Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

System eksploatacji kotła gazowego dwufunkcyjnego HeatMaster 25 TC

Grzegorz Kalisz

Piotr Niedźwiecki

MiBM rok IV

Spis treści

strona

1. Charakterystyki eksploatacyjne..................................3

2. Identyfikacja systemu eksploatacji.............................16

3. Potencjał eksploatacyjny..............................................20

4. Charakterystyki zużycia i uszkodzeń..........................23

5. Cykl życia maszyny na rynku.......................................24

6. Określenie wskaźników niezawodności i ich

oszacowanie....................................................................25

7. Obsługiwalność maszyny ..............................................26

8. Wnioski...........................................................................28

9. Literatura.......................................................................29

1. Charakterystyki eksploatacyjne

HeatMaster TC łączy unikalną koncepcję ACV zbiornik w zbiorniku z podwójnym obiegiem grzewczym dając wyjątkowe korzyści z całkowicie kondensacyjnego kotła dwufunkcyjnego. HeatMaster TC jest stojącym kotłem kondensacyjnym spełniającym wymagania Unii Europejskiej dotyczące instalowania kotła również w systemie z „odciętą” komorą spalania.

Technologia Zbiornik-w-Zbiornik

Zaawansowana technologia ACV magazynowania ciepła jest od dawna stosowana i ciągle udoskonalana. Jest prosta , wydajna i niezawodna. Sercem kotła HeatMaster TC jest wykonany ze stali nierdzewnej wymiennik ciepła z kanałami spalin. Jest on otoczony stalowym płaszczem wypełnionym wodą obiegu grzewczego, otaczającą także komorę spalania i kanały spalin. Palnik ogrzewa wodę obiegu grzewczego , która z kolei pośrednio ogrzewa zasobnik ze stali nierdzewnej zawierający ciepłą wodę. Jak wszystkie zasobniki konstrukcji Zbiornik-w-Zbiornik, jest on pofałdowany na całej wysokości i zawieszony wewnątrz na króćcach zimnej i ciepłej wody. Powierzchnia wymiany ciepła jest zatem znacznie większa w porównaniu do standardowych podgrzewaczy wody. Większa powierzchnia wymiany ciepła oznacza, że urządzenia Zbiornik-w-Zbiornik szybciej odbudowują zapas wody niż inne zasobniki ciepłej wody i utrzymują pracę kotła na niezbędnym minimum. Wysoka temperatura magazynowana zasobnika powoduje również wysokie wydatki ciepłej wody.

Technologia podwójnego obiegu grzewczego

Obieg grzewczy kotła HeatMaster TC jest podzielony przegrodą na dwie części: wysokotemperaturowy obieg górny i niskotemperaturowy obieg dolny. Zasobnik ciepłej wody jest umieszczony w górnym obiegu, który zawsze pracuje w temperaturze między 60 C a 90 C. Są to idealne warunki dla produkcji ciepłej wody - zapewniają utrzymanie temperatury na stałym, wysokim poziomie, eliminując powstawanie bakterii takich jak np. Legionella, a także sprzyja produkcji bardzo wysokich ilości ciepłej wody.

Technologia podwójnej wężownicy

Podczas pracy w trybie ciepłej wody, dolny obieg pracuje przy znacznie niższej temperaturze: zwykle między 10 a 20 C, w zależności od temperatury wlotu zimnej wody. W dolnym obiegu grzewczym zanurzono wężownicę z zimna wodą. Zimna woda wpływa przez podwójną wężownicę wykonaną ze stali nierdzewnej, w której podgrzewa się woda przed wlotem do zasobnika ciepłej wody- znajdującego się w górnym obiegu grzewczym. Wężownica jest owinięta wokół dolnej części kanałów spalin, odbierając od nich dużo ciepła. Wynikiem tego jest całkowita kondensacja nawet przy częściowym obciążeniu kotła HeatMaster TC w trybie pracy ciepłej wody.

Tryby pracy

W obu trybach pracy : ogrzewania i ciepłej wody palnik gazowy Premix moduluje swą moc dostosowując ją do aktualnego zapotrzebowania.

Budowa

Charakterystyka Techniczna

Wskazówki dotyczące instalowania

Możliwości podłączenia do komina

1. Zawór odcinający zimną wodę

2. Zawór zwrotny

3. Reduktor ciśnienia

4. Zawór bezpieczeństwa

5. Naczynie przeponowe c.w.

6. Termostatyczny zawór mieszający c.w.

7. Punkt poboru c.w.

Podłączenie do systemu centralnego ogrzewania.

1.Zawór odcinający systemu c.o.

2.Zawór bezpieczeństwa 3bar, z manometrem

3.Układ napełniania

4.Naczynie przeponowe c.o.

5.Spust

6.Syfon kondensatu

7.Pompa c.o.

8.By-pass

Zalecenia:

• Przed podłączeniem kotła, przepłukac i odpowietrzyc instalację centralnego ogrzewania.

• Zawór bezpieczeństwa c.o. znajduje się w dolnej przedniej części kotła a jego wylot należy wyprowadzic przewodem nad kratkę ściekową.

• Wewnętrzna pompa mieszająca pracuje zarówno w trybie ogrzewania jak i ciepłej wody.

• Napełnij system zimną wodą. Odkręc śrubę na pompie i sprawdź czy wirnik obraca się swobodnie.

• Po uruchomieniu kotła należy zawsze sprawdzic czy wewnętrzna pompa mieszająca obraca się oraz czy jest odpowietrzona.Odpowietrzenia dokonuje się podczas pracy.

• U dołu urządzenia znajdziesz podłączenia do układu napełniania i spustu. Napełnij kocioł wodą do ciśnienia minimalnego 1 bar. Spuśc wodę z instalacji i ponownie napełnij do ciśnienia 1.5 bar.

• Instalacja c.o. powinna byc zaprojektowana tak, aby zapewnic ciągły obieg wody. Jeśli nie jest to możliwe, należy zamontowac by-pass ciśnieniowy w instalacji.

• Podłącz syfon i odprowadź odpływ do kratki ściekowej i napełnij go wodą. Zabezpiecz kondensat przed zamarzaniem jeśli gromadzisz go w oddzielnym naczyniu.

Uruchomienie i obsługa

2. Identyfikacja systemu eksploatacji.

E- zbiór stanów eksploatacyjnych kotła dwufunkcyjnego.

e₁ - użytkowanie

e₁-jest to stan, w którym następuje praca kotła.

e₂-stan postoju

e₂-jest to stan w którym kocioł nie pracuje.

e₃-stan naprawy awaryjnej

e₃-jest to stan naprawy po uszkodzeniu nieprzewidzianym wcześniej.

e₄-stan obsługi profilaktycznej

e₄-jest to stan pozwalający użytkownikowi/serwisowi poprzez profilaktyczne działania na mniejsze zużycie kotła i mniejszą jego awaryjność.

I , II Rok

G- graf eksploatacyjny

Urządzenia

ei ei	e1	e2	e3	e4
e1	0	1	0	0
e2	1	0	1	1
e3	1	1	0	0
e4	0	1	1	0

Częstość występowania w poszczególnych stanach:

III, IV, V Rok

G- graf eksploatacyjny

Urządzenia

ei ei	e1	e2	e3	e4
e1	0	1	1	1
e2	1	0	0	0
e3	1	0	0	0
e4	1	0	0	0

Częstość występowania w poszczególnych stanach:

D_i- zbiór stanowisk eksploatacyjnych kotła

D₁- kotłownia o wymiarach 3x4x3[m]

D₂- ruchomy warsztat naprawczy

D₃- konserwacja - serwis (ruchoma brygada eksploatacyjna)

Rozkład eksploatacyjny urządzenia

Di ei	D1	D2	D3
e1	1	0	0
e2	1	0	0
e3	1	1	1
e4	1	1	1

3. Potencjał eksploatacji.

Potencjał eksploatacyjny kotła jest miarą zdolności pieca do realizacji zadań operacyjnych czyli ogrzewanie domu i podgrzewanie ciepłej wody użytkowej.

Potencjał wyliczamy na podstawie szczegółowych miar składników zwanych resursami.

-Roczny czas pracy pieca - 330 dni * 6h/dobę = 1980 godzin

-Czas pracy pieca - 13 lat*1980h/rok = 25740 godzin czyli około 26000 godzin

Potencjał naszego kotła prawdopodobnie wyczerpie się po 13 latach użytkowania kiedy to dalsza eksploatacja nie będzie opłacalna ze względów ekonomicznych i niebezpieczna ze względów zagrożeń w przypadku awarii pieca.

Nazwa części	Części o najmniejszej trwałości	Części o średniej trwałości	Części o najwyższej trwałości
Zawór bezpieczeństwa (3 bar)		X
Rury wodne		X
Przewody gazowe		X
Zawory wodne		X
Gazowy zawór dwufunkcyjny		X
Pompa mieszająca		X
Wężownica i zbiorniki ze stali nierdzewnej			X
Obudowa			X
Izolacja			X
Części montażowe: śruby,podkładki,uszczelki		X
Dysza Venturiego	X
Elektroda zapłonowa	X
Palnik gazowy	X
Lanca palnika	X
Automat zapalania gazu	X
Elementy elektroniki		X
Przewody elektryczne		X

D1-części o najmniejszej trwałości - okres eksploatacji do 6 lat

D2-części o średniej trwałości - okres eksploatacji do 10 lat

D3-części o najwyższej trwałości - okres eksploatacji do 13 lat

Zmiany zasobu zużycia w czasie eksploatacji kotła.

Wydajność efektywna

gdzie: Q- ilościowy efekt pracy wykonany przez urządzenie podczas chronometrażu,

T₁- efektywny czas pracy

Wydajność operacyjna

gdzie: T₀₂- operacyjny czas pracy maszyny

Wydajność w czasie roboczym.

gdzie: T₀₄- czas roboczy

Współczynnik obsługi technicznej.

gdzie :T₃₁- czas codziennej obsługi technicznej

Współczynnik pewności technologicznej.

gdzie: T₄₁- czas usuwania usterek technologicznych

Współczynnik pewności technicznej

Współczynnik wykorzystania czasu operacyjnego.

Współczynnik wykorzystania czasu roboczego.

Jednostkowe zużycie materiałów.

Materiały i informacje zostały zaczerpnięte ze strony internetowej ACV oraz firmy Bielik. Kocioł dwufunkcyjny HeatMaster 25TC

Palnik gazowy

Pompa mieszająca

Elementy elektroniki

Zawory

Podkładki i uszczelnienia

Obudowa

Zawór gazowy

uszczelnienia

łożyska

uszczelnienia

Koła zębate

-zwarcia -przepięcia -reakcja elektroche-miczna

-zmęczenie materiału -zanieczyszczenia

-zużycie cieplne -starzenie -zmęczenie materiału

-starzenie -reakcje chemiczne

-zużycie ścierne -Zużycie mechaniczne

-zużycia cieplne -starzenie

-zużycie ścierne

-zużycia cieplne -starzenie

-zużycie ścierna -zużycie mechaniczne

4. Charakterystyki zużycia i uszkodzeń.

Obliczenia zużycia i uszkodzeń elementów kotła, zbiornika i osprzętu dodatkowego zostało pominięte ze względu na bardzo dużą liczbę elementów kotła

Materiały i informacje zostały zaczerpnięte ze strony internetowej ACV oraz firmy Bielik.

5. Cykl życia maszyny na rynku. (prognozowana sprzedaż kotła)

Początek produkcji 2006 rok.

Przewidywany koniec produkcji 2014 rok.

Ilość

5000

4000

3000

2000

1000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 [rok]

6. Określenie wskaźników niezawodności i ich oszacowanie.

PN-77/N-04010 „Wybór wskaźników niezawodności”

PN-77/N-04005 „ Wskaźniki niezawodności”

KOD:

2

4

3

3

1. Podatność naprawcza : naprawialna

2. Ograniczenie dotyczące czasu eksploatacji - do wystąpienia n- tego uszkodzenia

3. Rodzaje pracy- praca z losowymi przerwami

4. Możliwość kontynuowania zadania uzależniona jest od czasu naprawy

Wg kodu:

Θ_n- średni czas naprawy

ω^*(t)- parametr strat uszkodzeń

kg^*- współczynnik gotowości operacyjnej

t_i- czas trwania i-tej naprawy

r- liczba wszystkich uszkodzeń w badanej próbce

n- liczba obiektów poddanych badaniu

- przedział czasu w którym przeprowadzono badanie

- liczba obiektów, będących w stanie zdolności w chwili dostatecznie odległej od chwili rozpoczęcia eksploatacji

n - liczba badanych obiektów

7.Obsługiwalność maszyny

8.Wnioski.

Przedstawiony przez nas kocioł gazowy HeatMaster 25TC, jest bardzo nowoczesnym dopiero co wprowadzonym na rynek urządzeniem, posiadający dużą sprawność i bardzo dobre parametry grzewcze.

Jego cena rynkowa wynosi 3422 euro jest ona porównywalna z cenami innych firm o podobnych parametrach pracy. Kocioł ten przeznaczony jest do ogrzewania dużych pomieszczeń biurowych i nie tylko. Jego obsługa i eksploatacja jest bardzo łatwa ,a serwis i części są łatwo dostępne.

Produkt firmy ACV może współpracować z bateriami słonecznymi co powoduje kilkukrotny spadek zużycia paliwa.

9. Literatura

1.

16

e₁

e₂

e₃

e₄

e₁

e₂

e₃

e₄

---