Каждая управляющая компания стремиться к достижению экономичных затрат на обогрев многоквартирного дома. К тому же пытаются прийти жильцы частных домов. Этого можно достичь, если составить температурный график, в котором будет отражена зависимость выдаваемого носителями тепла от погодных условий на улице. Правильное использование этих данных позволяют оптимально распределять горячую воду и отопление потребителям.

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.

Важно! 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.

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/см 2 . 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.

Важно отметить! 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.

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.

Температурный график системы отопления 95 -70 градусов Цельсия – это самый востребованный температурный график. По большому счёту можно с уверенностью сказать, что все системы центрального отопления работают в этом режиме. Исключением являются только здания с автономным отоплением.

Но и в автономных системах могут быть исключения при использовании конденсационных котлов.

При использовании котлов работающих по конденсационному принципу температурные графики отопления имеют свойство быть ниже.

Применение конденсационных котлов

К примеру, при максимальной нагрузке для конденсационного котла, будет режим 35-15 градусов. Это объясняется тем, что котел добирает теплоту из уходящих газов. Одним словом, при других параметрах, к примеру, тех же 90-70, он не сможет эффективно работать.

Отличительными свойствами конденсационных котлов является:

• высокое КПД;
• экономичность;
• оптимальное КПД при минимальной нагрузке;
• качество материалов;
• высокая цена.

Вы много раз слышали, что КПД конденсационного котла около 108%. Действительно, инструкция говорит то же самое.

Но как так может быть, ведь нас ещё со школьной парты учили, что больше 100% не бывает.

1. Все дело в том, что при подсчете КПД обычных котлов, максимумом берется именно 100% .
   Но обычные просто выкидывают дымовые газы в атмосферу, а конденсационные утилизируют часть уходящей теплоты. Последняя в дальнейшем пойдет на обогрев.
2. Ту теплоту, которая будет утилизирована и использована по второму кругу и прибавляют к КПД котла . Обычно конденсационный котел утилизирует до 15% дымовых уходящих газов, именно эта цифра и слаживается с КПД котла (примерно 93%). В итоге получается число 108%.
3. Бесспорно, утилизация теплоты это нужная вещь, но сам котел для такой работы стоит немалых средств .
   Высокая цена котла из-за нержавеющего теплообменного оборудования, которое утилизирует тепло на последнем тракте дымохода.
4. Если вместо такого нержавеющего оборудования поставить обычное железное, то оно придет в негодность через очень короткий промежуток времени . Так как содержащаяся влага в уходящих газах имеет агрессивные свойства.
5. Главная особенность конденсационных котлов заключается в том, что они достигают максимальную экономичность при минимальных нагрузках .
   Обычные котлы () наоборот достигают пика экономности при максимальной нагрузке.
6. Прелесть этого полезного свойства в том, что во время всего отопительного периода, нагрузка на отопление не все время максимальна .
   От силы 5-6 дней обычный котел работает на максимум. Поэтому обычный котел не может сравниться по характеристикам с конденсационным котлом, который имеет максимальные показатели при минимальных нагрузках.

Фото такого котла вы можете увидеть чуть выше, а видео с его работой легко можно найти в интернете.

Обычная система отопления

Можно с уверенностью сказать, что температурный график отопления 95 – 70 наиболее востребован.

Объясняется это тем, что все дома, которые получают теплоснабжение от центральных источников теплоты, рассчитаны под работу по такому режиму. А таких домов у нас более 90%.

Принцип работы такого получения теплоты происходит в несколько этапов:

• источник теплоты (районная котельная), производит нагрев воды;
• нагретая вода, через магистральные и распределительные сети движется к потребителям;
• в доме у потребителей, чаще всего в подвале, через элеваторный узел горячая вода смешивается с водой из системы отопления, так называемой обраткой, температура которой не более 70 градусов, и далее нагревается до температуры 95 градусов;
• дальше нагретая вода (та которая 95 градусов), проходит через отопительные приборы системы отопления, обогревает помещения и опять возвращается к элеватору.

Совет. Если у вас кооперативный дом или общество совладельцев домов, то вы можете настроить элеватор своими руками, но для этого требуется строго соблюдать инструкцию и правильно выполнить расчет дроссельной шайбы.

Плохой обогрев системы отопления

Очень часто приходится слышать, что отопление у людей работает плохо и у них холодно в помещениях.

Объяснением этому может быть много причин, наиболее распространенные это:

• график температурный системы отопления не соблюден, возможно, неправильно рассчитан элеватор;
• домовая система отопления сильно загрязнена, что сильно ухудшает проход воды по стоякам;
• замулившиеся радиаторы отопления;
• самовольное изменение системы отопления;
• плохая теплоизоляция стен и окон.

Часто распространенная ошибка – это неверно рассчитанное сопло элеватора. Вследствие чего функция подмешивания воды и работа всего элеватора в целом нарушена.

Такое могло произойти по нескольким причинам:

• халатности и необученности персонала по эксплуатации;
• неверно выполненными расчетами в техническом отделе.

В течение многих лет эксплуатации систем отопления, люди редко задумываются о надобности прочистки своих систем теплообеспечения. По большому счету это касается зданий, которые построены во времена советского союза.

Все системы отопления должны проходить гидропневматическую промывку перед каждым отопительным сезоном. Но это соблюдается только на бумаге, так как ЖЕКи и прочие организации выполняют эти работы только на бумаге.

Вследствие этого засоряются стенки стояков, а последние становятся меньше в диаметре, что нарушает гидравлику всей системы отопления в целом. Уменьшается количество пропускаемой теплоты, то есть кому- то её попросту не хватает.

Выполнить гидропневматическую продувку можно и своими руками, достаточно иметь компрессор и желание.

То же самое касается и чистки радиаторов отопления. За многие годы эксплуатации радиаторы внутри скапливают много грязи, ила и прочих дефектов. Периодически, хотя бы раз в три года, нужно их отсоединять и промывать.

Грязные радиаторы сильно ухудшают тепловую отдачу в вашем помещении.

Самый распространенный момент – это самовольное изменение и перепланировка систем отопления. При замене металлических старых труб на металлопластиковые не соблюдаются диаметры. А то и вообще добавляются различные изгибы, что увеличивает местные сопротивления и ухудшает качество отопления.

Очень часто при такой самовольной реконструкции и меняется и число секций радиаторов. И действительно, почему бы не поставить себе побольше секций? Но в итоге ваш сосед по дому, живущий после вас получит меньше необходимой ему теплоты для обогрева. А сильней всего пострадает последний сосед, который недополучит теплоту больше всех.

Немаловажную роль играет термическое сопротивление ограждающих конструкций, окон и дверей. Как показывает статистика, через них может уходить до 60% теплоты.

Элеваторный узел

Как уже мы говорили выше, все водоструйные элеваторы предназначены для подмешивания воды из подающей магистрали тепловых сетей в обратку системы отопления. Благодаря этому процессу создается циркуляция системы и напор.

Что касается материала применяемого для их изготовления, то применяют и чугун, и сталь.

Рассмотрим принцип работы элеватора по фото приведенному ниже.

Через патрубок 1 вода из тепловых сетей проходит через сопло эжектора и с большой скоростью попадает в камеру смешения 3. Там к ней подмешивается вода из обратки системы отопления здания, последняя подается через патрубок 5.

Вода, которая получилась в итоге, направляется в подачу системы отопления через диффузор 4.

Для того чтобы элеватор правильно функционировал, нужно чтобы горловина его была верно подобрана. Чтобы это сделать производятся вычисления с помощью формулы ниже:

Где ΔРнас — расчётное циркуляционное давление в системе отопления, Па;

Gсм- расход воды в отопительной системе кг/ч.

К сведению!
Правда, для такого расчета понадобиться схема отопления здания.

Температурный график представляет собой зависимость степени нагрева воды в системе от температуры холодного наружного воздуха. После необходимых вычислений результат представляют в виде двух чисел. Первое означает температуру воды на входе в систему теплоснабжения, а вторая на выходе.

Например, запись 90-70ᵒС означает, что при заданных климатических условиях для отопления определенного здания понадобится, чтобы на входе в трубы теплоноситель имел температуру 90ᵒС, а на выходе 70ᵒС.

Все значения представляются для температуры воздуха снаружи по наиболее холодной пятидневке. Данная расчетная температура принимается по СП «Тепловая защита зданий». Внутренняя температура для жилых помещений по нормам принимается 20ᵒС. График обеспечит правильную подачу теплоносителя в трубы отопления. Это позволит избежать переохлаждения помещений и нерационального расхода ресурсов.

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.

Способы регулирования температуры в системе отопления

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

• количественным;
• качественным;
• временным.

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.

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.

Составление температурного графика

Построенная прямая линия зависит от следующих значений:

• нормируемая температура воздуха в помещении;
• температура наружного воздуха;
• степень нагрева теплоносителя при поступлении в систему отопления;
• степень нагрева теплоносителя на выходе из сетей здания;
• степень теплоотдачи отопительных приборов;
• теплопроводность наружных стен и общие тепловые потери здания.

Чтобы выполнить грамотный расчет, необходимо вычислить разницу между температурами воды в прямой и обратной трубе Δt. Чем выше значение в прямой трубе, тем лучше теплоотдача системы отопления и выше температура внутри помещений.

Чтобы рационально и экономно расходовать теплоноситель, необходимо добиться минимально возможного значения Δt. Это можно обеспечить, например, проведением работ по дополнительному утеплению наружных конструкций дома (стен, покрытий, перекрытий над холодным подвалом или техническим подпольем).

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.

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/R 0)*(t внутр. воздуха -t наружн. 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.

Расчет поверхностной мощности батарей

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

Р уд = Р max /F акт

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.