Щоб визначити корисну ефективність за навантаження, відповідного ЗО % значення максимальної номінальної теплової потужності, виробник має вибір прямого або непрямого способу.
Перевіряють, щоб вимоги 4.2.8.2 було виконано.
Прямий спосіб
Котел установлюють, як заявлено в 5.1.2.2 і забезпечують одним із еталонних газів (або ме- режним газом, що застосовано) для визначання корисної ефективності за максимальної номінальної теплової потужності.
Протягом випробовування об’ємну витрату води підтримують постійною у межах ± 1 %, зважаючи на зміни температури і те, що насос працює безперервно.
Режим роботи № 1
Котел установлюють на випробовувальному стенді, зображеному на рисунках 1 або 2 (або будь-якій іншій випробовувальній установці, що надає як мінімум порівняні результати і однакові значення точності вимірювання).
Температуру зворотного потоку води в котлі підтримують постійною, з максимальним відхилом цієї температури ± 1 К під час вимірювання:
(47 ± 1) °С — у разі стандартних котлів; і
(37 ± 1) °С — у разі низькотемпературних котлів.
Якщо регулювальні пристрої котла не забезпечують роботу за умови досить низької температури зворотного потоку води, випробовують за умови найнижчої температури зворотного потоку води, сумісної з керуванням котла.
Таймер кімнатного термостата встановлюють на робочий цикл 10 хв.
Час вимикання (ї3) і робочий час Щ, f21та ^г) розраховують, як вказано в 5.8.2.3.2.
Значення температур беззупинно вимірюють безпосередньо на вході і виході потоку котла.
Вважають, що котел перебуває у стані теплової рівноваги, коли вимірюють ефективність трьох послідовних циклів, що об'єднують будь-які два результати з трьох, що не змінюються більше ніж на 0,5 %. У цьому випадку, результат дорівнює середньому значенню, як мінімум трьох послідовних вимірювальних циклів. Для будь-якого іншого випадку, середнє значення треба розраховувати як мінімум за десятьма послідовними циклами.
Вимірюють відповідну витрату газу і значення витрати води за повні цикли.
Ефективність визначають, використовуючи формулу в 5.8,1.
Дозволений відхил ± 2 %, за ЗО % номінальної теплової потужності. Для відхилу до ± 4 % необхідно здійснювати два вимірювання, одне з яких перевищує, а друге нижче на ЗО % номінальної теплової потужності. Ефективність, відповідну ЗО % визначають лінійною інтерполяцією.
Режим роботи № 2
Котел установлюють на випробовувальному стенді, зображеному на рисунках 1 або 2 (або будь-якій іншій випробовувальній установці, що надає як мінімум порівняні результати і однакові значення точності вимірювання).
Значення температури прямого і зворотного потоку і керування циклами і їхнім припиненням забезпечують регулювальними приладами котла. Температуру вимірюють беззупинно якнайближче до прямого і зворотного потоку води, коли через теплообмінник передається теплова потужність на рівні (ЗО ± 2) % максимальної номінальної теплової потужності.
Середня температура води повинна бути не менше, ніж температури, надані нижче:
50 °С — у разі стандартних котлів;
40 °С — у разі низькотемпературних котлів.
Якщо регулювальні пристрої котла не забезпечують роботу за умови досить низької температури зворотного потоку води, випробовують за умови найнижчої температури зворотного потоку води, сумісної з керуванням котла.
Вважають, що котел перебуває у стані теплової рівноваги, коли вимірюють ефективність трьох послідовних циклів, що об’єднують будь-які два результати з трьох, що не змінюються більше ніж 0,5 %. У цьому випадку, результат дорівнює середньому значенню, як мінімум трьох послідовних вимірювальних циклів. Для будь-якого іншого випадку, середнє значення треба розраховувати, як мінімум, за десятьма послідовними циклами.
Вимірюють відповідну витрату газу і значення витрати води за повні цикли.
Ефективність визначають, використовуючи формулу в 5.8.1.
Дозволений відхил ± 2 %, за ЗО % номінальної теплової потужності. Для відхилу до ± 4 % необхідно здійснювати два вимірювання, одне з яких перевищує і друге нижче на ЗО % номінальної теплової потужності. Ефективність, відповідну ЗО %, визначають лінійною інтерполяцією.
Непрямий спосіб
Вимірювання
Корисна ефективність за номінальної теплової потужності за температури 50 °С
Випробовування 5.8.1, за номінальної теплової потужності повторюють за температури прямого і зворотного потоків, наведених у таблиці 5.
Таблиця 5 — Температура прямого і зворотного потоків за номінальної теплової потужності
|
Температура прямого потоку (°С) |
Температура зворотного потоку (°С) |
Середня температура (°С) |
Стандартний котел |
60 ± 2 |
40 ± 1 |
50 ± 1 |
Низькотемпературний котел |
50 ± 2 |
ЗО + 1 |
40 + 1 |
Виміряне значення записують.
Корисна ефективність за мінімальної керованої витрати
Якщо котел змонтовано з системою регулювання, установлюють зменшену витрату основного пальника, випробовування виконують за мінімальної теплової потужності, припустимого регулюванням за температури прямого і зворотного потоків, наведених у таблиці 6.
Таблиця 6 — Температура у кінці зворотного потоку за мінімальною регульованою витратою
|
Температура прямого потоку (°С) |
Температура зворотного потоку (°С) |
Середня температура (°С) |
Стандартний котел |
55 + 2 |
45 + 1 |
50 ± 1 |
Низькотемпературний котел |
45 + 2 |
35 + 1 |
40 ± 1 |
Виміряне значення позначають т|2.
Якщо котел змонтовано з системою регулювання, що забезпечує два значення зменшеної витрати основного пальника, у яких один режим має теплову потужність більшу на ЗО % за номінальну теплову потужність і інший режим повинен теплову потужність меншу на ЗО % за номінальну теплову потужність, то ефективність визначають, як відповідну двом потужностям.
Виміряними значеннями позначають:
т)21 — для більшого значення теплової потужності;
Т]22—для меншого значення теплової потужності.
Втрати за холостого ходу
Випробовувальний стенд наведено на рисунку 12.
Контури, що з’єднують різні частини установки, повинні бути теплоізольовані і якомога більш короткі. Втрати, властиві випробовувальному стенду, і теплову дію з боку насоса для різних витрат потоку, треба визначити на початку випробовування, для того, щоб їх можна було врахувати (див. додаток С).
Котел змонтовано з випробовувальним димоходом із найбільшим діаметром, як заявлено виробником у технічних настановах.
Температуру води котла установлюють на рівні температури, що перевищує на (ЗО ± 5) К температуру навколишнього середовища для стандартних котлів або на (20 ± 5) К для низькотемпературних котлів. Подавання газу припиняють, додатковий насос (11) і насос котла, якщо є, вимкнені, і контур теплообмінника (12) закритий.
Насосом (5) випробовувальної установки за допомогою теплової частини електричного котла потік води регулюють так, щоб у стані теплової рівноваги було досягнуто різниці (ЗО ± 5) К між середньою температурою води і температурою навколишнього середовища для стандартних котлів або (20 ± 5) К для низькотемпературних котлів.
Протягом усього випробовування, відхил температури у приміщенні не повинен перевищувати 2 К за годину.
Потім фіксують:
Рт— електричну потужність, споживану допоміжним електричним котлом, розраховану для втрат випробовувальної установки і теплової дії з боку насоса (5), у кіловатах (кВт);
Т— середню температуру води, що дорівнює середній температурі, вказаній двома давачами (2), визначають за умови зворотного і прямого потоку у випробовувальному котлі, в градусах Цельсія (°С);
7д— температуру навколишнього середовища під час випробовування, в градусах Цельсія (°С);
Втрати у навколишнє середовище Ps, за навколишньої температури 20 °С, наведені в кіловатах (кВт):
—
т-тл
т-тл
для стандартних котлів за середньої температури води 50 °С, і— для низькотемпературних котлів температури за середньої водної температури 40 °С
Обчислення
Корисну ефективність для навантажування ЗО % максимальної номінальної теплової потужності за середньої температури води 50 °С для стандартних котлів і 40 °С для низькотемпературних котлів, розраховують для регульованого циклу.
Використовують познаки таблиці 7.
Таблиця 7 — Познаки і величини, потрібні для розраховування корисної ефективності
за часткового навантажування
Фази роботи основного пальника |
Теплова потужність, к Вт |
Час роботи, с |
Виміряні значення за температури 50 °C |
|
|
|
ефективність % |
Повна витрата |
Qi |
G |
Пі |
Зменшена витрата |
q2 |
/2 |
12 |
Зменшена витрата > 0,3 Qj |
Q21 |
Ї21 |
І21 |
Зменшена витрата < 0,3 Q, |
Q22 |
ї22 |
П22 |
Регульоване вимкнення |
Q3 |
h |
Витрати у довкілля Ps (кВт) |
Ефективність розраховують відносно корисної енергії до енергії, що забезпечується газом протягом 10 хв циклу.
Залежно від засобів керування, можна визначити такі цикли, що відповідають формулам в таблиці 8:
постійна робота з Q2 = 0,3 От (установлена зменшена витрата або модуляційна витрата);
повна витрата/контрольоване вимикання (одна зменшена витрата);
зменшена витрата/операція регульованого вимикання (одна або кілька зменшених витрат або модуляційних витрат, де мінімальна теплова потужність Q2 > 0,3 Q-j) (або цикл 6, якщо конструкція здійснює розпалювання за повної витрати);
повна витрата/операція зі зменшеною витратою (одна або кілька зменшених витрат, де мінімальна теплова потужність Q2 < 0,3 Q-,);
робота з двома зменшеними витратами (де Q21 > 0,3 Q< і Q22 < 0,3 Q-]);
повна витрата/зменшена витрата/операція регульоване вимикання (згідно з конструкцією, розпалювання здійснюється за Q-, для часу з однією або кількома зменшеними витратами або модуляційними витратами, де цикл охоплює регульоване вимикання (f3 > 0); інакше застосовують наведений вище 4 цикл).
Ефективність розраховують, як вказано в таблиці 8Таблиця 8 — Обчислення корисної ефективності за часткового навантажування
Умови роботи |
Теплова потужність, кВт |
Час циклу (с) |
Познака |
Корисна ефективність (%) |
|
1 |
ЗО % зменшена витрата |
Q2 = 0,3-Qn |
t2= 600 |
П2 |
Чи = 42 |
2 |
Повна витрата Контрольоване вимикання |
Ої = Qn1) Q3= постійний розпалювальний пальник |
1800,-6000, t< = 1 Q1-Q3 t3 = 600 - f. |
Пі Ps |
—— Q,t, +0,8Q3t3 - Psf3 i1u =-^ 100 Q,f, +Q3f3 |
3 |
Зменшена витрата Контрольоване вимикання |
Q21 > 0,3-Qn Q3 = постійний розпалювальний пальник |
180Q21 - 600Q3 f21 Q21-Q3 = 600 — f2i |
П21 Ps |
^Q21f21+0,8Q3f3-Pst3 nu = 100 О2,(2і +0^3 |
4 |
Повна витрата Зменшена витрата |
Qi = Qn1) Q22 < 0,3 Qn |
180Q,-600Q22 Q, - Q22 f22 ~ 600 fi |
Hi П22 |
100 11 MOO ) 22 22 1]U = 100 ОЛ + Q22f22 |
5 |
Зменшена витрата 1 Зменшена витрата 2 |
Q21 > 0,3-Qn Q22 < 0i3-Qn |
180Q2i - 600Q22 21 Q21-Q22 f22 = 600 — f21 |
П21 П22 |
— Q2lf21 + — Q22t22l1u=100 100 22 22.100 Q 21^21 +$22^22 |
6 |
Повна витрата Зменшена витрата Регульоване вимикання |
Qi = Qn1) Q2 Q3 = постійний розпалювальний пальник |
f, — вимірюване значення (див. додаток Q) _ (180 - Ґ, )Q, - (600 -1, )Q3 to Q2-Q3 t3= 600 - (f, - t2) |
П1 >12 Ps |
— Q,f, + — Q2t2 + 0,8Q3f3 - PJ, _ 100 11 100 22 33100 Q,t, + Q2t2 + Q3f3 |
11 Qn замінює середнє арифметичне Qa за максимальної і мінімальної теплової потужності для номінального (робочого) діапазону теплової потужності котлів. |