График температурного режима отопления. Зависимость температуры теплоносителя от наружных температур

После монтажа системы отопления необходимо настроить температурный режим. Проводить эту процедуру нужно согласно существующим нормам.

Требования к температуре теплоносителя изложены в нормативных документах, которые устанавливают проектирование, укладку и использование инженерных систем жилых и общественных сооружений. Они описаны в Государственных строительных нормах и правилах:

• ДБН (В. 2.5-39 Тепловые сети);
• СНиП 2.04.05 «Отопление вентиляция и кондиционирование».

Для расчетной температуры воды в подаче принимается та цифра, которая равняется температуре воды на выходе из котла, согласно его паспортным данным.

Для индивидуального отопления решать, какая должна быть температура теплоносителя, следует с учетом таких факторов:

1. Начало и завершение отопительного сезона по среднесуточной температуре на улице +8 °C на протяжении 3 суток;
2. Средняя температура внутри отапливаемых помещений жилищно-коммунального и общественного значения должна составлять 20 °C, а для промышленных зданий 16 °C ;
3. Средняя расчетная температура должна соответствовать требованиям ДБН В.2.2-10, ДБН В.2.2.-4, ДСанПиН 5.5.2.008, СП №3231-85.

Согласно СНиП 2.04.05 «Отопление вентиляция и кондиционирование» (пункт 3.20) предельные показатели теплоносителя такие:

В зависимости от внешних факторов, температура воды в системе отопления может быть от 30 до 90 °С. При нагреве свыше 90 °С начинают разлагаться пыль и лакокрасочное покрытие. По этим причинам санитарные нормы запрещают осуществлять больший нагрев.

Для расчета оптимальных показателей могут быть использованы специальные графики и таблицы, в которых определены нормы в зависимости от сезона:

• При среднем показателе за окном 0 °С подача для радиаторов с различной разводкой устанавливается на уровне от 40 до 45 °С, а температура обратки – от 35 до 38 °С;
• При -20 °С на подачу осуществляется нагрев от 67 до 77 °С, а норма обратки при этом должна быть от 53 до 55 °С;
• При -40 °С за окном для всех приборов отопления ставят максимально допустимые значения. На подаче это – от 95 до 105 °С, а на обратке – 70 °С.

Оптимальные значения в индивидуальной системе отопления

Автономное отопление помогает избегать многих проблем, которые возникают с централизованной сетью, а оптимальная температура теплоносителя может регулироваться в соответствии к сезону. В случае индивидуального отопления под понятие нормы включают теплоотдачу прибора отопления на единицу площади помещения, где стоит этот прибор. Тепловой режим в данной ситуации обеспечивается конструктивными особенностями отопительных приборов.

Важно следить, чтобы носитель тепла в сети не остужался ниже 70 °С. Оптимальным считают показатель 80 °С. С газовым котлом контролировать нагрев легче, потому что производители ограничивают возможность нагрева теплоносителя до 90 °С. Используя датчики для регулировки подачи газа, нагрев теплоносителя можно регулировать.

Немного сложнее с аппаратами на твердом топливе, они не регулируют подогрев жидкости, и запросто могут превратить ее в пар. А уменьшить жар от угля или древесины поворотом ручки в такой ситуации невозможно. Контроль нагрева теплоносителя при этом достаточно условный с высокими погрешностями и выполняется поворотными термостатами и механическими заслонками.

Электрические котлы позволяют плавно регулировать нагрев теплоносителя от 30 до 90 °С. Они оснащены отличной системой защиты от перегрева.

Однотрубные и двухтрубные магистрали

Конструктивные особенности однотрубной и двухтрубной сети отопления обуславливают разные нормы для нагрева теплоносителя.

Например, для однотрубной магистрали максимальная норма составляет 105 °С, а для двухтрубной – 95 °С, при этом разница между обраткой и подачей должна быть соответственно: 105 – 70 °С и 95 – 70 °С.

Согласование температуры теплоносителя и котла

Согласовать температуру теплоносителя и котла помогают регуляторы. Это – устройства, которые создают автоматический контроль и корректирование температуры обратки и подачи.

Температура обратки зависима от количества прошедшей по ней жидкости. Регуляторами прикрывают подачу жидкости и увеличивают разницу обратки и подачи до того уровня, который нужен, а необходимые указатели устанавливают на датчике.

Если нужно увеличить поток, то в сеть может быть добавлен насос повышения, который управляется регулятором. Для снижения нагрева подачи применяют «холодный пуск»: ту часть жидкости, какая прошла по сети, из обратки опять переправляют на вход.

Регулятор перераспределяет потоки подачи и обратки соответственно данным, которые снял датчик, и обеспечивает строгие температурные нормы сети отопления.

Способы снижения теплопотерь

Вышеизложенная информация поможет быть использована для правильного расчета нормы температуры теплоносителя и подскажет, как определить ситуации, когда нужно применять регулятор.

Но важно помнить, что на температуру в помещении влияет не только температура теплоносителя, уличного воздуха и сила ветра. Также должна учитываться степень утепления фасада, дверей и окон в доме.

Чтобы снизить теплопотери жилья, нужно побеспокоиться о его максимальной термоизоляции. Утепленные стены, уплотненные двери, металлопластиковые окна помогут сократить утечку тепла. Также при этом снизятся затраты на отопление.

Компьютеры уже давно и успешно работают не только на столах офисных работников, но и в системах управления производственными и технологическими процессами. Автоматика успешно управляет параметрами систем теплоснабжения зданий, обеспечивая внутри них...

Заданную необходимую температуру воздуха (иногда для экономии меняющуюся в течение суток).

Но автоматику необходимо грамотно настроить, дать ей исходные данные и алгоритмы для работы! В этой статье рассматривается оптимальный температурный график отопления – зависимость температуры теплоносителя водяной системы отопления при различных температурах наружного воздуха.

Эта тема уже рассматривалась в статье о . Здесь мы не будем рассчитывать теплопотери объекта, а рассмотрим ситуацию, когда эти теплопотери известны из предшествующих расчетов или из данных фактической эксплуатации действующего объекта. Если объект действующий, то лучше взять значение теплопотерь при расчетной температуре наружного воздуха из статистических фактических данных предыдущих лет эксплуатации.

В упомянутой выше статье для построения зависимостей температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха решается численным методом система нелинейных уравнений. В этой статье будут представлены «прямые» формулы для вычисления температур воды на «подаче» и на «обратке», представляющие собой аналитическое решение задачи.

О цветах ячеек листа Excel, которые применены для форматирования в статьях, можно прочесть на странице « ».

Расчет в Excel температурного графика отопления.

Итак, при настройке работы котла и/или теплового узла от температуры наружного воздуха системе автоматики необходимо задать температурный график.

Возможно, правильнее датчик температуры воздуха разместить внутри здания и настроить работу системы управления температурой теплоносителя от температуры внутреннего воздуха. Но часто бывает сложно выбрать место установки датчика внутри из-за разных температур в различных помещениях объекта или из-за значительной удаленности этого места от теплового узла.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется объект – здание или группа зданий, получающие тепловую энергию от одного общего закрытого источника теплоснабжения – котельной и/или теплового узла. Закрытый источник – это источник, из которого запрещен отбор горячей воды на водоснабжение. В нашем примере будем считать, что кроме прямого отбора горячей воды отсутствует и отбор тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения.

Для сравнения и проверки правильности расчетов возьмем исходные данные из вышеупомянутой статьи «Расчет водяного отопления за 5 минут!» и составим в Excel небольшую программу расчета температурного графика отопления.

Исходные данные:

1. Расчетные (или фактические) теплопотери объекта (здания) Q р в Гкал/час при расчетной температуре наружного воздуха t нр записываем

в ячейку D3: 0,004790

2. Расчетную температуру воздуха внутри объекта (здания) t вр в °C вводим

в ячейку D4: 20

3. Расчетную температуру наружного воздуха t нр в °C заносим

в ячейку D5: -37

4. Расчетную температуру воды на «подаче» t пр в °C вписываем

в ячейку D6: 90

5. Расчетную температуру воды на «обратке» t ор в °C вводим

в ячейку D7: 70

6. Показатель нелинейности теплоотдачи примененных приборов отопления n записываем

в ячейку D8: 0,30

7. Текущую (интересующую нас) температуру наружного воздуха t н в °C заносим

в ячейку D9: -10

Значения в ячейках D 3 – D 8 для конкретного объекта записываются один раз и далее не меняются. Значение в ячейке D 8 можно (и нужно) изменять, определяя параметры теплоносителя для различной погоды.

Результаты расчетов:

8. Расчетный расход воды в системе G р в т/час вычисляем

в ячейке D11: =D3*1000/(D6-D7) =0,239

G р = Q р *1000/(t пр — t ор )

9. Относительный тепловой поток q определяем

в ячейке D12: =(D4-D9)/(D4-D5) =0,53

q =(t вр — t н )/(t вр — t нр )

10. Температуру воды на «подаче» t п в °C рассчитываем

в ячейке D13: =D4+0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =61,9

t п = t вр +0,5*(t пр – t ор )* q +0,5*(t пр + t ор -2* t вр )* q (1/(1+ n ))

11. Температуру воды на "обратке" t о в °C вычисляем

в ячейке D14: =D4-0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =51,4

t о = t вр -0,5*(t пр – t ор )* q +0,5*(t пр + t ор -2* t вр )* q (1/(1+ n ))

Расчет в Excel температуры воды на «подаче»t п и на «обратке»t о для выбранной температуры наружного воздухаt н выполнен.

Сделаем аналогичный расчет для нескольких различных наружных температур и построим температурный график отопления. (О том, как строить графики в Excel можно прочитать .)

Произведем сверку полученных значений температурного графика отопления с результатами, полученными в статье «Расчет водяного отопления за 5 минут!» — значения совпадают!

Итоги.

Практическая ценность представленного расчета температурного графика отопления заключается в том, что он учитывает тип установленных приборов и направление движения теплоносителя в этих приборах. Коэффициент нелинейности теплоотдачи n , оказывающий заметное влияние на температурный график отопления у разных приборов различный.

Большинство городских квартир подключены к центральной сети отопления. Главным источником тепла в крупных городах обычно являются котельные и ТЭЦ. Для обеспечения тепла в доме используется теплоноситель. Как правило, это вода. Ее нагревают до определенной температуры и подают в отопительную систему. Но температура в системе отопления быть может разной и связана с температурными показателями наружного воздуха.

Для эффективного обеспечения городских квартир теплом необходимо регулирование. Соблюдать установленный режим отопления помогает температурный график. Что представляет собой температурный график отопления, какие виды его бывают, где он используется и как его составить – обо всем этом расскажет статья.

Под температурным графиком понимают график, который показывает необходимый режим температуры воды в системе теплоснабжения зависимо от уровня температуры наружного воздуха. Чаще всего график температурного режима отопления определяется для центрального отопления. По данному графику подается тепло в городские квартиры и другие объекты, которые используются людьми. Такой график позволяет поддерживать оптимальную температуру и экономить ресурсы на отопление.

Когда нужен температурный график?

Помимо центрального теплоснабжения график широко используется и в бытовых автономных отопительных системах. Кроме необходимости в регулировке температуры в помещении, график применяют и с целью предусмотреть меры безопасности при эксплуатации бытовых систем отопления. Особенно касается это тех, кто проводит монтаж системы. Поскольку выбор параметров оборудования для обогрева квартиры напрямую зависит от графика температуры.

Исходя из климатических особенностей и температурного графика региона, подбирается котел, трубы отопления. Мощность радиатора, протяженность системы и количество секций тоже зависят от установленной нормативом температуры. Ведь температура радиаторов отопления в квартире находиться должна в пределах норматива. О технических характеристиках чугунных радиаторов можно прочитать .

Какие бывают температурные графики?

Графики могут быть разными. От выбранного варианта зависит норматив температуры батарей отопления квартиры.

Выбор определенного графика зависит от:

1. климата региона;
2. оборудования котельной;
3. технических и экономических показателей отопительной системы.

Выделяют графики одно- и двухтрубной системы теплоснабжения.

Обозначают график температуры отопления двумя цифрами. К примеру, температурный график отопления 95-70 расшифровывается так. Для поддержания нужной температуры воздуха в квартире, теплоноситель должен поступить в систему с температурой +95 градусов, а выйти – с температурой +70 градусов. Как правило, такой график используется для автономного отопления. Все старые дома высотой до 10 этажей рассчитаны под отопительный график 95 70. А вот, если дом имеет большую этажность, то температурный график отопления 130 70 подходит больше.

В современных новостройках при расчете отопительных систем чаще всего принимается график 90-70 либо 80-60. Правда, может быть утвержден и другой вариант по усмотрению проектировщика. Чем температура воздуха ниже, тем теплоноситель должен иметь большую температуру, поступая в систему отопления. Выбирается температурный график, как правило, при проектировании отопительной системы сооружения.

Особенности составления графика

Показатели графика температур разрабатываются исходя из возможностей системы отопления, отопительного котла, перепадов температуры на улице. Создав баланс температур, можно использовать систему более бережно, а значит, прослужит она гораздо дольше. Ведь в зависимости от материалов труб, используемого топлива не все устройства и не всегда способны выдержать резкие температурные перепады.

Выбирая оптимальную температуру, обычно руководствуются следующими факторами:

Надо отметить, что температура воды в батареях центрального отопления должна быть такой, которая позволит хорошо прогреть здание. Для разных помещений разработаны разные нормативные значения. Например, для жилой квартиры температура воздуха не должна быть менее +18 градусов. В детских садах, больницах этот показатель выше: +21 градус.

Когда температура батарей отопления в квартире низкая и не позволяет прогреть помещение до +18 градусов, то хозяин квартиры имеет право обратиться в коммунальную службу для повышения эффективности отопления.

Поскольку температура в помещении зависит от сезона и климатических особенностей, то норматив температуры батарей отопления может быть разным. Нагрев воды в системе теплоснабжения сооружения может варьироваться от +30 до +90 градусов. Когда температура воды в системе отопления выше +90 градусов, тогда начинается разложение лакокрасочного покрытия, пыли. Поэтому выше данной отметки нагревать теплоноситель запрещено санитарными нормами.

Надо сказать, что расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления зависит от диаметра разводящих трубопроводов, размера отопительных устройств и расхода теплоносителя в отопительной системе. Существует специальная таблица температур отопления, которая облегчает расчет графика.

Оптимальная температура в батареях отопления нормы которой устанавливаются согласно температурному графику отопления, позволяет создавать комфортные условия проживания. Более подробно о биметаллических радиаторах отопления можно узнать .

Температурный график устанавливается для каждой отопительной системы.

Благодаря ему температура в жилище поддерживается на оптимальном уровне. Графики могут быть разными. Для их разработки учитываются многие факторы. Любой график перед применением на практике нуждается в утверждении в уполномоченном учреждении города.

Подогрев воды происходит в сетевых подогревателях, отборным паром, в пиковых водогрейных котлах, после чего сетевая вода поступает в подающую линию, а далее - к абонентским установкам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительная и вентиляционная тепловые нагрузки однозначно зависят с температуры наружного воздуха tн.в. Поэтому необходимо регулировать отпуск теплоты в соответствии с изменениями нагрузки. Применяете преимущественно центральное регулирование, осуществляемое на ТЭЦ дополняемое местными автоматическими регуляторами.

При центральном регулировании, возможно, применять либо количественное регулирование, сводящееся к изменению расхода сетевой воды в подающей линии при неизменной ее температуре, либо качественное, при котором расход воды остается постоянным, а меняется ее температура.

Серьезным недостатком количественного регулирования является вертикальная разрегулировка отопительных систем, означающая неодинаковое перераспределение сетевой воды по этажам. Поэтому применяется обычно качественное регулирование, для которого должны быть рассчитаны температурные графики тепловой сети для отопительной нагрузки в зависимости от наружной температуры.

Температурный график для подающей и обратной линий характеризуется значениями расчетных температур в подающей и обратной линиях τ1 и τ2 и расчетной наружной температуре tн.o. Так, график 150-70°С означает, что при расчетной наружной температуре tн.o. максимальная (расчетная) температура в подающей линии составляет τ1 = 150 и в обратной линии τ2 - 70°С. Соответственно расчетная разность температур равна 150-70 = 80°С. Нижняя расчетная температура температурного графика 70 °С определяется необходимостью подогрева водопроводной воды для нужд горячего водоснабжения до tг. = 60°С, что диктуется санитарными нормами.

Верхняя расчетная температура определяет минимально допустимое давление воды в подающих линиях, исключающее вскипание воды, а следовательно, и требования к прочности, и может меняться в некотором диапазоне: 130, 150, 180, 200 °С. Повышенный температурный график (180, 200 °С) может потребоваться при присоединении абонентов по независимой схеме, что позволит во втором контуре сохранить обычный график 150-70 °С. Повышение расчетной температуры сетевой воды в подающей линии приводит к снижению расхода сетевой воды, что снижает затраты на тепловую сеть, но также снижает выработку электроэнергии на тепловом потреблении. Выбор температурного графика для системы теплоснабжения должен быть подтвержден технико-экономическим расчетом по минимуму приведенных затрат для ТЭЦ и тепловой сети.

Теплоснабжение промплощадки ТЭЦ-2 осуществляется по температурному графику 150/70 °С со срезкой на 115/70 °С, в связи с чем регулирование температуры сетевой воды автоматически осуществляется только до температуры наружного воздуха «- 20 °С». Расход сетевой воды завышен. Превышение фактического расхода сетевой воды над расчетным приводит к перерасходу электрической энергии на перекачку теплоносителя. Температура и давление в обратном трубопроводе не соответствует температурному графику.

Уровень тепловых нагрузок потребителей, подключенных в настоящее время к ТЭЦ, значительно ниже, чем было предусмотрено проектом. В результате на ТЭЦ-2 имеется резерв тепловой мощности, превышающий 40 % от установленной тепловой мощности.

Из-за повреждений разводящих сетей, принадлежащих ТМУП ТТС, осуществляемого слива из систем теплоснабжения из-за отсутствия необходимого перепада давления у потребителей и неплотностей поверхностей нагрева водоподогревателей ГВС имеет место увеличенный расход подпиточной воды на ТЭЦ, превышающий расчетную величину в 2,2 - 4,1 раза. Давления в обратной тепломагистрали также превышают расчетное значение в 1,18-1,34 раза.

Указанное выше свидетельствует, что система теплоснабжения внешних потребителей не отрегулирована и требует регулировки и наладки.

Зависимость температур сетевой воды от температуры наружного воздуха

Таблица 6.1.