Sprawność kotła

Sprawność kotła ηk odpowiada różnicy sprawności paleniska i strat ciepła oddawanego przez powierzchnię kotła do otoczenia w kotłowni w fazie pracy palnika. Można ją obliczyć według wzoru:

 
Berechnung

Wzór na obliczenie sprawności kotła

ƞK

Sprawność kotła

qspal

Strata kominowa, w oparciu o moc paleniska i dolną wartość opałową [%]

Q·str,k

Moc strat cieplnych na powierzchni kotła [kW]

Q·palenisko

Aktualna moc cieplna paleniska [kW]

Informacja Techniczna: Straty cieplne przez promieniowanie i przewodzenie

Ogólnie rzecz biorąc nie da się łatwo zmierzyć czy obliczyć strat cieplnych przez promieniowanie i przewodzenie Q·str,k, przyjmuje się więc wartości empiryczne zgodnie z EN 12963 Część 11. Są one zależne po pierwsze od znamionowej mocy cieplnej danego typu kotła, a po drugie od temperatury czynnika po stronie wody/pary we wnętrzu kotła, a więc tym samym od ciśnienia roboczego.

Te straty cieplne są niezależne od aktualnego obciążenia kotła i stanu roboczego palnika, przy tym samym ciśnieniu roboczym zawsze są takie same. W odniesieniu do sprawności kotła oznacza to, że im mniejsze jest aktualne obciążenie palnika, tym większe znaczenie mają te straty cieplne. Straty cieplne przez promieniowanie występują nawet wtedy gdy palnik jest wyłączony. Podczas przestojów kotła, np. w weekendy czy nocą, można zredukować te straty obniżając ciśnienie robocze, a więc i temperaturę roboczą.

 

Straty cieplne przez promieniowanie i przewodzenie w zależności od znamionowej mocy cieplnej kotła i średniej temperatury czynnika
w kotle przy izolacji o grubości 100 mm

Straty cieplne przez promieniowanie i przewodzenie w zależności od znamionowej mocy cieplnej kotła i średniej temperatury czynnika w kotle przy izolacji o grubości 100 mm

 

Średnia temperatura czynnika 100 °C

     

Średnia temperatura czynnika 200 °C

Średnia temperatura czynnika 150 °C

     

 

W swoich dokumentacjach producenci kotłów podają sprawność paleniska i sprawność kotła dla znamionowej mocy i niekiedy jeszcze dla obciążenia częściowego, np. przy 75 %, 50 % i 25 %. Jednakże w warunkach normalnych kotłownia parowa pracuje we wszystkich zakresach obciążenia częściowego. Gdy odbiór pary jest bardzo mały kocioł pracuje w trybie z długimi okresami wyłączenia palnika.

Sprawność kotła nie może być zatem jednoznacznym wyznacznikiem efektywności energetycznej. W miarodajnej ocenie efektywności energetycznej należy odpowiednio uwzględnić czasy, jakie kocioł spędza na przestojach i w trybie pracy z palnikiem. Jako kolejne kryterium oceny trzeba więc określić stopień wykorzystania kotła.