Nowe wymagania w stosunku do kotłów grzewczych zostały zawarte w projekcie normy EN 303-5:2019, która najprawdopodobniej jeszcze w 2019 r. uzyska status Polskiej Normy.

Nowa norma EN 303-5:2019, która w najbliższym czasie (wg planu CEN /CENELEC 26 listopada 2019 r.) zostanie wprowadzona do użytku i zatwierdzona jako norma PN-EN (na razie funkcjonująca jako projekt), zawiera między innymi wszystkie wymagania podane w rozporządzeniu dotyczącym ekoprojektu nr 2015/1189 oraz opis metody obliczeń. (Artykuł jest kontynuacją tematyki rozpoczętej w poprzedniej części…)

Należy jednak zwrócić uwagę, że można będzie wymagać jej stosowania dopiero po zatwierdzeniu przez PKN wersji przetłumaczonej na język polski (Ustawa o normalizacji – Art. 5 p. 4).

Nowa norma EN 303-5:2019 jest zharmonizowana z dyrektywą nr 2006/42/EC, tzw. maszynową, z rozporządzeniem komisji Europejskiej nr 2015/1189 w sprawie wymagań ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe oraz z rozporządzeniem komisji Europejskiej nr 2015/1187 odnoszącego się do etykiet efektywności energetycznej dla kotłów.

Nowa edycja normy przewiduje konieczność określenia szeregu parametrów cieplnych i emisyjnych.

Nowa norma EN 303-5:2019 i parametry

Parametry te należy określić przy znamionowej wydajności kotła i przy wydajności częściowej, która dla kotła z automatycznym podawaniem paliwa powinna wynosić 30% jego wydajności znamionowej, a dla kotła z ręcznym zasypem powinna wynosić 50% wydajności znamionowej kotła.

Nowa norma EN 303-5:2019 – sprawność

Sprawność cieplną kotła hk oblicza się w odniesieniu do ciepła wprowadzonego do kotła w paliwie licznego według jego wartości opałowej.

Sprawność użytkową hn, hp oblicza się w odniesieniu do ciepła wprowadzonego do kotła obliczonego według ciepła spalania użytego paliwa.

Nowa norma EN 303-5:2019 – sezonowa efektywność energetyczna

Sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń hson dla trybu aktywnego oblicza się jako średnią ważoną sprawności użytkowej przy wydajności nominalnej i częściowej. Waga sprawności przy wydajności częściowej jest równa 85%, ma więc decydujące znaczenie.

Sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń hs oblicza się przez skorygowanie sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń dla trybu aktywnego o wskaźniki strat spowodowanych działaniem regulatorów temperatury, negatywny efekt zużycia energii elektrycznej na potrzeby własne i efekt wytwarzania energii elektrycznej w przypadku kotła kogeneracyjnego.

Do powyższych obliczeń niezbędne jest wykonanie pomiaru parametrów elektrycznych kotła:

  • zużycia energii elektrycznej w trybie czuwania;
  • zapotrzebowania na energię elektryczną przy znamionowej mocy cieplnej;
  • zapotrzebowania na energię elektryczną przy częściowej mocy cieplnej.

Emisje sezonowe

Emisje sezonowego ogrzewania pomieszczeń, obliczane są w oparciu o emisje zmierzone przy wydajności nominalnej i częściowej jako średnia ważona tych wyników.

Dopuszczalne emisje dotyczące sezonowego ogrzewania pomieszczeń obejmują emisję całkowitą pyłu, CO, OGC i NOx (w normie PN-EN 303-5:2012 nie wymagano określenia emisji NOx).

Ustalone zostały wymagane wartości tych parametrów. Jednak poszczególne dokumenty nie są w tym zakresie całkowicie zgodne.

Nowa norma EN 303-5:2019 – sprawność cieplna

Wymagana sprawność cieplna określona została w polskim rozporządzeniu [5] oraz w normach [1] i [2].

Według rozporządzenia [5] sprawność cieplna przy znamionowej mocy nie powinna być mniejsza niż:

  • 87% – dla kotłów o znamionowej mocy cieplnej nie większej niż 100 kW;
  • 89% – dla kotłów o znamionowej mocy cieplnej większej niż 100 kW.

W normach [1 i 2] wyróżniono trzy klasy oznaczone jako klasa 3, klasa 4 i klasa 5. Praktycznie znaczenie ma w tej chwili jedynie klasa 5, dla której wymagana sprawność cieplna przy wydajności znamionowej dla kotłów o mocy znamionowej nieprzekraczającej 100 kW jest określona wzorem:

hK ≥ 87 + logQ,

a dla kotłów o mocy 100 kW i większej:

hK = 89%.

Zatem wymaganie określone w rozporządzeniu [5] jest łagodniejsze, gdyż według normy wymaga się sprawności cieplnej 88,0% dla kotła o mocy 10 kW, sprawności 88,4% dla kotła 20 kW i 88,7% dla kotła 40 kW, podczas gdy według rozporządzenia we wszystkich przypadkach zadowalające jest uzyskanie sprawności cieplnej 87%.

Dla kotłów o mocy 100 kW i większych wymagania według obu dokumentów są jednakowe.

Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń

Według rozporządzenia Komisji [4] sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń hs dla kotłów o nominalnej mocy cieplnej 20 kW lub mniejszej nie może być mniejsza niż 75%, a kotłów o wydajności znamionowej przekraczającej 20 kW nie może być mniejsza niż 77%.

Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń hs oznacza wyrażany w % stosunek zapotrzebowania na ogrzewanie pomieszczeń w określonym sezonie ogrzewczym, zapewniane przez kocioł na paliwo stałe, do rocznego zużycia energii wymaganej do zaspokojenia tego zapotrzebowania.

Sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń oblicza się wg wzoru:

hs = hson – F(1) – F(2) + F(3),

gdzie hson oznacza sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń w trybie aktywnym. Oblicza się ją jako:

hson = 0,85 * hp + 0,15 * hn

w zależności od sprawności użytkowej przy wydajności częściowej hp i sprawności użytkowej przy wydajności znamionowej hn, które są sprawnościami kotła odniesionymi do ciepła spalania użytego paliwa (GCV).

Współczynniki korekcyjne

Współczynniki korekcyjne zastosowane we wzorze na sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń mają następujące znaczenie:

  • F(1) odpowiada stracie sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń ze względu na skorygowany udział czynników związanych z regulatorami temperatury; F(1) = 3%.
  • F(2) odpowiada negatywnemu udziałowi zużycia energii elektrycznej na potrzeby własne w sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń, wyrażanemu w %. Do jego obliczenia niezbędna jest wykonanie pomiaru zużycia energii elektrycznej przy pracy z wydajnością nominalną, przy pracy wydajnością i pobór mocy w trybie czuwania.
  • F(3) odpowiada pozytywnemu udziałowi sprawności elektrycznej kotłów kogeneracyjnych na paliwo stałe w sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń, wyrażanemu w % i obliczanemu przy założeniu, że energia elektryczna jest wytwarzana ze średnią sprawnością 40%.

Klasy efektywności energetycznej

Klasę efektywności energetycznej kotła na paliwo stałe deklarowaną w etykiecie dla zalecanego paliwa należy ustalić wg wzoru:

EEI = ηson * 100 * BLF – F(1) – F(2) * 100 + F(3) * 100,

gdzie:

  • ηson – sezonowa efektywność ogrzewania pomieszczeń w trybie aktywnym, obliczona w sposób podany we wcześniejszej części artykułu;
  • BLF – współczynnik preferujący na potrzeby etykietowania efektywności energetycznej kotły opalane biomasą. BLF = 1,45 dla kotłów opalanych biomasą i BLF = 1 dla kotłów opalanych paliwami kopalnymi;
  • F(1) – uwzględnia negatywny wpływ na współczynnik efektywności energetycznej czynników związanych z regulacją temperatury. F(1) = 3%;
  • F(2) – uwzględnia negatywny wpływ na współczynnik efektywności energetycznej zużycia energii elektrycznej na potrzeby własne. F(2) oblicza się w sposób podany wcześniej;
  • F(3) – uwzględnia pozytywny wpływ sprawności elektrycznej ηel,n kotłów kogeneracyjnych na współczynnik efektywności energetycznej. F(3) = 2,5 * ηel,n.

Klasy efektywności energetycznej kotłów na paliwo stałe, w zależności od współczynnika efektywności energetycznej, zestawiono w tabeli 1.

Nowa-norma-EN-303-5-tabela
Tabela. 1. Nowa norma EN 303-5:2019

Zestawy

Deklarowaną w etykiecie dla zalecanego paliwa klasę efektywności energetycznej zestawu zawierającego kocioł na paliwo stałe, ogrzewacze dodatkowe, regulatory temperatury i urządzenia słoneczne, należy ustalić w zależności od:

  • współczynnika efektywności energetycznej kotła podstawowego na paliwo stałe;klasy regulatora temperatury;
  • sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń dla kotła dodatkowego;
  • udziału energii słonecznej wykorzystywanej przez zestaw (zaczerpniętych z karty produktu urządzenia słonecznego, w tym wielkości kolektora, pojemności zasobnika, efektywności kolektora i klasy zasobnika);
  • sezonowej efektywności ogrzewania pomieszczeń przez pompę ciepła (zaczerpniętej z karty produktu pompy ciepła);
  • udziału energii pompy ciepła.

Emisje

W rozporządzeniu Komisji w sprawie ekoprojektu (2015/1189) zostały ustalone dopuszczalne wartości sezonowej emisji ogrzewania pomieszczeń następujących zanieczyszczeń (polutantów): pyłu (cząstek stałych), CO, OGC i NOx.

Nowa norma EN 303-5:2019 (projekt) określa dopuszczalne stężenia pyłu, CO i OGC przy mocy znamionowej i przy mocy częściowej (30% lub 50% odpowiednio). Ponadto norma określa dopuszczalne wartości sezonowej emisji przy ogrzewaniu pomieszczeń tych samych składników i dodatkowo NOx. Wartości graniczne wymagane przez oba dokumenty zostały zestawione w tabeli 2.

Nowa-norma-EN-303-5-tabela-2
Tabela 2. Nowa norma EN 303-5:2019

Sezonową emisję ogrzewania pomieszczeń oblicza się jako średnią ważoną:

Es = 0,85 * Es,p + 0,15 * Es,n,

gdzie Es,p i Es,n oznaczają emisje cząstek stałych, OGC, CO i NOx przy wydajności znamionowej i przy wydajności częściowej, tzn. przy wydajności 30% kotła automatycznego lub przy 50% kotła z ręcznym zasypem. Jeżeli kocioł ręczny nie może pracować przy 50% wydajności znamionowej, to:

Es = Es,n,

Aleksander Krucki, IEn (ITC) Łódź
Sławomir Pilarski, IEn (ZBUE) Łódź

Literatura:

  • 1. Norma PN-EN 303-5:2012. Kotły grzewcze – Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW – Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie.
  • 2. Projekt normy EN 303-5:2019. Kotły grzewcze – Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW – Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie.
  • 3. Rozporządzenia Komisji (UE) 2015/1187 z dnia 27 kwietnia 2015 r. uzupełniające dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE w odniesieniu do etykiet efektywności energetycznej dla kotłów na paliwo stałe i zestawów zawierających kocioł na paliwo stałe, ogrzewacze dodatkowe, regulatory temperatury i urządzenia słoneczne.
  • 4. Rozporządzenie Komisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dla kotłów na paliwo stałe.
  • 5. Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Finansów z dnia 1 sierpnia 2017 r. w sprawie wymagań kotłów na paliwo stałe (z późniejszymi zmianami); Dz. U. 2017 poz. 1690 z późn. zmianami.

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