Banco Prova Caldaie
per generatori di energia
termica avente una
potenza nominale inferiore
a 100kW
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Generalità
Il banco prova caldaie attualmente disponibile presso il nostro Laboratorio è stato
realizzato dalla società Microplan S.r.l., su specifiche progettuali e con supervisione
LEAP. È stato realizzato con l’obiettivo di eseguire prove di efficienza e prestazione,
in conformità con le Direttive vigenti, su caldaie aventi una potenza termica
nominale inferiore a 100kW.
Il banco è stato progettato per
provare generatori di calore murali, a
basamento, inclusi quelli a
condensazione.
È possibile eseguire presso il nostro
laboratorio prove con combustibili
gassosi (gas naturali e GPL), liquidi
(gasolio) e solidi (biomasse).
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Norme Europee di riferimento
1.
UNI EN 297:2007: ”Caldaie di riscaldamento centralizzato alimentate a
combustibili gassosi. Caldaie di tipo B equipaggiate con bruciatore atmosferico, con
portata termica nominale minore o uguale a 70 kW”.
2.
UNI EN 483:2004: ”Caldaie di riscaldamento centrale alimentate a combustibili
gassosi - Caldaie di tipo C di portata termica nominale non maggiore di 70 kW”.
3.
UNI EN 656:2002: ”Caldaie per riscaldamento centrale alimentate a combustibili
gassosi - Caldaie di tipo B di portata termica nominale maggiore di 70 kW ma non
maggiore di 300 kW”.
4.
UNI EN 304:1994 + A1:2000: ”Caldaie per riscaldamento. Regole di prova per
caldaie con bruciatori di olio combustibile a polverizzazione”.
5.
UNI EN 26:2007: ”Apparecchi a gas per la produzione istantanea di acqua calda
per uso sanitario, equipaggiati con bruciatore atmosferico”.
6.
UNI EN 625:1996: ”Caldaie a gas per riscaldamento centrale. Prescrizioni
specifiche per la funzione acqua calda sanitaria delle caldaie combinate con portata
termica nominale non maggiore di 70 kW”.
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Servizi e prove
Il banco è attrezzato per eseguire misure di temperatura, portata e composizione dei
fumi, e consente di eseguire le seguenti prove al variare dei parametri di funzionamento
della caldaia e del terminale di aspirazione e scarico installato:
1.
determinazione del rendimento utile alla portata termica nominale (Pn);
2.
determinazione del rendimento utile a carico parziale (30% Pn) attraverso:
a) metodo diretto
b) metodo indiretto
3.
determinazione della portata termica nominale (potenza al focolare);
4.
determinazione della potenza nominale o della portata termica minima o massima
(per caldaie attrezzate con dispositivo di adeguamento al fabbisogno termico);
5.
prove di combustione:
a) determinazione concentrazione di monossido di carbonio (CO)
b) determinazione concentrazione altri inquinanti (NOx).
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Le misure
Le misure possono essere eseguite sia sul circuito primario che sul circuito secondario
degli scambiatori di calore presenti sul banco.
La misura della portata d’acqua, è effettuata con misuratore elettromagnetico sul
circuito primario e con il metodo per pesata posizionato sul circuito secondario. Il
misuratore elettromagnetico viene periodicamente verificato con il metodo per pesata
ritenuto in assoluto il più accurato.
Tutte le misure di temperatura, sia quelle necessarie per il controllo e la gestione delle
prove sia quelle per la determinazione dei risultati sperimentali, sono eseguite con
termoresistenze PT100 posizionate in controcorrente. Nei punti in cui la misura della
temperatura è essenziale per determinare l’efficienza o la prestazione del campione in
prova (es. temperatura dell’acqua in mandata e ritorno alla caldaia) sono posizionate 3
termoresistenze PT100 inclinate di 120 gradi e convergenti al centro del condotto.
Tale scelta consente di ottenere un valore medio della temperatura del fluido transitante
in quella sezione del condotto e di avere maggiore affidabilità nelle misure.
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Le misure
Il circuito di alimentazione gas del banco sono predisposte le misure della portata
volumetrica, temperatura e pressione del gas combustibile e pressione dell’ambiente di
prova necessarie per determinare la potenza termica nominale delle caldaie corretta
come se la prova fosse stata eseguita con gas alle condizioni di riferimento (gas secco,
15 °C, 1013,25mbar).
Un misuratore portatile a celle elettrochimiche integrato al banco consente di
determinare il rendimento di combustione (rif. UNI 10389) e di misurare la
concentrazione di biossido di carbonio e altri inquinanti (CO e NOx) contenuti nei
fumi.
Per l’acquisizione dei segnali è installato all’interno del quadro elettrico un sistema di
acquisizione modulare Compact Field Point di produzione National Instruments,
comunicante con il PC di controllo tramite linea Ethernet. Il software di gestione e
controllo è realizzato in ambiente LabView e permette la conduzione dell’intera prova in
modalità automatica.
Tutta la strumentazione è dotata di certificato di taratura rilasciato dal
Laboratorio SIT di competenza.
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Laboratorio L.E.A.P.
Il laboratorio L.E.A.P. è attrezzato di apposito locale adibito allo stoccaggio e utilizzo di
bombole certificate. Al momento sono presenti le postazioni e le linee per
l’alimentazione dei gas G20, G21, G25, G30 e G31.
Il banco prova caldaie è collocato all’interno di un locale del laboratorio L.E.A.P. avente
temperatura e umidità controllate, in modo da garantire la riferibilità e la ripetibilità
della misura.
Il banco è mobile e può essere utilizzato congiuntamente con il simulatore di condizioni
atmosferiche necessario per le prove dei camini.
Combinando il banco di prova caldaia con tale apparecchiatura, presente all’interno della
galleria del vento del L.E.A.P., è possibile caratterizzare il comportamento
termodinamico delle caldaie al variare della ventosità: velocità del vento e angolo
d’incidenza di quest’ultimo sui terminali di fumisteria che si vorranno accoppiare alla
caldaia.
Questa combinazione permette di caratterizzare i generatori di calore nella loro
complesso e in condizioni reali di funzionamento.
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