График теплосети. Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха

Нормативная температура воды в отопительной системе зависит от температуры воздуха. Поэтому и температурный график подачи теплоносителя в систему отопления рассчитывается в соответствии с погодными условиями. В статье мы расскажем о требованиях СНиП к работе отопительной системы для объектов разного назначения.

из статьи Вы узнаете:

Чтобы экономно и рационально расходовать энергоресурсы в отопительной системе, подача тепла привязывается к температуре воздуха. Зависимость температуры воды в трубах и воздуха за окном выводится в виде графика. Главная задача таких расчетов - поддержание в квартирах комфортных для жильцов условий. Для этого температура воздуха должна составлять около +20…+22ºС.

Температура теплоносителя в системе отопления

Чем сильнее морозы, тем быстрее обогретые изнутри жилые помещения теряют тепло. Для компенсации повышенной теплопотери увеличивается температура воды в системе отопления.

В расчетах используют нормативный показатель температуры. Он подсчитывается по специальной методике и вносится в руководящую документацию. Этот показатель основывается на средней температуре 5 наиболее морозных дней в году. Для вычисления берется 8 самых холодных зим за 50-летний период.

Почему составление температурного графика подачи теплоносителя в систему отопления происходит именно так? Главное здесь - оказаться готовыми к самым сильным морозам, случающимся раз в несколько лет. Климатические условия в конкретном регионе за несколько десятков лет могут поменяться. При пересчете графика это будет учтено.

Значение среднедневной температуры важно также для расчета запаса прочности отопительных систем. При понимании предельной нагрузки можно точно рассчитать характеристики необходимых трубопроводов, запорной арматуры и прочих элементов. Это дает экономию на создании коммуникаций. Учитывая масштабы строительства для городских систем отопления, количество сэкономленных средств будет достаточно большим.

Температура в квартире напрямую зависит от того, насколько сильно разогрет теплоноситель в трубах. Кроме этого, здесь имеют значение и другие факторы:

• температура воздуха за окном;
• скорость ветра. При сильных ветровых нагрузках растут потери тепла через дверные проемы и окна;
• качество заделки стыков на стенах, а также общее состояние отделки и утепления фасада.

Строительные нормы меняются с развитием технологий. Это отражается, в том числе, и на показателях в графике температуры теплоносителя в зависимости от наружной температуры. Если помещения лучше сохраняют тепло, то и энергоресурсов можно тратить меньше.

Застройщики в современных условиях более тщательно подходят к теплоизоляции фасадов, фундамента, подвала и кровли. Это повышает стоимость объектов. Однако одновременно с ростом затрат на строительство снижаются . Переплата на этапе постройки со временем окупается и дает неплохую экономию.

На прогрев помещений непосредственно влияет даже не то, насколько разогрета вода в трубах. Главное здесь - температура радиаторов отопления. Она обычно находится в пределах +70…+90ºС.

На нагрев батарей влияют несколько факторов.

1. Температура воздуха.

2. Особенности отопительной системы. От ее типа зависит показатель, указываемый в температурном графике подачи теплоносителя в систему отопления. В однотрубных системах нормальным считается нагрев воды до +105ºС. Двухтрубное отопление за счет лучшей циркуляции дает более высокую теплоотдачу. Это позволяет снизить температуру до +95ºС. При этом если на входе воду нужно разогреть, соответственно, до +105ºС и +95ºС, то на выходе ее температура в обоих случаях должна быть на уровне +70ºС.

Чтобы теплоноситель не вскипал при разогреве выше +100ºС, в трубопроводы он подается под давлением. Теоретически оно может быть достаточно высоким. Это должно обеспечивать большой запас тепла. Однако на практике далеко не все сети позволяют подавать воду под большим давлением из-за своей изношенности. В результате температура снижается, и при сильных морозах может наблюдаться нехватка тепла в квартирах и других отапливаемых помещениях.

3. Направление подачи воды в радиаторы. При верхней разводке разница составляет 2ºС, при нижней - 3ºС.

4. Тип используемых отопительных приборов. Радиаторы и конвекторы различаются по количеству отдаваемого тепла, а значит, работать они должны в разных температурных режимах. Лучше показатели теплоотдачи именно у радиаторов.

При этом на количество отданного тепла влияет, в том числе, и температура уличного воздуха. Именно она является определяющим фактором в температурном графике подачи теплоносителя в систему отопления.

Когда указывается температура воды +95ºС, речь идет о теплоносителе на входе в жилое помещение. Учитывая потери тепла при транспортировке, котельная должна нагревать ее значительно сильнее.

Чтобы подавать в трубы отопления в квартирах воду нужной температуры, в подвале устанавливается специальное оборудование. Оно смешивает горячую воду из котельной с той, которая поступает из обратки.

Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления

График показывает, какой должна быть температура воды на входе в жилое помещение и на выходе из него в зависимости от уличной температуры.

Представленная таблица поможет легко определить степень нагрева теплоносителя в системе центрального отопления.

Представители коммунальных служб и ресурсоснабжающих организаций производят замеры температуры воды при помощи термометра. В 5 и 6 столбиках указаны цифры для трубопровода, по которому подается горячий теплоноситель. 7 столбик - для обратки.

В первых трех столбиках указана повышенная температура - это показатели для теплогенерирующих организаций. Данные цифры приведены без учета потерь тепла, происходящих в процессе транспортировки теплоносителя.

Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления нужен не только ресурсоснабжающим организациям. При отличии реальной температуры от нормативной у потребителей появляются основания для перерасчета стоимости услуги. Они в своих жалобах указывают, насколько прогревается воздух в квартирах. Это простейший для замера параметр. Проверяющие органы уже могут отследить температуру теплоносителя, и при ее несоответствии графику заставить ресурсоснабжающую организацию исполнять обязанности.

Повод для жалоб появляется, если воздух в квартире остывает ниже следующих значений:

• в угловых комнатах в дневное время - ниже +20ºС;
• в центральных комнатах в дневное время - ниже +18ºС;
• в угловых комнатах ночью - ниже +17ºС;
• в центральных комнатах ночью - ниже +15ºС.

СНиП

Требования к работе систем отопления закреплены в СНиП 41-01-2003. Большое внимание в этом документе уделено вопросам безопасности. В случае с отоплением потенциальную опасность несет разогретый теплоноситель, именно поэтому его температура для жилых и общественных зданий ограничивается. Она, как правило, не превышает +95ºС.

Если вода во внутренних трубопроводах системы отопления разогревается выше +100ºС, то на таких объектах предусматриваются следующие меры безопасности:

• трубы отопления прокладываются в специальных шахтах. В случае прорыва теплоноситель останется в этих укрепленных каналах и не будет источником опасности для людей;
• трубопроводы в многоэтажках имеют специальные конструктивные элементы или устройства, не позволяющие воде вскипать.

Если в здании проложено отопление из полимерных труб, то температура теплоносителя не должна быть больше +90ºС.

Выше мы уже упоминали, что помимо температурного графика подачи теплоносителя в систему отопления ответственным организациям нужно следить за тем, насколько разогреваются доступные элементы отопительных приборов. Эти правила тоже приведены в СНиП. Допустимые температуры колеблются в зависимости от назначения помещения.

В первую очередь, здесь все определяется все теми же правилами безопасности. Например, в детских и лечебных учреждениях допустимые температуры минимальны. В общественных местах и на различных производственных объектах для них обычно особых ограничений не устанавливается.

Поверхность радиаторов отопления по общим правилам не должна разогреваться выше +90ºС. При превышении этой цифры начинаются негативные последствия. Они заключаются, прежде всего, в обгорании краски на батареях, а также в сгорании находящейся в воздухе пыли. Это наполняет атмосферу в помещении вредно влияющими на здоровье веществами. Кроме того, возможен вред для внешнего вида отопительных приборов.

Другой вопрос - обеспечение безопасности в помещениях с горячими радиаторами. По общим правилам полагается ограждать отопительные приборы, температура поверхности которых выше +75ºС. Обычно для этого используются решетчатые ограждения. Они не мешают циркуляции воздуха. В то же время СНиП предполагает обязательную защиту радиаторов в детских учреждениях.

В соответствии со СНиП, максимальная температура теплоносителя меняется в зависимости от назначения помещения. Она определяется как особенностями отопления разных зданий, так и соображениями безопасности. Например, в лечебных учреждениях допустимая температура воды в трубах самая низкая. Она составляет +85ºС.

Максимально разогретый теплоноситель (до +150ºС) можно подавать на следующие объекты:

• вестибюли;
• отапливаемые пешеходные переходы;
• лестничные площадки;
• помещения технического назначения;
• производственные здания, в которых нет склонных к возгоранию аэрозолей и пыли.

Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления по СНиП используется только в холодное время года. В теплый сезон рассматриваемый документ нормирует параметры микроклимата лишь с точки зрения вентиляции и кондиционирования.

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.

Из цикла статей «Что делать, если холодно в квартире»

Что такое – температурный график?

Температура воды в системе отопления должна поддерживаться в зависимости от фактической температуры наружного воздуха по температурному графику, который разрабатывается специалистами-теплотехниками проектных и энергоснабжающих организаций по специальной методике для каждого источника теплоснабжения с учетом конкретных местных условий. Эти графики должны разрабатываться исходя из требования, чтобы в холодный период года в жилых комнатах поддерживалась оптимальная температура*, равная 20 – 22 °С.

При расчетах графика учитываются потери тепла (температуры воды) на участке от источника теплоснабжения до жилых домов.

Температурные графики должны быть составлены как для теплосети на выходе из источника теплоснабжения (котельной, ТЭЦ), так и для трубопроводов после тепловых пунктов жилых домов (групп домов), т. е. непосредственно на входе в систему отопления дома.

От источников теплоснабжения в тепловые сети подается горячая вода по следующим температурным графикам: *

• от крупных ТЭЦ:150/70°С, 130/70°С или 105/70°С;
• от котельных и небольших ТЭЦ: 105/70°С или 95/70°С.

*первая цифра – максимальная температура прямой сетевой воды, вторая цифра – ее минимальная температура.

В зависимости от конкретных местных условий могут быть применены и другие температурные графики.

Так, в г. Москва на выходе из основных источников теплоснабжения применяются графики 150/70°С, 130/70°С и 105/70°С (максимальная/минимальная температура воды в системе отопления).

До 1991 года такие температурные графики ежегодно перед осенне-зимним отопительным сезоном утверждались администрациями городов и других населенных пунктов, что было регламентировано соответствующими нормативно-техническими документами (НТД).

В последующем, к сожалению, эта норма из НТД исчезла, все было отдано на откуп «радеющим за народ», но в то же время не желающим упустить прибыли владельцам котельных, ТЭЦ, других заводов – пароходов.

Однако нормативное требование об обязательности составления температурных графиков отопления восстановлено Федеральным Законом № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г «О теплоснабжении ». Вот что в ФЗ-190 регламентируется по температурному графику (статьи Закона расположены автором в их логической последовательности):

«…Статья 23. Организация развития систем теплоснабжения поселений, городских округов
…3. Уполномоченные… органы [см. ст. 5 и 6 ФЗ-190] должны осуществлять разработку, утверждение и ежегодную актуализацию** схем теплоснабжения, которые должны содержать:
…7) Оптимальный температурный график …
Статья 20. Проверка готовности к отопительному периоду
…5. Проверка готовности к отопит. периоду теплоснабжающих организаций… осуществляется в целях …готовности указанных организаций к выполнению графика тепловых нагрузок, поддержанию температурного графика, утвержденного схемой теплоснабжения …
Статья 6. Полномочия органов местного самоуправления поселений, городских округов в сфере теплоснабжения
1. К полномочиям органов местного самоуправления поселений, городских округов по организации теплоснабжения на соответствующих территориях относятся:
…4) выполнение требований, установленных правилами оценки готовности поселений, городских округов к отопительному периоду, и контроль за готовностью теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций, отдельных категорий потребителей к отопительному периоду ;
…6) утверждение схем теплоснабжения поселений, городских округов с численностью населения менее пятисот тысяч человек…;
Статья 4 , пункт2. К полномочиям фед. органа исп. власти, уполномоченного на реализацию гос. политики в сфере теплоснабжения, относятся:
11) утверждение схем теплоснабжения поселений, гор. округов с численностью населения пятьсот тысяч человек и более…
Статья 29. Заключительные положения
…3. Утверждение схем теплоснабжения поселений … должно быть осуществлено до 31 декабря 2011 г.»

А вот что говорится о температурных графиках отопления в «Правилах и нормах технической эксплуатации жилищного фонда » (утв. Пост. Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170):

«…5.2. Центральное отопление
5.2.1. Эксплуатация системы центрального отопления жилых домов должна обеспечивать:
- поддержание оптимальной (не ниже допустимой) температуры воздуха в отапливаемых помещениях;
- поддержание температуры воды, поступающей и возвращаемой из системы отопления в соответствии с графиком качественного регулирования температуры воды в системе отопления (приложение N 11);
- равномерный прогрев всех нагревательных приборов;
5.2.6. В помещении эксплуатационного персонала должны быть:
…д) график температуры подающей и обратной воды в теплосети и в системе отопления в зависимости температуры наружного воздуха с указанием рабочего давления воды на вводе, статического и наибольшего допустимого давления в системе;…»

В связи с тем, что в домовые системы отопления можно подавать теплоноситель с температурой не выше: для двухтрубных систем – 95 °С; для однотрубных - 105°С, на тепловых пунктах (индивидуальных домовых или групповых на несколько домов) перед подачей воды в дома устанавливаются гидроэлеваторные узлы , в которых прямая сетевая вода, имеющая высокую температуру, смешивается с охлажденной обратной водой, возвращающейся из системы отопления дома. После смешивания в гидроэлеваторе вода поступает в домовую систему с температурой по «домовому» температурному графику 95/70 или 105/70°С.

Далее, как пример, приведен температурный график системы отопления после теплового пункта жилого дома для радиаторов по схеме сверху-вниз и снизу-вверх (с интервалами наружной температуры 2 °С), для города с расчетной температурой наружного воздуха 15 °С (Москва, Воронеж, Орел):

ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ В РАЗВОДЯЩИХ ТРУБОПРОВОДАХ, град. C

ПРИ РАСЧЕТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Пояснения:
1. В гр. 2 и 4 приведены значения температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления:
в числителе - при расчетном перепаде температуры воды 95 - 70 °C;
в знаменателе - при расчетном перепаде 105 - 70 °C.
В гр. 3 и 5 приведены температуры воды в обратном трубопроводе, совпадающие по своим значениям при расчетных перепадах 95 - 70 и 105 - 70 °C.

Температурный график системы отопления жилого дома после теплового пункта

Источник : Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда, прил. 20
(утв. приказом Госстроя РФ от 26 декабря 1997 г. № 17-139).

С 2003 года действуют «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда» (утв. Пост. Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170), прил. 11.

Просматривая статистику посещения нашего блога я заметил, что очень часто фигурируют такие поисковые фразы как, например, «какая должна быть температура теплоносителя при минус 5 на улице?» . Решил выложить старый график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха . Хочу предупредить тех, кто на основании этих цифр попытается выяснить отношения с ЖЭУ или тепловыми сетями: отопительные графики для каждого отдельного населенного пункта разные (я писал об этом в статье ). По данному графику работают тепловые сети в Уфе (Башкирия).

Так же хочу обратить внимание на то, что регулирование происходит по среднесуточной температуре наружного воздуха, так что, если, например, на улице ночью минус 15 градусов, а днем минус 5 , то температура теплоносителя будет поддерживаться в соответствии с графиком по минус 10 о С .

Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.

Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 10 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70 , значит при -10 о С температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 о С при графике 105/70 или 65,3 о С при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 о С.

Как правило, значения температуры в подающем трубопроводе тепловых сетей при задании на теплоисточник округляются. Например, по графику должно быть 85,6 о С, а на ТЭЦ или котельной задается 87 градусов.

Прошу не ориентироваться на диаграмму в начале поста — она не соответствует данным из таблицы.

Расчет температурного графика

Методика расчета температурного графика описана в справочнике (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).

Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т 1 , Т 3 , Т 2 и т. д.

К нашей радости у нас есть компьютер и табличный процессор MS Excel. Коллега по работе поделился со мной готовой таблицей для расчета температурного графика. Её в свое время сделала его жена, которая трудилась инженером группы режимов в тепловых сетях.

Для того, чтобы Excel расчитал и построил график достаточно ввести несколько исходных значений:

• расчетная температура в подающем трубопроводе тепловой сети Т 1
• расчетная температура в обратном трубопроводе тепловой сети Т 2
• расчетная температура в подающем трубопроводе системы отопления Т 3
• Температура наружного воздуха Т н.в.
• Температура внутри помещения Т в.п.
• коэффициент «n » (он, как правило, не изменен и равен 0,25)
• Минимальный и максимальный срез температурного графика Срез min, Срез max .

Все. больше ничего от вас не требуется. Результаты вычислений будут в первой таблице листа. Она выделена жирной рамкой.

Диаграммы также перестроятся под новые значения.

Также таблица считает температуру прямой сетевой воды с учетом скорости ветра.

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.

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.

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

Па/м

Таблица 6 - Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений

Таблица 7 - Гидравлический расчет магистральных трубопроводов

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.