|
Wpływ zastosowania systemów powietrzno-spalinowych na racjonalne wykorzystanie gazu w urządzeniach z zamkniętą komorą spalania
Authors Czerski Grzegorz Journal Gospodarka Surowcami Mineralnymi Year Vol. Number Pages 2008 24 3 49-56 Impact Factor 0.000 DOI Abstract in the main language of the article Coraz szersze stosowanie urządzeń gazowych z zamkniętą komorą spalania skutkuje lepszym wykorzystaniem gazu. Wysoka sprawność energetyczna uzyskiwana jest poprzez zastosowanie sprawnych wymienników ciepła oraz wstępne podgrzewanie powietrza w przewodzie powietrzno-spalinowym. Ponadto zastosowanie urządzeń gazowych z zamkniętą komorą spalania pozwala na oszczędności energii związane z mniejszym zapotrzebowaniem na powietrze potrzebne do wentylacji mieszkań. Podstawową zaletą tych urządzeń jest bezpieczeństwo ich użytkowania związane z minimalnym ryzykiem przedostawania się spalin do pomieszczenia mieszkalnego. Przy zastosowaniu koncentrycznych przewodów powietrzno-spalinowych istotnie rośnie sprawność urządzeń, co spowodowane jest wstępnym podgrzewaniem powietrza, ale też zwiększonymi oporami przepływu w tych przewodach i wynikającym stąd zmniejszeniem współczynnika nadmiaru powietrza. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych, które miały na celu sprawdzenie, w jaki sposób wstępne podgrzewanie powietrza do spalania w koncentrycznych przewodach powietrzno-spalinowych o rożnych długościach wpływa na polepszenie efektywności energetycznej urządzeń gazowych, a tym samym racjonalne wykorzystanie paliwa jakim jest gaz ziemny. Do obliczeń symulacyjnych wykorzystano oprogramowanie
CFD (Computational Fluid Dynamics) FLUENT 6.1. Program ten umożliwia między innymi obliczenia dotyczące zjawiska wymiany ciepła w koncentrycznych przewodach powietrzno-spalinowych. Wzrost sprawności spowodowany wstępnym podgrzewaniem powietrza jest istotny i wynosi w zależności od długości przewodu od 2,7 do 4,2%. Straty ciepła do otoczenia w przewodzie powietrzno-spalinowym wynoszą około 1%. Podgrzewanie powietrza jest odpowiedzialne za co najmniej połowę wzrostu sprawności przy zastosowaniu przewodów koncentrycznych w urządzeniach gazowych. Zastosowanie tych przewodów wpływa w widoczny sposób na zmniejszenie zużycia gazu (3,1-4,6%). Uzyskane wyniki obliczeń symulacyjnych wykazały więc, że wstępne podgrzewanie powietrza w koncentrycznym przewodzie powietrzno-spalinowym ma istotny wpływ na racjonalne wykorzystanie gazu ziemnego. Stosowanie nawet krótkich takich przewodów (2 m) znacznie zmniejsza zużycie paliwa w urządzeniach gazowych. Keywords in the main language urządzenia gazowe systemy kominowe racjonalne wykorzystanie paliw Title in the additional language Influence of applying chimney and air supply duct systems on rational use of natural gas in appliances with a closed combustion chamber Abstract in the additional language A wider application of gas appliances with a closed combustion chamber results in better natural gas use. The high level of energy efficiency is gained by using of efficient heat exchangers and heating air in chimney and air supply duct. Moreover, the use of gas appliances with a closed combustion chamber allows to care energy because of smaller air demand for apartment ventilation. The basic advantage of these appliances is safety of their use connected with minimal risk of combustion gases penetration into the living quarters. The use of concentric chimney and air supply ducts improves energy efficiency of gas appliances. It is caused by both, heat recovery process fromhot combustion gases for the purposes of heating air as well as by higher flow resistance in these ducts and the resulting decrease in the amount of the excessive air. The paper presents results of simulation calculations in order to check how heating the air for combustion process in chimney and air supply ducts with different lengths influences the better energy efficiency and rational use of the fuel, which is natural gas. For simulation calculations the computer software CFD (Computational Fluid Dynamics) FLUENT 6.1 was used. The program enables i.e. calculation of heat transfer process in concentric chimney and air supply ducts. The increase of energy efficiency caused by heating air is significant and amounts to 2.7?4.2% depending on the length of chimney and air supply ducts. Heat losses to the surroundings from chimney and air supply duct are equal to about 1%. Heating the air is responsible at least for half of the increase in energy efficiency when the concentric chimney and air supply ducts are used. The application of these ducts influences reduction of natural gas consumption significantly (3.1-4.6%). The obtained results of simulation calculations proved that the process of heating air in a concentric chimney and air supply duct has a significant effect on rational use of natural gas. Even the application of short ducts (two
meters) significantly reduces fuel consumption in gas appliances. Keywords in the additional language gas appliances chimney systems rational use of fuels | 
