Регулирование температуры теплоносителя в системе отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Регулирование температуры теплоносителя в системе отопления

Температура теплоносителя в системе отопления: расчет и регулирование

Какой должна быть температура теплоносителя в системе отопления, чтобы в доме жилось комфортно? Этот момент интересует многих потребителей.

При выборе температурного режима, учитывается несколько факторов:

  • необходимость достижения нужной степени обогрева помещений;
  • обеспечение надежной, стабильной, экономичной и продолжительной работы отопительного оборудования;
  • эффективная передача тепловой энергии по трубопроводам.

Температура теплоносителя в отопительной сети

Но следует учитывать, что в зависимости от температуры воздуха снаружи здания строение через ограждающие конструкции может терять разную величину тепла. Поэтому температура теплоносителя в системе отопления, исходя из внешних факторов, варьируется пределе от 30 до 90 градусов. При нагреве воды свыше в отопительной конструкции начинается разложение лакокрасочных покрытий, что запрещено санитарными нормами.

Оптимальная температура для котельной

Для обеспечения эффективной теплоотдачи в котлах отопления должна быть более высокая температура, поскольку, чем больше тепла может перенести определенный объем воды, тем лучше степень обогрева. Поэтому на выходе из теплогенератора стараются приблизить температуру жидкости к максимально допустимым показателям.

Помимо этого, минимальный нагрев воды или другого теплоносителя в котле нельзя опускать ниже точки росы (обычно данный параметр равен 60-70 градусов, но он во многом зависит от технических особенностей модели агрегата и вида топлива). В противном случае при горении теплогенератора появляется конденсат, который в соединении с агрессивными веществами, имеющимися в составе дымовых газов, приводит к повышенному износу прибора.

Согласование температуры воды в котле и системе

Существует два варианта, как можно согласовать высокотемпературные теплоносители в котле и более низкотемпературные в отопительной системе:

  1. В первом случае следует пренебречь эффективностью функционирования котла и на выходе из него выдавать теплоноситель такой степени нагрева, которая требуется системе в настоящее время. Так поступают в работе небольших котельных. Но в итоге получается не всегда подавать теплоноситель в соответствии с оптимальным температурным режимом согласно графику (прочитайте: “График отопительного сезона – начало и конец сезона”). В последнее время все чаще в небольших котельных на выходе монтируют регулятор нагрева воды с учетом показаний, который фиксирует датчик температуры теплоносителя.
  2. Во втором случае, нагрев воды для транспортировки по сетям на выходе из котельной делают максимальным. Далее в непосредственной близости от потребителей производится автоматическое регулирование температуры теплоносителя до необходимых значений. Такой способ считается более прогрессивным, его применяют на многих крупных теплосетях, а поскольку регуляторы и датчики стали дешевле, его все чаще используют на небольших объектах теплоснабжения.

Принцип работы регуляторов отопления

Регулятор температуры теплоносителя, циркулирующего в отопительной системе – это прибор, с помощью которого обеспечивается автоматический контроль и корректировка температурных параметров воды.

Состоит данное устройство, изображенное на фото, из следующих элементов:

  • вычислительный и коммутирующий узел;
  • рабочий механизм на трубе подачи горячего теплоносителя;
  • исполнительный блок, предназначенный для подмеса теплоносителя, поступающего из обратки. В ряде случаев устанавливают трехходовой кран;
  • повысительный насос на участке подачи;
  • не всегда повысительный насос на отрезке «холодного перепуска»;
  • датчик на линии подачи теплоносителя;
  • клапаны и запорная арматура;
  • датчик на обратке;
  • датчик температуры наружного воздуха;
  • несколько датчиков температуры помещения.

Теперь необходимо разобраться, как происходит регулирование температуры теплоносителя и как функционирует регулятор.

На выходе из отопительной системы (обратке) температура теплоносителя зависит от объема воды, прошедшей через нее, поскольку нагрузка является относительно постоянной величиной. Прикрывая подачу жидкости, регулятор тем самым увеличивает разность между линией подачи и обраткой до требуемого значения (на данных трубопроводах устанавливают датчики).

Когда наоборот необходимо увеличить поток теплоносителя, тогда в систему теплоснабжения врезают повысительный насос, которым тоже управляет регулятор. С целью понижения температуры водяного входящего потока применяют холодный перепуск», который означает, что часть носителя тепла, уже проциркулировавшего по системе, вновь направляют на вход.

В результате регулятор, перераспределяя потоки теплоносителя в зависимости от данных, зафиксированных датчиком, обеспечивает соблюдение температурного графика отопительной системы.

Нередко такой регулятор комбинируют с регулятором горячего водоснабжения с помощью одного вычислительного узла. Прибор, регулирующий ГВС, проще в управлении и в части исполнительных механизмов. При помощи датчика на линии горячего водоснабжения выполняется регулировка прохода воды через бойлер и в итоге она стабильно имеет стандартные 50 градусов (прочитайте: “Отопление через водонагреватель”).

Преимущества применения регулятора в теплоснабжении

Использование регулятора в отопительной системе имеет следующие положительные моменты:

  • он позволяет четко выдерживать температурный график, в основе которого лежит расчет температуры теплоносителя (прочитайте: “Правильный расчет теплоносителя в системе отопления”);
  • не допускается повышенный нагрев воды в системе и тем самым обеспечивается экономное расходование топлива и тепловой энергии;
  • производство тепла и его транспортировка происходят в котельных при самых эффективных параметрах, а необходимые для обогрева характеристики теплоносителя и ГВС создает регулятор в ближайшем к потребителю тепловом узле или пункте (прочитайте: “Теплоноситель для системы отопления – параметры давления и скорости”);
  • для всех абонентов теплосети обеспечиваются одинаковые условия вне зависимости от расстояния до источника теплообеспечения.

Посмотрите также видео о циркуляции теплоносителя в системе отопления:

Блог об энергетике

энергетика простыми словами

Регулирование температуры теплоносителя

В этой статье я хочу рассказать каким образом и на основании чего производится регулирование температуры теплоносителя. Не думаю, что данная статья будет полезна или интересна работникам теплоэнергетики, так как ничего нового они из нее не почерпнут. А вот обычным гражданам она, надеюсь, окажется полезной.

4.11.1. Режим работы теплофикационной установки электростанции и районной котельной (давление в подающих и обратных трубопроводах и температура в подающих трубопроводах) должен быть организован в соответствии с заданием диспетчера тепловой сети.

Температура сетевой воды в подающих трубопроводах в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения температурным графиком должна быть задана по усредненной температуре наружного воздуха за промежуток времени в пределах 12 — 24 ч, определяемый диспетчером тепловой сети в зависимости от длины сетей, климатических условий и других факторов.

Температурный график разрабатывается для каждого города, в зависимости от местных условий. В нем четко определено какая должна быть температура сетевой воды в тепловой сети при конкретной температуре наружного воздуха. Например, при -35° температура теплоносителя должна быть 130/70. Первая цифра определяет температуру в подающем трубопроводе, вторая — в обратном. Задает эту температуру диспетчер тепловых сетей для всех теплоисточников (ТЭЦ, котельные).

Правила допускают отклонения от заданных параметров:

4.11.1. Отклонения от заданного режима за головными задвижками электростанции (котельной) должны быть не более:

  • по температуре воды, поступающей в тепловую сеть, ±3%;
  • по давлению в подающих трубопроводах ±5%;
  • по давлению в обратных трубопроводах ±0,2 кгс/см2 (±20 кПа).

4.12.36. Для водяных систем теплоснабжения в основу режима отпуска тепла должен быть положен график центрального качественного регулирования. Допускается применение качественно-количественного и количественного графиков регулирования отпуска тепла при необходимом уровне оснащения источников тепловой энергии, тепловых сетей и систем теплопотребления средствами автоматического регулирования, разработке соответствующих гидравлических режимов.

При наличии нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура воды в подающем трубопроводе сети должна быть:

  • для закрытых схем не ниже 70°С;
  • для открытых схем горячего водоснабжения не ниже 60°С.

Этой весной мне позвонил один мужик и стал мне рассказывать как жарко у него дома и, что приходится и днем и ночью держать окна открытыми и т. д. и т. п. На улице, действительно, было уже тепло, но постановления об окончании отопительного сезона еще не было. Я пытался ему объяснить, что прохладнее батареи не станут, т. к. на выходе из котельной температура теплоносителя составляет минимальные 70°С, согласно правилам. Мои доводы разбивались о стену непонимания этого «разогретого парня». Живет он недалеко от котельной, поэтому получал тепловую энергию практически без потерь. Я искренне сочувствовал ему, так как сам страдал от жары в квартире, но слушать меня он не хотел. «Убавьте температуру и точка!» Помочь я ему не мог, только и посоветовал обратиться к своим жилищникам, чтобы они «прижали» отопление в доме.

С такой проблемой люди сталкиваются в начале (в конце) отопительного сезона, т. к. на улице еще бывают (уже стали) теплые деньки, а батареи «жарят» по-полной. Как с этим можно бороться я рассказывал в статье «Регулирование температуры отопительных радиаторов (батарей)».

Читать еще:  Давление в котле отопления норма

Так что, дорогие граждане, не пытайтесь как-то воздействовать на тепловые сети, если вам стало очень жарко весной. Они ничего для вас не сделают, т. к. не имеют ни права ни возможности. Жалуйтесь в администрацию, тогда, возможно, они прикажут прекратить отопительный сезон раньше. Но помните, что весной температура на улице изменчива и, если сегодня тепло и вы добились отключения отопления, то завтра может стать очень холодно, а отключать оборудование гораздо быстрее, чем включать его в работу.

Теперь поговорим о том, как бывает холодно в квартире зимой, особенно когда основательно «подморозит». Если в квартире холодно, то кто обычно виноват? Правильно — тепловые сети! Так думают большинство граждан. Отчасти, они правы, но не все так просто.

Начнем с того, что в сильные морозы газоснабжающие организации могут ввести ограничение на поставки газа. Из-за этого котельным приходится поддерживать температуру теплоносителя «сколько получится». Как правило, градусов на 10 ниже, чем заложено в температурном графике. Электростанциям проще — они переходят на сжигание мазута, а котельным, которые зачастую стоят чуть ли не посреди жилых кварталов, жечь мазут разрешают только в аварийных случаях (например, полное прекращение газоснабжения), чтобы люди не замерзли совсем. Из-за ограничений поставок газа могут даже отключить горячую воду, чтобы снизить расходы теплоносителя и тем самым поддерживать температуру в системах отопления на нужном уровне. Так что не удивляйтесь в случае чего.

Также причиной того, что зимой в квартирах холодно, является высокая степень изношенности самих тепловых сетей, а в частности тепловой изоляции трубопроводов. В результате, в дома, которые находятся довольно далеко от теплоисточника теплоноситель «доходит» уже порядком остывший.

Ну и последняя причина, о которой я расскажу — это неудовлетворительная теплоизоляция самих квартир и домов. Щели в окнах, дверях, отсутствие теплоизоляции самого дома — все это приводит к тому, что тепло уходит в окружающую среду и нам холодно. Эту причину устранить можете вы сами. Установите новые окна, сделайте теплоизоляцию квартиры, поменяйте радиаторы отопления на новые, ведь со временем чугунные батареи забиваются и теплоотдача значительно снижается. Кстати, если покрасить батарею в черный цвет, то она будет греть лучше. Это не шутка, опыты подтверждают этот факт.

Ну вот, кажется, и все, что я хотел рассказать в этой статье. Так же хочу оговориться, что я писал статью, основываясь во многом на личном опыте. В разных регионах нашей страны ситуация может быть разной и в корне отличаться от того, что я тут понаписал. Но в целом, думаю, обстановка схожа. По крайней мере в крупных городах.

Норматив температуры теплоносителя в системе отопления

Обеспечение комфортных условий жизни в холодное время года — задача теплоснабжения. Интересно проследить, как человек пытался согреть своё жилище. Изначально избы топили по-чёрному, дым уходил в отверстие на крыше.

Позже перешли к печному отоплению, затем, с появлением котлов, к водяному. Котельные установки наращивали свои мощности: от котельной в одном взятом доме до районной котельной. И, наконец, с увеличением количества потребителей при росте городов люди пришли к централизованному отоплению от теплоэлектростанций.

Классификация теплоносителей

В зависимости от источника теплоэнергии различают централизованные и децентрализованные системы теплоснабжения. К первому типу относится производство тепла на основе комбинированного производства электроэнергии и теплоэнергии на тепловых электростанциях и отпуск тепла от районных отопительных котельных.

К децентрализованным системам теплоснабжения относятся котельные установки небольшой производительности и индивидуальные котлы.

По виду теплоносителя отопительные системы подразделяются на паровые и водяные.

Преимущества водяных теплосетей:

  • возможность транспортировки теплоносителя на большие расстояния;
  • возможность централизованного регулирования отпуска тепла в теплосети изменением гидравлического или температурного режима;
  • отсутствие потерь пара и конденсата, которые всегда бывают в паровых системах.

Формула расчета подачи тепла

Температура теплоносителя в зависимости от наружной температуры поддерживается теплоснабжающей организацией на основании температурного графика.

Температурный график подачи тепла в систему отопления строится на основании мониторинга температур воздуха в отопительный период. При этом выбирают восемь самых холодных зим за пятьдесят лет. Учитывается сила и скорость ветра в различных географических районах. Просчитываются необходимые тепловые нагрузки для обогрева помещения до 20−22 градусов. Для промышленных помещений установлены свои параметры теплоносителя для поддержания технологических процессов.

Составляется уравнение теплового баланса. Рассчитываются тепловые нагрузки потребителей с учётом потерь тепла в окружающую среду, производится расчёт соответствующего отпуска тепла для покрытия суммарных тепловых нагрузок. Чем холоднее на улице, тем выше потери в окружающую среду, тем больше тепла отпускается от котельной.

Отпуск тепла считается по формуле:

Q= Gсв * С * (tпр-tоб), где

  • Q — тепловая нагрузка в квт, количество теплоты, отпущенное за единицу времени;
  • Gсв — расход теплоносителя в кг/сек;
  • tпр и tоб — температуры в прямом и обратном трубопроводах в зависимости от температуры наружного воздуха;
  • С — теплоёмкость воды в кДж/ (кг*град).

Методы регулирования параметров

Применяются три метода регулирования тепловой нагрузки:

  1. Количественный.
  2. Качественный.
  3. Количественно-качественный.

При количественном методе регулирование тепловой нагрузки осуществляется за счёт изменения количества подаваемого теплоносителя. С помощью насосов теплосети повышается давление в трубопроводах, отпуск тепла увеличивается с возрастанием скорости потока теплоносителя.

Качественный метод заключается в увеличении параметров теплоносителя на выходе из бойлеров при сохранении расхода. Этот метод наиболее часто применяется на практике.

При количественно-качественном методе изменяют параметры и расход теплоносителя.

Факторы, влияющие на нагрев помещения в отопительный период:

  1. параметры воды в подающем трубопроводе;
  2. температура наружного воздуха;
  3. скорость ветра, приводящая к увеличению сквозняков и теплоотдачи от оконных рам и дверей;
  4. теплоизоляция стен.

Системы теплоснабжения подразделяются в зависимости от конструкции на однотрубные и двухтрубные. Для каждой конструкции утверждается свой тепловой график в подающем трубопроводе. Для однотрубной системы отопления максимальная температура в подающей магистрали 105 градусов, в двухтрубной — 95 градусов. Разница температуры подачи и обратки в первом случае регулируется в диапазоне 105−70, для двухтрубной — в диапазоне 95−70 градусов.

Выбор системы отопления для частного дома

Принцип работы однотрубной системы отопления заключается в подаче теплоносителя на верхние этажи, к нисходящему трубопроводу подключаются все радиаторы. Понятно, что будет теплее на верхних этажах, чем на нижних. Так как частный дом в лучшем случае имеет два или три этажа, контраст в обогреве помещений не грозит. А в одноэтажном строении вообще будет равномерный обогрев.

Какие преимущества такой системы теплоснабжения:

  • простота проектирования и монтажа;
  • устойчивый гидродинамический режим;
  • меньшие материальные затраты по сравнению с другими типами систем отопления;
  • сохранение естественной циркуляции при повышенном давлении воды.

Недостатки конструкции заключаются в высоком гидравлическом сопротивлении, необходимости отключения отопления всего дома во время ремонта, ограничение в подключении обогревательных приборов, невозможности регулирования температуры в отдельно взятом помещении, высоких тепловых потерях.

Для усовершенствования было предложено использовать систему байпасов.

Байпас — отрезок трубы между подающим и обратным трубопроводом, обходной путь помимо радиатора. Они оснащаются клапанами или кранами и позволяют регулировать температуру в помещении или совсем отключить отдельно взятую батарею.

Однотрубная отопительная система может быть вертикальной и горизонтальной. В обоих случаях в системе появляются воздушные пробки. На входе в систему поддерживается высокая температура, чтобы прогреть все помещения, поэтому трубная система должна выдерживать высокое давление воды.

Двухтрубная система отопления

Принцип работы заключается в подключение каждого обогревательного устройства к подающему и обратному трубопроводам. Охлаждённый теплоноситель по обратному трубопроводу направляется к котлу.

При монтаже потребуются дополнительные вложения, но воздушных пробок в системе не будет.

Нормативы температурного режима для помещений

В жилом доме температура в угловых комнатах не должна быть ниже 20 градусов, для внутренних помещений норматив составляет 18 градусов, для душевых — 25 градусов. При снижении температур наружного воздуха до -30 градусов норматив поднимается до 20−22 градусов соответственно.

Свои нормативы установлены для помещений, где находятся дети. Основной диапазон — от 18 до 23 градусов. Причём для помещений разного назначения показатель варьируется.

В школе температура не должна опускаться ниже 21 градуса, для спален в интернатах допускается не ниже 16 градусов, в бассейне — 30 градусов, на верандах детских садов, предназначенных для прогулок, — не ниже 12 градусов, для библиотек — 18 градусов, в культурно-массовых учреждениях температура — 16−21 градус.

Читать еще:  Расчет гравитационной системы отопления

При разработке нормативов для разных помещений принимается во внимание, сколько времени человек проводит в движении, поэтому для спортивных залов температура будет ниже, чем в классных комнатах.

Утверждены строительные нормы и правила РФ СНиП 41−01−2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», регламентирующие температуру воздуха в зависимости от предназначения, этажности, высоты помещений. Для многоквартирного дома максимальная температура теплоносителя в батарее для однотрубной системы 105 градусов, для двухтрубной 95 градусов.

Рекомендуемый диапазон регулирования 80−90 градусов, так как при температуре 100 градусов, вода закипает.

В системе отопления частного дома

Оптимальная температура в индивидуальной системе отопления 80 градусов. Необходимо следить, чтобы уровень теплоносителя не снизился ниже 70 градусов. С газовыми котлами регулировать тепловой режим проще. Совсем по-другому работают котлы на твёрдом топливе. В этом случае вода очень легко может превратиться в пар.

Электрокотлы позволяют легко регулировать температуру в диапазоне от 30−90 градусов.

Возможные перерывы в подаче тепла

  1. Если температура воздуха в помещении составляет 12 градусов, разрешается отключать тепло на 24 часа.
  2. В диапазоне температур от 10 до 12 градусов предусмотрено отключение тепла максимум на 8 часов.
  3. При нагреве помещения ниже 8 градусов не разрешается отключать отопление дольше, чем на 4 часа.

Температура теплоносителя в системе отопления: расчет и регулирование

Какой должна быть температура теплоносителя в системе отопления, чтобы в доме жилось комфортно? Этот момент интересует многих потребителей.

При выборе температурного режима, учитывается несколько факторов:

  • необходимость достижения нужной степени обогрева помещений;
  • обеспечение надежной, стабильной, экономичной и продолжительной работы отопительного оборудования;
  • эффективная передача тепловой энергии по трубопроводам.

Температура теплоносителя в отопительной сети

Но следует учитывать, что в зависимости от температуры воздуха снаружи здания строение через ограждающие конструкции может терять разную величину тепла. Поэтому температура теплоносителя в системе отопления, исходя из внешних факторов, варьируется пределе от 30 до 90 градусов. При нагреве воды свыше в отопительной конструкции начинается разложение лакокрасочных покрытий, что запрещено санитарными нормами.

Оптимальная температура для котельной

Для обеспечения эффективной теплоотдачи в котлах отопления должна быть более высокая температура, поскольку, чем больше тепла может перенести определенный объем воды, тем лучше степень обогрева. Поэтому на выходе из теплогенератора стараются приблизить температуру жидкости к максимально допустимым показателям.

Помимо этого, минимальный нагрев воды или другого теплоносителя в котле нельзя опускать ниже точки росы (обычно данный параметр равен 60-70 градусов, но он во многом зависит от технических особенностей модели агрегата и вида топлива). В противном случае при горении теплогенератора появляется конденсат, который в соединении с агрессивными веществами, имеющимися в составе дымовых газов, приводит к повышенному износу прибора.

Согласование температуры воды в котле и системе

Существует два варианта, как можно согласовать высокотемпературные теплоносители в котле и более низкотемпературные в отопительной системе:

  1. В первом случае следует пренебречь эффективностью функционирования котла и на выходе из него выдавать теплоноситель такой степени нагрева, которая требуется системе в настоящее время. Так поступают в работе небольших котельных. Но в итоге получается не всегда подавать теплоноситель в соответствии с оптимальным температурным режимом согласно графику (прочитайте: “График отопительного сезона – начало и конец сезона”). В последнее время все чаще в небольших котельных на выходе монтируют регулятор нагрева воды с учетом показаний, который фиксирует датчик температуры теплоносителя.
  2. Во втором случае, нагрев воды для транспортировки по сетям на выходе из котельной делают максимальным. Далее в непосредственной близости от потребителей производится автоматическое регулирование температуры теплоносителя до необходимых значений. Такой способ считается более прогрессивным, его применяют на многих крупных теплосетях, а поскольку регуляторы и датчики стали дешевле, его все чаще используют на небольших объектах теплоснабжения.

Принцип работы регуляторов отопления

Регулятор температуры теплоносителя, циркулирующего в отопительной системе – это прибор, с помощью которого обеспечивается автоматический контроль и корректировка температурных параметров воды.

Состоит данное устройство, изображенное на фото, из следующих элементов:

  • вычислительный и коммутирующий узел;
  • рабочий механизм на трубе подачи горячего теплоносителя;
  • исполнительный блок, предназначенный для подмеса теплоносителя, поступающего из обратки. В ряде случаев устанавливают трехходовой кран;
  • повысительный насос на участке подачи;
  • не всегда повысительный насос на отрезке «холодного перепуска»;
  • датчик на линии подачи теплоносителя;
  • клапаны и запорная арматура;
  • датчик на обратке;
  • датчик температуры наружного воздуха;
  • несколько датчиков температуры помещения.

Теперь необходимо разобраться, как происходит регулирование температуры теплоносителя и как функционирует регулятор.

На выходе из отопительной системы (обратке) температура теплоносителя зависит от объема воды, прошедшей через нее, поскольку нагрузка является относительно постоянной величиной. Прикрывая подачу жидкости, регулятор тем самым увеличивает разность между линией подачи и обраткой до требуемого значения (на данных трубопроводах устанавливают датчики).

Когда наоборот необходимо увеличить поток теплоносителя, тогда в систему теплоснабжения врезают повысительный насос, которым тоже управляет регулятор. С целью понижения температуры водяного входящего потока применяют холодный перепуск», который означает, что часть носителя тепла, уже проциркулировавшего по системе, вновь направляют на вход.

В результате регулятор, перераспределяя потоки теплоносителя в зависимости от данных, зафиксированных датчиком, обеспечивает соблюдение температурного графика отопительной системы.

Нередко такой регулятор комбинируют с регулятором горячего водоснабжения с помощью одного вычислительного узла. Прибор, регулирующий ГВС, проще в управлении и в части исполнительных механизмов. При помощи датчика на линии горячего водоснабжения выполняется регулировка прохода воды через бойлер и в итоге она стабильно имеет стандартные 50 градусов (прочитайте: “Отопление через водонагреватель”).

Преимущества применения регулятора в теплоснабжении

Использование регулятора в отопительной системе имеет следующие положительные моменты:

  • он позволяет четко выдерживать температурный график, в основе которого лежит расчет температуры теплоносителя (прочитайте: “Правильный расчет теплоносителя в системе отопления”);
  • не допускается повышенный нагрев воды в системе и тем самым обеспечивается экономное расходование топлива и тепловой энергии;
  • производство тепла и его транспортировка происходят в котельных при самых эффективных параметрах, а необходимые для обогрева характеристики теплоносителя и ГВС создает регулятор в ближайшем к потребителю тепловом узле или пункте (прочитайте: “Теплоноситель для системы отопления – параметры давления и скорости”);
  • для всех абонентов теплосети обеспечиваются одинаковые условия вне зависимости от расстояния до источника теплообеспечения.

Посмотрите также видео о циркуляции теплоносителя в системе отопления:

Регулирование в системах напольного отопления

Запись дневника создана пользователем evraz, 16.11.13
Просмотров: 7.231, Комментариев: 3

Источник: aqua-therm. ru от10 июля 2008 г.

Некогда считавшееся роскошью напольное отопление стало в европейских странах практически одним из стандартных для индивидуального жилья вариантов. Оно комфортно, гигиенично, долговечно и требует минимального обслуживания. Кроме того, работа отопления в низкотемпературной области позволяет снизить затраты энергии. Однако вышеперечисленные достоинства «теплого пола» не всегда подтверждают владельцы оснащенного им жилья. Причинами этого чаще всего являются неправильный расчет и гидравлическая наладка системы.

Тепловая нагрузка и стороннее тепло
Для поддержания в помещении заданной температуры система отопления должна осуществлять непрерывный подвод тепла в количестве, компенсирующем его потери через стены, пол, потолок, окна и двери. Величина тепловых потерь зависит от температуры наружного воздуха. В соответствии с ее значением автоматика современных отопительных систем регулирует подачу тепла в помещение. При этом температура теплоносителя для всех помещений дома одинакова.

Кроме тепла системы отопления, в помещения дома поступает тепло от солнечного излучения (особенно через большие окна на южной стороне), декоративных печей и каминов, кухонных плит и осветительных приборов, телевизоров, компьютеров и самих людей.

Интенсивность, продолжительность и частота подвода такого тепла переменны. оступление тепла через остекление южных стен в феврале может составлять до 70 % общей тепловой нагрузки. Камин способен полностью покрывать тепловую потребность помещения. На другие источники стороннего тепла приходится обычно менее 25 % нагрузки.

Несмотря на наличие комнатных термостатов, быстрая реакция напольного отопления на подвод стороннего тепла невозможна из-за инерционности этой системы. При укладке греющих труб в бесшовную бетонную стяжку время реагирования «теплого пола» на изменение количества поступающего тепла составляет около двух часов.

Таким образом, быстро среагировавший на поступление стороннего тепла комнатный термостат отключает напольное отопление, которое продолжает отдавать тепло еще примерно в течение двух часов. При прекращении поступления стороннего тепла и открытии термостатического клапана полное прогревание пола достигается только спустя такое же время.

Читать еще:  Почему закипает вода в котле отопления

Хотя с точки зрения энергосбережения регулирование температуры в помещении целесообразно, оно при быстром изменении температуры не работает. Действенным оказывается только эффект саморегулирования.

Эффект саморегулирования
Саморегулирование – сложный динамический процесс. Однако на практике подача тепла напольным отоплением регулируется естественным путем без вмешательства механических устройств благодаря двум следующим закономерностям: 1) тепло всегда распространяется от более нагретой зоны к более холодной; 2) величина теплового потока определяется разностью температур.

Ниже приведены четыре простых примера, иллюстрирующих эффект саморегулирования. Температуры воздуха вне помещения, внутри него, температура пола и количество поступающей в систему отопления горячей воды приняты в них неизменными. Меняется только температура воздуха в помещении из-за поступления постороннего тепла и холодного воздуха через неплотности помещения.

На рис. 1 приведен пример среднего рабочего состояния во время отопительного периода. Поступлений стороннего тепла нет. При средней температуре наружного воздуха пол с температурой 24 °С отдает всё тепло воздуху помещения, в котором поддерживается температура 20 °С. При 0 % сторонних теплопоступлений теплоотдача пола – 100 %.

Пример 2. Граничные условия те же, но из-за поступления стороннего тепла температура в помещении повысилась до 22 °С (рис. 2). В результате теплоотдача пола уменьшилась вдвое, так как разность температур пола и воздуха снизилась до 2 °С. В данном случае «теплый пол» покрывает только 50 % тепловой нагрузки, остальные 50 % тепла поступают от сторонних источников.

Пример 3. Из-за большого подвода тепла извне температура в помещении увеличилась до 24 °С, сравнявшись с температурой пола (рис. 3). В результате теплоотдача напольного отопления снизилась до нуля. То есть вся тепловая нагрузка покрывается в данном случае теплом от сторонних источников.

Пример 4. Для проветривания в помещении были открыты окна, и температура комнатного воздуха кратковременно снизилась до 16 °С (рис. 4). Разность температуры пола и воздуха достигла 8 °С, что обусловило повышение теплоотдачи пола до 200 %.


Документ требует организации регулирования температуры подаваемого в здание теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха (EnEV § 12/1). Это обеспечивает поступление в распределительную сеть такого количества тепла, которое может быть использовано в ближайшее время.

Кроме того, количество тепла, подаваемого в помещения, должно регулироваться в зависимости от температуры их внутреннего воздуха (EnEV § 12/2), что позволяет корректировать работу отопления с учетом поступлений стороннего тепла – от солнечного излучения, бытовых приборов и т. д.

На рис. 5 показана принципиальная схема напольного отопления здания, включающая с учетом перечисленных выше требований следующие элементы регулирования: AT – датчик температуры наружного воздуха; MV– трехходовой клапан здания; RF – датчик температуры воздуха в помещении; RV – регулирующий клапан помещения.

При правильно рассчитанной и гидравлически отлаженной отопительной установке было бы достаточно лишь погодозависимого регулирования с изменением температуры подаваемого в здание теплоносителя – при условии отсутствия поступлений стороннего тепла. Однако эффект саморегулирования – непременная составляющая реальных процессов.

Регулирование температуры в помещениях изменением количества подаваемого теплоносителя обеспечивает экономию энергии. Однако если управление подачей осуществляется в режиме «включено-выключено», напольное отопление может не обеспечить поддержания комфортной температуры.

Пусть поступление стороннего тепла отсутствует: тепло в помещение подается только от пола, а уходит в окружающую среду через ограждающие конструкции (рис. 6). Если помещение начинает обогреваться солнцем, входной клапан закрывается (рис. 7), и примерно через два часа пол и помещение охлаждаются.

При кратковременных интенсивных поступлениях стороннего тепла система регулирования не справляется с работой, вследствие чего имеют место колебания температуры помещения и пола.

Данный недостаток можно устранить, повысив теплоотдачу пола путем укладки греющей трубы с меньшим шагом (искусственный перегрев помещения увеличивает частоту срабатывания термостатического клапана).

Однако лучший результат дает установка регулирующего клапана, который не перекрывает подачу теплоносителя полностью, а уменьшает ее в расчете на компенсацию максимально возможного поступления стороннего тепла. Это позволяет уменьшить колебания температуры пола и воздуха в помещении. Благоприятно сказывается и применение датчиков температуры пола.

На рис. 8, 9 показан принцип действия системы регулирования работы напольного отопления с байпасом, включенным параллельно термостатическому клапану. Байпас настраивается на пропуск такого количества теплоносителя, чтобы в сумме с теплом, поступающим от стороннего источника, полностью компенсировались тепловые потери помещения. (В представленном примере это 50 % расхода.) Компактные модули с термостатическим клапаном и регулируемым байпасом предлагаются фирмой Oventrop.

Как на задачу автоматического управления смотрит UPONOR (один из крупнейших производителей, которые кстати солидарны с этой точкой зрения):

Автоматическое управление
Автоматическая система управления теплым полом должна поддерживать поступление теплоты с той же интенсивностью, с которой помещение теряет его под воздействием динамично изменяющихся условий, поддерживая тем самым стабильную и комфортабельную температуру в помещениях. Результаты испытаний в реальных условиях показывают, что при правильной эксплуатации системы управления и благодаря высокой степени автономности управления, система напольного отопления способна компенсировать все теплопотери помещения. Для обеспечения оптимальной работы рекомендуется использовать сочетание централизованного регулирования и регулирования в отдельных помещениях. Система централизованного регулирования
осуществляет управление температурой подаваемого теплоносителя в соответствии с погодными условиями снаружи. Система регулирования в отдельных помещениях управляет расходом теплоносителя в каждом контуре в зависимости от показаний датчиков температуры (термостатов), расположенных в соотвествующих помещениях, и параметров, заданных пользователем. Это позволяет управлять теплоотдачей пола в каждом помещении индивидуально, что наиболее точно обеспечивает комфрорт и экономию энергии.

Температура в отдельных помещениях
Местное (индивидуальное) регулирование применяется в тех случаях, когда контролируется тепло, подаваемое в отапливаемое помещение. Основная идея индивидуального контроля заключается в локальном увеличении комфортабельности в определенном помещении и в экономии энергии посредством задания предполагаемой температуры в помещении непосредственно каким-либо лицом. Регулирование температуры в помещении необходимо для создания наилучшего комфортного климата внутри здания. В зависимости от внешних факторов (ориентация здания, ветер и т. д.) или внутренних факторов (освещения, источников открытого пламени, времени нахождения проживающих и т. д.) существуют различные требования к тепловому режиму внутри здания. Системы напольного отопления могут удовлетворить все эти требования. В каждом помещении можно осуществлять точную регулировку температуры посредством температурных датчиков (термостатов). Однако, при открытой планировке различные «помещения» могут считаться единым пространством (зонный контроль). В этом случае компания Uponor рекомендует использовать только один комнатный термостат для регулирования во всем открытом пространстве, при этом термостат устанавливается в «помещении» с наибольшей потребностью в отоплении. Обычно это помещение с наибольшим числом наружных стен или окон.
Зонный контроль
Зонное регулирование применяется в тех случаях, когда контролируется тепло, подаваемое в какую-либо зону, состоящую обычно из нескольких помещений (комнат). Зонный контроль используется для контроля определенной группы помещений или помещений с открытой планировкой.
Централизованный контроль
Централизованное регулирование применяется в тех случаях, когда тепло, подаваемое в целое здание или в коллектор, контролируется системой централизованного регулирования с пульта управления или из теплового пункта (ИТП).

Принципы регулирования температуры теплоносителя
.

Регулирование температуры подаваемого теплоноситела по внутренней температуре
при постоянном расходе. Некоторые специалисты по климату в помещениях считают, что регулировка по внутренней температуре – это наилучший способ поддержания комфортной температуры. Обоснованием этого является тот факт, что большинство строений обладают очень высокой тепловой инерцией. Это значит, что при быстром изменении наружной температуры, изменение внутренней температуры может затянуться на несколько дней. Другими словами, регулирование по внутренней температуре гармонирует с тепловой инерцией зданий. Использование этой технологии регулирования минимизирует колебания температуры в помещениях.

Регулирование температуры подаваемого теплоноситела по наружной температуре
при постоянном расходе

В противоположность изложенному выше некоторые специалисты считают, что наилучший
способ поддержания комфортной температуры – это регулирование по наружной
температуре. Причина этого заключается в том, что становится возможным работать
с заранее заданным графиком температуры подаваемого теплоносителя как с функций
внешней температуры. Здесь основное преимущество в том, что при повышении наружной температуры система регулирования немедленно снижает температуру подачи, уменьшая тем самым нежелательные потери тепла. С другой стороны, понижение наружной температуры всегда создает резкий скачок вверх внутренней температуры помещений. Температура подачи компенсируется в соответствии с наружной температурой.
Настройка системы регулирования работает по запрограммированному отопительному графику для это здания. Регулирующим устройством является 3-ходовой вентиль централизованной системы управления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector