Ph.D. Petrushchenkov V.A., Research Laboratory "Industrial Thermal Power Engineering", Federal State Autonomous Educational Institute of Higher Education "Peter the Great St. Petersburg State Polytechnic University", St.
1. Problemet med at reducere designtemperaturplanen for regulering af varmeforsyningsanlæg på landsplan
I løbet af de sidste årtier har der i næsten alle byer i Den Russiske Føderation været en meget betydelig kløft mellem de faktiske og designmæssige temperaturplaner for regulering af varmeforsyningssystemer. Som det er kendt, blev lukkede og åbne centraliserede varmeforsyningssystemer i byerne i USSR designet ved hjælp af højkvalitetsregulering med en temperaturplan for sæsonbestemt belastningsregulering på 150-70 ° C. Sådan temperatur graf udbredt både til termiske kraftværker og distriktskedelhuse. Men allerede fra slutningen af 70'erne optrådte betydelige afvigelser af netværksvandtemperaturer i faktiske kontrolskemaer fra deres designværdier kl. lave temperaturer ah udeluften. Under designforhold baseret på udelufttemperaturen faldt vandtemperaturen i varmeforsyningsrørene fra 150 °C til 85...115 °C. Reduktionen af temperaturskemaet af ejerne af varmekilder blev normalt formaliseret som arbejde i henhold til designskemaet på 150-70°C med et "snit" ved en lavere temperatur på 110...130°C. Ved lavere kølevæsketemperaturer blev det antaget, at varmeforsyningssystemet ville fungere i henhold til afsendelsesplanen. Artiklens forfatter er ikke bekendt med den kalkulerede begrundelse for en sådan overgang.
Overgangen til et lavere temperaturskema, for eksempel 110-70 °C fra designskemaet på 150-70 °C, bør medføre en række alvorlige konsekvenser, som er dikteret af balanceenergiforhold. På grund af reduktionen af den beregnede temperaturforskel på netvandet med 2 gange samtidig med at den termiske belastning af varme og ventilation opretholdes, er det nødvendigt at sikre, at forbruget af netvand til disse forbrugere også stiger med 2 gange. De tilsvarende tryktab gennem netværksvand i varmenettet og i varmekildens varmevekslerudstyr og varmepunkter med den kvadratiske modstandslov vil stige 4 gange. Den krævede stigning i kraft af netværkspumper bør ske med 8 gange. Det er indlysende, at heller ikke gennemløb varmenetværk designet til en tidsplan på 150-70 °C, og heller ikke de installerede netværkspumper vil tillade levering af kølemiddel til forbrugere med dobbelt strømningshastighed sammenlignet med designværdien.
I denne henseende er det helt klart, at for at sikre en temperaturplan på 110-70 °C, ikke på papiret, men i virkeligheden, vil det være nødvendigt med en radikal rekonstruktion af både varmekilder og varmenetværket med varmepunkter. omkostninger, der er uoverkommelige for ejerne af varmeforsyningssystemer.
Forbuddet mod brug af varmeforsyningskontrolskemaer for varmenetværk med en "afskæring" af temperatur, givet i paragraf 7.11 i SNiP 41-02-2003 "Varmenetværk", kunne på ingen måde påvirke den udbredte praksis med dets bruge. I den opdaterede version af dette dokument SP 124.13330.2012 er regimet med en "cut-off" temperatur slet ikke nævnt, det vil sige, at der ikke er noget direkte forbud mod denne reguleringsmetode. Det betyder, at der skal vælges metoder til regulering af sæsonbelastning, hvor hovedopgaven skal løses - sikring af normaliserede temperaturer i lokalerne og normaliseret vandtemperatur til varmtvandsforsyningens behov.
I den godkendte liste over nationale standarder og adfærdskodekser (dele af sådanne standarder og adfærdskodekser), som følge af deres anvendelse sikres overholdelse af kravene på obligatorisk basis Føderal lov dateret 30. december 2009 nr. 384-FZ "Tekniske forskrifter om sikkerhed ved bygninger og konstruktioner" (RF regeringsdekret nr. 1521 af 26. december 2014) omfattede revisionerne af SNiP efter opdatering. Dette betyder, at brugen af temperatur "skæring" i dag er en fuldstændig lovlig foranstaltning, både set fra listen over nationale standarder og regelsæt og fra synspunktet om den opdaterede udgave af profilen SNiP "Heat" netværk”.
Føderal lov nr. 190-FZ af 27. juli 2010 "Om varmeforsyning", "Regler og standarder" teknisk drift boligmasse" (godkendt af dekret fra den russiske føderations statskonstruktionsudvalg dateret 27. september 2003 nr. 170), SO 153-34.20.501-2003 "Regler for teknisk drift af elektriske stationer og netværk Russiske Føderation” forbyder heller ikke reguleringen af sæsonbetinget varmebelastning med et “cut” i temperaturen.
I 90'erne blev tvingende årsager, der forklarede det radikale fald i designtemperaturplanen, anset for at være forringelsen af varmenetværk, armaturer, kompensatorer samt manglende evne til at levere de nødvendige parametre ved varmekilder på grund af varmens tilstand. bytte udstyr. På trods af de store mængder reparationsarbejde, udført konstant i varmenetværk og ved varmekilder i de seneste årtier, er denne grund stadig relevant i dag for en betydelig del af næsten ethvert varmeforsyningssystem.
Det skal bemærkes, at i tekniske forhold For tilslutning til varmenetværk af de fleste varmekilder er der stadig givet et designtemperaturskema på 150-70 ° C eller tæt på det. Ved koordinering af design af central- og individuelle varmepunkter er det et ufravigeligt krav fra ejeren af varmenettet at begrænse strømmen af netvand fra varmenettets forsyningsvarmeledning i hele opvarmningsperioden i nøje overensstemmelse med designet, og ikke den faktiske temperaturkontrolplan.
I øjeblikket udvikler landet massivt varmeforsyningsordninger til byer og bygder, hvor designplaner for regulering af 150-70 °C, 130-70 °C anses for ikke kun at være relevante, men også gyldige i 15 år i forvejen. Samtidig er der ingen forklaringer på, hvordan man i praksis sikrer sådanne tidsplaner, ligesom der heller ikke er nogen klar begrundelse for muligheden for at levere en tilsluttet varmebelastning ved lave udetemperaturer under forhold med reel regulering af årstidens varmebelastning.
Et sådant hul mellem de erklærede og faktiske kølevæsketemperaturer i varmenetværket er unormalt og har intet at gøre med teorien om drift af varmeforsyningssystemer, givet f.eks.
Under disse forhold er det ekstremt vigtigt at analysere den faktiske situation med den hydrauliske driftstilstand for varmenetværk og mikroklimaet i opvarmede lokaler ved designtemperaturen for udeluften. Den faktiske situation er, at der på trods af et betydeligt fald i temperaturplanen, når der sikres den designmæssige strømningshastighed af netvand i byvarmesystemer, som regel ikke er væsentligt fald i designtemperaturerne i lokalerne, hvilket ville føre til resonansbeskyldninger fra ejere af varmekilder for manglende opfyldelse af deres hovedopgave: at sikre standardtemperaturer i værelser. I den forbindelse opstår følgende naturlige spørgsmål:
1. Hvad forklarer dette sæt fakta?
2. Er det muligt ikke kun at forklare den aktuelle situation, men også at retfærdiggøre den ud fra at opfylde kravene i moderne regulatorisk dokumentation, enten et "snit" af temperaturskemaet ved 115°C, eller et nyt temperaturskema på 115-70 (60) °C med højkvalitetsregulering af sæsonbelastning?
Dette problem tiltrækker naturligvis konstant alles opmærksomhed. Derfor vises publikationer i tidsskrifter, der giver svar på de stillede spørgsmål og giver anbefalinger til at lukke kløften mellem design og faktiske parametre for varmebelastningskontrolsystemet. I nogle byer er der allerede truffet foranstaltninger til at reducere temperaturskemaet, og man forsøger at generalisere resultaterne af en sådan overgang.
Fra vores synspunkt diskuteres dette problem tydeligst og tydeligst i artiklen af V.F. Gershkovich. .
Det bemærker flere ekstremt vigtige bestemmelser, som blandt andet er en generalisering af praktiske handlinger for at normalisere driften af varmeforsyningssystemer under forhold med lav temperatur "cut-off". Det bemærkes, at praktiske forsøg på at øge strømningshastigheden i netværket for at bringe det i overensstemmelse med det reducerede temperaturskema ikke har ført til succes. De bidrog snarere til den hydrauliske fejlindstilling af varmenettet, som resulterede i, at strømmen af netvand mellem forbrugerne blev omfordelt uforholdsmæssigt i forhold til deres termiske belastninger.
Samtidig med at den designmæssige flowhastighed i netværket blev opretholdt og vandtemperaturen i fremløbsledningen blev reduceret, selv ved lave udetemperaturer, var det i en række tilfælde muligt at sikre indelufttemperaturen på et acceptabelt niveau. Forfatteren forklarer denne kendsgerning ved, at en meget betydelig del af strømmen i varmebelastningen står for opvarmning af frisk luft, hvilket sikrer normal luftudveksling i lokalerne. Ægte luftudskiftning på kolde dage er langt fra standardværdien, da det ikke kun kan sikres ved at åbne ventilationsåbningerne og vinduerne på vinduesenheder eller termoruder. Artiklen understreger især, at russiske luftudvekslingsstandarder er flere gange højere end i Tyskland, Finland, Sverige og USA. Det bemærkes, at i Kiev blev et fald i temperaturplanen på grund af en "nedskæring" fra 150 °C til 115 °C implementeret og havde ikke negative konsekvenser. Lignende arbejde blev udført i varmenetværkene i Kazan og Minsk.
Denne artikel diskuterer nuværende tilstand Russiske krav til lovgivningsmæssig dokumentation om luftudveksling i lokaler. Ved hjælp af eksemplet med modelproblemer med gennemsnitlige parametre for varmeforsyningssystemet, indflydelsen af forskellige faktorer på dets opførsel ved en vandtemperatur i forsyningsledningen på 115 ° C under designforhold baseret på udendørs lufttemperatur, herunder:
Reduktion af lufttemperaturen i lokalerne, samtidig med at designvandstrømmen i netværket opretholdes;
Forøgelse af vandstrømmen i netværket for at opretholde indendørs lufttemperatur;
Reduktion af varmesystemets effekt ved at reducere luftudskiftningen for designvandstrømmen i netværket, samtidig med at designlufttemperaturen i lokalerne sikres;
Vurdering af varmesystemets effekt ved at reducere luftudskiftningen for den faktisk opnåelige øgede vandstrøm i nettet og samtidig sikre den beregnede lufttemperatur i lokalerne.
2. Indledende data til analyse
Som første data er det antaget, at der er en varmeforsyningskilde med en dominerende varme- og ventilationsbelastning, et to-rørs varmenet, centralvarme- og varmecentraler, varmeapparater, luftvarmere og vandhaner. Typen af varmeforsyningssystem er ikke af grundlæggende betydning. Det antages, at designparametrene for alle dele af varmeforsyningssystemet giver normalt arbejde varmeforsyningssystemer, det vil sige i alle forbrugeres lokaler, er designtemperaturen t w.r = 18 ° C indstillet, underlagt temperaturplanen for varmenettet på 150-70 ° C, designværdien af netværksvandstrømmen, standard luftudskiftning og højkvalitetsregulering af sæsonbelastning. Den estimerede udelufttemperatur er lig med gennemsnitstemperaturen i en kold fem-dages periode med en forsyningskoefficient på 0,92 på tidspunktet for oprettelse af varmeforsyningssystemet. Blandingskoefficienten for elevatorenheder bestemmes af den generelt accepterede temperaturstyringsplan for varmesystemer 95-70 °C og er lig med 2,2.
Det skal bemærkes, at i den opdaterede udgave af SNiP "Building Climatology" SP 131.13330.2012 for mange byer var der en stigning i den beregnede temperatur i den kolde femdages periode med flere grader sammenlignet med udgaven af dokumentet SNiP 23 -01-99.
3. Beregninger af driftstilstande for varmeforsyningssystemet ved en direkte fremløbsvandtemperatur på 115 °C
Arbejdet under nye forhold i et varmeforsyningssystem skabt over årtier i henhold til moderne standarder for byggeperioden overvejes. Designtemperaturplanen for kvalitativ regulering af sæsonbelastning er 150-70 °C. Det antages, at varmeforsyningssystemet på tidspunktet for idriftsættelsen udførte sine funktioner nøjagtigt.
Som et resultat af analysen af systemet af ligninger, der beskriver processerne i alle dele af varmeforsyningssystemet, bestemmes dets adfærd, når maksimal temperatur vand i forsyningsledningen er 115 °C ved designtemperaturen for udeluften, blandingskoefficienterne for elevatorenhederne er 2,2.
En af de afgørende parametre for den analytiske undersøgelse er forbruget af netvand til opvarmning og ventilation. Dens værdi accepteres i følgende muligheder:
Designet flowhastighed i overensstemmelse med tidsplanen er 150-70 °C og den deklarerede varme- og ventilationsbelastning;
Strømningsværdien, der giver den beregnede lufttemperatur i lokalerne under designforhold baseret på udelufttemperaturen;
Den faktiske maksimalt mulige værdi af netværksvandstrøm, under hensyntagen til de installerede netværkspumper.
3.1. Reduktion af indendørs lufttemperatur og samtidig opretholdelse af vedhæftede varmebelastninger
Lad os bestemme, hvordan gennemsnitstemperaturen i rummene vil ændre sig ved temperaturen på netværksvandet i forsyningsledningen t o 1 = 115 ° C, designforbruget af netværksvand til opvarmning (vi antager, at hele belastningen er opvarmning, da ventilationsbelastningen er af samme type), baseret på designskemaet 150-70 °C, ved udelufttemperatur t n.o = -25 °C. Vi antager, at ved alle elevatorknudepunkter er blandingskoefficienterne u beregnede og ens
For designdesignet er driftsbetingelserne for varmeforsyningssystemet ( , , , ) gyldige næste system ligninger:
hvor er gennemsnitsværdien af varmeoverførselskoefficienten for alle varmeanordninger med et samlet varmeudvekslingsareal F, er den gennemsnitlige temperaturforskel mellem kølevæsken i varmeanordninger og lufttemperaturen i lokalerne, G o er den estimerede strømningshastighed for netværket vand, der kommer ind i elevatorenhederne, G p er den estimerede strømningshastighed af vand, der kommer ind i varmeanordninger, G p =(1+u)G o , c – specifik masse isobarisk varmekapacitet for vand, - gennemsnitlig designværdi af bygningens varmeoverførsel koefficient, under hensyntagen til transport af termisk energi gennem udvendige hegn med et samlet areal A og omkostningerne til termisk energi til opvarmning af standardforbruget af ekstern luft.
Ved en reduceret temperatur på netværksvandet i forsyningsledningen t o 1 = 115 °C, mens designluftskiftet opretholdes, falder den gennemsnitlige lufttemperatur i rummene til værdien t in. Det tilsvarende system af ligninger for designbetingelser for udeluft vil have formen
, (3)
hvor n er eksponenten i kriteriets afhængighed af varmeoverførselskoefficienten for varmeanordninger af det gennemsnitlige temperaturtryk, se tabel. 9.2, s.44. For de mest almindelige opvarmningsanordninger i form af sektionsradiatorer i støbejern og stålpanelkonvektorer af RSV- og RSG-typerne, når kølevæsken bevæger sig fra top til bund, er n = 0,3.
Lad os introducere notationen 
, , 
.
Fra (1)-(3) følger ligningssystemet
,
,
hvis løsninger har formen:
, (4)
(5)
. (6)
For givne designværdier for varmeforsyningssystemparametre
,
Ligning (5), under hensyntagen til (3) for en given temperatur af direkte vand under designbetingelser, giver os mulighed for at opnå et forhold til bestemmelse af lufttemperaturen i lokalerne:
Løsningen til denne ligning er t = 8,7°C.
Den relative termiske effekt af varmesystemet er lig med
Når temperaturen på direkte netværksvand ændres fra 150 °C til 115 °C, falder den gennemsnitlige indendørs lufttemperatur fra 18 °C til 8,7 °C, og varmesystemets termiske effekt falder med 21,6 %.
De beregnede værdier af vandtemperaturer i varmesystemet for den accepterede afvigelse fra temperaturgrafen er lig med °C, °C.
Den udførte beregning svarer til det tilfælde, hvor den eksterne luftstrøm under drift af ventilations- og infiltrationssystemet svarer til designstandardværdierne op til den eksterne lufttemperatur t n.o = -25°C. Da der i beboelsesbygninger som regel anvendes naturlig ventilation, organiseret af beboerne, når de ventilerer ved hjælp af ventilationsåbninger, vinduesrammer og mikroventilationssystemer til termoruder, kan det argumenteres, at flowhastigheden ved lave udendørstemperaturer af kold luft, der kommer ind i lokalerne, især efter praktisk talt fuldstændig udskiftning vindueselementer til termoruder er langt fra standardværdien. Derfor er lufttemperaturen i boliger faktisk væsentligt højere end en vis værdi t = 8,7°C.
3.2 Bestemmelse af varmesystemets effekt ved at reducere indendørs luftventilation ved den estimerede strøm af netværksvand
Lad os bestemme, hvor meget det er nødvendigt at reducere omkostningerne til termisk energi til ventilation i den betragtede ikke-designtilstand med reduceret temperatur på netværksvandet i varmenettet, for at den gennemsnitlige lufttemperatur i lokalerne forbliver på standarden niveau, det vil sige t in = t in.r = 18°C.
Systemet af ligninger, der beskriver processen med drift af varmeforsyningssystemet under disse forhold, vil have formen
En fælles løsning (2') med systemerne (1) og (3), svarende til det foregående tilfælde, giver følgende forhold for temperaturerne for forskellige vandstrømme:
,
,
.
Ligningen for en given direkte vandtemperatur under designforhold baseret på udelufttemperaturen giver os mulighed for at finde den reducerede relative belastning af varmesystemet (kun ventilationssystemets effekt blev reduceret, varmeoverførslen gennem de ydre indkapslinger blev nøjagtigt bevaret) :
Løsningen til denne ligning er =0,706.
Når temperaturen på direkte netværksvand ændres fra 150°C til 115°C, er det derfor muligt at opretholde indendørslufttemperaturen på 18°C ved at reducere varmesystemets samlede termiske effekt til 0,706 af designværdien ved at reducere udgifterne til opvarmning af udeluften. Varmesystemets termiske effekt falder med 29,4%.
De beregnede værdier af vandtemperaturer for den accepterede afvigelse fra temperaturgrafen er lig med °C, °C.
3.4 Forøgelse af gennemstrømningen af netvand for at sikre standard lufttemperatur i lokalerne
Lad os bestemme, hvordan forbruget af netvand i varmenettet til varmebehov skal stige, når temperaturen på netvandet i forsyningsledningen falder til t o 1 = 115 ° C under designforhold baseret på udelufttemperaturen t n.o = -25 °C, således at gennemsnitstemperaturen i indeluften forblev på standardniveauet, det vil sige t in =t in.p =18°C. Ventilation af lokaler svarer til designværdien.
Systemet af ligninger, der beskriver driftsprocessen for varmeforsyningssystemet, vil i dette tilfælde tage formen under hensyntagen til stigningen i værdien af netværksvandstrømningshastigheden til G o y og vandstrømningshastigheden gennem varmesystemet G pu = G ou (1+u) med en konstant værdi af elevatorenhedernes blandingskoefficient u= 2,2. For klarhedens skyld, lad os gengive ligning (1) i dette system
.
Fra (1), (2"), (3') følger et system af ligninger af mellemform
Løsningen til ovenstående system har formen:
°С, t o 2 =76,5 °С,
Så når temperaturen på direkte netværksvand ændres fra 150 °C til 115 °C, er det muligt at opretholde den gennemsnitlige indendørs lufttemperatur på 18 °C ved at øge strømningshastigheden af netværksvandet i varmenettets forsynings- (retur)ledning. til behov for varme- og ventilationsanlæg med 2,08 gange.
Det er åbenlyst, at der ikke er en sådan reserve til forbrug af netvand både ved varmekilder og kl pumpestationer hvis tilgængelig. Derudover vil en så høj stigning i strømningen af netværksvand føre til en stigning i tryktab på grund af friktion i rørledningerne i varmenettet og i udstyr til varmepunkter og varmekilder med mere end 4 gange, hvilket ikke kan realiseret på grund af manglende forsyning af netværkspumper med hensyn til tryk og motoreffekt . Som følge heraf vil en stigning i netværksvandforbruget med 2,08 gange på grund af en stigning kun i antallet af installerede netværkspumper, samtidig med at deres tryk opretholdes, uundgåeligt føre til utilfredsstillende drift af elevatorenheder og varmevekslere af de fleste varmepunkter i varmeforsyningssystemet .
3.5 Reduktion af varmesystemets effekt ved at reducere indendørs luftventilation under forhold med øget forbrug af netværksvand
For nogle varmekilder kan strømningen af netværksvand i ledningsnettet være ti procent højere end designværdien. Dette skyldes både reduktionen i varmebelastninger, der har fundet sted i de seneste årtier, og tilstedeværelsen af en vis ydeevnereserve af installerede netværkspumper. Lad os tage den maksimale relative værdi af netværksvandstrømmen lig med 
=1,35 fra designværdien. Lad os også tage højde for den mulige stigning i den estimerede udelufttemperatur ifølge SP 131.13330.2012.
Lad os bestemme, hvor meget det er nødvendigt at reducere gennemsnitligt forbrug udendørs luft til ventilation af lokaler i tilstanden med reduceret temperatur af varmenetværksvand, således at den gennemsnitlige lufttemperatur i lokalerne forbliver på standardniveauet, det vil sige t = 18 °C.
For en reduceret temperatur af netværksvandet i forsyningsledningen t o 1 =115°C reduceres luftstrømmen i lokalerne for at opretholde den beregnede værdi på t =18°C under forhold med en stigning i netværksflowet vand med 1,35 gange og en stigning i designtemperaturen i den kolde femdages periode. Det tilsvarende ligningssystem for de nye betingelser vil have formen
Den relative reduktion i termisk effekt af varmesystemet er lig med
. (3’’)
Fra (1), (2'''), (3'') følger løsningen
,
,
.
For givne værdier af varmesystemparametrene og =1,35:
; =115°C; =66°C; = 81,3 °C.
Lad os også tage højde for stigningen i temperaturen i den kolde femdages periode til værdien tn.o_ = -22 °C. Den relative termiske effekt af varmesystemet er lig med
Den relative ændring i de samlede varmeoverførselskoefficienter er ens og skyldes et fald i ventilationssystemets luftstrøm.
For huse bygget før 2000 er andelen af termiske energiomkostninger til ventilation af lokaler i de centrale regioner i Den Russiske Føderation 40...45% derfor bør faldet i ventilationssystemets luftstrøm forekomme cirka 1,4 gange i rækkefølge for at den samlede varmeoverførselskoefficient skal være 89 % af designværdien .
For huse bygget efter 2000 stiger andelen af ventilationsomkostningerne til 50...55 % et fald i ventilationsanlæggets luftstrøm med cirka 1,3 gange vil opretholde den beregnede lufttemperatur i lokalerne.
Ovenfor i 3.2 er det vist, at ved designværdierne for netværksvandstrømningshastigheder, indendørs lufttemperatur og designudelufttemperatur svarer et fald i netværksvandtemperaturen til 115°C til en relativ effekt af varmesystemet på 0,709 . Hvis dette fald i effekt tilskrives et fald i opvarmningen ventilationsluft, så for huse bygget før 2000 bør faldet i luftstrømmen i indendørs ventilationssystemet forekomme med cirka 3,2 gange, for huse bygget efter 2000 - med 2,3 gange.
Analyse af måledata fra varmemålerenheder i de enkelte boliger viser, at et fald i forbrugt varmeenergi på kolde dage svarer til et fald i standard luftudskiftning med 2,5 gange eller mere.
4. Behovet for at afklare designvarmebelastningen af varmeforsyningssystemer
Lad den deklarerede belastning af varmesystemet skabt i de seneste årtier være lig med . Denne belastning svarer til udeluftens designtemperatur, relevant i byggeperioden, accepteret med sikkerhed t n.o = -25 °C.
Nedenfor er en vurdering af den faktiske reduktion i den angivne dimensionerende varmebelastning, forårsaget af påvirkning af forskellige faktorer.
Forøgelse af designudetemperaturen til -22 °C reducerer designvarmebelastningen til (18+22)/(18+25)x100%=93%.
Derudover fører følgende faktorer til en reduktion af den designmæssige varmebelastning.
1. Udskiftning af vinduespartier til termoruder, hvilket forekom næsten overalt. Andelen af transmissionstab af termisk energi gennem vinduer er omkring 20 % af den samlede varmebelastning. Udskiftning af vinduesenheder med termoruder førte til en stigning i termisk modstand fra 0,3 til 0,4 m 2 ∙K/W, følgelig faldt den termiske effekt af varmetab til værdien: x100% = 93,3%.
2. For boligbyggerier er ventilationsbelastningens andel af varmebelastningen i projekter gennemført før begyndelsen af 2000'erne ca. 40...45 %, senere - ca. 50...55 %. Lad os tage den gennemsnitlige andel af ventilationskomponenten i varmebelastningen til at være 45 % af den deklarerede varmebelastning. Det svarer til en luftudveksling på 1,0. Ved moderne standarder STO maksimal luftudveksling er på niveauet 0,5, den gennemsnitlige daglige luftudvekslingskurs for en boligbygning er på niveauet 0,35. Som følge heraf fører et fald i luftudvekslingshastigheden fra 1,0 til 0,35 til et fald i en boligbygnings varmebelastning til følgende værdi:
x100 %=70,75 %.
3. Ventilationsbelastningen efterspørges tilfældigt af forskellige forbrugere, derfor opsummeres værdien, ligesom brugsvandsbelastningen for en varmekilde, ikke additivt, men under hensyntagen til timeujævnhedskoefficienterne. Andelen af den maksimale ventilationsbelastning i den deklarerede varmebelastning er 0,45x0,5/1,0=0,225 (22,5%). Vi vil estimere koefficienten for timeujævnheder til at være den samme som for varmtvandsforsyning, lig med K time.vent = 2,4. Som følge heraf vil den samlede belastning af varmesystemerne for varmekilden, under hensyntagen til reduktionen i den maksimale ventilationsbelastning, udskiftning af vinduespartier med termoruder og det ikke-samtidige behov for ventilationsbelastning, være 0,933x( 0,55+0,225/2,4)x100%=60,1% af den deklarerede belastning .
4. At tage højde for stigningen i den dimensionerede udelufttemperatur vil føre til et endnu større fald i den dimensionerede varmebelastning.
5. De gennemførte skøn viser, at afklaring af varmeanlæggenes termiske belastning kan føre til en reduktion af den med 30...40 %. Denne reduktion i opvarmningsbelastningen giver os mulighed for at forvente, at samtidig med at den designmæssige strømningshastighed for netvand opretholdes, kan designlufttemperaturen i lokalerne sikres ved at implementere en "cut-off" af den direkte vandtemperatur ved 115 °C for lave udendørstemperaturer (se resultater 3.2). Dette kan med endnu større begrundelse oplyses, hvis der er en reserve i mængden af netvandforbrug ved varmeforsyningssystemets varmekilde (se resultat 3.4).
Ovenstående estimater er af illustrative karakter, men det følger af dem, at man baseret på moderne krav til regulatorisk dokumentation kan forvente både en væsentlig reduktion i den samlede designmæssige varmebelastning af eksisterende forbrugere for en varmekilde og en teknisk begrundet driftsform med et "snit" af temperaturskemaet for sæsonbestemt belastningsregulering ved 115°C. Den krævede grad af faktisk reduktion i den deklarerede belastning af varmesystemer bør bestemmes under fuldskala test for forbrugere af en specifik varmeledning. Den beregnede temperatur på returnetvandet er også genstand for afklaring ved feltforsøg.
Det skal erindres, at kvalitativ regulering af sæsonbelastning ikke er bæredygtig med hensyn til fordeling af termisk energi blandt varmeapparater til vertikale enkeltrørssystemer opvarmning. Derfor vil der i alle ovenstående beregninger, samtidig med at den gennemsnitlige designlufttemperatur i lokalerne sikres, være en vis ændring i lufttemperaturen i lokalerne langs stigrøret i opvarmningsperioden ved forskellige udelufttemperaturer.
5. Vanskeligheder med at implementere standard luftudskiftning i lokaler
Lad os overveje omkostningsstrukturen for den termiske effekt af varmesystemet i en boligbygning. Hovedkomponenterne i varmetab, kompenseret af strømmen af varme fra varmeanordninger, er transmissionstab gennem eksterne hegn samt omkostningerne ved opvarmning af den udendørs luft, der kommer ind i lokalerne. Friskluftforbruget til beboelsesbygninger bestemmes af kravene til sanitære og hygiejniske standarder, som er angivet i afsnit 6.
I beboelsesejendomme er ventilationssystemet normalt naturligt. Luftgennemstrømningen sikres ved periodisk åbning af ventilationsåbningerne og vinduesrammen. Det skal huskes, at siden 2000 er kravene til de varmebeskyttende egenskaber af udvendige hegn, primært vægge, steget betydeligt (2...3 gange).
Fra praksis med at udvikle energipas til boligbyggerier følger det, at for bygninger bygget fra 50'erne til 80'erne i det sidste århundrede i de centrale og nordvestlige regioner var andelen af termisk energi til standardventilation (infiltration) 40... 45 %, for senere opførte bygninger 45...55 %.
Før fremkomsten af termoruder blev luftudvekslingen reguleret af ventilationsåbninger og agterspejle, og på kolde dage faldt hyppigheden af deres åbning. Med den udbredte brug af termoruder er det blevet endnu mere at sikre standard luftudskiftning større problem. Dette skyldes en tidoblet reduktion af ukontrolleret infiltration gennem revner og det faktum, at hyppig ventilation ved at åbne vinduesrammene, som alene kan give standard luftskifte, sker der faktisk ikke.
Der findes publikationer om dette emne, se f.eks. Selv med periodisk ventilation er der ingen kvantitative indikatorer, der angiver luftudvekslingen i lokalerne og dens sammenligning med standardværdien. Som et resultat er luftudskiftning faktisk langt fra standard, og der opstår en række problemer: den relative luftfugtighed stiger, der dannes kondens på ruden, der opstår skimmelsvamp, vedvarende lugte, stiger indholdet af kuldioxid i luften, hvilket tilsammen førte til fremkomsten af begrebet "sygebygningssyndrom". I nogle tilfælde, på grund af et kraftigt fald i luftudveksling, opstår der et vakuum i lokalerne, hvilket fører til væltning af luftbevægelser i udstødningskanalerne og indtrængen af kold luft ind i lokalerne, strømmen af snavset luft fra en lejlighed til en anden, og frysning af kanalvæggene. Som følge heraf står bygherrer over for problemet med at bruge mere avancerede ventilationssystemer, der kan give besparelser på varmeudgifterne. I denne forbindelse er det nødvendigt at bruge ventilationssystemer med kontrolleret lufttilførsel og -fjernelse, varmesystemer med automatisk styring af varmeforsyningen til varmeanordninger (ideelt set systemer med lejlighed-til-lejlighed-forbindelser), forseglede vinduer og indgangsdøre til lejligheder.
Bekræftelse af, at ventilationssystemet i boliger fungerer med en ydeevne, der er væsentligt lavere end den design, er den lavere sammenlignet med det beregnede forbrug af termisk energi i opvarmningsperioden, registreret af bygningers termiske energimålerenheder.
Beregningen af ventilationssystemet i en boligbygning, udført af personalet på St. Petersburg State Polytechnic University, viste følgende. Naturlig ventilation i fri luftstrømstilstand er i gennemsnit for året næsten 50 % af tiden mindre end den beregnede værdi (afsnit udstødningskanal designet efter nuværende standarder ventilation af multi-lejlighed beboelsesejendomme til forholdene i Sankt Petersborg for standard luftudskiftning for udetemperatur+5 °C), i 13 % af tiden er ventilation mere end 2 gange mindre end beregnet, og i 2 % af tiden er der ingen ventilation. I en væsentlig del af opvarmningsperioden, når udelufttemperaturen er mindre end +5 °C, overstiger ventilationen standardværdien. Det vil sige, at uden særlig justering ved lave udelufttemperaturer er det umuligt at sikre standard luftudskiftning ved udelufttemperaturer på mere end +5°C, luftudskiftning vil være lavere end standard, hvis der ikke anvendes en ventilator.
6. Udvikling af regulatoriske krav til indendørs luftudskiftning
Omkostningerne til opvarmning af udeluft bestemmes af de krav, der er angivet i myndighedsdokumentation, som har undergået en række ændringer over den lange bygningsperiode.
Lad os se på disse ændringer ved at bruge eksemplet med boliger lejlighedsbygninger.
I SNiP II-L.1-62, del II, afsnit L, kapitel 1, gældende indtil april 1971, er luftudvekslingsstandarder for stuer var 3 m 3 / h pr. 1 m 2 rumareal, for et køkken med elektriske komfurer var luftudvekslingen 3, men ikke mindre end 60 m 3 / h, for et køkken med gaskomfur- 60 m 3 / h for 2-brændere, 75 m 3 / h - for 3-brændere, 90 m 3 / h - for 4-brændere. Estimeret temperatur i stuer +18 °C, køkken +15 °C.
SNiP II-L.1-71, del II, afsnit L, kapitel 1, i kraft indtil juli 1986, specificerer lignende standarder, men for køkkener med elektriske komfurer er luftvekslingshastigheden på 3 udelukket.
I SNiP 2.08.01-85, i kraft indtil januar 1990, var luftudvekslingsstandarderne for stuer 3 m 3 / h pr. 1 m 2 rumareal, for et køkken uden at specificere typen af komfurer - 60 m 3 / h. På trods af de forskellige standardtemperaturer i boliger og i køkkenet, for termiske beregninger Det foreslås at tage den indre lufttemperatur +18°C.
I SNiP 2.08.01-89, i kraft indtil oktober 2003, er luftudskiftningsstandarderne de samme som i SNiP II-L.1-71, del II, afsnit L, kapitel 1. Indikationen af intern lufttemperatur +18 ° er bibeholdt MED.
I SNiP 31-01-2003, som stadig er i kraft, optræder nye krav, givet i 9.2-9.4:
9.2 Designluftparametre i lokalerne i en boligbygning skal tages i overensstemmelse med de optimale standarder for GOST 30494. Luftudvekslingskursen i lokalerne skal tages i overensstemmelse med tabel 9.1.
Tabel 9.1
| Værelse | Multiplikitet eller størrelse luftskifte, m 3 i timen, ikke mindre |
|
| i ikke-arbejdstid | i tilstanden service |
|
| Soveværelse, fællesrum, børneværelse | 0,2 | 1,0 |
| Bibliotek, kontor | 0,2 | 0,5 |
| Pantry, linned, omklædningsrum | 0,2 | 0,2 |
| Gym, billardrum | 0,2 | 80 m 3 |
| Vask, strygning, tørring | 0,5 | 90 m 3 |
| Køkken med el-komfur | 0,5 | 60 m 3 |
| Værelse med gasforbrugende udstyr | 1,0 | 1,0 + 100 m 3 |
| Værelse med varmegeneratorer og brændselsovne | 0,5 | 1,0 + 100 m 3 |
| Badeværelse, bruser, toilet, kombineret toilet | 0,5 | 25 m 3 |
| Sauna | 0,5 | 10 m 3 for 1 person |
| Elevator maskinrum | - | Ved beregning |
| Parkering | 1,0 | Ved beregning |
| Affaldsopsamlingskammer | 1,0 | 1,0 |
Luftudvekslingshastigheden i alle ventilerede rum, der ikke er opført i tabellen, skal i ikke-driftstilstand være mindst 0,2 rumvolumen pr. time.
9.3 Ved udførelse af termiske beregninger af de omsluttende strukturer i beboelsesbygninger, bør temperaturen af den indvendige luft i opvarmede lokaler tages til at være mindst 20 °C.
9.4 Bygningens varme- og ventilationssystem skal udformes således, at den indvendige lufttemperatur i lokalerne i opvarmningsperioden er inden for grænserne. optimale parametre, etableret af GOST 30494, med de beregnede parametre for udendørsluft for de tilsvarende byggeområder.
Heraf kan det ses, at for det første optræder begreberne rumvedligeholdelsestilstand og ikke-arbejdende tilstand, hvor der som regel stilles meget forskellige kvantitative krav til luftudskiftning. For beboelseslokaler (soveværelser, fællesrum, børneværelser), som udgør en væsentlig del af lejlighedens areal, er luftvekslingskurser pr. forskellige tilstande afvige 5 gange. Ved beregning af varmetabet i den bygning, der projekteres, skal lufttemperaturen i lokalerne regnes med at være mindst 20°C. I boliger er hyppigheden af luftudskiftning standardiseret, uanset areal og antal beboere.
Den opdaterede version af SP 54.13330.2011 gengiver delvist oplysningerne fra SNiP 31-01-2003 i dens originale udgave. Luftudvekslingsstandarder for soveværelser, fællesrum, børneværelser samlede areal lejligheder til en person mindre end 20 m2 - 3 m3 / h pr. 1 m2 værelsesareal; det samme, hvis det samlede areal af lejligheden pr. person er mere end 20 m 2 - 30 m 3 / h pr. person, men ikke mindre end 0,35 h -1; til køkken med el-komfur 60 m 3 / h, til køkken med gaskomfur 100 m 3 / h.
For at bestemme den gennemsnitlige daglige luftudskiftning pr. time er det derfor nødvendigt at tildele varigheden af hver tilstand, bestemme luftstrømmen i forskellige rum under hver tilstand og derefter beregne lejlighedens gennemsnitlige timeforbrug for frisk luft, og så huset generelt. Flere ændringer i luftskiftet i en specifik lejlighed i løbet af dagen, for eksempel i fravær af personer i lejligheden i arbejdstid eller i weekenden vil føre til betydelig ujævn luftudveksling i løbet af dagen. Samtidig er det indlysende, at den ikke-samtidige handling af disse tilstande i forskellige lejligheder vil føre til udligning af husets belastning for ventilationsbehov og til den ikke-additive tilføjelse af denne belastning for forskellige forbrugere.
Der kan drages en analogi med forbrugernes ikke-samtidige brug af brugsvandsbelastning, hvilket kræver, at der indføres en timelig ujævnhedskoefficient ved bestemmelse af brugsvandsbelastningen for en varmekilde. Som bekendt antages dens værdi for et betydeligt antal forbrugere i lovgivningsdokumentation at være 2,4. En tilsvarende værdi for ventilationskomponenten af varmebelastningen giver os mulighed for at antage, at den tilsvarende samlede belastning også faktisk vil falde med mindst 2,4 gange på grund af den ikke-samtidige åbning af ventilationskanaler og vinduer i forskellige boligbyggerier. I offentligheden og industribygninger et lignende billede ses med den forskel, at ventilationen i ikke-arbejdstid er minimal og kun bestemmes af infiltration gennem utætheder i lysbarrierer og yderdøre.
Ved at tage hensyn til bygningers termiske inerti tillader man også at fokusere på de gennemsnitlige daglige værdier af termisk energiforbrug til luftopvarmning. Desuden har de fleste varmesystemer ikke termostater til at opretholde indendørs lufttemperatur. Det er også kendt, at den centrale styring af temperaturen på netværksvandet i forsyningsledningen til varmesystemer udføres i overensstemmelse med temperaturen på udeluften, gennemsnittet over en periode på omkring 6-12 timer, og nogle gange over en længere periode af tid.
Derfor er det nødvendigt at udføre beregninger af stafor boligbyggerier af forskellige serier for at afklare bygningernes designvarmebelastning. Lignende arbejde skal udføres for offentlige og industrielle bygninger.
Det skal bemærkes, at disse nuværende reguleringsdokumenter gælder for nydesignede bygninger med hensyn til design af ventilationssystemer til lokaler, men indirekte kan de ikke kun, men bør også være en guide til handling, når de skal afklare de termiske belastninger af alle bygninger, herunder dem, der blev bygget i henhold til andre standarder anført ovenfor.
Organisatoriske standarder er blevet udviklet og offentliggjort, der regulerer luftudvekslingsstandarder i bygninger med flere lejligheder. For eksempel STO NPO AVOK 2.1-2008, STO SRO NP SPAS-05-2013, Energibesparelse i bygninger. Beregning og projektering af boligventilationsanlæg lejlighedsbygninger(Godkendt af generalforsamlingen i SRO NP SPAS af 27. marts 2014).
Grundlæggende svarer standarderne i disse dokumenter til SP 54.13330.2011 med nogle reduktioner i individuelle krav (for eksempel for et køkken med gaskomfur tilføjes en enkelt luftudveksling ikke til 90 (100) m 3 / h; under ikke-arbejdstimer er et luftskifte på 0 tilladt i et køkken af denne type ,5 h -1, hvorimod i SP 54.13330.2011 – 1,0 h -1).
Referencebilag B STO SRO NP SPAS-05-2013 giver et eksempel på beregning af det nødvendige luftskifte for en treværelses lejlighed.
Indledende data:
Samlet areal af lejligheden F i alt = 82,29 m2;
Boligareal F boede = 43,42 m2;
Køkkenareal – Fkh = 12,33 m2;
Badeværelsesareal – F udv = 2,82 m2;
Toiletareal – Fub = 1,11 m2;
Rumhøjde h = 2,6 m;
Køkkenet har el-komfur.
Geometriske egenskaber:
Volumen af opvarmede lokaler V = 221,8 m 3 ;
Volumen af boliger V boede = 112,9 m 3;
Køkkenvolumen V kx = 32,1 m 3;
Rumfanget af toilettet Vub = 2,9 m3;
Badeværelse volumen Vin = 7,3 m3.
Af ovenstående beregning af luftudskiftning følger det, at lejlighedens ventilationssystem skal levere den beregnede luftudveksling i servicetilstand (i design operation) – L tr slave = 110,0 m 3 /h; i ikke-driftstilstand - L tr slave = 22,6 m 3 / h. De givne luftstrømningshastigheder svarer til en luftudvekslingshastighed på 110,0/221,8=0,5 h -1 for vedligeholdelsestilstanden og 22,6/221,8=0,1 h -1 for den ikke-driftstilstand.
Oplysningerne i dette afsnit viser, at eksisterende regulatoriske dokumenter med forskellig belægning af lejligheder er den maksimale luftudvekslingshastighed i området 0,35...0,5 h -1 for bygningens opvarmede volumen, i ikke-driftstilstand - på niveauet 0,1 h -1. Det betyder, at man ved bestemmelse af varmesystemets effekt, som kompenserer for transmissionstab af termisk energi og omkostningerne til opvarmning af udeluften, samt forbruget af netvand til opvarmningsbehov, kan fokusere som en første tilnærmelse, på den gennemsnitlige daglige værdi af luftvekselkursen for boligejendomme på 0,35 timer - 1.
En analyse af energipas for boligbyggerier, udviklet i overensstemmelse med SNiP 23-02-2003 "Termisk beskyttelse af bygninger", viser, at ved beregning af et huss varmebelastning svarer luftudvekslingshastigheden til niveauet på 0,7 timer - 1, som er 2 gange højere end den anbefalede værdi ovenfor, er ikke i modstrid med kravene til moderne tankstationer.
Det er nødvendigt at afklare opvarmningsbelastningen af bygninger bygget i henhold til standarddesign baseret på en reduceret gennemsnitsværdi af luftudvekslingskursen, som vil overholde eksisterende russiske standarder og vil give os mulighed for at komme tættere på standarderne for en række europæiske Unionslande og USA.
7. Begrundelse for at reducere temperaturskemaet
Afsnit 1 viser, at temperaturgrafen er 150-70 °C på grund af den faktiske umulighed af dens anvendelse i moderne forhold bør sænkes eller modificeres ved at retfærdiggøre "skæringen" i temperaturen.
Ovenstående beregninger af forskellige driftsformer for varmeforsyningssystemet under off-design-forhold giver os mulighed for at foreslå følgende strategi til at foretage ændringer i reguleringen af forbrugernes varmebelastning.
1. For overgangsperioden skal du indtaste et temperaturskema på 150-70 °C med en "cutoff" på 115 °C. Med denne tidsplan bør forbruget af netvand i varmenettet til varme- og ventilationsbehov fastholdes på det eksisterende niveau svarende til designværdien, eller med et lille overskud, baseret på ydeevnen af de installerede netværkspumper. Inden for området for udelufttemperaturer svarende til "cut-off" skal den beregnede varmebelastning for forbrugere betragtes som reduceret i forhold til designværdien. Reduktionen i varmebelastningen tilskrives reduktionen af termiske energiomkostninger til ventilation, baseret på at sikre den krævede gennemsnitlige daglige luftudskiftning af boligbyggeri med flere lejligheder i henhold til moderne standarder på niveauet 0,35 h -1.
2. Organiser arbejdet med at afklare belastningen af bygningers varmesystemer ved at udvikle energipas til boligbyggerier, offentlige organisationer og virksomheder, der først og fremmest er opmærksomme på ventilationsbelastningen af bygninger, som er inkluderet i belastningen af varmesystemer, under hensyntagen til moderne regulatoriske krav til luftudveksling i lokaler. Til dette formål er det nødvendigt for huse i forskellige etager, først og fremmest, standard serie udføre beregninger af varmetab, både transmission og ventilation, i overensstemmelse med moderne krav til regulatorisk dokumentation fra Den Russiske Føderation.
3. Tag højde for varigheden af karakteristiske driftsformer for ventilationssystemer, baseret på fuldskalatests, og ikke-samtidigheden af deres drift for forskellige forbrugere.
4. Efter at have afklaret varmebelastningerne for forbrugervarmesystemer, udvikle en tidsplan for regulering af sæsonbelastningen på 150-70 °C med en "cut-off" ved 115 °C. Muligheden for at skifte til den klassiske tidsplan på 115-70 °C uden at "skære" med højkvalitetsregulering bør bestemmes efter specificering af de reducerede varmebelastninger. Temperaturen på returnetvandet bør afklares, når der udvikles en reduceret tidsplan.
5. Anbefal til designere, udviklere af nye boligbyggerier og reparationsorganisationer, der udfører større renovering gammel boligmasse, ansøgning moderne systemer ventilation, der giver mulighed for regulering af luftudskiftning, herunder mekaniske med systemer til genvinding af termisk energi fra forurenet luft, samt indførelse af termostater til at regulere effekten af varmeapparater.
Litteratur
1. Sokolov E.Ya. Varme- og varmenetværk, 7. udgave, M.: MPEI Publishing House, 2001.
2. Gershkovich V.F. “Hundreoghalvtreds... Er det normalt eller er det for meget? Refleksioner over kølevæskens parametre...” // Energibesparelse i bygninger. – 2004 - nr. 3 (22), Kiev.
3. Indvendige sanitære installationer. Klokken 15. Del 1 Varme / V.N. Bogoslovsky, B.A. Krupnov, A.N. Scanavi et al.; Ed. I.G. Staroverova og Yu.I. Schiller, - 4. udg., revideret. og yderligere - M.: Stroyizdat, 1990. -344 s.: ill. – (Designers håndbog).
4. Samarin O.D. Termofysik. Energibesparelse. Energieffektivitet / Monografi. M.: ASV Publishing House, 2011.
6. A.D. Krivoshein, Energibesparelse i bygninger: gennemskinnelige strukturer og ventilation af lokaler // Omsk-regionens arkitektur og konstruktion, nr. 10 (61), 2008.
7. N.I. Vatin, T.V. Samoplyas "Ventilationssystemer til boliger i lejlighedsbygninger", Skt. Petersborg, 2004.
Vand opvarmes i netvarmere, udvalgt damp, i spidsvandskedler, hvorefter netvandet kommer ind i forsyningsledningen, og derefter til abonnentens varme-, ventilations- og varmtvandsinstallationer.
Varme- og ventilationsvarmebelastninger afhænger klart af udelufttemperaturen tn.v. Derfor er det nødvendigt at regulere varmeforsyningen i overensstemmelse med belastningsændringer. Du bruger hovedsageligt central regulering, udført på termiske kraftværker, suppleret med lokale automatiske regulatorer.
Med central regulering er det muligt at anvende enten kvantitativ regulering, som går ud på at ændre strømningen af netvand i forsyningsledningen ved konstant temperatur, eller kvalitativ regulering, hvor vandgennemstrømningen forbliver konstant, men dens temperatur ændres.
En alvorlig ulempe ved kvantitativ regulering er den vertikale fejljustering af varmesystemer, hvilket betyder ulige omfordeling af netvandet på tværs af etager. Derfor anvendes normalt kvalitativ regulering, hvortil varmenettets temperaturgrafer skal beregnes for varmebelastningen afhængig af udetemperaturen.
Temperaturgrafen for fremløbs- og returledningerne er karakteriseret ved værdierne af de beregnede temperaturer i fremløbs- og returledningerne τ1 og τ2 og den beregnede udvendige temperatur tn.o. En graf på 150-70°C betyder således, at ved den beregnede udetemperatur tn.o. den maksimale (beregnede) temperatur i fremløbsledningen er τ1 = 150 og i returledningen τ2 - 70°C. Følgelig er den beregnede temperaturforskel 150-70 = 80°C. Lavere beregnet temperatur i temperaturdiagrammet 70 °C bestemt af behovet for at opvarme postevand til varmtvandsforsyning behov for at tg. = 60°C, hvilket er dikteret af sanitære standarder.
Den øvre designtemperatur bestemmer det mindste tilladte vandtryk i forsyningsledningerne, hvilket udelukker vandkogning, og derfor styrkekravene, og kan variere i et bestemt område: 130, 150, 180, 200 °C. En øget temperaturplan (180, 200 °C) kan være påkrævet, når abonnenter tilsluttes i henhold til et uafhængigt kredsløb, hvilket gør det muligt at opretholde den sædvanlige tidsplan på 150-70 i det andet kredsløb °C. En stigning i designtemperaturen af netværksvandet i forsyningsledningen fører til et fald i forbruget af netværksvand, hvilket reducerer omkostningerne til varmenettet, men reducerer også produktionen af elektricitet fra termisk forbrug. Valget af temperaturskema for varmeforsyningsanlægget skal bekræftes af en teknisk og økonomisk beregning baseret på de minimale reducerede omkostninger for kraftvarmeværket og varmenettet.
Varmeforsyningen til industristedet for CHPP-2 udføres efter en temperaturplan på 150/70 °C med en afskæring på 115/70 °C, og derfor styres netværksvandets temperatur automatisk kun op til udelufttemperaturen på "- 20 °C". Forbruget af netværksvand er for højt. Overskridelse af det faktiske forbrug af netværksvand i forhold til det beregnede fører til et for stort forbrug af elektrisk energi til pumpning af kølevæske. Temperaturen og trykket i returrøret svarer ikke til temperaturkurven.
Niveauet af varmebelastninger hos forbrugere, der i øjeblikket er tilsluttet kraftvarmeværket, er væsentligt lavere end projektets forudset. Som et resultat har CHPP-2 en termisk effektreserve, der overstiger 40% af den installerede termiske kapacitet.
På grund af skader på distributionsnet tilhørende TMUP TTS, afløb fra varmeforsyningsanlæg på grund af manglende påkrævet tryktab blandt forbrugere og utætheder i varmeflader på varmtvandsbeholdere, er der en øget strøm af efterfyldningsvand ved termisk kraftværk, der overstiger den beregnede værdi på 2,2 - 4, 1 gang. Trykket i returvarmeledningen overstiger også den beregnede værdi med 1,18-1,34 gange.
Ovenstående indikerer, at varmeforsyningssystemet til eksterne forbrugere ikke er justeret og kræver justering og justering.
Afhængighed af netværksvandtemperaturer på udelufttemperatur
Tabel 6.1.
|
Temperaturværdier |
Temperaturværdier |
||||||||||||
|
Udeluft |
aflevere kandidatgrad |
Efter elevatoren |
omvendt kandidatgrad |
Udeluft |
ansøger kandidatgrad |
Efter elevatoren |
Til bagsiden mester Ali |
||||||
Hvilke love regulerer ændringer i kølevæsketemperaturen i systemer? centralvarme? Hvad er det - temperaturgrafen for varmesystemet er 95-70? Hvordan bringer man varmeparametre i overensstemmelse med tidsplanen? Lad os prøve at besvare disse spørgsmål.
Hvad er det
Lad os starte med et par abstrakte punkter.
- Efterhånden som vejrforholdene ændrer sig, ændres varmetabet i enhver bygning sammen med dem. I frostvejr kræves der meget mere termisk energi for at opretholde en konstant temperatur i lejligheden end i varmt vejr.
Lad os præcisere: varmeomkostningerne bestemmes ikke af den absolutte værdi af lufttemperaturen udenfor, men af deltaet mellem gaden og interiøret.
Så ved +25C i lejligheden og -20 i gården vil varmeomkostningerne være nøjagtig de samme som ved henholdsvis +18 og -27.
- Varmestrøm fra varmeapparat ved en konstant kølevæsketemperatur vil den også være konstant.
Et fald i temperaturen i rummet vil øge det lidt (igen på grund af en stigning i deltaet mellem kølevæsken og luften i rummet); denne stigning vil dog være absolut utilstrækkelig til at kompensere for de øgede varmetab gennem klimaskærmen. Simpelthen fordi den lavere temperaturtærskel i lejligheden nuværende SNiP begrænset til 18-22 grader.
En oplagt løsning på problemet med stigende tab er at øge kølevæskens temperatur.
Det er klart, at dens stigning skal være proportional med faldet i gadetemperaturen: Jo koldere det er udenfor, jo større varmetab skal der kompenseres for. Hvilket faktisk bringer os til ideen om at skabe en specifik tabel til at forene begge værdier.
Altså tidsplanen temperatursystem opvarmning er en beskrivelse af afhængigheden af temperaturerne i fremløbs- og returledningerne af det aktuelle vejr udenfor.
Hvordan alting fungerer
Der er to forskellige typer grafer:
- Til varmenet.
- Til indendørs varmesystem.
For at tydeliggøre forskellen mellem disse begreber kan det være værd at starte med kort udflugt hvordan centralvarme fungerer.
CHP - varmenet
Funktionen af dette bundt er at opvarme kølevæsken og levere den til slutbrugeren. Længden af varmeledninger måles normalt i kilometer, det samlede overfladeareal - i tusinder og atter tusinder kvadratmeter. På trods af foranstaltninger til isolering af rør er varmetab uundgåeligt: efter at have kørt fra det termiske kraftværk eller kedelrummet til husets grænse, vil procesvand have tid til at køle delvist.
Deraf konklusionen: For at den kan nå forbrugeren og samtidig opretholde en acceptabel temperatur, skal forsyningen af varmeledningen ved udgangen fra det termiske kraftværk være så varm som muligt. Den begrænsende faktor er kogepunktet; men når trykket stiger, skifter det mod stigende temperatur:
| Tryk, atmosfære | Kogepunkt, grader Celsius |
| 1 | 100 |
| 1,5 | 110 |
| 2 | 119 |
| 2,5 | 127 |
| 3 | 132 |
| 4 | 142 |
| 5 | 151 |
| 6 | 158 |
| 7 | 164 |
| 8 | 169 |
Typisk tryk i forsyningsrørledningen til en varmeledning er 7-8 atmosfærer. Denne værdi, selv under hensyntagen til tryktab under transport, giver dig mulighed for at starte varmesystemet i bygninger op til 16 etager høje uden ekstra pumper. Samtidig er det sikkert for ruter, stigrør og tilslutninger, blandeslanger og andre elementer i varme- og varmtvandssystemer.
Med en vis margin antages den øvre grænse for fremløbstemperaturen at være 150 grader. De mest typiske varmetemperaturkurver for varmeledninger ligger i området 150/70 - 105/70 (fremløbs- og returtemperaturer).
Hus
Der er en række yderligere begrænsende faktorer i et boligvarmesystem.
- Den maksimale temperatur på kølevæsken i den må ikke overstige 95 C for et to-rør og 105 C for.
Forresten: i førskoleuddannelsesinstitutioner er begrænsningen meget strengere - 37 C.
Prisen for at reducere forsyningstemperaturen er en stigning i antallet af radiatorsektioner: i de nordlige regioner af landet er grupperum i børnehaver bogstaveligt talt omgivet af dem.
- Af indlysende årsager bør temperaturdeltaet mellem fremløbs- og returledningerne være så lille som muligt - ellers vil temperaturen på batterierne i bygningen variere meget. Dette indebærer hurtig cirkulation af kølevæsken.
Dog for hurtig cirkulation igennem hus system opvarmning vil føre til, at returvandet vil vende tilbage til ruten med en ublu høj temperatur, hvilket er uacceptabelt på grund af en række tekniske begrænsninger i driften af termiske kraftværker.
Problemet løses ved at installere en eller flere elevatorenheder i hvert hus, hvor returvand blandes med vandstrømmen fra forsyningsledningen. Den resulterende blanding sikrer faktisk hurtig cirkulation af et stort volumen kølevæske uden at overophede rutens returledning.
For interne netværk indstilles en separat temperaturplan under hensyntagen til elevatorens driftsskema. For to-rørs kredsløb en typisk opvarmningstemperaturplan er 95-70°C for enkeltrørssystemer (hvilket dog er sjældent i lejlighedsbygninger) — 105-70.
Klimazoner
Den vigtigste faktor, der bestemmer planlægningsalgoritmen, er den estimerede vintertemperatur. Kølevæsketemperaturtabellen skal udarbejdes på en sådan måde, at de maksimale værdier (95/70 og 105/70) ved frostspidsen giver temperaturen i boliger svarende til SNiP.
Lad os give et eksempel på en intern graf for følgende forhold:
- Varmeapparater - radiatorer med kølevæskeforsyning fra bund til top.
- Opvarmning er to-rørs, med .
- Den estimerede udelufttemperatur er -15 C.
| Udetemperatur, C | Foder, C | Retur, C |
| +10 | 30 | 25 |
| +5 | 44 | 37 |
| 0 | 57 | 46 |
| -5 | 70 | 54 |
| -10 | 83 | 62 |
| -15 | 95 | 70 |
En nuance: Når parametrene for ruten og det interne varmesystem bestemmes, tages den gennemsnitlige daglige temperatur.
Er det -15 om natten og -5 om dagen, er udetemperaturen -10C.
Og her er nogle beregnede værdier vintertemperaturer for russiske byer.
| By | Design temperatur, C |
| Arkhangelsk | -18 |
| Belgorod | -13 |
| Volgograd | -17 |
| Verkhojansk | -53 |
| Irkutsk | -26 |
| Krasnodar | -7 |
| Moskva | -15 |
| Novosibirsk | -24 |
| Rostov ved Don | -11 |
| Sochi | +1 |
| Tyumen | -22 |
| Khabarovsk | -27 |
| Yakutsk | -48 |
Billedet viser vinteren i Verkhoyansk.
Justering
Hvis ledelsen af det termiske kraftværk og varmenetværk er ansvarlig for rutens parametre, påhviler ansvaret for parametrene for det interne netværk hos boligbeboerne. En meget typisk situation er, når beboere klager over kulden i deres lejligheder, at målinger viser afvigelser fra tidsplanen nedad. Det sker lidt sjældnere, at målinger i termiske brønde viser en forhøjet returtemperatur fra huset.
Hvordan bringer man varmeparametrene i overensstemmelse med tidsplanen med egne hænder?
Oprømning af dysen
Når temperaturen på blandingen og returløbet er lav, er den oplagte løsning at øge elevatordysens diameter. Hvordan gøres dette?
Instruktionerne er til læserens rådighed.
- Alle ventiler eller ventiler er lukkede elevator enhed(entré, hus og varmtvandsforsyning).
- Elevatoren er ved at blive demonteret.
- Dysen fjernes og bores 0,5-1 mm.
- Elevatoren samles og startes med luftudluftning i omvendt rækkefølge.
Råd: I stedet for paronitpakninger kan du sætte gummipakninger på flangerne, skåret til flangens størrelse fra et indvendigt rør i bilen.
Et alternativ er at installere en elevator med en justerbar dyse.
Kvælningsundertrykkelse
I kritiske situationer (ekstremt kolde og frysende lejligheder) kan dysen fjernes helt. For at forhindre, at suget bliver en jumper, undertrykkes det med en pandekage lavet af en stålplade, der er mindst en millimeter tyk.
Bemærk: Dette er en nødforanstaltning, der bruges i ekstreme tilfælde, da temperaturen på radiatorerne i huset i dette tilfælde kan nå 120-130 grader.
Differential justering
Ved forhøjede temperaturer som en midlertidig foranstaltning indtil slutningen fyringssæson Det øves i at justere differentialet på elevatoren ved hjælp af en ventil.
- Varmtvandet skifter til tilløbsrøret.
- En trykmåler er installeret på returledningen.
- Indløbsventilen på returledningen er helt lukket og åbner derefter gradvist med tryk styret af en trykmåler. Hvis du blot lukker ventilen, kan indsynkningen af kinderne på stangen stoppe og afrime kredsløbet. Forskellen reduceres ved at øge returtrykket med 0,2 atmosfærer om dagen med daglig temperaturkontrol.
Konklusion
De fleste bylejligheder er tilsluttet centralvarmenettet. Den vigtigste varmekilde i større byer normalt kedelhuse og termiske kraftværker. En kølevæske bruges til at give varme i huset. Som regel er dette vand. Det opvarmes til en bestemt temperatur og føres ind i varmesystemet. Men temperaturen i varmesystemet kan være anderledes og er relateret til temperaturen på udeluften.
For effektivt at give varme til bylejligheder er regulering nødvendig. Temperaturskemaet hjælper med at opretholde den indstillede varmetilstand. Hvad er et varmetemperaturskema, hvilke typer er der, hvor bruges det, og hvordan man tegner det - artiklen fortæller dig om alt dette.
Temperaturgrafen forstås som en graf, der viser den nødvendige vandtemperatur i varmesystemet afhængigt af niveauet for udelufttemperaturen. Oftest bestemmes varmetemperaturplanen for centralvarme. Ifølge denne tidsplan leveres varme til bylejligheder og andre genstande, der bruges af mennesker. Denne tidsplan giver dig mulighed for at opretholde den optimale temperatur og spare varmeressourcer.
Hvornår er et temperaturdiagram nødvendigt?
Ud over centralvarme bruges tidsplanen i vid udstrækning i indenlandske autonome varmesystemer. Ud over behovet for at regulere temperaturen i rummet, bruges skemaet også til at give sikkerhedsforanstaltninger ved drift af husholdningsvarmeanlæg. Dette gælder især for dem, der installerer systemet. Da valget af udstyrsparametre til opvarmning af en lejlighed afhænger direkte af temperaturplanen.
Baseret på de klimatiske forhold og temperaturplan for regionen vælges en kedel og varmerør. Radiatorens effekt, længden af systemet og antallet af sektioner afhænger også af fastsat af standarden temperatur. Temperaturen på varmeradiatorerne i lejligheden skal trods alt ligge inden for standardgrænserne. OM tekniske specifikationer støbejerns radiatorer kan aflæses.
Hvad er temperaturdiagrammerne?
Tidsplaner kan variere. Standardtemperaturen for lejlighedsvarmeradiatorerne afhænger af den valgte mulighed.
Valget af en specifik tidsplan afhænger af:
- klimaet i regionen;
- kedelrum udstyr;
- teknisk og økonomiske indikatorer varmesystem.
Der er enkelt- og to-rørs system varmeforsyning.
Opvarmningstemperaturgrafen er angivet med to tal. For eksempel er opvarmningstemperaturgrafen 95-70 dechifreret som følger. At vedligeholde ønskede temperatur luft i lejligheden, skal kølevæsken komme ind i systemet ved en temperatur på +95 grader og gå ud ved en temperatur på +70 grader. Som regel bruges en sådan tidsplan til autonom opvarmning. Alle gamle huse op til 10 etager høje er designet til varmeplan 95 70. Men hvis huset har et stort antal etager, så er varmetemperaturskemaet på 130 70 mere passende.
I moderne nye bygninger, ved beregning af varmesystemer, er 90-70 eller 80-60 tidsplanen oftest vedtaget. Sandt nok kan en anden mulighed godkendes efter designerens skøn. Jo lavere lufttemperatur, jo højere temperatur på kølevæsken, der kommer ind i varmesystemet. Temperaturplanen vælges som regel ved design af varmesystemet i en struktur.
Funktioner ved planlægning
Temperaturdiagramindikatorer er udviklet baseret på mulighederne for varmesystemet, varmekedlen og temperaturændringer udenfor. Ved at skabe en temperaturbalance kan du bruge systemet mere omhyggeligt, hvilket betyder, at det holder meget længere. Afhængigt af materialerne i rørene og det anvendte brændstof er ikke alle enheder og er ikke altid i stand til at modstå pludselige temperaturændringer.
Når du vælger den optimale temperatur, er du normalt styret af følgende faktorer:
Det skal bemærkes, at temperaturen på vandet i centralvarmeradiatorerne skal være sådan, at det vil give bygningen mulighed for at varme op godt. For forskellige rum Der er udviklet forskellige normative værdier. For eksempel bør lufttemperaturen for en beboelseslejlighed ikke være mindre end +18 grader. I børnehaver og hospitaler er dette tal højere: +21 grader.
Når temperaturen på varmeradiatorerne i lejligheden er lav og ikke tillader opvarmning af rummet til +18 grader, har lejlighedsejeren ret til at kontakte forsyningsværket for at øge varmeeffektiviteten.
Da rumtemperaturen afhænger af årstiden og klimatiske forhold, kan temperaturstandarden for varmeradiatorer være anderledes. Opvarmningen af vand i en bygnings varmesystem kan variere fra +30 til +90 grader. Når vandtemperaturen i varmesystemet er over +90 grader, så begynder nedbrydningen af maling og støv. Derfor er opvarmning af kølevæsken over dette mærke forbudt af sanitære standarder.
Det skal siges, at den beregnede udelufttemperatur til varmedesign afhænger af diameteren af distributionsrørledningerne, størrelsen varmeapparater og kølevæskeflow i varmesystemet. Der er en speciel tabel over varmetemperaturer, der gør det nemmere at beregne tidsplanen.
Den optimale temperatur i varmeradiatorer, hvis normer er indstillet i henhold til varmetemperaturskemaet, giver dig mulighed for at skabe behagelige forhold bopæl. Flere detaljer vedr bimetalliske radiatorer opvarmning kan findes.
Temperaturplanen indstilles for hvert varmesystem.
Takket være det holdes temperaturen i boligen på et optimalt niveau. Tidsplaner kan variere. Mange faktorer tages i betragtning for at udvikle dem. Enhver tidsplan skal godkendes af et autoriseret byagentur, før det sættes i praksis.
Efter installation af varmesystemet skal du konfigurere temperatur regime. Denne procedure skal udføres i overensstemmelse med eksisterende standarder.
Kølevæsketemperaturkravene er fastsat i regulatoriske dokumenter, der fastlægger design, installation og brug af tekniske systemer boliger og offentlige bygninger. De er beskrevet i statens byggeregler og regler:
- DBN (V. 2.5-39 Varmenetværk);
- SNiP 2.04.05 "Opvarmning, ventilation og aircondition."
For den beregnede fremløbsvandstemperatur tages det tal, der er lig med vandtemperaturen ved kedlens udløb, ifølge dens pasdata.
For individuel opvarmning beslutning om, hvad kølevæsketemperaturen skal være, skal tage hensyn til følgende faktorer:
- Start og afslutning af fyringssæsonen gennemsnitlige daglige temperatur udenfor +8 °C i 3 dage;
- Gennemsnitstemperaturen inde i opvarmede lokaler af boliger, fælles og offentlig betydning bør være 20 °C, og for industribygninger 16 °C;
- Den gennemsnitlige designtemperatur skal overholde kravene i DBN V.2.2-10, DBN V.2.2.-4, DSanPiN 5.5.2.008, SP nr. 3231-85.
Ifølge SNiP 2.04.05 "Opvarmning, ventilation og aircondition" (klausul 3.20) er kølevæskegrænseværdierne som følger:
Afhængig af eksterne faktorer, kan vandtemperaturen i varmesystemet være fra 30 til 90 °C. Ved opvarmning over 90 °C støv og maling belægning. Af disse grunde sanitære standarder mere opvarmning er forbudt.
Til beregning optimal ydeevne Der kan bruges specielle grafer og tabeller, der definerer normerne afhængigt af sæsonen:
- Med en gennemsnitlig aflæsning uden for vinduet på 0 °C indstilles forsyningen til radiatorer med forskellige ledninger til 40 til 45 °C, og returtemperaturen til 35 til 38 °C;
- Ved -20 °C opvarmes forsyningen fra 67 til 77 °C, og returhastigheden skal være fra 53 til 55 °C;
- Ved -40 °C uden for vinduet er alle varmeapparater indstillet til maksimum gyldige værdier. På forsyningssiden er det fra 95 til 105 °C, og på retursiden er det 70 °C.
Optimale værdier i et individuelt varmesystem
H2_2Autonom opvarmning hjælper med at undgå mange problemer, der opstår med et centraliseret netværk, og optimal temperatur Kølevæsken kan justeres efter årstiden. I tilfælde af individuel opvarmning omfatter standardbegrebet varmeoverførslen af en varmeenhed pr. arealanenhed af det rum, hvor denne enhed er placeret. Det termiske regime i denne situation er sikret designfunktioner varmeapparater.
Det er vigtigt at sikre, at kølevæsken i netværket ikke afkøles under 70 °C. Den optimale temperatur anses for at være 80 °C. MED gasfyr Det er nemmere at styre opvarmningen, fordi producenterne begrænser muligheden for at opvarme kølevæsken til 90 °C. Ved hjælp af sensorer til at regulere gasforsyningen kan opvarmningen af kølevæsken justeres.
Det er lidt vanskeligere med fastbrændselsanordninger, de regulerer ikke opvarmningen af væsken, og kan nemt gøre det til damp. Og det er umuligt at reducere varmen fra kul eller træ ved at dreje på knappen i en sådan situation. Kontrol af opvarmning af kølevæsken er ret betinget med høje fejl og udføres af roterende termostater og mekaniske spjæld.
Elektriske kedler giver dig mulighed for jævnt at regulere opvarmningen af kølevæsken fra 30 til 90 °C. De er udstyret med et fremragende.
Enkeltrørs- og dobbeltrørsledninger
Designegenskaberne for et enkeltrørs- og torørsvarmenetværk bestemmer forskellige standarder for opvarmning af kølevæsken.
For en enkeltrørsledning er den maksimale norm 105 °C, og for en torørsledning er den 95 °C, mens forskellen mellem retur og forsyning skal være henholdsvis: 105 - 70 °C og 95 - 70 °C.
Koordinering af kølevæske- og kedeltemperaturer
Regulatorer hjælper med at koordinere temperaturen på kølevæsken og kedlen. Det er enheder, der skaber automatisk styring og justering af retur- og fremløbstemperaturer.
Returtemperaturen afhænger af mængden af væske, der passerer gennem den. Regulatorer dækker væskeforsyningen og øger forskellen mellem retur og forsyning til det krævede niveau, og de nødvendige indikatorer er installeret på sensoren.
Hvis flowet skal øges, kan der tilføjes en boostpumpe til netværket, som styres af en regulator. For at reducere opvarmningen af forsyningen bruges en "koldstart": den del af væsken, der er passeret gennem netværket, transporteres igen fra returen til indløbet.
Regulatoren omfordeler forsynings- og returstrømmene i henhold til de data, som sensoren indsamler og sikrer streng temperaturstandarder varmenet.
Måder at reducere varmetab
Ovenstående information vil hjælpe med at blive brugt til korrekt udregning kølevæsketemperaturstandarder og vil fortælle dig, hvordan du bestemmer situationer, hvor du skal bruge en regulator.
Men det er vigtigt at huske, at temperaturen i rummet ikke kun påvirkes af kølevæskens temperatur, gadeluft og vindstyrke. Isoleringsgraden af facaden, døre og vinduer i huset bør også tages i betragtning.
For at reducere varmetabet fra dit hjem skal du bekymre dig om dens maksimale varmeisolering. Isolerede vægge, forseglede døre og metal-plastikvinduer hjælper med at reducere varmetabet. Dette vil også reducere varmeomkostningerne.