Vyhláška č. 276/2007 - účinnost kotlů

VYMEZENÍ PROBLÉMU

Vyhláška č.276/2007 zapracovává příslušnou část předpisu Evropských společenství a stanoví

a) četnost, rozsah a způsob kontroly účinnosti kotlů se jmenovitým výkonem od 20 kW do 200 kW včetně a nad 200 kW sloužících pro vytápění budov a umístěných v těchto budovách (dále jen "pravidelná kontrola kotlů")

b) posouzení účinnosti kotlů starších 15 let se jmenovitým výkonem nad 20 kW, posouzení dimenzování kotle nebo kotlů v poměru k požadavkům výlučně na vytápění budovy, a to včetně kontroly vnitřních rozvodů tepelné energie v této budově (dále jen "jednorázová kontrola kotlů").

METODY ZJIŠŤOVÁNÍ ÚČINNOSTI

1. přímou metodou zjišťování účinnosti kotle poměr množství tepla předaného teplonosné látce ku množství tepla přivedeného do kotle palivem a vzduchem ve stejném časovém úseku,
2. nepřímou metodou zjišťování účinnosti stanovení jednotlivých ztrát v procentech podle technické normy ČSN 070305.

OBSAH PRAVIDELNÉ NEBO JEDNORÁZOVÉ KONTROLY

1. identifikaci kotle,
2. ověření dokumentace, při které se posuzuje její úplnost, aktuálnost v souladu s dokumentací, kterou je zejména
   1. projektová dokumentace kotelny a otopné soustavy budovy,
   2. provozní předpis výrobce kotle,
   3. provozní řád kotelny, je-li příslušnými předpisy vyžadován,
   4. návod pro provoz, obsluhu, údržbu a užívání tepelné soustavy podle příslušných technických norem,
   5. provozní dokumentace kotle a ostatní provozní dokumentace,
   6. zprávy z dřívějších kontrol a revizí,
   7. prokázání kvalifikace obsluhy,
3. vizuální prohlídku kotle obsahující
   1. kontrolu netěsností a úniků paliva nebo teplonosné látky,
   2. kontrolu vnějšího stavu kotle včetně izolace, oplechování a netěsnosti spalinového traktu kotle včetně kouřovodu a jeho napojení na komín,
   3. kontrolu znečištění spalovací komory, hořáku a výhřevných ploch,
   4. kontrolu funkčnosti armatur a stavu ostatních částí vyžadujících pravidelnou údržbu,
   5. kontrolu chemické kvality teplonosného média, zejména čistoty oběhové vody,
   6. kontrolu správnosti údajů měřicích přístrojů a správnosti jejich kalibrace,
   7. kontrolu ovládacích prvků a systému regulace kotle podle návodu od výrobce kotle a podle projektu tepelné soustavy, včetně ochran a blokád,
4. ověření stavu údržby kotle zahrnující
   1. zjišťování zjevných stop provádění údržbových prací při vizuální kontrole kotle,
   2. kontrolu dokladů o údržbě a opravách,
5. ověření funkčních schopností kotle, při které se provádí zejména
   1. vyzkoušení, zda kotel v provozu plní všechny funkce podle návodu dodavatele a projektu, to znamená provedení funkční zkoušky,
   2. vyzkoušení funkčních schopností kotle za provozu, kdy je zajištěn dostatečný odběr tepelné energie po nezbytně nutnou dobu,
   3. u kotlů na plynná a kapalná paliva ověření maximálního a minimálního výkonu a automatický provoz při běžném provozním výkonu.

VYHLÁŠKA 150/2001

Účinnost kotle při použití paliva v [%]

výkon kotle	koks	černé uhlí	brikety	hnědé uhlí tříděné	topný olej LTO	topný olej TTO	zemní plyn
do 0,5 MW	69	68	67	66	62	-	85
0,51 až 3 MW	-	70	69	68	63	-	86
3,1 až 6 MW	-	75	-	72	65	81	87
6,1 až 20 MW	-	77	-	75	70	82	90
20,1 až 50 MW	-	80	-	-	77	85	92
nad 50 MW	-	82	-	-	82	86	93

Poznámka: V úvahu se nebere palivo zapalovací a stabilizační.

PŘÍMÁ ÚČINNOST

Pro stanovení účinnosti kotlů lze převzít výsledky pravidelně zjišťované účinnosti kotle podle provozní evidence instalovaného zařízení (vyhl. č. 150/2001). V takovém případě jsou přebírané výsledky a metoda jejich zjištění posouzeny osobou provádějící kontrolu.

PŘÍKLAD VYHODNOCENÍ

Definice základních pojmů:

• účinnost:
  => přímá metoda spočívá v určení příkonu a výkonu zařízení
  => nepřímá metoda spočívá v určení energetických ztrát zařízení
• výhřevnost plynu Qn [kJ/Nm³] množství tepla, které se získá při dokonalém spálení 1 Nm³ plynu s následným ochlazením produktů spalování na 20 °C, přičemž vodní pára nekondenzuje a zůstává v plynném stavu
• normální metr krychlový [Nm³] je vztažen k normálním podmínkám, tzn. tn = 0 °C a pn = 101,325 kPa
• přebytek spalovacího vzduchu α - poměr skutečného množství vzduchu přivedeného pro spálení 1 Nm³ plynu ku minimálnímu množství spalovacího vzduchu pro dokonalé spálení 1 Nm³ plynu

1) účinnost přímou metodou

vychází z definice účinnosti

P [kW]    ... tepelný výkon kotle
Q [kW]    ... tepelný příkon kotle
výkon kotle - je dán teplem převedeným do vody protékající kotlem

M_w [kg/s]    ... průtok vody kotlem
c_p [kJ/kgK]    ... tepelná kapacita vody c_p = 4,187 kJ/kgK
t_w1 [°C]    ... teplota vody na vstupu do kotle
t_w2 [°C]    ... teplota vody na výstupu z kotle
příkon kotle - je dán teplem přivedeným do kotle v palivu

[Nm³/s]    ... průtok plynu do kotle
Q_n [kJ/Nm³]    ... výhřevnost plynu
naměřenou spotřebu plynu V_pl [m³] je třeba přepočítat ze skutečného stavu na normální podmínky podle stavové rovnice

2) určení účinnosti nepřímou metodou - spočívá v určení tepelných ztrát kotle

tepelné ztráty kotle jsou:

• ztráta citelným teplem odcházejících spalin (komínová) - závisí na teplotě spalin za kotlem a přebytku spalovacího vzduchu ve spalinách
• ztráta sdílením tepla do okolí - závisí na velikosti povrchu kotle a jeho teplotě, odhadem ζsv = 0,5 %
• ztráta nedopalem paliva - závisí na obsahu spalitelných plynů (CO) ve spalinách, je zanedbatelně malá

Pro kotle na pevná paliva je nutné vyhodnotit ztrátu mechanickým nedopalem !!!!

vyhodnocení komínové ztráty kotle:

• Ik [kJ/Nm³ plynu] ... entalpie spalin při teplotě a přebytku vzduchu za kotlem
• Io [kJ/Nm³ plynu] ... entalpie spalin při teplotě okolí a přebytku vzduchu za kotlem
• entalpie spalin In a Io je vztažena k objemu spalin, který vznikne spálením 1 Nm³ plynu a určí se z I - t diagramu spalin v závislosti na příslušné teplotě a přebytku vzduchu
• přebytek vzduchu se vypočte na základě měření koncentrace kyslíku ve spalinách [%] podle vztahu

JAK STANOVUJE NEPŘÍMOU ÚČINNOST VYHL. 150/2001

ηK = 100 - ζK (%) - 4 (ζCN + ζMN + ζf + ζSV)

Dle ČSN 070305
ζCN    ZTRÁTA CHEMICKÝM NEDOPALEM
ζMN    ZTRÁTA MECHANICKÝM NEDOPALEM
ζf         ZTRÁTA FYZICKÝM TEPLEM TUHÝCH SPALIN
ζSV     ZTRÁTA SDÍLENÍM TEPLA DO OKOLÍ