Badania kotłów

Badania kotłów

Można wyróżnić dwa rodzaje badan kotłów:

Badania atestacyjne – badania wykonywane według ściśle określonych normami i procedurami reguł. Wymagają stabilnej i trwałej pracy kotła z mocą minimalną i nominalną, węgiel powinien mieć własności ściśle określone normami i procedurami . Wyniki takich badań można wykorzystać do analiz porównawczych poszczególnych typów i rodzajów kotłów w zakresie spełniania wymogów stawianych przez te normy.

Badania atestacyjne realizowane są według normy PN-EN 303-5:2012 Kotły grzewcze — Część 5: „Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW — Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie”.

Badania eksploatacyjne – badanie przeprowadzane w realnych lub symulowanych warunkach eksploatacyjnych. Warunki te zależą od zapotrzebowania na ciepło, warunków pogodowych oraz częstotliwości wykorzystywania kotłów. Popyt na ogrzewanie jest bardzo zmienny i zależy też od trybu życia i upodobań użytkowników.

Badania wykazują ze w czasie największego zapotrzebowania na ciepło kocioł pracuje przez około 95 % czasu z mocą do 60 % mocy nominalnej . Ten rodzaj badań jest bardziej wiarygodny niż badania atestacyjne.

 

Specjalistyczne badania określają jaka jest zakres mocy optymalnej ( czyli mocy której kocioł uzyskuje najlepsze wyniki eksploatacyjne) i jakie są uzyskane wyniki eksploatacyjne, jak również wyniki eksploatacyjne uzyskane powyżej i poniżej tego zakresu. Maksymalna trwała moc ustalona przez producenta kotła nie musi być tożsama z optymalną mocą. Ustalenie mocy optymalnej jest bardzo pomocna podczas dokonywania zakupu kotła.
Niestety podkreślenia należy fakt, że badania eksploatacyjne są wykonywane sporadycznie gdyż firmy produkujące kotły obawiają się wyników takich badań które mogą okazać się niekorzystne dla efektywności pracy kotłów których są producentami. Badania eksploatacyjne pokazują prawdziwe warunki w jakich będzie funkcjonował kocioł i pokazują słabe i mocne strony kotłów. 
Taki rodzaj badań korzystnie wpływa na tworzenie coraz lepszych i wydajniejszych pieców, jak również doskonalenie technologii. Rozpiętość jakości kotłów jest bardzo duża.

Następnie stopniowo zwiększano odbiór ciepła, powstały dwie fazy zmian temperatur spalin, ich uśrednione wyniki to :zawartość tlenu w spalinach 9%, moc 45kW, zawartość tlenku węgla w spalinach 650mg/m³ (w przeliczeniu na 10% tlenu w spalinach), przy czym w pierwszej fazie była zdecydowanie wyższa (1200mg/m³) niż w drugiej (300mg/m³). Średnia temperatura spalin wynosiła 240°C. Druga faza testu to zmniejszenie odbiioru ciepła wyniki to : zawartość tlenu w spalinach 11%, moc 35kW, zawartość tlenku węgla w spalinach 220mg/m³ (w przeliczeniu na 10% tlenu w spalinach). Średnia temperatura spalin wynosiła 210°C. Analiza laboratoryjna popiołu w całym teście wykazała zawartość części palnych (niedopału) 25%.

W ramach tego cyklu badań wykonano także próbę rozpalenia kotła i test pracy kotła z mocą minimalną (w warunkach instalacji, na której wykonywano badania, tzn. przy całkowitym wstrzymaniu podawania wody chłodniczej do wymiennika ciepła woda/woda, chłodzącego wodę obiegową). Na wykresie poniżej przedstawiono przebieg tej próby. Kocioł osiągnął parametry pracy z mocą minimalną po około 1godz. Uśrednione wyniki pracy z mocą minimalną: zawartość tlenu w spalinach 18%, moc 7,5kW, zawartość tlenku węgla w spalinach 1300mg/m³ (w przeliczeniu na 10% tlenu w spalinach). Zawartość tlenku węgla w spalinach w trakcie testu była stabilna. Średnia temperatura spalin wynosiła 95°C.

Każda historia powinna kończyć się morałem. Z tej wynika, że kupowanie kotła, który nie posiada wiarygodnych wyników badań eksploatacyjnych, zawsze będzie się wiązało z ryzykiem. Nie zawsze musi to być zła wola producenta. Jak widać z przedstawionych powyżej wyników badań – badany kocioł jest w sumie dobrym wyrobem, tylko jego nominalna moc nie wynosi 50kW (jak zadeklarował producent), ale mieści się w granicach 20-30kW.

Do czego potrzebne są normy?

Normy są tworzone w celu ich ujednolicenia oraz by badania które są wykonywane przez różnych wykonawców był porównywalne. Normy są wykonywane na zlecenie rożnych instytucji czy też organów państwowych, a projekty nom są ustalane w komitetach normalizacyjnych. Wzorce po zatwierdzeniu i wejściu w życie powinny być ściśle przestrzegane. Jeśli chodzi o ocenę przydatności kotła to normy nie spełniają swej roli ponieważ ich eksploatacja znacznie zmienia charakterystykę pieca, bo powierzchnia wymiany ciepła jest sklejana produktami spalania i nie odzyskuje tym samym dawnej czystości spalania. Dwa identyczne kotły nie koniecznie muszą wykazywać te same właściwości .