График температуры теплоносителя. Что влияет на температуру батарей? Температурные показатели воды на входе, °С

Существует ряд закономерностей, на основании которых осуществляется изменение температуры теплоносителя в центральном отоплении. Для отслеживания колебаний имеются специальные графики, которые называют температурными. Что они собой представляют и для чего нужны, нужно разобраться более подробно.

Что такое температурный график и его назначение

Температурным графиком системы отопления называется зависимость температуры теплоносителя, которым является вода, от температурного показателя наружного воздуха.

Главными показателями рассматриваемого графика выступают две величины:

Температура теплоносителя, то есть нагретой воды, которая подается в систему отопления для обогрева жилых помещений.
Температурные показания наружного воздуха.

Чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше требуется нагреть теплоноситель, который подается в систему отопления. Рассматриваемый график строится при проектировании систем отопления зданий. От него зависят такие показатели, как размер отопительный устройств, расход теплоносителя в системе, а также диаметр трубопроводов, посредством которых осуществляется передача теплоносителя.

Обозначение температурного графика осуществляется при помощи двух цифр, которыми являются 90-70 градусов. Что это означает? Эти цифры характеризуют температуру теплоносителя, который должен быть подан к потребителю и возвращен обратно. Чтобы создать комфортные условия в помещении в зимний период при температуре наружного воздуха -20 градусов, нужно в систему подать теплоноситель со значением 90 градусов Цельсия, а вернуться со значением 70 градусов.

Температурный график позволяет определить завышенный или заниженный расход теплоносителя. Если значение температуры возвращаемого теплоносителя будет завышенным, то это будет свидетельствовать о высоком расходе. Если же значение будет заниженным, то это обозначает дефицит расхода.

График 95-70 градусов для системы отопления был принят в прошлом веке для зданий до 10 этажей. Если же этажность здания превышает 10 этажей, то принимали значения 105-70 градусов. Современные стандарты подачи тепла для каждой новостройки отличаются, и принимаются зачастую по усмотрению проектировщика. Современные нормы для утепленных домов составляют 80-60 градусов, а для зданий без утепления 90-70.

Почему происходят температурные колебания

Причины температурных изменений обуславливаются следующими факторами:

При изменении погодных условий происходит автоматическое изменение теплопотерь. Когда наступают холода, то для обеспечения оптимального микроклимата в многоквартирных домах необходимо затратить больше тепловой энергии, чем при потеплении. Уровень расходуемых теплопотерь рассчитывается значением «дельта», которая представляет собой разницу между улицей и внутри помещений.
Постоянство теплового потока от батарей обеспечивается стабильным значением температуры теплоносителя. Как только происходит снижение температуры, квартирные радиаторы будут становиться все теплее. Этому явлению способствует увеличение «дельты» между теплоносителем и воздухом в помещении.

Увеличение потерь теплоносителя необходимо осуществлять параллельно снижению температуры воздуха за окном. Чем холоднее за окном, тем выше должна быть температура воды в трубах отопления. Чтобы облегчить процессы расчета, была принята соответствующая таблица.

Что представляет собой температурный график

Температурный график подачи теплоносителя в системы отопления представляет собой таблицу, в которой перечислены значения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

Обобщенный график температуры воды в отопительной системе представляет собой следующий вид:

Формула расчета температурного графика представляет собой следующий вид:

Для определения температуры подачи теплоносителя: Т1=tвн+∆хQ(0,8)+(β-0,5хUP)хQ.
Для определения температуры подачи обратки используется формула: T2=tвн+∆хQ(0,8)-0,5хUPхQ.

В представленных формулах:

Q – относительная отопительная нагрузка.

∆ — температурный напор подачи теплоносителя.

β – разность температур в прямой и обратной подаче.

UP – разность температуры воды на входе и выходе из отопительного прибора.

Графики бывают двух типов:

Для тепловых сетей.
Для многоквартирных домов.

Чтобы разобраться в деталях, рассмотрим особенности функционирования централизованного отопления.

ТЭЦ и тепловые сети: какова взаимосвязь

Назначение ТЭЦ и тепловых сетей заключается в том, чтобы нагреть теплоноситель до определенного значения, после чего транспортировать его к месту потребления. При этом важно учитывать потери на теплотрассу, длина которых обычно составляет по 10 километров. Несмотря на то, что все трубы подачи воды подвергаются теплоизоляции, обойтись без тепловых потерь практически невозможно.

Когда теплоноситель движется от ТЭЦ или попросту котельной к потребителю (многоквартирному дому), то наблюдается некоторый процент остывания воды. Чтобы обеспечить подачу теплоносителя к потребителю в необходимом нормированном значении, требуется его подавать из котельной в максимально нагретом состоянии. Однако увеличить температуру выше 100 градусов невозможно, так как она ограничивается точкой кипения. Однако ее можно сместить в сторону повышения температурного значения путем увеличения давления в системе отопления.

Давление в трубах по стандарту составляет 7-8 атмосфер, однако при подаче теплоносителя происходит и потеря давления. Однако, несмотря на потери напора, значение в 7-8 атмосфер позволяет обеспечивать эффективную работу системы отопления даже в 16-этажных зданиях.

Это интересно! Давление в системе отопления 7-8 атмосфер является не опасным для самой сети. Все конструктивные элементы сохраняют работоспособность в нормальном режиме.

С учетом запаса верхнего порога температуры, его значение составляет 150 градусов. Минимальная температура подачи при минусовых значениях за окном не составляет ниже 9 градусов. Температура обратки обычно равна значению 70 градусов.

Как происходит подача теплоносителя в систему отопления

Для домовой системы отопления характерны следующие ограничения:

Показатель максимального нагрева обуславливается ограниченным значением +95 градусов для двухтрубной системы, а также 105 градусов для однотрубной сети. В дошкольных воспитательных учреждениях действуют более строгие ограничения. Значение температуры воды в батарее не должно подниматься выше 37 градусов. Для компенсации пониженного значения температуры осуществляется наращивание дополнительных секций радиаторов. Детские сады, которые располагаются непосредственно в регионах с суровыми климатическими зонами, оснащены большим количеством радиаторов с многочисленным числом секций.
Оптимальным вариантом является достижение минимального значения «дельта», которая представляет разницу между подающим и отдаваемым значением температуры теплоносителя. Если не добиться такого значения, то степень нагревания радиаторов будет иметь высокую разницу. Чтобы снизить разницу, необходимо повысить скорость движения теплоносителя. Однако и при увеличении скорости перемещения теплоносителя возникает существенный недостаток, который обусловлен тем, что обратно к ТЭЦ вода будет возвращаться с излишне высокой температурой. Такое явление может привести к тому, что возникнут нарушения функционирования ТЭЦ.

Чтобы избавиться от такой проблемы, следует в каждом многоквартирном доме установить элеваторные модули. Посредством таковых устройств происходит разбавление порции подающей воды с обраткой. Эта смесь позволит получить ускоренную циркуляцию, исключив тем самым вероятность избыточного перегрева обратного трубопровода.

Если в частном доме установлен элеватор, то учет системы отопления задается при помощи индивидуального температурного графика. Для двухтрубных систем отопления частного дома характерны режимы 95-70, а для однотрубных – 105-70 градусов.

Как влияют климатические пояса на температуру воздуха

Основной фактор, который учитывается при расчете температурного графика, представлен в виде расчетной температуры в зимний период. При расчете отопления температура наружного воздуха берется из специальной таблицы для климатических зон.

Таблицу температурного теплоносителя следует составлять так, чтобы максимальное ее значение удовлетворяло СНиП температуру в жилых помещениях. Для примера используем следующие данные:

В качестве отопительных приборов используются радиаторы, которые обеспечивают подачу теплоносителя снизу вверх.
Тип отопления квартир двухтрубный, оснащенный стояночной разводкой труб.
Расчетные значения температуры наружного воздуха равняются -15 градусов.

При этом получаем следующую информацию:

Отопление будет запущено, когда среднесуточная температура не будет превышать +10 градусов на протяжении 3-5 дней. Подача теплоносителя будет осуществляться со значением в 30 градусов, а обратка будет равна 25 градусов.
При снижении температуры до 0 градусов, повышается значение теплоносителя до 57 градусов, а обратка при этом составит 46 градусов.
При -15 будет осуществляться подача воды температурой 95 градусов, а обратка равна 70 градусов.

Это интересно! При определении среднесуточной температуры берется информация, как с дневных показаний термометра, так и с ночных измерений.

Как регулировать температуру

За параметры значения теплотрасс отвечают работники ТЭЦ, а вот контроль сетей внутри жилых домов проводят работники ЖЭКа или управляющих компаний. Зачастую в ЖЭК поступают жалобы от жильцов о том, что в квартирах холодно. Чтобы нормализовать параметры системы, потребуется провести следующие мероприятия:

Увеличение диаметра сопла или установка элеватора с регулируемым соплом. Если наблюдается заниженное значение температуры жидкости в обратке, то решить такую проблему можно при помощи увеличения диаметра элеваторного сопла. Для этого нужно закрыть задвижки и вентили, после чего извлечь модуль. Увеличение сопла происходит путем его высверливания на 0,5-1 мм. После выполнения процедуры устройство возвращается на свое место, после чего обязательно проводится процедура стравливания воздуха из системы.

Заглушить подсос. Чтобы избежать возникновения угрозы выполнения подсосом функции перемычки, выполняется его глушение. Для выполнения данной процедуры применяется стальной блин, толщина которого должна быть около 1 мм. Такой способ регулирования температуры принадлежит к категории экстренных вариантов, так как при его проведении не исключено возникновение скачка температуры до +130 градусов.

Регулирование перепадов. Разрешить проблему можно путем корректирования перепадов элеваторной задвижкой. Суть данного метода корректирования заключается в перенаправлении ГВС на подающую трубу. В трубу обратки ввинчивается манометр, после чего задвижка обратного трубопровода перекрывается. Открывая вентиль, нужно проводить сверку с показаниями манометра.

Если установить обычную задвижку, то это приведет к остановке и заморозке системы. Чтобы снизить разницу, нужно увеличить давление в обратке до значения 0,2 атм/сутки. Какая температура должна быть в батареях можно узнать исходя из температурного графика. Зная ее значение, можно осуществлять проверку, чтобы убедиться в ее соответствии температурному режиму.

В завершении следует отметить, что варианты глушения подсоса и регулирование перепадов применяются исключительно при развитии критических ситуаций. Зная такой минимум информации, можно обращаться в ЖЭК или ТЭЦ с жалобами и пожеланиями о несоответствующим нормам теплоносителя в системе.

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:

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

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.

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.

Значение температур

Наружно го воздуха

подаю щей магистр али

После элеватора

обратн ой магистр

Наружн ого воздуха

подаю щей магистр

После элеватора

В обратно й магистр али

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.

Теплоснабжение. Видео

Как устроено теплоснабжение частных и многоквартирных домов, можно узнать из видео ниже.

При составлении температурного графика отопления необходимо учитывать различные факторы. В этот список входят не только конструктивные элементы здания, но температура наружного воздуха, а также вид системы отопления.

Вконтакте