Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

Содержание

Погодозависимое управление отопительными системами с помощью температурного графика! реальная экономия энергоресурсов с умным регулированием!

Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

В данном статье рассмотрим принцип работы погодозависимого управления для отопительных систем, где и для чего применяется температурный график, а также на практическом примере покажем эффективность внедрения погодозависимого управления на промышленном оборудовании.

Температурный график предназначен для регулирования температуры теплоносителя согласно температуры воздуха на улицы. Простыми словами, когда температура на улице относительно высокая, необходимо понижать нагрев воды для отопления различных зданий и помещений, тем самым производя экономию энергоресурсов: газ, электроэнергия.

В связи с этим был создан температурный график, при этом он может отличаться для разных регионов России. В старых домах по сей день отсутствует какое-либо регулирование тепловыми энергоресурсами, в связи с этим при тёплой температуре на улице – батареи в помещениях крайне горячие.

Неразумное регулирование энергоресурсами ложится на плечи проживающих граждан в виде высоких коммунальных платежей.

На данном рисунке представлен температурный график, по которому производится регулирования температуры теплоносителя. Простой температурный график создается по двум точкам: нижней и верхней.

Нижняя и верхняя точка определяется следующим образом: при температуре наружного воздуха +11°С – температура в теплосети должна быть 40°С (нижняя точка), при температуре наружного воздуха -32°С – температура в теплосети должна быть +85°С.

Данные значения взяты примерные для просты объяснения (для каждого региона России имеются данные точки).  Далее эти точки соединяются прямой линией и образуется прямая зависимость между наружной температурой воздуха и температурой теплосети.

Более сложные температурные графики, которые строятся по нескольким точкам и имеют не прямо пропорциональную зависимость мы не будем рассматривать в данной статье, так как они мало популярные.

Значения точек температурного графика задается в управляющее устройство (контроллер), которое в свою очередь постоянно измеряет температуру наружного воздуха и теплосети, и в дальнейшем подает сигналы на регулирующую запорную арматуру (трехходовой клапан). Таким образом, производится ПИД регулирование трехходовым клапаном.

При изменении температуры на улице, контроллер подает кратковременные импульсы на закрытие или открытие трехходового клапана, тем самым увеличивая или уменьшая приток горячей воды в теплосети. Регулирования температуры в теплосети с помощью трехходового клапана является самым востребованным и простым способом.

Сигналы по регулированию трехходового клапана могут быть дискретными (чаще всего используется) и аналоговыми, но в данной статье мы на этом останавливаться не будем. В температурном графике существуют так называемые: тепловая и холодная срезка, при которых перестает происходить регулирования температуры в теплосети. Например, теплая срезка имеет температуру равную +35…

40°С, при которой перестает работать регулировка температуры теплосети по температурному графику. Это связано с тем, что если понижать температуру в теплосети до +15…20°С, то на батареях и трубах в помещениях будет образовываться конденсат.

Также при погодозависимом регулировании по температурному графику как правило в управляющем устройстве выставляется зона нечувствительности, которая определяет температурный диапазон в котором не будет производится регулирование трехходовым клапаном.

В системах погодозависимого управления необходимо предусматривать коэффициент диапазона регулирования, это диапазон значений разницы между текущей температурой воды в подаче теплосети в пределах которого осуществляется короткоимульсное регулирование в пропорциональной зоне.

За пределами этой указанной зоны пропорциональности осуществляется сквозное управление трехходовым клапаном, т.е.

при выходе за пределы этой зоны на клапан подается непрерывный импульс управления, продолжительность этого импульса длиться до того момента, пока значения разницы снова не вернется в зону регулирования. 

Современные системы управления с погодозависимым регулированием обеспечивают не только комфортное регулирование температуры теплоносителя по температурному графику, но также способны в определенные часы и дни дополнительно понижать температуру в теплосети.

Данное регулирование обусловлено отсутствием людей в помещениях в данные часы или выходные дни (например). Таким образом, по определенному временному интервалу возможно понижать температуру в теплоносителе.

Например, когда люди уходят с работы, в 18:00 возможно производить понижение температуры теплоносителя на 10°С и в 5:00 выводить температуру теплоносителя на рабочий режим. Соответственно в выходные дни возможно выполнять аналогичные действия на весь день или выборочно по часам.

Такое регулирование дает дополнительную экономию газа, тем самым экономит Ваши деньги. Конечно дополнительное регулирование не везде применимо, но заслуживает большого внимания!

Наша компания имеет опыт внедрения погодозависимых систем регулирования на газовых котельных, а также имеет представление об эффективности данных систем управления.

Снижение уровня потребление газа после внедрения погодозависимого управления стало около 15-22% без учёта понижения температуры теплоносителя в вечернее время и выходные дни.

Конечно, этот процент может варьироваться в большую или меньшую сторону, в зависимости от первоначальных условий регулирования тепла. Экономический эффект максимально заметен весной и осенью, когда температура на улице варьируется от -10…+15°С. 

Представляем Вашему вниманию инструкцию на погодозависимую систему управления. В ней непосредственно описан процесс настройки и регулирования по температурному графику.

Система управления является универсальной для управления температурой теплосети с помощью трехходового клапана (дискретным управлением).

Управление погодозависимого регулирования выполнено на базе бюджетного контроллера Unitronics JZ20R16, который имеет текстовый HMI экран для отображения необходимой информации. 

задача системы управления с погодозависимым регулированием – создавать комфортные температурные условия в помещениях и домах, при этом потреблять минимальное количество энергоресурсов!

Если у Вас имеются вопросы по данной системе управления, либо Вам необходимо подобрать промышленное оборудование для различных систем автоматизации, свяжитесь с нами любым удобным для Вас способом!

Источник: https://xn----8sbk.xn--p1ai/articles/temperature-grafik

Температурный график тепловой сети – расчет и составление графика

Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

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.

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.

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/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.

Расчет поверхностной мощности батарей

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

Руд = Рmax/Fакт

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.

Источник: https://homehill.ru/otoplenie/sistemy/temperaturnyj-grafik.html

Параметры теплового узла согласно температурного графика

Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

Существуют определенные закономерности, по которым меняется температура теплоносителя в центральном отоплении. Для того, чтобы адекватно прослеживать эти колебания, существуют специальные графики.

Причины температурных изменений

Для начала важно понять несколько моментов:

  1. Когда изменяются погодные условия, это автоматически влечет за собой изменение теплопотерь. При наступлении холодов для поддержания в жилище оптимального микроклимата тратится на порядок больше тепловой энергии, чем в теплый период. При этом уровень расходуемого тепла рассчитывается не точной температурой уличного воздуха: для этого используется т.н. «дельта» разницы между улицей и внутренними помещениями. К примеру, +25 градусов в квартире и -20 за ее стенами повлекут за собой точно такие же затраты тепла, как при +18 и -27 соответственно.
  2. Постоянство теплового потока от батарей отопления обеспечивается стабильной температурой теплоносителя. При снижении температуры в помещении будет наблюдаться некоторый подъем температуры радиаторов: этому способствует увеличение дельты между теплоносителем и воздухом в помещении. В любом случае, это не сможет адекватно компенсировать возрастание тепловых потерь посредством через стены. Объясняется это установкой ограничений для нижней границы температуры в жилище действующим СНиПом на уровне +18-22 градусов.

Логичнее всего решить возникшую проблему увеличения потерь повышением температуры теплоносителя. Важно, чтобы ее возрастание происходило параллельно снижению температуры воздуха за окном: чем там холоднее, тем большие потери тепла нуждаются в восполнении.

Для облегчения ориентации в этом вопросе на каком-то этапе было решено создать специальные таблицы согласования обоих значений.

Исходя из этого, можно сказать, что под температурным графиком системы отопления подразумевается выведение зависимости уровня нагрева воды в подающем и обратном трубопроводе по отношению к температурному режиму на улице.

Особенности температурного графика

Вышеупомянутые графики встречаются в двух разновидностях:

  1. Для сетей теплоподачи.
  2. Для системы отопления внутри дома.

Для понимания того, чем отличаются оба этих понятия, желательно для начала разобраться в особенностях работы централизованного отопления.

Связка между ТЭЦ и тепловыми сетями

Назначением этой комбинации является сообщение теплоносителю должного уровня нагрева, с последующей транспортировкой его к месту потребления. Теплотрассы обычно имеют длину в несколько десятков километров, при общей площади поверхности в десятки тысяч квадратных метров. Хотя магистральные сети и подвергаются тщательной теплоизоляции, без теплопотерь обойтись невозможно.

По ходу движения между ТЭЦ (или котельной) и жилыми помещениями наблюдается некоторое остывание технической воды.

Сам по себе напрашивается вывод: чтобы донести до потребителя приемлемый уровень нагрева теплоносителя, его необходимо подавать внутрь теплотрассы из ТЭЦ в максимально нагретом состоянии.

Повешение температуры ограничено точкой кипения. Ее можно сместить в сторону повышения температуры, если увеличивать давление в трубах.

Стандартный показатель давления в подающей трубы теплотрассы находится в пределах 7-8 атм. Данный уровень, несмотря на потери напора по ходу транспортировки теплоносителя, дает возможность обеспечить эффективную работу отопительной системы в зданиях высотой до 16 этажей. При этом дополнительные насосы обычно не нужны.

Очень важно то, что такое давление не создает опасности для системы в целом: трассы, стояки, подводки, смесительные шланги и другие узлы сохраняют свою работоспособность длительное время.

Учитывая определенный запас для верхнего предела температуры подачи, его значение берется, как +150 градусов.

Пролегание самых стандартных температурных графиков подачи теплоносителя в систему отопления проходит в промежутке между 150/70 — 105/70 (температуры подающей и обратной трассы).

Особенности подачи теплоносителя в систему отопления

Домовая система отопления характеризуется наличием ряда дополнительных ограничений:

  • Значение наибольшего нагрева теплоносителя в контуре ограничено показателем +95 градусов для двухтрубной системы и +105 для однотрубной системы отопления. Следует заметить, что дошкольные воспитательные учреждения характеризуются наличием более строгих ограничений: там температура батарей не должна подниматься выше +37 градусов. Чтобы компенсировать такое уменьшение температуры подачи, приходится наращивать число радиаторных секций. Внутренние помещения детских садов, расположенных в регионах с особо суровыми климатическими условиями, буквально напичканы батареями.
  • Желательно добиться минимальной температурной дельты графика подачи отопления между подающим и обратным трубопроводами: в противном случае степень нагрева радиаторных секций в здании будет иметь большую разницу. Для этого теплоноситель внутри системы должен двигаться максимально быстро. Однако тут есть своя опасность: из-за высокой скорости циркуляции воды внутри отопительного контура ее температура на выходе обратно в трассу будет излишне высокой. В итоге это может привести к серьезным нарушениям в работе ТЭЦ.

Источник: https://wooc-service.ru/parametry-teplovogo-uzla-soglasno-temperaturnogo-grafika/

Отопление температура теплоносителя нормы

Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха

Понятие нормы отопления может быть совершенно разным для двух ситуаций: когда квартира отапливается централизованно, и когда в доме установлено и функционирует автономное отопление.

Централизованное отопление в квартире

В чем разница отопительных норм централизованного и автономного отопления?

В случае централизованного отопления в расчет должны приниматься местонахождение квартиры (угловая или нет), а также расчетные температуры теплоносителя. Они определяются индивидуально для каждого региона страны с учетом климатического режима в холодную пору года.

Схема отопления многоквартирного дома

Гораздо свободнее в этом вопросе будут чувствовать себя обладатели систем автономного отопления. Тут понятие нормы отопления будет являться достаточно условным, определяющим, прежде всего, комфортность проживания, а также учитывающим возможности отопительного котла и финансовое состояние хозяев.

Отдельно следовало бы выделить вопрос, касающийся норм отопления относительно зданий, в которых вентиляция, кондиционирование, а также повышение температуры производится встроенными сплит-системами. Их работа определяется суммарными затратами на создание во всех комнатах микроклимата, показатели которого будут оптимальными не только по температуре, но также и по влажности воздуха.

Установлено, в частности, что при повышенной влажности воздуха температура определяется людьми как более высокая, нежели для тех случаев, когда в помещениях поддерживается более низкая влажность. Поэтому в данном случае вместо положения о нормативном обогреве следовало бы пользоваться совокупностью параметров микроклимата.

Нормы по отоплению для многоквартирных домов, отапливаемых централизованно

Данные нормы являются наиболее «древними». Они рассчитывались в то время, когда на топливе для подогрева теплоносителя не экономили, батареи были горячими. Зато дома строились преимущественно из «холодных» по качествам теплосбережения материалов, то есть из бетонных панелей.

Времена изменились, но нормы остались теми же. Согласно действующему ГОСТ Р 52617-2000, температура воздуха в жилых помещениях не должна быть ниже 18°С (для угловых комнат – не менее 20°С).

При этом организация – поставщик тепловой энергии имеет право в ночное время (0-5 часов) снижать температуру воздуха не более, чем на 3°С.

Отдельно устанавливаются нормы отопления для различных помещений квартиры: например, в ванной комнате должно быть не менее 25°С, а в коридоре – не менее 16°С.

Общество длительно и временами небезуспешно ведет борьбу за изменение порядка определения норм отопления, привязывая их не к температуре воздуха в помещениях, а к средней температуре теплоносителя.

Данный показатель является значительно более объективным для потребителей, хотя и невыгодным для поставщика тепловой энергии.

Судите сами: температура в жилых помещениях часто зависит не только от работающей системы, сколько от характера жизнедеятельности человека и условий его проживания.

Например, теплопроводность кирпича значительно ниже, чем бетона, поэтому в кирпичном доме при одной и той же температуре придется затратить меньшее количество тепловой энергии. В таких помещениях, как кухня, в процессе готовки пищи выделяется тепла не намного меньше, чем от батарей отопления.

Многое зависит также от конструктивных особенностей самих отопительных приборов. Скажем, системы панельного отопления будут при той же температуре воздуха иметь более высокую теплоотдачу, чем чугунные батареи.

Таким образом, нормы отопления, привязанные к температуре воздуха, являются не совсем справедливыми. При данном способе учитывается температура наружного воздуха ниже 8°С.

При фиксации такого значения в течение трех дней подряд теплогенерирующая организация должна безусловно подать тепло потребителям.

Для средней полосы расчетные значения температуры теплоносителя в зависимости от температуры внешнего воздуха имеют следующие значения (для удобства пользования данными значениями, используя бытовые термометры, температурные показатели округлены):

Температура наружного воздуха, °С

Температура сетевой воды в подающем трубопроводе, °С

Пользуясь приведенной таблицей, можно легко определить температуру воды в системе панельного отопления (или в любой другой), использовав обычный градусник в момент спуска части теплоносителя из системы.

Для прямой ветки пользуются данными граф 5 и 6, а для обратки – данными графы 7.

Отметим, что первые три графы устанавливают отпускную температуру воды, то есть без учета потерь в передающих магистральных трубопроводах.

Если фактическая температура теплоносителя не соответствует нормативной, это является основанием для пропорционального уменьшения платы за предоставляемые услуги центрального теплоснабжения.

Есть еще вариант с установкой тепловых счетчиков, но он срабатывает лишь тогда, когда все квартиры в доме обслуживаются системой централизованного отопления. Кроме того, такие счетчики подлежат ежегодной обязательной проверке.

Нормы отопления для систем индивидуального отопления

Квартира с автономным теплоснабжением

В данном случае под понятием нормы отопления стоит понимать теплоотдачу отопительного прибора, которая приходится на единицу площади помещения, где этот прибор установлен.

При этом стоит различать между собой понятия «радиатор» и «отопительный прибор».

Например, вентиляция и кондиционирование воздуха при одновременном его обогреве, которая выполняется при помощи кондиционеров комбинированного действия, не подпадает под понятие ни радиатора, ни отопительного прибора.

Формула для определения нормы для систем теплоснабжения при известной тепловой мощности отопительного прибора Р, Вт имеет вид:

Здесь S – площадь помещения в м 2. для которого выполняется данный расчет; h – высота помещения в м; 41 – эмпирический коэффициент минимума тепловой мощности для помещений с постоянным местонахождением людей.

Полученную величину необходимо соотнести с реальной теплоотдачей отопительного прибора. В зависимости от типа системы отопления этот параметр на одну секцию составляет:

  1. Для чугунных радиаторов – 90-160 Вт (большие данные соответствуют максимальной температуре теплоносителя в 90°С, при меньших значениях норму отопления следует пропорционально пересчитать).
  2. Для стальных радиаторов – 60-170 Вт (при снижении температуры теплоносителя тепловая мощность стальных радиаторов падает более резко, нежели у чугунных).
  3. Для алюминиевых и биметаллических радиаторов 160-200 Вт.

Разделив значение Р на нормативный показатель теплоотдачи радиатора определенного типа, получим требуемое для обеспечения необходимых норм количество секций. Остается только их приобрести. Таким образом, для индивидуального дома соблюдение теплового режима обеспечивается в основном за счет конструктивных особенностей отопительных приборов.

Для повышения точности расчета норм необходимо учесть и способ подключения отопительных приборов. Так, при нижнем подключении нормативная тепловая мощность радиаторов снижается на 10%, а при подключении по однотрубной системе – на 25-30%.

Следует отметить, что тепловая мощность отопительного прибора любого типа во многом определяется допускаемым давлением теплоносителя, который прокачивается через этот прибор. Минимальное давление в системе отопления должно быть не менее 2-4 атм. а максимальное 6-8 атм.

В первом случае обогрев будет крайне неэффективным, а во втором — могут не выдержать трубопроводы.

Таким образом, нормы отопления для индивидуального дома (или для автономного отопления квартиры) рассчитываются в зависимости от типа отопительных приборов и фактического давления теплоносителя в системе отопления.

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);

Источник: http://teplosten24.ru/otoplenie-temperatura-teplonositelya-normy.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.