Dlaczego wybrać produkt firmy…

W przypadku paliw stałych, takich jak pelety, zrębka, węgiel możemy stwierdzić, iż granulacja paliwa, a więc i gęstość nasypowa jest zmienna. Zmienna jest zawartość zanieczyszczeń stałych oraz zmienne jest zawilgocenie paliwa. W różnych paliwach te zmienne parametry występują w różnym zakresie. Jeśli zauważymy, że paliwo jest dozowane objętościowo, to oznacza, iż „automatyka” nie jest świadoma, co „dostarczyła” do komory spalania. Nie wiadomo, czy np. zachowana jest stechiometria spalania. Jednym ze sposobów korekty parametrów spalania jest śledzenie parametrów pracy. Podstawowym zadaniem automatyki jest śledzenie temperatur w różnych częściach kotła, drugą bardzo pomocną informacją jest przybliżony skład spalin (zawartość tlenu). W przypadku wystąpienia niepożądanych parametrów, „leczenie” ma charakter objawowy, automatyka na podstawie objawów dysfunkcji koryguje parametry spalania przez zmianę ilości dostarczanego paliwa, ilości powietrza i/lub miejsca jego doprowadzania. Dlatego standardem w przypadku dobrych kotłów na biopaliwa stałe jest sonda lambda, służąca do ciągłego badania składu spalin i optymalizacji procesu spalania oraz diagnostyki pracy palnika. Nowoczesna konstrukcja kotłów na pelet pozwala na redukcję wpływu zmiennej jakości paliwa. Nie dotyczy to zanieczyszczeń powodujących tworzenie się szlaki w normalnej temperaturze spalania, takich jak piasek. Zmienna jakość oznacza także różną wartość opałową peletu, zmienną zawartość wilgoci, zmienną gęstość nasypową. Sonda lambda pozwala na kontrolę zawartości tlenu w spalinach. Znana zawartość tlenu w spalinach oraz temperatura spalin pozwalają na precyzyjną regulację ilości dostarczanego powietrza i paliwa do komory spalania. Przykładowo, niedobór dostarczanego powietrza objawia się podwyższoną temperaturą spalin powyżej 700oC oraz niską zawartością tlenu, wynoszącą poniżej 8%. Równocześnie następuje wzrost zawartości CO w spalinach. Nadmiar powietrza przy zachowaniu mocy chwilowej kotła powoduje obniżenie temperatury spalin poniżej 600oC z jednoczesnym zwiększonym wydzielaniem się CO oraz sadzy. Optymalna temperatura spalania przy minimalnej zawartości CO w spalinach oraz wysokiej sprawności zawiera się w przedziale temperatur 650-700oC. Są to wnioski z pomiarów i obserwacji kotła Biomatic 300 firmy Herz o mocy 300 kW. W przypadku innych kotłów te zakresy mogą się nieznacznie różnić. Przedstawione powyżej obserwacje są namiastką złożonych procesów zachodzących w komorze spalania, zaś algorytm sterowania pracą kotła jest bardziej skomplikowany i powiązany z innymi parametrami pracy kotła. W przypadku kotłów na węgiel, automatyka współpracująca z sondą lambda pozwala na minimalizację spieków w komorze spalania. Konieczność stosowania sondy lambda zachodzi także przy zachowaniu stałej wartości opałowej peletu. Doprowadzenie paliwa do komory spalania ma charakter objętościowy i nie gwarantuje precyzyjnego dozowania masowego. Gęstość nasypowa peletu jest zmienna i uzależniona od warunków sprasowania oraz granulacji. Sonda lambda koryguje dynamicznie ilość dozowanego paliwa lub/i strumień dostarczanego powietrza do komory spalania, dlatego stosowanie sondy lambda jest wyznacznikiem nowoczesności jednostki kotłowej.

Grzegorz Ojczyk, Herz

Rozwój konstrukcji kotłów na paliwa stałe spowodował zapotrzebowanie na nowoczesne regulatory. Do takich kotłów firma KEY od wielu lat wprowadza do produkcji innowacyjne rozwiązania. Najnowsze regulatory RK-2006L2 z serii eco posiadają zoptymalizowane algorytmy pracy, łączące w sobie najlepsze cechy regulacji PID, a także uwzględniające doświadczenie wielu producentów kotłów. Ze względu na różnorodność kotłów regulatory posiadają bogate możliwości programowania parametrów i mogą być dopasowane do każdego typu kotła.

Zmienną jakość opału można skompensować odpowiednim ustawieniem parametrów dla minimalnej i maksymalnej mocy kotła i w tym zakresie regulator sam automatycznie dobiera moc kotła w zależności od obciążenia. Rozwiązanie takie jest spowodowane tym, że jednak każdy kocioł stałopalny, pomimo najbardziej rozbudowanej regulacji, powinien być pod kontrolą. Użytkownik może ocenić jakość spalania i odpowiednio ją skorygować w przypadku powstawania nieprawidłowych produktów spalania.

Wśród cech regulatorów KEY można wymienić także:

* innowacyjne sterowanie przy pomocy termostatu pokojowego wpływające na zmianę mocy kotła i parametrów regulacji,

* możliwość automatycznego zapalania opału,

* możliwość rozbudowy systemu regulacji o sterowanie pogodowe z wieloma obiegami ogrzewania,

* zwarta konstrukcja jednoczęściowa lub dwuczęściowa z panelem sterującym,

* łatwa intuicyjna obsługa z wyświetlaczem tekstowym LCD lub graficznym,

* wbudowane niezależne od mikroprocesora zabezpieczenie przed przegrzaniem kotła,

* możliwość włączenia kotła dodatkowego w przypadku braku opału,

* możliwość sterowania każdym typem podajnika.

Oprócz regulatorów do kotłów z podawaniem opału produkowane są sterowniki do prostszych kotłów zasypowych. Posiadają one także zaawansowane algorytmy sterowania z bogatymi możliwościami modyfikowania parametrów.

Podstawową zasadą w konstruowaniu regulatorów jest prosta i intuicyjna obsługa. Każdy regulator posiada przejrzyste menu a najczęściej wykorzystywane funkcje są dostępne bezpośrednio na płycie czołowej. Bardziej zaawansowane konstrukcje posiadają gałkę wielofunkcyjną umożliwiającą łatwy dostęp do ustawianych parametrów. Wysoka jakość wykonania na nowoczesnej linii montażu automatycznego znacznie zwiększa niezawodność urządzeń. Konstruktorzy firmy KEY ciągle wprowadzają nowe rozwiązania i chętnie współpracują z producentami kotłów przez co oferta firmy wzrosła do ponad 60 typów regulatorów.

Zdzisław Kluczek, P.W. KEY

Individual Fuzzy Logic – to opatentowany przez firmę Plum autorski algorytm składający się z trzech współpracujących ze sobą programów, których głównym zadaniem jest zapewnienie dobrego i ekonomicznego spalania. Regulatory ecoMAX z funkcją Individual Fuzzy Logic zostały uznane w 2009 roku za najbardziej innowacyjny produkt w Polsce. Algorytm powstał w wyniku trzyletnich badań w laboratorium firmy Plum kotłów na pelet, ekogroszek i drewno i jest elementem pracy doktorskiej prezesa firmy Plum dotyczącej m.in. regulacji procesów spalania. Koncepcje wykorzystania pomiaru temperatury wewnątrz komory spalania, temperatury spalin, energii oddawanej do instalacji oraz prostych algorytmów PID nie dały zadawalających wyników. Proces spalania w kotłach na paliwo stałe jest silnie niestacjonarny, bez możliwości określenia wartości maksymalnej mierzonej wielkości. Ponadto temperatura spalin zależy silnie od stopnia zabrudzenia kotła, a jej wartość maksymalna nie odpowiada stanowi najlepszego spalania. Rozwiązaniem okazała się statystyczna obróbka uzyskiwanych danych. W ten sposób powstał algorytm dobrego spalania, który może być uzupełniony o pomiar sondą lambda, gdy paliwem jest pelet lub drewno. Paliwo jest spalane ekonomicznie, gdy kocioł dostarcza właściwą ilość energii. W tym celu regulator określa zapotrzebowanie na moc ze strony ogrzewanego obiektu. Umożliwia to regulację mocy kotła poprzez płynne zmienianie strumienia dostarczanego paliwa. Dzięki temu kocioł nie wchodzi w potrzymanie, które powodowałoby wysoką emisję i straty paliwa.

Jak działają trzy programy wchodzące w skład Individual Fuzzy Logic?

* I program (adaptacyjny) – określa zapotrzebowanie na moc, poprzez adaptacyjne określenie charakterystyki ogrzewanego obiektu.

* II program – płynnie reguluje strumień paliwa na podstawie danych otrzymanych z pierwszego programu – płynna modulacja od minimum do maksimum.

III program – jest najważniejszy i odpowiada za spalanie zupełne i całkowite. Dla każdego strumienia paliwa (określonego w drugim programie) dobierana jest automatycznie wielkość nadmuchu (moc wentylatora). W wyniku tego uzyskujemy optymalne spalanie – emisja tlenku węgla CO, informująca o jakości spalania, jest na poziomie 100-300 ppm CO (ekogroszek) i 80-200 ppm CO (pelet).

Algorytm Individual Fuzzy Logic jest indywidualnie związany z danym palnikiem i kotłem. Wymaga określenia charakterystyki cieplno-emisyjnej w laboratorium badawczym firmy Plum. Algorytmy Individual Fuzzy Logic są implementowane do serii regulatorów ecoMAX przewidzianych do kotłów peletowych, retortowych, tłokowych. Pozytywny odzew klientów indywidualnych, instalatorów i firm kotłowych potwierdza odpowiedni kierunek do dobrego spalania.

Roman Murawski, Plum Sp. z o.o.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij