Grafikon temperature 90 70. Zavisnost temperature rashladne tečnosti o spoljnim temperaturama

dr.sc. Petrushchenkov V.A., Istraživačka laboratorija „Industrijska toplotna energija“, Državni politehnički univerzitet Petra Velikog u Sankt Peterburgu, Sankt Peterburg

1. Problem smanjenja projektnog temperaturnog rasporeda za regulaciju sistema za opskrbu toplinom u cijeloj zemlji

Tokom proteklih decenija, u gotovo svim gradovima Ruske Federacije, došlo je do veoma značajnog jaza između stvarnih i projektovanih temperaturnih krivulja za regulaciju sistema za snabdevanje toplotom. Kao što je poznato, zatvoreni i otvoreni sistemi daljinskog grijanja u gradovima SSSR-a dizajnirani su korištenjem visokokvalitetne regulacije sa temperaturnim rasporedom za sezonsku regulaciju opterećenja od 150-70 °C. Takav temperaturni raspored bio je naširoko korišten i za termoelektrane i za kotlarnice. Ali, počevši od kraja 1970-ih, u stvarnim kontrolnim rasporedima pojavila su se značajna odstupanja temperatura vode u mreži od njihovih projektnih vrijednosti pri niskim temperaturama vanjskog zraka. U projektnim uslovima za temperaturu spoljašnjeg vazduha, temperatura vode u dovodnim toplovodima se smanjila sa 150 °S na 85…115 °S. Snižavanje temperaturnog rasporeda od strane vlasnika izvora toplote obično je bilo formalizovano kao rad na projektnom rasporedu od 150-70°C sa „prekidanjem” na niskoj temperaturi od 110…130°S. Pri nižim temperaturama rashladnog sredstva, sistem za opskrbu toplinom je trebao raditi prema rasporedu otpreme. Proračunska opravdanja za takav prelaz nisu poznata autoru članka.

Prelazak na niži temperaturni raspored, na primjer, 110-70 °C sa projektnog rasporeda od 150-70 °C, trebao bi povući niz ozbiljnih posljedica, koje su diktirane balansnim energetskim odnosima. Zbog smanjenja izračunate temperaturne razlike mrežne vode za 2 puta, uz održavanje toplotnog opterećenja grijanja, ventilacije, potrebno je osigurati povećanje potrošnje mrežne vode i za ove potrošače za 2 puta. Odgovarajući gubici tlaka u mrežnoj vodi u mreži grijanja i u opremi za izmjenu topline izvora topline i toplinskih tačaka s kvadratnim zakonom otpora će se povećati za 4 puta. Potrebno povećanje snage mrežnih pumpi trebalo bi se dogoditi 8 puta. Očigledno je da ni propusnost toplotnih mreža projektovanih za raspored od 150-70°C, niti instalirane mrežne pumpe neće omogućiti isporuku rashladne tečnosti potrošačima sa dvostrukim protokom u odnosu na projektovanu vrednost.

S tim u vezi, sasvim je jasno da će, kako bi se osigurao temperaturni raspored od 110-70 °C, ne na papiru, već u stvarnosti, biti potrebna radikalna rekonstrukcija i izvora topline i toplinske mreže sa toplinskim točkama, čiji su troškovi nepodnošljivi za vlasnike sistema za snabdevanje toplotom.

Zabrana upotrebe za toplotne mreže rasporeda regulacije opskrbe toplinom s „ograničenjem“ po temperaturi, data u klauzuli 7.11 SNiP 41-02-2003 „Toplotne mreže“, nije mogla utjecati na raširenu praksu njegove primjene. U ažuriranoj verziji ovog dokumenta, SP 124.13330.2012, režim sa „isključenjem“ temperature uopšte se ne pominje, odnosno ne postoji direktna zabrana ovog načina regulacije. To znači da treba izabrati takve metode sezonske regulacije opterećenja u kojima će se riješiti glavni zadatak - osiguranje normalizirane temperature u prostorijama i normalizirane temperature vode za potrebe opskrbe toplom vodom.

U odobrenoj Listi nacionalnih standarda i kodeksa prakse (dijelovi takvih standarda i kodeksa), kao rezultat toga, na obaveznoj osnovi, usklađenost sa zahtjevima Federalnog zakona od 30. decembra 2009. br. 26, 2014. br. 1521) uključio je revizije SNiP-a nakon ažuriranja. To znači da je korištenje "odsjecanja" temperatura danas potpuno legalna mjera, kako sa stanovišta Liste nacionalnih standarda i kodeksa prakse, tako i sa stanovišta ažuriranog izdanja profila SNiP " Toplotne mreže”.

Federalni zakon br. 190-FZ od 27. jula 2010. „O snabdijevanju toplotom“, „Pravila i norme za tehnički rad stambenog fonda“ (odobren Uredbom Gosstroja Ruske Federacije od 27. septembra 2003. br. 170 ), SO 153-34.20.501-2003 „Pravila za tehnički rad elektroenergetskih postrojenja i mreža Ruske Federacije“ također ne zabranjuje regulaciju sezonskog toplinskog opterećenja sa „graničnom“ temperaturom.

U 90-im godinama, dobrim razlozima koji su objasnili radikalno smanjenje projektnog temperaturnog rasporeda smatrali su se propadanje toplinskih mreža, armatura, kompenzatora, kao i nemogućnost obezbjeđivanja potrebnih parametara na izvorima topline zbog stanja razmjene topline. oprema. Unatoč velikom broju popravki koje se kontinuirano izvode u mrežama grijanja i izvorima topline posljednjih desetljeća, ovaj razlog i danas ostaje relevantan za značajan dio gotovo svakog sustava opskrbe toplinom.

Treba napomenuti da je u tehničkim specifikacijama za priključenje na toplinske mreže većine izvora topline još uvijek dan projektni temperaturni raspored od 150-70 ° C ili blizu njega. Prilikom usaglašavanja projekata centralnih i individualnih toplotnih tačaka, neizostavan zahtev vlasnika toplovodne mreže je ograničenje protoka mrežne vode iz dovodnog toplovoda toplotne mreže tokom čitavog grejnog perioda u strogom skladu sa projektom, a ne stvarni raspored kontrole temperature.

Trenutno se u zemlji masovno razvijaju sheme opskrbe toplinom za gradove i naselja, u kojima se i projektni rasporedi za regulaciju 150-70 ° C, 130-70 ° C smatraju ne samo relevantnim, već i važećim za 15 godina unaprijed. Istovremeno, ne postoje objašnjenja kako takve grafikone osigurati u praksi, ne postoji jasno opravdanje za mogućnost obezbjeđivanja priključnog toplotnog opterećenja pri niskim spoljnim temperaturama u uslovima realne regulacije sezonskog toplotnog opterećenja.

Takav jaz između deklariranih i stvarnih temperatura nosača topline mreže grijanja je nenormalan i nema nikakve veze s teorijom rada sustava za opskrbu toplinom, datoj, na primjer, u.

U ovim uslovima izuzetno je važno analizirati stvarno stanje sa hidrauličkim režimom rada toplovodnih mreža i sa mikroklimom zagrejanih prostorija pri izračunatoj temperaturi spoljašnjeg vazduha. Stvarna situacija je takva da, i pored značajnog smanjenja temperaturnog rasporeda, uz obezbeđivanje projektnog protoka mrežne vode u toplovodnim sistemima gradova, po pravilu ne dolazi do značajnijeg smanjenja projektnih temperatura u prostorijama, što bi dovode do rezonantnih optužbi vlasnika izvora toplote da ne ispunjavaju svoj glavni zadatak: obezbeđivanje standardnih temperatura u prostorijama. S tim u vezi nameću se sljedeća prirodna pitanja:

1. Šta objašnjava takav skup činjenica?

2. Da li je moguće ne samo objasniti trenutno stanje, već i potkrijepiti, na osnovu zahtjeva savremene regulatorne dokumentacije, ili „presijecanje“ temperaturnog grafikona na 115 °C, ili novo temperaturni graf od 115-70 (60) °C sa kvalitativnom regulacijom sezonskog opterećenja?

Ovaj problem, naravno, stalno privlači svačiju pažnju. Stoga se u periodičnoj štampi pojavljuju publikacije koje daju odgovore na postavljena pitanja i daju preporuke za otklanjanje jaza između projektnih i stvarnih parametara sistema za kontrolu toplinskog opterećenja. U pojedinim gradovima već su poduzete mjere za smanjenje temperaturnog rasporeda i pokušavaju se generalizirati rezultati takvog prijelaza.

Sa naše tačke gledišta, ovaj problem je najistaknutije i najjasnije razmatran u članku Gershkovich V.F. .

Napominje nekoliko izuzetno važnih odredbi, koje su, između ostalog, generalizacija praktičnih radnji za normalizaciju rada sistema za opskrbu toplinom u uvjetima niskotemperaturnog „prekidanja“. Napominje se da praktični pokušaji povećanja protoka u mreži kako bi se uskladio sa sniženim temperaturnim rasporedom nisu bili uspješni. Oni su, prije, doprinijeli hidrauličkom neusklađenosti toplinske mreže, uslijed čega su troškovi mrežne vode između potrošača preraspodijeljeni nesrazmjerno njihovim toplinskim opterećenjima.

Istovremeno, uz održavanje projektovanog protoka u mreži i smanjenje temperature vode u dovodnoj liniji, čak i pri niskim vanjskim temperaturama, u nekim slučajevima je bilo moguće osigurati temperaturu zraka u prostorijama na prihvatljivom nivou. . Ovu činjenicu autor objašnjava činjenicom da u opterećenju grijanja vrlo značajan dio snage otpada na grijanje svježeg zraka, čime se osigurava normativna izmjena zraka u prostoriji. Prava izmjena zraka u hladnim danima daleko je od standardne vrijednosti, jer se ne može osigurati samo otvaranjem ventilacijskih otvora i krila prozorskih blokova ili prozora s dvostrukim staklima. U članku se naglašava da su ruski standardi za razmjenu zraka nekoliko puta veći od onih u Njemačkoj, Finskoj, Švedskoj i SAD. Napominje se da je u Kijevu sprovedeno smanjenje temperaturnog rasporeda zbog "prekidanja" sa 150 °C na 115 °C i nije imalo negativnih posljedica. Sličan posao je obavljen u toplovodnim mrežama Kazana i Minska.

Ovaj članak govori o trenutnom stanju ruskih zahtjeva za regulatornu dokumentaciju za razmjenu zraka u zatvorenom prostoru. Na primjeru modelskih problema sa prosječnim parametrima sistema za opskrbu toplinom određen je utjecaj različitih faktora na njegovo ponašanje pri temperaturi vode u dovodnom vodu od 115 °C u projektnim uvjetima za vanjsku temperaturu, uključujući:

Smanjenje temperature zraka u prostorijama uz održavanje projektovanog protoka vode u mreži;

Povećanje protoka vode u mreži kako bi se održala temperatura zraka u prostorijama;

Smanjenje snage sistema grijanja smanjenjem izmjene zraka za projektovani protok vode u mreži uz osiguranje izračunate temperature zraka u prostorijama;

Procjena kapaciteta sistema grijanja smanjenjem razmjene zraka za stvarno ostvarivu povećanu potrošnju vode u mreži uz osiguranje izračunate temperature zraka u prostorijama.

2. Početni podaci za analizu

Kao početni podaci, pretpostavlja se da postoji izvor opskrbe toplinom sa dominantnim opterećenjem grijanja i ventilacije, dvocijevna toplovodna mreža, centralno grijanje i ITP, grijači, grijalice, slavine. Vrsta sistema grijanja nije od suštinskog značaja. Pretpostavlja se da projektni parametri svih karika sistema za snabdevanje toplotom obezbeđuju normalan rad sistema za snabdevanje toplotom, odnosno, u prostorijama svih potrošača, projektovana temperatura je podešena na t w.r = 18 °C, podložno temperaturni raspored toplovodne mreže 150-70°C, projektnu vrijednost protoka vode mreže, standardnu ​​razmjenu zraka i kvalitetnu regulaciju sezonskog opterećenja. Izračunata spoljna temperatura vazduha jednaka je prosečnoj temperaturi hladnog petodnevnog perioda sa faktorom sigurnosti 0,92 u trenutku izrade sistema za snabdevanje toplotom. Omjer miješanja elevatorskih jedinica određen je općeprihvaćenom temperaturnom krivom za regulaciju sistema grijanja 95-70 °C i jednak je 2,2.

Treba napomenuti da je u ažuriranoj verziji SNiP-a „Građevinska klimatologija“ SP 131.13330.2012 za mnoge gradove došlo do povećanja projektne temperature hladnog petodnevnog perioda za nekoliko stepeni u poređenju sa verzijom dokumenta SNiP 23- 01-99.

3. Proračuni režima rada sistema za opskrbu toplinom pri temperaturi vode direktne mreže od 115 °C

Razmatra se rad u novim uslovima sistema za snabdevanje toplotom, nastajao decenijama po savremenim standardima za period izgradnje. Projektni temperaturni raspored za kvalitativnu regulaciju sezonskog opterećenja je 150-70 °C. Smatra se da je u trenutku puštanja u rad sistem za opskrbu toplinom tačno obavljao svoje funkcije.

Kao rezultat analize sistema jednadžbi koje opisuju procese u svim dijelovima sistema za opskrbu toplinom, utvrđeno je njegovo ponašanje pri maksimalnoj temperaturi vode u dovodnom vodu od 115°C pri projektnoj vanjskoj temperaturi, odnosima miješanja elevatora. jedinice 2.2.

Jedan od definirajućih parametara analitičke studije je potrošnja mrežne vode za grijanje i ventilaciju. Njegova vrijednost se uzima u sljedećim opcijama:

Projektna vrijednost protoka u skladu s rasporedom 150-70 ° C i deklarirano opterećenje grijanja, ventilacije;

Vrijednost protoka, koji obezbjeđuje projektnu temperaturu zraka u prostorijama prema projektnim uvjetima za temperaturu vanjskog zraka;

Stvarna maksimalna moguća vrijednost protoka vode u mreži, uzimajući u obzir instalirane mrežne pumpe.

3.1. Smanjenje temperature zraka u prostorijama uz održavanje povezanih toplinskih opterećenja

Odredimo kako će se promijeniti prosječna temperatura u prostorijama pri temperaturi mrežne vode u dovodnoj liniji t o 1 = 115 ° C, projektnoj potrošnji mrežne vode za grijanje (pretpostavit ćemo da je cijelo opterećenje grijanje, budući da je ventilacijsko opterećenje istog tipa), na osnovu projektnog rasporeda 150-70 °S, pri temperaturi vanjskog zraka t n.o = -25 °S. Smatramo da su na svim čvorovima elevatora koeficijenti miješanja u izračunati i jednaki

Za projektovane uslove rada sistema za snabdevanje toplotom ( , , , ) važi sledeći sistem jednačina:

gdje je - prosječna vrijednost koeficijenta prijenosa topline svih grijaćih uređaja sa ukupnom površinom izmjene topline F, - prosječna temperaturna razlika između rashladne tekućine grijaćih uređaja i temperature zraka u prostorijama, G o - procijenjena brzina protoka Mrežna voda koja ulazi u elevatorske jedinice, G p - procijenjeni protok vode koja ulazi u uređaje za grijanje, G p = (1 + u) G o , s - specifična masa izobarični toplinski kapacitet vode, - prosječna projektna vrijednost koeficijent prolaza toplote zgrade, uzimajući u obzir transport toplotne energije kroz spoljne ograde ukupne površine A i cenu toplotne energije za zagrevanje standardnog protoka spoljašnjeg vazduha.

Pri niskoj temperaturi mrežne vode u dovodnom vodu t o 1 =115 ° C, uz održavanje projektovane izmjene zraka, prosječna temperatura zraka u prostorijama opada na vrijednost t in. Odgovarajući sistem jednačina za projektovane uslove za spoljašnji vazduh imaće oblik

, (3)

gdje je n eksponent u ovisnosti kriterija koeficijenta prijenosa topline uređaja za grijanje na prosječnu temperaturnu razliku, vidi tabelu. 9.2, str.44. Za najčešće grijaće uređaje u obliku radijatora od livenog gvožđa i čeličnih panelnih konvektora tipa RSV i RSG, kada se rashladno sredstvo kreće odozgo prema dole, n=0,3.

Hajde da uvedemo notaciju , , .

Iz (1)-(3) slijedi sistem jednačina

,

,

čija rješenja izgledaju ovako:

, (4)

(5)

. (6)

Za date projektne vrijednosti parametara sistema za opskrbu toplinom

,

Jednadžba (5), uzimajući u obzir (3) za datu temperaturu direktne vode u projektnim uslovima, omogućava nam da dobijemo omjer za određivanje temperature zraka u prostorijama:

Rješenje ove jednačine je t in =8,7°C.

Relativna toplotna snaga sistema grejanja je jednaka

Dakle, kada se temperatura vode u direktnoj mreži promijeni sa 150 °C na 115 °C, prosječna temperatura zraka u prostorijama opada sa 18 °C na 8,7 °C, toplinska snaga sistema grijanja opada za 21,6%.

Izračunate vrijednosti temperatura vode u sistemu grijanja za prihvaćeno odstupanje od temperaturnog rasporeda su °S, °S.

Izvršeni proračun odgovara slučaju kada protok spoljašnjeg vazduha tokom rada sistema za ventilaciju i infiltraciju odgovara projektovanim standardnim vrednostima do temperature spoljašnjeg vazduha t n.o = -25°S. Budući da se u stambenim zgradama po pravilu koristi prirodna ventilacija koju stanovnici organiziraju kada ventiliraju pomoću ventilacijskih otvora, prozorskih krila i mikro-ventilacijskih sistema za prozore s dvostrukim staklom, može se tvrditi da pri niskim vanjskim temperaturama protok hladnog zraka koji ulazi u prostorije, posebno nakon gotovo potpune zamjene prozorskih blokova sa dvostrukim staklima, daleko je od normativne vrijednosti. Stoga je temperatura zraka u stambenim prostorijama zapravo mnogo viša od određene vrijednosti t in = 8,7 °C.

3.2 Određivanje snage sistema grijanja smanjenjem ventilacije unutrašnjeg zraka pri procijenjenom protoku vode iz mreže

Utvrdimo koliko je potrebno smanjiti troškove toplinske energije za ventilaciju u razmatranom neprojektom režimu niske temperature mrežne vode toplinske mreže kako bi prosječna temperatura zraka u prostorijama ostala na standardnoj nivo, odnosno t in = t w.r = 18 °C.

Sistem jednačina koje opisuju proces rada sistema za snabdevanje toplotom u ovim uslovima će imati oblik

Zajedničko rješenje (2') sa sistemima (1) i (3) slično kao u prethodnom slučaju daje sljedeće relacije za temperature različitih protoka vode:

,

,

.

Jednadžba za datu temperaturu direktne vode u projektnim uvjetima za vanjsku temperaturu omogućava da se pronađe smanjeno relativno opterećenje sistema grijanja (smanjena je samo snaga ventilacionog sistema, prijenos topline kroz vanjske ograde je tačno očuvan ):

Rješenje ove jednačine je =0,706.

Dakle, kada se temperatura vode u direktnoj mreži promeni sa 150°C na 115°C, moguće je održavanje temperature vazduha u prostorijama na nivou od 18°C ​​smanjenjem ukupne toplotne snage sistema grejanja na 0,706 projektne vrijednosti smanjenjem troškova grijanja vanjskog zraka. Toplotna snaga sistema grijanja opada za 29,4%.

Izračunate vrijednosti temperatura vode za prihvaćeno odstupanje od temperaturnog grafikona jednake su °C, °S.

3.4 Povećanje potrošnje vode u mreži kako bi se osigurala standardna temperatura zraka u prostorijama

Odredimo kako bi se potrošnja mrežne vode u toplinskoj mreži za potrebe grijanja trebala povećati kada temperatura vode u mreži u dovodnom vodu padne na t o 1 = 115 ° C u projektnim uvjetima za vanjsku temperaturu t n.o \u003d -25 ° C, tako da je prosječna temperatura zraka u prostorijama ostala na normativnom nivou, odnosno t u \u003d t w.r \u003d 18 °C. Ventilacija prostorija odgovara projektnoj vrijednosti.

Sistem jednadžbi koje opisuju proces rada sistema za snabdevanje toplotom, u ovom slučaju će imati oblik, uzimajući u obzir povećanje vrednosti protoka vode mreže do G o y i protoka vode kroz sistem grijanja G pu =G oh (1 + u) sa konstantnom vrijednošću koeficijenta miješanja čvorova lifta u= 2,2. Radi jasnoće, reprodukujemo u ovom sistemu jednačine (1)

.

Iz (1), (2”), (3’) slijedi sistem jednadžbi srednjeg oblika

Rješenje datog sistema ima oblik:

° C, t o 2 \u003d 76,5 ° C,

Dakle, kada se temperatura vode u direktnoj mreži promeni sa 150 °C na 115 °C, održavanje prosečne temperature vazduha u prostorijama na nivou od 18 °C moguće je povećanjem potrošnje vode iz mreže u dovodu (povratu) linija toplovodne mreže za potrebe sistema grijanja i ventilacije u 2 ,08 puta.

Očigledno, ne postoji takva rezerva u pogledu potrošnje vode u mreži kako na izvorima toplote tako i na crpnim stanicama, ako ih ima. Osim toga, ovako visok porast potrošnje vode u mreži dovest će do povećanja gubitaka tlaka uslijed trenja u cjevovodima toplinske mreže i u opremi toplinskih mjesta i izvora topline za više od 4 puta, što se ne može ostvariti zbog na nedostatak snabdijevanja mrežnih pumpi u smislu pritiska i snage motora. Posljedično, povećanje potrošnje vode u mreži za 2,08 puta samo zbog povećanja broja instaliranih mrežnih pumpi, uz održavanje njihovog pritiska, neminovno će dovesti do nezadovoljavajućeg rada elevatorskih jedinica i izmjenjivača topline na većini grijnih mjesta toplinske energije. sistem snabdevanja.

3.5 Smanjenje snage sistema grejanja smanjenjem ventilacije unutrašnjeg vazduha u uslovima povećane potrošnje vode iz mreže

Za neke izvore topline može se obezbijediti potrošnja mrežne vode u mreži za desetine posto veća od projektne vrijednosti. To je zbog smanjenja toplinskih opterećenja koje se dogodilo posljednjih desetljeća, kao i zbog prisutnosti određene rezerve performansi instaliranih mrežnih pumpi. Uzmimo maksimalnu relativnu vrijednost potrošnje vode u mreži jednaku =1,35 projektne vrijednosti. Uzimamo u obzir i moguće povećanje izračunate vanjske temperature zraka prema SP 131.13330.2012.

Utvrdimo koliko je potrebno smanjiti prosječnu potrošnju vanjskog zraka za ventilaciju prostorija u režimu snižene temperature mrežne vode toplinske mreže kako bi prosječna temperatura zraka u prostorijama ostala na standardnom nivou, tj. , tw = 18 °C.

Za nisku temperaturu mrežne vode u dovodnom vodu t o 1 = 115 °C smanjuje se protok zraka u prostorijama kako bi se održala izračunata vrijednost t na = 18 °C u uslovima povećanja protoka mreže. vode za 1,35 puta i povećanje izračunate temperature hladnog petodnevnog perioda. Odgovarajući sistem jednačina za nove uslove imaće oblik

Relativno smanjenje toplotne snage sistema grijanja je jednako

. (3’’)

Iz (1), (2''), (3'') slijedi rješenje

,

,

.

Za date vrijednosti parametara sistema za opskrbu toplinom i = 1,35:

; =115 °S; =66 °S; \u003d 81,3 ° C.

Uzimamo u obzir i povećanje temperature hladnog petodnevnog perioda na vrijednost t n.o_ = -22 °C. Relativna toplotna snaga sistema grejanja je jednaka

Relativna promjena ukupnih koeficijenata prijenosa topline jednaka je i zbog smanjenja brzine protoka zraka ventilacionog sistema.

Za kuće izgrađene prije 2000. godine, udio potrošnje toplinske energije za ventilaciju prostorija u centralnim regijama Ruske Federacije iznosi 40 ... .

Za kuće izgrađene nakon 2000. godine, udio troškova ventilacije povećava se na 50 ... 55%, pad potrošnje zraka ventilacijskog sistema za približno 1,3 puta će održati izračunatu temperaturu zraka u prostorijama.

Iznad u 3.2 prikazano je da sa projektnim vrijednostima protoka vode u mreži, temperature unutrašnjeg zraka i projektne vanjske temperature zraka, smanjenje temperature vode u mreži na 115°C odgovara relativnoj snazi ​​sistema grijanja od 0,709 . Ako se ovo smanjenje snage pripiše smanjenju grijanja ventilacionog zraka, onda bi za kuće izgrađene prije 2000. godine protok zraka ventilacionog sistema prostorija trebao pasti za približno 3,2 puta, za kuće izgrađene nakon 2000. godine - za 2,3 puta.

Analiza mjernih podataka sa mjernih jedinica toplinske energije pojedinačnih stambenih zgrada pokazuje da smanjenje potrošnje toplinske energije u hladnim danima odgovara smanjenju standardne izmjene zraka za faktor 2,5 ili više.

4. Potreba za pojašnjavanjem izračunatog toplotnog opterećenja sistema za snabdevanje toplotom

Neka deklarisano opterećenje sistema grijanja stvorenog posljednjih decenija bude . Ovo opterećenje odgovara projektnoj temperaturi vanjskog zraka, relevantnoj u periodu izgradnje, uzetoj za određenost t n.o = -25 °C.

U nastavku slijedi procjena stvarnog smanjenja deklariranog projektnog grijnog opterećenja uslijed utjecaja različitih faktora.

Povećanje izračunate vanjske temperature na -22 °C smanjuje izračunato opterećenje grijanja na (18+22)/(18+25)x100%=93%.

Osim toga, sljedeći faktori dovode do smanjenja izračunatog opterećenja grijanja.

1. Zamjena prozorskih blokova sa dvostrukim staklima, koja se odvijala skoro svuda. Udio prijenosnih gubitaka toplinske energije kroz prozore iznosi oko 20% ukupnog grijnog opterećenja. Zamjena prozorskih blokova s ​​dvostrukim staklima dovela je do povećanja toplinskog otpora sa 0,3 na 0,4 m 2 ∙K / W, odnosno, toplinska snaga gubitka topline smanjena je na vrijednost: x100% = 93,3%.

2. Za stambene zgrade, udio ventilacionog opterećenja u opterećenju grijanja u projektima završenim prije početka 2000-ih je oko 40...45%, kasnije - oko 50...55%. Uzmimo prosječan udio ventilacijske komponente u opterećenju grijanja u iznosu od 45% deklariranog grijnog opterećenja. To odgovara stopi razmjene zraka od 1,0. Prema savremenim standardima STO, maksimalna brzina izmjene zraka je na nivou od 0,5, prosječna dnevna brzina izmjene zraka za stambenu zgradu je na nivou od 0,35. Dakle, smanjenje brzine izmjene zraka sa 1,0 na 0,35 dovodi do pada opterećenja grijanja stambene zgrade na vrijednost:

x100%=70,75%.

3. Opterećenje ventilacije različitih potrošača zahtijeva se nasumično, pa se, kao i opterećenje PTV-a za izvor topline, njegova vrijednost ne sumira aditivno, već uzimajući u obzir koeficijente satne neravnomjernosti. Udio maksimalnog ventilacijskog opterećenja u deklariranom opterećenju grijanja je 0,45x0,5 / 1,0 = 0,225 (22,5%). Koeficijent satne neujednačenosti je procijenjen na isti kao i za snabdijevanje toplom vodom, jednak K sat.vent = 2,4. Dakle, ukupno opterećenje sistema grijanja za izvor topline, uzimajući u obzir smanjenje maksimalnog opterećenja ventilacije, zamjenu prozorskih blokova sa dvostrukim staklima i neistovremenu potražnju za ventilacijskim opterećenjem, bit će 0,933x( 0,55+0,225/2,4)x100%=60,1% deklarisanog opterećenja.

4. Uzimanje u obzir povećanja projektne vanjske temperature će dovesti do još većeg pada projektnog opterećenja grijanja.

5. Izvršene procjene pokazuju da pojašnjenje toplotnog opterećenja sistema grijanja može dovesti do njegovog smanjenja za 30 ... 40%. Ovakvo smanjenje toplotnog opterećenja omogućava nam da očekujemo da se, uz zadržavanje projektovanog protoka vode iz mreže, izračunata temperatura vazduha u prostorijama može obezbediti primenom „ograničenja“ direktne temperature vode na 115 °C za niske spoljašnje temperature vazduha (vidi rezultate 3.2). Ovo se može sa još većim razlogom tvrditi ako postoji rezerva u vrijednosti potrošnje vode u mreži na izvoru topline sistema za opskrbu toplinom (vidi rezultate 3.4).

Navedene procjene su ilustrativne, ali iz njih proizilazi da se, na osnovu savremenih zahtjeva regulatorne dokumentacije, može očekivati ​​kako značajno smanjenje ukupnog projektnog toplinskog opterećenja postojećih potrošača za izvor topline, tako i tehnički opravdan način rada sa “urezati” u temperaturni raspored za regulaciju sezonskog opterećenja na 115°C. Potreban stepen stvarnog smanjenja deklarisanog opterećenja sistema grijanja treba odrediti tokom terenskih ispitivanja za potrošače određenog toplovoda. Izračunata temperatura vode povratne mreže također je predmet pojašnjenja tokom terenskih ispitivanja.

Treba imati na umu da kvalitativna regulacija sezonskog opterećenja nije održiva u smislu distribucije toplotne snage među uređajima za grijanje za vertikalne jednocijevne sisteme grijanja. Dakle, u svim gore datim proračunima, uz obezbjeđivanje prosječne projektne temperature zraka u prostorijama, doći će do promjene temperature zraka u prostorijama duž uspona tokom perioda grijanja pri različitim vanjskim temperaturama zraka.

5. Poteškoće u implementaciji normativne razmjene zraka u prostorijama

Razmotrite strukturu troškova toplotne snage sistema grijanja stambene zgrade. Glavne komponente toplotnih gubitaka kompenziranih protokom toplote iz uređaja za grijanje su gubici u prijenosu kroz vanjske ograde, kao i troškovi grijanja vanjskog zraka koji ulazi u prostorije. Potrošnja svježeg zraka za stambene zgrade određena je zahtjevima sanitarno-higijenskih standarda, koji su dati u odjeljku 6.

U stambenim zgradama sistem ventilacije je obično prirodan. Brzina protoka zraka osigurava se povremenim otvaranjem ventilacijskih otvora i prozorskih krila. Istovremeno, treba imati na umu da su od 2000. godine zahtjevi za svojstva toplinske zaštite vanjskih ograda, prvenstveno zidova, značajno porasli (2 ... 3 puta).

Iz prakse izrade energetskih pasoša za stambene zgrade proizilazi da je za zgrade građene od 50-ih do 80-ih godina prošlog stoljeća u centralnim i sjeverozapadnim regijama udio toplotne energije za standardnu ​​ventilaciju (infiltraciju) iznosio 40 ... 45%, za kasnije izgrađene zgrade 45…55%.

Prije pojave prozora s dvostrukim staklom, regulacija izmjene zraka vršila se ventilacijskim otvorima i krmenicom, a u hladnim danima učestalost njihovog otvaranja se smanjivala. Uz široku upotrebu prozora s dvostrukim staklom, osiguranje standardne izmjene zraka postalo je još veći problem. To je zbog desetostrukog smanjenja nekontrolirane infiltracije kroz pukotine i činjenice da se često provjetravanje otvaranjem prozorskih krila, koje jedino može obezbijediti standardnu ​​razmjenu zraka, zapravo i ne događa.

Postoje publikacije na ovu temu, pogledajte, na primjer,. Čak i tokom periodične ventilacije, ne postoje kvantitativni pokazatelji koji ukazuju na razmjenu zraka u prostoriji i njeno poređenje sa standardnom vrijednošću. Kao rezultat toga, zapravo je razmjena zraka daleko od norme i javljaju se brojni problemi: povećava se relativna vlažnost, stvara se kondenzacija na staklima, pojavljuje se plijesan, pojavljuju se postojani mirisi, povećava se sadržaj ugljičnog dioksida u zraku, što zajedno dovela je do pojave termina „sindrom bolesne zgrade“. U nekim slučajevima, zbog naglog smanjenja razmjene zraka, dolazi do razrjeđivanja u prostorijama, što dovodi do prevrtanja kretanja zraka u izduvnim kanalima i do ulaska hladnog zraka u prostorije, protoka prljavog zraka iz jedne stan u drugi, i smrzavanje zidova kanala. Kao rezultat toga, graditelji se suočavaju s problemom korištenja naprednijih ventilacijskih sistema koji mogu uštedjeti na troškovima grijanja. S tim u vezi, potrebno je koristiti ventilacione sisteme sa kontrolisanim dovodom i odvodom vazduha, sisteme grejanja sa automatskom regulacijom dovoda toplote u grejne uređaje (idealno sisteme sa stambenim priključkom), zatvorene prozore i ulazna vrata u stanove.

Potvrda da ventilacioni sistem stambenih zgrada radi sa učinkom koji je znatno manji od projektovanog je niža, u poređenju sa izračunatom potrošnjom toplotne energije u toku grejnog perioda, koju registruju jedinice za merenje toplotne energije zgrada.

Proračun ventilacionog sistema stambene zgrade koji je izvršilo osoblje Državnog politehničkog univerziteta u Sankt Peterburgu pokazao je sljedeće. Prirodna ventilacija u režimu slobodnog protoka vazduha, u proseku za godinu dana, je skoro 50% manja od izračunate (presek izduvnog kanala je projektovan prema važećim standardima ventilacije za višestambene stambene zgrade za uslove St. vrijeme, ventilacija je više od 2 puta manja od izračunate, au 2% vremena nema ventilacije. U značajnom dijelu perioda grijanja na vanjskoj temperaturi nižoj od +5 °C, ventilacija prelazi standardnu ​​vrijednost. Odnosno, bez posebnog podešavanja pri niskim vanjskim temperaturama nemoguće je osigurati standardnu ​​izmjenu zraka; pri vanjskim temperaturama većim od +5 ° C, razmjena zraka će biti niža od standardne ako se ventilator ne koristi.

6. Evolucija regulatornih zahtjeva za razmjenu zraka u zatvorenom prostoru

Troškovi grijanja vanjskog zraka određeni su zahtjevima datim u regulatornoj dokumentaciji, koja je pretrpjela niz promjena tokom dužeg perioda izgradnje zgrade.

Razmotrite ove promjene na primjeru stambenih stambenih zgrada.

U SNiP II-L.1-62, dio II, odjeljak L, poglavlje 1, koji je bio na snazi ​​do aprila 1971. godine, stope izmjene zraka za dnevne sobe bile su 3 m 3 / h po 1 m 2 površine prostorije, za kuhinju sa električni štednjaci, brzina izmjene zraka 3, ali ne manje od 60 m 3 / h, za kuhinju sa plinskim štednjakom - 60 m 3 / h za peći sa dva plamenika, 75 m 3 / h - za peći sa tri plamenika, 90 m 3 / h - za peći sa četiri plamenika. Procijenjena temperatura dnevnih soba +18 °S, kuhinja +15 °S.

U SNiP II-L.1-71, dio II, odjeljak L, poglavlje 1, koji je bio na snazi ​​do jula 1986., navedeni su slični standardi, ali za kuhinju s električnim štednjacima isključena je brzina izmjene zraka od 3.

U SNiP 2.08.01-85, koji su bili na snazi ​​do januara 1990. godine, stope izmjene zraka za dnevne sobe bile su 3 m 3 / h po 1 m 2 površine prostorije, za kuhinju bez navođenja vrste ploča 60 m 3 / h. Uprkos različitoj standardnoj temperaturi u stambenim prostorijama iu kuhinji, za proračune toplotne tehnike predlaže se uzimanje unutrašnje temperature vazduha od +18°C.

U SNiP 2.08.01-89, koji su bili na snazi ​​do oktobra 2003. godine, stope izmjene zraka su iste kao u SNiP II-L.1-71, dio II, odjeljak L, poglavlje 1. Indikacija unutrašnje temperature zraka +18 ° SA.

U SNiP 31-01-2003 koji su još uvijek na snazi ​​pojavljuju se novi zahtjevi, dati u 9.2-9.4:

9.2 Projektne parametre vazduha u prostorijama stambene zgrade treba uzeti u skladu sa optimalnim standardima GOST 30494. Brzina razmene vazduha u prostorijama treba uzeti u skladu sa tabelom 9.1.

Tabela 9.1

soba Višestrukost ili veličina

izmjena zraka, m 3 na sat, ne manje
u neradnom u modu

usluga
Spavaća soba, zajednička, dječja soba 0,2 1,0
Biblioteka, kancelarija 0,2 0,5
Ostava, posteljina, garderoba 0,2 0,2
Teretana, sala za bilijar 0,2 80 m 3
Pranje, peglanje, sušenje 0,5 90 m 3
Kuhinja sa električnim štednjakom 0,5 60 m 3
Soba sa opremom na plin 1,0 1,0 + 100 m 3
Soba sa generatorima toplote i pećima na čvrsto gorivo 0,5 1,0 + 100 m 3
Kupatilo, tuš kabina, wc, kombinovano kupatilo 0,5 25 m 3
Sauna 0,5 10 m 3

za 1 osobu
Strojarnica lifta - Po proračunu
Parking 1,0 Po proračunu
Komora za smeće 1,0 1,0

Brzina izmjene zraka u svim ventiliranim prostorijama koje nisu navedene u tabeli u neradnom režimu treba biti najmanje 0,2 zapremine prostorije na sat.

9.3 U toku termotehničkog proračuna ogradnih konstrukcija stambenih zgrada, temperaturu unutrašnjeg vazduha grijanih prostorija treba uzeti na najmanje 20 °C.

9.4 Sistem grejanja i ventilacije zgrade treba da bude projektovan tako da obezbedi da temperatura unutrašnjeg vazduha tokom perioda grejanja bude unutar optimalnih parametara utvrđenih GOST 30494, sa projektnim parametrima spoljašnjeg vazduha za odgovarajuća građevinska područja.

Iz ovoga se vidi da se, prvo, pojavljuju koncepti režima održavanja prostorija i neradnog režima, tokom kojih se, po pravilu, nameću vrlo različiti kvantitativni zahtjevi za razmjenu zraka. Za stambene prostore (spavaće sobe, zajedničke sobe, dječje sobe), koje čine značajan dio površine stana, brzina izmjene zraka u različitim režimima se razlikuje 5 puta. Temperaturu vazduha u prostorijama pri proračunu toplotnih gubitaka projektovane zgrade treba uzeti najmanje 20°C. U stambenim prostorijama, frekvencija izmjene zraka je normalizirana, bez obzira na površinu i broj stanovnika.

Ažurirana verzija SP 54.13330.2011 djelimično reproducira informacije SNiP 31-01-2003 u originalnoj verziji. Cijene razmjene zraka za spavaće sobe, zajedničke sobe, dječje sobe ukupne površine apartmana po osobi manje od 20 m 2 - 3 m 3 / h po 1 m 2 površine sobe; isto kada je ukupna površina stana po osobi veća od 20 m 2 - 30 m 3 / h po osobi, ali ne manja od 0,35 h -1; za kuhinju sa električnim štednjacima 60 m 3 / h, za kuhinju sa plinskim štednjakom 100 m 3 / h.

Stoga je za određivanje prosječne dnevne satne razmjene zraka potrebno zadati trajanje svakog od modova, odrediti protok zraka u različitim prostorijama tokom svakog režima, a zatim izračunati prosječnu satnu potrebu za svježim zrakom u stanu i zatim kuća u cjelini. Višestruke promjene izmjene zraka u određenom stanu tokom dana, na primjer, u odsustvu ljudi u stanu tokom radnog vremena ili vikendom, dovešće do značajne neravnomjernosti izmjene zraka tokom dana. Istovremeno, očigledno je da će neistovremeni rad ovih režima u različitim stanovima dovesti do izjednačavanja opterećenja kuće za potrebe ventilacije i do neaditivnog dodavanja ovog opterećenja za različite potrošače.

Moguće je povući analogiju sa neistovremenom upotrebom PTV-a od strane potrošača, što obavezuje uvođenje koeficijenta satne neravnomjernosti prilikom određivanja opterećenja PTV-a za izvor topline. Kao što znate, njegova vrijednost za značajan broj potrošača u regulatornoj dokumentaciji uzeta je jednaka 2,4. Slična vrijednost za ventilacijsku komponentu opterećenja grijanja omogućava nam da pretpostavimo da će se odgovarajuće ukupno opterećenje također zapravo smanjiti za najmanje 2,4 puta zbog neistovremenog otvaranja ventilacijskih otvora i prozora u različitim stambenim zgradama. U javnim i industrijskim zgradama uočava se slična slika s tom razlikom što je u neradno vrijeme ventilacija minimalna i određena je samo infiltracijom kroz nepropusne prozore na krovnim prozorima i vanjskim vratima.

Uzimanje u obzir toplinske inercije zgrada također omogućava fokusiranje na prosječne dnevne vrijednosti potrošnje toplinske energije za grijanje zraka. Štaviše, u većini sistema grijanja ne postoje termostati koji održavaju temperaturu zraka u prostorijama. Takođe je poznato da se centralna kontrola temperature mrežne vode u dovodu za sisteme grijanja vrši prema vanjskoj temperaturi, u prosjeku u periodu od oko 6-12 sati, a ponekad i duže.

Zbog toga je potrebno izvršiti proračune normativne prosječne izmjene zraka za stambene zgrade različitih serija kako bi se razjasnilo proračunsko opterećenje grijanja zgrada. Slične radove treba uraditi i za javne i industrijske zgrade.

Treba napomenuti da se ovi važeći regulatorni dokumenti odnose na novoprojektovane zgrade u smislu projektovanja sistema ventilacije prostorija, ali posredno ne samo da mogu, već bi trebali biti i vodič za postupanje prilikom razjašnjavanja toplotnih opterećenja svih zgrada, uključujući i one koje izgrađeni su prema drugim gore navedenim standardima.

Razvijeni su i objavljeni standardi organizacija kojima se uređuju norme razmjene zraka u prostorijama višestambenih zgrada. Na primjer, STO NPO AVOK 2.1-2008, STO SRO NP SPAS-05-2013, Ušteda energije u zgradama. Proračun i projektovanje ventilacionih sistema za stambene višestambene zgrade (Odobreno na skupštini SRO NP SPAS od 27.03.2014.).

U osnovi, u ovim dokumentima citirani standardi odgovaraju SP 54.13330.2011, uz određena smanjenja pojedinačnih zahtjeva (na primjer, za kuhinju sa plinskim štednjakom, jedna izmjena zraka se ne dodaje na 90 (100) m 3 / h , tokom neradnog vremena u kuhinji ovog tipa dozvoljena je izmjena vazduha 0,5 h -1, dok je u SP 54.13330.2011 - 1,0 h -1).

Referentni dodatak B STO SRO NP SPAS-05-2013 daje primjer izračunavanja potrebne izmjene zraka za trosobni stan.

Početni podaci:

Ukupna površina stana F ukupno \u003d 82,29 m 2;

Površina ​​stambenog prostora F je živjela = 43,42 m 2;

Kuhinjski prostor - F kx \u003d 12,33 m 2;

Površina kupatila - F ext = 2,82 m 2;

Površina toaleta - F ub \u003d 1,11 m 2;

Visina prostorije h = 2,6 m;

Kuhinja ima električni šporet.

Geometrijske karakteristike:

Zapremina grijanih prostorija V = 221,8 m 3;

Zapremina stambenih prostorija V je živjela = 112,9 m 3;

Zapremina kuhinje V kx \u003d 32,1 m 3;

Zapremina toaleta V ub \u003d 2,9 m 3;

Zapremina kupatila V ext = 7,3 m 3.

Iz gornjeg proračuna razmjene zraka slijedi da ventilacijski sistem stana mora osigurati izračunatu razmjenu zraka u režimu održavanja (u projektnom režimu rada) - L tr rad = 110,0 m 3 / h; u stanju mirovanja - L tr slave \u003d 22,6 m 3 / h. Date brzine protoka vazduha odgovaraju stopi razmene vazduha 110,0/221,8=0,5 h -1 za režim održavanja i 22,6/221,8=0,1 h -1 za neradni režim.

Informacije date u ovom odeljku pokazuju da je u postojećim regulatornim dokumentima sa različitom popunjenošću stanova maksimalna brzina razmene vazduha u rasponu od 0,35 ... To znači da se pri određivanju snage sistema grijanja koja nadoknađuje gubitke u prijenosu toplotne energije i troškove grijanja vanjskog zraka, kao i potrošnju vode u mreži za potrebe grijanja, može u prvom približnom smjeru fokusirati na na dnevnu prosječnu vrijednost protoka zraka stambenih višestambenih zgrada 0,35 h - jedan .

Analiza energetskih pasoša stambenih zgrada razvijenih u skladu sa SNiP 23-02-2003 „Toplotna zaštita zgrada“ pokazuje da pri izračunavanju toplotnog opterećenja kuće brzina izmjene zraka odgovara nivou od 0,7 h -1, što je 2 puta veće od gore navedene preporučene vrijednosti, što nije u suprotnosti sa zahtjevima savremenih servisa.

Neophodno je razjasniti toplotno opterećenje zgrada izgrađenih po standardnim projektima, na osnovu smanjene prosječne vrijednosti razmjene zraka, što će biti u skladu sa postojećim ruskim standardima i omogućiti nam da se približimo standardima niza zemalja EU i USA.

7. Obrazloženje za snižavanje grafika temperature

Odjeljak 1 pokazuje da temperaturni graf od 150-70 °C, zbog stvarne nemogućnosti njegove upotrebe u savremenim uslovima, treba sniziti ili modificirati opravdavanjem „granične vrijednosti“ temperature.

Navedeni proračuni različitih načina rada sistema za snabdevanje toplotom u vanprojektantnim uslovima omogućavaju nam da predložimo sledeću strategiju za izmenu regulacije toplotnog opterećenja potrošača.

1. Za prelazni period, uvedite temperaturni grafikon od 150-70 °C sa „graničnom granicom“ od 115 °S. Kod ovakvog rasporeda, potrošnju mrežne vode u toplovodnoj mreži za grijanje, ventilaciju potrebno je održavati na trenutnom nivou koji odgovara projektnoj vrijednosti, ili sa blagim prekoračenjem, na osnovu performansi ugrađenih mrežnih pumpi. U rasponu vanjskih temperatura zraka koji odgovara „graničnoj vrijednosti“, uzeti u obzir proračunsko opterećenje grijanja potrošača smanjeno u odnosu na projektnu vrijednost. Smanjenje toplotnog opterećenja pripisuje se smanjenju troškova toplotne energije za ventilaciju, na osnovu obezbeđivanja neophodne prosečne dnevne razmene vazduha stambenih višestambenih zgrada prema savremenim standardima na nivou od 0,35 h -1.

2. Organizovati rad na razjašnjavanju opterećenja sistema grejanja zgrada izradom energetskih pasoša za stambene zgrade, javne organizacije i preduzeća, obraćajući pažnju, pre svega, na ventilaciono opterećenje zgrada koje je uključeno u opterećenje sistema grejanja, uzimajući uzeti u obzir savremene regulatorne zahtjeve za razmjenu zraka u zatvorenom prostoru. U tu svrhu potrebno je za kuće različite visine, prvenstveno za standardne serije, izračunati gubitke topline, kako prijenosne tako i ventilacijske, u skladu sa savremenim zahtjevima regulatorne dokumentacije Ruske Federacije.

3. Na osnovu ispitivanja u punom obimu uzeti u obzir trajanje karakterističnih načina rada ventilacionih sistema i neistovremenost njihovog rada za različite potrošače.

4. Nakon razjašnjenja toplotnih opterećenja sistema za grijanje potrošača, izraditi raspored za regulaciju sezonskog opterećenja od 150-70 °C sa „graničnom“ za 115°S. Mogućnost prelaska na klasični raspored od 115-70 °C bez „prekidanja“ uz kvalitetnu regulaciju treba utvrditi nakon razjašnjenja smanjenih toplinskih opterećenja. Odredite temperaturu vode povratne mreže prilikom izrade smanjenog rasporeda.

5. Preporučiti projektantima, projektantima novih stambenih zgrada i remontnim organizacijama koje vrše velike popravke starog stambenog fonda, upotrebu savremenih ventilacionih sistema koji omogućavaju regulaciju razmjene vazduha, uključujući i mehaničke sa sistemima za povrat toplotne energije zagađenih zraka, kao i uvođenje termostata za podešavanje snage uređaja za grijanje.

Književnost

1. Sokolov E.Ya. Toplotne i toplotne mreže, 7. izdanje, M.: Izdavačka kuća MPEI, 2001.

2. Gershkovich V.F. „Sto pedeset... Norma ili bista? Refleksije na parametre rashladnog sredstva…” // Ušteda energije u zgradama. - 2004 - br. 3 (22), Kijev.

3. Unutrašnji sanitarni uređaji. U 15 sati 1. dio Grijanje / V.N. Bogoslovsky, B.A. Krupnov, A.N. Scanavi i drugi; Ed. I.G. Staroverov i Yu.I. Schiller, - 4. izdanje, revidirano. i dodatne - M.: Stroyizdat, 1990. -344 str.: ilustr. – (Priručnik za dizajnera).

4. Samarin O.D. Termofizika. Uštedu energije. Energetska efikasnost / Monografija. M.: Izdavačka kuća DIA, 2011.

6. A.D. Krivoshein, Ušteda energije u zgradama: prozirne strukture i ventilacija prostorija // Arhitektura i izgradnja Omske regije, br. 10 (61), 2008.

7. N.I. Vatin, T.V. Samoplyas “Ventilacijski sistemi za stambene prostore stambenih zgrada”, Sankt Peterburg, 2004.

Iz serije članaka "Šta učiniti ako je hladno u stanu"

Šta je temperaturni grafikon?

Temperatura vode u sistemu grijanja mora se održavati u zavisnosti od stvarne vanjske temperature prema temperaturnom rasporedu, koji izrađuju inženjeri topline projektantskih i energetskih organizacija prema posebnoj metodologiji za svaki izvor opskrbe toplinom, uzimajući u obzir specifične lokalnim uslovima. Ove rasporede treba izraditi na osnovu zahtjeva da se tokom hladne sezone u dnevnim sobama održava optimalna temperatura *, jednaka 20 - 22 ° C.

Prilikom izračunavanja rasporeda uzimaju se u obzir gubici topline (temperature vode) na području od izvora toplinske energije do stambenih zgrada.

Temperaturni grafikoni treba izraditi kako za toplovodnu mrežu na izlazu izvora toplotne energije (kotlovnica, CHP), tako i za cevovode posle grejnih mesta stambenih zgrada (grupe kuća), odnosno direktno na ulazu u sistem grejanja kuća.

Topla voda se isporučuje iz izvora toplote u toplovodne mreže prema sledećim temperaturnim grafikonima:*

  • iz velikih CHP postrojenja: 150/70°S, 130/70°S ili 105/70°S;
  • iz kotlarnica i malih CHP postrojenja: 105/70°C ili 95/70°S.

*prva znamenka je maksimalna temperatura vode direktnog dovoda, druga cifra je njena minimalna temperatura.

Mogu se primijeniti i drugi temperaturni rasporedi ovisno o specifičnim lokalnim uvjetima.

Dakle, u Moskvi, na izlazu iz glavnih izvora toplote, koriste se rasporedi od 150/70°C, 130/70°C i 105/70°S (maksimalna/minimalna temperatura vode u sistemu grejanja).

Do 1991. godine ovakve temperaturne rasporede su svake godine odobravale uprave gradova i drugih naselja pred jesensko-zimsku grejnu sezonu, što je bilo regulisano relevantnim regulatorno-tehničkim dokumentima (NTD).

Kasnije je, nažalost, ova norma nestala iz NTD-a, sve je dato vlasnicima kotlarnica, termoelektrana i drugih fabrika - parobroda, koji u isto vrijeme nisu željeli izgubiti profit.

Međutim, regulatorni zahtjev za obaveznu kompilaciju temperaturnih rasporeda grijanja vraćen je Federalnim zakonom br. 190-FZ od 27. jula 2010. „O snabdijevanju toplotom“. Evo šta je regulisano u FZ-190 prema temperaturni grafikon(članove zakona autor je poređao po njihovom logičnom slijedu):

“... Član 23. Organizacija razvoja sistema za snabdevanje toplotom naselja, gradskih četvrti
…3. Ovlaštena ... tijela [vidi. Art. 5 i 6 FZ-190] treba razviti, izjava i godišnje ažuriranje* * sheme opskrbe toplinom, koje bi trebale sadržavati:
…7) Tabela optimalne temperature…
Član 20. Provjera spremnosti za grijni period
…5. Provjerite spremnost za grijanje period toplotnih organizacija ... provodi se u cilju ... spremnosti ovih organizacija da ispune raspored toplotnih opterećenja, održavanje temperaturnog rasporeda odobrenog shemom opskrbe toplinom…
Član 6
1. Ovlašćenja organa lokalne samouprave naselja, gradskih četvrti za organizaciju snabdevanja toplotnom energijom na dotičnim teritorijama su:
... 4) ispunjenost uslova utvrđenih pravilima za ocenu spremnosti naselja, gradskih četvrti za grejnu sezonu, i kontrola spremnosti organizacije za opskrbu toplinom, organizacije toplinske mreže, određene kategorije potrošača za grejnu sezonu;
…6) odobrenje šema opskrbe toplinom naselja, gradske četvrti sa manje od petsto hiljada stanovnika...;
Član 4. stav 2. Za ovlasti federalnih jedinica. organ isp. organ nadležan za sprovođenje države. politike grijanja uključuju:
11) odobravanje šema snabdevanja toplotnom energijom naselja, planine. okruzi sa populacijom od petsto hiljada ili više...
Član 29. Završne odredbe
…3. Odobrenje šema opskrbe toplinom za naselja ... mora se izvršiti do 31. decembra 2011. godine.”

A evo šta je rečeno o temperaturnim grafikonima grijanja u "Pravilima i normama za tehnički rad stambenog fonda" (odobrio Post. Gosstroy Ruske Federacije od 27. septembra 2003. br. 170):

“…5.2. Centralno grijanje
5.2.1. Rad sistema centralnog grijanja stambenih zgrada treba da obezbijedi:
- održavanje optimalne (ne ispod dozvoljene) temperature zraka u grijanim prostorijama;
- održavanje temperature vode koja ulazi i vraća iz sistema grijanja u skladu sa planom za kvalitetnu regulaciju temperature vode u sistemu grijanja (Prilog N 11);
- ravnomjerno grijanje svih grijaćih uređaja;
5.2.6. Prostorije operativnog osoblja treba da imaju:
... e) grafik temperature dovodne i povratne vode u toplovodnoj mreži iu sistemu grijanja, u zavisnosti od vanjske temperature, koji pokazuje radni pritisak vode na ulazu, statički i maksimalno dozvoljeni pritisak u sistem; ... "

Zbog činjenice da se u sisteme grijanja kuće može isporučiti nosač topline čija temperatura nije veća od: za dvocijevne sisteme - 95 ° C; za jednocevne - 105°C, na grejnim mestima (pojedinačna ili grupna za više kuća), pre dovoda vode u kuće, ugrađuju se hidraulične liftovske jedinice u koje se meša direktna mrežna voda koja ima visoku temperaturu sa ohlađenom povratnom vodom koja se vraća iz sistema grijanja kuće. Nakon miješanja u hidrauličnom liftu, voda ulazi u kućni sistem s temperaturom prema "kućnom" temperaturnom rasporedu od 95/70 ili 105/70°C.

Nadalje, kao primjer, dat je temperaturni graf sistema grijanja nakon grijne tačke stambene zgrade za radijatore prema shemi odozgo prema dolje i odozdo prema gore (sa intervalima vanjske temperature od 2 °C), za grad sa procijenjenom vanjskom temperaturom zraka od 15 °C (Moskva, Voronjež, Eagle):

TEMPERATURA VODE U ISPUSNIM CJEVOVODIMA, st. C

PRI PROJEKTU VANJSKA TEMPERATURA

trenutna vanjska temperatura,

dovod vode do radijatora

"dole gore"

"odozgo prema dolje"

server

nazad

server

nazad

Objašnjenja:
1. U gr. 2 i 4 prikazuju vrijednosti temperature vode u dovodnom cjevovodu sistema grijanja:
u brojiocu - pri izračunatom padu temperature vode od 95 - 70 °C;
u nazivniku - sa izračunatom razlikom od 105 - 70 °C.
U gr. 3 i 5 prikazane su temperature vode u povratnom cjevovodu, koje se u svojim vrijednostima poklapaju sa izračunatim razlikama od 95 - 70 i 105 - 70 °C.

Grafikon temperature sistema grijanja stambene zgrade nakon toplinske tačke

Izvor: Pravila i normativi za tehnički rad stambenog fonda, prilog. 20
(odobreno naredbom Gosstroja Ruske Federacije od 26. decembra 1997. br. 17-139).

Od 2003. godine posluju "Pravila i normativi za tehnički rad stambenog fonda"(odobrio Pošta Gosstroy Ruske Federacije od 27. septembra 2003. br. 170), adj. jedanaest.

Trenutna temperatura-

izlet na otvorenom

Dizajn grijača

radijatori

konvektori

shema vodosnabdijevanja uređaja

tip konvektora

"odozgo prema dolje"

temperatura vode u razvodnim cjevovodima, st. C

nazad

serving

nazad

serving

nazad

serving

nazad

serving

nazad

DIZAJN VANJSKA TEMPERATURA

Svaki sistem grijanja ima određene karakteristike. To uključuje snagu, prijenos topline i rad na temperaturi. Oni određuju efikasnost rada, direktno utičući na udobnost života u kući. Kako odabrati pravi temperaturni grafikon i način grijanja, njegov proračun?

Izrada temperaturnog grafikona

Temperaturni raspored sistema grijanja izračunava se prema nekoliko parametara. Od odabranog načina rada ovisi ne samo stupanj grijanja prostora, već i brzina protoka rashladne tekućine. To također utiče na tekuće troškove održavanja grijanja.

Sastavljeni raspored temperaturnog režima grijanja ovisi o nekoliko parametara. Glavni je nivo grijanja vode u mreži. On se pak sastoji od sljedećih karakteristika:

  • Temperatura u dovodnim i povratnim cjevovodima. Mjerenja se vrše u odgovarajućim mlaznicama kotla;
  • Karakteristike stepena zagrevanja vazduha u zatvorenom i na otvorenom.

Ispravan proračun grafika temperature grijanja počinje proračunom razlike između temperature tople vode u direktnoj i dovodnoj cijevi. Ova vrijednost ima sljedeću notaciju:

∆T=Tin-Tob

Gdje Tin- temperaturu vode u dovodnom vodu, Tob- stepen zagrijavanja vode u povratnoj cijevi.

Da biste povećali prijenos topline sistema grijanja, potrebno je povećati prvu vrijednost. Da bi se smanjio protok rashladne tečnosti, ∆t se mora svesti na minimum. Upravo je to glavna poteškoća, jer raspored temperature kotla za grijanje direktno ovisi o vanjskim faktorima - gubicima topline u zgradi, vanjskom zraku.

Za optimizaciju snage grijanja potrebno je napraviti toplinsku izolaciju vanjskih zidova kuće. To će smanjiti gubitke topline i potrošnju energije.

Proračun temperature

Za određivanje optimalnog temperaturnog režima potrebno je uzeti u obzir karakteristike komponenti grijanja - radijatora i baterija. Konkretno, specifična snaga (W / cm²). To će direktno utjecati na prijenos topline zagrijane vode na zrak u prostoriju.

Također je potrebno napraviti niz preliminarnih proračuna. Ovo uzima u obzir karakteristike kuće i uređaja za grijanje:

  • Koeficijent otpora prijenosa topline vanjskih zidova i prozorskih konstrukcija. Mora biti najmanje 3,35 m² * C / W. Zavisi od klimatskih karakteristika regije;
  • Površinska snaga radijatora.

Temperaturna kriva sistema grijanja direktno ovisi o ovim parametrima. Za proračun toplinskih gubitaka kuće potrebno je znati debljinu vanjskih zidova i građevinskog materijala. Proračun površinske snage baterija vrši se prema sljedećoj formuli:

Rud=P/Činjenica

Gdje R– maksimalna snaga, W, činjenica– površina radijatora, cm².

Prema dobijenim podacima sastavlja se temperaturni režim grijanja i raspored prijenosa topline u zavisnosti od vanjske temperature.

Za pravovremenu promjenu parametara grijanja instaliran je regulator temperature grijanja. Ovaj uređaj se povezuje na vanjske i unutrašnje termometre. U zavisnosti od trenutnih indikatora, prilagođava se rad kotla ili količina dotoka rashladne tečnosti u radijatore.

Sedmični programator je optimalni regulator temperature za grijanje. Uz njegovu pomoć možete maksimalno automatizirati rad cijelog sistema.

Centralno grijanje

Za daljinsko grijanje, temperaturni režim sistema grijanja ovisi o karakteristikama sistema. Trenutno postoji nekoliko vrsta parametara rashladne tekućine koja se isporučuje potrošačima:

  • 150°C/70°C. Za normalizaciju temperature vode uz pomoć elevatorske jedinice, miješa se s ohlađenim potokom. U ovom slučaju moguće je izraditi individualni temperaturni raspored za kotlovnicu za grijanje za određenu kuću;
  • 90°C/70°C. To je tipično za male privatne sisteme grijanja dizajnirane za opskrbu toplinom nekoliko stambenih zgrada. U tom slučaju ne možete instalirati jedinicu za miješanje.

Odgovornost je komunalnih preduzeća da izračunaju temperaturni raspored grijanja i kontrolišu njegove parametre. Istovremeno, stepen zagrijavanja zraka u stambenim prostorijama trebao bi biti na nivou od + 22 ° C. Za nestambene, ova brojka je nešto niža - + 16 ° S.

Za centralizirani sistem potrebno je napraviti ispravan temperaturni raspored za kotlarnicu za grijanje kako bi se osigurala optimalna ugodna temperatura u stanovima. Glavni problem je nedostatak povratnih informacija - nemoguće je prilagoditi parametre rashladne tekućine ovisno o stupnju zagrijavanja zraka u svakom stanu. Zbog toga se sastavlja temperaturni raspored sistema grijanja.

Kopiju plana grijanja možete zatražiti od Društva za upravljanje. Pomoću njega možete kontrolirati kvalitetu pruženih usluga.

Sistem grijanja

Često nije potrebno praviti slične proračune za autonomne sisteme grijanja privatne kuće. Ako shema predviđa senzore unutrašnje i vanjske temperature, informacije o njima bit će poslane kontrolnoj jedinici kotla.

Stoga se, kako bi se smanjila potrošnja energije, najčešće odabire niskotemperaturni način grijanja. Odlikuje se relativno niskim zagrevanjem vode (do +70°C) i visokim stepenom cirkulacije vode. To je neophodno za ravnomjernu raspodjelu topline na sve grijače.

Za implementaciju takvog temperaturnog režima sistema grijanja moraju biti ispunjeni sljedeći uslovi:

  • Minimalni gubici toplote u kući. Međutim, ne treba zaboraviti na normalnu izmjenu zraka - ventilacija je neophodna;
  • Visoka toplotna snaga radijatora;
  • Ugradnja automatskih regulatora temperature u grijanje.

Ukoliko postoji potreba da se izvrši ispravan proračun rada sistema, preporučuje se upotreba posebnih softverskih sistema. Previše je faktora koje treba uzeti u obzir za samoproračun. Ali uz njihovu pomoć možete nacrtati približne temperaturne grafikone za načine grijanja.


Međutim, treba imati na umu da se tačan proračun rasporeda temperature dovoda topline radi za svaki sistem pojedinačno. U tablicama su prikazane preporučene vrijednosti za stepen zagrijavanja rashladne tekućine u dovodnim i povratnim cijevima, ovisno o vanjskoj temperaturi. Prilikom izvođenja proračuna nisu uzete u obzir karakteristike zgrade, klimatske karakteristike regije. Ali čak i tako, oni se mogu koristiti kao osnova za kreiranje temperaturnog grafikona za sistem grijanja.

Maksimalno opterećenje sistema ne bi trebalo da utiče na kvalitet kotla. Stoga se preporučuje da ga kupite s rezervom snage od 15-20%.

Čak i najprecizniji temperaturni grafikon kotlarnice za grijanje doživjet će odstupanja izračunatih i stvarnih podataka tokom rada. To je zbog posebnosti rada sistema. Koji faktori mogu uticati na trenutni temperaturni režim opskrbe toplinom?

  • Zagađenje cjevovoda i radijatora. Da biste to izbjegli, potrebno je periodično čišćenje sistema grijanja;
  • Neispravan rad kontrolnih i zapornih ventila. Obavezno provjerite performanse svih komponenti;
  • Kršenje režima rada kotla - kao rezultat nagli skokovi temperature - pritisak.

Održavanje optimalnog temperaturnog režima sistema moguće je samo uz pravilan izbor njegovih komponenti. Za to treba uzeti u obzir njihova operativna i tehnička svojstva.

Grijanje baterije može se podesiti pomoću termostata, čiji princip rada možete pronaći u videu:

Da bi se održala ugodna temperatura u kući tokom perioda grijanja, potrebno je kontrolirati temperaturu rashladne tekućine u cijevima grijaćih mreža. Zaposleni u sistemu centralnog grijanja stambenih prostorija se razvijaju poseban temperaturni grafikon, što zavisi od vremenskih pokazatelja, klimatskih karakteristika regiona. Temperaturni raspored se može razlikovati u različitim naseljima, a može se promijeniti i tokom modernizacije toplovodnih mreža.

Raspored se sastavlja u mreži grijanja prema jednostavnom principu - što je niža temperatura na ulici, to bi trebala biti veća za rashladnu tekućinu.

Ovaj omjer je važna osnova za rad preduzeća koja snabdevaju grad toplotom.

Za obračun je korišćen indikator koji se zasniva na prosječne dnevne temperature pet najhladnijih dana u godini.

PAŽNJA! Poštivanje temperaturnog režima važno je ne samo za održavanje topline u stambenoj zgradi. Takođe vam omogućava da potrošnju energetskih resursa u sistemu grijanja učinite ekonomičnom, racionalnom.

Grafikon, koji pokazuje temperaturu rashladne tekućine u zavisnosti od vanjske temperature, omogućava vam da na najoptimalniji način distribuirate ne samo toplinu, već i toplu vodu među potrošačima stambene zgrade.

Kako se reguliše toplota u sistemu grejanja


Regulacija topline u stambenoj zgradi u periodu grijanja može se izvršiti na dva načina:

  • Promjenom protoka vode na određenoj konstantnoj temperaturi. Ovo je kvantitativna metoda.
  • Promjena temperature rashladnog sredstva pri konstantnom protoku. Ovo je kvalitetna metoda.

Ekonomičan i praktičan je druga opcija, pri kojem se poštuje temperaturni režim u prostoriji bez obzira na vremenske prilike. Snabdijevanje stambene zgrade dovoljnom toplinom bit će stabilno, čak i ako vani dođe do oštrog pada temperature.

PAŽNJA!. Norma je temperatura od 20-22 stepena u stanu. Ako se poštuju temperaturni rasporedi, ova norma se održava tokom cijelog perioda grijanja, bez obzira na vremenske uvjete, smjer vjetra.

Kada se indikator temperature na ulici smanji, podaci se prenose u kotlarnicu i stepen rashladne tečnosti se automatski povećava.

Konkretna tabela omjera vanjske temperature i rashladne tekućine ovisi o faktorima kao što su klima, oprema kotlarnice, tehničko-ekonomski pokazatelji.

Razlozi za korištenje temperaturnog grafikona

Osnova za rad svake kotlarnice koja opslužuje stambene, administrativne i druge objekte tokom perioda grijanja je temperaturni grafikon, koji ukazuje na standarde za indikatore rashladne tekućine, ovisno o tome kolika je stvarna vanjska temperatura.

  • Izrada rasporeda omogućava pripremu grijanja za smanjenje vanjske temperature.
  • Takođe štedi energiju.

PAŽNJA! Da bi se kontrolisala temperatura nosača toplote i da bi bio podoban za ponovni obračun zbog neusklađenosti sa termičkim režimom, toplotni senzor mora biti ugrađen u sistem centralnog grejanja. Brojila se moraju provjeravati jednom godišnje.

Moderne građevinske kompanije mogu povećati troškove stanovanja korištenjem skupih tehnologija za uštedu energije u izgradnji višestambenih zgrada.

Unatoč promjeni građevinskih tehnologija, upotrebi novih materijala za izolaciju zidova i drugih površina zgrade, usklađenost s temperaturom rashladnog sredstva u sistemu grijanja je najbolji način za održavanje ugodnih životnih uvjeta.

Značajke izračunavanja unutrašnje temperature u različitim prostorijama

Pravila predviđaju održavanje temperature u stambenim prostorijama na 18˚S, ali postoje neke nijanse u ovom pitanju.

  • Za ugaona prostorije rashladnog sredstva stambene zgrade mora osigurati temperaturu od 20°C.
  • Indikator optimalne temperature za kupatilo - 25˚S.
  • Važno je znati koliko stepeni treba da bude po standardima u prostorijama namenjenim deci. Indikator set od 18˚S do 23˚S. Ako je ovo dječji bazen, potrebno je održavati temperaturu na 30°C.
  • Minimalna dozvoljena temperatura u školama - 21˚S.
  • U ustanovama u kojima se održavaju masovne kulturne manifestacije po standardima, maksimalna temperatura 21˚S, ali indikator ne bi trebao pasti ispod brojke od 16˚S.

Da bi povećali temperaturu u prostorijama tokom naglog zahlađenja ili jakog sjevernog vjetra, radnici kotlarnice povećavaju stepen opskrbe toplotnom mrežom energijom.

Na prijenos topline baterija utječu vanjska temperatura, vrsta sistema grijanja, smjer protoka rashladne tekućine, stanje komunalnih mreža, vrsta grijača, čiju ulogu mogu imati oba radijator i konvektor.

PAŽNJA! Delta temperature između dovoda u radijator i povrata ne bi trebala biti značajna. Inače će biti velike razlike u rashladnoj tečnosti u različitim sobama, pa čak i stanovima u višespratnoj zgradi.

Međutim, glavni faktor je vreme., zbog čega je mjerenje vanjskog zraka za održavanje temperaturnog grafikona glavni prioritet.

Ako je napolju hladno do 20˚S, rashladna tečnost u radijatoru treba da ima indikator od 67-77˚S, dok je norma za povrat 70˚S.

Ako je temperatura na ulici nula, norma za rashladnu tečnost je 40-45˚S, a za povrat - 35-38˚S. Treba napomenuti da temperaturna razlika između dovoda i povrata nije velika.

Zašto potrošač mora znati norme za isporuku rashladne tekućine?

Plaćanje režija u grejnoj koloni treba da zavisi od toga koju temperaturu snabdevač obezbeđuje u stanu.

Tablica temperaturnog grafikona, prema kojoj bi trebao biti izveden optimalan rad kotla, pokazuje na kojoj temperaturi okoline i za koliko kotlarnica treba povećati stepen energije za izvore topline u kući.

BITAN! Ako se ne poštuju parametri temperaturnog rasporeda, potrošač može zahtijevati ponovni obračun za komunalije.

Za mjerenje indikatora rashladne tekućine potrebno je ispustiti malo vode iz radijatora i provjeriti njegov stupanj topline. Takođe uspešno korišćen termalni senzori, mjerači toplote koji se može instalirati kod kuće.

Senzor je obavezna oprema kako za gradske kotlarnice tako i za ITP (individualna grijna mjesta).

Bez takvih uređaja nemoguće je učiniti rad sistema grijanja ekonomičnim i produktivnim. Merenje rashladne tečnosti se takođe vrši u sistemima tople vode.

Koristan video

Podijeli: