Температурный график работы котельной. Отопительный график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха. Что представляет собой температурный график
Каждая управляющая компания стремиться к достижению экономичных затрат на обогрев многоквартирного дома. К тому же пытаются прийти жильцы частных домов. Этого можно достичь, если составить температурный график, в котором будет отражена зависимость выдаваемого носителями тепла от погодных условий на улице. Правильное использование этих данных позволяют оптимально распределять горячую воду и отопление потребителям.
Что такое температурный график
В теплоносителе не должна поддерживаться один и тот же режим работы, ведь за пределами квартиры температура меняется. Именно ею нужно руководствоваться и в зависимости от нее менять температуру воды в объектах отопления. Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха составляется специалистами-технологами. Для его составления учитываются значения, имеющиеся у теплоносителя и у температуры воздуха снаружи.
Во время проектирования любого здания должны учитываться размер поставленного в нем обеспечивающего тепло оборудования, размеры самого здания и сечения, имеющиеся у труб. В высотном здании жильцы не могут самостоятельно увеличить или уменьшить температуру, так как она подается из котельной. Наладка режима работы выполняется всегда с учетом температурного графика теплоносителя. Учитывается и сама температурная схема - если обратная труба дает воду с температурой выше 70°C, то расход теплоносителя будет избыточным, если же значительно ниже - имеет место дефицит.
Важно! Температурный график составляется таким образом, чтобы при любой температуре воздуха на улице в квартирах поддерживался стабильный оптимальный уровень отопления на уровне 22 °C. Благодаря ему даже самые суровые морозы становятся не страшны, потому что системы отопления окажутся к ним готовы. Если на улице -15 °C, то достаточно отследить значение показателя, чтобы узнать, какой будет температура воды в системе отопления в этот момент. Чем уличная погода будет суровее, тем горячее должна оказаться вода внутри системы.
Но уровень отопления, поддерживающийся внутри помещений, зависит не только от теплоносителя:
- Температура на улице;
- Наличие и сила ветра - сильные его порывы значительно отражаются на теплопотерях;
- Теплоизоляция - качественно обработанные конструктивные части здания помогают сохранить тепло в здании. Это выполняется не только во время строительства дома, но и отдельно по желанию собственников.
Таблица температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха
Для того, чтобы рассчитать оптимальный температурный режим, нужно учесть и характеристики, имеющиеся у отопительных приборов - батарей и радиаторов. Важнее всего необходимо посчитать их удельную мощность, она будет выражаться в Вт/см 2 . Это будет сказываться самым прямым образом на отдаче тепла от нагретой воды к нагреваемому воздуху в помещении. Важно учесть их поверхностную мощность и коэффициент сопротивления, имеющийся у оконных проемов и наружных стен.
После того, как будут учтены все значения, нужно рассчитать разницу между температурой в двух трубах - на вводе в дом и на выходе из него. Чем выше будет значение в трубе входа, тем выше - в обратной. Соответственно, отопление внутри помещения будет расти под этими значениями.
| Погода на улице, С | на вводе в здание, С | Обратная труба, С |
| +10 | 30 | 25 |
| +5 | 44 | 37 |
| 0 | 57 | 46 |
| -5 | 70 | 54 |
| -10 | 83 | 62 |
| -15 | 95 | 70 |
Грамотное использование теплоносителя подразумевает попытки жителей дома уменьшить разницу температур между трубой входа и выхода. Это может быть строительная работа по утеплению стены снаружи или теплоизоляция внешних теплоснабжающих труб, утепление перекрытий над холодным гаражом или подвалом, утепление внутренней части дома или несколько выполняемых одновременно работ.
Отопление в радиаторе также должна соответствовать нормам. В центральных отопительных системах обычно варьируется от 70 С до 90 С в зависимости от температуры воздуха на улице. Важно учитывать, что в угловых комнатах не может быть менее 20 С, хотя в иных комнатах квартиры допускается снижение до 18 С. Если на улице температура снижается до -30 С, то в комнатах отопление должно подняться на 2 С. В остальных комнатах тоже должна вырасти температура при условии, что в комнатах разного назначения она может быть разной. Если в помещении находится ребенок, то она может колебаться от 18 С до 23 С. В кладовых и коридорах отопление может варьироваться от 12 С до 18 С.
Важно отметить! Учитывается среднесуточная температура - если ночью держится температура примерно -15 С, а днем - -5 С, то считаться будет по значению -10 С. Если в ночное время держалось около -5 С, а в дневное время она поднялась до +5 С, то отопление учитывается по значению 0 С.
График подачи горячей воды в квартиру
Для того, чтобы доставить потребителю оптимальное ГВС, ТЭЦ должны отправлять ее максимально горячей. Теплотрассы всегда настолько длинные, что их протяженность можно измерять в километрах, а протяженность по квартирам измеряется и вовсе в тысячах квадратных метров. Какой бы ни была теплоизоляция труб, тепло теряется по пути к пользователю. Поэтому необходимо нагреть воду максимально.
Однако, вода не может быть нагрета больше, чем до точки кипения. Поэтому был найден выход - увеличить давление.
Важно знать! При его повышении смещается в сторону увеличения температура кипения воды. Как следствие - до потребителя она доходит действительно горячей. При увеличении давления не страдают стояки, смесители и краны, а все квартиры до 16 этажа можно обеспечить ГВС без дополнительных насосов. В теплотрассе обычно вода содержит 7-8 атмосфер, верхняя граница обычно имеет 150 с запасом.
Выглядит это так:
| Температура кипения | Давление |
| 100 | 1 |
| 110 | 1,5 |
| 119 | 2 |
| 127 | 2,5 |
| 132 | 3 |
| 142 | 4 |
| 151 | 5 |
| 158 | 6 |
| 164 | 7 |
| 169 | 8 |
Подача горячей воды в зимнее время года должна быть непрерывной. Исключения из этого правила составляют аварии на теплоснабжения. Отключить горячее водоснабжение могут только в летний период для профилактических работ. Такие работы проводятся как в системах теплоснабжения закрытого типа, так и в системах открытого типа.
Сегодня наиболее распространёнными отопительными системами на территории Федерации являются работающие на воде. Температура воды в батареях непосредственно зависит показателей температуры воздуха снаружи, то есть на улице, в определённый период времени. Законодательно утверждён и соответствующий график, согласно которому ответственные специалисты рассчитывают температуры, беря во внимание местные погодные условия и источник теплового снабжения.
Графики температуры теплоносителя в зависимости от наружной температуры разработаны с учётом поддержки обязательных температурных режимов в помещении, таких, которые считаются для среднестатистического человека оптимальными и комфортными.
Чем холоднее на улице, тем выше уровень потери тепла. По этой причине важно знать, какие показатели применимы при расчёте нужных показателей. Самостоятельно ничего высчитывать не нужно. Все цифры утверждены соответствующими нормативными документами. В их основе лежат средние температуры пяти наиболее холодных дней года. Также взят период последних пятидесяти лет с отбором восьми наиболее холодных зим за данное время.
Благодаря таким расчетам есть возможность подготовиться к низким температурам зимой, встречающимся как минимум раз в несколько лет. В свою очередь, это позволяет существенно экономить при создании отопительной системы.
Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа →
Это быстро и бесплатно! Или звоните нам по телефонам (круглосуточно):
Дополнительно влияющие факторы
На сами же температуры теплоносителя непосредственное влияние имеют также такие не менее весомые факторы, как:
- Понижение температур на улице, которое влечёт аналогичное внутри помещения;
- Скорость движения ветра – чем она выше, тем больше тепловая потеря через входную дверь, окна;
- Герметичность стен и стыков (установка металлопластиковых окон и утепление фасадов значимо влияет на сохранение тепла).
В последнее время произошли некоторые изменения в строительных нормах. По этой причине строительные компании часто проводят теплоизоляционные работы не только на фасадах многоквартирных домов, но и в подвальных помещениях, фундаменте, крыше, кровле. Соответственно, стоимость таких строительных объектов повышается. При этом важно знать, что расходы по утеплению весьма значительны, но с другой стороны, это гарантия экономии тепла и сниженные затраты на отопление.
Со своей стороны строительные компании понимают, что понесённые ими расходы на утепление объектов буду полностью и в скором времени окуплены. Для собственников это также выгодно, поскольку коммунальные платежи весьма высоки, и если платить, то действительно за полученное и сохранённое тепло, а не за его утерю из-за недостаточной изоляции помещений.
Температура в радиаторе
Тем не менее, несмотря на то, какие погодные условия вне помещения и насколько оно утеплено, наиболее важную роль играет всё же теплоотдача радиатора. Обычно в центральных отопительных системах температуры колеблются в пределах от 70 до 90 градусов. Однако важно учитывать и то, что этот критерий не является единственным для того, чтобы иметь нужный температурный режим, особенно в жилых помещениях, где в каждой отдельной комнате температуры должны быть не одинаковы, зависимо от целевого назначения.
Так, например, в угловых комнатах не должно быть менее 20 градусов, притом, что в других допускаются 18 градусов. Кроме того, если температура на улице понижается до -30, установленные нормы для комнат должны быть больше на два градуса.
Те помещения, которые предназначены для детей, должны иметь температурный предел от 18 до 23 градусов, в зависимости от того, для чего они предназначены. Так в бассейне не может быть менее 30 градусов, а на веранде должно быть не меньше 12 градусов.
Говоря о школьном образовательном учреждении, там не должно быть ниже 21 градуса, а в спальне интерната – минимум 16 градусов. Для культурного массового заведения нормы от 16 градусов до 21, а для библиотеки – не более 18 градусов.
Что влияет на температуру батарей?
Помимо тепловой отдачи теплоносителя и температур снаружи, тепло в помещении зависит и от активности людей внутри. Чем больше движений совершается человеком, тем ниже может быть температурный режим и наоборот. Это также обязательно учитывается при распределении тепла. В качестве примера можно взять любое спортивное учреждение, где люди априори находятся в активном движении. Здесь не является целесообразным поддержание высоких температур, так как это будет доставлять дискомфорт. Соответственно, показатель в 18 градусов — оптимальный.
Можно отметить, что на тепловые показатели батарей внутри любых помещений влияет не только наружная температура воздуха и скорость ветра, но также:
Утверждённые графики
Поскольку температура на улице имеет непосредственное влияние на тепло внутри помещений, утверждён специальный температурный график.
| Показатели температур снаружи | Вода на входе, °С | Вода в отопительной системе, °С | Вода на выходе, °С |
|---|---|---|---|
| 8 °С | от 51 до 52 | 42-45 | от 34 до 40 |
| 7 °С | от 51 до 55 | 44-47 | от 35 до 41 |
| 6 °С | от 53 до 57 | 45-49 | от 36 до 46 |
| 5 °С | от 55 до 59 | 47-50 | от 37до 44 |
| 4 °С | от 57 до 61 | 48-52 | от 38 до 45 |
| 3 °С | от 59 до 64 | 50-54 | от 39 до 47 |
| 2 °С | от 61 до 66 | 51-56 | от 40 до 48 |
| 1 °С | от 63 до 69 | 53-57 | от 41 до 50 |
| 0 °С | от 65 до 71 | 55-59 | от 42 до 51 |
| -1 °С | от 67 до 73 | 56-61 | от 43 до 52 |
| -2 °С | от 69 до 76 | 58-62 | от 44 до 54 |
| -3 °С | от 71 до 78 | 59-64 | от 45до 55 |
| -4 °С | от 73 до 80 | 61-66 | от 45 до 56 |
| -5 °С | от 75 до 82 | 62-67 | от 46до 57 |
| -6 °С | от 77 до 85 | 64-69 | от 47 до 59 |
| -7 °С | от 79 до 87 | 65-71 | от 48 до 62 |
| -8 °С | от 80 до 89 | 66-72 | от 49 до 61 |
| -9 °С | от 82 до 92 | 66-72 | от 49 до 63 |
| -10 °С | от 86 до 94 | 69-75 | от 50 до 64 |
| -11 °С | от 86 до 96 | 71-77 | от 51 до 65 |
| -12 °С | от 88 до 98 | 72-79 | от 59 до 66 |
| -13 °С | от 90 до 101 | 74-80 | от 53 до 68 |
| -14 °С | от 92 до 103 | 75-82 | от 54 до 69 |
| -15 °С | от 93 до 105 | 76-83 | от 54 до 70 |
| -16 °С | от 95 до 107 | 79-86 | от 56 до 72 |
| -17 °С | от 97 до 109 | 79-86 | от 56 до 72 |
| -18 °С | от 99 до 112 | 81-88 | от 56 до 74 |
| -19 °С | от 101 до 114 | 82-90 | от 57 до 75 |
| -20 °С | от 102 до 116 | 83-91 | от 58 до 76 |
| -21 °С | от 104 до 118 | 85-93 | от 59 до 77 |
| -22 °С | от 106 до 120 | 88-94 | от 59 до 78 |
| -23 °С | от 108 до 123 | 87-96 | от 60 до 80 |
| -24 °С | от 109 до 125 | 89-97 | от 61 до 81 |
| -25 °С | от 112 до 128 | 90-98 | от 62 до 82 |
| -26 °С | от 112 до 128 | 91-99 | от 62 до 83 |
| -27 °С | от 114 до 130 | 92-101 | от 63 до 84 |
| -28 °С | от 116 до 134 | 94-103 | от 64 до 86 |
| -29 °С | от 118 до 136 | 96-105 | от 64 до 87 |
| -30 °С | от 120 до 138 | 97-106 | от 67 до 88 |
| -31 °С | от 122 до 140 | 98-108 | от 66 до 89 |
| -32 °С | от 123 до 142 | 100-109 | от 66 до 93 |
| -33 °С | от 125 до 144 | 101-111 | от 67 до 91 |
| -34 °С | от 127 до 146 | 102-112 | от 68 до 92 |
| -35 °С | от 129 до 149 | 104-114 | от 69 до 94 |
Что также важно знать?
Благодаря табличным данным, не составляет особого труда узнать о температурных показателях воды в системах центрального отопления. Измеряется нужная часть теплоносителя обыкновенным градусником в тот момент, когда происходит спуск системы. Выявленные несоответствия фактических температур установленным нормам является основанием для осуществления перерасчёта оплаты коммунальной услуги. Очень актуальными на сегодняшний день стали общие домовые счётчики учёта тепловой энергии.
Ответственность за температуру воды, которая нагревается в теплотрассе, несёт местная ТЭЦ или же котельная. Транспортировка тепловых носителей и минимальные потери возложены на организацию, обслуживающую тепловую сеть. Обслуживает и настраивает элеваторный узел ЖЭУ или управляющая компания.
Важно знать, что диаметр самого сопла элеватора обязательно должен быть согласован с коммунальной тепловой сетью. Все вопросы, касающиеся низкой температуры в помещении, нужно решать с управляющим органом многоквартирного дома или иного недвижимого объекта, о котором идёт речь. Обязанность данных органов – обеспечить граждан минимальными санитарными нормами температур.
Нормы в жилых помещениях
Чтобы понимать, когда действительно актуально подавать на перерасчет оплаты за коммунальную услугу и требовать принятия какие-либо мер по обеспечению тепла, необходимо знать нормы тепла в жилых помещениях. Эти нормы полностью урегулированы российским законодательством.
Так в тёплое время года жилые помещения не отапливаются и нормами для них являются 22-25 градусов тепла. В холодное же время применимы следующие показатели:
Тем не менее, не стоит забывать и о здравом смысле. Например, спальни должны обязательно проветриваться, в них не должно быть слишком жарко, но и холодно быть также не может. Температурный режим в детской комнате должен регулироваться соответственно возрасту ребёнка. Для грудничка это верхний предел. По мере взросления планка снижается к нижним границам.
Тепло в ванной зависит также от влажности данной комнаты. Если помещение плохо вентилируется, возникает большое содержание воды в воздухе, а это создаёт ощущение сырости и может быть не безопасно для здоровья жильцов.
Построить для закрытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный или скорректированный температурный график).
Принять расчетные температуры сетевой воды в подающей магистрали t 1 = 130 0 С в обратной магистрали t 2 = 70 0 С, после элеватора t 3 = 95 0 С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления tнро = -31 0 С. Расчетная температура воздуха внутри помещения tв= 18 0 С. Расчетные тепловые потоки принять те же. Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения tгв = 60 0 С, температура холодной воды t с = 5 0 С. Балансовый коэффициент для нагрузки горячего водоснабжения a б = 1,2. Схема включения водоподогревателей систем горячего водоснабжения двухступенчатая последовательная.
Решение. Предварительно выполним расчет и построение отопительно-бытового графика температур с температурой сетевой воды в подающем трубопроводе для точки излома =70 0 С. Значения температур сетевой воды для систем отопления t 01 ; t 02 ; t 03 определим используя расчетные зависимости (13), (14), (15) для температур наружного воздуха t н = +8; 0; -10; -23; -31 0 С
Определим, используя формулы (16),(17),(18), значения величин
Для t н = +8 0С значения t 01, t 02 ,t 03 соответственно составят:
Аналогично выполняются расчеты температур сетевой воды и для других значений t н. Используя расчетные данные и приняв минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе = 70 0 С, построим отопительно-бытовой график температур (см. рис. 4). Точке излома температурного графика будут соответствовать температуры сетевой воды = 70 0 С, = 44,9 0 С, = 55,3 0 С, температура наружного воздуха = -2,5 0 С. Полученные значения температур сетевой воды для отопительно-бытового графика сведем в таблицу 4. Далее приступаем к расчету повышенного температурного графика. Задавшись величиной недогрева Dt н = 7 0 С определим температуру нагреваемой водопроводной воды после водоподогревателя первой ступени
Определим по формуле (19) балансовую нагрузку горячего водоснабжения
По формуле (20) определим суммарный перепад температур сетевой воды d в обеих ступенях водоподогревателей
Определим по формуле (21) перепад температур сетевой воды в водоподогревателе первой ступени для диапазона температур наружного воздуха от t н = +8 0 С до t" н = -2,5 0 С
Определим для указанного диапазона температур наружного воздуха перепад температур сетевой воды во второй ступени водоподогревателя
Определим используя формулы (22) и (25) значения величин d 2 и d 1 для диапазона температур наружного воздуха t н от t" н = -2,5 0 С до t 0 = -31 0 С. Так, для t н = -10 0 С эти значения составят:
Аналогично выполним расчеты величин d 2 и d 1 для значений t н = -23 0 С и t н = –31 0 С. Температуры сетевой воды и в подающем и обратном трубопроводах для повышенного температурного графика определим по формулам (24) и (26).
Так, для t н = +8 0 С и t н = -2,5 0 С эти значения составят
для t н = -10 0 С
Аналогично выполним расчеты для значений t н = -23 0 С и -31 0 С. Полученные значения величин d 2, d 1, , сведем в таблицу 4.
Для построения графика температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов систем вентиляции в диапазоне температур наружного воздуха t н = +8 ¸ -2,5 0 С используем формулу (32)
Определим значение t 2v для t н = +8 0 С. Предварительно зададимся значением 0 С. Определим температурные напоры в калорифере и соответственно для t н = +8 0 С и t н = -2,5 0 С
Вычислим левые и правые части уравнения
Левая часть 
Правая часть 
Поскольку численные значения правой и левой частей уравнения близки по значению (в пределах 3%), примем значение как окончательное.
Для систем вентиляции с рециркуляцией воздуха определим, используя формулу (34), температуру сетевой воды после калориферов t 2v для t н = t нро = -31 0 C.
Здесь значения Dt ; t ; t соответствуют t н = t v = -23 0 С. Поскольку данное выражение решается методом подбора, предварительно зададимся значением t 2v = 51 0 С. Определим значения Dt к и Dt
Поскольку левая часть выражения близка по значению правой (0,99»1), принятое предварительно значение t 2v = 51 0 С будем считать окончательным. Используя данные таблицы 4 построим отопительно-бытовой и повышенный температурные графики регулирования (см. рис. 4).
Таблица 4 - Расчет температурных графиков регулирования для закрытой системы теплоснабжения.
| t Н | t 10 | t 20 | t 30 | d 1 | d 2 | t 1П | t 2П | t 2V |
| +8 | 70 | 44,9 | 55,3 | 5,9 | 8,5 | 75,9 | 36,4 | 17 |
| -2,5 | 70 | 44,9 | 55,3 | 5,9 | 8,5 | 75,9 | 36,4 | 44,9 |
| -10 | 90,2 | 5205 | 64,3 | 4,2 | 10,2 | 94,4 | 42,3 | 52,5 |
| -23 | 113,7 | 63,5 | 84,4 | 1,8 | 12,5 | 115,6 | 51 | 63,5 |
| -31 | 130 | 70 | 95 | 0,4 | 14 | 130,4 | 56 | 51 |
 |
Рис.4. Температурные графики регулирования для закрытой системы теплоснабжения (¾ отопительно-бытовой; --- повышенный)
Построить для открытой системы теплоснабжения скорректированного (повышенного) графика центрального качественного регулирования . Принять балансовый коэффициент a б = 1,1. Принять минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе для точки излома температурного графика 0 С. Остальные исходные данные взять из предыдущей части.
Решение . Вначале строим графики температур , , , используя расчеты по формулам (13); (14); (15). Далее построим отопительно-бытовой график, точке излома которого соответствуют значения температур сетевой воды 0 С; 0 C; 0 C, и температура наружного воздуха 0 C. Далее приступаем к расчету скорректированного графика. Определим балансовую нагрузку горячего водоснабжения
Определим коэффициент отношения балансовой нагрузки на горячее водоснабжение к расчетной нагрузке на отопление
Для ряда температур наружного воздуха t н = +8 0 С; -10 0 С; -25 0 С; -31 0 С, определим относительный расход теплоты на отопление по формуле (29)`; Например для t н = -10 составит:
Затем, приняв известные из предыдущей части значения t c ; t h ; q ; Dt определим, используя формулу (30), для каждого значения t н относительные расходы сетевой воды на отопление .
Например, для t н = -10 0 С составит:
Аналогично выполним расчеты и для других значений t н.
Температуры сетевой воды в подающем t 1п и обратном t 2п трубопроводах для скорректированного графика определим по формулам (27) и (28).
Так, для t н = -10 0 С получим
Выполним расчеты t 1п и t 2п и для других значений t н. Определим используя расчетные зависимости (32) и (34) температуры сетевой воды t 2v после калориферов систем вентиляции для t н = +8 0 С и t н = -31 0 С (при наличии рециркуляции). При значении t н = +8 0 С зададимся предварительно величиной t 2v = 23 0 C.
Определим значения Dt к и Dt к
; 
Поскольку численные значения левой и правой частей уравнения близки, принятое предварительно значение t 2v = 23 0 C ,будем считать окончательным. Определим также значения t 2v при t н = t 0 = -31 0 C. Зададимся предварительно значением t 2v = 47 0 C
Вычислим значения Dt к и
Полученные значения расчетных величин сведем в таблицу 3.5
Таблица 5 - Расчет повышенного (скорректированного) графика для открытой системы теплоснабжения.
| t н | t 10 | t 20 | t 30 | `Q 0 | `G 0 | t 1п | t 2п | t 2v |
| +8 | 60 | 40,4 | 48,6 | 0,2 | 0,65 | 64 | 39,3 | 23 |
| 1,9 | 60 | 40,4 | 48,6 | 0,33 | 0,8 | 64 | 39,3 | 40,4 |
| -10 | 90.2 | 52.5 | 64.3 | 0,59 | 0,95 | 87.8 | 51.8 | 52.5 |
| -23 | 113.7 | 63.5 | 84.4 | 0,84 | 1,02 | 113 | 63,6 | 63.5 |
| -31 | 130 | 70 | 95 | 1 | 1,04 | 130 | 70 | 51 |
Используя данные таблицы 5, построим отопительно-бытовой, а также повышенный графики температур сетевой воды.
Рис.5 Отопительно - бытовой ( ) и повышенный (----) графики температур сетевой воды для открытой системы теплоснабжения
Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной тепловой сети закрытой системы теплоснабжения .
Расчетная схема теплосети от источника теплоты (ИТ) до кварталов города (КВ) приведена на рис.6. Для компенсации температурных деформаций предусмотреть сальниковые компенсаторы. Удельные потери давления по главной магистрали принять в размере 30-80 Па/м.
 |
Рис.6. Расчетная схема магистральной тепловой сети.
Решение. Расчет выполним для подающего трубопровода. Примем за главную магистраль наиболее протяженную и загруженную ветвь теплосети от ИТ до КВ 4 (участки 1,2,3) и приступим к ее расчету. По таблицам гидравлического расчета, приведенным в литературе , а также в приложении №12 учебного пособия, на основании известных расходов теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 30 до 80 Па/м, определим для участков 1, 2, 3 диаметры трубопроводов d н xS , мм, фактические удельные потери давления R , Па/м, скорости воды V , м/с.
По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений Sx и их эквивалентные длины L э. Так, на участке 1 имеется головная задвижка (x = 0,5), тройник на проход при разделении потока (x = 1,0), Количество сальниковых компенсаторов (x = 0,3) на участке определим в зависимости от длины участка L и максимального допустимого расстояния между неподвижными опорами l . Согласно приложению №17 учебного пособия для D у = 600 мм это расстояние составляет 160 метров. Следовательно, на участке 1 длиной 400 м следует предусмотреть три сальниковых компенсатора. Сумма коэффициентов местных сопротивлений Sx на данном участке составит
Sx = 0,5+1,0 + 3 × 0,3 = 2,4
По приложению №14 учебного пособия (при К э = 0,0005м) эквивалентная длина l э для x = 1,0 равна 32,9 м. Эквивалентная длина участка L э составит
L э = l э × Sx = 32,9 ×2,4 = 79 м
L п =L + L э = 400 + 79 = 479 м
Затем определим потери давления DP на участке 1
DP = R × L п = 42 × 479 = 20118 Па
Аналогично выполним гидравлический расчет участков 2 и 3 главной магистрали (см. табл. 6 и табл.7).
Далее приступаем к расчету ответвлений. По принципу увязки потери давления DP от точки деления потоков до концевых точек (КВ) для различных ветвей системы должны быть равны между собой. Поэтому при гидравлическом расчете ответвлений необходимо стремиться к выполнению следующих условий:
DP 4+5 = DP 2+3 ; DP 6 = DP 5 ; DP 7 = DP 3
Исходя из этих условий, найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвлений. Так, для ответвления с участками 4 и 5 получим
Коэффициент a , учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определим по формуле
тогда 
Па/м
Ориентируясь на R = 69 Па/м определим по таблицам гидравлического расчета диаметры трубопроводов, удельные потери давления R , скорости V , потери давления DР на участках 4 и 5. Аналогично выполним расчет ответвлений 6 и 7, определив предварительно для них ориентировочные значения R .
Па/м
Па/м
Таблица 6 - Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений
| № участка | dн х S, мм | L, м | Вид местного сопротивления | x | Кол-во | åx | l э,м | Lэ,м |
| 1 | 630x10 | 400 | 1. задвижка 2. сальниковый компенсатор | 0.5 0.3 1.0 | 1 3 1 | 2,4 | 32,9 | 79 |
| 2 | 480x10 | 750 | 1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. тройник на проход при разделении потока | 0.5 0.3 1.0 | 1 6 1 | 3,3 | 23,4 | 77 |
| 3 | 426x10 | 600 | 1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка | 0.5 0.3 0.5 | 1 4 1 | 2,2 | 20,2 | 44,4 |
| 4 | 426x10 | 500 | 1.тройник на ответвление 2. задвижка 3. сальниковый компенсатор 4. тройник на проход | 1.5 0.5 0.3 1.0 | 1 1 4 1 | 4.2 | 20.2 | 85 |
| 5 | 325x8 | 400 | 1. сальниковый компенсатор 2. задвижка | 0.3 0.5 | 4 1 | 1.7 | 14 | 24 |
| 6 | 325x8 | 300 | 1. тройник на ответвление 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка | 1.5 0.5 0.5 | 1 2 2 | 3.5 | 14 | 49 |
| 7 | 325x8 | 200 | 1.тройник на ответвление при разделении потока 2.задвижка 3.сальниковый компенсатор | 1.5 0.5 0.3 | 1 2 2 | 3.1 | 14 | 44 |
Таблица 7 - Гидравлический расчет магистральных трубопроводов
| № участка | G, т/ч | Длина, м | dнхs, мм | V, м/с | R, Па/м | DP, Па | åDP, Па | ||
| L | Lэ | Lп | |||||||
| 1 2 3 | 1700 950 500 | 400 750 600 | 79 77 44 | 479 827 644 | 630x10 480x10 426x10 | 1.65 1.6 1.35 | 42 55 45 | 20118 45485 28980 | 94583 74465 28980 |
| 4 5 | 750 350 | 500 400 | 85 24 | 585 424 | 426x10 325x8 | 1.68 1.35 | 70 64 | 40950 27136 | 68086 27136 |
| 6 | 400 | 300 | 49 | 349 | 325x8 | 1.55 | 83 | 28967 | 28967 |
| 7 | 450 | 200 | 44 | 244 | 325x8 | 1.75 | 105 | 25620 | 25620 |
Определим невязку потерь давления на ответвлениях. Невязка на ответвлении с участками 4 и 5 составит:
Невязка на ответвлении 6 составит:
Невязка на ответвлении 7 составит.
Существуют определенные закономерности, по которым меняется температура теплоносителя в центральном отоплении. Для того, чтобы адекватно прослеживать эти колебания, существуют специальные графики.
Причины температурных изменений
Для начала важно понять несколько моментов:
- Когда изменяются погодные условия, это автоматически влечет за собой изменение теплопотерь. При наступлении холодов для поддержания в жилище оптимального микроклимата тратится на порядок больше тепловой энергии, чем в теплый период. При этом уровень расходуемого тепла рассчитывается не точной температурой уличного воздуха: для этого используется т.н. «дельта» разницы между улицей и внутренними помещениями. К примеру, +25 градусов в квартире и -20 за ее стенами повлекут за собой точно такие же затраты тепла, как при +18 и -27 соответственно.
- Постоянство теплового потока от батарей отопления обеспечивается стабильной температурой теплоносителя. При снижении температуры в помещении будет наблюдаться некоторый подъем температуры радиаторов: этому способствует увеличение дельты между теплоносителем и воздухом в помещении. В любом случае, это не сможет адекватно компенсировать возрастание тепловых потерь посредством через стены. Объясняется это установкой ограничений для нижней границы температуры в жилище действующим СНиПом на уровне +18-22 градусов.
Логичнее всего решить возникшую проблему увеличения потерь повышением температуры теплоносителя. Важно, чтобы ее возрастание происходило параллельно снижению температуры воздуха за окном: чем там холоднее, тем большие потери тепла нуждаются в восполнении. Для облегчения ориентации в этом вопросе на каком-то этапе было решено создать специальные таблицы согласования обоих значений. Исходя из этого, можно сказать, что под температурным графиком системы отопления подразумевается выведение зависимости уровня нагрева воды в подающем и обратном трубопроводе по отношению к температурному режиму на улице.
Особенности температурного графика
Вышеупомянутые графики встречаются в двух разновидностях:
- Для сетей теплоподачи.
- Для системы отопления внутри дома.
Для понимания того, чем отличаются оба этих понятия, желательно для начала разобраться в особенностях работы централизованного отопления.
Связка между ТЭЦ и тепловыми сетями
Назначением этой комбинации является сообщение теплоносителю должного уровня нагрева, с последующей транспортировкой его к месту потребления. Теплотрассы обычно имеют длину в несколько десятков километров, при общей площади поверхности в десятки тысяч квадратных метров. Хотя магистральные сети и подвергаются тщательной теплоизоляции, без теплопотерь обойтись невозможно.
По ходу движения между ТЭЦ (или котельной) и жилыми помещениями наблюдается некоторое остывание технической воды. Сам по себе напрашивается вывод: чтобы донести до потребителя приемлемый уровень нагрева теплоносителя, его необходимо подавать внутрь теплотрассы из ТЭЦ в максимально нагретом состоянии. Повешение температуры ограничено точкой кипения. Ее можно сместить в сторону повышения температуры, если увеличивать давление в трубах.
Стандартный показатель давления в подающей трубы теплотрассы находится в пределах 7-8 атм. Данный уровень, несмотря на потери напора по ходу транспортировки теплоносителя, дает возможность обеспечить эффективную работу отопительной системы в зданиях высотой до 16 этажей. При этом дополнительные насосы обычно не нужны.
Очень важно то, что такое давление не создает опасности для системы в целом: трассы, стояки, подводки, смесительные шланги и другие узлы сохраняют свою работоспособность длительное время. Учитывая определенный запас для верхнего предела температуры подачи, его значение берется, как +150 градусов. Пролегание самых стандартных температурных графиков подачи теплоносителя в систему отопления проходит в промежутке между 150/70 - 105/70 (температуры подающей и обратной трассы).
Особенности подачи теплоносителя в систему отопления
Домовая система отопления характеризуется наличием ряда дополнительных ограничений:
- Значение наибольшего нагрева теплоносителя в контуре ограничено показателем +95 градусов для двухтрубной системы и +105 для однотрубной системы отопления. Следует заметить, что дошкольные воспитательные учреждения характеризуются наличием более строгих ограничений: там температура батарей не должна подниматься выше +37 градусов. Чтобы компенсировать такое уменьшение температуры подачи, приходится наращивать число радиаторных секций. Внутренние помещения детских садов, расположенных в регионах с особо суровыми климатическими условиями, буквально напичканы батареями.
- Желательно добиться минимальной температурной дельты графика подачи отопления между подающим и обратным трубопроводами: в противном случае степень нагрева радиаторных секций в здании будет иметь большую разницу. Для этого теплоноситель внутри системы должен двигаться максимально быстро. Однако тут есть своя опасность: из-за высокой скорости циркуляции воды внутри отопительного контура ее температура на выходе обратно в трассу будет излишне высокой. В итоге это может привести к серьезным нарушениям в работе ТЭЦ.
Для преодоления возникшей проблемы каждый дом оснащается одним или несколькими элеваторными модулями. Благодаря им поток воды из подающего трубопровода разбавляется порцией из обратки. Используя эту смесь, можно добиться быстрой циркуляции значительных объемов теплоносителя, не подвергая при этом опасности излишнего нагрева обратный трубопровод магистрали. Система отопления внутри жилищ задается отдельным температурным графиком отопления, где учитывается наличие элеватора. Двухтрубные контуры обслуживаются отопительным температурным графиком 95-70, однотрубные - 105-70 (такие схемы почти не встречаются в многоэтажных зданиях). Читайте также: «Какая температура должна быть в батареях центрального отопления – нормы и стандарты».
Влияние климатических зон на температуру наружного воздуха
Главным фактором, напрямую влияющим на составление температурного графика на отопительный сезон, выступает расчетная зимняя температура. По ходу составления стараются добиться того, чтобы наибольшие значения (95/70 и 105/70) при максимальных морозах гарантировали нужную СНиП температуру. Температура наружного воздуха для расчета отопления берется из специальной таблицы климатических зон.
В данной ситуации Вам необходимо требовать перерасчета у ресурсоснабжающей организации (далее - РСО). При наличии общедомового прибора учета, плата за отопление зависит от объема полученного многоквартирным домом теплоносителя.
Чтобы воздействовать на РСО, вам необходимо с участием представителя РСО составить двухсторонний акт сверки соответствия температуры теплоносителя температурному графику. Также Вы вправе направить претензию РСО в связи с ненадлежащим исполнением договорных обязательств в части завышения температуры.
В соответствии со ст. 15 Федерального закона от 27.07.2010 N 190-ФЗ «О теплоснабжении» потребители тепловой энергии приобретают тепловую энергию и теплоноситель у теплоснабжающей организации по договору теплоснабжения. Также согласно п. 1.1. «Методических рекомендаций по регулированию отношений между РСО и потребителями» (Методические рекомендации Минэнерго России от 19.01.2002г.) получение тепловой энергии осуществляется на основании договора теплоснабжения, заключаемого между РСО и абонентом.
Одним из существенных условий договора теплоснабжения является показатель качества тепловой энергии (по тепловой энергии, отпускаемой с сетевой водой), обеспечиваемый РСО - это температура сетевой воды в подающем трубопроводе в соответствии с температурным графиком, минимальный перепад давлений между подающим и обратным трубопроводом и предельное значение давления в обратном трубопроводе на границе эксплуатационной ответственности (п. 1.5 гл. 1 Отопление «Методические рекомендации по регулированию отношений между РСО и потребителями» Минэнерго России от 19.01.2002г.).
Ресурсоснабжающая организация обязана, поддерживать температуру сетевой воды, в подающем трубопроводе на границе эксплуатационной ответственности в соответствии с приложенным к договорутемпературным графиком.
В периоды снижения температуры наружного воздуха ниже расчетных значений, принятых для проектирования систем отопления, температура сетевой воды должна поддерживаться на уровне ее значения для расчетной температуры наружного воздуха.
Конкретный график зависит от климата, оборудования котельной и технико-экономических показателей.
В силу п. 6.32 МДК 4-02.2001 «Типовой инструкции по технической эксплуатации тепловых сетей систем коммунального теплоснабжения» (Приказ Госстроя России от 13.12.2000 N 285) температура воды в подающей линии водяной сети в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения температурным графиком должна быть задана по усредненной температуре наружного воздуха за промежуток времени в пределах 18-24 ч, определяемой диспетчером тепловой сети в зависимости от длины сетей, климатических условий и других факторов.
Согласно п. 9.2.1. Приказа Минэнерго России от 24.03.2003 N 115 «Об утверждении Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок», отклонение среднесуточной температуры воды, поступившей в системы отопления должно быть в пределах 3% от установленного температурного графика.
Среднесуточная температура обратной сетевой воды не должна превышать заданную температурным графиком температуру более чем на 5%.
Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше температура в подающем трубопроводе.
Соответственно температура обратного трубопровода также изменяется по этой зависимости.
И все системы, потребляющие тепло, проектируются с учетом этих требований.
Температурный график определяет режим работы тепловых сетей, обеспечивая центральное регулирование отпуска тепла.
По данным температурного графика определяется температура подающей и обратной воды в тепловых сетях, а также в абонентском вводе в зависимости от температуры наружного воздуха.
Температурный график регулирования тепловой нагрузки разрабатывается из условий суточной подачи тепловой энергии на отопление, обеспечивающей потребность зданий в тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха, чтобы обеспечить температуру в помещениях, постоянной на уровне не менее 18 градусов.
Температурный график регулирования тепловой нагрузки утверждается теплоснабжающей организацией (п. 2.3.2 МДК 4-03.2001).
Согласно ст. 539 Гражданского кодекса РФ по договору энергоснабжения РСО обязуется подавать абоненту (потребителю) через присоединенную сеть энергию, а абонент обязуется оплачивать принятую энергию, а также соблюдать предусмотренный договором режим ее потребления, обеспечивать безопасность эксплуатации находящихся в его ведении энергетических сетей и исправность используемых им приборов и оборудования, связанных с потреблением энергии.
В соответствии со ст. 542 Гражданского кодекса РФ, качество подаваемой энергии должно соответствовать требованиям, установленным в соответствии с законодательством Российской Федерации, в том числе с обязательными правилами, или предусмотренным договором энергоснабжения.
В случае нарушения РСО, предъявляемых к качеству энергии, абонент вправе отказаться от оплаты такой энергии.
Исходя из положений ч. 2 ст. 542 Гражданского кодекса РФ, для реализации права на отказ от оплаты энергии, установленного указанной нормой, абонент должен доказать факт нарушения РСО требований, предъявляемых к качеству ресурса.
В п. 2 ст. 2 Федерального закона от 27.07.2010 N 190-ФЗ «О теплоснабжении» дано понятие качества теплоснабжения, под которым понимается совокупность установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации и (или) договором теплоснабжения характеристик теплоснабжения, в том числе термодинамических параметров теплоносителя.
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
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 |
| 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 |
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.
Параметры теплового режима при вводе в МКД
Вопрос:
Каковы параметры теплового режима при вводе в МКД?
Ответ:
Температура сетевой воды в подающих трубопроводах должны соответствовать с заданным графиком, согласно Правилам технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утвержденных Приказом Министерства энергетики РФ от 24.03.2003 г. N 115 (далее - Правила N 115).
Графики зависимости температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе называются температурным графиком системы теплоснабжения.
Температурный график теплоисточника - это кривая, которая определяет, какая должна быть температура теплоносителя при фактической температуре наружного воздуха
В соответствии с п. 6.2.58 Правил N 115, при наличии нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура воды в подающем трубопроводе сети предусматривается для закрытых систем теплоснабжения не ниже 70 град. С; для открытых систем теплоснабжения горячего водоснабжения не ниже 60 град. С.
Согласно п. 6.2.59 Правил N 115, температура воды в подающей линии водяной тепловой сети в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения графиком задается по усредненной температуре наружного воздуха за промежуток времени в пределах 12 - 24 ч, определяемый диспетчером тепловой сети в зависимости от длины сетей, климатических условий и других факторов. При этом отклонения от заданного режима температуры воды, поступающей в тепловую сеть, на источнике теплоты предусматриваются не более +/- 3%;
В силу п. 9.2.1 Правил N 115 отклонение среднесуточной температуры воды, поступившей в системы отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения, должно быть в пределах 3% от установленного температурного графика. Среднесуточная температура обратной сетевой воды не должна превышать заданную температурным графиком температуру более чем на 5%.
Давление и температура теплоносителя, подаваемого на тепло потребляющие энергоустановки, должны соответствовать значениям, установленным технологическим режимом (п.4 Правил N 115).
В соответствии с п. 107 Правил о коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя, утвержденныхПостановлением Правительства РФ от 18.11.2013 N 1034 (далее Правила N 1034) контролю качества теплоснабжения подлежат следующие параметры, характеризующие тепловой и гидравлический режим системы теплоснабжения теплоснабжающих и тепло сетевых организаций:
