График подачи горячей воды в квартиру
Для того, чтобы доставить потребителю оптимальное ГВС, ТЭЦ должны отправлять ее максимально горячей. Теплотрассы всегда настолько длинные, что их протяженность можно измерять в километрах, а протяженность по квартирам измеряется и вовсе в тысячах квадратных метров. Какой бы ни была теплоизоляция труб, тепло теряется по пути к пользователю. Поэтому необходимо нагреть воду максимально.
Однако, вода не может быть нагрета больше, чем до точки кипения. Поэтому был найден выход – увеличить давление.
Выглядит это так:
| Температура кипения | Давление |
| 100 | 1 |
| 110 | 1,5 |
| 119 | 2 |
| 127 | 2,5 |
| 132 | 3 |
| 142 | 4 |
| 151 | 5 |
| 158 | 6 |
| 164 | 7 |
| 169 | 8 |
Подача горячей воды в зимнее время года должна быть непрерывной. Исключения из этого правила составляют аварии на теплоснабжения. Отключить горячее водоснабжение могут только в летний период для профилактических работ. Такие работы проводятся как в системах теплоснабжения закрытого типа, так и в системах открытого типа.
5/5
(3)
Тепловые пункты ТП
Теплопункты в соответствии со СНиП 2.04.07-86* подразделяют на:
- индивидуальные теплопункты (ИТП) — устраивают для подсоединения отопительных, вентиляционных, технологических систем и ГВС в одном здании;
- центральные теплопункты (ЦТП) — аналогичного назначения для двух или более объектов.
В теплопунктах предусмотрена установка оборудования, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных, управляющих приборов и автоматики, выполняющих следующие функции:
- преобразование физического состояния теплоносителя (из парообразного в жидкое) или его свойств;
- контроль физических характеристик рабочего тела (обязательное присутствие);
- учет расхода теплоты (наличие обязательно), рабочего тела и количества конденсата;
- регулировка расхода рабочей среды и ее перераспределение по теплопроводящим контурам (через раздаточные ветви в ЦТП или направление напрямую в линию ИТП);
- защита теплосети от аварийного превышения параметров носителя;
- наполнение и подпитывание теплопотребляющих стояков;
- собирание, охлаждение, возвращение конденсированной жидкости в контур и контроль ее состояния;
- аккумулирование тепла;
- подготовка воды для систем ГВС.
ИТП размещают в каждом здании вне зависимости от присутствия ЦТП, его основная функция – присоединение объекта к теплосетям с выполнением мероприятий, не принятых в ЦТП.
Особенности составления графика
Показатели графика температур разрабатываются исходя из возможностей системы отопления, отопительного котла, перепадов температуры на улице. Создав баланс температур, можно использовать систему более бережно, а значит, прослужит она гораздо дольше. Ведь в зависимости от материалов труб, используемого топлива не все устройства и не всегда способны выдержать резкие температурные перепады.
Выбирая оптимальную температуру, обычно руководствуются следующими факторами:
Надо отметить, что температура воды в батареях центрального отопления должна быть такой, которая позволит хорошо прогреть здание. Для разных помещений разработаны разные нормативные значения.
Например, для жилой квартиры температура воздуха не должна быть менее +18 градусов. В детских садах, больницах этот показатель выше: +21 градус.
Когда температура батарей отопления в квартире низкая и не позволяет прогреть помещение до +18 градусов, то хозяин квартиры имеет право обратиться в коммунальную службу для повышения эффективности отопления.
Поскольку температура в помещении зависит от сезона и климатических особенностей, то норматив температуры батарей отопления может быть разным. Нагрев воды в системе теплоснабжения сооружения может варьироваться от +30 до +90 градусов. Когда температура воды в системе отопления выше +90 градусов, тогда начинается разложение лакокрасочного покрытия, пыли. Поэтому выше данной отметки нагревать теплоноситель запрещено санитарными нормами.
Надо сказать, что расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления зависит от диаметра разводящих трубопроводов, размера отопительных устройств и расхода теплоносителя в отопительной системе. Существует специальная таблица температур отопления, которая облегчает расчет графика.
Оптимальная температура в батареях отопления нормы которой устанавливаются согласно температурному графику отопления, позволяет создавать комфортные условия проживания. Более подробно о биметаллических радиаторах отопления можно узнать .
Температурный график устанавливается для каждой отопительной системы.
Благодаря ему температура в жилище поддерживается на оптимальном уровне. Графики могут быть разными. Для их разработки учитываются многие факторы. Любой график перед применением на практике нуждается в утверждении в уполномоченном учреждении города.
Каждая управляющая компания стремиться к достижению экономичных затрат на обогрев многоквартирного дома. К тому же пытаются прийти жильцы частных домов. Этого можно достичь, если составить температурный график, в котором будет отражена зависимость выдаваемого носителями тепла от погодных условий на улице. Правильное использование этих данных позволяют оптимально распределять горячую воду и отопление потребителям.
Норма
Для начала давайте выясним, какие показатели температуры считаются нормой.
Горячее водоснабжение
Ответ найдется в своде правил СП , который является актуализированной версией СНиП и регламентирует проектирование внутренних водопроводов и канализации зданий. Согласно пункту 5.1.2, температура горячей воды в любой точке водоразбора не должна быть ниже +60 и выше +75 градусов. Измерения проводятся термометром, погруженным в установленный под открытый кран ГВС стакан.
Обратите внимание, что нормативные требования актуальны для любой схемы водоснабжения: с подачей воды напрямую из теплосети (что типично для большинства домов, построенных при СССР), или с ее нагревом в теплообменниках. Этих же норм стоит придерживаться владельцам автономных водонагревателей: более высокие температуры чреваты серьезными ожогами, а более низкие означают отсутствие дезинфекции и бесконтрольное размножение микроорганизмов в бойлерах и колонках
Особый случай: в детских садах к точкам водоразбора, согласно требованиям все того же СП , должна подаваться воды с температурой не выше +37°С. Инструкция, как несложно догадаться, связана с банальной безопасностью.
Групповой умывальник в детском саду: температура воды не превышает 37°С
Теплоснабжение
В теплоснабжении регламентируется всего два параметра:
- Температура в отапливаемом помещении. Она определяется его функциональным назначением, расположением относительно внешних стен дома и климатической зоной;
- Максимально допустимая температура теплоносителя. Она ограничена как из соображений безопасности, так и для обеспечения совместимости существующих инженерных систем с современными полимерными материалами, обладающими ограниченной термостойкостью.
Первый параметр нормируется ГОСТ Р 51617-2000, описывающим порядок оказания жилищно-коммунальных услуг гражданам.
Таблица №3 документа устанавливает следующие нормы:
| Изображение | Тип помещения и норма температуры |
Спальня в центре дома | Жилая комната в центре дома: 18°С для региона с температурой самой холодной пятидневки выше -31°С и 20°С для более холодной климатической зоны. |
Угловая комната теряет много тепла через наружные стены | Угловая жилая комната: 20 и 22°С соответственно. |
Кухня: источниками дополнительного тепла являются плита и прочая бытовая техника | Кухня: 18°С для любой климатической зоны. |
Ванная: обогрев обеспечивается полотенцесушителем | Ванная комната, совмещенный санузел: 25°С. |
Туалет не имеет собственных отопительных приборов и обогревается только приточным воздухом | Отдельный туалет: 18°С. |
Второй параметр ограничивает СНиП , нормирующий работу систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Согласно , температура поверхности любой строительной конструкции с встроенными нагревательными элементами не должна быть выше +95°С, теплого пола — выше +26°С.
Кроме того: для систем отопления из термостойких полимерных материалов максимальные параметры должны соответствовать значениям, указанным в документации к фитингам и трубам, но не выше +90°С. В детских садах действует более жесткое ограничение на температуру отопительных приборов: они не должны нагреваться выше +37°С.
Зал в детском саду: низкая температура батарей компенсируется их количеством
Точные параметры теплоносителя в теплосетях регламентируются так называемым температурным графиком и привязаны к температуре окружающего воздуха, поскольку по мере ее понижения растут теплопотери зданий. График составляется таким образом, чтобы в его верхней точке температура смеси (поступающего в контур отопления теплоносителя) не превышала максимально допустимые 95 °С.
График 150/70. Средняя линия — температура смеси (подачи отопления)
Предварительные выводы
Приведенные параметры вполне соответствуют характеристикам любых современных материалов. Исходя из них, и на централизованном горячем водоснабжении, и на центральном отоплении можно смело использовать полимерные и металлополимерные трубы, гибкие подводки и прочие материалы с ограниченной термостойкостью.
Полипропиленовый стояк ГВС
Область применения и назначение температурного графика
Температурный график разрабатывается инженерами-теплотехниками в проектных службах теплоснабжающих организаций по методологии, учитывающей конкретные местные условия. Формула расчета температурного графика включает в себя теплопотери транспортируемой среды на отрезке от источника теплоснабжения (ТЭЦ) до зданий. Графики составляют для температур транспортируемого теплоносителя: на выходе ТЭЦ и котельных, на входе домов, после элеваторного узла в ЦТП, ИТП и прохождения его по квартирным батареям (обратка).
Температурная таблица или график показывает взаимосвязь между температурой атмосферного воздуха и теплоносителя на входе системы. Также в нем обязательно приведены температурные показатели воды в линии обратки, которые следует поддерживать в обогревательном контуре.
График несет следующую функциональную нагрузку в обслуживании и эксплуатации теплосетей:
- Соблюдаемая специалистами по обслуживанию норма температуры теплоносителя в системе отопления, приведенная в таблицах, позволяет поддерживать одинаковый комфортный микроклимат в помещениях вне зависимости от состояния внешней атмосферы.
- Применяется при анализе режимов работы, проведении наладочных операций в теплосетях.
Рис. 8 Элеваторный узел – схема и внешний вид
- Обеспечивает экономию топлива на подогрев воды за счет поддержания оптимальной температуры в обратной линии. Это позволяет потребителю и теплоснабжающей организации снизить финансовые расходы на обогрев.
- Также экономия энергоресурсов обеспечивается за счет составления индивидуальных графиков с учетом климатических особенностей региона, технических характеристик и размеров (диаметров) труб, материалов (теплопроводности) стен сооружений.
- Позволяет оптимально распределять не только тепловую энергию, но и поддерживать нужную температуру в связанных с теплосетями линиях ГВС.
- В графике учитывают различные максимальные значения нагрева рабочего тела на ТЭЦ, за стандарт приняты следующие показатели: 150, 130, 120, 105 и 95 °С.
- Применение таблиц позволяет бережно использовать арматуру, оборудование и трубы в зависимости от материала их изготовления, срока службы, физических характеристик и размеров. К примеру, для изношенных теплосетей подбирают щадящую эксплуатацию в режиме отопления 95 70.
- Позволяет производить автоматическое регулирование параметров теплоносителя за счет установки цифровых значений на приборах автоматики в соответствии с табличными данными.
- На основании таблиц подбирают арматуру, оборудование, нагревательные котлы, трубы, радиаторные теплообменники, удовлетворяющие предельным температурным диапазонам теплосетей.
- Также для обеспечения требуемых температур в соответствии с таблицей рассчитывают диаметр труб, выбирают утепляемые участки и теплоизолятор трубопровода: материал его изготовления, толщину.
- Помимо параметров отопления в графике нередко указывают температурные характеристики нагреваемой воды в системах ГВС, вентилирования, связанных с отопительным контуром.
- При необходимости температурный график 95 на 70 из таблицы теплосетей может быть использован в системе отопления частного дома.
Рис. 9 Пример температурного графика
Таблица температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха
Для того, чтобы рассчитать оптимальный температурный режим, нужно учесть и характеристики, имеющиеся у отопительных приборов — батарей и радиаторов. Важнее всего необходимо посчитать их удельную мощность, она будет выражаться в Вт/см2. Это будет сказываться самым прямым образом на отдаче тепла от нагретой воды к нагреваемому воздуху в помещении
Важно учесть их поверхностную мощность и коэффициент сопротивления, имеющийся у оконных проемов и наружных стен
После того, как будут учтены все значения, нужно рассчитать разницу между температурой в двух трубах — на вводе в дом и на выходе из него. Чем выше будет значение в трубе входа, тем выше — в обратной. Соответственно, отопление внутри помещения будет расти под этими значениями.
| Погода на улице, С | на вводе в здание, С | Обратная труба, С |
| +10 | 30 | 25 |
| +5 | 44 | 37 |
| 57 | 46 | |
| -5 | 70 | 54 |
| -10 | 83 | 62 |
| -15 | 95 | 70 |
Грамотное использование теплоносителя подразумевает попытки жителей дома уменьшить разницу температур между трубой входа и выхода. Это может быть строительная работа по утеплению стены снаружи или теплоизоляция внешних теплоснабжающих труб, утепление перекрытий над холодным гаражом или подвалом, утепление внутренней части дома или несколько выполняемых одновременно работ.
Отопление в радиаторе также должна соответствовать нормам. В центральных отопительных системах обычно варьируется от 70 С до 90 С в зависимости от температуры воздуха на улице
Важно учитывать, что в угловых комнатах не может быть менее 20 С, хотя в иных комнатах квартиры допускается снижение до 18 С. Если на улице температура снижается до -30 С, то в комнатах отопление должно подняться на 2 С. В остальных комнатах тоже должна вырасти температура при условии, что в комнатах разного назначения она может быть разной
Если в помещении находится ребенок, то она может колебаться от 18 С до 23 С. В кладовых и коридорах отопление может варьироваться от 12 С до 18 С
В остальных комнатах тоже должна вырасти температура при условии, что в комнатах разного назначения она может быть разной. Если в помещении находится ребенок, то она может колебаться от 18 С до 23 С. В кладовых и коридорах отопление может варьироваться от 12 С до 18 С.
Тепловой баланс здания
Если в помещении есть много источников выделения тепла (тепловыделения от большого количества людей, от солнечной радиации или иных процессов, сопровождающихся выделением тепла), то данные показатели также должны быть учтены в тепловом балансе здания.
Теплопотери и теплопоступления в помещении общественного здания.
Но, как правило, в условиях континентального климата для жилых зданий этими показателями пренебрегают, устанавливая системы автоматики на системы отопления здания или термостатические вентиля на приборы отопления. Этими мероприятиями можно поддерживать постоянную температуру в помещениях независимо от колебаний температуры наружного воздуха или внутренних тепловых возмущений. В производственных или административных зданиях такие теплопоступления обычно компенсируются системами вентиляции.
Итоговый тепловой баланс здания определяется следующим образом:
Qот=Qогр+Qвент(инф)+/-Qвнутр, где, Qогр – теплопотери через ограждающие конструкции здания, Qвент(инф) – потери тепла на нагрев инфильтрации или приточных систем вентиляции, Qвнутр – поступления тепла от внутренних источников (люди, оборудование, солнечная радиация и пр.).
Тепловой баланс здания определяется по максимальным значениям потерь тепла в зимний период года при минимальных расчетных температурах наружного воздуха, влажности и скорости ветра для конкретного региона строительства. Все расчетные параметры регламентируются в нормативной документации, а, в частности, в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
Для рассматриваемого примера теплопотери здания, а конкретно нагрузка на систему отопления, могут значительно отличаться по каждому помещению, поэтому использование удельных показателей, рассчитанных ранее носит чисто информационный характер. На практике следует выполнить точный теплотехнический расчет.
Итак, тепловой баланс для помещения площадью 8,12 м? выглядит следующим образом:
Q=(Qуд+Qуд.инф)*8,12м? Q100мм=(103+44)*8,12=1 194 Вт Q150мм=(81+44)*8,12=1 015 Вт Q200мм=(70+44)*8,12=926 Вт
Теплопотери через ограждающие конструкции
Приведу пример расчета для внешних стен двухэтажного дома.
| 1) Вычисляем сопротивление теплопередаче стены, деля толщину материала на его коэффициент теплопроводности. Например, если стена построена из тёплой керамики толщиной 0,5 м с коэффициентом теплопроводности 0,16 Вт/(м×°C), то делим 0,5 на 0,16: 0,5 м / 0,16 Вт/(м×°C) = 3,125 м2×°C/Вт Коэффициенты теплопроводности строительных материалов можно взять здесь. |
| 2) Вычисляем общую площадь внешних стен. Приведу упрощённый пример квадратного дома: (10 м ширина × 7 м высота × 4 стороны ) — (16 окон × 2,5 м2) = 280 м2 — 40 м2 = 240 м2 |
| 3) Делим единицу на сопротивление теплопередаче, тем самым получая теплопотери с одного квадратного метра стены на один градус разницы температуры. 1 / 3,125 м2×°C/Вт = 0,32 Вт / м2×°C |
| 4) Cчитаем теплопотери стен. Умножаем теплопотери с одного квадратного метра стены на площадь стен и на разницу температур внутри дома и снаружи. Например, если внутри +25°C, а снаружи –15°C, то разница 40°C. 0,32 Вт / м2×°C × 240 м2 × 40 °C = 3072 Вт Вот это число и является теплопотерей стен. Измеряется теплопотеря в ваттах, т.е. это мощность теплопотери. |
| 5) В киловатт-часах удобнее понимать смысл теплопотерь. За 1 час через наши стены при разнице температур в 40°C уходит тепловой энергии: 3072 Вт × 1 ч = 3,072 кВт×ч За 24 часа уходит энергии: 3072 Вт × 24 ч = 73,728 кВт×ч |
Понятное дело, что за время отопительного периода погода разная, т.е. разница температур всё время меняется. Поэтому, чтобы вычислить теплопотери за весь отопительный период, нужно в пункте 4 умножать на среднюю разницу температур за все дни отопительного периода. Например, за 7 месяцев отопительного периода средняя разница температур в помещении и на улице была 28 градусов, значит теплопотери через стены за эти 7 месяцев в киловатт-часах:
0,32 Вт / м2×°C × 240 м2 × 28 °C × 7 мес × 30 дней × 24 ч = 10838016 Вт×ч = 10838 кВт×ч
Число вполне «осязаемое». Например, если бы отопление было электрическое, то можно посчитать сколько бы ушло денег на отопление, умножив полученное число на стоимость кВт×ч. Можно посчитать сколько ушло денег на отопление газом, вычислив стоимость кВт×ч энергии от газового котла. Для этого нужно знать стоимость газа, теплоту сгорания газа и КПД котла.
Кстати, в последнем вычислении вместо средней разницы температур, количества месяцев и дней (но не часов, часы оставляем), можно было использовать градусо-сутки отопительного периода — ГСОП, некоторая информация про ГСОП здесь. Можно найти уже посчитанные ГСОП для разных городов России и перемножать теплопотери с одного квадратного метра на площадь стен, на эти ГСОП и на 24 часа, получив теплопотери в кВт*ч.
Аналогично стенам нужно посчитать значения теплопотерь для окон, входной двери, крыши, фундамента. Потом всё просуммировать и получится значение теплопотерь через все ограждающие конструкции. Для окон, кстати, не нужно будет узнавать толщину и теплопроводность, обычно уже есть готовое посчитанное производителем сопротивление теплопередаче стеклопакета. Для пола (в случае плитного фундамента) разница температур не будет слишком большой, грунт под домом не такой холодный, как наружный воздух.
Нормы температурных режимов помещений
Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.
Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.
Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах
Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.
А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.
В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.
Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:
- 22-24°С – оптимальная температура воздуха;
- 1°С – допустимое колебание.
Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.
Комфортная температура помещения у каждого человека “своя”. Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно – это всё достаточно индивидуально
Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.
И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:
- 20-22°С – жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С –
- 19-21°С – кухня, туалет, допуск ±2°С;
- 24-26°С – ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
- 16-18°С – коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С
Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п
Что представляет собой температурный график
Температурный график подачи теплоносителя в системы отопления представляет собой таблицу, в которой перечислены значения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.
Обобщенный график температуры воды в отопительной системе представляет собой следующий вид:
Формула расчета температурного графика представляет собой следующий вид:
- Для определения температуры подачи теплоносителя: Т1=tвн+∆хQ(0,8)+(β-0,5хUP)хQ.
- Для определения температуры подачи обратки используется формула: T2=tвн+∆хQ(0,8)-0,5хUPхQ.
В представленных формулах:
Q – относительная отопительная нагрузка.
∆ — температурный напор подачи теплоносителя.
β – разность температур в прямой и обратной подаче.
UP – разность температуры воды на входе и выходе из отопительного прибора.
Графики бывают двух типов:
- Для тепловых сетей.
- Для многоквартирных домов.
Чтобы разобраться в деталях, рассмотрим особенности функционирования централизованного отопления.
ТЭЦ и тепловые сети: какова взаимосвязь
Назначение ТЭЦ и тепловых сетей заключается в том, чтобы нагреть теплоноситель до определенного значения, после чего транспортировать его к месту потребления
При этом важно учитывать потери на теплотрассу, длина которых обычно составляет по 10 километров. Несмотря на то, что все трубы подачи воды подвергаются теплоизоляции, обойтись без тепловых потерь практически невозможно. Когда теплоноситель движется от ТЭЦ или попросту котельной к потребителю (многоквартирному дому), то наблюдается некоторый процент остывания воды
Чтобы обеспечить подачу теплоносителя к потребителю в необходимом нормированном значении, требуется его подавать из котельной в максимально нагретом состоянии. Однако увеличить температуру выше 100 градусов невозможно, так как она ограничивается точкой кипения. Однако ее можно сместить в сторону повышения температурного значения путем увеличения давления в системе отопления
Когда теплоноситель движется от ТЭЦ или попросту котельной к потребителю (многоквартирному дому), то наблюдается некоторый процент остывания воды. Чтобы обеспечить подачу теплоносителя к потребителю в необходимом нормированном значении, требуется его подавать из котельной в максимально нагретом состоянии. Однако увеличить температуру выше 100 градусов невозможно, так как она ограничивается точкой кипения. Однако ее можно сместить в сторону повышения температурного значения путем увеличения давления в системе отопления.
Давление в трубах по стандарту составляет 7-8 атмосфер, однако при подаче теплоносителя происходит и потеря давления. Однако, несмотря на потери напора, значение в 7-8 атмосфер позволяет обеспечивать эффективную работу системы отопления даже в 16-этажных зданиях.
С учетом запаса верхнего порога температуры, его значение составляет 150 градусов. Минимальная температура подачи при минусовых значениях за окном не составляет ниже 9 градусов. Температура обратки обычно равна значению 70 градусов.
