hooÍdgroep maatschappelijke technologie
COMPUTERPROGRAMMA VOOR
KOSTEN VAN KETELINSTATIATIES. (SA}íENVATTING)
door
A.J.
ondezoek
DE BEPAIING
VAN ENERGIEGEBRUIK EN EXPTOITATIE.
.
organisatie voor toegepastfl atuun retenschappel ijk
Meijnea
m3) postbus 342 7300 AH apeldoorn bezoekadres laan van westenenk 501
telex 36395 tnoap telefoon 055. 77 «144
Ref
.nr.
Dossiernr. Datum
: : :
85-07247
8725-50086/800
maart
1985
P
Trefwoorden:
ketelinstallatie computerprogramma
energiegebruik kosten
,,Niets uit deze uitgave mag worden
vermenigvuldigd en/oÍ openbaaí
Onderzoek gefinancierd door:
-
EEG
(S,
R&D Programma
Energy Conservation) Contract nr. EEA-1-001-N
-
M\IRO},I. TNO
gemaakt door middel van druk, Íoto. copie, microÍilm oÍ op welke andere wilze dan ook. zonder vooralgaande toestemming van TNO." lndien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdracht. gever en opdrachtnemer veÍwezen
naar de ,,Algemene Voorwaarden
voor Ondezoeks- en
Ontwikke-
lingsopdrachten aan TNO, 1979" dan wel de desbetreffende terzake lussen partijen gesloten overeenkomst. @
1985, TNO, 's-Gravenhage
85-0t247 lvdB/30
-2-
V0OR[+,O0RI)
Het voorliggende rapport is in feite een samenvatting van het eiadrapport van het zogenaamde Ketelkeuzeproject, dat tussen 1 februari 1982 en 31 december 1984 door TNO-MT werd uitgevoerd [1]. Deze samenvatting bevat zoveel mogelijk informatie uit het genoemde eindrapport, zíj het dan in zeer beknopte vorm. Het is bedoeld om de lezer een indruk te geven van de inhoud en de wíjze van uitvoering van het project. Bovendien worden de belangrijkste resultaten gepresenteerd.
Apeldoorn, februari 1985.
8s-o1247 lvdB/30
-3-
INHOUD
Pag.
SAMENVATTING
5
1.
INTEIDING
6
2.
MOTÏVATIE
7
3.
SYSTEEMGRENS
8
4.
BASISGEGEVENS EN RETATIES
9
4.L
Inleiding
9
4.2
Theoretische relaties
9
5.
COMPUTERPROGRA}íHA
5.1
Inleiding Werkwij ze vaÍt het
19 19
5.2 5.3 5.4
Invoer Uitvoer
20
6.
}ÍETINGEN
24
6.L
Inleiding
24
6.2 6.3 6.4 6.5
Ketelinstallatie
24 ,-
Opzet van de metingen EffectmeÈingen
24
Verificatiemetingen
32
7.
STILSTA}IDS\IERLIES EN SCHAKETFREQUENTIE
33
't
InIeÍding
33
.r
computerprograÍnma
19
20
26
7.2 7.3 7.4
Correctieformule van Van der Heeden Invloed van ketelcircuit Nieuwe correctiemethode
33
8.
VERIFÏCATIE VAN I{EÏ KEïEI.KEUZEPROGRAMMA
36
8.1 8.2 8.3 8.4
Inleiding
36
fnvoergegevens voor berekeningen Resultaten
Vergelijk met alternatíeve
methoden
33
33
36 36 39
85-a1247 lvdBl30
-4-
9.
BEREKENINGEN
40
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6
Inleíding
40
Ifarmtevraag en omgevingstemperatuur
40
ketelinstallatie Evaluatie nieuwe ketelinstallaties
4L
Evaluatie energiebesparende maatregelen
42
Slotopmerkingen
43
10.
COTCLUSIES
l+4
11.
NOMENCLAÏT]UR
46
]-2-
REFERENTIES
47
Gegevens
Bijlage 1:
Gegeveas
ten behoeve vao berekeningen.
4t
85-07247 lvdB/30
-5-
SAUENVATTÏNG
Dit rapport beschrijft uitvoering en resultaten van het Ketelkeuzeproject. Het doel daarvan was een computerprograrnma te ontwíkkelen voor de berekening van brandstofverbruik en exploitatiekosten van ketelinstallaties voor gebouwverwarming. Allereerst worden de motivatie voor het project èn de systeemgrens van het ontwikkelde computerprogramma gegeven. Daarna volgt een beschrijving van de relaties tussen de diverse relevante variabelen, die een rol spelen bíj de bepaling van energiegebruik en kostenanalyse. Het programma dat op basis van deze relaties is ontwikkeld, het zogenaamde l(etelkeuzeprograrma, biedt de mogelÍjkheid om uiteenlopende ketelinstallaties op deze punten te analyseren. Daarvoor is het nodig dat uurlíjks opeenvolgende gegevens betreffende gebouw-warmtevraag en omgevingstemperatuur beschikbaar zíjn, alsmede de nodige ínstallatiegegevens
In een bestaande ketelinstallatie is een uitgebreid meetprogramma uitgevoerd. Die metingen hadden in de eerste plaats ten doel om de eigenschappen van deze installatie te bepalen. Dit resulteerde ondermeer in een nieuwe visie op het gebruik van stilstandsverliescijfers en eeo nieuwe correctiemethode voor stilstandsverliezen. Daarnaast werden metingen uitgevoerd ter verificatie van het Ketelkeuzeprogramma. Hierbij werden een aantal metingen met het computerprogramma gesímuleerd, Í.raarna de resultaten van metingen en berekeningen werden vergeleken. De overeenstemming tussen beide is goed. Naast een vergelijking van het Ketelkeuzeprogramma met andere, bestaande energieverbruíksberekeningen, worden díverse voorbeelden van berekeningen met het Ketelkeuzeprogramma gepresenteerd. Het rapport wordt besloten met een aantal conclusies.
85-a7247 lvdB/30
1.
-6-
INIEIDING
fossiele brandstoffen te beperken, is een vermindering van het energiegebruik ten behoeve van ruimteverwarming. Zo' n beperking kan worden bereikt door maaLregelen aan zowel d"e warmtevraag-kant als aan de warmtelevering-kant. Het onderhavige rapport is gericht op energiebesparing bij warmLeopwekking, toegespitst op die vorm van warmteopwekking waarbij warm-
Een manier om het gebruik van
water-ketels worden gebruikt. UÍt de vaklÍteratuur öIijkt dat samenstelling en regeling van een ketelinstallatie een grote invloed hebben op het gebruiksrendement en daarmee op het brandstofverbruík. In dezelfde studies worden dan ook verschillen tot 20of genoemd. Deze resultaten benadrukken de noodzaak om een ketelinstallatie-ontwerp vooraf te analyseren op het punt van energÍegebruik" Dit geldt dan zowel voor nieuwe installaties al-s voor aanvullende maatregelen in bestaande instalLaties. Het in dit rapport beschreven Ket.elkeuzeprogramma biedt de mogelijkheid om een dergelijke analyse voor uiteenlopende ketelinstallaties uit te voeren. Dit kan dan plaatsvinden in relatief korte tijd en met grote nauwkeurigheid. Voorwaarde is dat uurlijkse, sequentiëIe gegevens betreffende gebouwwarmtevraag en omgevingstemperatuur aatwezíg zíjn, alsmede diverse installatiegegevens.
85-01247 / vdBl30
2.
-7-
MOTIVATIE
De overwegingen die aan de ontwikkeling van het Ketelkeuzeprogranma ten grondslag hebben gelegen zijn: - het prograrnma moet de mogelijkheid bieden om uiteenlopende ketel-
installaties snel met elkaar te kunnen vergelijken t.a.v. -
ge-
drag, energieverbruik en kostenl het programma dient aan te sluiten op de uítkomsten van computerprogramma's voor berekening van de dynamische gebouwwarmtevraag
[z]; -
de uitkomsten van het prograrnma dienen zo realistisch en accuraat mogelijk te zÍjn en getoetst aan de praktijk.
8s-0L247 /vdB/30
3.
-8-
SYSTEEUGRENS
netto warmtevraag "aan" een ketelinstallatie is de resultante van onafhankelijke (klimaat, interne belasting, gebouw-eigenschappen) en gecontroleerde invloeden (stookbedrijf). Heg verschil tussen warmtetoevoer (brandstof) en warmte-afgifte in de ínstallatie wordt veroorzaakt door !'verliezent' als gevolS van componenteigenschappen en installatiebedrij f . Figuur 2 Laat de voor het Ketelkeuzeprogramma geldende systeemgrens zíet1 informatie "passeert". deze greus in de vorm van programma-in-
De
voerSegevens.
INSTALLAÏE
-Optimol. -Stookseizoen
-Binnentemp. -Regelíng
Fig. I Systeemgrens van het Ketelkeuzeprogramma.
85-0L247 /vdB/30
4.
BASISGEGEVENS EN REI.ATIES
4.L
Inleiding
-9-
gedrag, brandstofverbruik en exploitatíekosteo van een installatie te kunnen berekenen, is een theoretisch model noodzakelíjk. Daarin worden relatÍes tussen diverse relevante variabelen beschreven, alsmede een aantal basisgegevens vastgelegd. In dit hoofdstuk wordt daarvan een beknopte beschrijving gegeven. Om
4.2
Theoretische relatíes
4.2.7
Vollastrendement
In het Ketelkeuzeprogramma wordt uitgegaan van het directe (of waterzijdige) rendement van een ketel1), gedefinieerd als de verhouding tussen de hoeveelheid h,armte door het water opgenomen en de warmtehoeveelheid toegevoerd in de vorm van brandstof, tijdens contÍnue bedrijf. Het directe rendement van een ketel is in het Ketelkeuzeprogramma
afhankelijk van - de ketelwatertemperatuur - het keteltytrre (b.v. ffi, W en CR ketels) - de branderregeling (aan/uit, hoog/Iaag, modulerend) Hiervoor worden diverse polynomen gebruikt, $raarvan de coëfficiën'ten moeten worden ingevoerd.
4.2.2
Stilstandsverliezen
Bij schakelend bedrijf van een ketel vindt er gedurende de "uit"-perioden warmteafgifte plaats naar de omgevíng. Dit vormt een warmteverlies dat in de "aan"-periode weer moet worden goedgemaakt; hle spreken van stílstandsverlies. Deze verliezen kunnen worden onderscheiden in traasmíssie- en vent.ilatieverliezen. Produktinformatie en literatuurgegevens bevatten veeral cijfers over stilstandsverliezen, r+elke zijn gebaseerd op stilstandsverIiesmetingen volgens de Dittrich-methode IDIN 4702,sect.3].
1) Gebaseerd op de bovenwaarde van de brandstof.
-10-
85-01247 lvdB/30
Fíguur 2 geeft een Índruk van het stilstandsverlies voor diverse groepen
ketels It].
qs (%)
6
Atm. ketets (.tOO
5
rw)
t,
(,100 kW)
3
2
Vent, keteLs (>100 kw)
1
0
80
wàtertemp ('CI
Fig.2 Stilstandsverliescoëfficiënt als functie van ketelwatertemperatuur ; literatuurgegevens . Stilstandsverliezen zij n ketelwatertemperatuur-afhankelij naast zíjn er nog een aantal andere invloeden, t.tí.:
-
k
I
daar-.-
de toepassing van een rookgasklep, het keteltype (atmosferisch, ventilatorketels), het toepassen van een rookgaskoeler/condensor, de schakelfrequentie en de lengte van de "uit"-periode. Voor de eerste drie gevallen, bevat het Ketelkeuzeprogramma drie polynomen, waarvan de coëfficiënten kunnen worden ingevoerd, plus een correctÍe ten behoeve van het voorspoelen bij ventilatorketels. In het laatste geval wordt het ventilatieverlies tijdens de berekeningen bepaald op grond van de berekende "uit"-període. De invloed van de "uit"-periode op het ventilatiedeel van het stilstandsverlies wordt geïIlustreerd in fig.3. In hoofdstuk 7
- 11 -
85-0t247 lvdB/30
wordt de methode beschreven waarmee in het Ketelkeuzeprogramma sti lstandsverlies - coë f f iciënt en schakelfrequentie worden gekoppeld. 16000
10
9v
0v
Tb=59'c
(kw)
-
T6 =/.1
(kJ
)
oC 1
2000
I
\
0
4000
30 Tiid
0
Fig.
3
Momentaan en geaccumuleerd
ventilatieverlies
(mirr)
a1s
functie van de lengte van de 'ruit"-periode. 4.2.3.
§shg§slfrseses!1s De 'raantt-, "uÍtt'- en cyclustijden van de schakelende ketel worden in het Keterkeuzeprogramma gebaseerd op de instarlatieconstante c
(zíe 4.2.17) en de benuttingsgraad B (zie 4.2.8). Dir geschiedr als volgt: c - Iengte van truit"-tijd (s) Ton
r
-
lengte van 'tuÍt[-tijd
toff
- cyclus tijd
T
- schakelfrequentie
f
C
(s)
B C
c
s(1-Bl 3600 /
r.
(s)
(h-1')
-L2-
85-0t247 lvdB/30
4.2.4
OntstekineY
In het
KetelkeuzeprograÍnma
zíj* 3 ontstekingsopties
opgenomen'
L.w.:
- waakvlam, - direct elektrisch, - elektrisch + aansteekbrander. In het eerste geval dient de waakvlambelastíng te worden opgegeven; in de andere gevallen wordt het energieverbruik van de ontsteking verhraarloosbaar klein geacht 4.2.5
Ventilatoren
Ventilatoren in ketels kunnen enerzijds dienen voor het instandhouden van de trek en anderzijds voor de aanvoer van verbrandingslucht. Het energieverbruik van de aanwezige ventilatoren wordt in het Ketelkeueeprogramma berekend, zowel voor de startfase (de spoeltijd kan worden ingevoerd), als voor het normale bedrijf (op basis van "aan."-tijd). 4.2.6
E=gs9sr: - es- Esle llvPe
het Ketelkeuzeprogramma onderscheid maakt tussen ventilator en atmosferische ketels, kunnen verschillen ín ketèlconstructie (leden, vlampijp, etc.) níet expliciet worden ingevoerd. Overígens heeft het programma al1een betrekking op warm-c.qheetwaterketels en niet op stoomketels.
Hoewel
4..2.7
Eree9srregelige
Er bestaan drÍe opties voor de branderregeling: 1.
)
2.)
Aan-Uit De ketel werkt op
vollast
gedurende de
"aan"-tijd-
Hoog-Laag
0f de brander tijdens de "aao"-periode op Laag-, dan wel Hoog-stand werkt, is afhankelijk van de "momentanerr ketelwatertemperatuur (uurgemiddelde in het programma) en de instelling van de Hoog/Laag thermostaat (dit laatste is een invoergegevea). Boven het thermostaatsetpoint is er Laagstand-bedrijf, daar beneden Hoogstand. Mocht in geval van
-13-
85-01247 lvdB/30
Laagstand-bedrijf níet aan de h,armtevraag voldaan kunnen worden, dan wordt in het programma de Iloogstand toegepast. Overigens kan in het Ketelkeuzeprogramma per uur slechts één van beide branderstanden worden toegepast (afgezien van brander "uitrt) .
.
3)
Modulerend Boven een bepaalde drempelbelasting, wordt de branderbelas-
ting geregeld op basis van het verschil tussen gevrenste en actuele ketelwatertemperatuur. De brander is dan.continue in bedrijf, terwijl onder deze drempel het. branderbedrijf schakelend zaL zíjn. In het Ketelkeuzeprogramma kunnen beide situatíes worden gesimuleerd, doordat deze drempelbelasting wordt ingevoerd.
4-2-8
Eegslgirsssresg Onder benuttingsgraad wordt verstaan de verhouding tussen de per
uur door de ketel(-installatie) afgestane hoeveelheid nuttige warmte (': warmtevraag) en de maximaal mogelijke warmteafgifte (3 vollast warmteafgifte). Beide worden afgeleid uit invoergegevens.
4.2.9
Is!eIseler!esPsrslsgr Voor de regeling van de ketelwatertemperatuur worden drie opties gegeven:
1) Constant; d.w.z. dat de ketelwatertemperatuur
ongeacht
rdarmtevraag en buitentemperatuur voortdurend op
2)
een ingestelde waarde wordt gehouden. Weersafhankelijk; de ketelwatertemperatuur wordt geregeld in relatie tot de buitentemperaLuur, deze 'tstookIijn" kan worden ingevoerd. Bij deze regeling kunnen tevens nachtverlaging en minimuntemperatuurbegrenzíng worden toegepast. Voor de nachtverlaging worden dan de stooklijn en de tij dsperiode ingevoerd.
-lt+'
85'0L247 /vdBl30
3) Variabel; deze regeling wordt in
hoofdzaak
bÍj kleine ketels
toegepast. Er bestaat een relatie tussen de omgevíngstemperatuur en de optredende watertemperatuur [3], welke in de vorm van een stooklijn kan worden ingevoerd.
4.2.10
Ee!el:sEeEeIits
Voor het in volgorde schakelen van ketels bestaan de volgende mogelijkheden (zie ook tabel 1): f) Caíade s.chakeling; de warmtevraag wordt in eerste instantie gedekt door de leidende ketel. Ingeval van capacíteitstekort, wordt de tweede ketel Íngeschakeld, de eerste ketel blijft continue in bedrijf. 2) Omkeerschakeling; hierbij worden de ketels zodanig geschakeld dat de i{armtevraag'steeds wordt gedekt met minimaal (ketel-) vermoSen.
3) Parallel schakeling; de ketels in de installatie schakelen heel gelijktijdig (aIs één ketel). 4
.2.11
ge-
Waterwaarde
De waterwaarde W van een versrarmingssysteem is gedefinieerd als de Èotale massa (water en metaal) van het systeem, uitgedrukt in ke HrO, volgens de relatie:
W=M De waterwaarde
+M;.* I.7mL
C
w
is van belang voor het bepalen van de installatie-
constante.
4.2,12 fnstallatieconstante installatieconstante C is gedefinieerd als de tijd (s), waarin een ketel met vollastrendement Ílb en maximumbelasting L de installatie AT graden in temperaLuur kan verhogen. In formulevorm: f, :t [{ -^L trf
De
w
l,'nb
In het Ketelkeuzeprogramma wordt C berekend op basis van het Èal ketels dat in bedrijf cq. sLandby is.
aan-
-15-
85-07247 /vdB/30
Cascade schakeling:
A
PDSPl KeteI r tt
r
PD S
1
C+F
2
0
C+F
F
3
0
0
C+F
0mkeers
B
Pt * P2..
PT.PDSPl+P2
P' + P2 *
F
chakeling: È +
N
§l
Ar
À
(n o{
+ N
È
O{
vll
vll
c1 È{
vll
o
a
a
O{
À{
A.r
§l
O.
Ketel tt
It
c
O{
c)
È{
o
Or
O{
vÍ
vil
a
Ar
È +
(n Ar
(Y)
O{
vll
àa §l
Or
+
(n È.
í)
È
1
C:F
o
0
C+F
F
C+F
2
0
C+F
o
o
C+F
F
3
o
0
C+F
F
r
F
Parallel schakeling: PDSPl
Pt.PDaP2*Pt
(eteI
I
c
C
It
2
c
C
3
c
c
tt
Pt*P2.PoSP3+P2+P1 C+F C+F C+F
Tabel 1: Ketelschakeling Ín geval van Aan-uit geregelde brander P_ = maximum vermogen (ketel n) n P, = systeem rf,armtevraag
0 =uit C = schakelend bedrijf F = vollast.
P3
-L6-
85-07247 lvdB/30
4.2.73
§eger\leepee Een t'standbyfi
ketel ÍJaarover Í{ater circuleert zal als een convector/radiator warmte afgeven aan de omgeving. Deze verliezen, die ook optreden bij schakelend bedrijf van de ketel (lage frequentie), worden voor een deel voorkomen door waterzíjdig afschakelen m.b.v. smoorkleppea. Daar deze warmteverliezen in relatie staan tot de stilstandsverliescoëfficiënt van de kete1, wordt in iret Ketelkeuzeprogramma het toepassen van smoorkleppen vertaald in een correctie op de stilstandsverliezen.
4.2.14
Afkoelen en oDÍdarmen van de installatie -L-------
- Is een ketel langer dan een uur buiten bedrijf, -
dan wordt het
dalen van de watertemperatuur per uur berekend. Indien een ketel, volgens de simulatie, in een bepaald uur ín bedrijf moet zíjo., dan worden de ketelwatertemperaturen van dat en het voorgaande uur met elkaar vergeleken. Daaruit blijkt dan of er extra vermogen nodig is (temperatuurverhoging) of dat er een warmteoverschot is (temperatuurverlaging). Dit warmte-tekort cq. overschot wordt verrekend met de actuele gebouw-warmtevraag.
4.2.15
Gebruiksrendement
._
van een kerer is de verhouding russen de afgegeven hoeveelheid nuttíge warmte en de toegevoerde warmte (brandstof), beide in dezelfde periode. Indien de ketel continue in bedrijf is, is het gebruiksrendement gelijk aan het dÍrecte rendement (zíe 4.2.1). Bij schakelend bedrijf, waarbij de ketel ook de stilstandsverliezen moet dekken (4,2.2), zijn beide niet aan elkaar gelijk. De volgende relatie tussen gebruiks- en direct-rendement wordt toegepast [a] t
;..-;.r;;t-;menr
n= 'u
1*(
*
-1) r,
olu es
-17-
85-01247 /vdB/30
het gebruiksrendement Per uur berekend, uitgaande van momentane benuttingsgraad en direct rendement en van het gecorrigeerd stilstandsverlies (hoofstuk 7). In het
4.2.16
Ketelkeuzeprogramma wordt
Brandstofverbruik
IIet uurlÍjkse brandstofverbruik wordt per ketel berekend volgens: 0f
Pmax *B*3600 H-*n t'u
Het energieverbruik van electrische componenten wordt uitgedrukt ín equivalente brandstofeenheden, waarbij 33% ornzettingsrendement wordt toegepast.
4.2.17
9qsleqle-sssrgs-se!8999 Omdat de exploitatiekosten van een installatie van groot belang zíjn, kunnen d,eze in het Ketelkeuzeprograrnma worden geëvalueerd
op basis van de contante waarde methode. Bij deze wíjze van economische analyse worden alle kosten, die gedurende een bepaalde periode met het aanschaffen en bedrijven van een installatie zijn genoeid, teruggerekend naar hun contante waarde op één tijdstip, bíjv. het ogenblik van aanschaf cq. oplevering t5]. Voor het berekenen van deze netto contante waarde dienen de volgende gegevens te worden ingevoerd: - investering - onderhoudskosten (lojaar) - nominale rente - inflatiepercentage - aflossíngstermijn - belastÍng reductie - brandstofkosten (lojaar) - technische levensduur - stijging brandstofprijs De diverse percentages worden als constant aangenomen gedurende de beschouwde periode. Tussentijdse her-investeringen kunnen niet
a_
worden geëvalueerd.
4.2.t8
ëeeygl Ieg9e -ser !rese I - es- !e rssye rq lesti j
g
Bij een energiebesparende maatregel in een installatie is het
-18-
85-07247 lvdB/30
noodzakelijk een kosten/baten-analyse te.maken, waarbij met name de terugverdientijd en de netto contante waarde van de maatregel belangrijk zijn. Figuur 4 laat de relatie zien tussen netto contante waarde en terugverdientijd. Voor de berekeníng van beide grootheden dienen, naast de economische gegevens van de te evalueren installatie, de volgende Segevens van de huidíge (of
referentie) installatíe te worden ingevoerd: - ínvesteríng - onderhouds- en reParatiekosten j aarlij kse brandstofverbruik.
+ 0
Fíg.9 Netto contante
4.2.1e
waarde van exploítatiekosten en Èerugverdientijd
EegisgegSysgg
- Warmteverdelings- en afgifterendementen (90-98%) worden in het Ketelkeuzeprogramma niet meegenomen. Er wordt verondersteld dat de werking van het warmteverdeel- en afgiftesysteem, impliciet in de uurlijkse warmtevraag verwerkt zit. - De volgende (bovenste) verbrandingswaarden worden toegepast:
3s170 tllml 46LA0 kJ/kg HBO I Stookolie rr400" 43200 kJ/kg Aardgas
(no.2 (no.6
oil) oil)
-19-
85-0L247 /vdB/30
5.
CO}TPUTERPROGRAMMA
5.1
Inleíding
0p basis van de relaties beschreven in het voorgaande Ooord"aun is het computerprogramma ontwikkeld. fn dit hoofdstuk worden werkwijze, in- en uitvoer van het prograrmra behandeld. 5.2
l,ierkwíjze van het computerprogramma
enig
alleen worden beschreven aan de hand van een stroondiagram. Daar voor zotu beschrÍjving híer te weinig ruimte is, wordt het principe van de berekeningsvolgorde van het Ketelkeuzeprogramma geïIlustreerd in De werkwíjze van
figuur
reken-programma kan
5. ( 2 kctcl!,
WAV
+
nochtvcrloglng, H-L rcgcllng, corcodc ) Pcr uun
Fig.5 Voorbeeld (uurlijkse berekening
van de rekenprocedurel van
het brandstofverbruik)
.
85-0t247 lvdB/30
5.3
-20"
Invoer
Gelet op de doelstellingen van het Ketelkeuzeprogramma, dient de programÍna-invoer zodani-g te zíja, dat een zo groot mogelijk aanLal verschillende keLelinstallaties kan worden geanalyseerd. Er is daartoe een invoerprocedure ontwikkeld, waarbij aIle mogelijke variabelen worden aangegeven, en Í{aarmee de gewenste ketelinstalIatie wordt ingevoerd door alleen aan die variabelen een waarde toe te kenngn, die relevant zÍjn voor deze keÈelinstallatie. Het' invoeren van gegevens geschiedt via een beeldscherm; figuur 6 geeft een índruk van de "invulformulieren" die daarbíj worden toegepast. Gegevens betreffende
uurlijkse warmtevraag en gemiddelde omgevingstemperatuur dienen beschikbaar te zíjn (tape, file) en worden per uur door het programma ingelezen. 5.4
UiÈvoer
De resultaten van de berekening met het Ketelkeuzeprogramma omvatten de volgende informatie: 1. samenvatting van invoergegevens; 2. uurlijkse gegevens, betreffende ínstallatiegedrag (zie figuur 7); 3. gegevens op jaarbasis, betreffende installatiegedrag en kosten/baten (zie figuur 8).
-2L-
85-01247 I vdB/30
INSïÍILLÉITIE AíIN
IRL
+
BEDRIJFSV0ERiI.tG
GEGEVENS
of
blanco)
-
ir
: waterw. ( ke ) :f-----l secundarr: waterr,r. ( ke I :l--1
rma
w. o.
IATERZIJDIGE AFSCHRKELING KETELS KETELHUISïEI'IPERATUUR PEGEL
ÍJ
KETELS :I-I
UATERCIRCUIT:
pr
(n.v.t..
INO
( sem
constant
(C):Í--l
:f]
coef . (fu / n"?. K ) :Í-l bi nnentemp. ( C ) :l-l
(Ja of
ne)
KEIELTHERtl0sïAATDIFFERENïIE
. )KETELI.IATERTEI,IPERR
ooo. ( m^2 ) :l'--l
(c):[---l
TIJUP
:Ibdes(C):l-l
weersafh. norm. /dps;Tbdes(C),1-l tt t(C) :[-]t Tambdes(C ) :l--l Tbmrn(C) :f-] min.'raLeiienrp. begrËï?ing (C) :i-j wk.end/nacht:Tbdes(C ) :Í---l ïhl(C) :l-l Tambdes(C ) :l-_] Tbmrn(C ) :l-l nachtbedrrjf , tijdstrpjËEïvarrq(h):l-1 ernde (h):l I (heIe uren) vartabel : Ibdes(C):l-l Thi.(C):l-l Tambdes(C):[--l
.
ERANDSï0FCOOE :[ { 1-s6., 2-olie2. 3-olieE) KETELSCIIAKELIN0:l] (1-voorkeur, 2-omkeer, 3-parallel)
-druk op Í-EFITEFI
om
door te
gaan
KI]STEN/EATEN GEGEVENS:
PFIJS
I]RANDSTOF EERSTE JRAR
SYSTEE|'I
EESCHOUI,IOE
(FIll'1"3 of
kg )
(Fl
iNVESïERING
(
)
:l-----l
:[- --]
NONINRLE RENTE
«-l:i-_l
AFLOSSINGSTERMI JN
(
PERCENTAGE ENERGIEPRIJSSTiJGING
0N0ERH0U0S EN REPARATIEK0SïËN
1e JAFÍi
INFLAï lEPERCENTAGE
t..0 oÍ
T----1
j):f]
(-):l-l (Fl):[--------l l---l (-):[-l j):[]
TECHNISCHE LEVENSDUUR
(
EELÍ1ST INGVOORUEEL
(-):[---l
ERANDSï0FVERERUIK -druk op Í-ETITEFI om door te
REFEEENTIESYSÍEEI'I
n. v.
(ks of
oaan
Fig.6 Invoer-'rformuliert'
Ketelkeuzeprogramma.
blanco
)
-22-
85-07247 lvdB/30 IF Ut= ié llj
= Èr3!
i! (J
í.-r.!O.tlÍl'l3O,tE o' í'r i"1l r:Ï t;:;l riii Í':q t{t'ló::ult'':t'1ï":1::'1"1: 'ttiÍ'::t1q ..(rí..Í--r(trÉ{'.OÉ :tl.f!lÍ'tO i? ?!f,rt .f'\Éeil14?tt 'Of'-'O?+U-/U1(O
','S'l'-t'-(Ít=?s
?.'''lmrtl/.re(Í.1
? e ('
-tËtrJ:t rrl Oa
I
\O
Í.. Í'- l.l l'- l'- í'- Í'- r-
'1,-í?rÍ.ríítf .r, l- ii r._ I, r.-
q'":Í::to:r:?
Í.-Cttr-í3Í.-otl.-
Í'r@tÀ-oÀt'-tÍC,,1
r,_
rrÍ"tÍitl'r'r?
f!lLÍJ(nÉ'lÍttÍ'-
ri i.- i._ li ri È li ri
e€Í.-(ï\Ít-t.-tt tv, O !-r - rÍ' C,,t Í.- l.r Érl,Í.-(I,crS.ols ËCCÉ9Cte-
lrzF ÉH O r3: (OtE Atrtl" {TUJ E E>H
.ÉLr-í'-!nf'mo)
(f' í'-
r._
r.-
t.
r._ r,_ F_ Í.-
Í.-
r-
Í!m\a'o.\0t"'tt'
J-e; i Jc'j,i;;";tr olo,.l.ir.lel"i.r,6a,.1,r.i É-riÈroÍ..r-'i.'.r't?r-s(DÍLr, uíilii;Gerrs
Í'_ Í.-
r-
r.-
Í!
ts-
r'-
Í.-
{'?CJtis'r'-'r'
:'1 :"1'Í:Ïn:r: t-i?+ti?!-'li-l
Í.- r.- r'- r.r Í.- F- Í-- í.-
j j,;;q:i
16í!í\ 6ar5r $' 9fl Ll c,, a,J N C', l, Í',
:,i Olll c,Jcr'-.! rr? lfr tNl É Í'-Crrl'] t'rI', t'tlnnn Í'tt"
ciai c:dI -; msÍÈlvr:9t4-
ei:-r.,t.1tri;r1'
-rrrg.r.óÈ i"- Èe,,nÉ -11rslir tlf, -;;: - ld (ï C{ Cd a,,l Ol (ï - -:;
í'l.rl o@,!lí,N -r'W-ttctc,UrÍ.f)g!e,r.rÉ1yrCrrr.ttÍrctqÍrÍn!'? Ëióci'
\
[email protected]'.JeeeltftUtrrï'U)OtlL .ge,li-+a,l;oo cl-l-Èï+lï Í'rnF,mrqlrlii
Q|(\|\g\r,@smq\ 9-:=tL\Ooll'O rJqlcreulÈàó r.ítt.oo-iqrrió -;--:
Èo.(D-Í\Í!o\U) ÍL@F:!9189t:@@ ?.À.49PÍ!?.àCBéq,lry.Q:, tÍ, -l§,ei.vGlÍx(\|
€r..(l14.n ?$ ll1ÍgOrrliGí9$(B Í\cotÍr€lÍ1cu1? €Í7r-rr\o'Dc'lC. rrd--F---
?(o C.Í!e-1.,e :trttr'í'í!-o\0É\oÍr-tÍrt"rrtÍt i\r?Íto'e(vc'l(\IN''IN
e e e .:tC e eO
gC] ge
qeèeCe(3O
OéeCeCOC
Éooe€cec
eeag
€goÉC€éO
9(3Ce9oCrC
g€CeeC,CC'
car6ccocc
oe(rÉoccc
ccoceëoe
sse(3èCC'è scèóceee eeééééAé eCreCrC)CCC
9c)egee99 (f(19o€€eg èèoe9ee(3 OeOooCO(3
eQeCoCee gece€cleo gcccgscs 9Oé€CCCo
ecegsècoeeoeece ccc(>ëé€)e eeeOCeC'e
IÈ e| rC r& C - l!' Í" e.s ï UËï öé s e i ol iï È Ë ;
rrr
É0
tÍt
J t! IJ? -'-rF ..$
za lrl o
:"'
trJ
u
IJJ
Ë
tn
go,
Zrls
I
eet
C, €,
eo(rs
alt
.c{ -rÈ yJul IJ.,U gt, tJ (J-É (lO'I J ttt
<E., s
(f.)g
9C(3eC(3C eee,ergec se,esc'.,,ss gCaSeCCeG,
OAeee,Oee) 9CCeee(}c
a.t
gL,
a:l
(3
I
€r,
eée)(:reCrCC
.J
=ul F3
celfrt\-§l€G 9e;lnlfríso,O eeeeecclc o(3
{3 (à €' C §r c s (3 (3 c .3 g
É!rt
et€r e e(3a3c àÈ,è s eee I óö,È,o e e ee
s ase 9o.(3\!|CtlGtÍErGl 999 9c scJlLt!cd'ttf tf ËeË' ee c Bc (3t: raec€'{?e sc;@@lno.o,c.
8a
(Í,c{
I G} E e c e c, e o c] t3 c €rceeClc3c
or cr, o É §l §r 13 l! I ï í! t! - í\ (\l e ; u1 cl N Í r'' ía q ao ó lí, ? r" í' ? ? l') ot ; + ió Ilfi o 'o -l- ó 'D
€
(n
1?'
ltt
gg9a, eeC' 9C'g o ace9 eeeQ s9C
0cg(3cee arecÉe€c. 96eg9ee
ói
(rg9 ceo €eo
ec ec9 ee ece co eBe
s)
C- - ? CE tt ct r' (n - @ ? vt tt o Ít 5t e e e
(,
t_ 1ít
È o,u atue 3 lr, t-s È
Ct,
(,u È Z0s rrl É! È
iJ
l!É
.C oru
=rë(,
geceec)9e
aQ'ee
ol,
É8. 1.-l.rGr?0nO,€,€'É-attCdtr ÍLc.(r,17.'qr6,or6.
rr,(fltr,ciOlrr|IrCJ Ë'í'.lfr\Í,í!Er(Ír{tr .x,r'-i'{rIi;íiËÈ
-ÉI I I
UJ
F(JN
=rE2 og4rs
dL I
€,ec'eë(?G'g
(r@8, -rr or.§.Cdl!- t?':'l+rii' ÈÉ-t'r!Cdl,-r,r,3rut!È'Gl{3C{N ,&@t'-öiai,rlïï óiÈótr,É:a,ó,ií
€t:tÍ,-t.rc,?c,!,t.rc,--C{CtlÍ., Èi.ja,eoirjirjq;
c:1r'-'19:r'11 1ta:t:r:t':9 st I l |
FO.U ÉEu -JlJy' IDF
=0in é:t Jfu
eec.e
----
r:rl?rrlr&G'01 -lI'
€'Crrrt{rC,eerre.l ,r2a[ióo:'riioo'o'
è(3ee9gee
(\l(h ltNe.Íír(,tllÍr.[t(r|9':!tO o'e'Èo'o'ces tt§lO'ÍÍrcl-Ctlc, IelÍÉ(r'ÍO=!'tCrl g.'o.c"]."t'ecc
rÍjí': :o:r':rl:Y:1 :::':ïo: É'l'r:'oqq'g'ee l-C,, I':rïtn'n I r r i i I'l'
t i t t I I -ll
É § - l'' ÍtI lÈ o e C{ :lrt- G' A']i' rno'tr.cta'o'c'a.' \O
t: tI
a:
r:
v!\l"-=
(D('tlÍ'\OtÈr't I I I I I I I
I
\O e e e CtI É r€''r'El'I 9:l: l:'!' Èq'PrJgO'l'lo. r]3-trt!ry!!o.'q N:tí"'IJ9-r'rrr r., r., rr É \rt tÍ' r(, v7 V.t t O r, r.' ? ?
\9e ? & É CdC'lol, t?.(, €'e í' eCd l.:,(:' ':'l.I,tu'?rLl'}OÍ f,lt'!trrírrr, È;d'(1l+t'-o,*r-.o'ciciïie,ii,lt, í.t tit ti t;t ta, ír.t i.;.t ii, ty, t.r cr .í. 'r à U, r,
\fr?eUO.'s1Í' !gtó'O(r'
íÍ' rr lÍ! ,(' Í\. à:' O, Ë, ÍÍ, rt r:' r1r r., r.1 ÍÍ' r
:r !', t[' íL Ur '], c' - (ï t'l 't lÍt tr' - 1,, .r í't :r ó i ï' * b à' r. u, u, ui ii; tr' tÍ' 6 ? t{"f,-J'+ïa'+ ?rtí'?:tr'f
Í' 0:' q' cr'- CJ lí í. lrr È' rl' 't' '9 !! 'n .o **Irt?itt
í" (ri' ot €' È !) ro "!' rlr rt' Ér tdr ?f ?'t?tlf '! '"
Fig.7 UÍtvoer van uurlijkse resultaten van het KetelkeuzeProgramma (voorbeeld)
r:q:1tr::t gc.i?rrF-0l(r.o
o.o'o'oc.o,tr,c' c,tr,-roe,Jrr-rr €.N?tnl.-oo'0? o,o,o'oo.o'tr'o.
€\!0D-le'"'LfE '''í49!!lÍ!:9 8'o.'o'o.'o'o'o.(B
&€,0t'rOocl.OÍJ\g rÉ.F-rrc,0i,í.:'t'r <,,r,.-cl o,o,ee È i,I i.. r:; Éj r.r .c .t
rr'rt'r,"f ?:irtr
9ecceeee
eÉ'ec
0('toe
l'u
!'" 'L
È. t.- !t - (b t
l,- l"
?lr/ÉÍ!IL(DtrtÉ rrrrrtll \Otrt.fÉG'tC,,l@ Í.- rÍr u:'.t t{ @ {'ri e l.r li'r t'- E, C. È '1,
í.'r
t tÍ, tf' ,'-
0l:! ar, c.
t.- Í.- ,.- t.- Í.- l.- t...
§:'
-23-
85-0t247 lydB/so
U: \D
! t *
to ÍL
*
19
t
t?
í. 4 a
'-U
È (,
.tl
a)
C U L 0t (F J t
rO f. N .ol t
{t
'€i +E)r rO(,S -(3\OOS e -o (vcN' J
.L
(h
E
o
a Ut
E
c(E -l
o(f
NFIFI
Fr
TLL f f 3
rJ
rJ
La
rJLrr-t
E +
C g s,
N
3f f
?-
N
T§l
Ft
Fr . r-r.Oí'r{ b IJ
o
lrl
f tl
f'3 r'\ lrl
r
-É
cr,
st -t^
-Nlo
€l
utr0, +)+r+
a+rF trltr= (5 íJvlrlyu {r
G UJ tÉ, Ë <E
3
Ír, }E
=F(J OJFr CJOíJ lrl {! F íf ]-FL)<E lr íJ) lr, l-
o=JE]
FHUJF fr! tÍ, Jl-rt GZ,È l-it{l
os<E
d O. L.D
I.' LI
J
.í
iu
o
a
ol 10 Í\ ? -§l í\ tlo
(\l
T,l .
(,
J
c
Ércro
\O
FI ?
4
a 0 I
È
o
to
5q o tr
O
ÍLoe crc»€
o
U
í
O\
FI
to
tr
+ ul
lri
0!tr@
a = I! íil Y
t{
= tfÍ
(E
F.
lr
bJ
u
(f ?
F trl
J
l(f t-
lÀ vG
l<E
À-
Ul lrl Aà
0( €€
v,
ttl F
llll Fr
{t€ 3(] 3 .':, FF
-- til --€
rf
-g OOÍ (Jru 13 C]rJ
c) lF lrl
F= FU
lrl lrl z zts
Fig.8 Berekeningsresultaten (op jaarbasis) van het Ketelkeuzep rograrnma (voorbeeld )
-24-
85-01247 lvdB/30
6.
TÍETINGEN
6.L
InleÍding
Er is een uitgebreid meetprogramma uitgevoerd in een bestaande ketelinstallatie, met het doel: - het onderzoeken en vastleggen van de eigenschappen van deze installatie (effectmetingen) ; - het onderzoek van het gedrag van deze installatie onder geconditioneerde omstandigheden, met het doel het Ketelkeuzeprograrnma te verifiëren (verificatiemetingen). In dit hoofdstuk worden korte beschrijvÍngen gegeven van de ketelinstallatie en van de opzet, uitvoering en resultaten van de verschillende metingen.
6.2
Ketelinstallatie De metingen werden verricht aan de ketelinstallatie van de Verzekeringskamer Èe Apeldoorn. Deze ketelínstallatie bestaat uit twee atmosferische ketels met
hoog/laag geregelde branders (elk 480/370 kW belasting). Het warmte-afgifte-systeem bestaat uit 5 groepen. Aanvoer-waterLemperatuur van ketels en groepen zíjn weersafhankelijk geregeld.(90/70 systeem). Beide ketels hebben een gestuurde smoorklep in de retourlelding, die geopend is gedurende normaal bedrijf. Ketel 2 werd in de loop van het onderzoek voorzien van een rookgasklep.
6.3
Opzet van de metingen
In figuur 9 worden ketelinstallatie en instrmentatie
schematisch
Irreergegeven.
De meetgegevens worden bínnengehaald
d.m.v. een automatisch data-
acquisitiesysteem met gegevens-opslag op tape. UiL deze meetgegevens worden vervolgens diverse relevante grootheden afgeleid m.b.v. speciaal ontwikkelde dataverwerkingspro-
-r<-
85'07247 lvdBl30
xErEu 1
e, .9=9*
Fig.9 Ketelinstallatie ea instrumentatie (schenatisch) grammats:
- gemiddelde ketelwatertemperatuur, 1- verschil aanvoer- en retourtemperatuur, - gasverbruik (in nfi ), - warmteafgifte per ketel; warmteafgifte aan gebouw, - schakeltijden van de branders, - etc. In welke vorm de resultaten van de dataverwerking worden gepresenteerd, hangt af van de aard van de metíng (stilstandsverlies meting, duurmeting). De meetnauwkeurigheid die bij het experimentele onderzoek werd behaald, bedroeg gemiddeld t 1.5%.
-26-
85-01247 /vdB/30
6.4
Effectmetingen
6.4.7
YeIleslsesgesesles
ketels is het directe en indirecte rendement bepaald voor vollastbedríjf en bij verschillende waEertemperaturen. Het Índirecte rendement werd bepaald oP basÍs van rookgasanalyse. Het directe rendement werd berekend op basis van de resultaten van een aantal duurmetingen. De resultaten van deze rendementsbepalingen zijn weergegeven in figuur 10.
Van de
----TOr
'.-.
809
ïs
(t)
Fig. 10 : Vollastrendementen van ketels 1 &2 ketel 1 : tr = indirect; Hoog; CO, = 9 r2'A O = indirect; Laag; COr= 7 7 I = direct; Hoog; ketel 2: A = direct; Hoog; A = direct; Laag (D = Produktinformatie
85-0t247 lvdB/30
6.4.2
-11
Afkoelcurve
Van ketel 1 is de afkoelcurve bepaald, bij watercirculatie over het primaire circuit. Uít deze curve blijkt de tijdconstante voor afkoeling (van kete] + primair circuit) ca. 6 uur te bedragen. 6.4.3
Stils tandsverliesmg!I+ggl
De stilstandsverliesmetingen in de Verzekeringskamer
werden
enigzins afwijkend van de normale procedure uitgevoerd: - meetperiode 24 LoL 36 uren, i.v.m. de beschikbare tijd
- watercirculatie ook via ketelcircuit. De eersLe afwijking heeft geen significante invloed op de resultaten, de tweede des te meer. Tabel 2 geeft een overzicht van de resultaten van de stilstandsverliezen, welke onder verschillende condities werden uitgevoerd. Fig. 11 geeft een grafische weergave van de resultaten. Uit de meetresultaten kan het volgende worden afgeleid: a) Circulatie over het ketelcircuit betekent een beduidend hoger stilstandsverlies als gevolg van het toegenomen warmteafgevend oppervlak; in de praktijk moet dan ook worden gerekend met hogere cijfers voor het stilstandsverlies dan geldend voor de ketel; isolatie van het circuit en stoppen van de watercirculatie is nuttig. b) Het effect van waterzijdige afschakeling van niet in bedrijf'zijnde ketels reduceert het stilstandsverlies van de installatie. c) Toepassing van een rookgasklep reduceert het stilstandsverlies van de ketel; het effect is relatief kleiner ingeval er circulatie over het ketelcircuit plaats vindt.
-
| OE!.) =o orr ào O. (J l! iÉ
(,
lU
(v) .it È \O .Í §l\O.Í€r\!OO
(!('
Éc) 9L
I
u2q
o
a
ooooÈ
OtJ
:IU
lr o
cl
,o OG «rià+ !J qJo
\O\Ol\\O6€O Èo\N6lÈNo\ O§l\Oó(v)6,1
.t
OJ
t{ :!.,
o
è0
I
!
o o
U
o
lU
00
lr OJ
o o.o odlq
\O\OÈO(v.) ÈCÀèlO\§lOlr1 ON€O.ií')\g
Gru í., o0ur, a
6
E G
a
l.
àe
.iCí1\O6€Èt/) Ní)€O16§l r(v)€i§'í)\O
È
C)
U'
iU
o0
o I
o
(v', <> rn € ró o\0Nr\§l§l Ngr§lc,É€\O N(v)É
rr t, .F)
! lU 'rt
u't
,!
oa
'O lr Gr. lrO
I
€ §t
í)É
I
\Oóí]Ou')()€ €€(Y)g\.iid)€) ró r.í) O\ O\ \O CO èl È\§rN\O\O.í'ÉÀ
{)
.o€ lU lr oo
(\
c, 00
o o ru
I
ooe(J :,1 'i q Y.C+i
.tOO§l (') (\ N
O.t§,1 €í)Èo\\oÈo ró .Í (í) .$ §l
(v') .í, §l §t
(n o\ §l o\ (Y) o\
\o
o
Èrí'6€\O\OÍ) ɧl
C.'
l\O€(v)91 Ét.) (Y.) È \O \O È o\ tn ó\O€€\Ou1€O
(, aÀ
I
(l rl,
q?s (§(U =+l
o
o IU
x
=E 5d +)o
rrtrt++
lBAa
&
l{
L.
c, €J
! (E !
(§(§ Éo
è0è0È 'É.ío:==3
o o o (n
§
0.)
qJ
§l
èl L c
É
+J
qJI
.il
cÉt
o
N
O.Ë
(u
I,N l)
G
I
r/)
G
o7
o
5z
É .t
§,
ÈU Éo r,cJo è0 olt .rG Éoo o,o (U .É !N (.) o!
G
I
o,J
oc)!Z (J
N qJ
{J
r-
U
N N
-29-
85-07247 lvdBl30
q,
(z)
tr]
1 twd. k.t.t @k in Pc 2 .an ktt![ in PC 3 ., ,, èRGK inPC L ,, .. and.r Pc
50'
70fi
r*fc)
Fig.11 (gecorr.
Gemeten stilstandsverliezea naar 20 oC ketelhuistemperatuur)
Een en anrler is samengevat in tabel op het gebruiksrendement is berekend
ketel
ketel + RGK ketel + PC ketel+RGK+PC ketel + PC + 20 ketel "in"
3, waarbij tevens het effect (zie 4.2.15).
qs
qu
100
100
30
103
200
96
160
98
260
94
Tabel 3: Effect van installatie uitvoering op qs .n (tr = 33%, TU = 70"C).
4u
-30-
85-07247 lvdB/30
6.4.4
Venti lat ieve rI ie smg!lggg!
Dat deel van de stilstandsverliezen van een ketel waarbij warmteafgifte plaatsvindt aan de door de ketel stromende lucht, worden de ventilatieverlíezen genoemd. Deze ventÍlatieverliezen kunnen worden Semeten met de zgÍ1. HeIium-tracer-methode. Híerbij wordt bij de ketelafvoer de He-concentratie gemeten en vergeleken met de Helium toevoer bij de luchtinlaat. Op grond van de daaruit afgeleide luchthoeveelheíd en van temperatuurmetingen, kan dan de momentaan optredende warmteafgifte aan de lucht worden berekend De ventilatieverliesmetingen zijn uitgevoerd bij Èwee ketelwatertemperaturen en met en zonder rookgasklep. In figuur 12 worden de meetresultaten weergegeven 23
qv (kw)
- (ozondcrRGK 1- e - mct RGK - (-zondcrRGK 65'c
85'C
20
t- - -
15 ïjd
20
2s
mct
RGK
50
no dovcn brondcr (min)
Fig. 12 Resultaten ventilatieverlíesmetingen Het ventilatieverlies dat na het stoppen van de brander optreedt, Ís tevens afhankelijk van de lengte van de uitperiode. In figuur 13 is aangegeven hoe de totale ventilatieverliescoëfficiënL afneemt met de lengte van de "uít"-periode.
-31
85-0t247 lvdBl30
Uit de meetresultaten blijkt dat het effect van ketelwatertemperatuur en rookgasklep op het ventilatieverlíes significant is (zie ook 6.4.3).
O
Momcn-toon
E
Íot ool.
tL----^U-
Tij
Fig. 13
Momentane en
(min)
totale ventilatieverlies coëfficiënt
geaccumuleerd warmteverlies
6.4.5
d
en
.
!sgrse!rlsee
Aan de ketelinstallatie in de Verzekeringskamer zíjn enkele metingen uitgevoerd waarbij de installatie werd 'gevolgd' gedurende 5 tot 10 dagen. HÍeronder volgen enkele uitkomsten van deze duurmetingen.
- 0p basis van de duurmetingen kon het
datareductie-programma
-
worden ontwikkeld, ten behoeve van de verifícatíemetingen. Het gedrag van de ketelinstallatie kon worden geanalyseerd aan de hand van plots.
-
De
relatie tussen gebouwwarmt.evraag en omgevingstemperatuur is bepaaldl zowel dynamisch als statisch. Uit dit laatste kon worden afgeleid dat de gebouwwarmtevraag bij -72oC omgevingstemperatuur ca. 600 khr bedraagt.
-
-32-
85-01247 lvdB/30
:
Ten gevolge van de dynamica van Í{armtevraag ea
-afgifte treden
er grote variatÍes op io gebruiksrendement, bepaald op uurbasis. Bij een grotere tijdsperiode nemen deze variaties af. 6.5
Veríf icati.emetingen Ten behoeve van de verificatie van het Ketelkeuzeprograma werd een drietal metingen uitgevoerd. Een overzicht hiervan wordt gegeven in tabet 4; aIIe metingen werden uitgevoerd met 1 ketel waterzijdig afgeschakeld. De metingen leverden gegevens op m.b.t. installatiegedrag, brandstofverbruik, gebounruarmtevraag en omgevíngstemperatuur. De uurlijkse waarden van de laatste twee grootheden zíjn afzonderlijk opgeslagen, om naderhand als invoergegeven voor berekening met het Ketelkeuzeprogranma te díeneo. In hoofdstuk 8 worden de belangríjkste resultaten van de verificatie genoemd bij de vergelijking tussen meting en simulatie. MetÍng A B
c
Temperatuurregeling
Branderregeling
Duur
Constant (70oC) l{eersafhankelÍj k I,/eersafhankelij k
Aan
- uit Aan - uit
65 uur 75 uur 77 uur
Hoog-1aag
Tabel 4 : Installatie uitvoeringen bij verificatiemetingen
-33-
85-aD47 lvdB/30
7.
STÏLSTANDSVERI,IES EN SCHAKEI,FREQUENTIE
7.1
Inleidíng
Uit hetgeen in hoofdstuk 4 en 6 is gezegd, kan worden afgeleid, daL de via de normale procedure verkregen stilstandsverliezen in de praktijk moeten worden gecorrÍgeerd, in verband met het schakelend bedrijf van de ketel. In dit hoofdstuk wordt de correctíemethode, die hiertoe in het Ketelprogramma is opgenomen, gepresenteerd. 7.2
Correctieformule van Van der
Heeden
In de literatuur is tot nu toe slechts één methode voor de correctie van het stilstandsverlies, in verband met schakelend bedrijf van de ketel, bekend [g],
o'c = 0.4 t' o + 0.7 + \ruc Deze formule
is
gebaseerd op resultaten van onderzoek aan kleine
huishoudelij ke CV-ketels
7.3
.
Invloed van ketelcircuit
In hoofdstuk 6 is aangetoond dat door aanwezigheid van het ketel-circuit het transmissÍe aandepl in het stilstandsverlies toeneemt. Toepassing van d,eze resultaten op bovenstaande formule resulteert in:
q^cc= 0.75 ,'. o 7.4
Nieuwe
+ 0.7 ,rfE
correctíe methode
UiL de verkregen meetresultaten kan worden afgeleid dat \ Toff aI" volgt samenhangen (zie fig. 13):
en
q.,,=.orolr HÍerin is de waarde van b afhankerijk van de aanwezigheid van een
-34-
85-07247 /vdB/30
rookgasklepl) en wordt a bepaald op basis van de resultaten van de (ketel-)stilstandsverliesmeting (Q" en duur van 'ruitrt-períodes
Í mc-).
Uitgaande van de in 7.3 gegeven uitdrukking, kan rectieformule worden afgeleid: Q"=
9.,*
volgende cor-
qr
.*rolf* 0.25 *
0.75 *
q
^s
?t
Í mcb waaruit volgt:
q =q * [
de
O.eS
*
o
^s
b
Tott + 0.75 *
(c)
B*Í
Figuur 14 geeft een indruk
9s
+ 0.75 l mc
van de duur van de
de stílstandsverliesmetingen in
de
"uit"-periodes bij
Verzekeringskamer.
400
4.. (min) urt
300
Roo kgo sk
tep
6een rookgosklep
0
20
40
50
80
100
aT ('C)
Fig.14 Lengte van 'ruitr'-periodes als functíe van temperatuurverschil ketelwater-ketelhuis (zíe tabel2).
1)b- -0.27, indien != -0.35, indien
geen RGK aanwezig. we1 RGK aanwezig.
-35-
85-07247 lvdB/30
In figuur 15 zija Van der Heeden's methode en de nieuwe correctieformule Eet elkaar vergeleken. Daaruit blijkt duidelijk dat de eerstgenoemde methode tamelijk ongevoelig is voor het gegeven stilstandsverlies q". : L 3
2
'1 0 5 L
3 2
cí'í 0 5 L 3
Qs{ 1
0
50
Fig.
15:
O
Von dcr H.cd.n's mcthode
@
Hiruwe mlthod. (Krtcl.kcuzcprogrommo
)
Correctie van het stilstandsverlíes volgens methoden (C= 100 s, Í_^ = 3600 s). mc
twee
85-01247 lvdBl30
8.
I/ERItr'I CATIE VAT{ HET KEÏETKEUZEPROGRA},IMA
8.1
Inleiding
-36-
Het opstellen van berekeningsmethoden voor de bepaling van gebruiksrendement en brandstofverbruik van ketelinstallaties is geen nieuwe activiteit. Niet eerder echter werden deze methoden getoetst aan de praktijk. Verificatie met praktijkexperimenten behoorde wel tot de doelstellingen van het ketelkeuze-project. In dit hoofdstuk worden de resultaten van deze verificatie gegeveo. Invoergegevens voor de berekeningen
8.2
Naast de uurlijkse (gemeten) gegevens betreffende gebouwwarmte-
vraag en omgevingstemperatuur, zijn de diverse installatiegegevens ingevoerd. Figuur 16 geeft hiervan een impressie in geval van meting C, bij A & B treden slechts lichte veranderingen op (zie tabel 5). 8.3 8.3.
Resultaten 1
I§!ellegiegs9rge Op een aantal punten is het, met het Ketelkeuzeprogramma gesimuleerde, installatiegedrag vergeleken met het werkelijke gedrag..Van deze grootheden is voor één dag van meting C een plot gemaakt van uurlijkse waarden: figuur 17. Uit deze figuur blijkt direct de nauwe overeenstemming tussen praktijk en theorie.
-37-
85'0L247 /vdB/30
{
INSIALLAIIE
BEORIJI-SVOERING
GEGEVENS (N.V.t.- U
oí
blancr,)
AAN'IAL KEïELS:CI I.IATERCIRCUIT:
prlmalr
sec unda I
birrnentemp.(C):
( kg ) :
LrAïERZIJDIGE AFSCHRKELING KETELHUISTE]IPERATUUR (C)
oFp. (rr^2 ) talga
u.o.coef -(b/n"2.K):
:uateru.(kg):
r: uatern.
KEïELS :ffi (1a of ne)
:[5ö]
KETELïHERI'I0SIAATDIFFERENÏIE
(C):[7o
I
REGELING ( sem. )KETELIIATERTEI'IPERFTUUR
ïambdes(c):Í-ó-r ïbmrn(c):f*-r ;:::::?1. no.,./das;ïBi::[3];F ,n,(ci:rzEr (C):l mln.uaterternp. beqrenzinq
I
:l-l Trrt t c ) :l-l Tanrbdes ( C ) t [-:l T bm i n( C ) tF n""htb.d.i;f- . tiidstipïEÉËvans(hl:l-l einde (h):Í-l (hele ureËÏvarrabel iruoàstC):f-l ïhi(C):[-l ïambdes(C r:[--l (1-gas, 2-olie2, 3-olie6) BRAND9TOFCBDE ( uk . endlnacht : I biJes ( C)
l
Kt.TEL
-voorkeur, Z-omkeer, 3=paral Iel
)
(n.v.t.= 0 of
GEGEVENS PER KEÏEL
blanco)
KEïELN0-:E
(kï) :l-7ía1 n^7Íïfi61 OPP. KETËL ( rn^:2 ) :[Jí] voorspoelti jd( s ) :f] ERANDER: Pvent. ( kl.l) :l-l ONïSTEKINGSC0DE :[ { t;[Ëffianent, 2-e I eI tr r scË]-S-.e I ek . +ontst . brander ) vol . strlpermanente brander ( n^3/s ) :[-l (slechts 1 vaÍr 3 onderstaande regels rnvull.en) ERANDERREGELING code aan/uit :l-l( I ) Th/i (C ) :l-6-l hooq/laaq :El«2) Plue.t.. (ï.): r,odulereËd:[«31 eti.bel. (Z) : nominaal( kl,J ) :l-J BELA9TING KETEL : maxlmaal(kl,l): resels invuIJPn) rnvullen) van 3 onderstaande onderstEïEE regels ec ) A3:l-----l (Fst A2 ( (Feco) Pf kl,r) rÍ--l A2 A3:l-l F3:VIA-V1 (Frgk ) a2 (Fhe)(C0 alt. invul.) C3:[--l (Fhe)(Co alt. invuI. ) c3:l-l (F(relbel)) 83:[-1 82 -druk op ITI{TEFI om door te gaan I.JAïERU. u . 0. coEF .l,l't /
I(OS'IEN/BATEN GEGEVENS:
PRIJS BRANDSïOF EERSTT
SYSTEEI1
BESCHOUI.IOE JARR
(Flll'1"3 of
ks
»
:l----l
AFLOSS INGSTERIlI JN
):[----l (-):[ (l):D
PERCENTAGE ENERGIEPRIJSSï IJGING
(-):FJ
(Fl
INVESTERING NO]'4]NALE RENTE
ONDERHOUDS INF
EN REPARAïIEKOSÏEN
IC
ËEFEFEI1TIESYSÏTEI'1
(n.v.t.=0 of blanco)
f-
-]
JAAR
:[-] ( j):D (-):l----l m^3): (-
LAï IEPERCENÏAGE
ÏECHNISCHE LEVENSDUUR EELÍIST INGVOORDEEL
'ER,INOSI0FVERBRUIK ( kg of -druk oo Í-EFITE'IT-I onr door te gaan
)
l'----.l
Fig.16 Invoer van installatiegegevens t.b.v. programmaverificatie (meting C).
-38-
85-0L247 lvdB/30 . HEÍING
O
. MEIING
SEREKENING
t,fc)
70
:3:
oo
B
xror
a )
,9.
60
(
)c
0t )9ge
'{,1in)
^o8 ró'
8r I ^. a
a
^c0 U
70
.aoa
tEot roo
ac
I
a a o
JO
a
m
a
a
0
a
I o oc
l3o8 )
t0
(
to
I 0,
)
o
)
a D
io
^a
I
01 "c r o
oxlor
a
+
5
a
50
)c
5
ta
c0
o
ee
oa )
)aa o
C
o
o
a
oo
o
I 0
0+a121t2021
oo( eaaa
gea(
(
a(
2
,lO
04c1216?021 UUR
UUR
Fig.17 Vergelijking van gemeten en berekende 8.3.2.
"6
.ao
80
í) {,
Y-
to:
tl' ttl
3E'
E"
60
o a
eo
't
3
e
90
70
t0
o
cr
0
,tgo
20
el
t0
B r-ow
o"
.o 20
50
)o
BEREKEXING
JO
o{
50
O
50
oo
grootheden
Brandstofverbruik
Belangrijker wellicht dan het installatiegedrag is, voor de evaluatie van ketelinstallaties, het brandstofverbruik. TabeI 6 geeft een overzicht van de resultaten op dit punt. Ook nu mag worden gesteld dat werkelijk (M) en berekend (C) brandstofverbruik zeer dicht bij elkaar liggen. a_
H
c
A
B
C
70
60
57
Gem. watertemperatuur
oc
Afgegeven warmte
MJ
Benuttingsgraad
u h
Brandstofverbruik
m3
t392
743
7022
Gebruiksrendement
,L
72.5
71.7
76.9
m3
1393
748
1079
d
lo
72.5
71.2
72.8
%
+ 0.1
+ 0.7
+ 5.7
Brandstofverbruik Geb ruiks rendement
Afwijking
(C-M)
35541
4t
n
n
18738 19
27644 36
Tabel 4 : Overzicht werkelijke en berekende brandstofverbruiken
-39-
85-07247 lvdB/30
Vergelijking met alternatieve
8.4
methoden
Teneínde de positie van het Ketelkeuzeprogralnma te bepalen ten opzichte van andere methoden van energieverbruiksberekening, zíjn de resultaÈen van de verificatiemetingen ook nagerekend met enkele alternatieve methoden. Daar deze energieverbruiksberekeningen alle zijn gebaseerd op eenzelfde principe, wordt in tabel 5 slechts één methode vermeld, die van Dittrich l4). De uitkomsten van tabel 7 zijn erg duidelijk, waarbij moet worden aangetekend dat de alternatieve methoden sterk beïnvloed worden door de keuze van de nomínale gebouw-warmtevraag (hier 600 kW, zíe
6"4.s).
Tu
Qguu
Vollast
Benutt.
qs
nu
graad
t
Brandst.
Meer
verbr.
verbr.
corr
H
L
H
kwh
hr
hr
%
70
9873
28
41
72.6
t392
Ketelkeuze
70
9873
28
4t
72.5
1393
0.1
Dittrich
7A
15906
44
68
76.L
2139
53.7
Meting
60
5205
L6
19
77 "7
743
Ketelkeuze
60
5205
16
19
7t.2
748
0.7
Dittrich
60
roo26
28
37
74.6
737(,
85.2
Meting
57
7
679
t2
34
76.9
t022
Ketelkeuze
57
7
679
,:
,:
72.8
1079
5.7
Dittrich
57
76.6
1887
84.6
Tabel
Vergelijking van meetresultaten en resultaten van twee
oc
Methode
Meting
7
A
B
C
13656
49
berekeningsmethoden.
d
h
,L
3.2
2.3
63
2.L
%
%
m3
n
0
h
-40-
85-07247 lvdB/30
9.
BEREKENINGEN
9.1
InleidÍng
In dit hoofdstuk worden enkele voorbeelden gegeven van berekeningen met het Ketelkeuzeprograrma. De berekeningen illustreren de variatie in ketelinstallaties welke met het programma kunnen worden geanalyseerd. De berekeningen betreffen de evaluatie van nieuwe ketelinstallaties en van energiebesparende maatregelen in bestaande installaties. 9.2
lr/armtevraag en omgevingstemperatuur
Op basis van de resultaten van de duurmetingen (6.4.5) is een eenduidige relatíe tussen gebouwwarmtevraag en buitentemperatuur bepaald, welke goed blàek te voldoen (zie fig.18). Uitgaande van het buítentemperatuurverloop volgens het Verkorte Referentiejaar voor Buitencondities werd daarna een warmtevraagpatroon berekend. De ontstane combinatie van omgevingstemperatuur en $rarmtevraag werd gebruikt als programma-invoer. kw)trt E a
Gcbouw-wormt.vroog, octue.t
@ Omgcvingstcmprotuur
À2
15182022212
Fig. 18 Verloop van werkelijke en gesimuleerde warmtevraag (Verzekeringskamer)
.
zd
-41 -
85-01247 lvdB/30
9.3
Gegevens
ketelinstallatie
en Ínstallatie-eigenschappen welke bii de hier beschreven berekeningen zíjn toegepast, staan vermeld in Bijlage L.
Economische gegevens
9.4
Evaluatie nieuwe ketelinstallaties
De resultaten van de berekeningen betreffende nieuwe ketelinstallaties zijn samengevat in figuur 19. (,
F(9 (, z. 22 zf U YOUJ(,!Z a É. I > t! oEuJ U,OEÉO
tEHtr.r íe28,fr
m
BMNDSTOF NfiO CONÏANÏE
IERBRtJIK
(z)
(z)
A C W-
Í00
100
í) í)
A C C-
91
e2
50 50
H C C -.
90
E2
ACW150
90
95
A C U-
89
9í
50v ACW-
tt
90
50v H C W-
a7
90
$,
30 50
o
30
50
J:' Jt.
V
A C W-
a7
a0
O
A C W$(
a7
9J
an
a7
20
3{' 50
írv u c w50
ll c w-
EO
e2
20
A
50v
A H W-
Tt
e5
E0v A H W-
76
EOV
í) m
c c
WAAROE
VAN EXPLOITAÏE KOSÍEN
'2
Figuur 19 : Overzicht van berekeningsresultaten keuzeprogramma (nieuwe
meL
het Ketel-
installaties).
0 = omkeervolgorde, V = volgorde A = aan-uÍt, H = hoog-Iaag, M = modulerend C = conventioneel rend", H = hoogrendement W = weersafhankelijk, C = constant-hoog ''150rr = 50 % overgedimensioneerd SK = smoorkleppen, waterzíjdíge afschakeling
-42-
85-01247 lvdB/30
9.5
Evaluatie van energiebespareade maatregelen
Bij de evaluatie van energiebesparende maatregelen werd onderscheid gemaakt tussen installatíes met 1r2 en 3 ketels. De oorspronkelijke installaties (referentie) hebben een conve-ntioneel rendement en worden hoog gestookt. De resultaten van de berekeningen zijn samengevat in figuur 20 BRANDSTOF I,IAATREGEL REFERENNE
+ + +
+
VERBRUIK (%)
(20eí74
M5)
ÏJD ( joren )
100
RGK,
99
2.A
WAV
95
0.4
RGK
93
>15
Eco
79
1.7
+ wAv + WAV
REFEREITnE (220351 M5)
+ +
TERUGVERDIEN
100
IRGK
99
4.1
2RGK
97
2.1
+
wAv
90
0.3
+
YYAV+lRGK
90
0.6
89
0.5
EE
0.5
75
1.5
71
2.0
,15
0.1
40
0.5
+.1
+
+ + + +
RGK+2SK
r! tw WAV+ RGK+2SK+lECO wAv+2sK+2ECO wAv + oPL wAv+2RGK+2SK+OPt lvAv
REFEREInE (226661 M3)
+ +
RGK
RGK+3SK
3
100 99
8.0
Elt
o.7
FÍS. 20 Overzicht van berekeningsresultaten met het Ketelkeuzeprogramma (energiebesparende maatregelen)
= rookgasklep WAV = weersafhankelijke voorregeling ECO = economizer, rookgascond'ensor SK = smoorkleppen, waterzijdige afschakeling OPT = optimalisatie (dag- /o.achL-/weekendbedrijf). RGK
85-07247 lvdB/30
9.6
-43-
Slotopmerkingen
dat het Ketelkeuzeprogramma een groot aantal verschillende ketelinstallaties kan §imuleren. De waarde van de resultaten wordt echter voor een groot deel bepaald door de juistheid van de invoergegevens. Bij reële projecten is nauwgezetheid bij het vaststellen van de in te voeren gegevens van groot belang. Voorgaande berekeningen laten tevens een groot besparingspotentieëI zíen, te bereiken door juiste keuze van de ketelínstallatÍe.
De bovenstaande voorbeelden tonen aan
-44-
85-0t247 lvdBl30
10. coNctusrEs De belangrijkste conclusies uit
het ketelkeuzeproject
worden
hieronder gegeven.
1. De doelstelling van het ketelkeuzeproject, namelíjk het ontwikkelen en testen van een computerprogramma ten behoeve van de berekening van
energiegebruik en exploíLatiekosten van ketelinstallaties, bereikt
is
2. Toepassing van het. Ketelkeuzeprogramma ín de praktijk kan leiden tot besparingen in energiegebruik tot 257.. De werkelijke besparing is afhankelijk van de uiteindelÍjke keuze van de ketelinstallatie. 3. fndÍen de juiste invoergegevens aanwezig zíja, biedt het Ketelkeuzeprogramma de mogelijkheid tot een snelle en nauwkeurige evaluatie van energiegebruík en exploitatiekosten van de beschouwde installatie. 4. Ten behoeve van de berekeningen dienen uurlÍjkse
opeenvolgende gegevens betreffende buitentemperatuur en gebouwwarmtevraag aanwezig te
zíjo..
5. Uit metingen aan een bestaande installatie is gebleken dat: - de aanwezigheid van een ketelcircuit leidt tot een verdubbelingvan het stilstandsverlies, in vergelijking tot produkt-informatie; - Í{aterzijdige afschakeling een daling van het stilstandsverlies van de ínstallatie van ca. 25ï. tot gevolg heeft; - het effect van een rookgasklep sterk teruggebracht wordt door de aanwezigheid van het ketelcircuit als gevolg van het relatief kleinere ventilatieverlies . 6.
realistische methode is ontwikkeld voor de correctie van stilstandsverliezen als gevolg van schakelend bedríjf van de ketel. Een nieuwe, meer
85-01247 lvdBl30
simuleert het installatiegedrag vrij optredende verschillen vÍnden huo oorsprong voornamelijk in
7. Het
Ketelkeuzeprogramma
-4sgoed;
dyna-
mische effecten.
8. De simulatie van het werkelijke optredend brandstofverbruik door het Ketelkeuzeprogramma geschiedt vrij nauwkeurig; de afwijking bedraagt maximaal 6%. De nauwkeurigheid van het theoreÈisch berekende brandstofverbruik, t.b.v. onderlinge vergelijking. van instaIlaEies, bedraagt ca. 1% 9. In hoge mate bepalend voor de absolute waarde van het brandstofverbruik, berekend met het Ketelkeuzeprogralnma, is het gebruik van uurlijkse gegevens betreffende buitentemperatuur en gebouw-warmtevraag.
10. Bij het projecteren ,"o ,,i",rr. ketelinstallaties kunnen verschillen in energiegebruik en exploítatiekosten worden opgespoord met het Ketelkeuzeprogramma.
11. Bij de analyse vooraf van energiebesparende maatregelen kunnen energiebesparíng en terugverdientijd van de maatregel worden berekend met hét Ketelkeuzeprogramma.
-46-
85-0t247 lvdBl30
11.
NO},ÍENCIAflruR
= constante B
= benuttingsgraad
b
= constante
C
c
.Cm !,
f H.
t
ot
,b
= installatÍeconstante = soortelijke warmte van metaal = soortelijke warmte van rdater
kJ/keK kJ/kgl{
= schakelfrequentÍe
h-1
= bovenste verbrandingswaarde van brandstof
kJlm3 (kg)
s
fI.
Im
(meer)
t
ketelbelasting
ktrl
systeem (metaal) massa van systeem (water)
kg
maximum ketelvermogen
klil
m m
P
massa van
m
w
max
qc qs
qr q"
kïth = gebouw warmtevraag = stÍlstandsverlies coëfficiënt, gecorrigeerd -,% '-r: = stilstandsverlies coëfficiënt, oPgave 'r16 = transmissieverlies coëfficiënt g 'tlo = ventilatíeverlies coëfficiënt
nb
ketel vollast
nu
gebruiksrendement
= Í on = roff(uit) = = 'uc
cyclusduur Iengte van brander "aan" periode lengte van brander tfuit"-període lengte van brander 'ruitrr-periode s tils tandsverliesmeting
c
0f
kg
primair cÍrcuit
PC
Qg"u
investering
u ,lo
rendement
= brandstofverbruik
ot
,lo s s s
bij S
m3/kg
-47-
85-aL247 /vdB/30
12.
REFERENTIES
[1]
"Development
1,2)
of a computer model for the selection of boiler plants from the view-point of a low energy consumption'r. Fínal Report A.J. MeÍjnen TNO Division of Technology for Society; februari 1985.
"system simulation Buildings'r Proc. Intern. Conf. Liége (Belgium) EEC
, 6'8 December, 7982
Xrr/42sl83-EN
3I
"Het gebruiksrendement van CV-ketelstt D.J. van der Heeden, Verwarming & Ventilatie, febr. 1977, n.o.2.
41
"Zum Jahresn.utzuogsgrad voo Einkesselanlagen"
A. Dittrich; tsl
HLH
33 (1982)r rÍ.1, Januar.
"Kosten en baten van energiebesparende projecten en de inflatiett J.F. van der Horst, Verwarming en Ventilatie, juní L977, nr.6
-48-
85-01247 lvdB/30
Bijlage Aanvullende gegevens
1
t.b.v.
berekeningen
-49-
85-01247 lvdBl30
Installation * Watervalue-------* or-------* Area-----
700 kg
8
àL Boilerhouse temperature---------* Thermostat deviation-------------:
* Fuel-----
:
I.I/m2K
40 nz 20 0c 10 oc
natural
gas
Boilers(s) (atmospheric) 10 w/m2K
* Watervalue (Ll) \ Area (A)--------
(ke) 2000 1700 700 600
I.J
1250 ktI
boiler
A
(m2) 24
20 kÍl " rr 72 500 kl,I 8 330 ktJ t' * Temperature control-------80 0c - constant oc ambíent + 80+30oC - weatherdep. "ï -r: 20 - night setback 70+20oC
1000
.
,í Oversíze* Burnercontrol,
20%
HIGH-IOW-
100-40%; 60
MODUIATING.....-.-
100-30%.
* Standstill-losses------: stanilard' qs .125 E-2 + .154E-3," Tb .378-7 * Tb economizer:
FGV:
oC
.2gE-5 n TO2 *
, g" = -.358-2 + 3.678 4 o Tb -7.8E-6 -" Tb 6.28-8 o ,b , e"È,= -.53E-2 + .169E-3 * Tb * .475E-5'" Tb
* Tb il FuIl-load efficiency-------------: standard ' nb .78 - .338-3 * TU Iow/threshold: 0b = .77 - .33E-3 * TU modulating: [b = .777 +.394 * I. - .725-kL2 +.365 * .goE-8
L3.
-50-
85-01247 lvdB/30
*
Costs
Primary círcuit--
Boiler
1250 kl,i-1000
kI.J-----------
500 kI4/--300 kt^I---
----r---EconomÍzer-------Flue Gas Va1ve 1 boiler2 boilers 3 boilers Butterfly valve 1 boiler2 boilers I{eatherdependent control. 1 boiler-------2 boilers-3 boilers
0ptimization------
f
2s000 55000 50000 25000 15000 15000
5000 9000
r2000 1500
2500 3000 5000 6000 5000
