Eficiența cazanului și eficacitatea sistemelor de încălzire locală (experiența SUA), mlynok

Fără îndoială, eficiența cazanelor este un indicator important al eficienței muncii lor. Cu toate acestea, această valoare nu este critică în evaluarea eficacității sistemului de încălzire în ansamblu.
Acest articol oferă o experiență a SUA, prin definiție a eficienței energetice locale a sistemelor de încălzire și de optimizare a costurilor sezonului de încălzire.

reglementărilor din România care definesc specificațiile pentru cazane (GOST 20219-74 și GOST 11032-80 și GOST 10617-83) prescrie determina sarcina de căldură pe formula cazanelor cu gaz:

unde B - debit oră, m³ / h

QH - cea mai mică căldură de ardere a gazelor, redus la condiții normale, kcal / metru cub.

In contrast, standardele românești, SUA pentru cazane cu gaz (calculul sarcinii) se aplică o valoare calorică mai mare () in), care este de 1,11 ori mai mare decât Qh, pentru gaze naturale și 6% - pentru combustibil lichid.

Ca urmare, amploarea sarcinii termice, căldura mai mare calculată prin arderea gazelor naturale, cu 11% mai mult decât cea adoptată de standardele române. (După cum se știe, cea mai mare și cea mai mică căldură diferă prin căldura latentă de vaporizare, adică pe cantitatea de căldură eliberată în timpul condensarea completă a vaporilor de apă format în timpul de gaz de combustie).

Deoarece valoarea eficienței este o funcție a sarcinii termice (și, în consecință, căldura gazelor de ardere). valorile de eficiență calculate în conformitate cu standardul SUA cu 11% mai mică decât cea calculată după standardele românești.

Este evident că eficiența valoarea calculată pentru cea mai mare caldura la orice cazan, nu mai mult de 100%, în timp ce cazanul tip de condensare eficiență, calculată pe baza valorii calorice nete (utilizată în România, CSI și multe țări europene), depășește 100% .

În SUA, valoarea eficienței cazanului nu oferă o astfel de chestiune crucială ceea ce este în România și țările CSI. Acest lucru se datorează faptului că cantitatea este o caracteristică a randamentului cazanului doar în modul continuu (la performanța scontată). Acest mod este utilizat pentru procedurile de încercare la determinarea parametrilor reale cazanului, fie într-un ciclu de producție continuu, cu o sarcină constantă, ci un mod de încălzire este imposibilă. Acest lucru se datorează sarcinii termice variabilă pe cazan în timpul funcționării sistemului de ciclu anual.

Acesta este motivul pentru care, în conformitate cu recomandările Departamentului de Energie al SUA și Biroul Național de Standarde din Statele Unite, în calculele de inginerie, de obicei, considerate a nu valoarea cazanelor de eficiență, precum și coeficientul de eficiență a sistemului.

Funcționarea cazanului eficient cel energetic (indiferent de valoarea eficienței sale teoretice), are loc în timpul perioadelor de tranziție ale sezonului de încălzire.

aproximative de sezon
consumul de combustibil

Cererea de căldură totală a clădirii pentru sezonul
rata AFUE

Având în vedere cele de mai sus, Departamentul de Energie al SUA a introdus un standard de evaluare a consumului de energie sezonieră a dispozitivelor de încălzire. Montat această cifră AFUE standard (anual Eficiența utilizării combustibilului - eficiența anuală de combustibil) utilizat în prezent în SUA pentru evaluarea întregului sistem.

dimensiunea AFUE exprimat în eficiență, în procente, dar - în contrast cu eficiența de magnitudine - ia în considerare influența numeroaselor perioade de tranziție pe tot parcursul sezonului de încălzire (adică, toate perioadele de timp când cazanul funcționează într-un nominalnoy fără sarcină).

Astfel, indicatorul AFUE este utilizat pentru a evalua costul real al cheltuielilor sezonului de încălzire.
În acest scop, Departamentul de Energie al SUA oferă următoarea formulă [1]. De exemplu, vom da datele pentru a reduce eficiența sistemului în timpul sarcini tranzitorii. (Conform măsurătorilor sistemului de încălzire de construcție în orașul Syracuse, New York):

performanta cazanului
sarcină termică nominală a sistemului

sezonier
eficacitate
muncă
sistem

Conceptul unui sistem multi-circuit dublu, corporația a propus "Laars Hiting Systems" (SUA). Acesta este un instrument puternic pentru creșterea indicelui de sistem de încălzire AFUE ca întreg.

Aplicarea acestui sistem permite:

• pentru a atinge maxime termice de conformitate sarcini pierderi de căldură, în scopul de a îmbunătăți confortul în clădiri;
• îmbunătățirea eficienței sistemului de încălzire;
• preveni trecerea apei prin cazanele de mers în gol (care reduce eficacitatea sistemului);
• rapid și ușor să efectueze întreținerea și repararea elementelor sistemului.

Mai jos sunt date pentru a îmbunătăți eficiența în cazul sistemului dual în cascadă. Biroul Național de Standarde din Statele Unite a făcut un studiu independent de eficiența unui dublu-sistem multi-în comparație cu sistemele convenționale de cazane. Rezultatul studiului a exprimat următorul program:

Abscisa: procente din sarcina maximă de căldură sistemy.Po ordonata: eficienta ca sistem zecimal.

în cazul în care:
curba 3 reprezintă sistemul dual-performanță în cascadă;
Curbele 1, 2, 4, 5 - caracteristicile circuitelor cazanelor utilizate convențional.

Notă: Decalajul curbei și căderea de eficiență sistem la o încărcare de aproximativ 25% din valoarea maximă are loc atunci când al doilea cazan este inclus în sistem și ia o parte a sarcinii în creștere. O astfel de scădere poate fi de așteptat, atunci când aceasta ajunge la 50% și 75% din sarcina maximă de proiectare, atunci când a treia și a patra încălzitoarele sunt incluse în locuri de muncă, dar testele nu oferă program de cercetare în aceste moduri.

Curba 3 indică valoarea cea mai mare a eficienței sistemului global în perioada de încălzire tranzitorie (adică, atunci când sarcina termică este de la 5% la 65% din capacitatea nominală a cazanului). *
Rezumând, se poate observa faptul că eficiența sezonieră reală a cazanului în dependente exclusiv pe sistemul în care cazanul în sine este un membru, precum și cu privire la modul echipament de centrale termice corespunde sarcinii de căldură a clădirii (în special în perioadele de tranziție a sezonului de încălzire).

Având în vedere scăderea puternică a eficienței utilizării cazanului în perioadele de tranziție, în prim-plan cerința de a crește eficiența sistem.

Este evident că, chiar și cazanele cu un randament foarte mare, instalate corect în sistem, nu va deveni un factor de operațiune de economisire a energiei a întregului sistem.

Așa cum sa arătat mai sus, factorul decisiv în îmbunătățirea eficienței energetice a sistemelor de încălzire este alegerea corectă a configurației sistemului și selectarea echipamentului, în primul rând, cazan, optim pentru fiecare sistem particular.

În același timp, ca și datele inițiale pentru calcularea corectă a sistemului este necesară definirea costurilor energetice pentru perioada de încălzire. Calculul consumului de energie pentru încălzirea clădirilor din Statele Unite se bazează pe metoda de determinare a gradului de zile. care previne pierderea de căldură a clădirii în funcție de condițiile climatice ale zonei.

Numărul de grade zile pe zi de 24 de ore este diferența între + 18 ° C (calculat Improvement temperatura interna) si temperatura medie a zilei.

Rezumând grade zi pentru fiecare zi a sezonului de încălzire, vom obține o valoare care g'chshenyaetsya pentru a evalua consumul de energie pentru încălzirea clădirii.
Cu alte cuvinte, gradul-o zi - o cantitate ce caracterizează suma din valoarea standard, de la o medie deviațiile de temperatură a aerului pentru numărul total de perioade de încălzire pe zi.

Această valoare poate fi obținută prin multiplicarea diferenței dintre calculată în interiorul tbh Îmbunătățirea temperaturii și temperatura medie exterioară pentru perioada de încălzire tH vezi durata perioadei de încălzire pentru zona dată climatic n.

Pentru Moscova cf. tH = -3,7 ° C,

n = 212 zile, deci, să obțină numărul de grade zile pentru Moscova: DD = (18 - (-3.7)) * 212 = 4600

În România, amploarea numărului de grade-zile variază de la 1044 (Soci) la 12045 (Ojmjakon), reprezentând banda de mijloc în jurul valorii de 4900. Conceptul de definiția consumului de energie pentru încălzire în funcție de gradul de zile a fost dezvoltat în Statele Unite, pe baza organizațiilor de producători de date pe termen lung și negustori agenți de răcire, precum și stații meteorologice locale.

Baza acestei metode de calcul stabilită premisa că clădirea are nevoie de alimentare cu căldură suplimentară de fiecare dată când temperatura exterioară scade sub 18 ° C, de ex Calculele nu iau în considerare rezistența termică a clădirii de garduri, căldura generată de aparate, generarea de căldură de oameni în clădire, etc. factori.

Pentru a compensa valorile calculate ale factorilor menționați anterior cu Goda 1989 ASHRAE (Societatea Americană de încălzire, ventilație și aer condiționat) recomandă coeficientul Cd. Acesta este definit de graficul următor pe baza valorii de grade zile pentru zona (DD).

Următoarea ecuație poate fi utilizată pentru a estima consumul anual de energie pentru încălzirea clădirilor:

Conform axa x: numărul de grade-zile pentru o anumită locație (grade Fahrenheit).
Axa ordonată coeficientului Cd.

E an. - o estimare a consumului anual de energie pentru încălzire, kcal; Q PACCH. - pierderea de căldură calculată a clădirii, kcal / h;

DD - numărul de grade-zile;

Cd - coeficient ținând cont de rezistența termică și zidăria
clădiri suplimentare de căldură;

calc AT. - diferența de interior (+ 18 ° C) și exterior
(temperatura medie a mai reci cinci zile) temperaturi,
luate în calcul pierderile de căldură ale clădirii.