Зависимость температуры теплоносителя от уличной температуры

Что такое температурный график

В теплоносителе не должна поддерживаться один и тот же режим работы, ведь за пределами квартиры температура меняется. Именно ею нужно руководствоваться и в зависимости от нее менять температуру воды в объектах отопления. Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха составляется специалистами-технологами. Для его составления учитываются значения, имеющиеся у теплоносителя и у температуры воздуха снаружи.

Во время проектирования любого здания должны учитываться размер поставленного в нем обеспечивающего тепло оборудования, размеры самого здания и сечения, имеющиеся у труб. В высотном здании жильцы не могут самостоятельно увеличить или уменьшить температуру, так как она подается из котельной. Наладка режима работы выполняется всегда с учетом температурного графика теплоносителя. Учитывается и сама температурная схема — если обратная труба дает воду с температурой выше 70°C, то расход теплоносителя будет избыточным, если же значительно ниже — имеет место дефицит.

Температурный график составляется таким образом, чтобы при любой температуре воздуха на улице в квартирах поддерживался стабильный оптимальный уровень отопления на уровне 22 °C. Благодаря ему даже самые суровые морозы становятся не страшны, потому что системы отопления окажутся к ним готовы. Если на улице -15 °C, то достаточно отследить значение показателя, чтобы узнать, какой будет температура воды в системе отопления в этот момент. Чем уличная погода будет суровее, тем горячее должна оказаться вода внутри системы.

Но уровень отопления, поддерживающийся внутри помещений, зависит не только от теплоносителя:

• Температура на улице;
• Наличие и сила ветра — сильные его порывы значительно отражаются на теплопотерях;
• Теплоизоляция — качественно обработанные конструктивные части здания помогают сохранить тепло в здании. Это выполняется не только во время строительства дома, но и отдельно по желанию собственников.

Температурный график теплоснабжения относится к графикам несущих отопление трубопроводов, которые регулируются при помощи централизованной системы и разделяют нагрузку отопления. Система может быть как замкнутой, так и открытой. В случае, когда система замкнутая, то идет только к подключенным к тепловой сети объектам отопления. Когда система открытая, то расходуется и на подачу горячей воды потребителям. В случае применения открытой системы необходимо корректировать температурный график отопления ввиду постоянного расхода тепла.

Назначение температурного графика

Система центрального отопления и значение графика работы тепловых сетей определяются температурным графиком. Он показывает зависимость показателей величин теплоносителя в системе отопления (например, воды) от наружной температуры воздуха.

Специалисты вычисляют величины нагретости подающей и обратной воды-теплоносителя с помощью абонентского ввода на основе информации о температуре окружающей среды. Собственники каждого многоквартирного дома наравне с владельцами частных домов всегда подходят с ответственностью к составлению плана расчета температурного графика. Грамотные подсчеты помогают достигнуть значительного снижения расходов на отопление помещения.

• Норматив и допустимое отклонение температуры горячей воды
• Какая должна быть температура в квартире зимой
• Жалоба на отсутствие отопления в квартире: образец
• Куда обращаться, если батареи в квартире чуть теплые?

Достичь оптимальных цифр на счетах не так уж сложно — главное составить температурный график, в значениях которого будет отражена зависимость степени нагревания теплоносителей от погодных условий на улице. Для каждого населенного пункта составляется индивидуальная отопительная диаграмма. Ее значение состоит в определении наиболее оптимальной для данного конкретного случая работы системы отопления. Любой хозяин может добиться предпочтительного распределения горячей воды-теплоносителя. Для этого нужно руководствоваться основным принципом составления температурного графика, суть которого в том, что чем холоднее на улице, тем выше уровень потери тепла.

Преимущества индивидуального температурного графика:

• Нормализация тепловых потерь во время подачи горячей воды в здания со среднесуточной температурой наружного воздуха;
• Предотвращение недостаточного уровня нагрева помещений;
• Тепловые станции обязуются поставлять потребителям услуги, которые соответствуют установленным технологическим условиям.

Все показатели утверждаются соответствующими нормативными документами. За основу берется информация о пяти самых холодных днях в году. Также рассматриваются данные последних пятидесяти лет, из которых выбираются восемь зим с наиболее низкими температурами. Система отопления подобного рода позволяет заранее подготовиться к морозам. Согласно статистике, их можно ждать как минимум раз в несколько лет. Именно по этим причинам температурный график позволяет значительно сэкономить средства во время разработки отопительной системы.

Виды графиков

В зависимости от назначения тепловой сети способы выполнения отличаются. Первый вариант — нормальный график отопления. Он представляет собой построения для сетей, работающих только на отопление помещений и регулируемых централизованно.

Повышенный график рассчитывается для тепловых сетей, обеспечивающих отопление и снабжение горячей водой. Он строится для закрытых систем и показывает суммарную нагрузку на систему подачи горячей воды.

Скорректированный график также предназначен для сетей, работающих и на отопление, и на нагрев. Здесь учитываются тепловые потери при прохождении теплоносителя по трубам до потребителя.

Нормы температуры

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:

1. Для больницы – 85 °С (исключая психиатрические и наркоотделения, а также помещения административного или бытового назначения);
2. Для жилых, общественных, а также бытовых сооружений (не считая залы для спорта, торговли, зрителей и пассажиров) – 90 °С;
3. Для зрительных залов, ресторанов и помещений для производства категории А и Б – 105 °С;
4. Для предприятий общепита (исключая рестораны) – это 115 °С;
5. Для помещений производства (категория В, Г и Д), где выделяется горючая пыль и аэрозоли – 130 °С;
6. Для лестничных клеток, вестибюлей, переходов для пешеходов, техпомещений, жилых зданий, помещений производства без наличия загорающейся пыли и аэрозолей – 150 °С.

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.

Необходимость выполнения построений и расчетов

Температурный график необходимо разрабатывать для каждого населенного пункта. Он позволяет обеспечиться наиболее грамотную работу системы отопления, а именно:

1. Привести в соответствие тепловые потери во время подачи горячей воды в дома со среднесуточной температурой наружного воздуха.
2. Предотвратить недостаточный нагрев помещений.
3. Обязать тепловые станции поставлять потребителям услуги, соответствующие технологическим условиям.

Такие вычисления необходимы, как для крупных отопительных станций, так и для котельных в небольших населенных пунктах. В этом случае результат расчетов и построений будет называться график котельной.

Как составить температурный график

В соответствии со СНИП, отопление в помещении должно поддерживаться на уровне от 18 до 25 °C. СНИП дошкольных и школьных учебных заведений обычно жестче, так как температура должна быть постоянной и не снижаться ниже 22°C . В образовательных учреждениях строго следят и за исполнением санитарных норм — трубы не могут быть покрыты плесенью. Чтобы произвести расчет температурного графика, необходимо знать значения нескольких показателей:

• Наружное значение температуры воздуха;
• В жилых комнатах;
• В подающей части трубопровода;
• В обратной части трубопровода;
• В трубопроводе на месте выхода из здания.

Помимо этих данных, нужно знать, какая тепловая нагрузка является номинальной. Для жилых домов подобный график отопления составляет 105/70 и 95/70. Первый из показателей отражает температуру, которая должна быть на подаче воды в отопительную систему, второй — на выходе из нее или обратной трубе. Результаты, которые получились при замерах, нужно внести в таблицу.

Основным показателем для составления таблицы является наружная температура. Составлять ее нужно таким образом, чтобы максимальные данные отопительных приборов — 95/70, обеспечивали нагрев помещений. Температурный режим, который должен поддерживаться в квартирах, закреплен в статье ЖК РФ и Постановлении Госстандарта.

Принимая полученные данные, строится график, в котором по одной оси координат поднимающуюся температуру подаваемой в систему воды, по иной оси координат — температура воздуха снаружи. Все данные вносятся в график в градусах Цельсия. А результаты оформляются в виде таблицы с данными нормы при разных значениях температур.

Подобный расчет температур, поддерживаемых в жилом помещении, производится управляющей компанией для каждого высотного или двухэтажного дома отдельно. Учитываются все показатели, теплоизоляция внешних частей отопления и иные значительные моменты. Построенный по всем правилам график отопления поможет не только определять рабочие параметры системы в каждый момент времени, но и оценивать эффективность работы теплоносителя. Построение подобного графика позволяет также определять количество нагрузки на отопительную систему.

Расчет режима отопления

В первую очередь необходимо получить все исходные данные. Нормативные значения температур наружного и внутреннего воздуха принимаются по СП «Тепловая защита зданий». Для нахождения мощности отопительных приборов и тепловых потерь потребуется воспользоваться следующими формулами.

Расчет поверхностной мощности батарей

Удельная (поверхностная) мощность вычисляется как частное максимальной мощности прибора в Вт и площади поверхности теплоотдачи. Формула выглядит следующим образом:

Расчет температуры теплоносителя

На основе полученных значений подбирается температурный режим отопления и строится прямая теплоотдачи. По одной оси наносятся значения степени нагрева подаваемой в систему отопления воды, а по другой температура наружного воздуха. Все величины принимаются в градусах Цельсия. Результаты расчета сводятся в таблицу, в которой указаны узловые точки трубопровода.

Проводить вычисления по методике достаточно сложно. Для выполнения грамотного расчета лучше всего воспользоваться специальными программами. Для каждого здания такой расчет выполняется в индивидуальном порядке управляющей компанией. Для примерного определения воды на входе в систему можно воспользоваться существующими таблицами.

1. Для крупных поставщиков тепловой энергии используют параметры теплоносителя 150-70ᵒС, 130-70ᵒС, 115-70ᵒС.
2. Для небольших систем на несколько многоквартирных домов применяются параметры 90-70ᵒС (до 10 этажей), 105-70ᵒС (свыше 10 этажей). Может также быть принят график 80-60ᵒС.
3. При обустройстве автономной системы отопления для индивидуального дома достаточно контроля над степенью нагрева с помощью датчиков, график можно не строить.

Выполненные мероприятия позволяют определять параметры теплоносителя в системе в определенный момент времени. Анализируя совпадение параметров с графиком можно проверять эффективность отопительной системы. В таблице температурного графика указывается также степень нагрузки на систему отопления.

Таблица температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

Для того, чтобы рассчитать оптимальный температурный режим, нужно учесть и характеристики, имеющиеся у отопительных приборов — батарей и радиаторов. Важнее всего необходимо посчитать их удельную мощность, она будет выражаться в Вт/см2. Это будет сказываться самым прямым образом на отдаче тепла от нагретой воды к нагреваемому воздуху в помещении. Важно учесть их поверхностную мощность и коэффициент сопротивления, имеющийся у оконных проемов и наружных стен.

После того, как будут учтены все значения, нужно рассчитать разницу между температурой в двух трубах — на вводе в дом и на выходе из него. Чем выше будет значение в трубе входа, тем выше — в обратной. Соответственно, отопление внутри помещения будет расти под этими значениями.

Погода на улице, С	На вводе в здание, С	Обратная труба, С
+10	30	25
+5	44	37
0	57	46
-5	70	54
-10	83	62
-15	95	70

Грамотное использование теплоносителя подразумевает попытки жителей дома уменьшить разницу температур между трубой входа и выхода. Это может быть строительная работа по утеплению стены снаружи или теплоизоляция внешних теплоснабжающих труб, утепление перекрытий над холодным гаражом или подвалом, утепление внутренней части дома или несколько выполняемых одновременно работ.

Отопление в радиаторе также должна соответствовать нормам. В центральных отопительных системах обычно варьируется от 70 С до 90 С в зависимости от температуры воздуха на улице. Важно учитывать, что в угловых комнатах не может быть менее 20 С, хотя в иных комнатах квартиры допускается снижение до 18 С. Если на улице температура снижается до -30 С, то в комнатах отопление должно подняться на 2 С. В остальных комнатах тоже должна вырасти температура при условии, что в комнатах разного назначения она может быть разной. Если в помещении находится ребенок, то она может колебаться от 18 С до 23 С. В кладовых и коридорах отопление может варьироваться от 12 С до 18 С.

Учитывается среднесуточная температура — если ночью держится температура примерно -15 С, а днем — -5 С, то считаться будет по значению -10 С. Если в ночное время держалось около -5 С, а в дневное время она поднялась до +5 С, то отопление учитывается по значению 0 С.

График подачи горячей воды в квартиру

Для того, чтобы доставить потребителю оптимальное ГВС, ТЭЦ должны отправлять ее максимально горячей. Теплотрассы всегда настолько длинные, что их протяженность можно измерять в километрах, а протяженность по квартирам измеряется и вовсе в тысячах квадратных метров. Какой бы ни была теплоизоляция труб, тепло теряется по пути к пользователю. Поэтому необходимо нагреть воду максимально.

Однако, вода не может быть нагрета больше, чем до точки кипения. Поэтому был найден выход — увеличить давление.

Важно знать! При его повышении смещается в сторону увеличения температура кипения воды. Как следствие — до потребителя она доходит действительно горячей. При увеличении давления не страдают стояки, смесители и краны, а все квартиры до 16 этажа можно обеспечить ГВС без дополнительных насосов. В теплотрассе обычно вода содержит 7—8 атмосфер, верхняя граница обычно имеет 150 с запасом.

Выглядит это так:

Температура кипения	Давление
100	1
110	1,5
119	2
127	2,5
132	3
142	4
151	5
158	6
164	7
169	8

Подача горячей воды в зимнее время года должна быть непрерывной. Исключения из этого правила составляют аварии на теплоснабжения. Отключить горячее водоснабжение могут только в летний период для профилактических работ. Такие работы проводятся как в системах теплоснабжения закрытого типа, так и в системах открытого типа.

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 регулирования температуры в системе отопления

По завершении расчетов необходимо добиться вычисленной степени нагрева теплоносителя. Достигнуть ее можно несколькими способами:

В первом случае изменяют расход воды, поступающей в отопительную сеть, во втором регулируют степень нагрева теплоносителя. Временный вариант предполагает дискретную подачу горячей жидкости в тепловую сеть.

Для центральной системы теплоснабжения наиболее характерен качественный, способ при этом объем воды, поступающий в отопительный контур, остается неизменным.

Тепловые потери здания

Исходными данными в этом случае станут:

• толщина наружных стен;
• теплопроводность материала, из которого изготовлены ограждающие конструкции (в большинстве случаев указывается производителем, обозначается буквой λ);
• площадь поверхности наружной стены;
• климатический район строительства.

В первую очередь находят фактическое сопротивление стены теплопередаче. В упрощенном варианте можно его найти как частное толщины стены и ее теплопроводности. Если наружная конструкция состоит из нескольких слоев, по отдельности находят сопротивление каждого из них и складывают полученные значения.

Тепловые потери стен рассчитываются по формуле:

Q = F*(1/R0)*(tвнутр. воздуха-tнаружн. воздуха)

Здесь Q – это тепловые потери в килокалориях, а F – площадь поверхности наружных стен. Для более точного значения необходимо учесть площадь остекления и его коэффициент теплопередачи.

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.