Powrót do serwisu

Uwagi Energetyka

Miejsce do podzielenia się poglądami z innymi forumowiczami

Uwagi Energetyka

Postprzez krywan w Wto Lut 02, 2010 4:20 pm

Witam
Eksploatuję od jesieni kocioł Galmet 12kW ze sterownikiem Perfect. Ogrzewam tym dom o pow 160m2 (wyłącznie ogrzewanie podłogowe)+ garaż 40m2 (wyłącznie ogrzewanie podłogowe)+ bojler 140l. Kocioł wybrałem najmniejszy choć mógłby być mniejszy tyle że nikt mniejszych nie produkuje. Jestem z wykształcenia Energetykiem (to Ci od ciepła przemian termodynamiki spalania chłodzenia itd... nie mylić z tymi od prądu choć efektem pracy często jest prąd :)), więc rozumiem procesy zachodzące, także postaram się merytorycznie zdiagnozować problemy w sterowaniu i budowie kotłów na eko-groszek, łącząc swoje doświadczenia z wiedzą teoretyczną.
Problem 1. Kocioł w zależności od zmiennego obciążenia pokrywa się sadzą (przy małym obciążeniu), lub tworzą się spieki popiołu i nadmiernie podnosi się temperatura spalin co implikuje spadek sprawności (przy maksymalnym obciążeniu) - efekt: straty paliwa w obu przypadkach trudności z utrzymaniem czystości wymiennika
Problem 2. Kocioł nie potrafi się samodzielnie rozpalać - efekt: wymaga stałego dozoru osoby przeszkolonej (żony samej nie zostawię na kilka dni), znacząco zwiększone zużycie paliwa przy minimalnym wykorzystaniu np latem.
Problem 3. Obecny układ sterowania wyklucza możliwość zwiększenia autonomii kotła do np miesiąca
Analiza i rozwiązania:
Problem 1. Problem zmiennej mocy kotłów na paliwo stałe jest skomplikowany i w ideale rozwiązuje go właściwie tylko palenisko fluidalne które jest oczywiście nieosiągalne w przydomowych kotłach na groszek (choć na miał sprawa do przemyślenia jednakże kocił będzie drogi ). Jednakże można znacząco poprawić obecną sytuację niewielkim (proporcjonalnie do efektów) nakładem. Gdy przyjrzeć się spalaniu paliwa w retorcie przy niskim obciążeniu widać wyraźnie kopcący płomień. Można oczywiście tak dobrać nadmiar powietrza aby doprowadzić ten stan do w miarę ładnego płomienia ale spowoduje to oczywiście zdecydowanie za duży nadmiar powietrza w stanie pełnego obciążenia, co oczywiście spowoduje zbyt utleniające spalanie, żużel+ duże straty kominowe czyli spadek sprawności. Stąd wniosek pierwszy: ilość powietrza do paliwa nie jest proporcjonalne liniowo (posiada dodatkowy współczynnik P) w zależności od obciążenia. Bierze się to stąd iż masa paliwa na retorcie jest taka sama przy różnych obciążeniach i zachodzą jednocześnie procesy pełnego spalania węgla dobrze natlenionego jak i częściowego spalania węgla niedotlenionego. (Aby rozgrzany węgiel w ogóle się nie spalał musiałby znajdować się w atmosferze CO2). Stosunek tych różnych procesów zależy od geometrii owiewania poszczególnych ziarenek węgla przez powietrze i jest dość przypadkowy. Jak temu zaradzić? Na myśl podchodzi mi kilka rozwiązań technicznych: zmienna geometria retorty (zmniejszająca się wraz z obciążeniem lub np dwie retory), dopalacz (dodatkowe powietrze doprowadzone u szczytu płomienia). Dodatkowo zdecydowanie automatyczny nadmiaru powietrza czyli zastosowanie sondy lambda w czopuchu (ewentualnie czujnika temperatury spalin zastosowanego w aspekcie sondy lambda z empirycznie dobraną zależnością od nadmiaru powietrza). Dodatkowym problemem pogarszającym sprawność kotłów ale jednocześnie proces spalania jest podawanie stosunkowo chłodnego powietrza. Powinno być ono zdecydowanie ogrzewane wychodzącymi spalinami i gorące wtłaczane do retory. Jeszcze jeden parametr który decyduje o jakości spalania to temperatura wody powrotnej (oczywiście pośrednio gdyż bezpośrednio temperatura w komorze spalania), sądzę że dla poprawienia spalania jak i zabezpieczenia pieca przed korozjom należy ustalić możliwie wysoką temperaturę na kotle i kontrolować temperaturę powrotu (ja to realizuję poprzez wymiennik płytowy lecz idealnie sprawdzi się tu zawór trzy lub czterodrożny).
Wnioski: zmiany konstrukcyjne kotła trzeba oczywiście pozostawić ich producentom choć nie jestem optymistą bo to mechanicy je konstruują , jednakże można zmienić sterowanie dodając sondę lambda i dobierając automatycznie powietrze i oferując np. producentom kotłów wprowadzenie opcjonalne dodatkowego doprowadzenia powietrza lub oferując takie zestawy samodzielnie (w kotle Galmetu wystarczy odpiąć pokrywkę kolektora powietrza i założyć nową z odpowiednio wyprofilowaną rurką ). Uwaga dodatkowa sterowałbym również przepustnicą czopucha choćby tylko wskazując jak ma być ustawiona gdyż w rejonach o bardzo zmiennych warunkach wietrznych (pomorze) przez źle ustawiony „wydech” to dopiero są straty albo w ogóle kocioł się wygasza. Ja mam zamiar rozwiązać podgrzewanie powietrza umieszczając w kominie rurę dolotową powietrza.
Problem 2. Nie ma co daleko szukać rozwiązania wystarczy podpatrzeć u tych co je mają. Grzałka elektryczna chyba umieszczona w komorze dolotu powietrza i sterowanie (obowiązkowo czujnik temperatury spalin i sonda lambda z oprogramowaniem rozruchowym), ewentualnie rozważałem alternatywne podanie propanu butanu w kolektorze powietrza ale taki układ żeby był bezpieczny będzie drogi (zapalarka pizzo, kontrola temp, zawór odcinający gaz itd…) i kłopotliwy (uzupełnianie gazu)
Problem 3. Marzy mi się zasobnik na węgiel na cały sezon (silos) i zautomatyzowane odpopielanie ale aby o tym rozmawiać trzeba załatwić Problem 1.
Jestem gotów do współpracy doświadczalnej.
P.S. Naczytałem się na tym forum bzdur na temat ogrzewania podłogowego… jeżeli ktoś chce takie zrobić to radzę zrobić to naprawdę dobrze bo albo będzie zimno albo będzie można smażyć jajka na podłodze a już na pewno pogorszy się krążenie staniemy się ociężali i nabawimy kilku dolegliwości stąd primo podłogówka to niska temperatura (u mnie jak na zewnątrz było -27 w domu +21 woda doszła do 38C i właściwie to już za dużo albo co najmniej na granicy)
krywan
 
Posty: 1
Dołączenie: Wto Lut 02, 2010 2:29 pm

Re: Uwagi Energetyka

Postprzez WlodekS w Czw Cze 03, 2010 9:40 pm

Problem 1 - spróbuj zastosować inny sterownik, (PID) który
będzie pracował stabilnie nawet na małej mocy.
Chodzi o to, aby wentylator się nie zatrzymywał
(temperatura kotła nie przekracza zbytnio nastawy).
Sadza powinna bezpowrotnie zniknąć.

Problem 2 - węgiel można rozpalić grzałką, widziałem takie
kotły. Propan nie jest bezpiecznym rozwiazaniem.

Pozdrowienia,
WlodekS
 
Posty: 5
Dołączenie: Śro Lip 08, 2009 8:06 am

Re: Uwagi Energetyka

Postprzez tomi111 w Pią Mar 16, 2012 11:24 am

Pewnie nie jedna osoba na tym forum myślała nad takimi rozwiązaniami jak np sonda lambda w czopuchu, byłoby to fajne rozwiązanie Tylko nie wiem czy ktoś się zastanawiał nad kosztem takiego sterownika i kogo w Polsce byłoby na niego stac
Pracuję w Austrii i trochę interesuje się tutejszymi rozwiązaniami np kotłami na zrębki drewna fajne rozwiązanie wpełni automatyczne z zapalarką z sondą lambda nawet same wypychają popiół za pomocą ślimaka a jesli chodzi o zasobnik na opał to tutaj możliwości prawie nieograniczone(mozna palic i mieisąc czy nawet rok) Jeśli zaś chodzi o koszt takiego kotła o wielkości ok 20Kw to ponizej 10 000 tys euro nie ma czego szukać
Wiec jesli Pana stac to zapraszam na targi do Niemiec lub Austrii z pewnoscia wzbierze Pan cos dla siebie
tomi111
 
Posty: 20
Dołączenie: Czw Mar 15, 2012 4:42 pm


Powróć do Wymiana poglądów

Kto jest na forum

Użytkownicy przeglądający to forum: Brak zarejestrowanych użytkowników oraz 1 gość