Содержание

Температурный график системы отопления
От чего зависит?
Как рассчитывается?
Регулировка
Таблица с температурным графиком
Зависимость температуры отопления от наружной температуры
Назначение температурного графика
Как рассчитывается?
Термины и обозначения
План расчета
Температурный график

Температурный график системы отопления

Экономичный расход энергоресурсов в отопительной системе, может быть достигнут, если выполнять некоторые требования. Одним из вариантов, является наличие температурной диаграммы, где отражается отношение температуры, исходящей от источника отопления к внешней среде. Значение величин дают возможность оптимально распределять тепло и горячую воду потребителю.

Высотные дома подключены в основном к центральному отоплению. Источники, которые передают тепловую энергию, являются котельные или ТЭЦ. В качестве теплоносителя используется вода. Её нагревают до заданной температуры.

Пройдя полный цикл по системе, теплоноситель, уже охлаждённый, возвращается к источнику и наступает повторный нагрев. Соединяются источники с потребителем тепловыми сетями. Так как окружающая среда меняет температурный режим, следует регулировать тепловую энергию, чтобы потребитель получал необходимый объём.

Регулирование тепла от центральной системы можно производить двумя вариантами:

Количественный. В этом виде изменяется расход воды, но температуру она имеет постоянную.
Качественный. Меняется температура жидкости, а расход её не изменяется.

В наших системах применяется второй вариант регулирования, то есть качественный. Здесь есть прямая зависимость двух температур: теплоносителя и окружающей среды. И расчёт ведётся таким образом, чтобы обеспечить тепло в помещении 18 градусов и выше.

Отсюда, можно сказать, что температурный график источника представляет собой ломанную кривую. Изменение её направлений зависит от разниц температур (теплоносителя и наружного воздуха).

График зависимости может быть различный.

Конкретная диаграмма имеет зависимость от:

Технико-экономических показателей.
Оборудования ТЭЦ или котельной.
Климата.

Ниже показан пример схемы, где Т1 – температура теплоносителя, Тнв – наружного воздуха:

Применяется также, диаграмма возвращённого теплоносителя. Котельная или ТЭЦ по такой схеме может оценить КПД источника. Он считается высоким, когда возвращённая жидкость поступает охлаждённая.

Стабильность схемы зависит от проектных значений расхода жидкости высотными домами. Если увеличивается расход через отопительный контур, вода будет возвращаться не охлаждённой, так как возрастёт скорость поступления. И наоборот, при минимальном расходе, обратная вода будет достаточно охлаждена.

Заинтересованность поставщика, конечно, в поступлении обратной воды в охлаждённом состоянии. Но для уменьшения расхода существуют определённые пределы, так как уменьшение ведёт к потерям количества тепла. У потребителя начнётся опускаться внутренний градус в квартире, который приведёт к нарушению строительных норм и дискомфорту обывателей.

От чего зависит?

Температурная кривая зависит от двух величин: наружного воздуха и теплоносителя. Морозная погода ведёт за собой увеличение градуса теплоносителя. При проектировании центрального источника учитывается размер оборудования, здания и сечение труб.

Величина температуры, выходящей из котельной, составляет 90 градусов, для того, чтобы при минусе 23°C, в квартирах было тепло и имело величину в 22°C. Тогда обратная вода возвращается на 70 градусов. Такие нормы соответствуют нормальному и комфортному проживанию в доме.

Анализ и наладка режимов работы производится при помощи температурной схемы. Например, возвращение жидкости с завышенной температурой, будет говорить о высоких расходах теплоносителя. Дефицитом расхода будут считаться заниженные данные.

Раньше, на 10 ти этажные постройки, вводилась схема с расчётными данными 95-70°C. Здания выше имели свою диаграмму 105-70°C. Современные новостройки могут иметь другую схему, на усмотрение проектировщика. Чаще, встречаются диаграммы 90-70°C, а могут быть и 80-60°C.

График температуры 95-70:

Температурный график 95-70

Как рассчитывается?

Выбирается метод регулирования, затем делается расчёт. Во внимание берётся расчётно-зимний и обратный порядок поступления воды, величина наружного воздуха, порядок в точке излома диаграммы. Существуют две диаграммы, когда в одной из них рассматривается только отопление, во второй отопление с потреблением горячей воды.

Для примера расчёта, воспользуемся методической разработкой «Роскоммунэнерго».

Исходными данными на теплогенерирующую станцию будут:

Тнв – величина наружного воздуха.
Твн – воздух в помещении.
Т1 – теплоноситель от источника.
Т2 – обратное поступление воды.
Т3 – вход в здание.

Мы рассмотрим несколько вариантов подачи тепла с величиной 150, 130 и 115 градусов.

При этом, на выходе они будут иметь 70°C.

Полученные результаты сносятся в единую таблицу, для последующего построения кривой:

Итак, мы получили три различные схемы, которые можно взять за основу. Диаграмму правильней будет рассчитывать индивидуально на каждую систему. Здесь мы рассмотрели рекомендованные значения, без учёта климатических особенностей региона и характеристик здания.

Чтобы уменьшить расход электроэнергии, достаточно выбрать низкотемпературный порядок в 70 градусов и будет обеспечиваться равномерное распределение тепла по отопительному контуру. Котёл следует брать с запасом мощности, чтобы нагрузка системы не влияла на качественную работу агрегата.

Регулировка

Автоматический контроль обеспечивается регулятором отопления.

В него входят следующие детали:

Вычислительная и согласующая панель.
Исполнительное устройство на отрезке подачи воды.
Исполнительное устройство, выполняющее функцию подмеса жидкости из возвращённой жидкости (обратки).
Повышающий насос и датчик на линии подачи воды.
Три датчика (на обратке, на улице, внутри здания). В помещении их может быть несколько.

Регулятором прикрывается подача жидкости, тем самым, увеличивается значение между обраткой и подачей до величины, предусмотренной датчиками.

Для увеличения подачи присутствует повышающий насос, и соответствующая команда от регулятора. Входящий поток регулируется «холодным перепуском». То есть происходит понижение температуры. На подачу отправляется некоторая часть жидкости, поциркулировавшая по контуру.

Датчиками снимается информация и передаётся на управляющие блоки, в результате чего, происходит перераспределение потоков, которые обеспечивают жёсткую температурную схему системы отопления.

Иногда, применяют вычислительное устройство, где совмещены регуляторы ГВС и отопления.

Регулятор на горячую воду имеет более простую схему управления. Датчик на горячем водоснабжении производит регулировку прохождения воды со стабильной величиной 50°C.

Плюсы регулятора:

Жёстко выдерживается температурная схема.
Исключение перегрева жидкости.
Экономичность топлива и энергии.
Потребитель, независимо от расстояния, равноценно получает тепло.

Таблица с температурным графиком

Режим работы котлов зависит от погоды окружающей среды.

Если брать различные объекты, например, заводское помещение, многоэтажный и частный дом, все будут иметь индивидуальную тепловую диаграмму.

В таблице мы покажем температурную схему зависимости жилых домов от наружного воздуха:

Температура наружного воздуха	Температура сетевой воды в подающем трубопроводе	Температура сетевой воды в обратном трубопроводе
+10	70	55
+9	70	54
+8	70	53
+7	70	52
+6	70	51
+5	70	50
+4	70	49
+3	70	48
+2	70	47
+1	70	46
0	70	45
-1	72	46
-2	74	47
-3	76	48
-4	79	49
-5	81	50
-6	84	51
-7	86	52
-8	89	53
-9	91	54
-10	93	55
-11	96	56
-12	98	57
-13	100	58
-14	103	59
-15	105	60
-16	107	61
-17	110	62
-18	112	63
-19	114	64
-20	116	65
-21	119	66
-22	121	66
-23	123	67
-24	126	68
-25	128	69
-26	130	70

Существуют определённы нормы, которые должны быть соблюдены в создании проектов на тепловые сети и транспортировку горячей воды потребителю, где подача водяного пара должна осуществляться в 400°C, при давлении 6,3 Бар. Подачу тепла от источника рекомендуется выпускать потребителю с величинами 90/70 °C или 115/70 °C.

Нормативные требования следует выполнять на соблюдение утверждённой документации с обязательным согласованием с Минстроем страны.

Ссылка на скачивание графика

Зависимость температуры отопления от наружной температуры

В наше время самой распространенной обогревательной системой на территории Российской Федерации является водяная схема отопления. Данный способ подразумевает, что температура воды в батареях напрямую зависит от показателей воздуха на улице в рассматриваемое время года. В российском законодательстве предусмотрен специальный график расчета температуры, за основу которого берутся погодные условия места жительства, а также источник теплового снабжения.

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.

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.

Ниже представлен файл с примерами температурных графиков и диаграмм для котельных:

Как рассчитывается?

При рассмотрении температурного графика используют две цифры. К примеру, 90-70°C. Подобные показатели означают следующее. В данном примере рассматриваются данные города Калуги. При расчетной температуре воздуха окружающей среды -22°C необходимо добиться наиболее оптимальной температуры внутри квартиры, которая равняется 20°C. Для этой цели в систему отопления внедряется специальный теплоноситель (в нашем случае — это вода), температура которого при входе соответствует 90°C, а при выходе — 70°C.

Стоит иметь в виду, что системы отопления многоквартирных помещений до десяти этажей, которые были построены на территории России в прошлом веке, были рассчитаны под отопительный график 95-70°C. Если количество этажей превышало данные показатели, температурная диаграмма строилась из расчета 105-70°C. В наши дни за назначение данных показателей отвечает проектировщик новостройки. В подобающем большинстве случаев показатели составляют 80-60°C или 90-70°C. Данные нередко варьируются и зависят от особенностей окружающей среды рассматриваемого населенного пункта.

В водяных системах отопления количество поступающего тепла можно изменять путем изменения расхода жидкости-теплоносителя G (количественное регулирование), а также температуры жидкости Т (качественное регулирование) или изменением G и Т одновременно (качественно-количественное регулирование).

Используется следующая формула:

Вычисления подобного рода необходимы для помещений любой площади. Это могут быть как крупные многоэтажки, так и скромные дома в небольших населенных пунктах.

При расчете температурной диаграммы берется во внимание расчетно-зимний и обратный порядок поступления жидкости-теплоносителя, порядок в точке излома диаграммы и величина наружного воздуха. Могут иметь место два вида диаграмм. Первая предназначена только для системы отопления, а вторая для отопления с потреблением горячей воды.

Термины и обозначения

В качестве примера будет рассматриваться методическая разработка «Роскоммунэнерго».

Термины и обозначения, которые будут использованы во время вычислений:

Т1 – теплоноситель от источника;
Т2 – обратное поступление воды;
Т3 – вход в здание;
Тнв – величина наружного воздуха;
Твн – воздух в помещении.

Стоит иметь в виду, что составление температурной диаграммы системы отопления следует начинать с выбора метода регулирования. Для этого необходимо знать отношение:

Согласно данной формуле:

Qср.гвс – это среднее значение расхода тепла на ГВС (горячее водоснабжение) всех потребителей;
Qот – суммарная расчетная нагрузка на отопление потребителей теплоэнергии населенного пункта, для которого рассчитываем температурный график.

Qср.гвс рассчитывается из формулы:

В этой формуле Qmax.гвс – это суммарная расчетная нагрузка на ГВС населенного пункта. Кч – это коэффициент часовой неравномерности, вообще правильно рассчитывать его на основе фактических данных. Если отношение Qср.гвс/Qот меньше чем 0,15, то следует применять центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке. То есть применяется температурная диаграмма центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке. В подавляющем большинстве случаев для пользователей центральной отопительной системы применяется именно такой график.

План расчета

В качестве примера расчета температурного графика будут использованы показатели 130-70°C. Величины температур прямой и обратной сетевой жидкости-теплоносителя в расчетно-зимнем режиме составляют: 130°C и 70°С, температура жидкости на ГВС tг = 65°С.

Для построения диаграммы температур прямой и обратной сетевой воды-теплоносителя принято рассматривать значения следующих характерных схем: расчетно-зимняя система, система при значениях температуры обратной воды-теплоносителя равной 65°С, система при расчетной температуре наружного воздуха на вентиляцию, схема в точке излома температурного графика, а также режим при значении температуры окружающей среды, которая равна 8°С.

Для расчета Т1 и Т2 используем следующие формулы:

Т1 = tвн + Δtр x Õˆ0,8 + ( δtр – 0,5 x υр ) x Õ;
Т2 = tвн + Δtр x Õˆ0,8 — 0,5 x υр x Õ.

Значение данных, используемых в формулах выше:

tвн – значение расчетной температуры воздуха в помещении, tвн = 20 ˚С;
Õ – относительная отопительная нагрузка;
Õ = tвн – tн/ tвн – t р.о;
tн – значение температуры воздуха окружающей среды;
Δtр — расчетно–температурный напор при передаче тепла от отопительных приборов (Δtр = (95+70)/2 – 20 = 62,5 ˚С);
δtр – разность температур прямой и обратной воды-теплоносителя в расчетно–зимнем режиме (δtр = 130 — 70 = 60 °С);
υр – разность температур жидкости в отопительном приборе на входе и выходе в расчетно – зимнем режиме (υр = 95 – 70 = 25 °С).

План расчета:

Рассматриваются известные данные для расчетно-зимней схемы. В нашем случае — это tро = -43 °С, T1 = 130 °С, T2 = 70 °С;
Значение величин при температуре обратной воды-теплоносителя равно 65°С. Подставляем известные величины в вышеуказанные формулы и делаем следующие вычисления:
Т1 = 20 + 62,5 x Õˆ0,8 + (60 – 0,5 x 25) x Õ = 20 + 62,5 x Õˆ0,8 + 47,5 x Õ,
T2 = 20 + 62,5 x Õˆ0,8 – 12,5 x Õ;
Величина температуры в обратке Т2 для этого режима равна 65°С. Отсюда: 65 = 20 + 62,5 x Õˆ0,8 – 12,5 x Õ, методом последовательных приближений определяем Õ. Õ = 0,869. Тогда Т1 = 65 + 60 х 0,869 = 117,14 °С;
Значение температуры воздуха окружающей среды в этом случае будет равно: tн = tвн — Õ х (tвн – tро) = 20 – 0,869 х (20- (-43)) = — 34, 75 °С;
Схема, когда tн = tрвент = -30 °С:
Õот = (20- (-30))/(20- (-43)) = 50/63 = 0,794
Т1 = 20 + 62,5 x 0,794 ˆ0,8 + 47,05 х 0,794 = 109,67°С
T2 = Т1 – 60 х Õ = 109,67 – 60 х 0,794 = 62,03°С;
Схема, когда Т1 = 65 °С (излом температурной диаграммы):
65 = 20 + 62,5 x Õˆ0,8 + 47,5 x Õ, методом последовательных приближений определяем Õ. Õ = 0,3628.
Т2 = 65 – 60 х 0,3628 = 43,23°С
В этом случае температура наружного воздуха tн = 20 – 0,3628 х (20- (-43)) = -2,86°С;
Схема, когда tн = 8 °С
Õот = (20-8)/(20- (-43)) = 0,1905. С учетом срезки температурного графика на горячее водоснабжение принимаем Т1 = 65 °С. Температуру Т2 в обратном трубопроводе в диапазоне от +8 °С до точки излома графика рассчитываем по формуле: t2 = t1 – (t1 – tн)/(t1’ — tн) x (t1’ — t2’),
где t1’ , t2’ — температуры прямой и обратной воды-теплоносителя без учета срезки на ГВС.
T2 = 65 – (65 – 8)/(45,64 – 8) х (45,63 – 34,21) = 47,7°С.

На этом расчет температурного графика для характерных режимов считается законченным. Остальные температуры прямой и обратной воды-теплоносителя для диапазона температур наружного воздуха рассчитываются по аналогичной системе.