Zkušebna tepelných zařízení
Plná funkčnost – rok 2012, vybudována v rámci projektu kpsv 13 operačního programu: OPERAČNÍ PROGRAM PODNIKÁNÍ A INOVACE.
Slouží k ověření vývojových a konstrukčních prací v oblasti tepelných zařízení, jako jsou krbová a kachlová kamna, krbové vložky, teplovodní a sálavé výměníky a další tepelné spotřebiče určené k vytápění a ohřevu teplé vody podle evropské normy ČSN EN 13229.
Technologie
Zkušebna se skládá ze dvou samostatných částí – část zkušební a část školící. Obě části jsou nezávisle regulovatelné. Školící jednotka je osazena krbovou vložkou E3 s teplovodním výměníkem se zaústěním do samostatného komínového tělesa. Teplovodní výměník je energetickým zdrojem pro akumulační nádrž 1000/400 litrů se solárním výměníkem. Ten je nabíjen 4 solárními panely. Z akumulační nádrže je použitá teplá voda jednak jako užitková voda pro stávající šatny v objektu firmy (nabíjí zásobník 400l), jednak jako zdroj teplé vody pro stávající UT.
Zkušební část je funkčně oddělitelnou technologií, kterou lze osadit libovolnou krbovou vložkou, krbovými nebo kachlovými kamny s teplovodním výměníkem asamostatným zaústěním do komína. Ta to část má samostatnou expanzní nádobu a akumulační jednotku 800 l. Lze ji libovolně dlouho provozovat odděleně od celého systému, a tak provádět příslušná měření instalované jednotky. Po skončení lze vyprodukovanou teplou vodu použít pro nabíjení UT stávajícího systému.
Konstrukce
Detaily konstrukce jsou patrné z následujících obrázků:
Regulace
Celý systém zkušebny je centrálně řízen regulátorem AMiNi4DS firmy Amit s.r.o.
1. Regulace ÚT
Tento regulační okruh zajišťuje ekvitermní regulaci topné větve. Součástí tohoto okruhu je čidlo teploty na výstupním potrubí větve, elektrický servopohon na regulačním ventilu a oběhové čerpadlo. Na základě venkovní teploty je regulátorem vypočítána teplota topné vody (podle nastavené ekvitermní křivky) a ta je regulována pomocí ventilu se servopohonem.
Oběhové čerpadlo je spínáno samostatně a bude v provozu v zimním režimu nebo při potřebě vychladit solární zásobník.
Režimy vytápění
Ekviterm
Řídicí systém snímá venkovní teplotu pomocí snímače, umístěného na neosluněné straně venkovní stěny objektu. Na základě této venkovní teploty je pomocí ekvitermní křivky (viz obr.) vypočtena žádaná teplota topné vody. Skutečná teplota topné vody je snímána čidlem, které je umístěné v potrubí s oběhovým čerpadlem.
Regulátor porovnává měřený údaj s požadovanou teplotou topné vody a na základě regulační odchylky ovládá servopohon na směšovacím ventilu topné vody.
Na funkci ekvitermního vytápění mají vliv ještě další nastavitelné funkce (noční útlum, venkovní teplota pro noční odstavení a posun ekvitermní křivky).
Konstanta
Teplota výstupní vody je regulována na zadanou hodnotu.
Léto
Vytápění je odstaveno (vypnuto čerpadlo a uzavřen servopohon na přívodu horké vody), ale je aktivována protimrazová ochrana (při poklesu venkovní teploty pod 0°C je vytápění spuštěno a teplota výstupní vody udržována na 10°C). V letním režimu je také aktivovaná mechanická ochrana čerpadel a směšovacích ventilů (viz výše – regulace ÚT).
Vypnuto
Vytápění je odstaveno (vypnuto čerpadlo a uzavřen servopohon).
V tomto režimu není funkční protimrazová ochrana, ani mechanická ochrana čerpadel a ventilů!
Proto doporučujeme tento režim používat pouze při servisních odstávkách zařízení.
2. Regulace solárního okruhu
Na společném výstupu solárních panelů bude osazen teplotní snímač, další snímač bude osazen do akumulační nádrže. Pokud bude teplota na výstupu solárního výměníku vyšší, než teplota v akumulační nádrži dojde ke spuštění oběhového čerpadla solárního systému.
3. Regulace TUV
Tento regulační okruh zajišťuje ohřev TUV. Teplá užitková voda je připravována v zásobníku. Topná vložka zásobníku TUV je napojena na solární zásobník.
4. Poruchová signalizace
Regulátor zabezpečuje následující poruchové a havarijní stavy:
- Minimální tlak v systému ÚT
- Přehřátí kotle
- Přehřátí E3
- Přehřátí TUV
U uvedených poruchových a havarijních stavů vede při jejich překročení k aktivaci poruchové signalizace. Kvitování poruchy se provádí tlačítkem na rozvaděči.
SW a vizualizace
Základními měřícími prvky pro analýzu dat jsou měřiče tepla KAMSTRUP 402 0,6/1,5M3/H G3/4“ 110MM.
Měřiče byly osazeny na Q1 na solární větvi, Q2 na teplovodní větvi krbové vložky E3 a Q3 na teplovodní větvi zkušební jednotky. Naměřená data jsou předávána přes převodníky RS232-M-bus do centrální jednotky. Komunikačními kanály jsou archivovány na firemním serveru.
Výsledky je možné presentovat i v garfické podobě
Výsledky měření ale i aktuální situaci v ZTZ lze díky vizualizačnímu programu VIEW DET sledovat díky přenosu přes Internet kdekoli v místě připojení. Schéma výstupní obrazovky je patrné z obr.:
Přístrojové vybavení
Zkušebna je vybavena přístrojovou a měřicí technikou pro testování tepelných a technologických vlastností zařízení, jejich energetické účinnosti a kvality spalovacích procesů, včetně záznamových zařízení a zařízení pro vizualizaci.
Termokamera TESTO 881–2 Profi
Profesionální termokamera s citlivostí pod 50 mk. Rozšířená schopnost měření vysokých teplot až 550°C.
Příklad výstupu měření teplotního pole:
Analyzátor spalin MRU VARIO PLIS INDUSTRIAL
Analyzátor spalin MRU Vario plus Industrial může při jednom kontinuálním měření použít až 9 senzorů. Může měřit 02, CO, NO, NO2, SO2, HC. Dále provádí automatický výpočet obsahu CO2 a účinnosti a ztrát. Dalšími měřenými veličinami jsou teplota spalin a vzduchu, tah, diferenciální tlak a rychlost proudění.
Analyzátor je vybaven elektrickým chladičem s automatickým odvodem kondenzátu a ventilem pro pravidelnou kalibraci senzorů. Průmyslová sonda s vyhřívaným filtrem umožňuje profesionální spalinová měření pro palivo uhlí a dřevo. Výsledky měření lze přenášet v digitální i analogové podobě. Takto vybavený spalinoměr splňuje podmínky pro profesionální měření a kontinuální analýzy podle EN 13229.
Příklad výstupu měření spalin:
Kontaktní teploměr TESTO 925
Jednokanálový termometr třídy K, s rozlišením 0,1 °C, přesností ±0,5 °C. Rozsah měření od –60 °C do +500 °C. Slouží k měření povrchové teploty a kalibraci termovce.
