L’economizzatore trasferisce l’energia dei fumi caldi in uscita dalla caldaia all’alimentazione di acqua o altro fluido idoneo. Poiché l’acqua di alimentazione entra nella caldaia più calda, il combustibile necessario per produrre la stessa quantità di vapore potrebbe diminuire. Tuttavia non esiste un’unica percentuale di risparmio valida per ogni struttura.
Guadagni reali; È determinato dalla temperatura di ingresso e di uscita sicura dei fumi, dalla portata dell’acqua, dalle ore di funzionamento, dal carico della caldaia, dalla composizione del combustibile e dall’efficienza attuale del sistema. Per questo motivo, la decisione sull’economizzatore dovrebbe essere presa sulla base del bilancio energetico e del controllo della corrosione, non sul rapporto riportato nel catalogo.
Come funziona l’economizzatore?
I fumi all’uscita della caldaia si raffredda mentre passa attraverso le superfici di trasferimento del calore dell’economizzatore. L’acqua di alimentazione o di processo all’interno dei tubi viene riscaldata ricevendo questa energia. La caldaia consuma meno energia per portare l’acqua alla temperatura di evaporazione.
I carichi di fuliggine e cenere negli impianti a combustibile solido possono richiedere approcci diversi per la pulizia e la superficie rispetto agli impianti a combustibile gassoso. L’economizzatore per caldaie a combustibile solido di Hisarmak richiede che queste condizioni siano valutate insieme al carattere del combustibile e delle ceneri.
Variabili che determinano il risparmio
Temperatura fumi
All’aumentare della temperatura in ingresso, aumenta il potenziale di recupero teorico. Un valore elevato può però anche indicare superfici sporche, troppa aria o impostazioni errate della caldaia. Innanzitutto, è necessario verificare che la caldaia esistente funzioni correttamente.
Temperatura e portata dell’acqua di alimentazione
L’acqua fredda può assorbire più calore; Tuttavia, nei sistemi a caldaia, l’acqua di alimentazione potrebbe essere già calda a causa del ritorno della condensa e del disaeratore. La portata lato acqua dell’economizzatore deve essere compatibile con il carico della caldaia.
Ore di lavoro annuali
L’orologio elevato e il carico stabile amplificano l’energia recuperata. In una struttura stagionale o a basso carico, la restituzione dello stesso dispositivo potrebbe richiedere più tempo.
Prezzo del carburante ed efficienza della caldaia
Lo stesso recupero di calore crea un valore monetario più elevato sul combustibile costoso. Nel calcolo del risparmio devono essere utilizzati il potere calorifico inferiore del combustibile e l’efficienza attuale della caldaia.
Troppa aria
Una quantità d’aria superiore al necessario aumenta la portata e la perdita dei fumi. L’economizzatore può recuperare parte di questa perdita; ma è necessario correggere anche la causa principale, ovvero l’impostazione del bruciatore.
Calcolo del recupero di calore
Il calcolo preliminare può essere effettuato in base al calore perso dai fumi o acquisito dall’acqua:
Calore recuperato = Portata dell’acqua × Calore specifico dell’acqua × Aumento della temperatura
Questo valore viene moltiplicato per il tempo di funzionamento per trovare l’energia annuale. L’efficienza della caldaia e il potere calorifico inferiore del combustibile vengono presi in considerazione quando si passa al risparmio di carburante.
Risparmio monetario annuo = Quantità annua di carburante ridotta × Costo unitario del carburante
Il risparmio netto viene calcolato dopo aver detratto l’elettricità della pompa/ventilatore, le spese di pulizia, manutenzione e possibili perdite di pressione.
Come viene calcolato il tempo di ritorno?
Periodo di ammortamento semplice = Costo totale dell’investimento / Risparmio netto annuo
L’investimento totale comprende non solo l’ente economizzatore. Dovrebbero essere aggiunti anche i costi di bypass e serranda, tubazioni, pompa, modifica del camino, isolamento, automazione, trasporto, installazione e messa in servizio.
Nella valutazione a lungo termine, è più accurato calcolare il flusso di cassa per le variazioni del prezzo del carburante, la manutenzione, i tempi di inattività e i costi di finanziamento.
Perché i gas di combustione non possono essere raffreddati indefinitamente?
Lo zolfo nel carburante e il vapore flash dei prodotti della combustione possono condensarsi a determinate temperature e formare un liquido acido. Ciò può portare ad una rapida corrosione dell’economizzatore e del camino. La temperatura di uscita sicura deve essere determinata dalla composizione del carburante, dall’aria in eccesso, dal materiale della canna fumaria e se è progettata per il funzionamento a condensazione.
Il solo utilizzo di materiali inossidabili non risolve tutti i rischi di condensa. Lo scarico della condensa, la neutralizzazione, la temperatura superficiale e l’idoneità del camino devono essere esaminati insieme.
Cose da considerare sul lato dell’acqua
Se l’acqua inizia a bollire nell’economizzatore, potrebbero verificarsi instabilità del flusso e blocco del vapore. Portata, pressione e temperatura di uscita devono essere mantenute sicure per l’intero intervallo di carico. La prevalenza della pompa dell’acqua di alimentazione della caldaia deve coprire la perdita di carico dell’economizzatore.
Il contatto dell’acqua fredda ossigenata con superfici calde e una composizione chimica inadeguata dell’acqua possono aumentare la corrosione. Il sistema di preparazione dell’acqua, disaeratore e condizionamento chimico deve essere valutato nel suo complesso.
Contaminazione nei sistemi a combustibile solido
Cenere e fuliggine chiudono lo spazio tra le superfici alettate, riducendo il trasferimento di calore e aumentando la perdita di pressione sul lato del gas. La spaziatura dei tubi deve essere scelta in modo appropriato al contenuto di ceneri del carburante, alle sostanze volatili, alla tendenza alla formazione di scorie e al carico di particelle. L’accesso e il metodo di pulizia devono essere definiti nel progetto.
Come monitorare le prestazioni dell’economizzatore?
- Temperatura ingresso e uscita fumi,
- Temperatura di ingresso e uscita dell’acqua,
- Portata dell’acqua,
- Perdita di pressione lato gas e acqua,
- Carico della caldaia e consumo di carburante,
- Valore di ossigeno nei fumi,
- Contaminazione della superficie e intervallo di pulizia
Dovrebbe essere registrato regolarmente. Il degrado delle prestazioni può essere rilevato precocemente facendo riferimento ai valori di messa in servizio iniziali.
Domande frequenti
Di quanta percentuale l’economizzatore aumenta l’efficienza della caldaia?
Non esiste una tariffa fissa. Dovrebbe essere calcolato misurando la temperatura dei gas di scarico, il carico, l’acqua di alimentazione, il carburante e le ore di funzionamento.
È possibile installare successivamente un economizzatore sulla caldaia esistente?
Può essere valutato nella maggior parte delle strutture; È necessario controllare la capacità della ventola del camino, la perdita di pressione, l’area, le tubazioni, l’automazione e le condizioni di corrosione.
L’economizzatore marcisce il camino?
La selezione errata della temperatura e del materiale può causare condensa acida. Il rischio può essere gestito calcolando il punto di rugiada e il sistema di scarico dei fumi adatti al carburante.
È possibile riscaldare l’acqua domestica invece dell’acqua di alimentazione?
È possibile valutare fluidi diversi con un design dello scambiatore appropriato; Continuità dei consumi, condizioni di igiene, pressione e corrosione vengono determinate in base al progetto.
Risorse tecniche
- T.R. Ministero dell’Energia e delle Risorse Naturali, Tecnologie per l’efficienza energetica nell’industria.
- T.R. Ministero dell’Energia e delle Risorse Naturali, Risorse formative sull’efficienza energetica nelle caldaie.