Arbetsrapport SGC A12 UPPFOLJNING, INSTALLATION AV GASPANNA MED A VGASKONDENSOR IKV.HORNBLASAREN6,RAA. Bo Cederholm Sydkraft Konsult AB

Transkript

1 Arbetsrapport SGC A12 UPPFOLJNING, INSTALLATION AV GASPANNA MED A VGASKONDENSOR o o o IKV.HORNBLASAREN6,RAA Bo Cederhom Sydkraft Konsut AB September 1996 SGC

2 UPPFÖLJNING, INST ALLATIO N A V GASPANNA MED AVGASKONDENSOR I KV. HORNBLÅSAREN 6, RÅÅ. sutrapport ORDI NAR IE VVB h = L C KALLVATTEN..!. "" "" E L_ K OR- T EN h In / / / / Mamö Bo Cederhom

3 SAMMANFATTNING Denna rappon omfattar uppföjning av nyinstaerad naturgasedad pannanäggning med avgaskondensering i fastigheten Hornbåsaren 6, Råå. Fastigheten är byggd 1948 och inrymmer 16ägenheter och en affärsoka med en sammanagd yta å 1184 m 2 Fastighetens effektbehov är cirka HJO kw och energibehovet cirka 260 MWh/år. Pannanäggningen instaerades och ansöts ti naturgasnätet under februari Tidigare har uppvärmningen av fastigheten skett med en ojeedad värmepanna från 1948 som fonfarande finns kvar som reserv. Den nya pannanäggningen är av KW Energiprodukters system Superpanna typ SW-120 bestående av panna med gasbrännare samt avgaskondensor avsedd för tegeskorstenar utan insatsrör. Uppföjningsarbetet har pågått under tiden maj juni 1996 och genomförts för att med mätningarna och okuärbesiktningar karägga pannanäggningens verkningsgrad samt om avgasåtervärmningen är tiräckig för att förhindra kondensskador i den murade skorstenen. Energimätningar har visat att pannanäggningens årsverkningsgrad är 101,3 %. Uppvärmningssystemet i fastigheten är ett 80/60 C system med vissa inregeringsbrister och har såedes inte de förutsättningar som krävs för att uppnå en optima verkningsgrad på avgaskondensorn. Fuktmätningarna och okuärbesiktningarna av den befintiga murade skorstenen har visat att avgasåtervärmningen förhindrat att kondensskador uppstått på skorstenen. Investeringskostnaden har varit kronor exkusive mervärdesskatt och ansutningsavgiften för naturgasansutning kronor. Energibesparingen har varit cirka 110 MWh/år viket motsvarar en besparing med cirka % av den tidigare energiförbrukningen.

4 INNEHÅLL. INLEDNING 2. FÖRUTSÄ TINING AR 2.1 VänTiesystem 2.2 Skorsten 2 3. ANLÄGGNINGSBESKRIVNING Före ombyggnad Efter ombyggnad 2 4. MÄTNING Energimätning med gas och vännemängdsmätare Energimätning med kondensatmätare Temperator och fuktmätning 4 5. UTVÄRDERINGMÄTNINGAR Energimätning Temperator och fuktmätning 5 6. SLUTSATSER 6 Sid BILAGOR Biaga Biaga2 Biaga 3 Biaga4 Biagas Biaga 6 Biaga 7 Biaga 8 Biaga 9 Biaga 10 Biaga 11 Principschema inkopping superpanna Beräkning av periodverkningsgrad Mätning Mätning Mätning Mätning Mätning Mätning Mätning Mätning Diagram förbränningsverkningsgrader för hinkmetoden

5 1(7) UPPFÖLJNING, INSTALLATION AV GASPANNA MED A VGASKONDENSOR I KV HORNBLASAREN, RAA. INLEDNING Uppföjningen har utförts i Bostadsfastigheten Hornbåsaren 6, Råå. Fastigheten är byggd 1948 och inrymmer 16ägenheter och affärsoka med en sammanagd uppvärmd yta ( ) 1184 m 2 I februari 1995 instaerades ny naturgasedad panna med avgaskondensor. Tidigare skedde uppvärmningen med en ojeedad panna från Uppvärmningen i ägenheter och affärsoka sker med 2-rörs radiatorsystem dimensionerat 80/60 "C och varmvanenberedningen sker med hetvattenuppvärmd varmvattenberedare. Torkrum för tvätt uppvärmes med hetvattenuppvärmd tvättork. Temperaturregeringen för ägenheterna sker med utetemperaturstyrd shuntautomatik. Radiatorventierna är handregerade. Fastighetens energiförbrukning var enigt fastighetsägaren cirka 33 m 3 edningsoja Eo Fastighetens effektbehov är cirka 100 kw. Uppföjningsarbetet i denna rapport har omfattat den nyinstaerade pannanäggningen bestående av panna samt avgaskondensor med värmd uftutspädning och har genomförts för an karägga pannanäggningens verkningsgrad samt om den värmda uftutspädningen är tiräckig för att förhindra kondensskador i den murade skorstenen. Mätningar och okuärbesiktningar som ingått i uppföjningsarbetet påbörjades i maj 1995 och avsutades i juni FÖRUTSÄTTNINGAR 2.1 Värmesystem Värmesystemet är iksom i fertaet ädre fastigheter från böjan dimensionerat för värmevattentemperatur 80/60 "C. Vid instaationen av den nya pannanäggningen konstaterades att returtemperaturen ti pannan var hög beroende på att värmesystemet var dåigt inregerat. Fastighetsägaren rekommenderades då an utföra en inregering med så åg returtemperatut som möjigt. Denne ansåg dock

6 2 (7) efter att ha undersökt kostnaden för en inregering att detta ej var önsamt utan fötedrog here en sämre verkningsgrad på pannan. Entreprenören som instaerat anäggningen har dock utfört en grov inregering på ventier i käarpan viket gjort att returvattentemperaturen i radiatorkretsen kunnat sänkas ti mean -55 C vid dimensionerande utetemperatur. Fortfarande är dock returtemperaturen något för hög föt att en optima verkningsgrad ska kunna uppnås med avgaskondensering. 2.2 Skorsten Skorstenen är utförd i murad tege och uppdragen mitt i byggnaden. skorstenshöjden är cirka 15 m och kanaarean 600x0 mm. I skorstenstoppen är monterat ett Höganäsrör med ängd m och diameter 4 mm. 3. ANLÄGGNINGSBESKRIVNING 3.1 Före ombyggnad Fram ti februari 1995 skedde uppvärmningen med en ojeedad panna av fabrikat Strebeverken från 1948 med edyta 16,2 m 2. Ojebrännaren var av fabrikat Rieo med effekt kw. Pannans rökrör var ansutet ti skorstenen via gnistkammare. Pannan var i dåigt skick med otäta edstadsuckor etc. Brännarens kapacitet var mycket för stor i förhåande ti fastighetens effektbehov. Årsverkningsgraden föt pannan bedöms ha varit cirka 70%. Pannan är bibehåen som reserv. Fram ti september 1995 har den varit varmhåen genom att ventier ej gått att stänga av het. Därefter har den varit proppad på vatten och avgassidan. 3.2 Efter ombyggnad Under februari 1995 instaerades ny naturgasedad pannanäggning, av KW Energiprodukters system Superpanna typ SW -120 bestående av st st Panna Gasbrännare Fabrikat Tasso TypT7 Effekt 87 kw Fabrikat Bentone TypBG200-2 Kapacitet kw

7 3 (7) st A v gaskondensor med avgasåtervännning Fabrikat KWE TypSW 120 A v gaskondensor är utförd i 4 steg. Steg förvärmer radiatorkretsens returvatten Steg 2 upptarvänne som sedan avges ti batteriet som vänner utspädningsuften. Steg 3 förvänner kavattnet ti varmvattenberedaren Steg 4 vänner utspädningsuften. I everansen av Superpannan har även ingått säkerhetsanordningar, styrutrustning etc. Systemuppbyggnaden framgär av principschema, se biaga. Ombyggnaden av pannanäggningen har utförts av Fjärr & Gasvänne, Hesingborg. 4. MÄTNING 4.1 Energimätning med gas och vännemängdsmätare: Energin som tif"örs pannan har framräknats genom mätning av gasförbrukningen med fastighetens ordinarie naturgasmätare. Energin som avgivits ti fastigheten har mätts med 3 st vännemängdsmätare. Vännemängdsmätarna har easats av Hesingborgs Energi AB och monterats: st (VM ) i returedningen från väntiesystemet ti gaspannan för mätning av avgiven energi från pannan. st (VM2) i returedningen från radiatorkretsen ti avgaskondensorn samt st (VM3) i kavattenedningen ti avgaskondensorn för mätning av avgiven energi från avgaskondensorn (AKO). ' Genom att dividera energimängden som uppmätts med vännemängdsmätarna med energimängden som uppmätts med naturgasmätarna under viss period erhåes pannanäggningens periodverkninggrad. 4.2 Energimätning med kondensatmätare: Kondensatmätaren som utveckats av KW Energiprodukter AB är monterad på ågpunkt efter avgaskondensorn och mäter at kondensat som fas ut i kondensorn.

8 4 (7) Kondensatmätaren är försedd med vattenmätare som kontinuerigt mäter kondensatmängden. Genom mätning av kondensatmängden under viss period och samtidigt ti pannan tiförd gasenergi kan mängden kondensat per kwh förbrukad gas beräknas. Med hjäp av diagram, g;_ biaga 11, kan sedan medeförbränningsverkningsgraden under mätperioden aväsas. 4.3 Temperatur och fuktmätning: Temperatur och uftfuktighet i skorstenen samt uteuftstemperaturen har kontinuerigt mätts med dataoggers Fabrikat Tinytak. Fuktkvoten i skorstenens murverk har momentant mätts med Hygrometer Fabrikat Exotek AB. 5 UTVÄRDERING MÄTNINGAR 5.1 Energimätning Under tiden 5 maj maj 1996 har naturgas, värmemängds- och kondensatmätarna ästs av vid O tifåen. Mättiden är såedes uppdead i O perioder. Periodverkningsgraden för pannanäggningen har beräknats med hjäp av dataprogram. Mämingen med naturgas/värmemängdsmätarna har visat att periodverkningsgraden varierat mean 101,38 % som ägst och 104,58 % som högst. Verkningsgraden för hea mättiden ( år) har varit cirka 102,3 %. Mätningen med naturgas/kondensatmätaren har visat att periodverkningsgraden varierat mean 104,7 %och 107,7% med undantag för de två första aväsningarna där verkningsgraden varit 100,7% och 99 %. Dessa två aväsningsvärde som avviker från de övriga förkaras av fe på kondensatmätaren. Medeverkningsgraden under hea mättiden har med undantag för de två första perioderna varit 105,8 %. Energimätningen med värmemängdsmätarna har visat 3,3 % ( x 100 = 3,3) sämre resutat än kondensatmämingen. 105,3 Skinaden beror på att värmemängdsmätarna endast mäter den energi som nyttiggörs i fastigheten medan kondensatmätaren även mäter den energi som förbrukas i pannanäggningen i form av strånings- och genomströmningsfdruster. Den mäter även i detta faet den energi som åtgår för avgaseftervärmningen. Resutaten från energimämingarna finns redovisade i protoko över periodverkningsgrader, se biaga 2.

9 5 (7) 5.2 Temperatur och fuktmätning: Temperatur och fuktmätningar för kontro av skorstenen har kontinuerigt utförts under samma tid och uppdening som energimätningen ovan Temperaturmätning med dataoggers: A v gastemperaturen efter gaspannan har varierat mean C när brännaren går på steg (ågast) och mean C när brännaren går på steg 2 (högast). Efter utvinning av energi i avgaskondensorn har temperaturen sjunkit ti mean C på ågast och ti mean oc på högast I skorstenstoppen har avgastemperaturen mestades varierat mean C. Mätoggem har varit nersänkt i skorstenen cirka 1,5 m från toppen och pacerad inti skorstensväggen. Resutat från temperaturmätningarna finns redovisade i kurvdiagram, se biaga Fuktmätning med dataoggers: Den reativa fuktigheten i skorstenstoppen har varit hög under den kaa årstiden. Vid utetemperaturer under O C har fuktigheten tidvis nått upp ti daggpunkten (100% RF). Vatten har då fäts ut mot skorstensväggarna, vid okuärbesiktningar har vid dessa tifåen noterats vattentinning och vattendroppar, på en yta av cirka 2 m från skorstenstoppen. Vattenutfåiningen sker under korta perioder och torkar snabbt ut när utetemperaturen stiger. Några tecken på skador i skorstenen ti föjd av vattenutfåining har inte upptäckts. Anedningen ti vattenutfåiningen i skorstenstoppen kan bero på nerkyning av avgaserna i det Höganäsrör som är monterat på skorstenstoppen eftersom detta har tunn vägg med ågt värmemotstånd. I annat fa beror det på att värmningen av uftutspädningen i avgaskondensom är otiräckig. Röret på skorstenstoppen har på försök isoerats för att minska nerkyningen av avgaserna. Resutatet av försöket har beroende på årstiden inte kunnat utvärderats i denna utredning. Mätoggem har varit pacerad ika oggen för temperaturmätning ovan. Resutatet från fuktmätningarna finns redovisade i kurvdiagi"am, se biaga Fuktmätning med Hygrometer: Fuktmätning på skorstensväggarna i vindspanet har visat att fuktkvoten oförändrat egat vid cirka 2% under hea mättiden. Fuktkvoten 2% som är ett normavärde for tegeväggar visar att det inte sugits upp någon fukt från avgaserna som trängt igenom skorstensväggarna.

10 6 (7) 6. SLUTSATSER Resutatet av uppföjningsarbetet har visat att det, vid naturgasedning går att uppnå ett mycket högt energiutnyttjande genom att instaera avgaskondensor. Trots att förutsättningarna i detta faet inte varit de bästa genom att värme-systemet som tidigare nämnts är ett 80/60 "C - system med vissa inregeringsbrister, har årsverkningsgraden enigt mätningarna varit 102,3 %. Årsverkningsgraden är dock något ägre än mätningarna visar beroende på att radiatorerna onödigtvis värms upp på sommaren när pannan är i drift för varmvattenuppvärmning trots att det då kanske inte föreigger något rumsuppvärmningsbehov. Denna värmeåtgång beräknas ti cirka 20 kwh/är viket sänker årsverkningsgraden med cirka %. Medräknas även eenergin å cirka 600 kwh/är för drift av cirkuationspumpar ti avgaskondensorn sjunker årsverkningsgraden ytterigare 0,3 % och bir sutigen (102,3-1,3) 101%. Investeringskostnaden för den nya pannanäggningen har varit kronor exkusive mervärdesskatt. Priset är att betrakta som ett introdnktionspris. Normat skue priset ha varit kronor exkusive mervärdesskatt fördeat på instaation ny gaspanna kronor och instaation av avgaskondensor kronor. Ansutningskostnaden för naturgas tikommer med kronor. Energiförbrukningen efter ombyggnaden har varit cirka 280 MWh för tiden Den äriga energibesparingen efter instaationen av den nya pannanäggningen uppgår ti föjande: Ojeförbrukningen m 3 Eo1 = 33 x 9,9 = 327 MWh. Normaårskorrigerat- 370 MWh. Gasförbrukningen = 280 MWh. Normaårskorrigerat- 260 MWh/är. Besparing = MWhfår. Besparingen motsvarar cirka % av den tidigare energiförbrukningen.. Fortsättningsvis bedöms besparingen bi något högre eftersom det under tiden Maj - September 1995 gått åt en de energi för att varmhåa den gama pannan genom att den som tidigare nämnts ej kunnat stängas av under denna period.

11 7 (7) Uppföjningen har även visat att det går att förhindra kondensskador i en murad skorsten genom att förse avgaskondensorn med värmd uftutspädning. Möjigen att den värmda uftutspädningen i detta faet skue varit dimensionerad för en något högre effekt för att het undvika kondensutfåining i skorstenstoppen. En avgaskondensor med värmd uftutspädning är oftast biigare än att instaera insatsrör som är den vanigaste ösningen för att förhindra kondensskador i murade skorstenar.

12 BILAGA 1 v v :b_tf' i i rl BEF. VVB VM3( SKORSTEN VM2 AKO -:: r-@, L@J KV vs vs J 1)\1 \':::/ HV ) VM1 T GASMÄTARE L-- GAS- PANNA 1-D ' - LUFTINTAG KONOENSATMÄTARE INKOPPLING SUPERPANNA PRINCIPSCHEMA

13 HORNBL6.XLS Anäggning: Hornbåsaren 6, Råå _j Beräkning av periodverkningsgrad Nr Aväsnings- Gas- VMM VMM VMM Gas Gas- Energi Energi Energi Verkn.gr tidpunkt i mäare pannor AKO AKO temp förbr. pannor AKO AKO pannor radiator tappv. radater tappv. Datum.k m3 ; MWh MWh MWh c MWh MWh MWh MWh % 0'93;13: ,91: 1205,11 0,870 0,032 15,, t :00 79, ,78 1,296 0, ,67 0,426 0,000 90, f _4_1Y_4!2_24, t--_2, ,69 15,40 1,686 0,142 92,28 -- ' : : 11291, ,181 5,283 0, ;31 19,00 2,299 0, : _1_4,?_8_ --154,74]_ --585L ,55 11,56 1,2 0,167 92, : _3?3, ,6881 0, ,40. 16,97 r-- 2,103 0, ,-'--;--;; : 19936; ,17 14,8 2, ,37 59,46 6,206 1,0 90,96 r r : ---1{;DI_m:EJ:-1t- ;: :: 61,62 5,876 1 ' gj,o : ,778 1,065 91, : , ,011 29,926! 4,765j 36,01 32,52 3,378 0,495 90,32 Verkn.gr Verkn.gr Verkn.gr Timmar Med.eff. AKO AKO totat under under radiator tappv. period perod % % % tim kw 10,59 0,00 _101,38 H0,7[_ 24 10,1 o 0,85 103,23 815, ,79 1,84 101,78 1B23,o ,38 1,33 103,84 744, 17-10, , :rö4,5s -648, , , C, ,69 r-----trs I--Tof;5T 1195,0. 57 ' 8,75 1,61 102, 13,5 51 :,9,38 1, , Kondens- Mängd Mängd vatten- kondens kondens mätare period perod m3 m3 it/kwh 4,729 4,857 0,128 0,032 5,144 0,287 0,017 7,742 2,598 0,122 9,238 1,496 O, ,705 2,467 0,121 17,959 6,254 0,096 23,728 5,769 0,085, ,097. Förbr. verkn.- grad% Hin km et. 100, ,7 107,4 107,6 105,5 104,7 105,7 34,343 4,201. o,ttr L 107,2 r )> C'1 )> "'

14 % 100 B0 BILAGA 3 70 e0 0L-fUKTI2SKOOSTENSTOPPEN < 1:: J_TEHP.ISKORSTENSTOPPEN c 40 10L-TEHP.AVGASEREfTERAKOc.. c c -O -20 _utehput o- [d] :12.8 +: r> +32[d) j. HORNBLÅSARfN 6 RÅÅ Start: dts/dt: 24m/24m SKKB

15 BILAGA 4 fuktiskstf'stoppe'c_ >:c:. "---'--r("r--.-o,.-' 5 c 40 0_fHP.AVGASEREfTERAKO c c :i: : :m -10 TEMP. AVGAS EFTER GASPANNA -20 TEMP UTE [d +S,q +Z.B r> <-32(c HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Start: d t s/dt : 24m/24m SKKB

16 BILAGA SII:ORSTENSTOPPEN c TEMP. AVGASER EfTER AKO c TEMP. AVGAS EFTER c ".. 2e TEMP UTE (d ,-7 +32[d] HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Start:9B dts/dt: 24m/24m SKKB

17 % 100 BILAGA 6 40? ze ;c. 10 q 10 TEHP. AVGASER EfTER AKO c c EfTER GASPANNA -: c_tuempute ,.., +32[d] [d] : HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Start: d t s/dt : 24m/24m INTAB

18 % BILAGA B0 40.? c ZZ Z c "" 20 EFTER GASPANNA 20 L -TEHPUTE o (d ri +32(d] HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Start: d t: S/dt.: 24m/24m INTAB

19 BILAGA B SKORSTENSTOPPEN ;t:: 20 eppen c;; c TEMP AVGAS EFTER GASPANNA 5.=.::::-::=== (d r> [e J HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Start: dts/dt: 24m/24m INTA B

20 % 100 BILAGA [d] FUI<T SKORSTENSTOPPEH c ] "" ].0 - TEMP_ SI<ORSTENSTDPPEN " r , r------r------r [d] : [d] HORNBLÅS.RE!' 6 Ri..Å S1:a r t: C:J. 31Z _ :::6 dl s/d: : Z..:.m/24u INT.!>.B

21 BILAGA 10 % 11!1! 91! 81! 51! FUKT SKORSTENSTOPPEN TEHP. SKORSTENSTOPPEN " ir r r> O[d] :i(d] HORNBLÅSAREN 6 RÅÅ Sar: dts/dt: 24m/24n I.NTAB

22 BILAGA 11 VERKNINGsGRADER ENLIGT HINKMETODEN FrbrO.nnngs verknngs grod %' I J 112 AT RGI III 110 / / O 1oe 107 O& v v / v / v / v v v / / v 7 7 o & & ' O O. 17 O. 19 KONDENSAT ;ter/kvh K V ENERGIPRODUKTER AB Peter Hyndes backe tr STOCKHOLM Tfn 08-!i Fox 08-!i42 2!i 41 MonOkont DIAGRAM. FORBRANNINGS VERKNINGSGRADER FOR HINKMETODEN (HINKO /Kws