Badania nad nową generacją komina JAWAR NORD (cz. 2)

Jawar zaprezentował najnowsze badania nad opracowaniem innowacyjnego komina.

W dniu 14 czerwca w głównej siedzibie Jawar w Ciechanowie odbyło się spotkanie poświęcone najnowszym badaniom, które firma rozpoczęła wraz ze specjalistami z Politechniki Opolskiej na początku kwietnia. Tym razem specjaliści z branży kominowej skupią się na opracowaniu systemu kominowego z odzyskiem ciepła w obudowie perlito-betonowej, dedykowanego do urządzeń grzewczych na paliwa stałe. Projekt realizowany jest przy współfinansowaniu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, a pracę potrwają do końca I kwartału 2021 roku.

Jawar już po raz kolejny przystępuje do realizacji badań mających na celu opracowanie nowego komina i materiału bazowego do jego produkcji. W przypadku nowego projektu firma zamierza stworzyć system kominowy, będący drugą generacją dotychczasowego Jawar Nord. Jest on przeznaczony do odprowadzania spalin z kominków i kotłów na paliwa stałe w budownictwie energooszczędnym i pasywnym. Zaletą systemu jest doprowadzanie powietrza do urządzenia grzewczego w sposób grawitacyjny, poprzez kanał powietrzny systemu kominowego. Ostatnio przeprowadzone badania antysmogowe z wykorzystaniem NORDa pokazały, że nie tylko przyczynia się on do zmniejszenia smogu poprzez niską emisję pyłów, ale i zwiększa odzysk ciepła o 5%. Obecne badania mają na celu zwiększenie tej wartości, do co najmniej 10%. Istotnym aspektem będzie zapewnienie szczelności gazowej obudowy komina, zwłaszcza w domach niskoenergetycznych i pasywnych. Specjaliści chcą również zmniejszyć nasiąkliwość pustaków, poprawić ich wytrzymałość, a także jeszcze bardziej udoskonalić swoje akcesoria. – Ze względu na duży potencjał Norda, jak i jego zaskakujące wyniki z ostatnich badań przystąpiliśmy do prac badawczych, mających na celu opracowanie drugiej generacji tego komina. Ma być on przede wszystkim jeszcze bardziej efektywny i bezpieczny w stosunku do swojego poprzednika. Staramy się na bieżąco wdrażać innowacyjne rozwiązania, które pozwolą na wprowadzenie oszczędności przy eksploatacji i jednocześnie zapewnią bezpieczeństwo użytkownikom – tłumaczy dr Paweł Jarzyński, Prezes zarządu Jawar.

Podczas spotkania przedstawiciele firmy zaprezentowali swoje stanowiska badawcze i opowiedzieli o kolejnych etapach projektu.

1. Analiza sitowa – na tym stanowisku badacze przeprowadzili analizę sitową surowca, która polega na rozdziale materiału na frakcje zawierające ziarna o różnej wielkości, poprzez przesiewanie przez zestaw sit, w wyniku czego ziarna o odpowiednich średnicach pozostają na kolejnych sitach – o coraz mniejszych oczkach.

2. Badanie szczelności instalacji kominowej – pomiar szczelności instalacji kominowej odbył się poprzez ustalenie niezbędnego strumienia objętości do utrzymania nadciśnienia próbnego. Wytworzony przez dwie dmuchawy turbinowe strumień został wtłoczony za pomocą węża do uszczelnionej instalacji odprowadzania spalin. W wyniku wtłaczania powietrza wzrasta ciśnienie w instalacji odprowadzania spalin. Ciśnienie zostaje odprowadzone przez drugi wąż do urządzenia pomiarowego. Przez porównanie umownego ciśnienia próbnego z aktualnym w instalacji odprowadzania spalin dmuchawy turbinowe regulują ilość wtłaczanego powietrza.

3. Odporność na dyfuzje pary wodnej – na tym stanowisku specjaliści weryfikowali, czy ceramiczne wkłady kominowe są odporne na działanie kondensatu, pojawiającego się w trakcie skraplania spalin, a więc czy mogą one pracować w trybie mokrym. Badanie wykonane zostało przy wykorzystaniu generatora pary, który daje możliwość pracy na dwóch stanowiskach jednocześnie. Odcinek pomiarowy składa się z ceramicznego przewodu wewnętrznego o średnicy 160 mm (badania przeprowadzane są na różnych średnicach) i długości 1040 mm z jednym złączem. Badany odcinek umieszczono na stanowisku, dolną krawędź izolując silikonem. Na odcinek ceramiczny nałożono szczelną rurę ze stali nierdzewnej. Szczelina powietrzna pomiędzy badanym odcinkiem a rurą stalową zamknięta została szczelną pokrywą. Do badanego odcinka rurą z PCV doprowadzono parę wodną o temperaturze 55 ± 5 oC. Istotą badania było określenie ilości pary wodnej, która przejdzie przez ścianki przewodu wewnętrznego, w odniesieniu do jego powierzchni wewnętrznej w jednostce czasu.

4. Odporność na pożar sadzy – poprzez badanie cieplne w temp 1000 ⁰C wykazuje się odporność przewodu na pożar sadzy. Przyjmuje się, że komin jest odporny na pożar sadzy jeżeli wzrost temperatury do poziomu 1000⁰C przez okres 30 min nie spowoduje obniżenia jego szczelności.
Opis i przygotowanie próbki: odcinek pomiarowy składał się z ceramicznego przewodu wewnętrznego o średnicy 160 mm i długości1040 mm, z jednym złączem. Po sklejeniu próbka do badań suszona jest początkowo w temperaturze otoczenia, a następnie w suszarni w temperaturzeok 110 ⁰C.

Przebieg badania: próba wykonywana była na stanowisku wyposażonym w palnik olejowy oraz komorę o wymiarach 700x700x700 cm. Ponad otworem wylotowym spalin położony był odcinek wyrównawczy, o przekroju wewnętrznym równym przekrojowi próbki do badań. Odcinek ten nasadzono na pierścień z materiału ogniotrwałego o przekroju równym przekrojowi przewodu wewnętrznego. Odcinek do badań zaizolowano wełną ceramiczną odporną na temp 1200 ⁰C. Podczas badań utrzymywano stałą prędkość wzrostu temperatury. W przypadku badania na 1000 ⁰C czas dojścia do wymaganej temperaturyto 10 min a czas utrzymania temperatury 30 min.

5. Badanie termiczne – badaniu został poddany system kominowy JAWAR NORD 160, w obudowie z pustaka perlito-betonowego. Do przeprowadzenia próby został wykorzystany piec z zamkniętą komorą spalania. W badaniu określono temperaturę powietrza doprowadzanego do komory spalania i jej różnicę w odniesieniu do temperatury powietrza zasysanego z zewnątrz. Określenie różnicy temperatury pozwoli na wyznaczenie poprawy sprawności kotła pieca w zależności od temperatury powietrza doprowadzanego do komory spalania. Drugim mierzonym parametrem była temperatura na obudowie komina na różnych wysokościach. Dodatkowo zbadano temperaturę w odległości 50mm od komina powstałą na wskutek promieniowania obudowy komina. Urządzenie grzewcze zostało podłączone do komina JAWAR NORD 160 wybudowanego na wysokość 7,5mb. Powietrze do komory spalania dostarczone zostało z zewnątrz pomieszczenia poprzez kratki nawiewne zamontowane na ostatnim pustaku. Powietrze pustką powietrzną między rurą a pustakiem dostarczane było w przeciwprądzie do komory spalania. Ilość przepływających gazów i spalin stale była monitorowana miernikiem do pomiaru prędkości przepływu. Do komina podłączono również czujniki temperatur mierzące temperaturę spalin, powietrza, obudowy oraz otoczenia.

6. Badanie pustaka kominowego na rozciąganie – w celu dokładnej weryfikacji materiału specjaliści poddali próbie pustak perlitobetonowy pod obciążeniem 100 kg.

Prace badawczo-rozwojowe potrwają do końca I kwartału 2021 roku i będą realizowane pod przewodnictwem kierownika prac B+R – dr. inż. Krzysztofa Drożdżola.