Существующее положение

При теплоснабжении по стандартному температурному графику температура теплоносителя в подающей магистрали, например, при нулевой температуре наружного воздуха, одна и та же, в декабре и апреле. Однако, не может вызывать сомнения тот факт, что тепловая потеря здания при такой температуре воздуха в эти месяцы совершенно разная, из-за влияния на здание солнечной радиации.

Так по данным СНИиП «Строительная климатология» 23-02-99 (2003) в районе Москвы (56 °град.с.ш.) интенсивность солнечной радиации на горизонтальную поверхность в апреле (650 МДж/м²) почти в 8 раз выше декабрьской (84 МДж/м²). Рост солнечной радиации (прямой и рассеянной) на вертикальную поверхность при безоблачном небе от декабря к апрелю меньше, но тоже увеличивается в разы, в зависимости от ориентации здания по сторонам света.

Кроме того, во многих случаях, температуру воды в подающей магистрали поддерживают выше необходимой для нормативного отопления из-за необходимости обеспечения нормативной температуры воды горячего водоснабжения. Температура теплоносителя остаётся на уровне 65..70°С, не зависимо от температуры наружного воздуха в интервале от минус 2-3°Сдо +8 °С.

Оба изложенных выше факта приводят к тому, что расчётная средняя температура воздуха внутри здания в весенний период, при прежних условиях теплозащиты здания и стандартном температурном графике, может повыситься до 26..28 °С. Жители, не имея средств автоматического регулирования нагрева квартир, вынуждены открывать окна и применять другие средства принудительного повышения тепловых потерь здания. Это приводит к неоправданному перерасходу тепловой энергии, топлива и средств на теплоснабжение города.

Возможны и другие случаи, когда при централизованном отоплении по стандартному температурному графику, температура воздуха внутри отапливаемых помещений оказывается выше нормативной величины и есть необходимость корректировки температурного графика.

Задача состоит в том, чтобы найти способ и возможность своевременной корректировки стандартного температурного графика. При этом необходимо оценить на сколько понизить (или повысить) температуру теплоносителя в подающей магистрали с учётом реальных тепловых потерь сети и реальных тепловых потерь здания.

При этом, кроме ограничений по нормативной температуре горячей воды у потребителей, могут возникнуть определённые противоречия между поставщиком и потребителем тепловой энергии для отопления. Один заинтересован в максимально возможном отпуске тепловой энергии, другой не хочет платить за перетоп, от него не зависящий.

Баланс интересов может быть найден при согласовании между потребителем и поставщиком скорректированного температурного графика. Он должен учитывать уменьшение весной удельной потери тепла зданием и вынужденно повышенную, по условиям ГВС, температуру теплоносителя в подающей магистрали, при двухтрубной схеме теплоснабжения.

Необходимость такого согласования особенно важна при наличии у потребителя прибора учёта, который регистрирует теплопотребление независимо от того нужно такое количество тепла потребителю или нет.

Ниже рассматривается пример возможной корректировки стандартного температурного графика в весенний период для ЦТП, теплоснабжение от которого осуществляется по четырёх трубной тепловой сети.

Суть предложения и его краткое обоснование

Суть предложения в том, что в конце отопительного периода – конец марта – апрель подачу тепловой энергии для отопления от источника с 4х трубной системой теплоснабжения осуществлять по специально скорректированному температурному графику.

Корректировка состоит в том, что в конце марта, апреле, для системы теплоснабжения с 4х трубной системой теплоснабжения, при температурах наружного воздуха выше минус 3, отопительный температурный график имеет излом, опускающий температуру теплоносителя в подающем трубопроводе по отношению к стандартному графику. Преимущество такого способа регулирования отпуска тепловой энергии на отопление в относительно тёплый период отопительного периода, по сравнению с регулированием расходом теплоносителя в простоте реализации, особенно, если уже есть система автоматического регулирования отпуска тепловой энергии по температурному графику. Корректировку температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, по отношению к стандартному графику, с целью сокращения перетопа, надёжнее всего сделать с использованием опытных данных.

В конце марта – начале апреля, при температурах наружного воздуха tн в интервале минус 3+5°С определяется контрольное здание с наименьшей из всех подключённых температурой воздуха внутри помещения tв. Если эта температура на несколько градусов выше нормативной – есть основания для корректировки графика с целью сокращения расхода топлива на отопление в весенний период. Для этого:

1. Определить среднюю температуру воздуха внутри здания tв можно расчётом по формуле и сравнить результат с измерением в отдельных домах. где , t1, t2 - температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно.
   - коэффициент учитывающий расчётные температуры воздуха внутри здания, наружной температуры воздуха и среднюю расчётную температуру теплоносителя. Например, при tcp = 82,5 °С, tн.р. = -28°С, tв.р = 18 °С - a = 0,416.
2. Определить расходный параметр здания Взд по формуле
3. Определить параметр потерь тепловой сети Вс от источника до контрольного здания по формуле где t1и - температура теплоносителя на выходе с источника; – средняя температура теплоносителя от источника до здания в подающем трубопроводе. Допустим, что температура воздуха внутри здания 24 °С при температуре наружного воздуха tн = +2 °С. Требуется определить: на сколько можно снизить температуру теплоносителя на выходе с источника, чтобы температура в помещении снизилась с 24 до 20°С.
4. Определяем, какой должна быть средняя температура теплоносителя tср, чтобы температура воздуха внутри здания снизилась с tв1 = 24 до tв2 = 20 °С по формуле
5. Определяем задаваясь различными значениями tн температуру теплоносителя на вводе в здание, необходимую для того, чтобы температура воздуха внутри здания снизилась, по формуле
6. Определяем температуру теплоносителя на выходе с источника, чтобы учесть потери сети

Таким образом, при разных температурах наружного воздуха можно построить температурный график с пониженной против стандартного значения температурой теплоносителя в подающем трубопроводе на выходе с источника, при которой перетоп в весенний период будет меньше или его можно избежать и тем снизить расход топлива на отопление.

В таблице 1 пример температурного графика скорректированного без учёта тепловых потерь сети, но с учетом солнечной радиации.

Таблица 1
tн	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
t1	52,0	50,7	49,4	48,1	46,7	45,4	44,1	42,8	41,5	40,2	38,9	37,6

В таблице 2 стандартный температурный график 95\70 до корректировки.

Таблица 2
tн	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
t1	60,2	58,6	57	55,4	53,7	52,1	50,5	48,9	47,5	45,7	44,0	42,4

Из сравнения графиков до и после корректировки видно, что при среднемесячной температуре наружного воздуха +3 °С возможно снижение температуры теплоносителя в весенний период примерно на 6 °С.

При расходе теплоносителя в количестве 1000 т/ч это может позволить сократить месячный расход тепловой энергии примерно на: 1000 · 0,006 · 720 = 4320 Гкал/мес

При среднемесячной температуре наружного воздуха +3 °С и цене 1 Гкал в центральном регионе порядка 1000 рублей, за апрель при таком расходе теплоносителя можно иметь экономический эффект порядка 4,3 млн. рублей.

Предлагаемый метод корректировки температурного графика, учитывающий не проектные, а эксплуатационные характеристики здания, может быть полезен при организации по-фасадного регулирования отопления зданий.

© 2023 ООО Научно-технический центр «Промышленная энергетика»
Любое воспроизведение материалов сайта без письменного согласия запрещено. Телефон: +7 (4932) 26-76-58, 30-14-88
E-Mail: info@ivpromenergo.ru