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1、中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2 0 0 9 年年会论文集 欧洲标准中的燃气锅炉能效检测方法 R o b e r t o 灿o l f i l ，姜鸣2 ，金建民2 ，高聪2 ( 1 意大利M i c r o p l a n 公司；2 上海梦地仪器制造有限公司) 摘要：概述了欧洲标准中的对7 0k w 以下燃气锅炉的进行能效检测的方法，适用于快速 锅炉、容积锅炉以及带太阳能电池板的锅炉。 在欧标E N2 9 7 、E N4 8 3 和E N6 7 7 中介绍了燃气锅炉产生供暖热水时的能效检测。能效就是锅炉 传递给水的能量和燃气消耗的能量之间的对比结果。当锅炉在以下状态工作时可进行测
2、量：额定热输 入下，也就是最大功率时；部分负荷下，运用不同的方式，锅炉被设定仅运用其部分额定功率，通常 是3 0 。 在额定热输入下做的检测都非常相似。锅炉调到最大功率，检测台调整水流量并反馈出一个固定 温度值：当这个状态稳定后，能效计算所需的检测就开始了。根据不同的标准和锅炉类型，水流量和 反馈温度也不同( 例如，可以是8 0 6 0 。C 或5 0 3 0 。C ) ，但是程序都一样。 部分负荷下的检测分为两类：直接方式；间接方式。 运用间接方式的检测与在额定热输入下的检测方式相似。实际上，首要的是锅炉设置在稳定条件 下，水流量和反馈温度一定，才能做能效计算所需的检测。相对于额定热输入下的
3、检测，锅炉的功率 情况和温度反馈是不同的。这种情况下为6 0 4 0 。C 或5 5 4 5 。C 直接方式下的检测进一步分为：操作模式；操作模式。在操作模式下，锅炉设置在额定 功率的3 0 ( 这必须安装控制装备来达到) ，因此检测台就没有了调整任务，只是进行检测并计算出 吸收的能效值。操作模式与其他都不同。 锅炉在前3 0 的检测时间内，额定功率下运行，后7 0 的检测时间内，火焰持续关闭状态。在整 个检测过程中，检测台必须使锅炉反馈温度保持在标准中规定的恒定值( 例如4 7 。C 或3 0 。C ) 。 为了做到这一点，检测台上必须具有更多功能，例如带有一定容积的水箱，能接存锅炉运行产出
4、的热 水，并可供给在关闭状态的锅炉采暖循环使用。 必须要考虑到的是，当运行此操作模式时，“待机损耗”检测也必须要做。这个检测是在锅炉关 闭时能量的散失。这使得能运行此操作模式的检测台有别于运用其他检测方式检测部分负荷能效的检 测台。 1 欧标中的检测分类 ( 1 ) E N2 9 7 ：1 9 9 6 A 2 ：1 9 9 7 该标准适用于带有常压燃烧器的B 1 1 型和B 1 1 B S 型锅炉( 标称输入热量 7 0k w ) 。测试方法及条件 见表l 。 2 4 7 中国土木工程学会城f 仃燃气分会应用专业委员会2 0 0 9 年年会论文集 表1 适用于带有常压燃烧器的B 1 1 型和B
5、 1 1 B S 型锅炉 测试条件 温度不在范围内的锅炉在范围内的锅炉 章节4 7 1 ( 称重方最大热输入平均热输入 l6 0 一8 0 额定热输入最小热输入 式) 最小热输入 2 间接方式：体积方式6 0 8 0 额定热输入最小热输入 最大热输入平均热输入 额定热最小热输入 输入下 最大热输入平均热输入 3 直接方式：常规 6 0 8 0 额定热输入最小热输入 有 最小热输入 效 最大热输入平均热输入 4 能效：燃烧方式 6 0 一8 0 额定热输入最小热输入 功 最小热输入 窒 章节4 7 2 1 1 ( 直接 5 T r = 4 7最大热输入的3 0 9 6 平均热输入的3 0 9 6
6、 方式：模式1 ) 部分 章节4 7 2 2 1 1 ( 间 64 0 6 0 额定热输入平均热输入 负荷下接方式) 章节4 7 2 2 1 2 ( 间 7 4 5 5 5 不适用 最小热输入 接方式) ( 2 )E N 4 8 3 ：19 9 9 p r A 2 ：2 0 0 0 该标准适用于适用于带有常压燃烧器的C 型锅炉( 标称输入热量 7 0k W ) 。测试方法及条件见表2 。 表2 适用于带有常压燃烧器的c 型锅炉 测试条件 温度不在范围内的锅炉在范围内的锅炉 章节7 7 1 ( 称重方最大热输入平均热输入 l6 0 一8 0 额定热输入最小热输入 式) 最小热输入 2 间接方式：
7、体积方式 6 0 8 0 额定热输入最小热输入 最大热输入平均热输入 额定热 最小热输入 输入下 最大热输入平均热输入 3直接方式：常规6 0 8 0 额定热输入最小热输入 有 最小热输入 效最大热输入平均热输入 4 能效：燃烧方式 6 0 8 0 额定热输入最小热输入 功 最小热输入 室 章节7 7 2 2 2 ( 直接 5T r = 4 7 最大热输入的3 0 9 6 平均热输入的3 0 9 6 方式：模式1 ) 部分章节7 7 2 3 1 1 ( 间 6 4 0 6 0 额定热输入 平均热输入 负荷下接方式) 章节7 7 2 3 1 2 ( 间 7 4 5 5 5 不适用最小热输入 接方
8、式) 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2 0 0 9 年年会论文集 ( 3 ) E N 6 7 7 ：2 0 0 0 该标准适用于冷凝锅炉( 标称输入热量 7 0 k W ) 。测试方法及条件见表3 。 表3 适用于冷凝锅炉 测试条一| 牛 温度不在范围内的锅炉在范围内的锅炉 l 章节5 2 3 0 一5 0 额定热输入最小热最大热输入平均热输入 有额定热输入下( 与E N 2 9 7输入最小热输入 效和E N 4 8 3 的选项相同)额定热输入最小热最大热输入平均热输入 2 章节6 6 1 6 0 8 0 功输入 最小热输入 窒 额定热输入下( 与E N 2 9 7 3章节6 6
9、2T r = 3 0 最大热输入的3 0 平均热输入的3 0 9 6 和E N 4 8 3 的选项相同) ( 4 ) U N IE N6 2 5 ( 见表4 ) 表4 l设定流量章节5 4 1 相对于快速和容积锅炉 2生活热水额定流量章节5 4 2 1 相对于快速锅炉 3生活热水额定流量带压力章节5 4 2 2相对于快速锅炉 4温升时间章节5 4 2 4相对于快速锅炉 5采暖过热章节6 2 1 2相对于快速和容积锅炉 6生活热水的最高温度章节6 2 2 1相对于快速锅炉 7 生活热水温度章节6 2 3 3相对于容积锅炉 ( 5 ) E N l 3 2 3 1 ：2 0 0 6 ( 见表5 )
10、l章节5 2 1 设定比率 2章节5 2 2出水能力 3章节5 3 2 2等待时间 4章节5 3 2 3 水流量变化时的温度变化 5章节5 3 2 4 水流量恒定时的温度波动 6章节5 3 2 5 水流量变化时的温度稳定时间 7 章节5 3 2 7最小额定水流量 8 章节5 3 2 6 连续两次输出之间温度波动 ( 6 ) E N l 3 2 3 2 ：2 0 0 7 ( 见表6 ) 表6 1l 章节5 2 2 1 日常能耗测定的试验 2 4 9 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2 0 0 9 年年会论文集 2 检测方法 根据标准有不同的方法可用于检测。以下段落综合解释了方法及其作用
11、于检测台的水路结构上的 效果。从这个角度来看，检测可分为三类：额定热输入下的能效检测，部分负荷能效检测，卫生水检 测。 额定热输入下的能效检测可以在第一次( 测量在采暖初循环时水的能量损失) 或者第二次循环， 测量水冷却时能量的损耗。这样，可在“称重”的方式( 称冷水重量) 和“体积”方式( E N 2 9 7 中的 第二条和E N 4 8 3 ，运用即时流速综合软件) 中二选其一。 效率检测所需的流量和温度调节反馈，那些都是由自动检测台上的软件完成的。软件在冷却回路 里控制着一个比例阀，当在主循环时也可由比例阀或者带变速器的泵来控制。 ( 1 ) 额定热输入下的有用能效检测：直接方式，常规(
12、 E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 在第一次循环时额定输入下有用效率检测，不必估算检测台的热损耗，所以有越来越多的锅炉生 产商和锅炉认证机构运用此项。 在这些检测过程中，检测台首先是自动调节水流量，然后为获得采暖水流量和由标准设定的采暖 温度反馈自动调节冷却水流量。 热输入是通过测量气体本身以及大气的压力和温度来调节气体体积得到的。 燃气流速和体积通常是在自动检测台上通过一个装有译码器的特殊工具来修正的体积测定计算 器测量得到。 在M i c r o p l a n 的检测台上，为了提高精度，通过三个传感器的中间估值得出流量和反馈温度。 ( 2 ) 额定热输入下的有用能效检测：用称
13、重的方式( E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 在这种检测时，热输入的测量和操作温度的调节都是跟上段所述的一样。 然而，供水的能量计算是从检测时以及在热交换器中进水和出水达到中间温度差时，大量使用冷 却水开始。 因此，除了在冷却回路中的温度和流量传感器，检测台在实行这些检测时，需要一个称重台和一 个水箱收集冷却水。 在这些检测台上使用了两个自动开关阀门；放置在冷却回路的出口，并同时受控，或者开关。 当在等待到达稳定状态时，阀门保持打开状态把冷却水排出去：一旦操作者开始检测，同时打开阀门， 冷却水将收集到水箱中。检测最后关闭阀门。收集到的水的重量用于能效计算。 ( 3 ) 部分负荷：直
14、接方式，操作模式1 ( E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 标准中描述的部分负荷能效检测大多都遵循额定热输入下的检测同样的程序，但是在不同的温度 水平下：以下将进行描述。 直接方式，操作模式1 的部分负荷检测是最普遍被制造商及认证机构使用的方式，遵循一个不同 的程序。 使用直接方式的时候，锅炉必须满功率工作一段时间，然后它必须关闭一定时间，同时返回温度 要控制在4 7 。C ( 或3 0 。C ) 。 在自动检测台上，软件作用于安装在冷却回路的比例阀，调节流量，以保持返回温度的恒定，不 管锅炉是开启或关闭。 热输入的测量和先前的测试一样，同时常规测量供应水的能量。 ( 4 ) 部分负
15、荷：直接方式，操作模式2 ( E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 以这种方式实行部分负荷检测与在额定热输入的能效检测是相同的：不同的是锅炉在额定功率只 有3 0 时自己调整功率，还有温度也不同。 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2 0 0 9 年年会论文集 ( 5 ) 部分负荷检测：间接方式( E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 间接方式的开始阶段( E N 2 9 7 和E N 4 8 3 的前表中第6 行) 检测台跟额定热输入检测时一样工作， 但温度不同，这时水流温度6 0 。C ，返回温度4 0 。C 。 间接方式的第二步，检测台以同样的方式运行，但水流和返
16、回的温度为5 5 。C 和4 5 。C 时，锅 炉是调整到最小功率状态。 常规测量出供应水的能量。 ( 6 ) 待机损耗( E N 2 9 7 ，E N 4 8 3 ) 这是列在上面E N 2 9 7 和E N 4 8 3 表格中的第8 列。它需要部分负荷直接方式的测试已完成。它需要 一个合适的在采暖循环水和外部环境造成的温差，电力由锅炉外部电源供应。 在M i c r o p l a n 的检测台上运用在热缓冲区的电阻来达到目的，测量他们的电吸收。通过这种方法 客户并不需要连接任何外部电热锅炉到检测台。 ( 7 ) 根据E N 6 7 7 检测能效 在标准E N 6 7 7 中包括了额定热输入下和部分负荷的检测，与E N 2 9 7 和E N 4
