Типовой температурный график котельной 95 70. Указание «Указания по контролю за режимом работы тепловых сетей

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

Причины температурных изменений

Для начала важно понять несколько моментов:

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

Логичнее всего решить возникшую проблему увеличения потерь повышением температуры теплоносителя. Важно, чтобы ее возрастание происходило параллельно снижению температуры воздуха за окном: чем там холоднее, тем большие потери тепла нуждаются в восполнении. Для облегчения ориентации в этом вопросе на каком-то этапе было решено создать специальные таблицы согласования обоих значений. Исходя из этого, можно сказать, что под температурным графиком системы отопления подразумевается выведение зависимости уровня нагрева воды в подающем и обратном трубопроводе по отношению к температурному режиму на улице.

Особенности температурного графика

Вышеупомянутые графики встречаются в двух разновидностях:

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

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

Связка между ТЭЦ и тепловыми сетями

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

По ходу движения между ТЭЦ (или котельной) и жилыми помещениями наблюдается некоторое остывание технической воды. Сам по себе напрашивается вывод: чтобы донести до потребителя приемлемый уровень нагрева теплоносителя, его необходимо подавать внутрь теплотрассы из ТЭЦ в максимально нагретом состоянии. Повешение температуры ограничено точкой кипения. Ее можно сместить в сторону повышения температуры, если увеличивать давление в трубах.

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

Очень важно то, что такое давление не создает опасности для системы в целом: трассы, стояки, подводки, смесительные шланги и другие узлы сохраняют свою работоспособность длительное время. Учитывая определенный запас для верхнего предела температуры подачи, его значение берется, как +150 градусов. Пролегание самых стандартных температурных графиков подачи теплоносителя в систему отопления проходит в промежутке между 150/70 - 105/70 (температуры подающей и обратной трассы).

Особенности подачи теплоносителя в систему отопления

Домовая система отопления характеризуется наличием ряда дополнительных ограничений:

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

Влияние климатических зон на температуру наружного воздуха

Главным фактором, напрямую влияющим на составление температурного графика на отопительный сезон, выступает расчетная зимняя температура. По ходу составления стараются добиться того, чтобы наибольшие значения (95/70 и 105/70) при максимальных морозах гарантировали нужную СНиП температуру. Температура наружного воздуха для расчета отопления берется из специальной таблицы климатических зон.

Особенности регулировки

Параметры тепловых трасс находятся в зоне ответственности руководства ТЭЦ и теплосетей. В то же время за параметры сети внутри здания отвечают работники ЖЭКа. В основном жалобы жильцов на холод касаются отклонений в нижнюю сторону. Намного реже встречаются ситуации, когда замеры внутри тепловиков свидетельствуют о повышенной температуре обратки.

Существует несколько способов нормализации параметров системы, которые можно реализовать самостоятельно:

• Рассверливание сопла . Решить проблему занижения температуры жидкости в обратке можно путем расширения элеваторного сопла. Для этого нужно закрыть все задвижки и вентили на элеваторе. После этого модуль снимают, вытаскивают его сопло и рассверливают на 0,5-1 мм. После сборки элеватора его запускают для стравливания воздуха в обратном порядке. Паронитовые уплотнители на фланцах рекомендуется заменить резиновыми: их изготовляют по размеру фланца из автомобильной камеры.
• Глушение подсоса . В экстремальных случаях (при наступлении сверхнизких морозов) сопло можно вообще демонтировать. В таком случае возникает угроза того, что подсос начнет выполнять функцию перемычки: чтобы это не допустить, его глушат. Для этого используется стальной блин толщиной от 1 мм. Данный способ является экстренным, т.к. это может спровоцировать скачок температуры батарей до +130 градусов.
• Управление перепадом . Временным способом решения проблемы повышения температуры является корректировка перепада элеваторной задвижкой. Для этого необходимо перенаправить ГВС на подающую трубу: обратка при этом оснащается манометром. Входную задвижку обратного трубопровода полностью закрывают. Далее нужно понемногу открывать вентиль, постоянно сверяя свои действия с показаниями манометра.

Просто закрытая задвижка может спровоцировать остановку и разморозку контура. Снижение разницы достигается благодаря росту давления на обратке (0,2 атм./сутки). Температуру в системе необходимо проверять каждый день: она должна соответствовать отопительному температурному графику.

Важнейшей задачей при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения является разработка эффективного гидравлического режима, обеспечивающего надежную работу тепловых сетей.

Под надежной работой подразумевается:

1) обеспечение требуемых напоров перед абонентами ();

2) исключение вскипания теплоносителя в подающей магистрали;

3) исключение опорожнения систем отопления в зданиях, а значит последующего завоздушивания при повторном пуске;

4) исключение опасных превышений давления у потребителей, вызывающих возможность порыва труб и отопительной арматуры.

Под гидравлическим режимом тепловой сети понимают взаимную связь между давлениями (напорами) и расходами теплоносителя в различных точках сети в данный момент времени.

Гидравлический режим тепловой сети изучают с помощью построения графика давлений (пьезометрического графика).

График строится после проведения гидравлического расчета трубопроводов. Он позволяет наглядно ориентироваться в гидравлическом режиме работы тепловых сетей при различном режиме их работы, с учетом влияния рельефа местности, высоты зданий, потерь давления в тепловых сетях. По этому графику можно легко определить давление и располагаемый напор в любой точке сети и абонентской системе, подобрать соответствующее насосное оборудование насосных станций и схему автоматического регулирования гидравлического режима работы ИТП.

Рассмотрим пьезометрический график для тепловой сети, располо­женной на местности со спокойным рельефом (рис. 7.1). Плоскость с нулевой отметкой совмещена с отметкой расположения теплоподготовительной установки. Профиль основной магистрали 1 -2-3 -III совме­щен с вертикальной плоскостью, в которой вычерчен пьезометрический график. В точке 2 к магистрали присоединено ответвление 2 -I . Это от­ветвление имеет свой профиль в плоскости, перпендикулярной основной магистрали. Для возможности изображения профиля ответвления 2 -I на пьезометрическом графике повернем его на 90° против часовой стрел­ки вокруг точки 2 и совместим c плоскостью профиля основной маги­страли. После совмещения плоскостей профиль ответвления займет на графике положение, отображаемое линией 2 - . Аналогично строим профиль и для ответвления 3 - .

Рассмотрим работу двухтрубной системы теплоснабжения, принци­пиальная схема которой показана на рис. 7.1,в . Из теплоподготовительной установки Т высокотемпературная вода с поступает в по­дающий теплопровод в точке П1 с полным напором в подающем коллек­торе источника теплоснабжения (здесь - на­чальный полный напор после сетевых насосов (точка K ); - потери напора сетевой воды в теплоподготовительной установке). Так как гео­дезическая отметка установки сетевых насосов , полные напоры в начале сети равны пьезометрическим напорам и соответствуют избыточ­ным давлениям в коллекторах источника теплоснабжения. Горячая вода по подающей магистрали 1-2-3-III и ответвлениям 2-I и 3-II по­ступает в местные системы потребителей тепла I , II , III . Полные напоры в подающей магистрали и ответвлениях изображены графиками напоров П1-ПIII , П2-ПI , П3-ПII . Охлажденная вода по обратным трубопро­водам направляется к источнику теплоснабжения. Графики полных дав­лений в обратных теплопроводах изображены линиями OIII-О1 , OII- О3, ОI-О1.

Разность напоров в подающей и обратной линиях для любой точ­ки сети называется располагаемым напором . Так как подающий и обрат­ный трубопроводы в любой точке имеют одну и ту же геодезическую от­метку, располагаемый напор равен разности полных или пьезометриче­ских напоров:

У абонентов располагаемые напоры равны: ;

; . Полный напор в конце обратной линии перед сетевым насосом на обратном коллекторе источника тепло­снабжения равен . Следовательно, располагаемый

напор в коллек­торах теплоподготовительной установки

Сетевой насос повышает давление воды, поступающей из обратной линии, и направляет ее в теплоподготовительную установку, где она на­гревается до . Насос развивает напор .

Рис. 7.1. Пьезометрический график (а), однолинейная схема трубопроводов (б) и схе­ма двухтрубной тепловой сети (в)

I -III - абоненты; 1, 2, 3 - узлы; П - подающая линия; О - обратная линия; Н - напоры; Т -теплоподготовительная установка; СИ - сетевой насос; РД - регулятор давления; Д - точка от­бора импульса для РД; ПН - подпиточный насос; Б - бак подпиточной воды; ДК - дренажныйклапан.

Потери напора в подающей и обратной линиях равны разности пол­ных напоров в начале и конце трубопровода. Для подающей магистрали они равны , а для обратной .

Описанный гидродинамический режим наблюдается при работе се­тевого насоса. Положение пьезометрической линии обратного трубопро­вода в точке О1 поддерживается постоянным в результате работы подпиточного насоса ПН и регулятора давления РД . Напор, развиваемый подпиточным насосом при гидродинамическом режиме , дросселируется клапаном РД таким образом, чтобы в точке отбора импульса давления Д из байпасной линии сетевого насоса поддерживался напор , рав­ный полному напору, развиваемому подпиточным насосом.

На рис. 7.2 показаны график напоров в линии подпитки и в байпас­ной линии, а также принципиальная схема подпиточного устройства.

Рис. 7.2. График напоров в линии подпитки 1 -2 и в байпасной линии сетевого насоса 2 -3 (а) и схема подпиточного устройства (б):

Н - пьезометрические напоры; - поте­ри напора в дроссельных органах регуля­тора давления РД и в задвижках А и В; СН, ПН - сетевой и подпиточный насосы; ДК - дренажный клапан; Б - бак подпиточной воды

Перед подпиточным насосом полный напор условно принимаем равным нулю. Подпиточный насос ПН развивает напор . Этот напор будет в трубопроводе до регулятора давления РД. Потерями напора на трение на участках 1 -2 и 2 -3 пренебрегаем ввиду их малости. В байпасной линии теплоноситель движется от точки 3 к точке 2. В задвижках А и В срабатывается весь напор, развиваемый сетевым насосом. Степень за­крытия этих задвижек регулируют таким образом, чтобы в задвижке А был сработан напор и полный напор после нее был равен .

В задвижке В срабатывается напор , причем (здесь - напор после РД). Регулятор давления под­держивает постоянное давление в точке Д между задвижками А и В. При этом в точке 2 будет поддерживаться напор , а на клапане РД будет срабатываться напор .

При увеличении утечки теплоносителя из сети давление в точке Д начинает снижаться, клапан РД приоткрывается, увеличивается подпит­ка тепловой сети и давление восстанавливается. При сокращении утечки давление в точке Д начинает повышаться и клапан РД прикрывается. Если при закрытом клапане РД давление будет продолжать расти, на­пример в результате прироста объема воды при повышении ее темпера­туры, в работу включится дренажный клапан ДК, поддерживающий по­стоянное давление «до себя» в точке Д, и сбросит избыток воды в дре­наж. Так работает подпиточное устройство при гидродинамическом ре­жиме. При остановке сетевых насосов прекращается циркуляция тепло­носителя в сети и во всей системе напор падает вплоть до . Регуля­тор давления РД открывается, а подпиточный насос ПН поддерживает во всей системе постоянный напор .

Таким образом, при втором характерном гидравлическом режиме - статическом - во всех точках системы теплоснабжения устанавливается полный напор, развиваемый подпиточным насосом. В точке Д как при гидродинамическом, так и при статическом режимах поддерживается постоянный напор .Такая точка называется нейтральной.

Ввиду большого гидростатического давления, создаваемого столбом воды, и высокой температуры транспортируемой воды возникают жест­кие требования к допустимому диапазону давлений как в подающем, так и в обратном трубопроводах. Эти требования накладывают ограни­чения на возможное расположение пьезометрических линий как при статическом, так и при гидродинамическом режимах.

Для исключения влияния местных систем на режим давления в сети будем считать, что они присоединены по независимой схеме, при которой гидравлические режимы тепловой сети и местных систем автономны. В таких условиях к режиму давлений в сети предъявляются излагаемые ниже требования.

При работе тепловой сети и при разработке графика пьезометрических напоров должны быть соблюдены следующие условия (как при динамическом, так и при статическом режимах), которые перечисляются в порядке очередности их проверки при построении графика.

1. Пьезометрический напор в обратном трубопроводе сети должен быть выше статического уровня подсоединенных систем (высоты зданий Н зд ) не менее чем на 5 м (запас), иначе давление в обратном трубопроводе Н обр будет меньше статического давления здания Н зд и уровень воды в зданиях установится на высоте напора обратного пьезометра, а над ним возникнет вакуум (оголение системы), который вызовет подсос воздуха в систему. На графике это условие выразится тем, что линия обратного пьезометра должна пройти на 5 м выше здания:

Н обр Н зд + 5 м ; Н ст Н зд + 5 м .

2. В любой точке обратной магистрали пьезометрический напор должен быть не менее 5 м , чтобы не было вакуума и подсоса воздуха в сеть (5 м – запас). На графике это условие выражается тем, что пьезометрическая линия обратной магистрали и линия статического напора в любой точке сети должны идти не менее чем на 5м выше уровня земли:

Н обр Н з + 5 м ; Н ст Н з + 5 м.

3. Напор на всасе сетевых насосов (напор подпитки Н о ) должен быть не менее 5 м , чтобы обеспечить залив насосов водой и отсутствие кавитации:

Н о 5 м.

4. Давление воды в системе отопления должно быть меньше максимально допустимого, которое могут выдержать отопительные приборы (6 кгс/см 2 ). На графике это условие выражается тем, что на вводах в здания пьезометрические напоры в обратной магистрали и статический уровень сети не должны быть выше Н доп = 55 м (с запасом 5 м ):

Н обр - Н з 55 м ; Н ст - Н з 55 м .

5. В подающем трубопроводе до элеватора, где температура воды выше , должно поддерживаться давление не менее давления кипения воды при температуре теплоносителя – принимается с запасом; (для статического уровня это не обязательно):

Н s =20 м при и Н s =40 м при .

На графике это условие выразится тем, что линия напоров в подающем трубопроводе должна быть соответственно на величину Н s выше наивысшейточки перегретой воды в системе отопления (для жилых зданий это будет уровень земли, а для промышленных зданий –высшаяточка перегретой воды в цехах):

Н под Н s + 5 м .

6. Статический уровень местных систем (уровень верха зданий) не должен создавать в системах других зданий давление больше максимального допустимого для них, иначе при остановке сетевых насосов произойдет раздавливание приборов этих систем за счет давления воды высоко расположенных зданий. На графике это условие выразится тем, что уровни высоко расположенных зданий не должны превышать больше чем на 55 м уровни земли у других зданий.

7. Давление в любой точке системы не должно превышать максимально допустимое из условий прочности оборудования, деталей и арматуры. Обычно принимают максимальное избыточное давление Р доп =16…22 кгс/см 2 . Это означает, что и пьезометрический напор в любой точке подающего трубопровода (от уровня земли) должен быть не менее Н доп – 5 м (с запасом5 м ):

Н под – Н з Н доп – 5 м .

8. Располагаемый напор (разность пьезометрических напоров в подающем и обратном трубопроводах) на вводах в здания должен быть не менее потери напора в системе абонента:

Н р = Н под – Н обр Н зд .

Таким образом, пьезометрический график позволяет обеспечить эффективный гидравлический режим тепловой сети и подобрать насосное оборудование.

Контрольные вопросы

1. Изложите основные задачи выбора режима давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения.

2. Что такое гидродинамический и статический режимы работы тепловой сети? Обоснуйте условия определения положения статического уровня.

3. Представьте методику построения пьезометрического графика.

4. Изложите требования к определению положения на пьезометрическом графике линий давления в подающей и обратной магистралях тепловой сети.

5. На основе каких условий на пьезометрическом графике наносятся наносятся уровни допустимых максимальных и минимальных пьезометрических напоров для подающей и обратной линий системы теплоснабжения?

6. Что такое «нейтральная» точка» на пьезометрическом графике и при помощи какого устройства на ТЭЦ или котельной регулируется ее положение?

7. Как определяется рабочий напор сетевых и подпиточных насосов?

Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.

Министерство жилищно-коммунального хозяйства РСФСР
Ордена Трудового Красного Знамени
Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова

Утверждено

РПО Роскоммунэнерго

Минжилкомхоза РСФСР

УКАЗАНИЯ
ПО КОНТРОЛЮ ЗА РЕЖИМОМ РАБОТЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Отдел научно-технической информация АКХ
Москва 1987

Настоящие указания содержат сведения по организации систематического контроля за тепловым и гидравлическим режимом работы тепловых сетей от котельных с целью повышения качества теплоснабжения потребителей и экономии тепловой и электрической энергии при транспорте и использовании теплоты у потребителей.

Указания разработаны отделом коммунальной энергетики АКХ им. К.Д. Памфилова (канд. техн. наук Н.К. Громов) и предназначены для теплоснабжающих предприятий местных Советов РСФСР.

Замечания и предложения по настоящим указаниям просьба направлять по адресу: 123171, Москва, Волоколамское шоссе, 116, АКХ им. К.Д. Памфилова, отдел коммунальной энергетики.

Развитие крупных источников теплоты обусловило возникновение крупных теплоснабжающих систем, включающих протяженные и разветвленные тепловые сети и обеспечивавших сотни и тысячи коммунальных и промышленных потребителей, многие из которых работают уже в течение нескольких десятилетий.

Если постоянная подача теплоносителя определяется надежностью конструкций теплопроводов и схемой сети (например, резервированием тепловых магистралей), то управляемость сети зависит от качества наладки гидравлического режима, а в перспективе - от автоматизации тепловых пунктов.

Реализация процесса управления режимом тепловой сети невозможна без подключения «обратной связи», т.е. организации постоянного контроля за его исполнением.

Контроль за режимом работы тепловой сети должен быть многообразен. Одновременно с контролем гидравлического режима систематическому контролю подлежит выполнение расчетного графика температур, расхода сетевой и подпиточной воды и их качества и пр. Организации такого контроля и служат настоящие указания.

РЕЖИМ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

1. Основными видами тепловой нагрузки современных двухтрубных водяных сетей в городах являются отопление и горячее водоснабжение. В некоторых тепловых сетях заметный удельный вес приобретает нагрузка приточной вентиляции (промышленные предприятия, общественные здания). Нагрузка отопления обычно является основной, и тепловой и гидравлический режимы работы сетей в основном определяются требованиями систем отопления.

2. Если абстрагироваться от влияния ветра, солнечной радиации и бытовых тепловыделений, то стабильность теплового режима здания в целом и отапливаемых помещений определяется температурой и расходом теплоносителя, поступающих в систему отопления и отопительные приборы отапливаемых помещений.

Значение расхода теплоносителя в практике недооценивается, между тем в системах отопления с насосной циркуляцией оно первостепенно.

Как известно, наиболее предпочтительным для работы систем отопления с насосной циркуляцией является режим количественно-качественного регулирования, однако, как показывает практический опыт эксплуатации, здания до 12 этажей достаточно устойчиво работают и на чисто качественном режиме, т.е. с постоянным расходом циркулирующей воды. Это послужило достаточным доводом к тому, что режим с постоянным расходом теплоносителя принят основным при эксплуатации систем отопления и сетей в целом.

3. Нагрузка горячего водоснабжения является переменной по часам суток и поэтому нарушает принцип работы сети с постоянным расходом воды.

Чтобы скомпенсировать эту неравномерность в расходах воды рекомендуется при значительном удельном весе нагрузки горячего водоснабжения применение специальных графиков температур («повышенный» график в закрытых системах теплоснабжения и «скорректированный» - в открытых).

4. Согласно СНиПу на проектирование тепловых сетей диаметры магистральных и части распределительных сетей (за исключением квартальных к зданиям и небольшим группам их при числе жителей до 6 тыс. чел.) рассчитываются на среднечасовую нагрузку горячего водоснабжения. Расчетный расход тепл оносителя при этом по сети определяется в точке излома графика температур.

Покрытие максимума горячего водоснабжения предусматривается за счет снижения отпуска теплоты в системы отопления, а восстановление теплового режима отапливаемых помещений предполагается в ночные часы при отсутствии (минимуме) нагрузки горячего водоснабжения, что и должно обеспечивать отапливаемому зданию необходимую (при данной температуре наружного воздуха) суточную норму подачи теплоты.

5. Обычно расчетные графики температур воды в сетях с t 1 = 150 °С при смешанной нагрузке составляются с таким условием, чтобы в точке перелома графика удельный расход циркулирующей воды на 1 Гкал/ч тепловой нагрузки (отопление и вентиляция и среднечасовая величина горячего водоснабжения) составлял 13 - 14 т.

Эта величина значительно превышает теоретически необходимый расход (при автоматизации), но является необходимым следствием ручной настройки сетей с помощью установки в каждом тепловом пункте потребителя постоянного сопротивления, рассчитанного на необходимую норму расхода при нормальном (расчетном) гидравлическом режиме.

Указанное предполагает достаточно точный гидравлический расчет тепловой сети и постоянных сопротивлений (шайбы, сопла) и главное - установку последних в сотнях, а иногда и тысячах пунктов.

6. Процесс такой наладки режима весьма трудоемок и поэтому весьма часто не доводится до конца, что недопустимо.

Кроме того, он должен корректироваться по мере появления новых потребителей или изменения гидравлических характеристик тепловой сети (прокладка новых магистралей, перемычек, изменение диаметров труб при ремонтах и т.д.), чем зачастую пренебрегают.

Вследствие этого, как показывает анализ выполнения графиков температур воды, подавляющее большинство тепловых сетей работает с превышением (против расчетных) температур обратной воды и, следовательно, перерасходом теплоносителя.

Причиной этого обычно является перерасход теплоносителя и ближних к источнику теплоты потребителей. Общий перерасход теплоносителя составляет, как правило, не мене 20 - 25 % расчетной нормы, что при соблюдении графика температур приводит к перерасходу теплоты на отопление в целом по сети в пределах 5 - 7 % (рис. , а и б). Как видно из рис. , б, удельный расход теплоносителя, принимаемый при расчете эксплуатационного графика в размере 13 т на 1 Гкал/ч, фактически составляет 15,2, а при автоматическом регулировании отпуска теплоты у потребителей может быть снижен до 11 т.

Результатом такого изменения расхода воды является деформация расчетного графика сравнений в тепловой сети (рис. ). Если при расчетном расходе воды на 1 Гкал/ч в 13 т (1) расчетная разница напоров и конечного потребителя (у элеватора) в полностью загруженной сети составляла 15 м, то при фактическом расходе в 15,2 т (2) эта разница снизилась до 3 м, что не обеспечивает нормальную работу элеватора и, следовательно, системы отопления.

Правильным решением задачи обеспечения нормальной работы данной системы отопления будет (если дальнейшая регулировка сети не дает результата) установка смесительного бесшумного насоса. Однако весьма часто в этом случае в элеваторе вынимается сопло, что и ведет к нарушению работы соседних потребителей, а затем и всей сети.

7. Неточное распределение теплоносителя по тепловым пунктам потребителям таким образом приводит:

к завышению расхода воды у потребителей на головных участках сетей (т.е. в местах с большой разницей напоров) и, следовательно, перерасходу ими теплоты;

к снижению располагаемой разницы напоров в концевых точках сетей и, следовательно, к нарушению режима работы концевых потребителей;

к перерасходу тепловой энергии потребителям электрической энергии на перекачку в целом по тепловой сети.

11. Основным элементом разработанных схем (рис. ) является групповой тепловой пункт. Такие пункты предназначаются не только для регулирования отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение, но и для контроля за параметрами и расходом и утечками теплоносителя. Система контроля дополняется средствами управления, с помощью которых можно выборочно снизить расход теплоносителя как на отопление, так и на горячее водоснабжение. Сооружение ГТП, оснащенных средствами регулирования, а также телемеханизации контроля и управления, дает возможность отодвинуть (до времени) автоматизацию регулирования местных систем отопления, хотя несколько снизит возможный эффект экономии теплоты.

35. Контроль за правильным распределением теплоносителя позволит также снизить непроизводительные расходы на отопление в размере 3 - 5 % с одновременным улучшением теплоснабжения концевых потребителей.

36. В связи с постоянным ростом объемов ремонтных работ (по мере процесса старения оборудования) в теплоснабжающих предприятиях систематически снижается количество дежурного и другого персонала, занятого наблюдением (обслуживанием) эксплуатируемого оборудования. Особенно это касается категории (профессии) обходчиков абонентских тепловых пунктов. Этот процесс, объективно неизбежный, вместе с тем вызывает негативные последствия в виде неоправданного роста расходов теплоносителя и подпиточной воды.

Разработанная в предприятиях система контроля, особенно в ее конечном варианте, т.е. при телемеханизации, должна не только исправить допущенное ухудшение эксплуатационных показателей, но и может дать возможность дальнейшего снижения дежурного персонала (например, в результате увеличения продолжительности работы оборудования тепловых пунктов между осмотрами).

ЛИТЕРАТУРА

Температурный график тепловых сетей дает возможность поставщикам теплопередающих компаний устанавливать режим соответствия температуры передаваемого и возвратного теплоносителя среднесуточным температурным показателям окружающего воздуха.

Иначе говоря, в отопительный период для каждого населенного пункта РФ разрабатывается температурный график теплоснабжения (в небольших поселениях - температурный график котельной), который обязывает тепловые станции разного уровня обеспечивать технологические условия поставки теплоносителя (горячей воды) потребителям.

Регулирование температурного графика подачи теплоносителя может осуществляться несколькими способами: количественным (изменение расхода подаваемого в сеть теплоносителя); качественным (регулировка температуры подводящих потоков); временным (дискретная подача горячей воды в сеть). Методики расчета и построения температурного графика предполагают специфические подходы при рассмотрении тепловых сетей по назначению.

Температурный график отопления - нормальный температурный график контуров отопительных сетевых трубопроводов, работающих исключительно на отопительную нагрузку и регулируемых централизованно.

Повышенный температурный график - рассчитывается для замкнутой схемы теплоснабжения, обеспечивающей потребности системы отопления и горячего водоснабжения подключенных объектов. В случае открытой системы (потери теплоносителя при водопотреблении) принято говорить о скорректированном температурном графике системы отопления.

Расчет графика температурного режима отопительных систем по методологии достаточно сложен. Для примера можем порекомендовать методическую разработку «Роскоммунэнерго», получившую согласование Госстроя РФ 10.03.2004 №СК-1638/12. Исходные данные для построения температурного графика конкретной теплогенерирующей станции: температуры наружного воздуха Tнв ; воздуха в здании Tвн ; теплоносителя в подающем (T 1 ) и обратном (T 2 ) трубопроводах; на входе в отопительную систему здания (T 3 ). Значения относительного расхода теплоносителя коэффициенты гидравлической устойчивости системы при расчете нормируются.

Расчеты системы отопления можно провести для любого температурного графика, например, для общепринятых графиков крупных теплопередающих организаций (150/70, 130/70, 115/70) и местных (домовых) тепловых пунктов (105/70, 95/70). Числитель графика показывает максимальную температуру воды на входе в систему, знаменатель - на выходе.

Результаты расчета температурного графика тепловой сети сводятся в таблицу, задающую температурные режимы в узловых точках трубопровода в зависимости от Tнв , например такую.

Последовательный расчет температурных показателей теплоносителя при уменьшении дискретности Tнв позволяет построить температурный график тепловой сети, на основании которого по среднесуточной температуре окружающего воздуха и выбранному эксплуатационному графику можно делать минимальный и максимальный температурный срез и определять текущие параметры теплоносителя в системе.

Компьютеры уже давно и успешно работают не только на столах офисных работников, но и в системах управления производственными и технологическими процессами. Автоматика успешно управляет параметрами систем теплоснабжения зданий, обеспечивая внутри них...

Заданную необходимую температуру воздуха (иногда для экономии меняющуюся в течение суток).

Но автоматику необходимо грамотно настроить, дать ей исходные данные и алгоритмы для работы! В этой статье рассматривается оптимальный температурный график отопления – зависимость температуры теплоносителя водяной системы отопления при различных температурах наружного воздуха.

Эта тема уже рассматривалась в статье о . Здесь мы не будем рассчитывать теплопотери объекта, а рассмотрим ситуацию, когда эти теплопотери известны из предшествующих расчетов или из данных фактической эксплуатации действующего объекта. Если объект действующий, то лучше взять значение теплопотерь при расчетной температуре наружного воздуха из статистических фактических данных предыдущих лет эксплуатации.

В упомянутой выше статье для построения зависимостей температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха решается численным методом система нелинейных уравнений. В этой статье будут представлены «прямые» формулы для вычисления температур воды на «подаче» и на «обратке», представляющие собой аналитическое решение задачи.

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

Расчет в Excel температурного графика отопления.

Итак, при настройке работы котла и/или теплового узла от температуры наружного воздуха системе автоматики необходимо задать температурный график.

Возможно, правильнее датчик температуры воздуха разместить внутри здания и настроить работу системы управления температурой теплоносителя от температуры внутреннего воздуха. Но часто бывает сложно выбрать место установки датчика внутри из-за разных температур в различных помещениях объекта или из-за значительной удаленности этого места от теплового узла.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется объект – здание или группа зданий, получающие тепловую энергию от одного общего закрытого источника теплоснабжения – котельной и/или теплового узла. Закрытый источник – это источник, из которого запрещен отбор горячей воды на водоснабжение. В нашем примере будем считать, что кроме прямого отбора горячей воды отсутствует и отбор тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения.

Для сравнения и проверки правильности расчетов возьмем исходные данные из вышеупомянутой статьи «Расчет водяного отопления за 5 минут!» и составим в Excel небольшую программу расчета температурного графика отопления.

Исходные данные:

1. Расчетные (или фактические) теплопотери объекта (здания) Q р в Гкал/час при расчетной температуре наружного воздуха t нр записываем

в ячейку D3: 0,004790

2. Расчетную температуру воздуха внутри объекта (здания) t вр в °C вводим

в ячейку D4: 20

3. Расчетную температуру наружного воздуха t нр в °C заносим

в ячейку D5: -37

4. Расчетную температуру воды на «подаче» t пр в °C вписываем

в ячейку D6: 90

5. Расчетную температуру воды на «обратке» t ор в °C вводим

в ячейку D7: 70

6. Показатель нелинейности теплоотдачи примененных приборов отопления n записываем

в ячейку D8: 0,30

7. Текущую (интересующую нас) температуру наружного воздуха t н в °C заносим

в ячейку D9: -10

Значения в ячейках D 3 – D 8 для конкретного объекта записываются один раз и далее не меняются. Значение в ячейке D 8 можно (и нужно) изменять, определяя параметры теплоносителя для различной погоды.

Результаты расчетов:

8. Расчетный расход воды в системе G р в т/час вычисляем

в ячейке D11: =D3*1000/(D6-D7) =0,239

G р = Q р *1000/(t пр — t ор )

9. Относительный тепловой поток q определяем

в ячейке D12: =(D4-D9)/(D4-D5) =0,53

q =(t вр — t н )/(t вр — t нр )

10. Температуру воды на «подаче» t п в °C рассчитываем

в ячейке D13: =D4+0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =61,9

t п = t вр +0,5*(t пр – t ор )* q +0,5*(t пр + t ор -2* t вр )* q (1/(1+ n ))

11. Температуру воды на "обратке" t о в °C вычисляем

в ячейке D14: =D4-0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =51,4

t о = t вр -0,5*(t пр – t ор )* q +0,5*(t пр + t ор -2* t вр )* q (1/(1+ n ))

Расчет в Excel температуры воды на «подаче»t п и на «обратке»t о для выбранной температуры наружного воздухаt н выполнен.

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

Произведем сверку полученных значений температурного графика отопления с результатами, полученными в статье «Расчет водяного отопления за 5 минут!» — значения совпадают!

Итоги.

Практическая ценность представленного расчета температурного графика отопления заключается в том, что он учитывает тип установленных приборов и направление движения теплоносителя в этих приборах. Коэффициент нелинейности теплоотдачи n , оказывающий заметное влияние на температурный график отопления у разных приборов различный.