60

Projekční podklady Dimenzování a návrh spalinové cesty kaskádových kotelen s kotli Logamax plus GB112-24/29/43/60

Vydání 07/2003

Úvod 1. Úvod do kondenzační techniky Kondenzační kotle použité jako zdroje tepla pro ústřední vytápění bytových a průmyslových objektů mohou přinést úspory provozních nákladů ve výši 20 i více procent. Tato úspora je docílena využitím vázaného tepla ve spalinách, které se změnou skupenství z plynného na kapalné při kondenzaci uvolňuje. Teoreticky lze ze zemního plynu získat až 11 % energie navíc, která u běžných nízkoteplot-

ních kotlů zůstane nevyužita. Kondenzační kotle mají značně lepší účinnost než nízkoteplotní kotle i pokud nepracují v kondenzačním režimu. Toto je dáno zejména nižší ztrátou ve spalinách, která je způsobena nízkými teplotami spalin kondenzačních kotlů.

Obr. 1 Porovnání kondenzačních a nízkoteplotních kotlů z hlediska provozní účinnosti Kondenzace nastává, ochladí-li se spaliny ve výměníku kotle pod teplotu rosného bodu. Teplota rosného bodu je vázána na obsah CO2 ve spalinách (na přebytku vzduchu), a také na samotném palivu. Spaliny zemního plynu mají teplotu rosného bodu cca 56 °C. Pokud se tedy tyto kondenzační kotle použijí jako

zdroje tepla otopných soustav s teplotním spádem např. 70/50, je zaručena celoroční kondenzace. Ale i při omlazování zdrojů tepla starších otopných soustav se zdánlivě nepříznivými teplotními spády 75/60 či dokonce 90/70 °C je při ekvitermním řízení vytápění předpoklad kondenzačního provozu po většinu topné sezóny.

Obr. 2 Pracovní křivka kondenzačního kotle v otopné soustavě se spádem 75/60 a 40/30.

2


Popis

� ��

2. Popis kotlů Logamax plus GB112 Nástěnné plynové kotle Logamax plus GB112 jsou tikou UBA podle požadavku nadřazené regulace (Logakonstruovány jako kotle kondenzační. Tepelný výměník matic RC, ERC, 4111, nebo jiného regulačního přístroje). těchto kotlů je konstruován tak, že teplota spalin na Podrobný popis kotle naleznete v Technickém katalogu výstupu je�� vůči teplotě zpátečky otopné soustavy pouze � �� Buderus, nebo v projekčních podkladech. o 3-5 K vyšší. Nízká teplota spalin kondenzačních kotlů umožňuje použít Kondenzační kotle Logamax plus GB112 mají keramický následující materiály pro spalinovou cestu: nerezová ocel, hořák vykazující�� extrémně nízké emise (CO < 15, NOX < �� Zejména �� hliník (ČSN 73 4201:2002), tabulka A1) a plasty. �� 20). Kotel je vybaven �� ostatní mate��plasty v posledním období značně vytlačují �� radiálním spalinovým ventilátorem, �� který na hrdle kotle vytváří přetlak 140 Pa. Otáčky ventiláriály, pro snadnou montáž, manipulaci a nízkou cenu. �� digitální hořákovou automatoru jsou řízeny proměnlivě ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø�� Ø��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

� ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�� Tab. Technická data kotlů Logamax plus GB112 �� 1 ��  17/1� ��  17/1� �� Projekční podklady Dimenzování a návrh spalinové cesty kaskádových kotelen s kotli Logamax plus GB112-24/29/43/60 3

Popis ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

��

��

��

��

��

� ��

� ��

� ��

� ��

� ��

 20/2  21/2

 20/2  21/2

 20/2  21/2

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

��

��

��

�� ϑ��

��  20/2  21/2

�� ≈��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

≤�� ≤��

≤�� ≤��

≤�� ≤��

≤�� ≤��

≤�� ≤��

��

��

��

��

��

��

� ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

� �

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

≈��

≈��

≈��

≈��

≈��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

�� 1 �� Tab. Technická data kotlů Logamax plus GB112 - pokračování ��16/2� ��

4


Popis 3. Dimenzování spalinové cesty Níže uvedená tabulka pro volbu dimenze potrubí spalinové cesty vychází z výpočtového softwaru nizozemské

zkušebny GASTEC b.v. Základní principem výpočtu je dimenzování na podtlakovou spalinovou cestu. Vypočtené hodnoty platí pro přívod spalovacího vzduchu z prostoru instalace – pozor na dostatečně dimenzované větrací otvory kotelny (viz. obr. 3). Mírný přetlak ve skutečném provozu se připouští krátkodobě při startování kotlů. Tabulka je sestavena pro nejčastější dispoziční případ. Pokud se projektovaná spalinová cesta liší od schématu, je nutné provést samostatný výpočet. Současné platné normy v ČR připouštějí odvod spalin z kaskádových kotelen jedním komínovým průduchem. Pro úplnost zde uvádím citaci kapitoly 8.4.1.2, normy ČSN 73 4201:2002:

� ��

„Do společného komínového průduchu lze napojit i větší počet kotlů ústředního zdroje tepla (kotelny s kaskádovým uspořádáním kotlů) nebo pro technologické účely, jsou-li pro tento způsob odvodu spalin stanoveny podrobné technologické postupy výrobcům kotlů a jsou splněny všechny výpočtové podmínky kapitoly 5)“

jmenovitý výkon

kotel

H (m)

GB112 24

29

2

43

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

60 D (mm)

< _

48 kW

2

< _

53 kW

1

< _

58 kW

130

130

120

120

120

120

120

120

120

120

120

120

120

120

1

140

140

130

130

130

130

130

130

130

130

130

130

130

130

2

140

140

140

130

130

130

130

130

130

130

130

130

130

130

< _

86 kW

2

< _

103 kW

1

160

150

150

150

150

140

140

140

140

140

140

140

140

140

1

180

180

170

170

160

160

160

160

160

160

160

160

160

160

< _

120 kW

2

190

180

180

170

170

170

160

160

160

160

160

160

160

160

< _

129 kW

3

240

210

210

200

200

190

190

190

190

190

190

190

180

180

< _

146 kW

2

< _

163 kW

1

1

270

230

220

220

210

210

200

200

200

200

200

200

190

190

2

290

240

240

230

220

210

210

210

210

210

210

210

210

210

< _

180 kW

3

320

260

240

230

230

230

220

220

220

220

210

210

210

210

< _

189 kW

3

1

300

270

270

260

250

240

240

240

230

230

230

230

230

220

< _

206 kW

2

2

300

290

270

260

250

240

240

240

240

240

240

240

240

240

< _

223 kW

1

3

320

290

290

270

270

260

260

260

250

250

250

240

240

240

< _

240 kW

4

340

300

280

280

270

270

260

260

250

250

250

250

250

240

< _

300 kW

5

390

340

320

320

310

300

300

290

290

280

280

280

270

270

< _

360 kW

6

460

400

360

350

350

340

330

330

320

320

310

310

310

300

Tab. 2 Přiřazení dimenzí kouřovodu a komínu podle počtu kotlů a celkového výkonu


5

Popis 4. Provedení spalinové cesty Materiál a provedení spalinové cesty musí odpovídat ČSN 73 4201:2002. Nejvýhodnějším materiálem spalinové cesty je plast. Spalinová cesta musí být těsná (tlaková třída P1, P2 podle ČSN EN 1443). Zvláštní důraz je kladen na odvod kondenzátu. Vodorovná část spalinové cesty musí mít sklon nejméně 3 % směrem ke kotlům. Napojení kotlů musí být provedené tak, aby nebyl kondenzát ze společného kouřovodu odváděn do prostoru kotlů (do prvního kotle). Příklad způsobu připojení kotlů samostatnými kouřovody do společného kouřovodu je na obrázku 4. Na nejnižším místě společného kouřovodu musí být umístěný odvod kondenzátu, opatřený snadno čistitelným sifonem (obr. 3 a 4). Spalinová cesta musí být opatřena dostatečným počtem těsných kontrolních otvorů tak, aby bylo možné běžně dostupnými prostředky provést její kontrolu (obr. 3). Svislá část spalinové cesty musí být vyvedená nad střechu podle ČSN 73 4201 čl. 6.8 (min. do výšky 0,5 m)

Obr. 3 Řešení kotelny

Spalinová cesta musí být opatřena dostatečným počtem kontrolních otvorů tak, aby bylo možné běžně dostupnými prostředky provést kontrolu všech jejích částí. Svislá část spalinové cesty musí být vyvedena nad střechu min. do výšky 0,5 metru (ČSN 73 4201:2002, čl. 6.8).

Obr. 4 Varianty napojení kotlů na společný sběrač

6


Popis 5. Odvod kondenzátu – neutralizace Následující tabulka udává pravidla pro neutralizaci kondenzátu z plynových zdrojů tepla. Vhodné je při instalaci neutralizačního zařízení neutralizovat kromě konden-

zátu vytvořeného v kotlích také kondenzát vytvoření ve spalinové cestě.

Celkový instalovaný výkon v kW

Nutnost neutralizace

25 - 200

Ne *

> 200

Ano

Neutralizace dle směrnice SRN ATV - M251 * V případě, že je zajištěno dostatečné promíchání kondenzátu se zásaditými dopady z domácnosti

Podle následujících tabulek je možné provést rozhodnutí zda je nebo není nutné neutralizovat kondenzát.

Bytový objekt Celkový jm. výkon roční množství kondenzátu

kW

25

50

100

150

200

m /rok

7

14

28

42

56

-

> _ 1

> _ 2

> _ 4

> _ 6

> _ 8

kW

25

50

100

150

200

m /rok

7

14

28

42

56

-

> _ 10

> _ 20

> _ 40

> _ 60

> _ 80

3

Min. počet bytů

Průmyslový objekt Celkový jm. výkon roční množství kondenzátu Min. počet zaměstnanců

3

Firma Buderus nabízí ke svým kondenzačním kotlům, neutralizační zařízení Neutrakon (viz. obr 8) pro kotle do výkonu 60 kW. Toto zařízení se umísuje za každý kotel v kaskádě. Pro větší výkony je k dispozici neutralizační zařízení NE1.0 a NE2.0. Tyto větší zařízení se umísují na společný odvod kondenzátu z kaskády kotlů. Neutralizace probíhá průtokem kondenzátu přes neutralizační granulát. Ten je nutné řádově každé dva roky doplňovat. Množství kondenzátu lze přibližně zjistit pomocí následujícího vztahu:

kde: VK QF mK bVH

- roční množství vzniklého kondenzátu v m3/rok - jmenovité tepelné zatížení kotle (tepelná ztráta objektu) v kW - specifické měrné množství vzniklého kondenzátu v kg/kWh - počet hodin provozu s plným výkonem v h/rok,

VK = QF. mK.bVH

přičemž ze stechiometrie spalování zemního plynu vychází teoretická hodnota pro mK = 0,16 kg/kWh, která se pro skutečné provozní podmínky redukuje na mK = 0,14 kg/kWh.

Obr. 5 Odvod kondenzátu zařízení

Obr. 6 Neutralizační zařízení NE2.0 do výkonu 1,5 MW


7

Popis ��

�

� ��

��  ��  112/1��

��

��

112/1 ��

 ��

�� Obr. 7: Porovnání kyselosti kondenzátu plynových �� kondenzačních kotlů s kyselostí ostatních látek

Obr. 8: Neutralizační zařízení NEUTRACON

6. Větrání kotelny

Dodatek

��

��

�� Uvedené výsledky výpočtu spalinové cesty vycházejí z předpokladu spalovacího prostoru ��odebírání �� vzduchu �� z�� kotelny.� �� V kotelně je nutné zajistit dostatečné větrání �� dle platných přepisů TPG v závislosti na celkovém insta�� lovaném výkonu kotlů, nebo podle doporučení výrobce �� dle obr.�� 3. Pokud nelze zajistit přísun patřičného množství čerstvého vzduchu přirozeným větráním, je nutné navrh�� nout větrání nucené, dle platných zvyklostí pro dimenzování �� vzduchotechniky. Spalinová cesta musí být opatřena dostatečným počtem �� těsných kontrolních otvorů tak, aby bylo možné běžně �� dostupnými prostředky provést její kontrolu (obr. 3). Svis�� lá část spalinové cesty musí být vyvedená nad střechu ��  112/1� podle ČSN 73 4201 čl. 6.8 (min. do výšky 0,5 m) ��

Tento projekční podklad byl sestaven na základě nových norem ČSN 73 4201, ČSN EN 1443. Ve spolupráci zpracovatele ČSN 73 4201:2002 a Společenstva kominíků ČR.

Citované normy ČSN 73 4201:2002 Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv ČSN EN 1443 Komínové konstrukce – Všeobecné požadavky

112/2 ��

 ��

��

��

��

�

�

�

��

��

�

�

�

�

�

��

��

��

��

��

�

�

�

��

�

�

�

�

��

�

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

112/3 ��  112/1� � ��

��

8

��


60

Recommend Documents