Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Министерство
жилищно-коммунального хозяйства РСФСР
Ордена Трудового Красного Знамени
Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова
Утверждено
РПО Роскоммунэнерго
Минжилкомхоза РСФСР
УКАЗАНИЯ
ПО КОНТРОЛЮ ЗА РЕЖИМОМ РАБОТЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Отдел
научно-технической информация АКХ
Москва 1987
Настоящие указания содержат сведения по организации систематического контроля за тепловым и гидравлическим режимом работы тепловых сетей от котельных с целью повышения качества теплоснабжения потребителей и экономии тепловой и электрической энергии при транспорте и использовании теплоты у потребителей.
Указания разработаны отделом коммунальной энергетики АКХ им. К.Д. Памфилова (канд. техн. наук Н.К. Громов) и предназначены для теплоснабжающих предприятий местных Советов РСФСР.
Замечания и предложения по настоящим указаниям просьба направлять по адресу: 123171, Москва, Волоколамское шоссе, 116, АКХ им. К.Д. Памфилова, отдел коммунальной энергетики.
Развитие крупных источников теплоты обусловило возникновение крупных теплоснабжающих систем, включающих протяженные и разветвленные тепловые сети и обеспечивавших сотни и тысячи коммунальных и промышленных потребителей, многие из которых работают уже в течение нескольких десятилетий.
Если постоянная подача теплоносителя определяется надежностью конструкций теплопроводов и схемой сети (например, резервированием тепловых магистралей), то управляемость сети зависит от качества наладки гидравлического режима, а в перспективе - от автоматизации тепловых пунктов.
Реализация процесса управления режимом тепловой сети невозможна без подключения «обратной связи», т.е. организации постоянного контроля за его исполнением.
Контроль за режимом работы тепловой сети должен быть многообразен. Одновременно с контролем гидравлического режима систематическому контролю подлежит выполнение расчетного графика температур, расхода сетевой и подпиточной воды и их качества и пр. Организации такого контроля и служат настоящие указания.
РЕЖИМ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
1. Основными видами тепловой нагрузки современных двухтрубных водяных сетей в городах являются отопление и горячее водоснабжение. В некоторых тепловых сетях заметный удельный вес приобретает нагрузка приточной вентиляции (промышленные предприятия, общественные здания). Нагрузка отопления обычно является основной, и тепловой и гидравлический режимы работы сетей в основном определяются требованиями систем отопления.
2. Если абстрагироваться от влияния ветра, солнечной радиации и бытовых тепловыделений, то стабильность теплового режима здания в целом и отапливаемых помещений определяется температурой и расходом теплоносителя, поступающих в систему отопления и отопительные приборы отапливаемых помещений.
Значение расхода теплоносителя в практике недооценивается, между тем в системах отопления с насосной циркуляцией оно первостепенно.
Как известно, наиболее предпочтительным для работы систем отопления с насосной циркуляцией является режим количественно-качественного регулирования, однако, как показывает практический опыт эксплуатации, здания до 12 этажей достаточно устойчиво работают и на чисто качественном режиме, т.е. с постоянным расходом циркулирующей воды. Это послужило достаточным доводом к тому, что режим с постоянным расходом теплоносителя принят основным при эксплуатации систем отопления и сетей в целом.
3. Нагрузка горячего водоснабжения является переменной по часам суток и поэтому нарушает принцип работы сети с постоянным расходом воды.
Чтобы скомпенсировать эту неравномерность в расходах воды рекомендуется при значительном удельном весе нагрузки горячего водоснабжения применение специальных графиков температур («повышенный» график в закрытых системах теплоснабжения и «скорректированный» - в открытых).
4. Согласно СНиПу на проектирование тепловых сетей диаметры магистральных и части распределительных сетей (за исключением квартальных к зданиям и небольшим группам их при числе жителей до 6 тыс. чел.) рассчитываются на среднечасовую нагрузку горячего водоснабжения. Расчетный расход тепл оносителя при этом по сети определяется в точке излома графика температур.
Покрытие максимума горячего водоснабжения предусматривается за счет снижения отпуска теплоты в системы отопления, а восстановление теплового режима отапливаемых помещений предполагается в ночные часы при отсутствии (минимуме) нагрузки горячего водоснабжения, что и должно обеспечивать отапливаемому зданию необходимую (при данной температуре наружного воздуха) суточную норму подачи теплоты.
5. Обычно расчетные графики температур воды в сетях с t 1 = 150 °С при смешанной нагрузке составляются с таким условием, чтобы в точке перелома графика удельный расход циркулирующей воды на 1 Гкал/ч тепловой нагрузки (отопление и вентиляция и среднечасовая величина горячего водоснабжения) составлял 13 - 14 т.
Эта величина значительно превышает теоретически необходимый расход (при автоматизации), но является необходимым следствием ручной настройки сетей с помощью установки в каждом тепловом пункте потребителя постоянного сопротивления, рассчитанного на необходимую норму расхода при нормальном (расчетном) гидравлическом режиме.
Указанное предполагает достаточно точный гидравлический расчет тепловой сети и постоянных сопротивлений (шайбы, сопла) и главное - установку последних в сотнях, а иногда и тысячах пунктов.
6. Процесс такой наладки режима весьма трудоемок и поэтому весьма часто не доводится до конца, что недопустимо.
Кроме того, он должен корректироваться по мере появления новых потребителей или изменения гидравлических характеристик тепловой сети (прокладка новых магистралей, перемычек, изменение диаметров труб при ремонтах и т.д.), чем зачастую пренебрегают.
Вследствие этого, как показывает анализ выполнения графиков температур воды, подавляющее большинство тепловых сетей работает с превышением (против расчетных) температур обратной воды и, следовательно, перерасходом теплоносителя.
Причиной этого обычно является перерасход теплоносителя и ближних к источнику теплоты потребителей. Общий перерасход теплоносителя составляет, как правило, не мене 20 - 25 % расчетной нормы, что при соблюдении графика температур приводит к перерасходу теплоты на отопление в целом по сети в пределах 5 - 7 % (рис. , а и б). Как видно из рис. , б, удельный расход теплоносителя, принимаемый при расчете эксплуатационного графика в размере 13 т на 1 Гкал/ч, фактически составляет 15,2, а при автоматическом регулировании отпуска теплоты у потребителей может быть снижен до 11 т.
Результатом такого изменения расхода воды является деформация расчетного графика сравнений в тепловой сети (рис. ). Если при расчетном расходе воды на 1 Гкал/ч в 13 т (1) расчетная разница напоров и конечного потребителя (у элеватора) в полностью загруженной сети составляла 15 м, то при фактическом расходе в 15,2 т (2) эта разница снизилась до 3 м, что не обеспечивает нормальную работу элеватора и, следовательно, системы отопления.
Правильным решением задачи обеспечения нормальной работы данной системы отопления будет (если дальнейшая регулировка сети не дает результата) установка смесительного бесшумного насоса. Однако весьма часто в этом случае в элеваторе вынимается сопло, что и ведет к нарушению работы соседних потребителей, а затем и всей сети.
7. Неточное распределение теплоносителя по тепловым пунктам потребителям таким образом приводит:
к завышению расхода воды у потребителей на головных участках сетей (т.е. в местах с большой разницей напоров) и, следовательно, перерасходу ими теплоты;
к снижению располагаемой разницы напоров в концевых точках сетей и, следовательно, к нарушению режима работы концевых потребителей;
к перерасходу тепловой энергии потребителям электрической энергии на перекачку в целом по тепловой сети.
11. Основным элементом разработанных схем (рис. ) является групповой тепловой пункт. Такие пункты предназначаются не только для регулирования отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение, но и для контроля за параметрами и расходом и утечками теплоносителя. Система контроля дополняется средствами управления, с помощью которых можно выборочно снизить расход теплоносителя как на отопление, так и на горячее водоснабжение. Сооружение ГТП, оснащенных средствами регулирования, а также телемеханизации контроля и управления, дает возможность отодвинуть (до времени) автоматизацию регулирования местных систем отопления, хотя несколько снизит возможный эффект экономии теплоты.
35. Контроль за правильным распределением теплоносителя позволит также снизить непроизводительные расходы на отопление в размере 3 - 5 % с одновременным улучшением теплоснабжения концевых потребителей.
36. В связи с постоянным ростом объемов ремонтных работ (по мере процесса старения оборудования) в теплоснабжающих предприятиях систематически снижается количество дежурного и другого персонала, занятого наблюдением (обслуживанием) эксплуатируемого оборудования. Особенно это касается категории (профессии) обходчиков абонентских тепловых пунктов. Этот процесс, объективно неизбежный, вместе с тем вызывает негативные последствия в виде неоправданного роста расходов теплоносителя и подпиточной воды.
Разработанная в предприятиях система контроля, особенно в ее конечном варианте, т.е. при телемеханизации, должна не только исправить допущенное ухудшение эксплуатационных показателей, но и может дать возможность дальнейшего снижения дежурного персонала (например, в результате увеличения продолжительности работы оборудования тепловых пунктов между осмотрами).
ЛИТЕРАТУРА
Нормативная температура воды в отопительной системе зависит от температуры воздуха. Поэтому и температурный график подачи теплоносителя в систему отопления рассчитывается в соответствии с погодными условиями. В статье мы расскажем о требованиях СНиП к работе отопительной системы для объектов разного назначения.
из статьи Вы узнаете:
Чтобы экономно и рационально расходовать энергоресурсы в отопительной системе, подача тепла привязывается к температуре воздуха. Зависимость температуры воды в трубах и воздуха за окном выводится в виде графика. Главная задача таких расчетов - поддержание в квартирах комфортных для жильцов условий. Для этого температура воздуха должна составлять около +20…+22ºС.
Температура теплоносителя в системе отопления
Чем сильнее морозы, тем быстрее обогретые изнутри жилые помещения теряют тепло. Для компенсации повышенной теплопотери увеличивается температура воды в системе отопления.
В расчетах используют нормативный показатель температуры. Он подсчитывается по специальной методике и вносится в руководящую документацию. Этот показатель основывается на средней температуре 5 наиболее морозных дней в году. Для вычисления берется 8 самых холодных зим за 50-летний период.
Почему составление температурного графика подачи теплоносителя в систему отопления происходит именно так? Главное здесь - оказаться готовыми к самым сильным морозам, случающимся раз в несколько лет. Климатические условия в конкретном регионе за несколько десятков лет могут поменяться. При пересчете графика это будет учтено.
Значение среднедневной температуры важно также для расчета запаса прочности отопительных систем. При понимании предельной нагрузки можно точно рассчитать характеристики необходимых трубопроводов, запорной арматуры и прочих элементов. Это дает экономию на создании коммуникаций. Учитывая масштабы строительства для городских систем отопления, количество сэкономленных средств будет достаточно большим.
Температура в квартире напрямую зависит от того, насколько сильно разогрет теплоноситель в трубах. Кроме этого, здесь имеют значение и другие факторы:
- температура воздуха за окном;
- скорость ветра. При сильных ветровых нагрузках растут потери тепла через дверные проемы и окна;
- качество заделки стыков на стенах, а также общее состояние отделки и утепления фасада.
Строительные нормы меняются с развитием технологий. Это отражается, в том числе, и на показателях в графике температуры теплоносителя в зависимости от наружной температуры. Если помещения лучше сохраняют тепло, то и энергоресурсов можно тратить меньше.
Застройщики в современных условиях более тщательно подходят к теплоизоляции фасадов, фундамента, подвала и кровли. Это повышает стоимость объектов. Однако одновременно с ростом затрат на строительство снижаются . Переплата на этапе постройки со временем окупается и дает неплохую экономию.
На прогрев помещений непосредственно влияет даже не то, насколько разогрета вода в трубах. Главное здесь - температура радиаторов отопления. Она обычно находится в пределах +70…+90ºС.
На нагрев батарей влияют несколько факторов.
1. Температура воздуха.
2. Особенности отопительной системы. От ее типа зависит показатель, указываемый в температурном графике подачи теплоносителя в систему отопления. В однотрубных системах нормальным считается нагрев воды до +105ºС. Двухтрубное отопление за счет лучшей циркуляции дает более высокую теплоотдачу. Это позволяет снизить температуру до +95ºС. При этом если на входе воду нужно разогреть, соответственно, до +105ºС и +95ºС, то на выходе ее температура в обоих случаях должна быть на уровне +70ºС.
Чтобы теплоноситель не вскипал при разогреве выше +100ºС, в трубопроводы он подается под давлением. Теоретически оно может быть достаточно высоким. Это должно обеспечивать большой запас тепла. Однако на практике далеко не все сети позволяют подавать воду под большим давлением из-за своей изношенности. В результате температура снижается, и при сильных морозах может наблюдаться нехватка тепла в квартирах и других отапливаемых помещениях.
3. Направление подачи воды в радиаторы. При верхней разводке разница составляет 2ºС, при нижней - 3ºС.
4. Тип используемых отопительных приборов. Радиаторы и конвекторы различаются по количеству отдаваемого тепла, а значит, работать они должны в разных температурных режимах. Лучше показатели теплоотдачи именно у радиаторов.
При этом на количество отданного тепла влияет, в том числе, и температура уличного воздуха. Именно она является определяющим фактором в температурном графике подачи теплоносителя в систему отопления.
Когда указывается температура воды +95ºС, речь идет о теплоносителе на входе в жилое помещение. Учитывая потери тепла при транспортировке, котельная должна нагревать ее значительно сильнее.
Чтобы подавать в трубы отопления в квартирах воду нужной температуры, в подвале устанавливается специальное оборудование. Оно смешивает горячую воду из котельной с той, которая поступает из обратки.
Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления
График показывает, какой должна быть температура воды на входе в жилое помещение и на выходе из него в зависимости от уличной температуры.
Представленная таблица поможет легко определить степень нагрева теплоносителя в системе центрального отопления.
|
Температурные показатели воздуха снаружи, °С |
Температурные показатели воды на входе, °С |
Температурные показатели воды в отопительной системе, °С |
Температурные показатели воды после отопительной системы, °С |
|||
Представители коммунальных служб и ресурсоснабжающих организаций производят замеры температуры воды при помощи термометра. В 5 и 6 столбиках указаны цифры для трубопровода, по которому подается горячий теплоноситель. 7 столбик - для обратки.
В первых трех столбиках указана повышенная температура - это показатели для теплогенерирующих организаций. Данные цифры приведены без учета потерь тепла, происходящих в процессе транспортировки теплоносителя.
Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления нужен не только ресурсоснабжающим организациям. При отличии реальной температуры от нормативной у потребителей появляются основания для перерасчета стоимости услуги. Они в своих жалобах указывают, насколько прогревается воздух в квартирах. Это простейший для замера параметр. Проверяющие органы уже могут отследить температуру теплоносителя, и при ее несоответствии графику заставить ресурсоснабжающую организацию исполнять обязанности.
Повод для жалоб появляется, если воздух в квартире остывает ниже следующих значений:
- в угловых комнатах в дневное время - ниже +20ºС;
- в центральных комнатах в дневное время - ниже +18ºС;
- в угловых комнатах ночью - ниже +17ºС;
- в центральных комнатах ночью - ниже +15ºС.
СНиП
Требования к работе систем отопления закреплены в СНиП 41-01-2003. Большое внимание в этом документе уделено вопросам безопасности. В случае с отоплением потенциальную опасность несет разогретый теплоноситель, именно поэтому его температура для жилых и общественных зданий ограничивается. Она, как правило, не превышает +95ºС.
Если вода во внутренних трубопроводах системы отопления разогревается выше +100ºС, то на таких объектах предусматриваются следующие меры безопасности:
- трубы отопления прокладываются в специальных шахтах. В случае прорыва теплоноситель останется в этих укрепленных каналах и не будет источником опасности для людей;
- трубопроводы в многоэтажках имеют специальные конструктивные элементы или устройства, не позволяющие воде вскипать.
Если в здании проложено отопление из полимерных труб, то температура теплоносителя не должна быть больше +90ºС.
Выше мы уже упоминали, что помимо температурного графика подачи теплоносителя в систему отопления ответственным организациям нужно следить за тем, насколько разогреваются доступные элементы отопительных приборов. Эти правила тоже приведены в СНиП. Допустимые температуры колеблются в зависимости от назначения помещения.
В первую очередь, здесь все определяется все теми же правилами безопасности. Например, в детских и лечебных учреждениях допустимые температуры минимальны. В общественных местах и на различных производственных объектах для них обычно особых ограничений не устанавливается.
Поверхность радиаторов отопления по общим правилам не должна разогреваться выше +90ºС. При превышении этой цифры начинаются негативные последствия. Они заключаются, прежде всего, в обгорании краски на батареях, а также в сгорании находящейся в воздухе пыли. Это наполняет атмосферу в помещении вредно влияющими на здоровье веществами. Кроме того, возможен вред для внешнего вида отопительных приборов.
Другой вопрос - обеспечение безопасности в помещениях с горячими радиаторами. По общим правилам полагается ограждать отопительные приборы, температура поверхности которых выше +75ºС. Обычно для этого используются решетчатые ограждения. Они не мешают циркуляции воздуха. В то же время СНиП предполагает обязательную защиту радиаторов в детских учреждениях.
В соответствии со СНиП, максимальная температура теплоносителя меняется в зависимости от назначения помещения. Она определяется как особенностями отопления разных зданий, так и соображениями безопасности. Например, в лечебных учреждениях допустимая температура воды в трубах самая низкая. Она составляет +85ºС.
Максимально разогретый теплоноситель (до +150ºС) можно подавать на следующие объекты:
- вестибюли;
- отапливаемые пешеходные переходы;
- лестничные площадки;
- помещения технического назначения;
- производственные здания, в которых нет склонных к возгоранию аэрозолей и пыли.
Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления по СНиП используется только в холодное время года. В теплый сезон рассматриваемый документ нормирует параметры микроклимата лишь с точки зрения вентиляции и кондиционирования.
Температурный график представляет собой зависимость степени нагрева воды в системе от температуры холодного наружного воздуха. После необходимых вычислений результат представляют в виде двух чисел. Первое означает температуру воды на входе в систему теплоснабжения, а вторая на выходе.
Например, запись 90-70ᵒС означает, что при заданных климатических условиях для отопления определенного здания понадобится, чтобы на входе в трубы теплоноситель имел температуру 90ᵒС, а на выходе 70ᵒС.
Все значения представляются для температуры воздуха снаружи по наиболее холодной пятидневке. Данная расчетная температура принимается по СП «Тепловая защита зданий». Внутренняя температура для жилых помещений по нормам принимается 20ᵒС. График обеспечит правильную подачу теплоносителя в трубы отопления. Это позволит избежать переохлаждения помещений и нерационального расхода ресурсов.
Необходимость выполнения построений и расчетов
Температурный график необходимо разрабатывать для каждого населенного пункта. Он позволяет обеспечиться наиболее грамотную работу системы отопления, а именно:
- Привести в соответствие тепловые потери во время подачи горячей воды в дома со среднесуточной температурой наружного воздуха.
- Предотвратить недостаточный нагрев помещений.
- Обязать тепловые станции поставлять потребителям услуги, соответствующие технологическим условиям.
Такие вычисления необходимы, как для крупных отопительных станций, так и для котельных в небольших населенных пунктах. В этом случае результат расчетов и построений будет называться график котельной.
Способы регулирования температуры в системе отопления
По завершении расчетов необходимо добиться вычисленной степени нагрева теплоносителя. Достигнуть ее можно несколькими способами:
- количественным;
- качественным;
- временным.
В первом случае изменяют расход воды, поступающей в отопительную сеть, во втором регулируют степень нагрева теплоносителя. Временный вариант предполагает дискретную подачу горячей жидкости в тепловую сеть.
Для центральной системы теплоснабжения наиболее характерен качественный, способ при этом объем воды, поступающий в отопительный контур, остается неизменным.
Виды графиков
В зависимости от назначения тепловой сети способы выполнения отличаются. Первый вариант - нормальный график отопления. Он представляет собой построения для сетей, работающих только на отопление помещений и регулируемых централизованно.
Повышенный график рассчитывается для тепловых сетей, обеспечивающих отопление и снабжение горячей водой. Он строится для закрытых систем и показывает суммарную нагрузку на систему подачи горячей воды.
Скорректированный график также предназначен для сетей, работающих и на отопление, и на нагрев. Здесь учитываются тепловые потери при прохождении теплоносителя по трубам до потребителя.
Составление температурного графика
Построенная прямая линия зависит от следующих значений:
- нормируемая температура воздуха в помещении;
- температура наружного воздуха;
- степень нагрева теплоносителя при поступлении в систему отопления;
- степень нагрева теплоносителя на выходе из сетей здания;
- степень теплоотдачи отопительных приборов;
- теплопроводность наружных стен и общие тепловые потери здания.
Чтобы выполнить грамотный расчет, необходимо вычислить разницу между температурами воды в прямой и обратной трубе Δt. Чем выше значение в прямой трубе, тем лучше теплоотдача системы отопления и выше температура внутри помещений.
Чтобы рационально и экономно расходовать теплоноситель, необходимо добиться минимально возможного значения Δt. Это можно обеспечить, например, проведением работ по дополнительному утеплению наружных конструкций дома (стен, покрытий, перекрытий над холодным подвалом или техническим подпольем).
Расчет режима отопления
В первую очередь необходимо получить все исходные данные. Нормативные значения температур наружного и внутреннего воздуха принимаются по СП «Тепловая защита зданий». Для нахождения мощности отопительных приборов и тепловых потерь потребуется воспользоваться следующими формулами.
Тепловые потери здания
Исходными данными в этом случае станут:
- толщина наружных стен;
- теплопроводность материала, из которого изготовлены ограждающие конструкции (в большинстве случаев указывается производителем, обозначается буквой λ);
- площадь поверхности наружной стены;
- климатический район строительства.
В первую очередь находят фактическое сопротивление стены теплопередаче. В упрощенном варианте можно его найти как частное толщины стены и ее теплопроводности. Если наружная конструкция состоит из нескольких слоев, по отдельности находят сопротивление каждого из них и складывают полученные значения.
Тепловые потери стен рассчитываются по формуле:
Q = F*(1/R 0)*(t внутр. воздуха -t наружн. воздуха)
Здесь Q – это тепловые потери в килокалориях, а F – площадь поверхности наружных стен. Для более точного значения необходимо учесть площадь остекления и его коэффициент теплопередачи.
Расчет поверхностной мощности батарей
Удельная (поверхностная) мощность вычисляется как частное максимальной мощности прибора в Вт и площади поверхности теплоотдачи. Формула выглядит следующим образом:
Р уд = Р max /F акт
Расчет температуры теплоносителя
На основе полученных значений подбирается температурный режим отопления и строится прямая теплоотдачи. По одной оси наносятся значения степени нагрева подаваемой в систему отопления воды, а по другой температура наружного воздуха. Все величины принимаются в градусах Цельсия. Результаты расчета сводятся в таблицу, в которой указаны узловые точки трубопровода.
Проводить вычисления по методике достаточно сложно. Для выполнения грамотного расчета лучше всего воспользоваться специальными программами.
Для каждого здания такой расчет выполняется в индивидуальном порядке управляющей компанией. Для примерного определения воды на входе в систему можно воспользоваться существующими таблицами.
- Для крупных поставщиков тепловой энергии используют параметры теплоносителя 150-70ᵒС, 130-70ᵒС, 115-70ᵒС.
- Для небольших систем на несколько многоквартирных домов применяются параметры 90-70ᵒС (до 10 этажей), 105-70ᵒС (свыше 10 этажей). Может также быть принят график 80-60ᵒС.
- При обустройстве автономной системы отопления для индивидуального дома достаточно контроля над степенью нагрева с помощью датчиков, график можно не строить.
Выполненные мероприятия позволяют определять параметры теплоносителя в системе в определенный момент времени. Анализируя совпадение параметров с графиком можно проверять эффективность отопительной системы. В таблице температурного графика указывается также степень нагрузки на систему отопления.
Каждая система отопления имеет определенные характеристики. К ним относят мощность, теплоотдачу и температурный режим работы. Они определяют эффективность работы, напрямую влияя на комфорт проживания в доме. Как правильно выбрать температурный график и режим отопления, его расчет?
Составление температурного графика
Температурный график работы системы отопления вычисляется по нескольким параметрам. От выбранного режима зависит не только степень нагрева помещений, но и расход теплоносителя. Это же влияет на текущие затраты по обслуживанию отопления.
Составленный график температурного режима отопления зависит от нескольких параметров. Главным из них является уровень нагрева воды в магистралях. Он же, в свою очередь, состоит из следующих характеристик:
- Температура в подающем и обратном трубопроводе. Замеры выполняются в соответствующих патрубках котла;
- Характеристики степени нагрева воздуха в помещении и на улице.
Корректный расчет температурного графика отопления начинается с вычисления разницы между температурой горячей воды в прямом и подающем патрубке. Эта величина имеет следующее обозначение:
∆T=Tвх-Tоб
Где Tвх – температура воды в подающей магистрали, Tоб – степень нагрева воды в обратной трубе.
Для увеличения теплоотдачи системы отопления необходимо повысить первое значение. Для уменьшения расхода теплоносителя ∆t должна быть минимальной. Именно это и является основной сложностью, так как температурный график котельной отопления напрямую зависит от внешних факторов – тепловых потерь в здании, воздуха на улице.
Для оптимизации мощности отопления необходимо сделать теплоизоляцию наружных стен дома. Этим уменьшатся тепловые потери и расход энергоносителя.
Расчет температурного режима
Для определения оптимального температурного режима необходимо учитывать характеристики компонентов отопления – радиаторов и батарей. В частности – удельную мощность (Вт/см²). Это напрямую скажется на тепловой отдаче нагретой воды воздуху в помещение.
Также необходимо сделать ряд предварительных расчетов. При этом учитываются характеристики дома и отопительных приборов:
- Коэффициент сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций. Оно должно быть не менее 3, 35 м²*С/Вт. Зависит от климатических особенностей региона;
- Поверхностная мощность радиаторов.
Температурный график системы отопления имеет прямую зависимость от этих параметров. Для вычисления тепловых потерь дома необходимо знать толщину наружных стен и материал постройки. Расчет поверхностной мощности батарей выполняется по следующей формуле:
Руд=Р/Fакт
Где Р – максимальная мощность, Вт, Fакт – площадь радиатора, см².
Согласно полученным данным составляется температурный режим для отопления и график теплоотдачи в зависимости от температуры на улице.
Для своевременного изменения параметров отопления устанавливают температурный регулятор отопления. Это устройство подключается к термометрам на улице и в помещении. В зависимости от текущих показателей происходит регулировка работы котла или объема притока теплоноситель в радиаторы.
Недельный программатор является оптимальным температурным регулятором отопления. С его помощью можно максимально автоматизировать работу всей системы.
Централизованное отопление
Для централизованного теплоснабжения температурный режим системы отопления зависит от характеристик системы. В настоящее время есть несколько видов параметров теплоносителя, поступающего к потребителям:
- 150°С/70°С . Для нормализации температуры воды с помощью элеваторного узла происходит ее смешивание с охлажденным потоком. В данном случае можно составить индивидуальный температурный график отопительной котельной для конкретного дома;
- 90°С/70°С . Свойственен для небольших частных отопительных систем, рассчитанных для теплоснабжения нескольких многоквартирных домов. В этом случае можно не устанавливать смесительный узел.
В обязанность коммунальных служб входит расчет температурного отопительного графика и контроль его параметров. При этом степень нагрева воздуха в жилых помещениях должна быть на уровне +22°С. Для нежилых этот показатель немного ниже – +16°С.
Для централизованной системы составление корректного температурного графика котельной отопления требуется для обеспечения оптимальной комфортной температуры в квартирах. Основная проблема заключается в отсутствии обратной связи – невозможно регулировать параметры теплоносителя в зависимости от степени нагрева воздуха в каждой квартире. Именно поэтому составляется температурный график отопительной системы.
Копию графика отопления можно потребовать в Управляющей Компании. С его помощью можно контролировать качество поставляемых услуг.
Автономное отопление
Делать аналогичные расчеты для автономных систем теплоснабжения частного дома зачастую не нужно. Если в схеме предусмотрены комнатные и уличные температурные датчики – информация о них будет поступать в блок управления котлом.
Поэтому для уменьшения расхода энергоносителя чаще всего выбирают низкотемпературный режим работы отопления. Он характеризуется относительно небольшим нагревом воды (до +70°С) и высокой степенью ее циркуляции. Это необходимо для равномерного распределения тепла по всем отопительным приборам.
Для реализации подобного температурного режима системы отопления потребуется выполнение следующих условий:
- Минимальные тепловые потери в доме. Однако при этом не нужно забывать о нормальном воздухообмене – обустройство вентиляции обязательно;
- Высокая тепловая отдача радиаторов;
- Установка автоматических регуляторов температуры в отоплении.
Если же есть необходимость выполнить корректный расчет работы системы- рекомендуется воспользоваться специальными программными комплексами. Для самостоятельного вычисления необходимо учесть слишком много факторов. Но с их помощью можно составить примерные температурные графики режимов отопления.
Однако следует учитывать, что точный расчет температурного графика теплоснабжения делается для каждой системы индивидуально. В таблицах приведены рекомендованные значения степени нагрева теплоносителя в подающей и обратной трубе в зависимости от температуры на улице. При выполнении вычислений не учитывались характеристики здания, климатические особенности региона. Но даже несмотря на это их можно использовать в качестве основы для создания температурного графика отопительной системы.
Максимальная нагрузка системы не должна сказываться на качестве работы котла. Поэтому рекомендуется приобретать его с запасом мощности на 15-20%.
Даже у самого точного температурного графика котельной отопления в процессе работы будут наблюдаться отклонения расчетных и фактических данных. Это связано с особенностями эксплуатации системы. Какие факторы могут влиять на текущий температурный режим теплоснабжения?
- Загрязнение трубопроводов и радиаторов. Во избежание этого следует проводить периодическую очистку системы отопления;
- Неправильная работа регулирующей и запорной арматуры. Обязательно выполняется проверка работоспособности всех компонентов;
- Нарушение режима функционирования котла – резкие скачки температуры как следствие – давления.
Поддержание оптимального температурного режима системы возможно только при правильном выборе ее компонентов. Для этого следует учитывать их эксплуатационные и технические свойства.
Регулировку нагрева батареи можно выполнять с помощью термостата, с принципом работы которого можно ознакомиться в видеоматериале:
Просматривая статистику посещения нашего блога я заметил, что очень часто фигурируют такие поисковые фразы как, например, «какая должна быть температура теплоносителя при минус 5 на улице?» . Решил выложить старый график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха . Хочу предупредить тех, кто на основании этих цифр попытается выяснить отношения с ЖЭУ или тепловыми сетями: отопительные графики для каждого отдельного населенного пункта разные (я писал об этом в статье ). По данному графику работают тепловые сети в Уфе (Башкирия).
Так же хочу обратить внимание на то, что регулирование происходит по среднесуточной температуре наружного воздуха, так что, если, например, на улице ночью минус 15 градусов, а днем минус 5 , то температура теплоносителя будет поддерживаться в соответствии с графиком по минус 10 о С .
Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.
Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 10 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70 , значит при -10 о С температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 о С при графике 105/70 или 65,3 о С при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 о С.
Как правило, значения температуры в подающем трубопроводе тепловых сетей при задании на теплоисточник округляются. Например, по графику должно быть 85,6 о С, а на ТЭЦ или котельной задается 87 градусов.
| Температура наружного воздуха Тнв, о С |
Температура сетевой воды в подающем трубопроводе Т1, о С |
Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления Т3, о С |
Температура воды после системы отопления Т2, о С |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 130 | 115 | 105 | 95 | ||
| 8 | 53,2 | 50,2 | 46,4 | 43,4 | 41,2 | 35,8 |
| 7 | 55,7 | 52,3 | 48,2 | 45,0 | 42,7 | 36,8 |
| 6 | 58,1 | 54,4 | 50,0 | 46,6 | 44,1 | 37,7 |
| 5 | 60,5 | 56,5 | 51,8 | 48,2 | 45,5 | 38,7 |
| 4 | 62,9 | 58,5 | 53,5 | 49,8 | 46,9 | 39,6 |
| 3 | 65,3 | 60,5 | 55,3 | 51,4 | 48,3 | 40,6 |
| 2 | 67,7 | 62,6 | 57,0 | 52,9 | 49,7 | 41,5 |
| 1 | 70,0 | 64,5 | 58,8 | 54,5 | 51,0 | 42,4 |
| 0 | 72,4 | 66,5 | 60,5 | 56,0 | 52,4 | 43,3 |
| -1 | 74,7 | 68,5 | 62,2 | 57,5 | 53,7 | 44,2 |
| -2 | 77,0 | 70,4 | 63,8 | 59,0 | 55,0 | 45,0 |
| -3 | 79,3 | 72,4 | 65,5 | 60,5 | 56,3 | 45,9 |
| -4 | 81,6 | 74,3 | 67,2 | 62,0 | 57,6 | 46,7 |
| -5 | 83,9 | 76,2 | 68,8 | 63,5 | 58,9 | 47,6 |
| -6 | 86,2 | 78,1 | 70,4 | 65,0 | 60,2 | 48,4 |
| -7 | 88,5 | 80,0 | 72,1 | 66,4 | 61,5 | 49,2 |
| -8 | 90,8 | 81,9 | 73,7 | 67,9 | 62,8 | 50,1 |
| -9 | 93,0 | 83,8 | 75,3 | 69,3 | 64,0 | 50,9 |
| -10 | 95,3 | 85,6 | 76,9 | 70,8 | 65,3 | 51,7 |
| -11 | 97,6 | 87,5 | 78,5 | 72,2 | 66,6 | 52,5 |
| -12 | 99,8 | 89,3 | 80,1 | 73,6 | 67,8 | 53,3 |
| -13 | 102,0 | 91,2 | 81,7 | 75,0 | 69,0 | 54,0 |
| -14 | 104,3 | 93,0 | 83,3 | 76,4 | 70,3 | 54,8 |
| -15 | 106,5 | 94,8 | 84,8 | 77,9 | 71,5 | 55,6 |
| -16 | 108,7 | 96,6 | 86,4 | 79,3 | 72,7 | 56,3 |
| -17 | 110,9 | 98,4 | 87,9 | 80,7 | 73,9 | 57,1 |
| -18 | 113,1 | 100,2 | 89,5 | 82,0 | 75,1 | 57,9 |
| -19 | 115,3 | 102,0 | 91,0 | 83,4 | 76,3 | 58,6 |
| -20 | 117,5 | 103,8 | 92,6 | 84,8 | 77,5 | 59,4 |
| -21 | 119,7 | 105,6 | 94,1 | 86,2 | 78,7 | 60,1 |
| -22 | 121,9 | 107,4 | 95,6 | 87,6 | 79,9 | 60,8 |
| -23 | 124,1 | 109,2 | 97,1 | 88,9 | 81,1 | 61,6 |
| -24 | 126,3 | 110,9 | 98,6 | 90,3 | 82,3 | 62,3 |
| -25 | 128,5 | 112,7 | 100,2 | 91,6 | 83,5 | 63,0 |
| -26 | 130,6 | 114,4 | 101,7 | 93,0 | 84,6 | 63,7 |
| -27 | 132,8 | 116,2 | 103,2 | 94,3 | 85,8 | 64,4 |
| -28 | 135,0 | 117,9 | 104,7 | 95,7 | 87,0 | 65,1 |
| -29 | 137,1 | 119,7 | 106,1 | 97,0 | 88,1 | 65,8 |
| -30 | 139,3 | 121,4 | 107,6 | 98,4 | 89,3 | 66,5 |
| -31 | 141,4 | 123,1 | 109,1 | 99,7 | 90,4 | 67,2 |
| -32 | 143,6 | 124,9 | 110,6 | 101,0 | 94,6 | 67,9 |
| -33 | 145,7 | 126,6 | 112,1 | 102,4 | 92,7 | 68,6 |
| -34 | 147,9 | 128,3 | 113,5 | 103,7 | 93,9 | 69,3 |
| -35 | 150,0 | 130,0 | 115,0 | 105,0 | 95,0 | 70,0 |
Прошу не ориентироваться на диаграмму в начале поста — она не соответствует данным из таблицы.
Расчет температурного графика
Методика расчета температурного графика описана в справочнике (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).
Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т 1 , Т 3 , Т 2 и т. д.
К нашей радости у нас есть компьютер и табличный процессор MS Excel. Коллега по работе поделился со мной готовой таблицей для расчета температурного графика. Её в свое время сделала его жена, которая трудилась инженером группы режимов в тепловых сетях.
Для того, чтобы Excel расчитал и построил график достаточно ввести несколько исходных значений:
- расчетная температура в подающем трубопроводе тепловой сети Т 1
- расчетная температура в обратном трубопроводе тепловой сети Т 2
- расчетная температура в подающем трубопроводе системы отопления Т 3
- Температура наружного воздуха Т н.в.
- Температура внутри помещения Т в.п.
- коэффициент «n » (он, как правило, не изменен и равен 0,25)
- Минимальный и максимальный срез температурного графика Срез min, Срез max .
Все. больше ничего от вас не требуется. Результаты вычислений будут в первой таблице листа. Она выделена жирной рамкой.
Диаграммы также перестроятся под новые значения.
Также таблица считает температуру прямой сетевой воды с учетом скорости ветра.