Экономичный расход энергоресурсов в отопительной системе, может быть достигнут, если выполнять некоторые требования. Одним из вариантов, является наличие температурной диаграммы, где отражается отношение температуры, исходящей от источника отопления к внешней среде. Значение величин дают возможность оптимально распределять тепло и горячую воду потребителю.
Высотные дома подключены в основном к центральному отоплению. Источники, которые передают тепловую энергию, являются котельные или ТЭЦ. В качестве теплоносителя используется вода. Её нагревают до заданной температуры.
Пройдя полный цикл по системе, теплоноситель, уже охлаждённый, возвращается к источнику и наступает повторный нагрев. Соединяются источники с потребителем тепловыми сетями. Так как окружающая среда меняет температурный режим, следует регулировать тепловую энергию, чтобы потребитель получал необходимый объём.
Регулирование тепла от центральной системы можно производить двумя вариантами:
- Количественный. В этом виде изменяется расход воды, но температуру она имеет постоянную.
- Качественный. Меняется температура жидкости, а расход её не изменяется.
В наших системах применяется второй вариант регулирования, то есть качественный. Здесь есть прямая зависимость двух температур: теплоносителя и окружающей среды. И расчёт ведётся таким образом, чтобы обеспечить тепло в помещении 18 градусов и выше.
Отсюда, можно сказать, что температурный график источника представляет собой ломанную кривую. Изменение её направлений зависит от разниц температур (теплоносителя и наружного воздуха).
График зависимости может быть различный.
Конкретная диаграмма имеет зависимость от:
- Технико-экономических показателей.
- Оборудования ТЭЦ или котельной.
- Климата.
Высокие показатели теплоносителя обеспечивают потребителя большой тепловой энергией.
Ниже показан пример схемы, где Т1 – температура теплоносителя, Тнв – наружного воздуха:
Применяется также, диаграмма возвращённого теплоносителя. Котельная или ТЭЦ по такой схеме может оценить КПД источника. Он считается высоким, когда возвращённая жидкость поступает охлаждённая.
Стабильность схемы зависит от проектных значений расхода жидкости высотными домами. Если увеличивается расход через отопительный контур, вода будет возвращаться не охлаждённой, так как возрастёт скорость поступления. И наоборот, при минимальном расходе, обратная вода будет достаточно охлаждена.
Заинтересованность поставщика, конечно, в поступлении обратной воды в охлаждённом состоянии. Но для уменьшения расхода существуют определённые пределы, так как уменьшение ведёт к потерям количества тепла. У потребителя начнётся опускаться внутренний градус в квартире, который приведёт к нарушению строительных норм и дискомфорту обывателей.
От чего зависит?
Температурная кривая зависит от двух величин: наружного воздуха и теплоносителя. Морозная погода ведёт за собой увеличение градуса теплоносителя. При проектировании центрального источника учитывается размер оборудования, здания и сечение труб.
Величина температуры, выходящей из котельной, составляет 90 градусов, для того, чтобы при минусе 23°C, в квартирах было тепло и имело величину в 22°C. Тогда обратная вода возвращается на 70 градусов. Такие нормы соответствуют нормальному и комфортному проживанию в доме.
Анализ и наладка режимов работы производится при помощи температурной схемы. Например, возвращение жидкости с завышенной температурой, будет говорить о высоких расходах теплоносителя. Дефицитом расхода будут считаться заниженные данные.
Раньше, на 10 ти этажные постройки, вводилась схема с расчётными данными 95-70°C. Здания выше имели свою диаграмму 105-70°C. Современные новостройки могут иметь другую схему, на усмотрение проектировщика. Чаще, встречаются диаграммы 90-70°C, а могут быть и 80-60°C.
График температуры 95-70:
Температурный график 95-70
Как рассчитывается?
Выбирается метод регулирования, затем делается расчёт. Во внимание берётся расчётно-зимний и обратный порядок поступления воды, величина наружного воздуха, порядок в точке излома диаграммы. Существуют две диаграммы, когда в одной из них рассматривается только отопление, во второй отопление с потреблением горячей воды.
Для примера расчёта, воспользуемся методической разработкой «Роскоммунэнерго».
Исходными данными на теплогенерирующую станцию будут:
- Тнв – величина наружного воздуха.
- Твн – воздух в помещении.
- Т1 – теплоноситель от источника.
- Т2 – обратное поступление воды.
- Т3 – вход в здание.
Мы рассмотрим несколько вариантов подачи тепла с величиной 150, 130 и 115 градусов.
При этом, на выходе они будут иметь 70°C.
Полученные результаты сносятся в единую таблицу, для последующего построения кривой:
Итак, мы получили три различные схемы, которые можно взять за основу. Диаграмму правильней будет рассчитывать индивидуально на каждую систему. Здесь мы рассмотрели рекомендованные значения, без учёта климатических особенностей региона и характеристик здания.
Чтобы уменьшить расход электроэнергии, достаточно выбрать низкотемпературный порядок в 70 градусов и будет обеспечиваться равномерное распределение тепла по отопительному контуру. Котёл следует брать с запасом мощности, чтобы нагрузка системы не влияла на качественную работу агрегата.
Регулировка
Регулятор отопления
Автоматический контроль обеспечивается регулятором отопления.
В него входят следующие детали:
- Вычислительная и согласующая панель.
- Исполнительное устройство на отрезке подачи воды.
- Исполнительное устройство , выполняющее функцию подмеса жидкости из возвращённой жидкости (обратки).
- Повышающий насос и датчик на линии подачи воды.
- Три датчика (на обратке, на улице, внутри здания). В помещении их может быть несколько.
Регулятором прикрывается подача жидкости, тем самым, увеличивается значение между обраткой и подачей до величины, предусмотренной датчиками.
Для увеличения подачи присутствует повышающий насос, и соответствующая команда от регулятора. Входящий поток регулируется «холодным перепуском». То есть происходит понижение температуры. На подачу отправляется некоторая часть жидкости, поциркулировавшая по контуру.
Датчиками снимается информация и передаётся на управляющие блоки, в результате чего, происходит перераспределение потоков, которые обеспечивают жёсткую температурную схему системы отопления.
Иногда, применяют вычислительное устройство, где совмещены регуляторы ГВС и отопления.
Регулятор на горячую воду имеет более простую схему управления. Датчик на горячем водоснабжении производит регулировку прохождения воды со стабильной величиной 50°C.
Плюсы регулятора:
- Жёстко выдерживается температурная схема.
- Исключение перегрева жидкости.
- Экономичность топлива и энергии.
- Потребитель, независимо от расстояния, равноценно получает тепло.
Таблица с температурным графиком
Режим работы котлов зависит от погоды окружающей среды.
Если брать различные объекты, например, заводское помещение, многоэтажный и частный дом, все будут иметь индивидуальную тепловую диаграмму.
В таблице мы покажем температурную схему зависимости жилых домов от наружного воздуха:
| Температура наружного воздуха | Температура сетевой воды в подающем трубопроводе | Температура сетевой воды в обратном трубопроводе |
| +10 | 70 | 55 |
| +9 | 70 | 54 |
| +8 | 70 | 53 |
| +7 | 70 | 52 |
| +6 | 70 | 51 |
| +5 | 70 | 50 |
| +4 | 70 | 49 |
| +3 | 70 | 48 |
| +2 | 70 | 47 |
| +1 | 70 | 46 |
| 0 | 70 | 45 |
| -1 | 72 | 46 |
| -2 | 74 | 47 |
| -3 | 76 | 48 |
| -4 | 79 | 49 |
| -5 | 81 | 50 |
| -6 | 84 | 51 |
| -7 | 86 | 52 |
| -8 | 89 | 53 |
| -9 | 91 | 54 |
| -10 | 93 | 55 |
| -11 | 96 | 56 |
| -12 | 98 | 57 |
| -13 | 100 | 58 |
| -14 | 103 | 59 |
| -15 | 105 | 60 |
| -16 | 107 | 61 |
| -17 | 110 | 62 |
| -18 | 112 | 63 |
| -19 | 114 | 64 |
| -20 | 116 | 65 |
| -21 | 119 | 66 |
| -22 | 121 | 66 |
| -23 | 123 | 67 |
| -24 | 126 | 68 |
| -25 | 128 | 69 |
| -26 | 130 | 70 |
СНиП
Существуют определённы нормы, которые должны быть соблюдены в создании проектов на тепловые сети и транспортировку горячей воды потребителю, где подача водяного пара должна осуществляться в 400°C, при давлении 6,3 Бар. Подачу тепла от источника рекомендуется выпускать потребителю с величинами 90/70 °C или 115/70 °C.
Нормативные требования следует выполнять на соблюдение утверждённой документации с обязательным согласованием с Минстроем страны.
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.
