Как составить температурный график системы отопления

Температурный график отопления

Опубликовано 26 Мар 2014
Рубрика: Теплотехника | 82 комментария

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 водяном отоплении. 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.

Предложенный далее расчет в Excel можно выполнить также в программе OOo Calc из пакета Open Office.

О цветах ячеек листа Excel, которые применены для форматирования в статьях, можно прочесть на странице «О блоге».

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 D3 – D8 для конкретного объекта записываются один раз и далее не меняются. Значение в ячейке D8 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 воздуха t_н выполнен.

Сделаем аналогичный расчет для нескольких различных наружных температур и построим температурный график отопления. (О том, как строить графики в Excel можно прочитать здесь.)

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:

у чугунных радиаторов n=0,15…0,30 (зависит от способа подключения);

у конвекторов n=0,30…0,35 (зависит от марки прибора).

Для любых приборов отопления коэффициент нелинейности теплоотдачи n можно найти в технической документации заводов-изготовителей.

По величине относительного теплового потока q можно понять, что, например, при температуре наружного воздуха t_н=-8 °С в нашем примере котел или система должны работать на 50% номинальной мощности для поддержания в помещении температуры внутреннего воздуха t_вр=+20 °С.

Используя температурный график отопления, можно быстро выполнить экспресс-аудит системы и понять есть недогрев «подачи» или перегрев «обратки», а так же оценить величину расхода теплоносителя.

Конечно, теплопотери здания зависят от переменных в течение суток и месяцев силы ветра, влажности воздуха, инсоляции, однако главнейшим влияющим фактором все-таки на 90…95% является температура наружного воздуха.

Ссылка на скачивание файла: temperaturnyy-grafik-otopleniya (xls 26,0KB).

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Для отопления городских многоквартирных домов основными источниками тепла служат тепловые электроцентрали ТЭЦ, гидроэлектростанции ГЭС, котельные, нагретый теплоноситель (вода) от которых поступает в квартиры по трубопроводу централизованной магистрали. При этом поддержание в помещениях нормированной температуры с одновременным эффективным использованием топлива и снижением теплопотерь происходит, если соблюдается температурный график подачи теплоносителя в систему отопления.

Данный график (таблица) является основным документом для проводящих настройки специалистов теплосетей, распределяющих поток носителя по различным объектам в центральных (ЦТП) и индивидуальных (ИТП) теплопунктах. Чтобы оптимально сбалансировать систему, специалисты проводят замеры водных температур в линии подачи и обратки домов и согласно полученным данным производят терморегулировку или изменяют объем поступления рабочего тела в стояки.

Рис. 1 График термозависимости атмосферного воздуха и теплоносителя в линии подачи и обратки

Теплосети — параметры

Эксплуатация, технические параметры оборудования, правила проектирования и монтажа тепловых сетей (ТС) регламентированы в нормах и правилах СНиП 2.04.07-86, его основные положения:

1. Нормативы распространяются на теплосети и размещенное на них оборудование, транспортирующие нагретую до температуры максимум +200 °С воду или водяной пар с температурным пределом +440 °С при максимальном давлении Ру в трубах 6,3 МПа (63 бара, 63 атмосферы).
2. Нормы действуют на водяные, паровые и конденсаторные теплосети на участке от запорной арматуры на выходе коллекторов или от стен теплового источника до входных задвижек теплопунктов (ТП) зданий.
3. Теплосети с водяным носителем положено проектировать двухтрубными с одновременной подачей тепловой энергии на нужды отопления, вентилирования, горячего водоснабжения (ГВС), технологических процессов.
4. Системы ГВС присоединяют к двухтрубным теплосетям открытого типа (с расширительным баком на чердаке) через трубы подачи и обратки. В замкнутой отопительной системе с гидроаккумуляторным баком и циркуляционным электронасосом подсоединение магистрали ГВС осуществляется через водонагреватели косвенного теплообмена.
5. Системы ГВС могут подключаться к теплосетям через пароводяные водонагреватели.
6. При двухтрубной разводке подключение отопительных контуров и вентиляции потребителей производится непосредственно по зависимой схеме.

Рис. 2 Показатели теплопотока (Вт) на обогрев 1 м² жилых построек по СНиП 2.04.07-86

Характеристики и отпуск теплоносителя

СНиП 2.04.07-86 регламентируют физико-химические характеристики рабочего тела теплосетей, а также отпускные параметры, его основные положения:

• В системах централизованной теплоподачи для нужд отопления, вентилирования, ГВС и проведения техпроцессов в сооружениях производственного и общественно-бытового пользования основным видом теплового носителя служит вода.
• Отпуск и регулирование подачи тепла осуществляется централизованно — на источнике тепла (ТЭЦ), по группам — в регулировочных узлах или ЦТП, индивидуально — в ИТП.
• Для теплосетей с водным рабочим телом отпуск тепловой энергии по нагрузке отопления или совместно с горячим водоснабжением проводят по таблицам взаимозависимости температуры носителя от параметров внешней среды.
• Регулирование производится по количеству (объему подаваемой воды) и количественно-качественным (объемно-температурным) параметрам.
• При централизованном регулировании в теплоснабжающих системах с преобладанием жилищно-коммунальной нагрузки от 65%, используют совместную регулировку по отоплению и ГВС. В случае, если доля жилищно-коммунальный нагрузки меньше 65% от общей, а доля ГВС менее 15% от отопительной нагрузки — регулирование производится по отопительной нагрузке.
• При регулировке отпуска тепла во всех случаях ограничением является минимальная температура носителя в магистрали, необходимая для подогревания холодной воды в контурах ГВС, связанных с линией теплоснабжения пользователей:
  — для закрытых контуров (с электронасосом) температура в системе отопления берется минимум в +70 °С;
  — для гравитационных систем открытого типа устанавливаемая температура воды в трубах отопления — минимум +60 °С.
• Составляя температурный график для системы отопления, принимают средние показатели температур:
  — для начала и окончания отопительного сезона — +8 °С;
  — в помещениях для жилья — +18 °С;
  — внутри производственных цехов — +16 °С.
• Для объектов на производстве и в местах общественного назначения при плановом понижении температуры после смены и в выходные дни реализуют объемное и терморегулирование характеристик рабочего тела в теплопунктах (ТП).

Рис. 3 Центральные теплопункты – внешний вид

Тепловые пункты ТП

Теплопункты в соответствии со СНиП 2.04.07-86* подразделяют на:

• индивидуальные теплопункты (ИТП) — устраивают для подсоединения отопительных, вентиляционных, технологических систем и ГВС в одном здании;
• центральные теплопункты (ЦТП) — аналогичного назначения для двух или более объектов.

В теплопунктах предусмотрена установка оборудования, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных, управляющих приборов и автоматики, выполняющих следующие функции:

• преобразование физического состояния теплоносителя (из парообразного в жидкое) или его свойств;
• контроль физических характеристик рабочего тела (обязательное присутствие);
• учет расхода теплоты (наличие обязательно), рабочего тела и количества конденсата;
• регулировка расхода рабочей среды и ее перераспределение по теплопроводящим контурам (через раздаточные ветви в ЦТП или направление напрямую в линию ИТП);
• защита теплосети от аварийного превышения параметров носителя;
• наполнение и подпитывание теплопотребляющих стояков;
• собирание, охлаждение, возвращение конденсированной жидкости в контур и контроль ее состояния;
• аккумулирование тепла;
• подготовка воды для систем ГВС.

ИТП размещают в каждом здании вне зависимости от присутствия ЦТП, его основная функция – присоединение объекта к теплосетям с выполнением мероприятий, не принятых в ЦТП.

Рис. 4 Параметры некоторых видов отопительных систем разного назначения по СНиП 2.04.05-91

Температурные нормы обогреваемых жилых помещений

В СНиП 2.04.05-91, регламентирующем конструкционные и физические параметры различных видов отопления, указано, какая температура должна поддерживаться в помещениях для комфортабельного проживания и нахождения в нем людей, его некоторые разделы:

1. Отопительную систему сооружений проектируют с учетом равномерного нагрева воздуха в помещениях, обеспечения взрыво- и пожаробезопасности, необходимого напора и теплостойкости магистрали, удобства визуального осмотра, проведения обслуживающих и ремонтных операций на линии.
2. Автоматическую регулировку потока рабочей среды предусматривают при расходе постройкой тепловой энергии больше 50 кВт.
3. Минимальный тепловой поток, поступающий от теплообменных агрегатов в кухонные и жилые помещения принимают в 10 Ватт на квадратный метр пола. При этом учитывают энергию, исходящую от электроприборов, освещения, коммуникаций и различного типа оборудования, присутствующих в комнатах людей и прочих энергетических источников.
4. На этапе проектирования отопительных систем жилых домов предусматривают обеспечение регулирования и учет теплоэнергии здания или его отдельной секции в каждой квартире, помещениях общего пользования.
5. Для определения расхода энергии помимо общего домового счетчика предусматривают устройство:
   — горизонтальной трубной разводки с установкой счетчика израсходованной тепловой энергии в каждой отдельно взятой квартире;
   — систем учета энергии посредством размещения расходомерных индикаторов на каждом теплообменном радиаторе в домах, где используется общая стояковая разводка для нескольких квартир;
   — единого теплового расходомера для всего здания или его секций с реализацией поквартирного подсчета потребляемой энергии согласно их отапливаемой площади.
6. Максимальную поверхностную температуру полов под осевой линией теплообменных приборов в жилых постройках берут равной +35 °С.

Рис. 5 Нормы оптимального микроклимата в зоне обслуживания бытовых, для жилья, административных, общественных помещений по СНиП 2.04.05-91

Для отопления многоквартирного дома или частного жилья выбирается температура воды в системе отопления, точнее ее регулировка в теплообменных радиаторах с таким расчетом, чтобы обеспечить комфортный микроклимат для нахождения жильцов в комнатах. Санитарные требования к условиям проживания в жилых помещениях приведены в СанПиН 2.1.2.2645-10, его нормативы допусков:

• жилые комнаты: +18 — +24 °C;
• кухни, туалеты и ванны совмещенными санузлами: +18 — +26 °С;
• угловые комнаты: выше стандартных показателей для жилых комнат на 2 градуса (+20 — +26 °С);
• кладовки: +12 – +22 °С;
• чердаки и подвалы: +4 – +8 °C;
• коридоры, вестибюли, лестничные проемы и площадки: +14 — +20 °С;
• детские игровые: от +20 до +24 °C;
• закрытые веранды и террасы: +10 — +14 °C.

Для корректного определения температуры в помещениях измерения проводят на удалении в 1 метр от внутренней отделки стен и 1,5 м от полового покрытия.

Для равномерного прогрева помещения по всей площади должна обеспечиваться кратность воздухообмена, ее главные показатели регламентированы СНиП 2.04.05-91 и составляют для жилых комнат минимум 3 м³/ч на 1 м² при естественном проветривании. В индивидуальных домах и квартирах также используются следующие нормативы теплообмена:

• для комнат площадью 18 — 20 м² показатель должен составлять 3 м³/ч на 1 м²;
• при размещении кухнях площадью до 18 м² газовых двухконфорочных и электроплит кратность воздухообмена увеличивается и составляет 60 м³/ч, соответственно с 3-мя конфорками показатель теплообмена 75 м³/ч, при 4-х горелках кратность — 90 м³/ч;
• в ванных комнатах площадью до 25 м² минимальную кратность воздухообмена принимают в 25 м³/ч.
• в туалетных комнатах площадью до 18 м² воздухообменный норматив — от 25 м³/ч.
• в совмещенном санузле принимают кратность воздухообмена 50 м³/ч, при нахождении в нем писсуаров показатель увеличивается на 25 м³/ч.

Рис. 6 Нормы микроклимата в жилых помещениях по СанПиН 2.1.2.2645-10

Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления

Любая автономная отопительная система имеет одинаковый принцип работы — носитель по трубам подается к теплообменникам (радиаторам, теплым полам), а после отдачи тепла через батареи, ветви нагреваемых полов остывшая вода направляется по обратке к нагревательному оборудованию (котлу на различных видах топлива), где после подогрева снова возвращается в контур.

При обогреве зданий используется несколько иной принцип — остывший носитель из обратки поступает в элеваторный узел, где происходит его смешивание с горячей водой (паром) ТЭЦ, после чего жидкость усредненный температуры направляется в обогревательный контур.

Для того, чтобы при обогреве жилых сооружений не возникало несоответствие между наружной температурой окружающей среды и внутренней, приводящее к слишком холодной или горячей атмосфере в квартирах, в теплосетях предусмотрена функция регулирования параметров теплоносителя. Она может осуществляться тремя способами:

1. Количественным, где теплоотдача регулируется изменением объема проходящей по трубам воды в единицу времени, при этом методе подачей управляет встроенный в теплопровод электронасос.
2. Качественным — при этом варианте регулируется максимальная температура теплоносителя на ТЭЦ и в котельных, а также в ИТП и ЦТП.
3. Комбинированным — одновременным изменением объемных и температурных характеристик теплоносителя.

Обычно к одной теплоподающей магистрали подключено несколько зданий, для качественного погодозависимого управления автоматикой применяют следующие методы:

1. Устанавливают в магистраль регуляторы давления, выставляя на них необходимую величину напора.
2. Используют в теплопроводе автоматические балансировочные краны с ниппелями для изменения давления.
3. Регулируют давление балансировочными кранами вручную с отслеживанием температур обратки.
4. Управляют объемом подачи с помощью специального вида запорной арматуры (задвижек).
5. Использует регулировку шайбированием — дроссельными диафрагмами на подающем и обратном теплопроводах, в которых изменяют проходное сечение канала.

Следует отметить, что регулирование проводят по среднесуточной температуре окружающей среды, то есть, если днем ее значение -5 °С, а ночью -15 °С, то настройка будет проводиться по усредненному показателю в -10 °С.

Рис. 7 Индивидуальные теплопункты

Область применения и назначение температурного графика

Температурный график разрабатывается инженерами-теплотехниками в проектных службах теплоснабжающих организаций по методологии, учитывающей конкретные местные условия. Формула расчета температурного графика включает в себя теплопотери транспортируемой среды на отрезке от источника теплоснабжения (ТЭЦ) до зданий. Графики составляют для температур транспортируемого теплоносителя: на выходе ТЭЦ и котельных, на входе домов, после элеваторного узла в ЦТП, ИТП и прохождения его по квартирным батареям (обратка).

Температурная таблица или график показывает взаимосвязь между температурой атмосферного воздуха и теплоносителя на входе системы. Также в нем обязательно приведены температурные показатели воды в линии обратки, которые следует поддерживать в обогревательном контуре.

График несет следующую функциональную нагрузку в обслуживании и эксплуатации теплосетей:

• Соблюдаемая специалистами по обслуживанию норма температуры теплоносителя в системе отопления, приведенная в таблицах, позволяет поддерживать одинаковый комфортный микроклимат в помещениях вне зависимости от состояния внешней атмосферы.
• Применяется при анализе режимов работы, проведении наладочных операций в теплосетях.

Рис. 8 Элеваторный узел – схема и внешний вид

• Обеспечивает экономию топлива на подогрев воды за счет поддержания оптимальной температуры в обратной линии. Это позволяет потребителю и теплоснабжающей организации снизить финансовые расходы на обогрев.
• Также экономия энергоресурсов обеспечивается за счет составления индивидуальных графиков с учетом климатических особенностей региона, технических характеристик и размеров (диаметров) труб, материалов (теплопроводности) стен сооружений.
• Позволяет оптимально распределять не только тепловую энергию, но и поддерживать нужную температуру в связанных с теплосетями линиях ГВС.
• В графике учитывают различные максимальные значения нагрева рабочего тела на ТЭЦ, за стандарт приняты следующие показатели: 150, 130, 120, 105 и 95 °С.
• Применение таблиц позволяет бережно использовать арматуру, оборудование и трубы в зависимости от материала их изготовления, срока службы, физических характеристик и размеров. К примеру, для изношенных теплосетей подбирают щадящую эксплуатацию в режиме отопления 95 70.
• Позволяет производить автоматическое регулирование параметров теплоносителя за счет установки цифровых значений на приборах автоматики в соответствии с табличными данными.
• На основании таблиц подбирают арматуру, оборудование, нагревательные котлы, трубы, радиаторные теплообменники, удовлетворяющие предельным температурным диапазонам теплосетей.
• Также для обеспечения требуемых температур в соответствии с таблицей рассчитывают диаметр труб, выбирают утепляемые участки и теплоизолятор трубопровода: материал его изготовления, толщину.
• Помимо параметров отопления в графике нередко указывают температурные характеристики нагреваемой воды в системах ГВС, вентилирования, связанных с отопительным контуром.
• При необходимости температурный график 95 на 70 из таблицы теплосетей может быть использован в системе отопления частного дома.

Рис. 9 Пример температурного графика

Что собой представляет температурный график системы отопления

Температурный график является одним из важнейших документов для тепловых сетей центрального отопления различных зданий и сооружений, иногда теплоснабжающие организации предоставляют его для утверждения и корректировки в исполнительные органы некоторых городов и поселков.

Стандартная таблица или температурный график системы отопления 95 на 70 (или 150, 130, 120, 105 на 70) включает в себя следующие разделы:

• Температура наружного воздуха. В зависимости от климатического района показатель лежит в диапазоне от +10 (+8 по стандарту) до -40 °С (-28 °С для областей с умеренным климатом).
• Тепловой режим. Определяет стандартное соотношение между подачей и обраткой при самой низкой температуре наружной среды, типовые показатели 150/70, 130/70, 120/70, 105/70, 95/70.
• Температура теплоносителя в трубопроводе подачи. Показывает физическое состояние теплоносителя на входе в здание (ЦТП), в связи с более высокой заполняемостью людьми домов в пятницу и выходные дни параметр в этот период увеличивают на 2 – 5 °С.
• Температурные характеристики теплоносителя, поступающего к потребителю. В центральном тепловом пункте на смесительном оборудовании (элеваторном узле) происходит смешивание рабочей среды от ТЭЦ и обратки, в результате чего тепловой носитель средней температуры направляют в радиаторные теплообменники потребителей.
• Температура обратки. После прохождения теплоносителя по трубам охлажденная вода возвращается обратно в центральный или индивидуальный тепловой пункт, где происходят ее смешивание в элеваторном узле. Жидкость в обратной ветви должна иметь определенную температуру — ее слишком высокое значение приведет к неоправданным теплопотерям и соответственно перерасходу финансовых средств, низкое значение является показателем недостаточного обогрева помещений.
• Иногда в таблицу включают данные о состоянии теплоносителя в системах вентилирования и линиях горячего водоснабжения, связанных с отопительным контуром.

Помимо графика для стандартной двухтрубной отопительной системы применяют аналогичные таблицы для однотрубной разводки.

Рис. 10 Рабочий температурный график для обслуживающего персонала

Температурный график состояния теплоносителя в отопительной системе является важнейшим документом, соблюдение пунктов которого позволяет оптимально использовать тепловую энергию, обеспечивая при этом комфортный микроклимат для проживания в жилых помещениях. Также эксплуатация тепловых сетей в соответствии с графиком позволяет экономить финансовые средства на подогрев теплоносителя, обслуживание и ремонт трубопровода, арматуры и оборудования.

Температурный график тепловой сети

В отопительный промежуток времени очень важно сохранить нормальную температуру в своей квартире. Для того, чтобы поддерживать необходимую температуру в зимнее время период, работники ЦТС разрабатывают особый график и работают по нему. Для жилых домов рассчитываются я особые температурные графики.

Температурный режим отличается в разных регионах страны. Это зависит от погодных особенностей данного региона и от статистики прежних лет. Но об этом мы подробно расскажем немного ниже. Подробнее о том, как рассчитать тепловые потери в тепловых сетях, читайте в статье на нашем сайте.

Зависимость температуры теплоносителя от погоды

График строится по логической схеме – насколько ниже температура воздуха на улице, настолько же выше она будет у теплоносителя. Из этого же следует более высокая температура в квартире. На это соотношение и строится работа предприятий, которые снабжают город теплом. Регулирование тепла, поставляемого в многоквартирный жилой дом, делается основываясь на среднюю температуру за сутки и регулируется постоянно. Например, если днем у нас на улице минус 10°C, а ночью минус 20°C, теплопередача будет осуществляться в соответствии с графиком по минус 15°C.

Об испытании тепловых сетей на максимальную температуру теплоносителя читайте в статье на нашем сайте.

Температурный график теплоносителя

Давайте взглянем какие температурные графики актуальны для домовых систем и для магистральных тепловых систем.

• 150/70;
• 130/70;
• 115/70;
• 105/70;
• 95/70.

Температура наружного воздуха Тнв, °C	Температура сетевой воды в подающем трубопроводе Т1, °C	Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления Т3, °C	Температура воды после системы отопления Т2, °C
150	130	115	105	95
8	53,2	50,2	46,4	43,4	41,2	35,8
7	55,7	52,3	48,2	45,0	42,7	36,8
6	58,1	54,4	50,0	46,6	44,1	37,7
5	60,5	56,5	51,8	48,2	45,5	38,7
4	62,9	58,5	53,5	49,8	46,9	39,6
3	65,3	60,5	55,3	51,4	48,3	40,6
2	67,7	62,6	57,0	52,9	49,7	41,5
1	70,0	64,5	58,8	54,5	51,0	42,4
0	72,4	66,5	60,5	56,0	52,4	43,3
-1	74,7	68,5	62,2	57,5	53,7	44,2
-2	77,0	70,4	63,8	59,0	55,0	45,0
-3	79,3	72,4	65,5	60,5	56,3	45,9
-4	81,6	74,3	67,2	62,0	57,6	46,7
-5	83,9	76,2	68,8	63,5	58,9	47,6
-6	86,2	78,1	70,4	65,0	60,2	48,4
-7	88,5	80,0	72,1	66,4	61,5	49,2
-8	90,8	81,9	73,7	67,9	62,8	50,1
-9	93,0	83,8	75,3	69,3	64,0	50,9
-10	95,3	85,6	76,9	70,8	65,3	51,7
-11	97,6	87,5	78,5	72,2	66,6	52,5
-12	99,8	89,3	80,1	73,6	67,8	53,3
-13	102,0	91,2	81,7	75,0	69,0	54,0
-14	104,3	93,0	83,3	76,4	70,3	54,8
-15	106,5	94,8	84,8	77,9	71,5	55,6
-16	108,7	96,6	86,4	79,3	72,7	56,3
-17	110,9	98,4	87,9	80,7	73,9	57,1
-18	113,1	100,2	89,5	82,0	75,1	57,9
-19	115,3	102,0	91,0	83,4	76,3	58,6
-20	117,5	103,8	92,6	84,8	77,5	59,4
-21	119,7	105,6	94,1	86,2	78,7	60,1
-22	121,9	107,4	95,6	87,6	79,9	60,8
-23	124,1	109,2	97,1	88,9	81,1	61,6
-24	126,3	110,9	98,6	90,3	82,3	62,3
-25	128,5	112,7	100,2	91,6	83,5	63,0
-26	130,6	114,4	101,7	93,0	84,6	63,7
-27	132,8	116,2	103,2	94,3	85,8	64,4
-28	135,0	117,9	104,7	95,7	87,0	65,1
-29	137,1	119,7	106,1	97,0	88,1	65,8
-30	139,3	121,4	107,6	98,4	89,3	66,5
-31	141,4	123,1	109,1	99,7	90,4	67,2
-32	143,6	124,9	110,6	101,0	94,6	67,9
-33	145,7	126,6	112,1	102,4	92,7	68,6
-34	147,9	128,3	113,5	103,7	93,9	69,3
-35	150,0	130,0	115,0	105,0	95,0	70,0

Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 15 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70, значит при -15 °C температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 94,8 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 77,9 °C при графике 105/70 или 71,5 °C при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 °C.

Компания КВиП открыта для свежих умов! Отправьте своё резюме нам и получите возможность устроиться на удалённую работу с гибким графиком. Подробнее о вакансиях в КВиП.

В многоэтажных домах преимущественно центральное отопление. Источники, которые обеспечивают теплоснабжение весь отопительный период, котельные и ТЭЦЫ. Теплоносителем тут является вода. Ее и нагревают до нужной температуры. Горячая вода проходит полный цикл по системе и возвращается обратно. Происходит повторный нагрев. Нужно учитывать, что температура воздуха постоянно меняется. По этой причине целесообразно урегулировать режим подачи отопления, чтобы потребитель постоянно получал оптимальную температуру. Узнать о том, куда пропали регуляторы давления с рынка РФ, Вы сможете в статье на нашем сайте.

Регулирование тепла от центральной системы можно производить двумя вариантами:

1. Качественный — когда сохраняется расход воды, но меняется ее температура;
2. Количественный — когда меняется расход теплоносителя.

Общая информация

В этом разделе мы разберём основную и общую информацию по поводу нашей темы, (вся информация была взята из открытых источников и находится в один клик).

Температура наружного воздуха

Общая температура отопительного промежутка, которая включается в проект системы отопления — это средняя температура составленная из статистики последних пятидесяти лет. Как правило из этого промежутка времени берутся самые холодные восемь лет и на основе проведённой экспертизы получается средняя температура. О том, как избавиться от гидроударов и не потратить много денег, Вы сможете узнать в статье на нашем сайте.

Наверное вас заинтересовало:

• Почему берётся пятьдесят лет?
• Почему из этих пятидесяти лет берётся лишь 8?
• Почему методика именно такая?

Этот метод довольно многогранен. Основные его преимущества в том, что люди будут готовы к экстремально холодной зиме, которые в связи с географическим положением нашей страны случаются раз в несколько лет. Другой плюс этой методики в том, что не тратятся лишние средства на отопление, ведь ставится конкретная цель и для этого будут нужны определённые средства, а в масштабах, например микрорайона речь уже идёт об огромных суммах.

Ознакомиться с теплообменным оборудованием, представленном на нашем сайте, Вы сможете, перейдя по ссылке.

Целевая температура в помещении

Надобно сразу сказать, что на температуру помещения влияет не только отопление и выбранная температура. В месте с этим всем так же есть и другие очень важные факторы, которые представлены ниже:

1. Температура воздуха который стоит на улице. Самая очевидная из всех факторов, насколько она ниже на улице, настолько же больше тепла будет выходить из вашей квартиры.
2. Присутствие ветра. Если его нет, то нечего волноваться, вы будете терять слишком мало тепла, чтобы это заметить. А если скорость ветра например 30 метров в секунду, то это приведёт к довольно большим потерям тепла для всего дома.
3. Задумывались ли вы, насколько хорошо укреплены и утеплены ваши окна, двери, есть ли какие-то случайные щели в стенах? Чаще всего они возникают около окон и дверей. Так же укреплён и утеплён ли ваш фасад. Если ваш ответ нет, то это очень плохо, вы теряйте огромное количество тепла из-за этого. Обязательно всё проверьте и исправьте. Ведь это очень важно.

Интересно: ныне появился тренд именно к постройке высотных домов с высшим уровнем термоизоляции.

Нормативы температур в помещениях разного назначения

1. В квартире: в уголовных комнатах должно быть не ниже 20°C, в остальных комнатах должно быть не ниже 18°C, в ванной комнате как минимум 25°C. При расчетной температуре ниже -31°C для угловых и прочих комнат берутся более высокие значения температуры воздуха, +22 и +20°C;
2. В дет.саду: должно быть от 18 до 23 градуса. Разница в температуре воздуха зависит от назначения комнаты. Для туалетов, спален и игровых комнат  12 градусов по Цельсии, для прогулочных веранд; 30 градусов по Цельсии для помещений бассейнов;
3. В учебных заведениях: от 16°C для спален, а для школ — интернатов до +21°C.

Наши специалисты проконсультируют Вас, проведут индивидуальный расчет, а также подберут оптимальное паровое и пароконденсатное оборудование исходя из Ваших параметров. Присылайте свой проект получите бесплатную экспертную оценку его реальности.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Целью методических
указаний является изложение требований
к работе и рекомендации по её выполнению
с использованием технической литературы.
Выполнение курсовой работы позволит
закрепить теоретический материал,
получаемый на лекциях и в результате
самостоятельной проработки части курса,
применить его к решению практической
задачи.

Определение
тепловых потоков на отопление, вентиляцию
и горячее водоснабжение (Часть 1).

Определить для
условий г. Таллина расчетные тепловые
потоки на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение пяти кварталов района
города (см. рис. 1).

№5

F=15
га

№1

F=10
га

№3

F=20
га

№4

F=10
га

№2

F=15
га

Рис.1 — Район города.

Расчетная
температура наружного воздуха для
проектирования систем отопления t₀
= –21 ⁰С. Плотность
населения Р = 25 чел/га.
Общая площадь жилого здания на одного
жителя f_общ
= 18 м²/чел.
Средняя за отопительный период норма
расхода горячей воды на одного жителя
в сутки а =115 л/сутки.

Решение. Расчет
тепловых потоков сводим в табл..1. В графы
1, 2, 3 таблицы заносим соответственно
номера кварталов, их площадь F_кв
в гектарах, плотность населения Р.
Количество жителей в кварталах m,
определяем по формуле

Для квартала №1
количество жителей составит:

чел

Общую площадь
жилых зданий кварталов А определяем
по формуле

Для квартала №1

м²

Приняв (см. приложение
№4) для зданий постройки после 1985г
величину удельного показателя теплового
потока на отопление жилых зданий qо =
87 Вт/м² при t ₀= -21 ⁰С,
находим расчетные тепловые потоки на
отопление жилых и общественных зданий
кварталов по формуле (1) учебного пособия

Для квартала №1
при K₁= 0,25 получим

Максимальные
тепловые потоки на вентиляцию общественных
зданий кварталов определяем по формуле
(2) учебного пособия

Для квартала №1
при К₂= 0,6 получим

По приложению №5
учебного пособия укрупненный показатель
теплового потока на горячее водоснабжение
q_h c учетом общественных
зданий при норме на одного жителя a =
115 л/сутки составит
407 Вт.

Среднечасовые
тепловые потоки на горячее водоснабжение
жилых и общественных зданий кварталов
определяем по формуле (4) учебного пособия

Для квартала №1
эта величина составит

Суммарный тепловой
поток по кварталам Q_,
определяем суммированием расчётных
тепловых потоков на отопление, вентиляцию
и горячее водоснабжение

Для квартала №1
суммарный тепловой поток составит

Аналогично выполняем
расчёты тепловых потоков и для других
кварталов.

Таблица 1 —
Расчёт тепловых потоков

№ квартала	Площадь квартала Fкв, га	Плотность населения P чел/га	Количество жителей m	Общая площадь, А, м2	Тепловой поток, МВт
Q 0 max	Q v max	Q hm	Q 
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1 2 3 4 5	10 15 20 10 15	25 25 25 25 25	250 375 500 250 375	4500 6750 9000 4500 6750	0,49 0,73 0,98 0,49 0,73	0,059 0,088 0,12 0,059 0,088	0,101 0,152 0,2 0,101 0,152	0,65 0,97 1,3 0,65 0,97
	3,42	0,414	0,706	4,54

Для климатических
условий г. Таллина выполнить расчет и
построение графиков часовых расходов
теплоты на отопление вентиляцию и
горячее водоснабжение, а также годовых
графиков теплопотребления по
продолжительности тепловой нагрузки
и по месяцам. Расчётные тепловые потоки
района города на отопление Q _{0 max}
= 300 МВт, на вентиляцию Q _{v max}
= 35 МВт, на горячее водоснабжение Q_hm
= 60 МВт_. Расчетная температура
наружного воздуха для проектирования
систем отопления t₀ = -21 ⁰C.

Решение.
Определим, используя формулы пересчета
(10) и (11) часовые расходы на отопление и
вентиляцию при температуре наружного
воздуха t_н= +8⁰С.

Отложив на графике
(см. рис. 2.а) значения

и

при t_н= +8 ⁰С, а также
значения

и

при t_н= t₀ = -21 ⁰C
и соединив их прямой, получим графики

=
f (t_н) и

=
f (t_н). Для построения
часового графика расхода теплоты на
горячее водоснабжение, определим,
используя формулу пересчёта (12),
среднечасовой расход теплоты на горячее
водоснабжение для неотопительного
периода

.

График среднечасового
расхода теплоты на горячее водоснабжение
не зависит от температуры наружного
воздуха, и будет представлять собой
прямую, параллельную оси абсцисс с
ординатой 60 МВт для отопительного
периода и с ординатой 38,4 МВт для
неотопительного периода. Просуммировав
ординаты часовых графиков на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение для
диапазона температур t_н = +8 
-21 ⁰C и соединив их прямой получим
суммарный часовой график

.
Для построения годового графика теплоты
по продолжительности тепловой нагрузки
находим продолжительности стояния
температур наружного воздуха в часах
с интервалом 5⁰C и продолжительность
отопительного периода для г. Таллина
n₀ = 5300 ч. Данные сводим в таблицу
№2.

Таблица 2 —
Продолжительность стояния температур
наружного воздуха

Продолжительность стояния, n, час	Температура наружного воздуха
-25 -20	-20 -15	-15 -10	-10 -5	-5 0	0 +5	+5 +8
n	2	47	275	630	800	666	596
Темпера туры	-35 и ниже	-30 и ниже	-25 и ниже	-20 и ниже	-15 и ниже	-10 и ниже	-5 и ниже
n	2	49	324	954	1754	2420	3016

График по
продолжительности тепловой нагрузки
(см. рис. 2 б) строится на основании
суммарного часового графика

.
Для этого из точек на оси температур
(+8, 0, -10, -20, -30) восстанавливаем перпендикуляры
до пересечения с линией суммарного
часового графика и из точек пересечения
проводим горизонтальные прямые до
пересечения с перпендикулярами,
восстановленными из точек на оси
продолжительности, соответствующих
данным температурам. Соединив найденные
точки плавной кривой, получим график
по продолжительности тепловой нагрузки
за отопительный период в течение 4920
часов. Затем построим график по
продолжительности тепловой нагрузки
за неотопительный период, для чего
проведем прямую параллельную оси абсцисс
с ординатой равной

=
38,4 МВт до расчетной продолжительности
работы системы теплоснабжения в году
равной 8400 часов.

Рис.2 а —
часовые графики теплового потребления

б — годовой график
по продолжительности тепловой нагрузки

Для построения
годового графика теплового потребления
по месяцам находим среднемесячные
температуры наружного воздуха. Затем,
используя формулы пересчета (10) и (11)
определим часовые расходы теплоты на
отопление и вентиляцию для каждого
месяца со среднемесячной температурой
ниже +8 ⁰C. Определим суммарные
расходы теплоты для месяцев отопительного
периода как сумму часовых расходов на
отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение. Для месяцев неотопительного
периода (с

>+8)
суммарный расход теплоты будет равен
среднечасовому расходу теплоты на
горячее водоснабжение

=
38,4 МВт. Выполним расчеты для января

МВт

_;
;
;

_;
;
;

_;
;
;

_;
;
;

_;
;
;

_;
;
;

Расчёты сведём в
табл. 3. Используя полученные данные,
построим годовой график теплового
потребления по месяцам (см. рис 3)

Таблица 3 —
Среднечасовые расходы теплоты по месяцам
года

Среднечасовые расходы теплоты по месяцам	Среднемесячные температуры наружного воздуха
Ян	Фев	Март	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сен	Окт	Нояб	Дек
-4,5	-5	-1,6	3,5	9,9	14,2	16,5	15,5	10,6	6,1	1,4	-2,3
	173	176,9	150,7	111,5						91,5	127,6	156,1
	19,95	20,3	17,5	12,95						10,5	14,7	18,2
	60	60	60	60	38,4	38,4	38,4	38,4	38,4	60	60	60
	252,95	257,2	228,2	184,45	38,4	38,4	38,4	38,4	38,4	162	202,3	234,3

Рис. 3. Годовой
график теплового потребления по месяцам

Расчет и построение температурного графика регулирования тепловой нагрузки на отопление.

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 ₁=
130 ⁰С в обратной магистрали
₂=
70 ⁰С, после элеватора ₃=
95 ⁰С. Расчетная температура
наружного воздуха для проектирования
отопления tнро = -21 ⁰С.
Расчетная температура воздуха внутри
помещения tв= 18 ⁰С. Расчетные
тепловые потоки принять те же. Температура
горячей воды в системах горячего
водоснабжения tгв = 60 ⁰С,
температура холодной воды t_с=
5⁰С. Балансовый коэффициент
для нагрузки горячего водоснабжения
_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
⁰С. Значения температур сетевой
воды для систем отопления ₀₁;
₀₂; ₀₃
определим используя расчетные
зависимости (13), (14), (15) для температур
наружного воздуха t_н= +8; 0; -10;
-21⁰С

Определим, используя
формулы (16),(17),(18), значения величин

Для tн = +8 0С
значения 01, 02
,03 соответственно
составят:

Для tн = 0С
значения 01, 02
,03 соответственно
составят:

Для tн = -10С
значения 01, 02
,03 соответственно
составят:

Для tн = -21С
значения 01, 02
,03 соответственно
составят:

Используя расчетные
данные и приняв минимальную температуру
сетевой воды в подающем трубопроводе

=
70 ⁰С, построим отопительно-бытовой
график температур (см. рис. 4). Точке
излома температурного графика будут
соответствовать температуры сетевой
воды

=
70 ⁰С,

=
44,9 ⁰С,

=
55,3 ⁰С, температура наружного
воздуха

=
-2,5 ⁰С. Полученные значения температур
сетевой воды для отопительно-бытового
графика сведем в таблицу 4. Далее
приступаем к расчету повышенного
температурного графика. Задавшись
величиной недогрева t_н=
7 ⁰С определим температуру
нагреваемой водопроводной воды

после водоподогревателя первой ступени

Определим по
формуле (19) балансовую нагрузку горячего
водоснабжения

МВт

По формуле (20)
определим суммарный перепад температур
сетевой воды 
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 ⁰С до t_н
= -2,5 ⁰С

Определим для
указанного диапазона температур
наружного воздуха перепад температур
сетевой воды во второй ступени
водоподогревателя

Определим используя
формулы (22) и (25) значения величин ₂
и ₁ для
диапазона температур наружного воздуха
t_н от t_н
= -2,5 ⁰С до t₀= -21⁰С.
Так, для t_н= -10 ⁰С эти
значения составят:

для t_н=
-21 ⁰С эти значения составят:

. Температуры
сетевой воды

и

в подающем и обратном трубопроводах
для повышенного температурного графика
определим по формулам (24) и (26).

Так, для t_н=
+8 ⁰С и t_н= -2,5 ⁰С эти
значения составят

для t_н =
-10 ⁰С

для t_н =
-21 ⁰С

Полученные значения
величин _2,
_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
⁰С используем формулу (32)

Определим значение
_2v для t_н=
+8 ⁰С. Предварительно зададимся
значением

⁰С.
Определим температурные напоры в
калорифере

и

соответственно для t_н= +8 ⁰С
и t_н= -2,5 ⁰С

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
_2v для
t_н= t_нро
= -21⁰C.

Здесь значения
t
;

;


соответствуют t_н = t_v=
-21 ⁰С. Поскольку данное выражение
решается методом подбора, предварительно
зададимся значением _2v
= 51⁰С. Определим значения t_к
и t

Далее вычислим
левую часть выражения

Поскольку левая
часть выражения близка по значению
правой (0,991), принятое
предварительно значение _2v
= 51 ⁰С 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.

tН	10	20	30	1	2	1П	2П	2V
+8	51,9	36,5	42	3,17	11,23	83,17	33,67	17
-2,5	51,9	36,5	42	3,17	11,23	83,17	33,67	44,9
-10	101,58	58,5	76	2	12,04	103,58	46,1	52,5
-21	130	70	95	0,1	14,3	130,1	55,7	62,5

Рис.4. Температурные
графики регулирования для закрытой
системы теплоснабжения (
отопительно-бытовой; — повышенный)

Построить для
открытой системы теплоснабжения
скорректированного (повышенного) графика
центрального качественного регулирования.
Принять балансовый коэффициент _б
= 1,1. Принять минимальную температуру
сетевой воды в подающем трубопроводе
для точки излома температурного графика



⁰С. 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

⁰С;

⁰C;

⁰C, и температура наружного воздуха

⁰C. Далее приступаем к расчету
скорректированного графика. Определим
балансовую нагрузку горячего водоснабжения

MВт

Определим коэффициент
отношения балансовой нагрузки на горячее
водоснабжение к расчетной нагрузке на
отопление

Для ряда температур
наружного воздуха t_н= +8 ⁰С;
-10 ⁰С; -21 ⁰С, определим
относительный расход теплоты на отопление

по формуле (29); для
t_н= -10

составит:

для t_н=
+8

составит:

для t_н=
-21

составит:

для t_н=
1,9

составит:

Затем, приняв
известные из предыдущей части значения
t_c; t_h; ;
t определим,
используя формулу (30), для каждого
значения t_н относительные
расходы сетевой воды на отопление

.

для t_н=
-10 ⁰С

составит:

для t_н=
+8 ⁰С

составит:

для t_н=
-21⁰С

составит:

для t_н=
1,9⁰С

составит:

Температуры сетевой
воды в подающем _1п
и обратном _2п
трубопроводах для скорректированного
графика определим по формулам (27) и (28).

Так, для t_н
= +8 ⁰С получим

Так, для t_н
= -10 ⁰С получим

Так, для t_н
= -21 ⁰С получим

Так, для t_н
= 1,9 ⁰С получим

Выполним расчеты
_1п и _2п
и для других значений t_н.
Определим используя расчетные зависимости
(32) и (34) температуры сетевой воды _2v
после калориферов систем вентиляции
для t_н= +8 ⁰С и t_н=
-21 ⁰С (при наличии рециркуляции).
При значении t_н= +8 ⁰С
зададимся предварительно величиной
_2v= 23⁰C.

Определим значения
t_к и
t_к

Далее вычислим
левую и правую части выражения

;

Поскольку численные
значения левой и правой частей уравнения
близки, принятое предварительно значение
_2v= 23⁰C
,будем считать окончательным. Определим
также значения _2v
при t_н = t₀= -31 ⁰C.
Зададимся предварительно значением
_2v= 47⁰C

Вычислим значения
t_к и

Полученные значения
расчетных величин сведем в таблицу 5

Таблица
5 — Расчет повышенного (скорректированного)
графика для открытой системы теплоснабжения.

tн	10	20	30	Q0	G0	1п	2п	2v
+8	60	40,4	48,6	0,25	0,75	64	39,3	23
1,9	60	40,4	48,6	0,41	1,3	64	39,3	40,4
-10	101,58	58,5	76	0,717	3,1	102	49	52.5
-21	130	70	95	1	5,65	130	63,5	62.5

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 [6,7],
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_нxS,
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 
и их эквивалентные длины Lэ. Так, на
участке 1 имеется головная задвижка (
= 0,5), тройник на проход при разделении
потока ( =
1,0), Количество сальниковых компенсаторов
( = 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 
на данном участке составит

 = 0,5+1,0 + 3 
0,3 = 2,4

По приложению №14
учебного пособия (при К_э=
0,0005м) эквивалентная длина l_э
для  = 1,0
равна 32,9 м. Эквивалентная длина участка
L_э составит

L_э=
l_э  
= 32,9 2,4 = 79 м

Далее определим
приведенную длину участка L_п

L_п=L
+ L_э= 400 + 79 = 479 м

Затем определим
потери давления P
на участке 1

P
= 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 P
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:

P₄₊₅
= P₂₊₃
; P₆
= P₅
; P₇
= P₃

Исходя из этих
условий, найдем ориентировочные удельные
потери давления для ответвлений. Так,
для ответвления с участками 4 и 5 получим

Коэффициент ,
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 Р
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

№ участка	dн х S, мм	L, м	Вид местного сопротивления		Кол-во		lэ ,м	Lэ,м
1	630×10	400	1. задвижка 2. сальниковый компенсатор 3. тройник на проход при разделении потока	0.5 0.3 1.0	1 3 1	2,4	32,9	79
2	480×10	750	1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. тройник на проход при разделении потока	0.5 0.3 1.0	1 6 1	3,3	23,4	77
3	426×10	600	1. внезапное сужение 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка	0.5 0.3 0.5	1 4 1	2,2	20,2	44,4
4	426×10	500	1.тройник на ответвление 2. задвижка 3. сальниковый компенсатор 4. тройник на проход	1.5 0.5 0.3 1.0	1 1 4 1	4.2	20.2	85
5	325×8	400	1. сальниковый компенсатор 2. задвижка	0.3 0.5	4 1	1.7	14	24
6	325×8	300	1. тройник на ответвление 2. сальниковый компенсатор 3. задвижка	1.5 0.5 0.5	1 2 2	3.5	14	49
7	325×8	200	1.тройник на ответвление при разделении потока 2.задвижка 3.сальниковый компенсатор	1.5 0.5 0.3	1 2 2	3.1	14	44

Таблица 7 —
Гидравлический расчет магистральных
трубопроводов

№ участка	G, т/ч	Длина, м	dнхs, мм	V, м/с	R, Па/м	P, Па	P, Па
L	Lэ	Lп
1 2 3	1700 950 500	400 750 600	79 77 44	479 827 644	630x10 480x10 426×10	1.65 1.6 1.35	42 55 45	20118 45485 28980	94583 74465 28980
4 5	750 350	500 400	85 24	585 424	426×10 325×8	1.68 1.35	70 64	40950 27136	68086 27136
6	400	300	49	349	325×8	1.55	83	28967	28967
7	450	200	44	244	325×8	1.75	105	25620	25620

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:

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 регулирование температуры теплоносителя). 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 ^оС.

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 ^оС температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 ^оС при графике 105/70 или 65,3 ^оС при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 ^оС.

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

Температура наружного воздуха Тнв, оС	Температура сетевой воды в подающем трубопроводе Т1, оС	Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления Т3, оС	Температура воды после системы отопления Т2, оС
150	130	115	105	95
8	53,2	50,2	46,4	43,4	41,2	35,8
7	55,7	52,3	48,2	45,0	42,7	36,8
6	58,1	54,4	50,0	46,6	44,1	37,7
5	60,5	56,5	51,8	48,2	45,5	38,7
4	62,9	58,5	53,5	49,8	46,9	39,6
3	65,3	60,5	55,3	51,4	48,3	40,6
2	67,7	62,6	57,0	52,9	49,7	41,5
1	70,0	64,5	58,8	54,5	51,0	42,4
0	72,4	66,5	60,5	56,0	52,4	43,3
-1	74,7	68,5	62,2	57,5	53,7	44,2
-2	77,0	70,4	63,8	59,0	55,0	45,0
-3	79,3	72,4	65,5	60,5	56,3	45,9
-4	81,6	74,3	67,2	62,0	57,6	46,7
-5	83,9	76,2	68,8	63,5	58,9	47,6
-6	86,2	78,1	70,4	65,0	60,2	48,4
-7	88,5	80,0	72,1	66,4	61,5	49,2
-8	90,8	81,9	73,7	67,9	62,8	50,1
-9	93,0	83,8	75,3	69,3	64,0	50,9
-10	95,3	85,6	76,9	70,8	65,3	51,7
-11	97,6	87,5	78,5	72,2	66,6	52,5
-12	99,8	89,3	80,1	73,6	67,8	53,3
-13	102,0	91,2	81,7	75,0	69,0	54,0
-14	104,3	93,0	83,3	76,4	70,3	54,8
-15	106,5	94,8	84,8	77,9	71,5	55,6
-16	108,7	96,6	86,4	79,3	72,7	56,3
-17	110,9	98,4	87,9	80,7	73,9	57,1
-18	113,1	100,2	89,5	82,0	75,1	57,9
-19	115,3	102,0	91,0	83,4	76,3	58,6
-20	117,5	103,8	92,6	84,8	77,5	59,4
-21	119,7	105,6	94,1	86,2	78,7	60,1
-22	121,9	107,4	95,6	87,6	79,9	60,8
-23	124,1	109,2	97,1	88,9	81,1	61,6
-24	126,3	110,9	98,6	90,3	82,3	62,3
-25	128,5	112,7	100,2	91,6	83,5	63,0
-26	130,6	114,4	101,7	93,0	84,6	63,7
-27	132,8	116,2	103,2	94,3	85,8	64,4
-28	135,0	117,9	104,7	95,7	87,0	65,1
-29	137,1	119,7	106,1	97,0	88,1	65,8
-30	139,3	121,4	107,6	98,4	89,3	66,5
-31	141,4	123,1	109,1	99,7	90,4	67,2
-32	143,6	124,9	110,6	101,0	94,6	67,9
-33	145,7	126,6	112,1	102,4	92,7	68,6
-34	147,9	128,3	113,5	103,7	93,9	69,3
-35	150,0	130,0	115,0	105,0	95,0	70,0

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

Расчет температурного графика

Методика расчета температурного графика описана в справочнике «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей» (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).

Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т₁, Т₃, Т₂ 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.

Таблица расчета температурного графика в MS Excel

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

• расчетная температура в подающем трубопроводе тепловой сети Т₁
• расчетная температура в обратном трубопроводе тепловой сети Т₂
• расчетная температура в подающем трубопроводе системы отопления Т₃
• 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.

Ввод исходных данных в таблицу расчета температурного графика

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

Диаграммы также перестроятся под новые значения.

Графическое изображение температурного графика

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