Eksploatacyjne uwarunkowania kotłów grzewczych - numeryczne obliczenia parametrów cieplnych

• Autorzy: Wacławiak K. , Rozpondek M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2016.12.3

Warianty tytułu

EN

Operation Aspects of Heating Boilers - Numerical Calculations of Thermal Parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wymogi normatywne dotyczące sprawności cieplnych kotłów grzewczych małej mocy oraz granicznych stężeń emitowanych zanieczyszczeń. Scharakteryzowano układy opalania i przeanalizowano eksploatacyjne parametry energetyczno-ekologiczne kotłów grzewczych zasilanych biomasą. Na podstawie analizy literatury przyjęto założenia do symulacyjnego modelu przepływu ciepła w kotle grzewczym. Przedstawiono obliczenia strumieni cieplnych na drodze promieniowania i konwekcji, w funkcji liczby nadmiaru powietrza w komorze paleniskowej i wymienniku. Określono sprawności cieplne w zależności od założonej mocy kotła grzewczego. Wyznaczono optimum eksploatacyjne kotła grzewczego.

EN

Some law requirements regarding thermal efficiency and emission limits of harmful substances for domestic heating boilers have been presented. Fueling with biomass and coal of these boilers have been described. Operational parameters regarding energy conversion and environmental influence have been shown. According to data presented in literature, assumptions to numerical modeling of heat transfer was presented and used to show relation between convection, radiation heat transfer from hot combustion gas to heated water. It was tested for a range of excess air ratio, and energy rate entering the boiler. In the modeled boiler the combustion chamber and duct were analyzed. Thermal efficiency were calculated resulting in determining an optimum range of operation.

Słowa kluczowe

PL

kocioł grzewczy; biomasa; pelet; emisja zanieczyszczeń; obliczenia numeryczne; przepływ ciepła; sprawność cieplna

EN

domestic heating boiler; biomass; pellet; harmful substances emission; numerical calculations; heat transfer; thermal efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 47, nr 12
• Strony: 500--506
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wacławiak K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska

autor

Rozpondek M.

• Katedra Mechatroniki, Wydział Architektury, Budownictwa i Sztuk Stosowanych, Wyższa Szkoła Techniczna w Katowicach

Bibliografia

• [1] Fantozzi Francesco, Michele Vescarelli, Pietro Bartocci, Cinzia Buratti. 2010. "Certification of pellets stoves and boilers based on EN14785 standard - description of the test bench and preliminary results". 18th European Biomass conference and exhibition, 3-7 May, Lyon, France: 1352-1359.
• [2] Ferreira Tania, João Monney Paiva, Carlos Pinho. 2014. "Performance assessment of invasive acacia dealbata as a fuel for a domestic pellet boiler". Chemical Engineering Transactions (42): 73-78.
• [3] Foit Marcin. 2015. „Automatyczne podawanie paliwa - problemy. Jak prawidłowo eksploatować kocioł na paliwo stałe?". InstalReporter (4): 46-49.
• [4] Foit Marcin. 2013. „Kotły na biomasę - nie teoretycznie a praktycznie". lnstalReporter (10): 22-24.
• [5] Foit Marcin. 2016. „Kotły węglowe na 5. Klasa w teorii i praktyce". lnstalReporter (1): 45-46.
• [6] Haller Michel, Lars Konersmann. 2008. "Energy efficiency of combined pellets and solar heating systems for single family houses". World Bio Energy Conference and Exhibition: 103-107.
• [7] Liu Hao, Guoquan Qiu, Yingjuan Shao, Saffa B. Riffat. 2010. „Experimental investigation on flue gas emissions of a domestic biomass boiler under normal and idle combustion conditions". Oxford Journals Science & Mathematics Int Jnl of Low-Carbon Technologies 5 (2): 88-95.
• [8] http://www.easypellet.net/pdfs/Hapero%20Bedienungsanleitung%20Serie%202013.pdf
• [9] http://www.klimosz.pl/media/site/2016/06/01/cennik_pl_2016_maj_KLIMOSZ_INTERNET.pdf
• [10] https://kotly.com.pl/poradnik-spalanie-biomasy-30.html?l=pl
• [11] http://www.paliwadrzewne.pl/index.php?dzid=99&did=38
• [12] http://www.pan-ol.lublin.pl/wydawnictwa/Motrol8a/Niedziolka.pdf
• [13] http://pelletsatlas.info/wp-content/uploads/2015/09/Handbook_Polish_disclaimer.pdf
• [14] http://www.pie.pl/materialy/_upload/KONFERENCJA/Prezentacja_Slawomir_Pilarski.pdf
• [15] Juszczak Marek. 2013. „Concentrations of carbon monoxide and nitrogen oxides (NO, NOx) from a 25 kW boiler supplied periodically and continuously with wood pellets". Archive of Waste Management and Environmental Protection (3): 17-24.
• [16] Juszczak Marek. 2011. „Experimental study of pollutant concentrations from a heat station supplied with wood pellets". Polish Journal of Environmental Studies. 20 (6): 1519-1524.
• [17] Juszczak Marek. 2011. „Pollutant concentrations from deciduous wood fueled heat station". Chemical and Process Engineering 32 (1): 41-55.
• [18] Kraszkiewicz Artur, Artur Przywara, Magdalena Kachel-Jakubowska, Edmund Lorencowicz. 2015. „Combustion of plant biomass pellets on the grate of a Iow power boiler". Agriculture and Agricultural Scince Procedia (7): 131-138.
• [19] Nakonieczny Piotr, Kluza Paweł Artur, Grzegorz Tatar, Ryszard Bródka. 2014. „Rodzaje, charakterystyka oraz wybrane problemy eksploatacji kotłów i pieców zasilanych różnymi paliwami". Acta Sci. Pol, Technica Agraria 13 (1-2): 27-40.
• [20] Nantka Marian. 2006. „Ogrzewnictwo i ciepłownictwo" t.1. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [21] Ojczyk Grzegorz, Maciej Rozpondek, Marian Siudek. 2009.” An alternative heat-source firing heating units with corn". Acta Metalurgia Slovaca. (15), 1: 238-241.
• [22] Ojczyk Grzegorz. 2011. „Kotły na biopaliwa stałe - problemy eksploatacyjne". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 42 (11) 455-458.
• [23] Pałaszyńska Katarzyna, Edward Szczechowiak. 2016. „Problemy spalania agrobiomasy w kotłach grzewczych przeznaczonych do spalania peletów drzewnych". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 47 (6): 215-223.
• [24] Petrocelli Domenico, Adriano Maria Lezzi. 2014. „Modeling operation mode of pellet boilers for residential heating". Journal of Physics: Conference Series 547 (012017): 1-10.
• [25] Poradnik. 2012. „Projektowanie systemów grzewczych opalanych biomasą stałą". Forest. Gdańsk - wersja elektroniczna:-http://bape.com.pl/pliki/publikacjePDF/2/Projektowanie%20systemow%20grzewczych%20opalanych%20biomasa%20stala_FOREST_poradnik.pdf
• [26] Rabaçal Miriam Estefânia Rodrigues Fernandes. 2010. „Influence of the characteristics of the fuel on the energetic and environmental perfomance of domestic boilers". 5: 1-10 - wersja elektroniczna: https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395140842799/resumo.pdf
• [27] Rietschel Hermann, Reiss Wilhelm. 1972. „Heiz- und Klimatechinik - tłumaczenie polskie: Ogrzewanie i klimatyzacja". Arkady, Warszawa.
• [28] Rozpondek Maciej, Krzysztof Wacławiak. 2014. „Badania cieplne kotła wodnego zasilanego biomasą - drewnem bukowym". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 45 (2): 63-66.
• [29] Rozpondek Maciej, Krzysztof Wacławiak. 2005. Biomasa i węgiel kamienny a parametry spalania. Ekologia (1) : 38-40.
• [30] Starościk Janusz. 2014. „Rynek ciepła z OZE w Polsce i Niemczech". Polski Instalator (7-8): 1-4 - wersja elektroniczna: http://ahk.pl/uploads/media/08.21_Polski_lnstalaror_Rynek_ciepla_z_OZE_w_Polsce_i_w_Niemczech_03.pdf
• [31] Świadectwo Nr OS/112/OTGS/11. 2012. „Typoszereg kotłów Pellets Fuzzy Logic". Instytut Energetyki Oddział Techniki Grzewczej i Sanitarnej. Łódź lipiec 26.
• [32] Tomeczek Jerzy. 2006. „Zasady modelowania procesów cieplno-przepływowych. Matematyczne i fizyczne modelowanie zjawisk w procesach technologicznych. Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej, Katowice: 171-188.
• [33] Tomeczek Jerzy, Maciej Rozpondek. 1999. „Energetyczne i ekologiczne aspekty temperatury punktu rosy. VII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna p.t.: Gospodarka cieplna i eksploatacyjna pieców przemysłowych". Poraj: 307-316.
• [34] Tomeczek Jerzy, Maciej Rozpondek, Krzysztof Wacławiak. 2014. „Możliwości zwiększenia sprawności cieplnej kotła wodnego zasilanego biomasą przez wprowadzenie częściowej kondensacji”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 45 (6): 207-211.
• [35] Vademecum instalacji sanitarnych. Kotły na biomasę - wersja elektroniczna: http://www.instsani.pl/kotlybio.htm
• [36] Ziębik Andrzej, Jan Szargut. 1997. Podstawy gospodarki energetycznej - wydanie drugie poprawione. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [37] Zuwała Jarosław. 2010. Wpływ współspalania biomasy z paliwami konwencjonalnymi na parametry eksploatacyjne bloków energetycznych. Energetyka, Problemy Energetyki i Gospodarki Paliwowo-Energetycznej 2: 108-114.