Температурный график системы отопления: знакомимся с режимом работы ЦО. Отопительный график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха График подачи воды 110 70

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:

Подача тепла в помещение связана с простейшим температурным графиком. Температурные значения воды, которая подается из котельной, не изменяются в помещении. Они имеют стандартные значения и находятся в пределах от +70ºС до +95ºС. Такой температурный график системы отопления является самым востребованным.

Регулировка температуры воздуха в доме

Не везде на территории страны есть централизованное отопление, поэтому многие жители устанавливают независимые системы. Их температурный график отличается от первого варианта. В этом случае температурные показатели значительно снижены. Они зависят от эффективности современных котлов отопления.

Если температура доходит до +35ºС, то котел будет работать на максимальной мощности. Это зависит от нагревательного элемента, где тепловая энергия может забираться уходящими газами. Если температурные значения будут больше +70 ºС, то производительность котла падает. В таком случае в его технической характеристике указывается КПД 100%.

Температурный график и его расчет

Как будет выглядеть график, зависит от температуры наружного воздуха. Чем больше отрицательное значение наружной температуры, тем больше теплопотери. Многие не знают, откуда брать данный показатель. Эта температура прописана в нормативных документах. За расчетное значение принимают температуры самой холодной пятидневки, причем берется самое низкое значение за последние 50 лет.

График зависимости наружной и внутренней температуры

На графике представлена зависимость наружной и внутренней температуры. Допустим, температура наружного воздуха равна -17ºС. Проведя вверх линию до пересечения с t2, получим точку, характеризующую температуру воды в системе отопления.

Благодаря температурному графику, можно подготовить систему отопления даже под самые суровые условия. Также он сокращает материальные затраты на установку отопительной системы. Если рассматривать этот фактор с точки зрения массового строительства, экономия является существенной.

внутри помещения зависит от температуры теплоносителя , а также других факторов :

• Температура наружного воздуха. Чем она меньше, тем отрицательнее это сказывается на отоплении;
• Ветер. При возникновении сильного ветра теплопотери увеличиваются;
• Температура внутри помещения зависит от теплоизоляции конструктивных элементов здания.

За последние 5 лет принципы строительства изменились. Строители увеличивают стоимость дома с помощью теплоизоляции элементов. Как правило, это касается подвалов, крыш, фундаментов. Эти дорогостоящие мероприятия впоследствии позволяют жильцам экономить на системе отопления.

Температурный график отопления

На графике показывается зависимость температуры наружного и внутреннего воздуха. Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше будет температура теплоносителя в системе.

Температурный график разрабатывается для каждого города во время отопительного периода. В малых населенных пунктах составляется температурный график котельной, которая обеспечивает необходимое количество теплоносителя потребителю.

Изменять температурный график можно несколькими способами :

• количественным – характеризуется изменением расхода теплоносителя, подаваемого в систему отопления;
• качественным – состоит в регулировании температуры теплоносителя перед подачей в помещения;
• временным – дискретный метод подачи воды в систему.

Температурный график представляет собой график отопительных трубопроводов, который распределяет отопительную нагрузку и регулируется с помощью централизованных систем. Существует также повышенный график, он создается для замкнутой системы отопления, то есть для обеспечения подачи горячего теплоносителя в подключаемые объекты. При применении открытой системы необходимо проводить корректировку температурного графика, так как теплоноситель расходуется не только на отопление, но и бытовое водопотребление.

Расчет температурного графика производится по простому методу. Ч тобы его построить, необходимы исходные температурные данные воздуха :

• наружного;
• в помещении;
• в подающем и обратном трубопроводе;
• на выходе из здания.

Кроме того, следует знать номинальную тепловую нагрузку. Все остальные коэффициенты нормируются справочной документацией. Расчет системы производится для любого температурного графика, в зависимости от назначения помещения. Например, для крупных промышленных и гражданских объектов составляется график 150/70, 130/70, 115/70. Для жилых домов этот показатель составляет 105/70 и 95/70. Первый показатель показывает температуру на подачи, а второй - на обратке. Результаты расчетов заносятся в специальную таблицу, где показывается температура в определенных точках отопительной системы, в зависимости от наружной температуры воздуха.

Основным фактором при расчете температурного графика является наружная температура воздуха. Расчетная таблица должна быть составлена так, чтобы максимальные значения температуры теплоносителя в системе отопления (график 95/70) обеспечивали обогрев помещения. Температуры в помещении предусмотрены нормативными документами.

отопительных приборов

Температура отопительных приборов

Основной показатель - температура отопительных приборов. Идеальным температурным графиком для отопления является 90/70ºС. Добиться такого показателя невозможно, так как температура внутри помещения должна быть не одинаковой. Она определяется в зависимости от назначения помещения.

В соответствии со стандартами, температура в угловой жилой комнате составляет +20ºС, в остальных – +18ºС; в ванной – +25ºС. Если наружная температура воздуха равна -30ºС, то показатели увеличиваются на 2ºС.

Кроме того , существует нормы для других типов помещений :

• в помещениях, где находятся дети – +18ºС до +23ºС;
• детские учебные учреждения – +21ºС;
• в культурных заведениях с массовым посещением – +16ºС до +21ºС.

Такая область температурных значений составлена для всех видов помещений. Она зависит от выполняемых движений внутри комнаты: чем их больше, тем меньше температура воздуха. Например, в спортивных учреждениях люди много двигаются, поэтому температура составляет всего +18ºС.

Температура воздуха в помещении

Существуют определенные факторы , от которых зависит температура отопительных приборов :

• Температура наружного воздуха;
• Вид системы отопления и перепад температур: для однотрубной системы – +105ºС, а для однотрубной – +95ºС. Соответственно перепады в для первой области составляют 105/70ºС, а для второй – 95/70ºС;
• Направление подачи теплоносителя в отопительные приборы. При верхней подаче разница должна быть 2 ºС, при нижней – 3ºС;
• Вид отопительных приборов: теплоотдачи отличаются, поэтому будет отличаться температурный график.

В первую очередь, температура теплоносителя зависит от наружного воздуха. Например, на улице температура равна 0ºС. При этом температурный режим в радиаторах должен быть равен на подаче 40-45ºС, а на обратке – 38ºС. При температуре воздуха ниже нуля, например, -20ºС, эти показатели изменяются. В данном случае температура подачи становится равна 77/55ºС. Если показатель температуры доходит до -40ºС, то показатели становятся стандартными, то есть на подаче +95/105ºС, а на обратке – +70ºС.

Дополнительные параметры

Чтобы определенная температура теплоносителя дошла до потребителя, необходимо следить за состоянием наружного воздуха. Например, если она составляет -40ºС, котельная должна подавать горячую воду с показателем в +130ºС. По ходу теплоноситель теряет тепло, но все равно температура остается большой при поступлении в квартиры. Оптимальное значение +95ºС. Для этого в подвалах монтируют элеваторный узел, служащий для смешивания горячей воды из котельной и теплоносителя с обратного трубопровода.

За теплотрассу отвечает несколько учреждений. За подачу горячего теплоносителя в систему отопления следит котельная, а за состоянием трубопроводов – городские тепловые сети. За элеваторный элемент несет ответственность ЖЕК. Поэтому чтобы решить проблему подачи теплоносителя в новый дом, необходимо обращаться в разные конторы.

Монтаж отопительных приборов производят в соответствии с нормативными документами. Если собственник сам производит замену батареи, то он отвечает за функционирование отопительной системы и изменение температурного режима.

Способы регулировки

Демонтаж элеваторного узла

Если за параметры теплоносителя, выходящего из теплого пункта, отвечает котельная, то за температуру внутри помещения должны отвечать работники ЖЕКа. Многие жильцы жалуются на холод в квартирах. Это происходит из-за отклонения температурного графика. В редких случаях бывает, что температура повышается на определенное значение.

Регулировку параметров отопления можно произвести тремя способами:

• Рассверливание сопла.

Если температура теплоносителя на подаче и обратке существенно занижена, то необходимо увеличить диаметр сопла элеватора. Таким образом, через него будет проходить больше жидкости.

Как это осуществить? Для начала перекрывается запорная арматура (домовые задвижки и краны на элеваторном узле). Далее снимается элеватор и сопло. Затем его рассверливают на 0,5-2 мм, в зависимости от того, насколько необходимо повысить температуру теплоносителя. После этих процедур, элеватор монтируется на прежнее место и запускается в эксплуатацию.

Чтобы обеспечить достаточную герметичность фланцевого соединения, необходимо заменить паронитовые прокладки на резиновые.

• Глушение подсоса.

При сильных холодах, когда возникает проблема замерзания отопительной системы в квартире, сопло можно полностью снять. В этом случае подсос может стать перемычкой. Для этого необходимо его заглушить с помощью стального блина, толщиной в 1 мм. Такой процесс выполняется только в критических ситуациях, так как температура в трубопроводах и отопительных приборах будет достигать 130ºС.

• Регулировка перепада.

В середине отопительного периода может возникнуть значительное повышение температуры. Поэтому необходимо регулировать ее с помощью специальной задвижки на элеваторе. Для этого подачу горячего теплоносителя переключают на подающий трубопровод. На обратку монтируется манометр. Регулировка происходит путем закрытия задвижки на подающем трубопроводе. Далее задвижка приоткрывается, при этом следует контролировать давление с помощью манометра. Если ее просто открыть, то возникнет просадка щечек. То есть повышение перепада давления происходит на обратном трубопроводе. Каждый день показатель увеличивается на 0,2 атмосферу, причем температуру в системе отопления необходимо постоянно контролировать.

Для поддержания комфортной температуры в доме в отопительный период необходимо контролировать температуру теплоносителя в трубах тепловых сетей. Работниками системы центрального теплоснабжения жилых помещений разрабатывается специальный температурный график , который зависит от погодных показателей, климатических особенностей региона. Температурный график может отличаться в разных населенных пунктах, также он может меняться при модернизации сетей отопления.

Составляется график в тепловой сети по простому принципу – чем ниже температура на улице, тем выше должна быть она у теплоносителя.

Такое соотношение является важным основанием для работы предприятий, которые обеспечивают город теплом.

Для расчета был применен показатель, в основе которого лежит среднедневная температура пяти наиболее холодных дней в году.

ВНИМАНИЕ! Соблюдение температурного режима является важным не только для поддержания тепла в многоквартирном доме. Он также позволяет сделать расход энергоресурсов в системе отопления экономичным, рациональным.

График, в котором указывается температура теплоносителя в зависимости от наружной температуры, позволяет самым оптимальным образом распределить между потребителями многоквартирного дома не только тепло, но и горячую воду.

Как регулируется тепло в системе отопления

Регулирование тепла в многоквартирном доме в отопительный период может осуществляться двумя методами:

• Изменением расхода воды определенной постоянной температуры. Это количественный метод.
• Изменением температуры теплоносителя при постоянном объеме расхода. Это качественный метод.

Экономным и практичным является второй вариант , при котором соблюдается режим температуры в помещении независимо от погоды. Подача достаточного тепла в многоквартирный дом будет стабильной, даже если отмечается резкий перепад температур на улице.

ВНИМАНИЕ! . Нормой считается температура 20-22 градуса в квартире. Если температурные графики соблюдаются, такая норма поддерживается весь отопительный период, независимо от погодных условий, направления ветра.

При понижении температурного показателя на улице осуществляется передача данных на котельную и автоматически увеличивается градус теплоносителя.

Конкретная таблица соотношения показателей температуры на улице и теплоносителя зависит от таких факторов, как климат, оборудования котельных, технико-экономических показателей.

Причины использования температурного графика

Основой работы каждой котельной, обслуживающей жилые, административные и другие здания, на протяжении отопительного периода является температурный график, в котором указываются нормативы показателей теплоносителя в зависимости от того, какой является фактическая наружная температура.

• Составление графика дает возможность подготовить отопление к понижению температуры на улице.
• Также это экономия энергоресурсов.

ВНИМАНИЕ! Для того, чтобы контролировать температуру теплоносителя и иметь право на перерасчет из-за несоблюдения теплового режима, теплодатчик должен быть установлен в систему централизованного отопления. Приборы учета должны проходить ежегодную проверку.

Современные строительные компании могут увеличивать стоимость жилья за счет использования дорогих энергосберегающих технологий при возведении многоквартирных зданий.

Несмотря на изменение строительных технологий, применение новых материалов для утепления стен и других поверхностей здания, соблюдение в системе отопления нормы температуры теплоносителя – оптимальный способ поддержать комфортные жилищные условия.

Особенности расчета внутренней температуры в разных помещениях

Правила предусматривают поддержание температуры для жилого помещения на уровне 18˚С , но существуют некоторые нюансы в этом вопросе.

• Для угловой комнаты жилого здания теплоноситель должен обеспечить температуру 20˚С.
• Оптимальный температурный показатель для ванной комнаты — 25˚С.
• Важно знать, сколько градусов должно быть по нормативам в помещениях, предназначенных для детей. Установлен показатель от 18˚С до 23˚С. Если же это детский бассейн, нужно поддерживать температуру на уровне 30˚С.
• Минимальная температура, допустимая в школах — 21˚С.
• В заведениях, где проходят культурно-массовые мероприятия по нормативам поддерживается максимальная температура 21˚С , но показатель не должен опускаться ниже цифры 16˚С.

Для увеличения температуры в помещениях при резких похолоданиях или сильном северном ветре, работники котельной повышают градус отпуска энергии для отопительных сетей.

На теплоотдачу батарей влияет наружная температура, вид отопительной системы, направленность поступления теплоносителя, состояние коммунальных сетей, тип отопительного прибора, роль которого может выполнять как радиатор, так и конвектор.

ВНИМАНИЕ! Дельта температур между подачей на радиатор и обраткой не должна быть значительной. В противном случае будет ощущаться большая разница теплоносителя в разных комнатах и даже квартирах многоэтажного здания.

Главным фактором, все же, является погода , вот почему измерения наружного воздуха для поддержания температурного графика является первоочередной задачей.

Если на улице мороз до 20˚С, теплоноситель в радиаторе должен иметь показатель 67-77˚С, при этом норма для обратки 70˚С.

Если уличная температура нулевая, норма для теплоносителя 40-45˚С, а для обратки – 35-38˚С. Стоит отметить, что разница температур между подачей и обраткой не является большой.

Для чего потребителю нужно знать нормы подачи теплоносителя?

Оплата коммунальных услуг в графе отопление должна зависеть от того, какую температуру в квартире обеспечивает поставщик.

Таблица температурного графика, по которой должна осуществляться оптимальная работа котла, показывает, при какой температуре окружающего мира и на сколько котельная должна повышать градус энергии для источников тепла в доме.

ВАЖНО! Если параметры температурного графика не соблюдаются, потребитель может требовать перерасчет за коммунальные услуги.

Чтобы измерить показатель теплоносителя, необходимо слить немного воды с радиатора и проверить ее градус тепла. Также успешно используются тепловые датчики, приборы учета тепла , которые можно установить дома.

Датчик является обязательным оборудованием и городских котельных, и ИТП (индивидуальных тепловых пунктов).

Без таких приборов невозможно сделать работу отопительной системы экономичной и продуктивной. Измерение теплоносителя осуществляется и в системах Гвс.

Полезное видео

Рассматривая тепловые нагрузки систем коммунального теплоснабжения (раздел Расчет режимов отопления), установлена их непосредственная индивидуальная связь-зависимость с параметрами окружающей природной среды - температурой и влажностью наружного воздуха, температурой воды в источниках водоснабжения, скоростью и направлением ветра, радиационным воздействием - солнечным сиянием.

Любое изменение их вызывает необходимость корректировки теплового потребления как на источнике теплоснабжения, так и непосредственно у потребителя, путем уменьшения или увеличения подачи теплоты, включения или выключения отдельных видов оборудования и приборов, установления рационального режима их работы с учетом тепловых потерь при транспортировании. Таким образом возникает необходимость управления процессами отпуска и потребления тепловой энергии, т.е. теплового регулирования ими.

Превалирующим параметром для большинства тепловых нагрузок является температура наружного воздуха, она определяет и температуру воды на источнике водоснабжения, и температуру строительных материалов и изделий, и параметры внутреннего климата жилых и общественных зданий и т.п. В балансовые уравнения нагрузок входит разность температур (t вн - t нар.среды), показывающая линейную зависимость их от текущей температуры наружного воздуха (уравнения прямых линий).

Если построить график отопительной тепловой нагрузки в зависимости от t нар.среды, то он будет выглядеть прямой наклонной линией, аналогичные виды примут и графики вентиляционных нагрузок и графики зависимости нагрузки горячего водоснабжения от температуры исходной воды (рис. 1).

Рисунок 1. Графики изменения тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилого дома в зависимости от t нар.возд.

В практической работе проектантов и эксплуатационников принято строить такие графики зависимости тепловых нагрузок Q (функцию) от определяющего параметра t нар.возд (аргумента) в координатах «t нар.возд - Q», где Q = ƒ(t нар.возд). При этом учитывают их в определенном температурном диапазоне, например, в интервале начала отопительного периода и максимальной отопительной нагрузки, называемой «расчетной», t н.расч.

За расчетную температуру t н.о для проектирования отопления в каждой местности принимается средняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период наблюдений. Такие значения t н.о определены для многих городов страны, они приведены в СНиП по строительной климатологии, по ним составлены карты климатологического районирования.

Были определены и введены в практику также расчетные температуры для проектирования вентиляции t н.в; продолжительность отопительного периода n, сут; средняя наружная температура отопительного периода; средняя самого холодного месяца, а также средняя самого жаркого месяца.

Для установления суммарных нагрузок строят графики суммарных тепловых нагрузок (см. рис. 1), они необходимы для выполнения технологических, технико-экономических подсчетов и исследований.

В планово-экономической работе предприятий (для определения расходов топлива, разработки режимов использования оборудования, графиков ремонтов и т.п.) получили применение графики расхода теплоты по месяцам года (рис. 2), графики продолжительности сезонной нагрузки (рис. 3), а также интегральные графики суммарных нагрузок (рис. 4).

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

С помощью графиков продолжительности и интегральных графиков суммарной нагрузки города/района легко устанавливают экономичные режимы работы теплофикационного оборудования, определяют необходимые параметры теплоносителя на ТЭЦ и РТС, выполняют другие технологические и планово-экономические расчеты и исследования. Например, установление режима работы и оперативно-диспетчерское планирование конкретной системы ЦТС производится на основании трех графиков нагрузки: суточного, годового и графика изменения тепловой нагрузки по продолжительности.

Регулирование тепловых процессов производят с помощью температурных графиков отпуска теплоты. Эти графики (или таблицы) устанавливают связь текущих температур воды в системах отопления t 1 и t 2 и в тепловых сетях в зависимости от температуры наружного воздуха. Такая зависимость устанавливается из уравнения баланса теплоты нагревательного прибора при расчетных и любых других температурных условиях:

где Q и G- расходы теплоты, Вт · ч, и теплоносителя, кг/ч, при текущей и расчетной температуре наружного воздуха; ∆t = t 1 - t 2 - температурный перепад в местных нагревательных приборах при текущей и расчетной (∆t p) наружной температуре, в град; t 1 и t 2 - температура подаваемой и обратной воды в местных нагревательных приборах, град; = (t 1 + t 2)/2 - Т n - температурный напор нагревательного прибора, град; ∆T = Т в - Т н - температурный перепад воздуха внутри (T в) и снаружи помещения (Т н) при текущей и расчетной температуре (∆T p), град; k - коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, Вт/(м 2 · ч · град); F - поверхность нагревательных приборов, м 2 .

После ряда преобразований уравнения (1) получим следующие выражения для t 1 и t 2:

Рисунок 5. График температуры воды в подающих и обратных магистралях тепловой сети при качественном регулировании отопительной нагрузки при Т п.р. = +18 °С

ПРИМЕР 1. Исходные условия: Система водяного отопления с расчетными параметрами Т н.р = -25 °С, Т п.р = +20 °С, t 1з = 95 °С, t 2р = 70°С.

Требуется: Определить температуры подающей и обратной воды для системы отопления при наружных температурах Т н = +8 °С, -3,2 °С и температуре помещения Т п = +20 °С.

Решение: Находим для Т н = +8 °С:

По формулам (2); (3) получим:

Для T н = -3,2 °С аналогично:

По полученным точкам строим температурный график (см. линии 1 и τ" 2 на рис. 5).

Здесь приведены значения температур воды в подающих и обратных линиях тепловой сети τ 1 и τ 2 для разных климатических районов при качественном регулировании отопительной нагрузки, для расчетного перепада температур в местной системе ∆t p = 95 - 70 = 25 °С, Т п.р = +18 °С; p = (95 + 70)/2 - 18 = 64,5 °С.

В связи с тем, что к тепловым сетям ЦТС присоединяются разнородные тепловые потребители: системы отопления и вентиляции (сезонные, однородные нагрузки), системы горячего водоснабжения (круглогодичные нагрузки), технологические установки, температурные режимы тепловых сетей должны удовлетворять запросам и учитывать особенности теплового потребления каждого из них. Поэтому графики температур, которые строятся по превалирующей тепловой нагрузке (в городах - отопительно-вентиляционной), должны учитывать требования систем горячего водоснабжения. Необходимость подогрева водопроводной воды до уровня 55-60 °С. До такого уровня нагрева вторичного теплоносителя первичная сетевая вода должна иметь свою температуру не ниже 70 °С, поэтому на температурном отопительном графике возникает так называемая весенне-летняя срезка или «излом» температуры подающей линии на уровне 70 °С.

В свою очередь, поддержание такой температуры в подающей линии теплосети в теплые периоды года приводит к нежелательному явлению - перетопу зданий, что вызывает дискомфорт у населения и, как следствие этого, потерю теплоты через открытые форточки и фрамуги окон. Устранить перетопы можно, регулируя пропусками подачу теплоты в системы отопления (отключая системы ЦО на некоторое время). Так возникает комбинированное регулирование нагрузок (рис. 6).

Рисунок 6.

Продолжительность работы системы отопления n, ч, при регулировании пропусками определяется из выражения:

где Q - подача теплоты в прибор, Вт, за время z, ч; G - подача горячей воды в прибор, кг/ч; с - теплоемкость воды, Вт/(кг·град); t 1 и t 2 - температура подаваемой и обратной воды в нагревательном приборе, град; Т п - температура окружающей обогреваемой среды, °С; F - поверхность нагрева теплоприемника, м 2 ; k - коэффициент теплопередачи теплоприемника Вт/(м 2 · ч · град); z - время, ч.

Для парового приемника имеем:

Здесь, кроме обозначений, принятых выше:

D - расход пара, кг/ч; Т - температура насыщения пара °С; ∆i - теплоиспользование пара, кДж/кг.

В водяных системах ЦТС на количество поступающей теплоты Q можно воздействовать разными путями - изменением температуры входящей воды t 1 (качественное регулирование), расходом воды G (количественное регулирование), временем подачи теплоты z (прерывистое регулирование), изменением поверхности нагрева теплообменника F (применяется редко).

В отечественном теплоснабжении наибольшее применение получил способ центрального качественного регулирования тепловой нагрузки, при котором изменяется температура поступающей сетевой воды и остается неизменным ее расход. Этот метод позволяет работать с малым давлением пара в водоподогревателях ТЭЦ и дает при теплофикации значительную экономию топлива. Он легко осуществляется и сильно упрощает групповую и индивидуальную регулировку местных систем.

Количественное регулирование получило широкое применение в зарубежной практике теплоснабжения, у нас оно нашло частичное использование при групповом и местном регулировании систем и отдельных приборов. В последние годы получил распространение комбинированный метод качественно-количественного регулирования (см. рис. 6).

Регулирование временем натопа (или как его еще называют регулирование пропусками) получило ограниченное применение при центральном регулировании водяных сетей в теплый период отопительного сезона (когда сетевые насосы остановлены), так как при этом горячее водоснабжение и работа систем вентиляции прекращаются. При групповом и местном регулировании этот способ позволяет получать существенную экономию теплоты без указанных ограничений.

В паровых системах прерывистое групповое и местное регулирование являются основным методом регулирования паровых установок теплоснабжения.

Центральное и групповое регулирование производится в соответствии с режимными графиками, устанавливающими режим температуры и расхода воды в тепловых сетях и на абонентских вводах и позволяющими контролировать правильность эксплуатации и распределения теплоты между потребителями.

Для правильного регулирования большое значение имеет гидравлическая устойчивость местной системы. Под ней понимают способность отдельных теплоприемников системы сохранять установленный для них расход теплоносителя при изменении расхода другим теплообменником системы.

Гидравлическая устойчивость определяется отношением гидравлического сопротивления теплоприемника к гидравлическому сопротивлению распределительной сети: чем больше это отношение, тем выше и гидравлическая устойчивость системы.

Для повышения гидравлической устойчивости системы необходимо стремиться к повышению гидравлического сопротивления теплоприемников и понижению сопротивления тепловых сетей.

Системы с низкой гидравлической устойчивостью невозможно точно отрегулировать и трудно эксплуатировать, поэтому часто гидравлическую устойчивость приходиться повышать путем установки искусственных гидравлических сопротивлений перед теплоприемниками (проводить дросселирование-шайбирование систем), этому способствует также уменьшение сечений регулирующих органов, правильный подбор конусов в элеваторах, последовательное, а не параллельное, включение теплоприемников одного агрегата (подогревателей ГВС и др.).

В централизованных системах теплоснабжения (особенно в Теплосетях АО-энерго) сложилась определенная система разделения труда и ответственности персонала в процессе теплового регулирования. Так персонал станции отвечает за выполнение заявочного суточного графика по температуре подающей линии и за поддержание заданных напоров на коллекторах станции (в паровых системах — за соблюдение графика по давлению и температуре пара на выходе со станции).

Персонал района тепловых сетей, в оперативном подчинении которого находится дежурный персонал абонентов, контролирует и отвечает за параметры сетевого хозяйства - расходы теплоносителя в сети, температуру воды в обратных линиях, величину подпитки (в закрытых системах ЦТ), возврат конденсата на станцию.

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.

Применяемый в г. Москве график 150/70°С (см. графы 2 и 3 таблицы) позволят передавать тепло от источника тепла с меньшими расходами теплоносителя, однако в домовые системы отопления нельзя подавать теплоноситель с температурой выше 105°С. Поэтому производится по сниженным графикам.

Для домовых систем отопления потребителей применяется График качественного регулирования температуры воды в системах отопления при различных расчетных и текущих температурах наружного воздуха при расчетных перепадах температура воды в системе отопления 95-70 и 105-70°С (см. графы 5 и 6 таблицы).

Для сетей, работающих по температурным графикам 95-70°С и 105-70°С (графы 5 и 6 таблицы) температура воды в обратном трубопроводе систем отопления определяется по графе 7 таблицы.

Для потребителей, подключенных по независимой схеме присоединения температура воды в прямом трубопроводе определяется по графе 4 таблицы, а в обратном трубопроводе по графе 8 таблицы.

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, а также покрытие тепловой нагрузки горячего водоснабжения с обеспечением температуры ГВС в местах водоразбора не ниже + 60°С, в соответствии с требованиями СанПин 2.1.4.2496-09 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».Температурный график регулирования тепловой нагрузки утверждается теплоснабжающей организацией.

Обозначения

Т 1 (п. 2, 3) - температура воды в магистральной тепловой сети от источника до ЦТП

Т 3 (п. 5, 6) - температура воды в разводящих сетях отопления к потребителю после ЦТП

Т " 3 (п. 4) - температура воды в разводящих сетях отопления к потребителю при независимой схеме присоединения с элеватором у потребителей

Т 4 (п. 7) - температура воды в обратном трубопроводе сети отопления от потребителя для сетей, работающих по температурным графикам п. 5, 6
Т" 4 (п 8) - температура воды после отопительного подогревателя в ЦТП при независимой схеме присоединения

Примечание:

1. Все графики работы источников и местных систем могут быть другими и определяются по решению проектной и энергоснеабжающей организации. Схема присоединения системы отопления выбирается при проектировании в соответствии с требованиями правилам.