Styczeń 2007 - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

Rys. 5. Sprawność eksploatacyjna kotła zależnie od obciążeniaObciążenie względne [%]100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0105100Sprawn. eksploatacyjna [%]9590858075Kocioł Systemkondens. pracy45/3570/5090/70Kocioł tradycyjny70 -15 -10 -5 0 5 10 15 20Temperatura zewn. [ o C]ro do ogrzania budynku potrzebna jest moc np. 12 kW, to kocioło mocy takiej jest właściwy dla ich potrzeb. Nic bardziej złudnego.Ale najlepiej prześledźmy kilka elementarnych obliczeń.Zakładamy, że mamy wannę o pojemności np. 120 l i napełnimyją wodą o temperaturze np. 40 o C. Ilość ciepła niezbędna dopodgrzania tej wody wyniesie:Q = m · c p· (t cwu– t zw) [kJ], gdzie odpowiednio:m – masa ciepłej wody, dla uproszczenia przyjmujemy, że1 l = 1kg; c p– ciepło właściwe wody: 4,19 [J/kg o C];t cwu– temperatura ciepłej wody: 40 [ o C];t zw– temperatura zimnej wody: 10 [ o C]; a więc:Q =120 · 4,19 · (40–10) = 15 084 [kJ]Powiedzmy teraz, iż akceptowalny czas napełnienia tej wannypowinien być nie większy niż T = 10 [min] (600 [s])Tak więc moc naszego kociołka powinna wynieść:N = Q/T = 15084/600 = 25,14 [kW]Możemy dyskutować, czy to ma być 120 [l] lub 100 [l], czytemperatura ma być taka lub inna, ale prawdą jest, że moc takiegokotła winna być na poziomie 21–25 [kW].Co będzie jednak, gdy moc takiego kotła będzie wynosiłaQ = 14 [kW]? Oczywiście też napełnimy tę wannę ciepłą wodą, leczczas oczekiwania wydłuży się znacznie i w tym przypadku wyniesie:T = Q/N = 15084/14 = 1077 [s ], a więc ok. 18 minut.Niejeden straci już cierpliwość, niezależnie od tego, że przez tenczas woda w wannie może już porządnie się schłodzić.Niezależnie od tego w czasie pracy na cele przygotowania ciepłejwody jest nieczynna funkcja ogrzewania – może się zrobićnieco chłodno w domu, a gdy jeszcze następny z domowników zapragniesię wykąpać, to sytuacja może być już krytyczna. Warto terozważania przemyśleć. Jeśli zaś kocioł będzie miał podgrzewaczpojemnościowy lub zasobnik, niezbędna moc kotła może być niecomniejsza, gdyż mamy już pewien zapas ciepłej wody. Jednakw miarę jej zużycia spadać będzie temperatura w podgrzewaczu, cowymaga załączenia się kotła z mocą adekwatną do poboru wody.Była to kolejna dygresja, myślę, że potrzebna.mgr inż. JAN BYLICKImgr inż. JACEK PARYSFot. 2 i rysunki – J. Bylicki56 INŻYNIER BUDOWNICTWA STYCZEŃ 2007