температурный график 150 70 со срезкой на 130 что это значит
Вопрос о температурном графике отопления.
Подскажите, пожалуйста, возможны ли пересмотры температурного графика отопления? Например, возможен ли график 114/71?
Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70, 130/70, 115/70, 105/70, 95/70. Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.
Переход на пониженный температурный график, например, 110-70 °С с проектного графика 150-70 °С должен повлечь за собой ряд серьезных последствий, которые диктуются балансовыми энергетическими соотношениями. В связи с уменьшением расчетной разности температур сетевой воды в 2 раза при сохранении тепловой нагрузки отопления, вентиляции необходимо обеспечить увеличение расхода сетевой воды для этих потребителей также в 2 раза.
Соответствующие потери давления по сетевой воде в тепловой сети и в теплообменном оборудовании теплоисточника и тепловых пунктов при квадратичном законе сопротивления вырастут в 4 раза. Необходимое увеличение мощности сетевых насосов должно произойти в 8 раз. Очевидно, что ни пропускная способность тепловых сетей, спроектированных на график 150-70 °С, ни установленные сетевые насосы не позволят обеспечить доставку теплоносителя до потребителей с удвоенным расходом в сравнении с проектным значением.
Таким образом, для обеспечения температурного графика 110-70 °С не на бумаге, а на деле, потребуется радикальная реконструкция как теплоисточников, так и тепловой сети с тепловыми пунктами, затраты на которую непосильны для владельцев систем теплоснабжения.
В п.7.11 СНиП 41-02-2003 “Тепловые сети” установлен запрет на применение для тепловых сетей графиков регулирования отпуска теплоты со “срезкой” по температурам. В актуализированной редакции этого документа СП 124.13330.2012 режим со “срезкой” по температуре не упоминается вообще, то есть, прямой запрет на такой способ регулирования отсутствует. Это означает, что должны выбираться такие способы регулирования сезонной нагрузки, при которых будет решена главная задача – обеспечение нормированных температур в помещениях и нормированной температуры воды на нужды ГВС.
В утвержденный Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Закона 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» (Постановление Правительства РФ от 26.12.2014 № 1521) вошли редакции СНиП после актуализации. Это означает, что применение “срезки” температур сегодня является вполне законным мероприятием.
Закон 190-ФЗ “О теплоснабжении”, Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда, утв. Постановлением Госстроя РФ от 27.09.2003 №170, СО 153-34.20.501-2003 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ также не запрещают регулирование сезонной тепловой нагрузки со “срезкой” по температуре.
Причинами снижения проектного температурного графика могут быть изношенность тепловых сетей, арматуры, компенсаторов, а также невозможность обеспечить необходимые параметры на тепловых источниках в связи с состоянием теплообменного оборудования.
Несмотря на большие объемы ремонтных работ, проводимых постоянно в тепловых сетях и на тепловых источниках, эта причина остается актуальной и сегодня для значительной части практически любой системы теплоснабжения.
Коммунальный комплекс России
Ежемесячный деловой журнал
Свежий номер
Готовится к выпуску
Номер: 10 (208), октябрь 2021
Размещение рекламы
Баннеры
КОРРЕКТИРОВКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ГРАФИКОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛА
Вот уже более полувека на рабочем столе любого уважающего себя теплотехника, в числе постоянно востребованных материалов, неизменно лежит книга профессора Е.Я.Соколова, гуру теплоэнергетики – «Теплофикация и тепловые сети» [1]. Это настоящая «библия теплотехника». С 1956 года, когда она вышла впервые в ее нынешнем виде, и по сей день в нашей стране, как и во всем мире, кардинально изменилось многое, но причина актуальности этой книги не изменилась: Россия – холодная северная страна с огромной территорией и высокой степенью урбанизации, которая в принципе не может обойтись без централизованного теплоснабжения. А значит, этому фундаментальному труду предстоит еще очень долгая жизнь. Математический аппарат, сформулированный Е.Я.Соколовым, не претерпел никаких изменений по сей день и признан классическим.
Применив к этому аппарату современные средства компьютерного анализа и моделирования на платформе CityCom, специалисты ИВЦ «Поток» разработали и апробировали методику для оптимизации эксплуатационного температурного графика любого конкретного теплоисточника в увязке с фактическим состоянием теплосетей, присоединенных нагрузок и требованиями, предъявляемыми к качеству теплоснабжения как услуги.
О чем вообще эта статья и какова задача?
Оказывается, перейти на «более низкий» температурный график или даже просто на несколько градусов снизить температуру теплоносителя без нанесения серьезного ущерба теплоснабжению – вовсе не так просто, как это может показаться. В следующей главе будет достаточно подробно объяснено, почему. Квалифицированным теплотехникам и тем, кому это скучно – можно ее пропустить, перейдя сразу от вопроса «кто виноват?» к вопросу «что делать?»
Что такое «температурный график» и почему это так важно?
Житейское: если вода из смесителя на кухне недостаточно горяча, мы прикрываем вентиль холодной воды и сильнее открываем вентиль горячей – вплоть до полного закрытия первого и полного открытия второго (при этом счетчик ГВС крутится быстрее).
Ровно то же самое в более широком смысле делает любой объект теплопотребления. Разница лишь в том, что сетевая вода является средством транспортировки тепла – она не расходуется физически (исключение — ГВС по «открытой» схеме), а отдает свою тепловую энергию, нагревая водопроводную воду или воздух в теплообменных приборах. И чем ниже температура сетевой воды, тем больше и с большей скоростью ее нужно «прокачать» через теплообменную установку для отбора одного и того же требуемого количества теплоты. Так, если у вас в доме холодно, то вы открываете регулятор на батарее отопления до отказа, а если слишком жарко – наоборот, «прикручиваете» этот регулятор, тем самым изменяя расход теплоносителя.
Отсюда очевидный вывод: добиться отбора требуемого количества тепловой энергии можно тремя способами: (а) изменяя расход теплоносителя – «количественное регулирование», (б) изменяя его температуру – «качественное регулирование», (в) комбинируя изменение температуры с изменением расхода – «качественно-количественное регулирование». Запомним это.
Давление в подающем трубопроводе всегда должно быть выше, чем в обратном трубопроводе (по которому охлажденный теплоноситель возвращается обратно к теплоисточнику). Этой разницей давлений обеспечивается «проталкивание» теплоносителя через тепловые приборы потребителей, где он остывает, отдавая свое тепло благодарным людям. Разница давлений в подающем и обратном трубопроводах в точках подключения потребителей называется «располагаемый напор». Чем он выше, тем больше возможности для регулирования потребляемой тепловой энергии есть у объекта теплопотребления. Нет располагаемого напора, или он слишком мал, чтобы преодолеть сопротивление внутренних систем потребителя – нет теплоснабжения (услуга не оказана). Это тоже запомним.
Казалось бы, чего проще – поставить на источнике такие сетевые насосы, чтобы они создавали располагаемый напор, которого заведомо хватит всем потребителям, а теплоноситель нагреть до достаточно высокой температуры. И пусть каждый возьмет себе столько тепла, сколько ему нужно, регулируя расход на своих теплообменных установках и в отопительных приборах. Но нет, так не работает. И вот почему.
Из законов физики следует, что располагаемый напор снижается пропорционально квадрату увеличения расхода. Это очень сильное влияние, и к тому же неравномерное: при увеличении расхода в магистрали располагаемый напор потребителей этой магистрали очень быстро снижается по мере удаления от источника, они могут вовсе лишиться возможности получать свое тепло и замерзнут. При этом потребители, расположенные ближе к источнику, почти ничего не заметят и могут спать зимой с открытыми окнами. Это классический случай «разрегулировки» сетей, приводящий к большому количеству жалоб, избыточным затратам на выработку тепла и даже к авариям. Вот главная причина, по которой количественное регулирование в системах централизованного теплоснабжения не применяется: при существенно переменных расходах практически невозможно обеспечить устойчивый гидравлический режим для равномерного обеспечения тепловой энергией всех потребителей.
Поэтому обычно используется качественное регулирование отпуска тепла, к которому в отдельные «тяжелые» по гидравлике слишком холодные или слишком теплые дни добавляется количественное регулирование в небольшом заранее рассчитанном диапазоне допустимых расходов. Для практического обеспечения такого регулирования и служит Его Величество Температурный График.
Температурный график – это точно рассчитанная зависимость абсолютной температуры теплоносителя на выходе из источника от температуры наружного воздуха. Каждой среднесуточной температуре воздуха соответствует строго определенная температура сетевой воды в подающей и (для контроля) обратной магистралях. Идея, закладываемая в расчет температурного графика, состоит в том, чтобы на всем диапазоне наружных температур в течение отопительного периода в системе трубопроводов, транспортирующих теплоноситель от источника к потребителям, расходы оставались постоянными (ну или почти постоянными). Заложенное в температурный график постоянство расходов позволяет при проектировании системы теплоснабжения и в процессе ее эксплуатации рассчитывать и осуществлять «наладочные мероприятия» – установку на абонентских вводах специальных простых гидравлических устройств (дроссельных шайб и сопел элеваторов), обеспечивающих ровный и устойчивый гидравлический режим во всей системе теплоснабжения. Существенное изменение расходов, как уже отмечалось выше, ведет к эффекту «разрегулировки» сети. Для новых значений установившихся расходов и давлений эти устройства необходимо рассчитывать и устанавливать заново (т.е. «осуществлять переналадку»).
Рис.1. Классический температурный график 150/70 со срезками – «нижняя» 70°С и «верхняя» 115°С
Так в чем, собственно, проблема, и как ее решить?
Рис.2. Электронная модель производственного назначения (ЭМПН) на платформе «CityCom-ТеплоГраф»
Подход к решению
При проектировании систем теплоснабжения всегда используется классический температурный график – со срезками или без. Это продиктовано самим «проектным» подходом, при котором известно гипотетическое (проектное) теплопотребление по видам тепловой нагрузки, а характеристики трубопроводной сети выбираются исходя из предполагаемой по расчету (проектной) гидравлики.
С течением времени в силу естественных причин изменяются гидравлические характеристики трубопроводов, абсолютные величины и соотношения видов тепловых нагрузок, характеристики оборудования абонентских вводов и т.д. Поэтому при фактической эксплуатации существующей системы теплоснабжения параметры режима в сетях всегда отличаются от проектных, и это совершенно нормально. В то же время диспетчерские службы имеют обратную связь в виде жалоб от потребителей в те моменты, когда режим фактического отпуска тепловой энергии с источника или гидравлический режим в сети не обеспечивают надлежащего качества теплоснабжения.
Как правило, на централизованных источниках тепла ведутся журналы, в которых ежесуточно фиксируются измеряемые значения расходов, давлений и температур в подающем, обратном и подпиточном трубопроводах, а также среднесуточная температура наружного воздуха. Оказалось, что, анализируя данные такого журнала на большом временном промежутке (желательно за несколько лет), можно статистически с большой степенью достоверности идентифицировать фактические абсолютные нагрузки по видам теплопотребления, а также тепловые потери, и их реальные соотношения на различных интервалах температур наружного воздуха. Последующий пересчет полученных ежедневных «мгновенных» нагрузок в так называемые «расчетные» (т.е. максимальные проектные на температуру наружного воздуха самой холодной пятидневки) дает основания для пересчета температурного графика. Интересное наблюдение: расчетные нагрузки, полученные на основании анализа фактических режимов, как правило, оказываются существенно ниже проектных, даже с учетом тепловых потерь, что позволяет предполагать возможность разработки и обоснования пониженного температурного графика для теплоисточника.
Далее, вместо использования «предопределенного» классического графика, мы задаемся лишь характерными для него расчетными константами (чтобы исключить необходимость переналадки сетей) и требуемой температурой в отапливаемых помещениях, и для каждой температуры наружного воздуха на всем диапазоне температур отопительного периода решается полная система уравнений «имени Е.Я.Соколова» [1] (рис.3). Если в качестве изменяемого параметра использовать расход и характер его изменений в допустимых пределах, то можно получить несколько вариантов новых температурных графиков, приемлемых для эксплуатации, из которых выбирается наиболее подходящий с точки зрения диспетчерской службы и/или экономических соображений (рис.4). Адекватность гидравлики для каждого из вариантов нового графика в обязательном порядке должна быть проверена на откалиброванной электронной модели – ЭМПН [4] (рис.2). Варианты, неприемлемые по «гидравлическим» соображениям, либо сразу отклоняются, либо сопровождаются необходимыми мероприятиями по модернизации (перекладке) критических участков сетей.
Рис.3. Система уравнений (классические соотношения предметной области) [1]
Рис.4. Пониженный график (условное название – «115/55 нелинейный»), рассчитанный на основании анализа фактических режимов и предложенный к применению вместо графика «150(115)/70» (Рис.1)
Для того, чтобы были основания для утверждения полученного графика в качестве эксплуатационного, необходимо временно принять его к исполнению в качестве «диспетчерского» внутренним распорядительным документом, и отработать на нем не менее одного полного отопительного сезона (Рис.5), тщательно фиксируя как параметры режима на источнике, так и (по возможности) температуры в отапливаемых помещениях хотя бы по нескольким характеристическим потребителям, а также отслеживая и фиксируя поступающие жалобы, если они будут.
Рис.5. Мониторинг и анализ фактических температур при работе по пониженному графику в течение отопительного сезона
В случае удовлетворительной отработки отопительного сезона по новому графику его можно утверждать в качестве эксплуатационного графика в схеме теплоснабжения. Заметим, что «проектный» график при этом никуда не девается, он остается в качестве такового для целей проектирования и новых присоединений.
Хотите попробовать?
Все, что написано выше – результат большой научно-исследовательской и практической работы на протяжении нескольких лет. На результаты получено положительное экспертное заключение ОАО «ВТИ», объект внедрения – реальная система теплоснабжения крупного российского города, запитанная от ТЭЦ, с населением территории покрытия в несколько сотен тысяч жителей. Получены хорошие результаты, приобретен необходимый опыт и отработаны инструментарий и методология, которыми наверняка заинтересуются многие теплоснабжающие предприятия, и которыми наша компания, ИВЦ «Поток», готова делиться к взаимной выгоде и на благо отрасли.
Блог об энергетике
энергетика простыми словами
Отопительный график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха
Просматривая статистику посещения нашего блога я заметил, что очень часто фигурируют такие поисковые фразы как, например, «какая должна быть температура теплоносителя при минус 5 на улице?». Решил выложить старый график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха. Хочу предупредить тех, кто на основании этих цифр попытается выяснить отношения с ЖЭУ или тепловыми сетями: отопительные графики для каждого отдельного населенного пункта разные (я писал об этом в статье регулирование температуры теплоносителя). По данному графику работают тепловые сети в Уфе (Башкирия).
Так же хочу обратить внимание на то, что регулирование происходит по среднесуточной температуре наружного воздуха, так что, если, например, на улице ночью минус 15 градусов, а днем минус 5, то температура теплоносителя будет поддерживаться в соответствии с графиком по минус 10 о С.
Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70, 130/70, 115/70, 105/70, 95/70. Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.
Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 10 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70, значит при -10 о С температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 о С при графике 105/70 или 65,3 о С при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 о С.
Как правило, значения температуры в подающем трубопроводе тепловых сетей при задании на теплоисточник округляются. Например, по графику должно быть 85,6 о С, а на ТЭЦ или котельной задается 87 градусов.
| Температура наружного воздуха Тнв, о С | Температура сетевой воды в подающем трубопроводе Т1, о С | Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления Т3, о С | Температура воды после системы отопления Т2, о С | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 130 | 115 | 105 | 95 | ||
| 8 | 53,2 | 50,2 | 46,4 | 43,4 | 41,2 | 35,8 |
| 7 | 55,7 | 52,3 | 48,2 | 45,0 | 42,7 | 36,8 |
| 6 | 58,1 | 54,4 | 50,0 | 46,6 | 44,1 | 37,7 |
| 5 | 60,5 | 56,5 | 51,8 | 48,2 | 45,5 | 38,7 |
| 4 | 62,9 | 58,5 | 53,5 | 49,8 | 46,9 | 39,6 |
| 3 | 65,3 | 60,5 | 55,3 | 51,4 | 48,3 | 40,6 |
| 2 | 67,7 | 62,6 | 57,0 | 52,9 | 49,7 | 41,5 |
| 1 | 70,0 | 64,5 | 58,8 | 54,5 | 51,0 | 42,4 |
| 0 | 72,4 | 66,5 | 60,5 | 56,0 | 52,4 | 43,3 |
| -1 | 74,7 | 68,5 | 62,2 | 57,5 | 53,7 | 44,2 |
| -2 | 77,0 | 70,4 | 63,8 | 59,0 | 55,0 | 45,0 |
| -3 | 79,3 | 72,4 | 65,5 | 60,5 | 56,3 | 45,9 |
| -4 | 81,6 | 74,3 | 67,2 | 62,0 | 57,6 | 46,7 |
| -5 | 83,9 | 76,2 | 68,8 | 63,5 | 58,9 | 47,6 |
| -6 | 86,2 | 78,1 | 70,4 | 65,0 | 60,2 | 48,4 |
| -7 | 88,5 | 80,0 | 72,1 | 66,4 | 61,5 | 49,2 |
| -8 | 90,8 | 81,9 | 73,7 | 67,9 | 62,8 | 50,1 |
| -9 | 93,0 | 83,8 | 75,3 | 69,3 | 64,0 | 50,9 |
| -10 | 95,3 | 85,6 | 76,9 | 70,8 | 65,3 | 51,7 |
| -11 | 97,6 | 87,5 | 78,5 | 72,2 | 66,6 | 52,5 |
| -12 | 99,8 | 89,3 | 80,1 | 73,6 | 67,8 | 53,3 |
| -13 | 102,0 | 91,2 | 81,7 | 75,0 | 69,0 | 54,0 |
| -14 | 104,3 | 93,0 | 83,3 | 76,4 | 70,3 | 54,8 |
| -15 | 106,5 | 94,8 | 84,8 | 77,9 | 71,5 | 55,6 |
| -16 | 108,7 | 96,6 | 86,4 | 79,3 | 72,7 | 56,3 |
| -17 | 110,9 | 98,4 | 87,9 | 80,7 | 73,9 | 57,1 |
| -18 | 113,1 | 100,2 | 89,5 | 82,0 | 75,1 | 57,9 |
| -19 | 115,3 | 102,0 | 91,0 | 83,4 | 76,3 | 58,6 |
| -20 | 117,5 | 103,8 | 92,6 | 84,8 | 77,5 | 59,4 |
| -21 | 119,7 | 105,6 | 94,1 | 86,2 | 78,7 | 60,1 |
| -22 | 121,9 | 107,4 | 95,6 | 87,6 | 79,9 | 60,8 |
| -23 | 124,1 | 109,2 | 97,1 | 88,9 | 81,1 | 61,6 |
| -24 | 126,3 | 110,9 | 98,6 | 90,3 | 82,3 | 62,3 |
| -25 | 128,5 | 112,7 | 100,2 | 91,6 | 83,5 | 63,0 |
| -26 | 130,6 | 114,4 | 101,7 | 93,0 | 84,6 | 63,7 |
| -27 | 132,8 | 116,2 | 103,2 | 94,3 | 85,8 | 64,4 |
| -28 | 135,0 | 117,9 | 104,7 | 95,7 | 87,0 | 65,1 |
| -29 | 137,1 | 119,7 | 106,1 | 97,0 | 88,1 | 65,8 |
| -30 | 139,3 | 121,4 | 107,6 | 98,4 | 89,3 | 66,5 |
| -31 | 141,4 | 123,1 | 109,1 | 99,7 | 90,4 | 67,2 |
| -32 | 143,6 | 124,9 | 110,6 | 101,0 | 94,6 | 67,9 |
| -33 | 145,7 | 126,6 | 112,1 | 102,4 | 92,7 | 68,6 |
| -34 | 147,9 | 128,3 | 113,5 | 103,7 | 93,9 | 69,3 |
| -35 | 150,0 | 130,0 | 115,0 | 105,0 | 95,0 | 70,0 |
Прошу не ориентироваться на диаграмму в начале поста — она не соответствует данным из таблицы.
Расчет температурного графика
Методика расчета температурного графика описана в справочнике «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей» (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).
Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т1, Т3, Т2 и т. д.
К нашей радости у нас есть компьютер и табличный процессор MS Excel. Коллега по работе поделился со мной готовой таблицей для расчета температурного графика. Её в свое время сделала его жена, которая трудилась инженером группы режимов в тепловых сетях.
Таблица расчета температурного графика в MS Excel
Для того, чтобы Excel расчитал и построил график достаточно ввести несколько исходных значений:
Ввод исходных данных в таблицу расчета температурного графика
Все. больше ничего от вас не требуется. Результаты вычислений будут в первой таблице листа. Она выделена жирной рамкой.
Диаграммы также перестроятся под новые значения.
Графическое изображение температурного графика
Также таблица считает температуру прямой сетевой воды с учетом скорости ветра.