Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Wichtigstes Ziel des Projekts ist es, einen groben Überblick über die im Feld vorhandenen Anlagenwirkungsgrade von neu installierten kondensierenden Gas- und Ölkesselanlagen zu erhalten. Solche Daten sind heute nicht verfügbar. Unsicherheiten bestehen insbesondere bezüglich Effektivität der Kondensation aber auch bezüglich des Einflusses der Betriebsdynamik (Takten), Planung, Einbindung und Regelung. Untersucht werden Systeme bis maximal 70 kWth, deren Anteil an der bereitgestellten Nutzenergie liegt in der Schweiz gemäss einer Schätzung bei ca. 90% und bezüglich der Verkaufszahlen bei 75% dieses Feuerungstyps.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Dr. Eicher + Pauli AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Erb,Markus
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Während den vergangenen zwei Jahren wurden elf Brennwertkessel bis 70 kWth und einer mit 99 kWth (7 Öl- und 5 Gaskessel) im realen Betrieb ausgemessen. Ziel war es, die Brennstoffausnutzung (Nutzungsgrad), die Kondensationswirkungsgrade sowie die dafür jeweils relevanten Faktoren zu bestimmen. Das Baujahr aller Anlagen liegt zwischen 2001 und 2003, wobei es sich ausschliesslich um Kesselersatzanlagen handelt, d.h. es wurde ein alter Kessel durch einen neuen ersetzt. Messtechnische Probleme führten dazu, dass bei jeweils zehn Anlagen ein Nutzungsgrad, resp. ein Kondensationswirkungsgrad bestimmt werden konnte. Die jeweils zwei Anlagen mit fehlenden Daten waren aber nicht identisch. Da die Anzahl der untersuchten Anlagen relativ gering war, können die Resultate nicht als repräsentativ für alle (in der Schweiz) neu installierten Anlagen in Sanierungsobjekten betrachtet werden. Die statistischen Grössen der wichtigen Parameter zeigen aber, dass der „wahre“ Wert kaum deutlich von den hier gemessenen Werten abweicht. Wichtigstes Resultat sind die Nutzungsgrade, hier bezogen auf den unteren Heizwert (Hu). Deren Mittel liegt im Winterbetrieb bei den Ölkesseln bei 93%, resp. 99% bei den Gaskesseln. Die Kondensation trägt bei den Ölkesseln 1.5%, bei den Gaskesseln 5.1% zu diesem Nutzungsgrad bei. Das im Abgas enthaltene Wasser wird bei den Ölkesseln zu 21% und bei den Gaskesseln zu 44% auskondensiert. Neben der Kondensation ist die Auslastung der Kessel der wichtigste Faktor für den Nutzungsgrad. Die meisten Kessel sind massiv überdimensioniert, im Mittel liegt die Auslastung bei Auslegebedingungen (Ta -8°C) bei den Ölkesseln bei 40%, resp. 48% bei den Gaskesseln. Diese Überdimensionierung führt zu sehr hohen Bereitschaftsverlusten. Der Stromverbrauch der untersuchten Anlagen belief sich auf knapp 3%, bezogen auf den Brennstoffverbrauch (Hu). Davon gehen ca. 2% zu Lasten der Umwälzpumpen und 1% zu Lasten der restlichen Verbraucher wie Brenner, Ventilator und Regelung. Der zusätzliche Stromverbrauch durch die Brennwerttechnik (erhöhter Druckabfall im Abgasvolumenstrom durch zusätzliche Wärmetauscherflächen) liegt bei knapp 0.3% im Vergleich zum Brennstoffverbrauch. Die durch die Kondensation gewonnene Wärmemenge liegt bei den Gasanlagen (Rücklaufkondensation) deutlich höher, es ergibt sich für die Kondensationstechnik ein elektrothermischer Verstärkungsfaktor (ETV) von 16. Auf Primärenergieniveau liegt das Verhältnis aus Ertrag zu Aufwand noch bei knapp 7. Bei den vier so analysierten Ölanlagen (Verbrennungsluftkondensation) liegt der ETV bei nur gut 4. Auf Niveau Primärenergie beträgt das Verhältnis aus Aufwand und Ertrag noch bescheidene 1.7, wobei zwei Anlagen unter 1.0 zu liegen kommen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Eicher Dr. + Pauli AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Erb,Markus
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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In the last two years twelve condensing furnaces with a capacity of up to 100 kWth (7 oil and 5 natural gas installations) were analysed in field tests. Objective was to determine their overall energetic performance but also their efficiency in terms of condensation as well as to find the dominant factors for the energetic efficiency. All furnaces are retrofit systems and were built between 2001 and 2003. Technical problems caused that only for ten systems energetic and condensation efficiencies could be calculated. Two systems which lack information were not identical. Since the number of analysed installations was relatively small, the obtained results can not be regarded as representative for all new built systems (in Switzerland). However, the statistical Seite II measures of the important parameters indicate that the “true” values will do not differ much of what was found here. The most important result is the energetic efficiency, which here refers to the lower heating value (Hu), which does not include condensation energy form the exhausts. The mean value in winter operation is 93% for oil and 99% for gas furnaces. Condensation contributes to this value with 1.5% for oil and 5.1% for gas furnaces. This means that the water in the exhausts was condensed with an efficiency of 21% with the oil and 44% with the gas furnaces. Besides condensation efficiency, the degree of using the heating capacity is also important for the overall efficiency. Most of the installations are by far too big, on average their capacity is more than twice as high as necessary, whereby very high stand-by heat losses do occur. The mean electricity demand was found to be 3% compared to the fuel consumption (Hu). On average 2% is used by the circulating pumps and 1% by the remaining devices as burner, ventilators and control. The extra electricity demand through the condensation technology (higher pressure loss in the heat exchangers) is on average 0.3% compared to the fuel consumption. The heat gain by the condensation technology is with the gas systems (condensing in the water) clearly higher, an electro-thermal-amplification-factor (ETV) of 16 can be obtained here. On the level of primary energy the ratio is still about 7. The four oil furnaces (condensation in the combustion air) the ETV is about 4. On the primary-energy-level the gain to expenditure is on average only 1.7, for two installations a value below 1 was obtained.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Eicher Dr. + Pauli AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Erb,Markus
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