Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Diskuse ke článku: Účinnost plynových kotlů při cyklování

Autor článku: Ing. Vladimír Valenta
Plné znění článku: Účinnost plynových kotlů při cyklování
Anotace článku: V příspěvku je uvedeno odvození výpočtových vztahů pro stanovení skutečné provozní účinnosti plynových nástěnných kotlů s jednostupňovým atmosférickým hořákem pro případy, kdy i jejich nejnižší nastavitelné tepelné výkony jsou několikanásobně vyšší, než potřebný jmenovitý tepelný výkon pro vytápění. Potom při provozu kotlů dochází k jejich cyklování, a tím i ke snížení provozní účinnosti.

přidat ke článku nový příspěvek

Příspěvky v této diskusi vyjadřují názory čtenářů. Redakce portálu TZB-info nemůže ovlivnit jejich obsah, ale vyhrazuje si právo je odstraňovat.
Chronologický seznam příspěvků
Cyklování kondenzačních kotlůKarel Bozděch31.01.2015 17:42
Re: Viadrus G25 cykluje po cca 8 min. Josef Vávra28.02.2014 19:28
Viadrus G25 cykluje po cca 8 min. ghll nedam18.02.2014 10:04
Re (2): Výsledky z praxeJosef Vávra06.02.2014 09:43
Re: Výsledky z praxeBohuslav Vintr06.02.2014 06:40
Re (2): návratnost výměny kotleOndřej jjj04.02.2014 14:44
Re: návratnost výměny kotleJosef Vávra04.02.2014 12:18
návratnost výměny kotleOndřej jjj04.02.2014 10:56
Výsledky z praxeJosef Vávra04.02.2014 10:05

Příspěvky
Předmět: Cyklování kondenzačních kotlů
Autor: Karel Bozděch
Datum: 31.01.2015 17:42 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 118599
reakce na ...
Téma cyklování se týká bohužel i kondenzačních kotlů. Nastává v okamžiku, kdy výkon požadovaný je menší, než minimální výkon kotle.
Situaci jsem v mém případě jednoduše vyřešil prodloužením anticyklačního intervalu. Následným měřením jsem ale objevil problém další.
Kotel vždy po přestávce pracoval na plný výkon s malou účinností. Pomohlo tedy snížení maximálního provozního výkonu do oblasti, kde je účinnost kotle nejlepší, tedy cca třetinový výkon.
Přibližný výpočet ztrát kotle o výkonu 28 kW při průměrném odevzdávaném výkonu 2,5 kW:
1) jen cyklování 0,1*2,5 = 250 W komínové, 15 x 16000J = 67 W profukem, celkem 294 W ztrát.
2) dlouhé cyklování po 30 min 0,1*2,5 = 250 W komínové, 2x 16000J = 9 W profukem, celkem 259 W ztrát.
3) dlouhé cyklování omezeným výkonem 0,05*2,5 = 125 W , 2 x 16000J = 9 W profukem, celkem 134 W ztrát.
Účinnost je odvozena z dosažených teplot spalin. Kompletní úprava posunula ztráty z 11,7% na 5,3 % a výrazně prodloužila životnost kotle. Pouhé prodloužení anticyklační doby ztráty snížilo na 10,3 %, tedy velmi málo.
Je tedy zřejmé, že v případě cyklace je nutné nejen prodloužit anticyklační dobu, ale současně i výrazně snížit pracovní výkon kotle. Jedině tak "vyrobíme" z kotle předimenzovaného kotel vhodného výkonu s dobrou účinností a životností. Ztráty komínové jsou odvozeny z teploty spalin, ztráty profukem 16000J na každý profuk odpovídají 30 kW kotlům Protherm. Řádově by se neměly lišit ani u jiných KK. Naměřené průběhy teplot zde
https://forum.tzb-info.cz/117004-protherm-lev-28-kko-modulace-vykonu/vsechny-prispevky#text50

Předmět: Viadrus G25 cykluje po cca 8 min.
Autor: ghll nedam
Datum: 18.02.2014 10:04 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 115541
reakce na ...
Dobrý den.
Máme rodinný dům cca 120 m2 podlahové plochy, nepodsklepený 1 podlaží. Nezateplený, stará okna. Kotel viadrus G25 v kotelně 1,2m pod úrovní podlahy.
Řeším zda současné nastavení topení je "dobré" nebo "špatné" obecně pro kotel i pro "peněženku".
-------------------------------------------------------------------------
Popíši celou historii:
-------------------------------------------------------------------------
v roce 2011 byla regulace následující:
Pokoj. termostat v místnosti která není nejchladnější v domě, radiátory bez termohlavic. termostat nastaven když nejsem doma na 18°C když sem doma 21°C. Suma za plyn katastrofa. spotřeba cca 4 500 m3 za rok
-------------------------------------------------------------------------
v roce 2012:
Pokoj. termostat v místnosti která není nejchladnější v domě, !!!nainstalovány termohlavice!!!, poslední radiátor v koupelně a radiátor v pokoji ke je termostat bez termohlacice. Na termohalvicích nastaveno cca 18°C a polovina domu jen 6°C. Morová úspora za rok spotřebováno 2 800 m3. (a to byla zima)
-------------------------------------------------------------------------
v roce 2013:
Vyměněny okna za plast 3. sklo.
Oproti loňskému roku se topí v celé domě na cca 19°C.
Vyřazen pokojový termostat a v této místnosti na radiátor instalována termohlavice. Kotel Viadrus G25 "temperuje" a vodu "drží kotlový termostat na stavený na 50°C V celém domě krásná tepelná pohoda. Spotřeba 3 070 m3. ALE-------------------
-------------------------------------------------------------------------
Kotel Viadrus G25 (čerpadlo na 2ce) cykluje: topí 3min, 8min spí furt dokola. Je to dobře???

Předmět: Re: Viadrus G25 cykluje po cca 8 min.
Autor: Josef Vávra
Datum: 28.02.2014 19:28 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 114474
reakce na ...
Cyklování nevadí, resp. není výrazným problémem. Víc vadí malá účinnost kotle během chodu. Výměnou za dobře nastavený kondenzační dosáhnete spotřeby ne 3070, ale 2100 m3(změna provozní účinnosti z 66 na 97%). Investice řádově 30 tisíc by se měla vrátit za 2, max. 3 roky.
Měl jsem řadu let v provozu Viadrus G27eco a pak jej zaměnil za starý kondenzační protherm Lev 30 KKZ- viz výše změřené účinnosti. Investice 8tis Kč se mi vrátila na úsporách za necelé 2 měsíce po zapojení - v únoru 2012. 4podl prvorepubl. vilka, 10 garsonek, 20 lidí na TUV, letos 4800m3 plynu/rok.

Předmět: návratnost výměny kotle
Autor: Ondřej jjj
Datum: 04.02.2014 10:56 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 110009
reakce na ...
jestli chápu dobře tak pokud 24kW kotel v bytě o 4kW ztrát má sníženou účinost o 9% tak natom snad ani nikdo nebude přemýšlet o okamžité výměně kotle k ceně kotle se zásobníkem s nižším výkonem

Předmět: Re: návratnost výměny kotle
Autor: Josef Vávra
Datum: 04.02.2014 12:18 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 114474
reakce na ...
Víc než cyklování s vlivem pod 1% vadí provozní účinnost kotle.
Starý má 70%, nový 80 až 97%(vždy ke spalnému teplu). Otázkou je jaký nový, aby nebyl "starý" za 3 roky provozu. Měřil jsem po třech letech kotel s hydroboxem. Účinnost 51%. Voda tak akorát na sprchování, příkon 30 kW. Dokáže někdo dodat rozumnou statistiku? Já mám pár kousků, to nemusí být reprezentativní vzorek. KK mi drží účinnost všechny (5 ks) i po cca 10 letech provozu. Důvod netuším. Možná čistící schopnost kondenzátu?

Předmět: Re (2): návratnost výměny kotle
Autor: Ondřej jjj
Datum: 04.02.2014 14:44 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 110009
reakce na ...
řeknete mi jak jednoduše to změřit a tudle statistiku vám příští zimu udělám
ale myslím si že to je jen o kvalitě vody v topení tedy chce se víc naučit používat výrobky od sentinelu a podobných výrobců

Předmět: Výsledky z praxe
Autor: Josef Vávra
Datum: 04.02.2014 10:05 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 114474
reakce na ...
Výpočtové vztahy jsou sice správné, odhady však naprosto zcestné. Na toto téma jsem měřil litinový kotel Viadrus G27 Eco.
http://mujweb.cz/josvav/tzb/VIADRUS%20G%2027%20ECO%20GL%204Z-2.zip
Má výkon 24 kW a dohledatelnou hmotnost výměníku včetně obsahu vody. Sledoval jsem při uzavřeném potrubí OV exponenciální pokles teploty tělesa kotle. Z 80 st na 40 st klesla jeho teplota za 6 hodin. To znamená, že tepelná ztráta vychlazováním je odhadem 160 W. To je 0,7% výkonu. Následně byla dodána energie zapnutím kotle na 4 minuty na plný výkon. Došlo ke ztrátě plynu po zapálení, došlo patrně i k nedokonalému spálení. Nicméně po několika vteřinách byl plamen stabilizován. Následovalo ohřívání výměníku nejspíš vyšší účinností, neboť byl chladnější, než za kontinuálního provozu. Mohlo docházet i ke krátkodobé kondenzaci v první minutě hoření a následnému odparu. Každopádně provoz to byl z hlediska teplot výměníku stejný, jako obyčejně. Výměník se pozvolna ohříval ze 40 na 80 st C. Zkouška byla po čtyřech minutách ukončena. Bylo dosaženo původního stavu měření. Lze konstatovat, že pohotovostní ztráty tohoto kotle jsou 4/600=0,7% a účinnost spalovacího procesu 74%. Účinnost byla dopočítána z energie uložené do tělesa kotle.
Později provedená kalorimetrická zkouška provozu potvrdila klesající účinnost až na 66% a dosluhující kotel byl nahrazen dosluhujícím kondenzačním. I u něj byly změřeny ztráty cyklováním a vycházejí odhadem 40W při výkonu 25 kW. Účinnost spalování byla díky pomoci odborníků na zdejším foru dotažena na 97%. Topení do radiátorů, teplota zpátečky 33 st C.
Zjevně tedy ztráty cyklováním nevadí, v určitých případech to mohou být dokonce zisky. Pokud mám ve sklepě potrubí se ztrátou 300 W a tato ztráta je pouze poloviční dobu, nebot v odstávce klesne teplota potrubí na teplotu zpátečky, mám ušetřeno výrazně víc, než prodělám na cyklování.

Lehké atmosférické kotle na tom budou nejspíš výkonově mezi litinovým a kondenzačním. Tah výměníkem se velmi rychle zastaví poklesem teploty spalin z odhadem 1000 st C na 50 st a níž. Velmi rychle klesnou i ztráty přisáváním v přerušovači tahu. Rychle klesají vlivem rychle chladnoucího nerezového komínu.
Z pohledu efektivního vytápění je tedy nejlepší teplo vyrobit v pracovním režimu nejvyšší účinnosti ( zpravidla třetinový výkon u KK a plný výkon u atmosf.) a pak dát hodně dlouhou pauzu. Během pauzy totiž odpadají ztráty sáláním kotle, ztráty potrubím i ztráty přisáváním komínu (typ B). Z uživatelského pohledu je naopak přijatelnější kontinuální provoz. Ne vždy pomůže tepelná kapacita budovy. Více na http://volny.cz/josvav/

Předmět: Re: Výsledky z praxe
Autor: Bohuslav Vintr
Datum: 06.02.2014 06:40 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 100268
reakce na ...
Vy uvádíte ztráty cyklováním při uzavřeném oběhu topné vody. To však neodpovídá skutečnosti. Čerpadlo má vždy nastaveno nějakou dobu doběhu a v některých aplikacích běží stále (musí běžet stále). Dokonce i při zastaveném čerpadle je nezanedbatelný oběh topné vody samotíží.
Ztráty cyklováním tak budou v běžném provozu podstatně větší, než u Vašeho měření.
Dále uvažujete o menších ztrátách rozvodem z důvodů přestávek v topení díky cyklování. Zapomínáte však na to, že pro přenesení stejného výkonu při cyklování musíte mít v době topení adekvátně vyšší výkon (teplotu topné vody), než při kontinuálním provotu. A z toho plynou ztráty vyšší, protože ztráty tepla nemají lineární závislost na rozdílu teplot. Když máte rozvody teplejší dvojnásobně, ztráty jsou vyšší, než dvojnásobek. Ještě významější ztráty jsou pak od teplé topné vody zůstávající v rozvodech. Ta chladne (tepelné ztráty) i když kotel zrovna netopí. Pokud jsou rozvody mimo vytápěnou plochu jsou to nechtěné ztráty.
Výsledkem je, že suma ztrát cyklováním určitě není zanedbatelná.
Honíme každé ušetřené % ztrát tepla za značné náklady (ať už na oknech, zateplení, nebo lepších drahých kotlech a regulacích) a potem je zase ztratíme a to pouhým špatným dimenzováním výkonu kotle. Přitom by většinou stačilo před koupí kotle trochu více přemýšlet, což nestojí nic.

Předmět: Re (2): Výsledky z praxe
Autor: Josef Vávra
Datum: 06.02.2014 09:43 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 114474
reakce na ...
Ano, skutečnost je opravdu jiná. Je výrazně lepší, než udávané měření. Čerpadlo totiž kotel a trubky ve sklepě po vypnutí okamžitě vychladí na teplotu zpátečky a ztráty po dobu nečinnosti jsou při dobře navrženém topení téměř nulové(zpátečka do 35 st).
Dvojnásobný výkon nemusí znamenat dvojnásobnou teplotu. Stačí dvojnásobný průtok. Radiátory to s přehledem zvládnou. S podlahovkou to je samozřejmě horší, ale stačí dát do okruhu vyrovnávací mixovací nádrž. Je to jeden bojler navíc. Nejvíc získáme provozováním kotle v režimu nejvyšší účinnosti. Odpověď není jednoznačná. U některých kotlů je to třetina výkonu, u jiných naopak výkon maximální. Každý výrobek je třeba posuzovat dle údajů a provozních podmínek ze skušebny. Dlouhé cyklování rozhodně není významnou ztrátou. Bez cyklování se neobejdeme většinu roku ať chceme nebo ne. Cyklujeme celý rok TUV. Jen je potřeba systém správně navrhnout, což mnohdy neumí ani výrobci. V mnohých případech může být a opravdu je cyklování ziskem. Viz zde řešený dlouhý rozvod ve sklepě se ztrátou 400W. Pokud bude správně cyklovat, budou ztráty trubek jen 200W.

Samozřejmě blafnout každé 3 minuty jsou ztráty vyšší. Takto by se provozovat topení určitě nemělo. Možná to měl autor na mysli. Rozumný termostat ale cykluje po hodině.

přidat ke článku nový příspěvek

Přihlášení/odhlášení odběru příspěvků e-mailem:
váš e-mail:
Toto je nemoderovaná diskuse čtenářů portálu TZB-info. Redakce nenese zodpovědnost za obsah příspěvků a vyhrazuje si právo příspěvky odstraňovat.