Dottorato di ricerca Petrushchenkov V.A., Laboratorio di ricerca “Ingegneria termica industriale”, Istituto di istruzione superiore autonomo dello Stato federale “Università politecnica statale Pietro il Grande”, San Pietroburgo

1. Il problema della riduzione del programma di temperatura di progettazione per la regolazione dei sistemi di fornitura di calore a livello nazionale

Negli ultimi decenni, in quasi tutte le città della Federazione Russa si è verificato un divario molto significativo tra i programmi di temperatura effettivi e quelli di progettazione per la regolazione dei sistemi di fornitura di calore. Come è noto, chiuso e sistemi aperti teleriscaldamento nelle città dell'URSS sono stati progettati durante l'utilizzo regolamentazione della qualità con un programma di temperatura per la regolazione del carico stagionale di 150-70 °C. Questo programma di temperatura era ampiamente utilizzato sia per le centrali termoelettriche che per le caldaie distrettuali. Ma già a partire dalla fine degli anni ’70 si sono verificati scostamenti significativi delle temperature dell’acqua di rete nei programmi di controllo effettivi rispetto ai valori di progetto a basse temperature esterne. In condizioni di progetto basate sulla temperatura dell'aria esterna, la temperatura dell'acqua nelle tubazioni di adduzione del riscaldamento è diminuita da 150 °C a 85...115 °C. La riduzione del programma di temperatura da parte dei proprietari delle fonti di calore veniva solitamente formalizzata come un intervento secondo il programma di progetto di 150-70°C con un “taglio” a temperatura inferiore di 110...130°C. Con temperature del liquido di raffreddamento inferiori si presupponeva che il sistema di fornitura di calore funzionasse secondo il programma di distribuzione. L'autore dell'articolo non è a conoscenza della giustificazione calcolata di tale transizione.

Il passaggio ad un programma di temperatura più basso, ad esempio 110-70 °C, dal programma di progettazione di 150-70 °C dovrebbe comportare una serie di conseguenze gravi, dettate dai rapporti energetici di equilibrio. A causa della riduzione di 2 volte della differenza di temperatura calcolata dell'acqua di rete mantenendo il carico termico di riscaldamento e ventilazione, è necessario garantire che anche il consumo di acqua di rete per questi consumatori aumenti di 2 volte. Le corrispondenti perdite di carico attraverso l'acqua di rete nella rete di riscaldamento e nell'attrezzatura di scambio termico della fonte di calore e dei punti di riscaldamento con la legge quadratica della resistenza aumenteranno di 4 volte. Aumento di potenza richiesta pompe di rete dovrebbe succedere 8 volte. È ovvio che né la portata delle reti di riscaldamento progettate per un programma di 150-70 °C, né le pompe di rete installate garantiranno la fornitura di refrigerante ai consumatori con una portata doppia rispetto al valore di progetto.

A questo proposito è assolutamente chiaro che per garantire un programma di temperatura di 110-70 °C, non sulla carta, ma nella realtà, sarà necessaria una radicale ricostruzione sia delle fonti di calore che della rete di riscaldamento con punti di riscaldamento, il i cui costi sono insostenibili per i proprietari dei sistemi di fornitura di calore.

Il divieto di utilizzare programmi di controllo della fornitura di calore per reti di riscaldamento con "interruzione" in base alla temperatura, previsto nella clausola 7.11 di SNiP 41-02-2003 "Reti di calore", non potrebbe in alcun modo influenzare la pratica diffusa del suo utilizzo. Nella versione aggiornata di questo documento SP 124.13330.2012, il regime con temperatura “limitata” non è affatto menzionato, cioè non esiste un divieto diretto su questo metodo di regolazione. Ciò significa che dovrebbero essere scelti metodi di regolazione del carico stagionale in cui verrà risolto il compito principale: garantire temperature normalizzate nei locali e temperatura dell'acqua normalizzata per le esigenze di fornitura di acqua calda.

Nell'elenco approvato di norme e codici di condotta nazionali (parti di tali norme e codici di condotta), a seguito del quale, su base obbligatoria, è obbligatorio il rispetto dei requisiti della legge federale del 30 dicembre 2009 n. 384-FZ "Regolamenti tecnici sulla sicurezza degli edifici e delle strutture" (Risoluzione del governo della Federazione Russa) datata 26 dicembre 2014 n. 1521) includevano le revisioni di SNiP dopo l'aggiornamento. Ciò significa che l'uso del "taglio" della temperatura oggi è una misura del tutto legale, sia dal punto di vista dell'Elenco delle norme e dei regolamenti nazionali, sia dal punto di vista dell'edizione aggiornata del profilo SNiP "Heat reti”.

Legge federale n. 190-FZ del 27 luglio 2010 "Sulla fornitura di calore", "Regole e standard operazione tecnica patrimonio immobiliare"(approvato con decreto del Comitato statale per l'edilizia della Federazione Russa del 27 settembre 2003 n. 170), SO 153-34.20.501-2003 “Regole per il funzionamento tecnico delle stazioni e reti elettriche Federazione Russa” inoltre non vietano la regolazione del carico termico stagionale con un “taglio” della temperatura.

Negli anni '90, ragioni convincenti che spiegavano la radicale diminuzione del programma di temperatura di progetto erano considerate il deterioramento delle reti di riscaldamento, dei raccordi, dei compensatori, nonché l'incapacità di fornire parametri richiesti alle fonti di calore a causa delle condizioni delle apparecchiature di scambio termico. Nonostante i grandi volumi lavori di riparazione, effettuato costantemente nelle reti di riscaldamento e nelle fonti di calore negli ultimi decenni, questo motivo rimane rilevante oggi per una parte significativa di quasi tutti i sistemi di fornitura di calore.

Va notato che le specifiche tecniche per il collegamento della maggior parte delle fonti di calore alle reti di riscaldamento prevedono ancora un programma di temperatura di progetto di 150-70 °C, o vicino ad esso. Nel coordinare progetti per punti di riscaldamento centrali e individuali, un requisito indispensabile del proprietario della rete di riscaldamento è quello di limitare il flusso di acqua di rete dalla conduttura di calore di alimentazione della rete di riscaldamento attraverso l'intero stagione di riscaldamento in stretta conformità con il progetto e non con il programma di controllo della temperatura effettivo.

Attualmente il Paese sta sviluppando in modo massiccio schemi di fornitura di calore per città e insediamenti, in cui i programmi di progettazione per la regolazione di 150-70 °C, 130-70 °C sono considerati non solo rilevanti, ma validi anche con 15 anni di anticipo. Allo stesso tempo, non ci sono spiegazioni su come garantire nella pratica tali programmi, né esiste alcuna chiara giustificazione per la possibilità di fornire un carico termico connesso a basse temperature esterne in condizioni di reale regolazione del carico termico stagionale.

Un tale divario tra la temperatura dichiarata e quella effettiva del liquido di raffreddamento della rete di riscaldamento è anormale e non ha nulla a che fare con la teoria di funzionamento dei sistemi di fornitura di calore, data, ad esempio, in.

In queste condizioni, è estremamente importante analizzare la situazione reale con la modalità operativa idraulica delle reti di riscaldamento e il microclima dei locali riscaldati alla temperatura di progetto dell'aria esterna. La situazione attuale è che, nonostante una significativa diminuzione del programma di temperatura, quando si garantisce la portata di progetto dell'acqua di rete negli impianti di riscaldamento urbano, di norma, non si verifica una diminuzione significativa delle temperature di progetto nei locali, il che porterebbe a accuse altisonanti dei proprietari di fonti di calore per non aver adempiuto al loro compito principale: garantire temperature standard negli ambienti. A questo proposito sorgono spontanee le seguenti domande:

1. Cosa spiega questo insieme di fatti?

2. È possibile non solo spiegare la situazione attuale, ma anche giustificare, sulla base del rispetto dei requisiti della moderna documentazione normativa, un "taglio" del programma di temperatura a 115 ° C, o un nuovo programma di temperatura di 115-70 (60) ° C con regolazione di alta qualità del carico stagionale?

Questo problema, naturalmente, attira costantemente l'attenzione di tutti. Pertanto, nei periodici compaiono pubblicazioni che forniscono risposte alle domande poste e forniscono raccomandazioni per colmare il divario tra la progettazione e i parametri effettivi del sistema di controllo del carico termico. In alcune città sono già state adottate misure per ridurre il programma di temperatura e si sta tentando di generalizzare i risultati di tale transizione.

Dal nostro punto di vista, questo problema è discusso in modo più chiaro e chiaro nell'articolo di V.F. .

Ne rileva diversi estremamente disposizioni importanti, che sono, tra le altre cose, una generalizzazione di azioni pratiche per normalizzare il funzionamento dei sistemi di fornitura di calore in condizioni di "interruzione" a bassa temperatura. Va notato che i tentativi pratici di aumentare la portata nella rete per adeguarla al programma di temperatura ridotta non hanno portato al successo. Essi hanno piuttosto contribuito alla disfunzione idraulica della rete di riscaldamento, a seguito della quale il flusso dell’acqua di rete tra gli utenti è stato ridistribuito in modo sproporzionato rispetto ai loro carichi termici.

Allo stesso tempo, pur mantenendo la portata di progetto nella rete e riducendo la temperatura dell'acqua nella linea di alimentazione, anche a basse temperature esterne, in molti casi è stato possibile garantire la temperatura dell'aria interna a un livello accettabile. L'autore spiega questo fatto con il fatto che una parte molto significativa del carico di riscaldamento è dovuta al riscaldamento dell'aria fresca, che garantisce il normale ricambio d'aria nei locali. Il vero ricambio d'aria nelle giornate fredde è lontano dal valore standard, poiché non può essere garantito solo aprendo le feritoie e le ante delle finestre o delle finestre con doppi vetri. L’articolo sottolinea in particolare che gli standard di scambio aereo russi sono molte volte più elevati di quelli di Germania, Finlandia, Svezia e Stati Uniti. Va notato che a Kiev è stata attuata una diminuzione del programma di temperatura a causa di un “taglio” da 150 °C a 115 °C e non ha avuto conseguenze negative. Un lavoro simile è stato svolto nelle reti di riscaldamento di Kazan e Minsk.

In questo articolo si discute stato attuale Requisiti russi documentazione normativa sul ricambio d'aria dei locali. Usando l'esempio dei problemi del modello con i parametri medi del sistema di fornitura di calore, l'influenza di vari fattori sul suo comportamento ad una temperatura dell'acqua nella linea di alimentazione di 115°C nelle condizioni di progetto basate sulla temperatura dell'aria esterna, tra cui:

Ridurre la temperatura dell'aria nei locali mantenendo il flusso d'acqua di progetto nella rete;

Aumentare il flusso d'acqua nella rete per mantenere la temperatura dell'aria interna;

Ridurre la potenza dell'impianto di riscaldamento riducendo il ricambio d'aria per la portata d'acqua di progetto nella rete garantendo al tempo stesso la temperatura dell'aria di progetto nei locali;

Stima della potenza dell'impianto di riscaldamento riducendo il ricambio d'aria a quanto effettivamente ottenibile aumento dei consumi acqua nella rete garantendo la temperatura dell'aria calcolata nei locali.

2. Dati iniziali per l'analisi

Come dati iniziali, si presuppone che esista una fonte di fornitura di calore con un carico di riscaldamento e ventilazione dominante, una rete di riscaldamento a due tubi, sottostazioni di riscaldamento e riscaldamento centralizzate, apparecchi di riscaldamento, aerotermi e rubinetti dell'acqua. Il tipo di sistema di fornitura del calore non è di fondamentale importanza. Si presume che i parametri di progettazione di tutte le parti del sistema di fornitura di calore forniscano lavoro normale sistemi di fornitura di calore, ovvero nei locali di tutti i consumatori, viene impostata la temperatura di progetto t w.r = 18 ° C, in base al programma di temperatura della rete di riscaldamento di 150-70 ° C, al valore di progetto del flusso d'acqua di rete, ricambio d'aria standard e regolazione di alta qualità del carico stagionale. La temperatura stimata dell'aria esterna è pari alla temperatura media di un periodo freddo di cinque giorni con un coefficiente di fornitura di 0,92 al momento della creazione del sistema di fornitura di calore. Il coefficiente di miscelazione delle unità dell'ascensore è determinato dal programma di controllo della temperatura generalmente accettato per i sistemi di riscaldamento 95-70 °C ed è pari a 2,2.

Va notato che nell'edizione aggiornata di SNiP "Building Climatology" SP 131.13330.2012 per molte città si è verificato un aumento della temperatura calcolata del periodo freddo di cinque giorni di diversi gradi rispetto all'edizione del documento SNiP 23 -01-99.

3. Calcoli delle modalità operative del sistema di fornitura di calore con una temperatura dell'acqua di alimentazione diretta di 115 °C

Viene preso in considerazione il lavoro in nuove condizioni di un sistema di fornitura di calore creato nel corso di decenni secondo gli standard moderni per il periodo di costruzione. Il programma di temperatura di progetto per la regolazione qualitativa del carico stagionale è 150-70 °C. Si ritiene che al momento della messa in servizio il sistema di fornitura di calore abbia svolto esattamente le sue funzioni.

Come risultato dell'analisi del sistema di equazioni che descrivono i processi in tutti i collegamenti del sistema di fornitura di calore, il suo comportamento è determinato ad una temperatura massima dell'acqua nella linea di alimentazione di 115 ° C ad una temperatura di progetto dell'aria esterna, miscelando coefficienti delle unità di ascensore di 2,2.

Uno dei parametri determinanti dello studio analitico è il consumo di acqua di rete per il riscaldamento e la ventilazione. Il suo valore è accettato nelle seguenti opzioni:

La portata di progetto secondo il programma è 150-70 °C e il carico di riscaldamento e ventilazione dichiarato;

Il valore di portata che fornisce la temperatura dell'aria calcolata nei locali nelle condizioni di progetto in base alla temperatura dell'aria esterna;

Il valore massimo effettivo possibile della portata d'acqua della rete, tenendo conto delle pompe di rete installate.

3.1. Ridurre la temperatura dell'aria interna mantenendo i carichi termici collegati

Determiniamo come cambierà temperatura media in ambienti con temperatura dell'acqua di rete nella linea di alimentazione fino a 1 = 115 ° C, il consumo di progetto dell'acqua di rete per il riscaldamento (assumeremo che l'intero carico stia riscaldando, poiché il carico di ventilazione è dello stesso tipo), in base allo schema di progetto 150-70 °C, con temperatura dell'aria esterna tn.o = -25 °C. Assumiamo che in tutti i nodi dell'ascensore i coefficienti di mescolamento u siano calcolati e uguali

Per le condizioni operative di progettazione del sistema di fornitura di calore ( , , , ), è valido il seguente sistema di equazioni:

dove è il valore medio del coefficiente di trasferimento del calore di tutti i dispositivi di riscaldamento con un'area di scambio termico totale F, è la differenza di temperatura media tra il liquido di raffreddamento dei dispositivi di riscaldamento e la temperatura dell'aria nei locali, G o è la portata stimata della rete acqua che entra negli ascensori, G p è la portata stimata dell'acqua che entra nei dispositivi di riscaldamento, G p =(1+u)G o , c – capacità termica isobarica di massa specifica dell'acqua, - valore medio di progetto del trasferimento di calore dell'edificio coefficiente, tenendo conto del trasporto di energia termica attraverso recinzioni esterne con una superficie totale A e del costo dell'energia termica per il riscaldamento del consumo standard di aria esterna.

Con una temperatura ridotta dell'acqua di rete nella linea di alimentazione a 1 =115 °C, mantenendo il ricambio d'aria di progetto, la temperatura media dell'aria negli ambienti diminuisce al valore t in. Il corrispondente sistema di equazioni per le condizioni di progetto per l'aria esterna avrà la forma

, (3)

dove n è l'esponente nel criterio di dipendenza del coefficiente di scambio termico dei dispositivi di riscaldamento dalla pressione media della temperatura, vedere tabella. 9.2, pag.44. Per gli apparecchi di riscaldamento più comuni sotto forma di ghisa radiatori componibili e convettori a piastre in acciaio dei tipi RSV e RSG con movimento del liquido refrigerante dall'alto verso il basso n=0,3.

Introduciamo la notazione , , .

Da (1)-(3) segue il sistema di equazioni

,

,

le cui soluzioni hanno la forma:

, (4)

(5)

. (6)

Per determinati valori di progettazione dei parametri del sistema di fornitura di calore

,

L'equazione (5) tenendo conto della (3) per una data temperatura dell'acqua diretta nelle condizioni di progetto ci consente di ottenere una relazione per determinare la temperatura dell'aria nei locali:

La soluzione di questa equazione è t = 8,7°C.

La potenza termica relativa dell'impianto di riscaldamento è pari a

Di conseguenza, quando la temperatura dell'acqua di rete diretta passa da 150 °C a 115 °C, la temperatura media dell'aria interna diminuisce da 18 °C a 8,7 °C e la potenza termica dell'impianto di riscaldamento diminuisce del 21,6%.

I valori calcolati della temperatura dell'acqua nell'impianto di riscaldamento per la deviazione accettata dal grafico della temperatura sono pari a °C, °C.

Il calcolo eseguito corrisponde al caso in cui la portata d'aria esterna durante il funzionamento del sistema di ventilazione e infiltrazione corrisponde ai valori standard di progetto fino alla temperatura dell'aria esterna t n.o = -25°C. Poiché negli edifici residenziali viene solitamente utilizzata la ventilazione naturale, organizzata dai residenti durante la ventilazione con l'ausilio di prese d'aria, ante delle finestre e sistemi di microventilazione per finestre con doppi vetri, si può sostenere che a basse temperature esterne la portata di aria fredda che entra nei locali, soprattutto dopo praticamente sostituzione completa gli infissi per finestre con doppi vetri sono lontani dal valore standard. Pertanto la temperatura dell'aria nei locali residenziali è infatti significativamente superiore ad un certo valore t = 8,7°C.

3.2 Determinazione della potenza dell'impianto di riscaldamento riducendo la ventilazione dell'aria interna alla portata stimata dell'acqua di rete

Determiniamo quanto è necessario ridurre il costo dell'energia termica per la ventilazione nella modalità non progettuale considerata bassa temperatura acqua di rete della rete di riscaldamento in modo che la temperatura media dell'aria nei locali rimanga al livello standard, ovvero t in = t in.r = 18°C.

Prenderà forma il sistema di equazioni che descrivono il processo di funzionamento del sistema di fornitura di calore in queste condizioni

Una soluzione congiunta (2’) con i sistemi (1) e (3), simile al caso precedente, dà le seguenti relazioni per le temperature di vari flussi d’acqua:

,

,

.

L'equazione per una determinata temperatura diretta dell'acqua in condizioni di progetto basata sulla temperatura dell'aria esterna consente di trovare il carico relativo ridotto del sistema di riscaldamento (è stata ridotta solo la potenza del sistema di ventilazione, il trasferimento di calore attraverso gli involucri esterni è stato esattamente preservato) :

La soluzione di questa equazione è =0,706.

Di conseguenza, quando la temperatura dell'acqua di rete diretta cambia da 150°C a 115°C, è possibile mantenere la temperatura dell'aria interna a 18°C ​​riducendo la potenza termica totale dell'impianto di riscaldamento a 0,706 del valore di progetto riducendo il costo del riscaldamento dell’aria esterna. La resa termica dell'impianto di riscaldamento diminuisce del 29,4%.

I valori calcolati della temperatura dell'acqua per la deviazione accettata dal grafico della temperatura sono pari a °C, °C.

3.4 Aumentare la portata dell'acqua di rete al fine di garantire la temperatura dell'aria standard nei locali

Determiniamo come dovrebbe aumentare il consumo di acqua di rete nella rete di riscaldamento per il fabbisogno di riscaldamento quando la temperatura dell'acqua di rete nella linea di alimentazione scende a t o 1 = 115 ° C in condizioni di progetto in base alla temperatura dell'aria esterna t n.o = -25 ° C, in modo che la temperatura media dell'aria interna rimanesse al livello standard, cioè t in =t in.p =18°C. La ventilazione dei locali corrisponde al valore di progetto.

Il sistema di equazioni che descrivono il processo di funzionamento del sistema di fornitura di calore, in questo caso, assumerà la forma tenendo conto dell'aumento del valore della portata dell'acqua di rete a G o y e della portata dell'acqua attraverso il sistema di riscaldamento G pu = G ou (1+u) con valore costante del coefficiente di mescolamento degli ascensori u= 2,2. Per chiarezza, riproduciamo le equazioni (1) in questo sistema

.

Da (1), (2”), (3’) segue un sistema di equazioni di forma intermedia

La soluzione del sistema ridotto ha la forma:

°С, t o 2 =76,5°С,

Pertanto, quando la temperatura dell'acqua di rete diretta cambia da 150 °C a 115 °C, è possibile mantenere la temperatura media dell'aria nei locali a 18 °C aumentando la portata dell'acqua di rete nella linea di mandata (ritorno) dell'impianto. rete di riscaldamento per le esigenze dei sistemi di riscaldamento e ventilazione di 2,08 volte.

È ovvio che non esiste una tale riserva per il consumo dell'acqua di rete sia nelle fonti di calore che nelle stazioni di pompaggio, se esistenti. Inoltre, un aumento così elevato del flusso dell'acqua di rete porterà ad un aumento delle perdite di carico dovute all'attrito nelle tubazioni della rete di riscaldamento e nell'attrezzatura dei punti di riscaldamento e delle fonti di calore di oltre 4 volte, cosa che non può essere realizzato a causa della mancata fornitura delle pompe di rete in termini di pressione e potenza del motore. Di conseguenza, un aumento del flusso dell'acqua di rete di 2,08 volte dovuto solo all'aumento del numero di pompe di rete installate mantenendone la pressione porterà inevitabilmente a un funzionamento insoddisfacente degli ascensori e degli scambiatori di calore della maggior parte dei punti di riscaldamento dell'impianto. sistema di fornitura del riscaldamento.

3.5 Ridurre la potenza dell'impianto di riscaldamento riducendo la ventilazione dell'aria interna in condizioni di aumento del consumo di acqua di rete

Per alcune fonti di calore la portata dell'acqua di rete nella rete idrica può essere superiore del valore di progetto di alcune decine di punti percentuali. Ciò è dovuto sia alla riduzione dei carichi termici avvenuta negli ultimi decenni, sia alla presenza di una certa riserva prestazionale delle pompe di rete installate. Prendiamo il valore relativo massimo della portata d'acqua della rete pari a =1,35 dal valore di progetto. Teniamo conto anche del possibile aumento della temperatura dell'aria esterna calcolata secondo SP 131.13330.2012.

Determiniamo quanto è necessario ridurre la portata media dell'aria esterna per la ventilazione dei locali nella modalità di temperatura ridotta dell'acqua di rete della rete di riscaldamento, in modo che la temperatura media dell'aria nei locali rimanga al livello standard, cioè t = 18 °C.

Per una temperatura ridotta dell'acqua di rete nella linea di alimentazione a 1 =115°C, la portata d'aria nei locali viene ridotta in modo da mantenere il valore calcolato di t =18°C in condizioni di aumento della portata di rete acqua di 1,35 volte e un aumento della temperatura di progetto del periodo freddo di cinque giorni. Il corrispondente sistema di equazioni per le nuove condizioni avrà la forma

La riduzione relativa della potenza termica dell'impianto di riscaldamento è pari a

. (3’’)

Da (1), (2’’’), (3’’) segue la soluzione

,

,

.

Per dati valori dei parametri dell'impianto di riscaldamento e =1,35:

; =115°C; =66°C; =81,3 °C.

Consideriamo anche l'aumento della temperatura della quinquennale fredda al valore tn.o_ = -22 °C. La potenza termica relativa dell'impianto di riscaldamento è pari a

La variazione relativa dei coefficienti di scambio termico totale è uguale ed è dovuta ad una diminuzione del flusso d'aria del sistema di ventilazione.

Per le case costruite prima del 2000, la quota dei costi dell'energia termica per la ventilazione dei locali nelle regioni centrali della Federazione Russa è del 40...45%, di conseguenza, la diminuzione del flusso d'aria del sistema di ventilazione dovrebbe verificarsi nell'ordine di circa 1,4 volte; affinché il coefficiente di scambio termico complessivo sia pari all'89% del valore di progetto.

Per le case costruite dopo il 2000, la quota dei costi di ventilazione aumenta al 50...55%; una diminuzione del flusso d'aria del sistema di ventilazione di circa 1,3 volte manterrà la temperatura dell'aria calcolata nei locali.

Sopra in 3.2 è mostrato che ai valori di progetto delle portate dell'acqua di rete, della temperatura dell'aria interna e della temperatura dell'aria esterna di progetto, una diminuzione della temperatura dell'acqua della rete a 115°C corrisponde ad una potenza relativa del sistema di riscaldamento di 0,709 . Se questa diminuzione di potenza è attribuita a una diminuzione del riscaldamento dell'aria di ventilazione, per le case costruite prima del 2000 la diminuzione del flusso d'aria del sistema di ventilazione interna dovrebbe avvenire di circa 3,2 volte, per le case costruite dopo il 2000 di 2,3 volte.

L'analisi dei dati di misurazione delle unità di contabilizzazione del calore dei singoli edifici residenziali mostra che una diminuzione dell'energia termica consumata nelle giornate fredde corrisponde a una diminuzione del ricambio d'aria standard di 2,5 volte o più.

4. La necessità di chiarire il carico termico di progetto dei sistemi di fornitura di calore

Poniamo che il carico dichiarato dell'impianto di riscaldamento realizzato negli ultimi decenni sia pari a . Questo carico corrisponde alla temperatura di progetto dell'aria esterna, rilevante durante il periodo di costruzione, accettata con certezza t n.o = -25 °C.

Di seguito viene riportata una valutazione dell'effettiva riduzione del carico termico di progetto dichiarato, causata dall'influenza di diversi fattori.

L'aumento della temperatura esterna di progetto a -22 °C riduce il carico di riscaldamento di progetto a (18+22)/(18+25)x100%=93%.

Inoltre, i seguenti fattori portano ad una riduzione del carico termico di progetto.

1. Sostituzione dei serramenti con finestre con doppi vetri, avvenuta quasi ovunque. La quota delle perdite di trasmissione dell'energia termica attraverso le finestre rappresenta circa il 20% del carico di riscaldamento totale. La sostituzione degli infissi con finestre con doppi vetri ha comportato un aumento resistenza termica da 0,3 a 0,4 m 2 ∙K/W, di conseguenza, la potenza termica della perdita di calore è diminuita al valore: x100% = 93,3%.

2. Per gli edifici residenziali, la quota del carico di ventilazione nel carico di riscaldamento nei progetti completati prima dell'inizio degli anni 2000 è di circa il 40...45%, successivamente - circa 50...55%. Supponiamo che la quota media della componente di ventilazione nel carico di riscaldamento sia pari al 45% del carico di riscaldamento dichiarato. Corrisponde ad un tasso di ricambio d'aria di 1,0. Secondo i moderni standard STO, il tasso di ricambio d'aria massimo è al livello di 0,5, il tasso di ricambio d'aria medio giornaliero per un edificio residenziale è al livello di 0,35. Di conseguenza, una diminuzione del tasso di ricambio dell'aria da 1,0 a 0,35 porta ad una diminuzione del carico di riscaldamento di un edificio residenziale al seguente valore:

x100%=70,75%.

3. Il carico di ventilazione è richiesto in modo casuale da diversi consumatori, quindi, come il carico di ACS per una fonte di calore, il suo valore non viene sommato in modo additivo, ma tenendo conto dei coefficienti di irregolarità oraria. La quota del carico massimo di ventilazione nel carico di riscaldamento dichiarato è 0,45x0,5/1,0=0,225 (22,5%). Stimeremo che il coefficiente di disuniformità oraria sia lo stesso della fornitura di acqua calda, pari a K ora.vent = 2,4. Di conseguenza, il carico totale degli impianti di riscaldamento per la fonte di calore, tenendo conto della riduzione del carico massimo di ventilazione, della sostituzione delle finestre con finestre con doppi vetri e della richiesta non contemporanea di carico di ventilazione, sarà 0,933x( 0,55+0,225/2,4)x100%=60,1% del carico dichiarato .

4. Se si tiene conto dell'aumento della temperatura dell'aria esterna di progetto, si avrà una riduzione ancora maggiore del carico di riscaldamento di progetto.

5. Le stime completate mostrano che il chiarimento del carico termico degli impianti di riscaldamento può portare ad una sua riduzione del 30...40%. Questa riduzione del carico termico lascia prevedere che, pur mantenendo la portata di progetto dell'acqua di rete, la temperatura dell'aria di progetto nei locali possa essere garantita attuando un “cut-off” della temperatura diretta dell'acqua a 115 °C per basse temperature esterne (vedi risultati 3.2). Ciò può essere affermato con ancora maggiore giustificazione se esiste una riserva nella quantità di consumo di acqua di rete presso la fonte di calore del sistema di fornitura di riscaldamento (vedi risultati 3.4).

Le stime di cui sopra sono di natura illustrativa, ma ne consegue che, sulla base dei moderni requisiti della documentazione normativa, ci si può aspettare sia una riduzione significativa del carico di riscaldamento totale di progetto dei consumatori esistenti per una fonte di calore, sia una modalità operativa tecnicamente giustificata con un “taglio” del programma termico per la regolazione del carico stagionale a 115°C. Il grado richiesto di riduzione effettiva del carico dichiarato degli impianti di riscaldamento dovrebbe essere determinato durante test su scala reale per i consumatori di una specifica rete di riscaldamento. Anche la temperatura calcolata dell'acqua di rete di ritorno è soggetta a chiarimenti durante le prove sul campo.

Va tenuto presente che la regolazione qualitativa del carico stagionale non è sostenibile in termini di distribuzione della potenza termica tra i dispositivi di riscaldamento per i sistemi verticali sistemi monotubo riscaldamento. Pertanto, in tutti i calcoli sopra riportati, pur garantendo la temperatura media dell'aria di progetto nei locali, si verificherà una certa variazione della temperatura dell'aria nei locali lungo il montante durante il periodo di riscaldamento a diverse temperature dell'aria esterna.

5. Difficoltà nell'attuazione del ricambio d'aria standard nei locali

Consideriamo la struttura dei costi della potenza termica dell'impianto di riscaldamento di un edificio residenziale. I componenti principali delle perdite di calore, compensate dal flusso di calore proveniente dai dispositivi di riscaldamento, sono le perdite di trasmissione attraverso le recinzioni esterne, nonché il costo del riscaldamento dell'aria esterna che entra nei locali. Il consumo di aria fresca per gli edifici residenziali è determinato dai requisiti degli standard sanitari e igienici, riportati nella sezione 6.

IN edifici residenziali Il sistema di ventilazione è solitamente naturale. La portata d'aria è assicurata dall'apertura periodica delle bocchette e delle ante delle finestre. Va tenuto presente che dal 2000 i requisiti per le proprietà di protezione termica delle recinzioni esterne, principalmente delle pareti, sono aumentati in modo significativo (2…3 volte).

Dalla pratica dello sviluppo di passaporti energetici per gli edifici residenziali risulta che per gli edifici costruiti dagli anni '50 agli anni '80 del secolo scorso nelle regioni centrali e nordoccidentali, la quota di energia termica per la ventilazione standard (infiltrazione) era di 40... 45%, per gli edifici costruiti successivamente, 45...55%.

Prima dell'avvento delle finestre con doppi vetri, il ricambio d'aria era regolato da prese d'aria e traversi, e nelle giornate fredde la frequenza della loro apertura diminuiva. Con la diffusione delle finestre con doppi vetri, garantire un adeguato ricambio d'aria è diventato un problema ancora maggiore. Ciò è dovuto alla riduzione di dieci volte delle infiltrazioni incontrollate attraverso le fessure e al fatto che in realtà non avviene una ventilazione frequente mediante l'apertura delle ante delle finestre, che da sola può garantire il normale ricambio d'aria.

Ci sono pubblicazioni su questo argomento, vedere, ad esempio,. Anche con la ventilazione periodica non ce ne sono indicatori quantitativi, indicando il ricambio d'aria dei locali e il suo confronto con il valore standard. Di conseguenza, infatti, il ricambio d'aria è tutt'altro che standard e si creano una serie di problemi: aumenta l'umidità relativa, si forma condensa sui vetri, compaiono muffe, compaiono odori persistenti, aumenta il contenuto di anidride carbonica nell'aria, che insieme portano all’emergere del termine “sindrome dell’edificio malato”. In alcuni casi, a causa di una forte diminuzione del ricambio d'aria, nei locali si forma il vuoto, che porta all'inversione del movimento dell'aria nei condotti di scarico e all'ingresso di aria fredda nei locali, al flusso di aria sporca da un appartamento all'altro un altro e il congelamento delle pareti del condotto. Di conseguenza, i costruttori si trovano ad affrontare il problema dell’utilizzo di sistemi di ventilazione più avanzati in grado di garantire risparmi sui costi di riscaldamento. A questo proposito, è necessario utilizzare sistemi di ventilazione con immissione e rimozione controllate dell'aria, sistemi di riscaldamento con controllo automatico della fornitura di calore ai dispositivi di riscaldamento (idealmente sistemi con collegamenti da appartamento a appartamento), finestre sigillate e porte d'ingresso agli appartamenti.

La conferma che l'impianto di ventilazione degli edifici residenziali opera con prestazioni significativamente inferiori a quelle di progetto è il minore, rispetto al calcolo, del consumo di energia termica durante il periodo di riscaldamento, registrato dai contatori dell'energia termica degli edifici.

Il calcolo del sistema di ventilazione di un edificio residenziale, effettuato dal personale dell'Università Politecnica Statale di San Pietroburgo, ha mostrato quanto segue. Ventilazione naturale nella modalità flusso d'aria libero, in media per l'anno, quasi il 50% del tempo è inferiore a quello calcolato (la sezione trasversale del condotto di scarico è progettata secondo standard attuali ventilazione di edifici residenziali plurifamiliari per le condizioni di San Pietroburgo per il ricambio d'aria standard temperatura esterna+5 °C), nel 13% del tempo la ventilazione è più di 2 volte inferiore a quella calcolata e nel 2% del tempo non c'è ventilazione. Per una parte significativa del periodo di riscaldamento, quando la temperatura dell'aria esterna è inferiore a +5 °C, la ventilazione supera significato normativo. Cioè senza una regolazione speciale alle basse temperature dell'aria esterna non è possibile garantire il ricambio d'aria standard; con temperature dell'aria esterna superiori a +5°C, il ricambio d'aria sarà inferiore allo standard se non viene utilizzato un ventilatore.

6. Evoluzione dei requisiti normativi per il ricambio dell'aria indoor

I costi per il riscaldamento dell'aria esterna sono determinati dai requisiti indicati nella documentazione normativa, che ha subito numerose modifiche nel lungo periodo di costruzione dell'edificio.

Diamo un'occhiata a questi cambiamenti usando l'esempio del residenziale condomini.

In SNiP II-L.1-62, parte II, sezione L, capitolo 1, in vigore fino all'aprile 1971, i tassi di ricambio d'aria per i soggiorni erano di 3 m 3 / h per 1 m 2 di superficie della stanza, per le cucine con stufe elettriche il tasso di ricambio d'aria 3, ma non inferiore a 60 m 3 / h, per una cucina con stufa a gas- 60 m3/ora per stufe a due fuochi, 75 m 3 / h - per stufe a tre fuochi, 90 m 3 / h - per stufe a quattro fuochi. Temperatura prevista dei soggiorni +18 °C, della cucina +15 °C.

SNiP II-L.1-71, parte II, sezione L, capitolo 1, in vigore fino a luglio 1986, specifica norme simili, ma per le cucine con fornelli elettrici è escluso il tasso di ricambio d'aria di 3.

In SNiP 2.08.01-85, in vigore fino a gennaio 1990, gli standard di ricambio d'aria per i soggiorni erano di 3 m 3 / h per 1 m 2 di superficie della stanza, per una cucina senza specificare il tipo di stufe - 60 m 3 / h. Nonostante il diverso temperatura standard nei locali abitativi e in cucina, per i calcoli termotecnici si propone di assumere la temperatura dell'aria interna pari a +18°C.

In SNiP 2.08.01-89, in vigore fino all'ottobre 2003, gli standard di ricambio d'aria sono gli stessi di SNiP II-L.1-71, parte II, sezione L, capitolo 1. L'indicazione della temperatura dell'aria interna +18 ° viene mantenuto CON.

Nel SNiP 31-01-2003, che è ancora in vigore, compaiono nuovi requisiti, indicati in 9.2-9.4:

9.2 I parametri dell'aria di progettazione nei locali di un edificio residenziale dovrebbero essere presi in base standard ottimali GOST 30494. Il tasso di ricambio d'aria nelle stanze dovrebbe essere preso secondo la Tabella 9.1.

Tabella 9.1

Camera	Molteplicità o grandezza ricambio d'aria, m 3 all'ora, non meno
	durante le ore non lavorative	in modalità servizio
Camera da letto, sala comune, stanza dei bambini	0,2	1,0
Biblioteca, ufficio	0,2	0,5
Dispensa, biancheria, spogliatoio	0,2	0,2
Palestra, sala biliardo	0,2	80 m3
Lavare, stirare, asciugare	0,5	90 m3
Cucina con fornello elettrico	0,5	60 m3
Locale con apparecchiature che utilizzano gas	1,0	1,0 + 100 m3
Locale con generatori di calore e stufe a combustibile solido	0,5	1,0 + 100 m3
Bagno, doccia, WC, WC combinato	0,5	25 m3
Sauna	0,5	10 m3 per 1 persona
Sala macchine dell'ascensore	-	Per calcolo
Parcheggio	1,0	Per calcolo
Camera di raccolta dei rifiuti	1,0	1,0

In tutti gli ambienti ventilati non elencati nella tabella il tasso di ricambio d'aria in modalità non operativa deve essere pari ad almeno 0,2 volumi ambiente all'ora.

9.3 Quando si eseguono calcoli di ingegneria termica delle strutture di recinzione degli edifici residenziali, la temperatura dell'aria interna dei locali riscaldati dovrebbe essere considerata pari ad almeno 20 °C.

9.4 L'impianto di riscaldamento e ventilazione dell'edificio deve essere progettato in modo da garantire che la temperatura dell'aria interna nei locali durante il periodo di riscaldamento rientri nei limiti parametri ottimali, stabilito da GOST 30494, con i parametri calcolati dell'aria esterna per le corrispondenti aree di costruzione.

Da ciò si può vedere che, in primo luogo, compaiono i concetti di modalità di manutenzione della stanza e modalità non lavorativa, durante la quale, di norma, vengono imposti requisiti quantitativi molto diversi per il ricambio d'aria. Per i locali residenziali (camere da letto, sale comuni, stanze per bambini), che costituiscono una parte significativa dell'area dell'appartamento, i tassi di ricambio dell'aria in diverse modalità differiscono di 5 volte. Nel calcolo delle dispersioni termiche dell'edificio in fase di progettazione, la temperatura dell'aria nei locali deve essere considerata almeno pari a 20°C. Nei locali residenziali la frequenza del ricambio d'aria è standardizzata, indipendentemente dalla zona e dal numero dei residenti.

La versione aggiornata di SP 54.13330.2011 riproduce parzialmente le informazioni di SNiP 31-01-2003 nella sua edizione originale. Tassi di ricambio d'aria per camere da letto, sale comuni, camerette con una superficie totale dell'appartamento per persona inferiore a 20 m 2 - 3 m 3 / h per 1 m 2 di superficie della stanza; lo stesso se la superficie totale dell'appartamento per persona è superiore a 20 m 2 - 30 m 3 / h per persona, ma non inferiore a 0,35 h -1; per una cucina con fornelli elettrici 60 m 3 / h, per una cucina con fornelli a gas 100 m 3 / h.

Pertanto, per determinare il ricambio d'aria orario medio giornaliero, è necessario assegnare la durata di ciascuna modalità, determinare la portata d'aria nei diversi ambienti durante ciascuna modalità, quindi calcolare la richiesta oraria media dell'appartamento per aria fresca, e poi la casa in generale. Molteplici cambi di ricambio d'aria in un determinato appartamento durante il giorno, ad esempio, in assenza di persone nell'appartamento orario di lavoro o nei fine settimana comporterà un notevole ricambio d'aria irregolare durante il giorno. Allo stesso tempo, è ovvio che l’azione non simultanea di queste modalità in appartamenti diversi porterà alla perequazione del carico domestico per le esigenze di ventilazione e ad una somma non additiva di questo carico per i diversi consumatori.

Si può tracciare un'analogia con l'uso non simultaneo del carico di ACS da parte dei consumatori, che richiede l'introduzione di un coefficiente di irregolarità oraria quando si determina il carico di ACS per una fonte di calore. Come è noto, si presume che il suo valore per un numero significativo di consumatori nella documentazione normativa sia pari a 2,4. Un valore simile per la componente ventilazione del carico di riscaldamento ci consente di supporre che anche il corrispondente carico totale diminuirà effettivamente di almeno 2,4 volte a causa dell'apertura non simultanea di aperture e finestre in diversi edifici residenziali. In pubblico e edifici industriali un quadro simile si osserva con la differenza che durante le ore non lavorative la ventilazione è minima ed è determinata solo da infiltrazioni attraverso perdite nelle barriere fotoelettriche e nelle porte esterne.

Tenere conto dell’inerzia termica degli edifici permette inoltre di focalizzare l’attenzione sui valori medi giornalieri dei consumi di energia termica per il riscaldamento dell’aria. Inoltre, la maggior parte dei sistemi di riscaldamento non dispone di termostati per mantenere la temperatura dell’aria interna. È anche noto che il controllo centralizzato della temperatura dell'acqua di rete nella linea di alimentazione degli impianti di riscaldamento viene effettuato in base alla temperatura dell'aria esterna, mediata su un periodo di circa 6-12 ore, e talvolta su un periodo più lungo di tempo.

Pertanto, è necessario eseguire calcoli del ricambio d'aria medio standard per edifici residenziali di diverse serie al fine di chiarire il carico di riscaldamento di progetto degli edifici. Un lavoro simile deve essere fatto per gli edifici pubblici e industriali.

Va notato che questi documenti normativi attuali si applicano agli edifici di nuova progettazione in termini di progettazione dei sistemi di ventilazione dei locali, ma indirettamente non solo possono, ma dovrebbero anche essere una guida all'azione nel chiarire i carichi termici di tutti gli edifici, compresi quelli che sono stati costruiti secondo gli altri standard sopra elencati.

Sono stati sviluppati e pubblicati standard organizzativi che regolano gli standard di ricambio d'aria nei locali degli edifici residenziali multi-appartamento. Ad esempio, STO NPO AVOK 2.1-2008, STO SRO NP SPAS-05-2013, Risparmio energetico negli edifici. Calcolo e progettazione di impianti di ventilazione per condomini residenziali (Approvato assemblea generale SRO NP SPAS del 27 marzo 2014).

Fondamentalmente le norme riportate in questi documenti corrispondono alla SP 54.13330.2011 con alcune riduzioni requisiti individuali(ad esempio, per una cucina con fornello a gas, un singolo ricambio d'aria non viene sommato a 90 (100) m 3 / h; durante le ore non lavorative, in una cucina di questo tipo è consentito un ricambio d'aria di 0,5 h -1 tipo, mentre in SP 54.13330.2011 - 1.0 h -1).

L'Appendice B di riferimento STO SRO NP SPAS-05-2013 fornisce un esempio di calcolo del ricambio d'aria richiesto per un appartamento trilocale.

Dati iniziali:

Superficie totale dell'appartamento F totale = 82,29 mq;

Superficie residenziale F abitata = 43,42 mq;

Zona cucina – Fkh = 12,33 m2;

Zona bagno – F ext = 2,82 mq;

Zona servizi igienici – Fub = 1,11 mq;

Altezza locale h = 2,6 m;

La cucina ha un fornello elettrico.

Caratteristiche geometriche:

Volume dei locali riscaldati V = 221,8 m 3 ;

Il volume dei locali residenziali V abitati = 112,9 m 3;

Volume della cucina V kx = 32,1 m 3;

Il volume del bagno Vub = 2,9 m3;

Volume del bagno Vin = 7,3 m3.

Dal calcolo dello scambio d'aria di cui sopra ne consegue che il sistema di ventilazione dell'appartamento deve fornire lo scambio d'aria calcolato in modalità di manutenzione (in modalità di funzionamento di progettazione) - L tr lavoro = 110,0 m 3 / h; in modalità non operativa - L tr slave = 22,6 m 3 / h. Le portate d'aria indicate corrispondono ad un tasso di ricambio d'aria di 110,0/221,8=0,5 h -1 per la modalità di manutenzione e 22,6/221,8=0,1 h -1 per la modalità non operativa.

Le informazioni fornite in questa sezione mostrano che esiste documenti normativi con diversa occupazione degli appartamenti, il tasso di ricambio d'aria massimo è compreso tra 0,35 e 0,5 h -1 per il volume riscaldato dell'edificio, in modalità non operativa - al livello di 0,1 h -1. Ciò significa che nel determinare la potenza dell’impianto di riscaldamento, che compensa le perdite di trasmissione dell’energia termica e i costi per il riscaldamento dell’aria esterna, nonché il consumo di acqua di rete per il fabbisogno di riscaldamento, ci si può concentrare, in prima approssimazione, sul valore medio giornaliero del tasso di cambio dell'aria dei condomini residenziali di 0,35 ore - 1.

Un'analisi dei passaporti energetici degli edifici residenziali, sviluppata in conformità con SNiP 23-02-2003 "Protezione termica degli edifici", mostra che quando si calcola il carico di riscaldamento di una casa, il tasso di ricambio dell'aria corrisponde al livello di 0,7 h - 1, che è 2 volte superiore al valore sopra consigliato, non contraddice i requisiti delle moderne stazioni di servizio.

È necessario chiarire il carico termico degli edifici costruiti secondo progetti standard, basato su un tasso di cambio medio ridotto, che corrisponderà agli standard russi esistenti e ci consentirà di avvicinarci agli standard di numerosi paesi dell'Unione Europea e degli Stati Uniti.

7. Giustificazione per ridurre il programma di temperatura

La sezione 1 mostra che il grafico della temperatura è 150-70 °C a causa dell'effettiva impossibilità del suo utilizzo in condizioni moderne andrebbe abbassato o modificato giustificando il “taglio” della temperatura.

I calcoli di cui sopra diverse modalità il funzionamento del sistema di fornitura di calore in condizioni fuori progetto ci consente di proporre la seguente strategia per apportare modifiche alla regolazione del carico termico dei consumatori.

1. Per il periodo di transizione, inserire un programma di temperatura di 150-70 °C con un “limite” di 115 °C. Con questo programma, il consumo di acqua di rete nella rete di riscaldamento per le esigenze di riscaldamento e ventilazione dovrebbe essere mantenuto al livello esistente corrispondente al valore di progetto, o con un leggero eccesso, in base alle prestazioni delle pompe di rete installate. Nell'intervallo delle temperature dell'aria esterna corrispondente al "limite", considerare il carico di riscaldamento calcolato delle utenze ridotto rispetto al valore di progetto. La riduzione del carico di riscaldamento è attribuita alla riduzione dei costi dell'energia termica per la ventilazione, basata sulla garanzia del ricambio d'aria medio giornaliero richiesto dei condomini residenziali secondo gli standard moderni al livello di 0,35 h -1.

2. Organizzare il lavoro per chiarire i carichi dei sistemi di riscaldamento degli edifici sviluppando passaporti energetici per gli edifici residenziali, organizzazioni pubbliche e imprese, prestando attenzione, innanzitutto, al carico di ventilazione degli edifici, che è incluso nel carico degli impianti di riscaldamento, tenendo conto dei moderni requisiti normativi sul ricambio d'aria dei locali. A questo scopo è necessario per le case di piani diversi, innanzitutto quelle di serie standard, calcolare le dispersioni termiche, sia per trasmissione che per ventilazione, secondo requisiti moderni documentazione normativa della Federazione Russa.

3. Sulla base di test su scala reale, tenere conto della durata delle modalità operative caratteristiche dei sistemi di ventilazione e della non simultaneità del loro funzionamento per diversi consumatori.

4. Dopo aver chiarito i carichi termici dei sistemi di riscaldamento dei consumatori, sviluppare un programma per la regolazione del carico stagionale di 150-70 °C con un "taglio" a 115 °C. La possibilità di passare al programma classico di 115-70 °C senza “tagliare” con una regolazione di alta qualità dovrebbe essere determinata dopo aver specificato i carichi di riscaldamento ridotti. La temperatura dell'acqua della rete di ritorno dovrebbe essere chiarita quando si sviluppa un programma ridotto.

5. Consigliare a progettisti, sviluppatori di nuovi edifici residenziali e organizzazioni di riparazione che eseguono importante ristrutturazione vecchio patrimonio abitativo, richiesta sistemi moderni ventilazione, consentendo la regolazione del ricambio d'aria, anche meccanico con sistemi di recupero dell'energia termica dall'aria inquinata, nonché l'introduzione di termostati per regolare la potenza dei dispositivi di riscaldamento.

Letteratura

1. Sokolov E.Ya. Riscaldamento e reti di riscaldamento, 7a ed., M.: Casa Editrice MPEI, 2001.

2. Gershkovich V.F. “Centocinquanta... è normale o è troppo? Riflessioni sui parametri del liquido refrigerante…” // Risparmio energetico negli edifici. – 2004 - N. 3 (22), Kiev.

3. Impianti sanitari interni. Alle 3 Parte 1 Riscaldamento / V.N. Bogoslovsky, B.A. Krupnov, A.N. Scanavi et al.; Ed. IG Staroverova e Yu.I. Schiller, - 4a ed., riveduta. e aggiuntivi - M.: Stroyizdat, 1990. -344 p.: ill. – (Manuale del progettista).

4. Samarin O.D. Termofisica. Risparmio energetico. Efficienza energetica / Monografia. M.: Casa Editrice ASV, 2011.

6. d.C. Krivoshein, Risparmio energetico negli edifici: strutture traslucide e ventilazione dei locali // Architettura e costruzione della regione di Omsk, n. 10 (61), 2008.

7. N.I. Vatino, TV Samoplyas “Sistemi di ventilazione per locali residenziali di condomini”, San Pietroburgo, 2004.

Osservando le statistiche delle visite al nostro blog, ho notato che compaiono molto spesso frasi di ricerca come, ad esempio "Quale dovrebbe essere la temperatura del liquido di raffreddamento a meno 5 all'esterno?". Ho deciso di postare quello vecchio programma per la regolazione qualitativa della fornitura di calore in base alla temperatura media giornaliera dell'aria esterna. Vorrei avvisare coloro che, sulla base di questi dati, cercheranno di capire il loro rapporto con i dipartimenti dell'edilizia abitativa o con le reti di riscaldamento: orari di riscaldamento diversi per ogni singola località (di questo ho scritto nell'articolo). Di questo programma le reti di riscaldamento operano a Ufa (Bashkiria).

Voglio anche attirare l'attenzione sul fatto che la regolamentazione avviene secondo media giornaliera temperatura dell'aria esterna, quindi se, ad esempio, si è fuori di notte meno 15 gradi e durante il giorno meno 5, la temperatura del liquido refrigerante verrà mantenuta secondo il programma a meno 10 o C.

Solitamente vengono utilizzati i seguenti grafici delle temperature: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . Il programma viene selezionato in base alle condizioni locali specifiche. Gli impianti di riscaldamento domestico funzionano secondo gli orari 105/70 e 95/70. Le principali reti di riscaldamento funzionano secondo gli orari 150, 130 e 115/70.

Diamo un'occhiata a un esempio di come utilizzare un grafico. Diciamo che la temperatura esterna è meno 10 gradi. Le reti di riscaldamento funzionano secondo un programma di temperatura 130/70 , il che significa quando -10 o C dovrebbe essere la temperatura del liquido di raffreddamento nella tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento 85,6 gradi, nel tubo di alimentazione dell'impianto di riscaldamento - 70,8°C con un programma di 105/70 o 65,3°C con un programma 95/70. La temperatura dell'acqua dopo il sistema di riscaldamento dovrebbe essere 51,7 riguardo a S.

Di norma, i valori di temperatura nella tubazione di alimentazione delle reti di riscaldamento vengono arrotondati quando assegnati a una fonte di calore. Ad esempio, secondo il programma dovrebbe essere 85,6 o C, ma in una centrale termica o in un locale caldaie è impostato su 87 gradi.

Temperatura all'aperto aria Tnv, o S	Temperatura dell'acqua di rete nella tubazione di alimentazione T1,o C			Temperatura dell'acqua nel tubo di alimentazione dell'impianto di riscaldamento T3,o C		Temperatura dell'acqua a valle dell'impianto di riscaldamento T2,o C
	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

Si prega di non fare affidamento sul diagramma all'inizio del post: non corrisponde ai dati della tabella.

Calcolo del grafico della temperatura

Il metodo per calcolare il grafico della temperatura è descritto nel libro di consultazione (Capitolo 4, paragrafo 4.4, p. 153).

Questo è un processo piuttosto laborioso e dispendioso in termini di tempo, poiché per ogni temperatura esterna è necessario contare diversi valori: T 1, T 3, T 2, ecc.

Con nostra gioia, abbiamo un computer e un processore per fogli di calcolo MS Excel. Un collega di lavoro ha condiviso con me una tabella già pronta per il calcolo del grafico della temperatura. È stato realizzato un tempo da sua moglie, che ha lavorato come ingegnere per un gruppo di modalità nelle reti termiche.

Affinché Excel possa calcolare e costruire un grafico, devi solo inserire alcuni valori iniziali:

• temperatura di progetto nella tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento T1
• temperatura di progetto nella tubazione di ritorno della rete di riscaldamento T2
• temperatura di progetto nella tubazione di alimentazione dell'impianto di riscaldamento T3
• Temperatura esterna T nv
• Temperatura interna T v.p.
• coefficiente " N"(è, di regola, invariato e pari a 0,25)
• Taglio minimo e massimo del grafico della temperatura Taglia minimo, Taglia massimo.

Tutto. non ti viene richiesto altro. I risultati del calcolo saranno nella prima tabella del foglio. È evidenziato con una cornice in grassetto.

Anche i grafici si adegueranno ai nuovi valori.

La tabella calcola anche la temperatura dell'acqua di rete diretta tenendo conto della velocità del vento.

Quali leggi regolano le variazioni della temperatura del liquido di raffreddamento nei sistemi di riscaldamento centralizzato? Che cos'è: il grafico della temperatura del sistema di riscaldamento è 95-70? Come allineare i parametri di riscaldamento al programma? Proviamo a rispondere a queste domande.

Che cos'è

Cominciamo con un paio di punti astratti.

• Quando le condizioni meteorologiche cambiano, la perdita di calore di qualsiasi edificio cambia insieme ad esse. Nella stagione gelida, per mantenere una temperatura costante nell'appartamento, è necessaria molta più energia termica rispetto alla stagione calda.

Chiariamo: i costi del riscaldamento non sono determinati dal valore assoluto della temperatura dell'aria esterna, ma dal delta tra la strada e l'interno.
Quindi, a +25C nell'appartamento e -20 nel cortile, i costi di riscaldamento saranno esattamente gli stessi di +18 e -27, rispettivamente.

• Flusso di calore da dispositivo di riscaldamento a una temperatura del liquido di raffreddamento costante sarà anch'essa costante.
  Un abbassamento della temperatura ambiente la aumenterà leggermente (sempre a causa dell'aumento del delta tra il liquido refrigerante e l'aria ambiente); tale aumento sarà tuttavia assolutamente insufficiente a compensare le maggiori dispersioni termiche attraverso l'involucro edilizio. Semplicemente perché l'attuale SNiP limita la soglia di temperatura inferiore in un appartamento a 18-22 gradi.

Una soluzione ovvia al problema dell'aumento delle perdite è aumentare la temperatura del liquido di raffreddamento.

Ovviamente il suo aumento dovrebbe essere proporzionale alla diminuzione della temperatura stradale: più fuori fa freddo, maggiore sarà la perdita di calore da compensare. Il che, di fatto, ci porta all'idea di creare una tabella specifica per conciliare entrambi i valori.

Pertanto, il grafico della temperatura del sistema di riscaldamento è una descrizione della dipendenza delle temperature delle tubazioni di mandata e di ritorno dalle condizioni atmosferiche attuali all'esterno.

Come funziona tutto

Ce ne sono due diversi tipi grafici:

1. Per reti di riscaldamento.
2. Per il sistema di riscaldamento interno.

Per chiarire la differenza tra questi concetti, potrebbe valere la pena iniziare breve escursione su come funziona il riscaldamento centralizzato.

Cogenerazione - reti di riscaldamento

La funzione di questo fascio è quella di riscaldare il liquido refrigerante e consegnarlo all'utente finale. La lunghezza della rete di riscaldamento viene solitamente misurata in chilometri, la superficie totale in migliaia e migliaia metri quadrati. Nonostante gli interventi di isolamento delle tubazioni, le dispersioni di calore sono inevitabili: superato il percorso dalla centrale termica o dal locale caldaia al confine della casa, acqua di processo avrà il tempo di raffreddarsi parzialmente.

Da qui la conclusione: affinché possa raggiungere il consumatore mantenendo una temperatura accettabile, l'alimentazione della rete di riscaldamento all'uscita dalla centrale termoelettrica deve essere il più calda possibile. Il fattore limitante è il punto di ebollizione; tuttavia, all'aumentare della pressione, si sposta verso l'aumento della temperatura:

Pressione, atmosfera	Punto di ebollizione, gradi Celsius
1	100
1,5	110
2	119
2,5	127
3	132
4	142
5	151
6	158
7	164
8	169

La pressione tipica nella tubazione di alimentazione di una rete di riscaldamento è di 7-8 atmosfere. Questo valore, anche tenendo conto delle perdite di carico durante il trasporto, consente di avviare un sistema di riscaldamento in edifici alti fino a 16 piani senza pompe aggiuntive. Allo stesso tempo è sicuro per percorsi, montanti e collegamenti, tubi di miscelazione e altri elementi degli impianti di riscaldamento e acqua calda.

Con un certo margine, il limite superiore della temperatura di alimentazione viene considerato pari a 150 gradi. Le curve di temperatura di riscaldamento più tipiche per la rete di riscaldamento sono nell'intervallo 150/70 - 105/70 (temperature di mandata e ritorno).

Casa

Esistono numerosi fattori limitanti aggiuntivi in ​​un sistema di riscaldamento domestico.

• La temperatura massima del liquido di raffreddamento al suo interno non può superare i 95 C per il due tubi e 105 C per.

A proposito: negli istituti di istruzione prescolare la restrizione è molto più severa - 37 C.
Il costo della riduzione della temperatura di alimentazione consiste nell'aumentare il numero di sezioni del radiatore: in regioni settentrionali paesi in cui i gruppi negli asili nido ne sono letteralmente circondati.

• Per ovvie ragioni, la differenza di temperatura tra la tubazione di mandata e quella di ritorno dovrebbe essere quanto più piccola possibile, altrimenti la temperatura delle batterie nell'edificio varierà notevolmente. Ciò implica una rapida circolazione del liquido di raffreddamento.
  Tuttavia, una circolazione troppo rapida attraverso l'impianto di riscaldamento domestico farà sì che l'acqua di ritorno ritorni nel percorso a una velocità esorbitante. alta temperatura, il che è inaccettabile a causa di una serie di limitazioni tecniche nel funzionamento delle centrali termoelettriche.

Il problema si risolve installando in ogni abitazione uno o più ascensori, nei quali l'acqua di ritorno viene miscelata con il flusso d'acqua proveniente dalla tubazione di alimentazione. La miscela risultante, infatti, garantisce una rapida circolazione di un grande volume di liquido refrigerante senza surriscaldare la tubazione di ritorno del percorso.

Per le reti interne viene impostato un programma di temperatura separato, tenendo conto dello schema operativo dell'ascensore. Per i circuiti bitubo la curva tipica della temperatura di riscaldamento è 95-70, per i circuiti monotubo (cosa però rara in condomini) — 105-70.

Zone climatiche

Il fattore principale che determina l'algoritmo di pianificazione è la temperatura invernale stimata. La tabella della temperatura del liquido di raffreddamento deve essere redatta in modo tale che i valori massimi (95/70 e 105/70) al culmine del gelo forniscano la temperatura nei locali residenziali corrispondente a SNiP.

Diamo un esempio di grafico intra-house per le seguenti condizioni:

• Dispositivi di riscaldamento: radiatori con alimentazione del liquido di raffreddamento dal basso verso l'alto.
• Il riscaldamento è bitubo, con .

• La temperatura stimata dell'aria esterna è -15 C.

Temperatura dell'aria esterna, C	Nutrire, C	Ritorno, C
+10	30	25
+5	44	37
0	57	46
-5	70	54
-10	83	62
-15	95	70

Una sfumatura: quando si determinano i parametri del percorso e del sistema di riscaldamento interno, viene presa la temperatura media giornaliera.
Se di notte sono -15 e di giorno -5, la temperatura esterna è di -10°C.

Ed ecco alcuni valori calcolati temperature invernali per le città russe.

Città	Temperatura di progetto, C
Arcangelo	-18
Belgorod	-13
Volgograd	-17
Verkhoyansk	-53
Irkutsk	-26
Krasnodar	-7
Mosca	-15
Novosibirsk	-24
Rostov sul Don	-11
Soci	+1
Tjumen'	-22
Khabarovsk	-27
Yakutsk	-48

La foto mostra l'inverno a Verkhoyansk.

Regolazione

Se la gestione della centrale termica e delle reti di riscaldamento è responsabile dei parametri del percorso, la responsabilità dei parametri della rete interna spetta ai residenti delle abitazioni. Una situazione molto tipica è quando, quando i residenti si lamentano del freddo nei loro appartamenti, le misurazioni mostrano deviazioni dal programma verso il basso. Accade un po' meno spesso che le misurazioni nei pozzi termici mostrino una temperatura di ritorno dall'abitazione elevata.

Come allineare i parametri di riscaldamento al programma con le proprie mani?

Alesatura dell'ugello

Quando la temperatura della miscela e del ritorno è bassa, la soluzione ovvia è aumentare il diametro dell'ugello elevatore. Come si fa?

Le istruzioni sono a disposizione del lettore.

1. Tutte le valvole o le valvole nell'unità ascensore (ingresso, casa e fornitura di acqua calda) sono chiuse.
2. L'ascensore è in fase di smantellamento.
3. L'ugello viene rimosso e forato 0,5-1 mm.
4. L'ascensore viene assemblato e avviato con lo spurgo dell'aria nell'ordine inverso.

Consiglio: al posto delle guarnizioni in paronite, potete mettere sulle flange delle guarnizioni in gomma, tagliate a misura della flangia da una camera d'aria di un'auto.

Un'alternativa è installare un ascensore con un ugello regolabile.

Soppressione dello starter

In una situazione critica ( freddo estremo e surgelati) l'ugello può essere completamente rimosso. Per evitare che l'aspirazione diventi un ponticello, viene soppressa con una frittella lamiera d'acciaio almeno un millimetro di spessore.

Attenzione: si tratta di una misura di emergenza utilizzata in casi estremi, poiché in questo caso la temperatura dei termosifoni in casa può raggiungere i 120-130 gradi.

Regolazione differenziale

A temperature elevate come misura temporanea fino alla fine stagione di riscaldamento Si pratica per regolare il differenziale sull'elevatore utilizzando una valvola.

1. L'acqua calda passa al tubo di alimentazione.
2. Sulla linea di ritorno è installato un manometro.
   
3. La valvola di ingresso sulla tubazione di ritorno è completamente chiusa per poi aprirsi gradualmente con pressione controllata da un manometro. Se si chiude semplicemente la valvola, l'cedimento delle guance sullo stelo può arrestare e sbrinare il circuito. La differenza si riduce aumentando la pressione di ritorno di 0,2 atmosfere al giorno con il controllo giornaliero della temperatura.

Conclusione

I computer funzionano da molto tempo con successo non solo sulle scrivanie degli impiegati, ma anche nei sistemi di produzione e di gestione della produzione. processi tecnologici. L'automazione controlla con successo i parametri dei sistemi di riscaldamento degli edifici, fornendo...

Dato temperatura richiesta aria (a volte cambiando durante il giorno per risparmiare denaro).

Ma l'automazione deve essere configurata correttamente, dati i dati iniziali e gli algoritmi per funzionare! Questo articolo discute il programma ottimale della temperatura di riscaldamento: la dipendenza dalla temperatura del liquido di raffreddamento di un sistema di riscaldamento dell'acqua temperature diverse aria esterna.

Questo argomento è già stato discusso nell'articolo su. Qui non calcoleremo la perdita di calore di un oggetto, ma considereremo una situazione in cui queste perdite di calore sono note da calcoli precedenti o da dati relativi al funzionamento effettivo di un impianto esistente. Se l'impianto è in funzione, è meglio ricavare il valore della perdita di calore alla temperatura di progetto dell'aria esterna dai dati statistici effettivi degli anni di funzionamento precedenti.

Nell'articolo sopra menzionato, viene risolto il problema della dipendenza della temperatura del liquido di raffreddamento dalla temperatura dell'aria esterna metodo numerico sistema di equazioni non lineari. In questo articolo verranno presentate formule “dirette” per il calcolo delle temperature dell’acqua di “mandata” e di “ritorno”, che rappresentano una soluzione analitica al problema.

Puoi leggere informazioni sui colori delle celle del foglio Excel utilizzate per la formattazione negli articoli della pagina « ».

Calcolo del grafico della temperatura di riscaldamento in Excel.

Pertanto, quando si imposta il funzionamento della caldaia e/o unità termica In base alla temperatura dell'aria esterna, il sistema di automazione deve impostare un programma di temperatura.

Potrebbe essere più corretto posizionare il sensore della temperatura dell'aria all'interno dell'edificio e configurare il funzionamento del sistema di controllo della temperatura del liquido di raffreddamento in base alla temperatura dell'aria interna. Ma spesso è difficile scegliere dove installare il sensore all'interno a causa delle diverse temperature interne varie stanze oggetto o a causa della notevole distanza di questo luogo dal gruppo termico.

Diamo un'occhiata a un esempio. Diciamo che abbiamo un oggetto: un edificio o un gruppo di edifici che riceve energia termica da una fonte comune di fornitura di calore chiusa: locale caldaia e/o unità di riscaldamento. Una fonte chiusa è una fonte da cui è vietato il campionamento acqua calda per l'approvvigionamento idrico. Nel nostro esempio presupponiamo che oltre alla selezione diretta dell'acqua calda non vi sia alcuna selezione del calore per il riscaldamento dell'acqua per la fornitura di acqua calda.

Per confrontare e verificare la correttezza dei calcoli, prendiamo i dati iniziali dall'articolo sopra citato "Calcolo del riscaldamento dell'acqua in 5 minuti!" e creare un piccolo programma in Excel per calcolare la programmazione della temperatura di riscaldamento.

Dati iniziali:

1. Dispersione termica stimata (o effettiva) di un oggetto (edificio) Domanda pag in Gcal/ora alla temperatura esterna di progetto t n scrivere

alla cella D3: 0,004790

2. Temperatura dell'aria stimata all'interno dell'oggetto (edificio) tvr in °C inserire

alla cella D4: 20

3. Temperatura dell'aria esterna stimata t n in °C entriamo

alla cella D5: -37

4. Temperatura acqua stimata alla “mandata” tpr inserire °C

alla cella D6: 90

5. Temperatura stimata dell'acqua di ritorno superiore in °C inserire

alla cella D7: 70

6. Indicatore di non linearità del trasferimento di calore dei dispositivi di riscaldamento usati N scrivere

alla cella D8: 0,30

7. Temperatura attuale dell'aria esterna (che ci interessa). t n in °C entriamo

alla cella D9: -10

Valori delle celleD3 – D8 per un oggetto specifico vengono scritti una volta e non vengono ulteriormente modificati. Valore della cellaD8 può (e dovrebbe) essere modificato determinando i parametri del liquido di raffreddamento per le diverse condizioni meteorologiche.

Risultati del calcolo:

8. Portata d'acqua stimata nel sistema GR in t/ora calcoliamo

nella cella D11: =D3*1000/(D6-D7) =0,239

GR = QR *1000/(Tpr — Top )

9. Flusso di calore relativo Q definire

nella cella D12: =(D4-D9)/(D4-D5) =0,53

Q =(Tvr — TN )/(Tvr — Tn )

10. Temperatura dell'acqua di fornitura TN in °C si calcola

nella cella D13: =D4+0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =61,9

TN = Tvr +0,5*(Tpr – Top )* Q +0,5*(Tpr + Top -2* Tvr )* Q (1/(1+ N ))

11. Temperatura dell'acqua di ritorno TO in °C si calcola

nella cella D14: =D4-0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =51,4

TO = Tvr -0,5*(Tpr – Top )* Q +0,5*(Tpr + Top -2* Tvr )* Q (1/(1+ N ))

Calcolo della temperatura dell'acqua di alimentazione in Excel TN e sulla linea di ritorno TO per la temperatura esterna selezionata TN completato.

Facciamo un calcolo simile per diverse temperature esterne e costruiamo un grafico della temperatura di riscaldamento. (Puoi leggere come creare grafici in Excel.)

Confrontiamo i valori ottenuti del grafico della temperatura di riscaldamento con i risultati ottenuti nell'articolo "Calcolo del riscaldamento dell'acqua in 5 minuti!" - i valori sono gli stessi!

Risultati.

Il valore pratico del calcolo presentato del programma della temperatura di riscaldamento è che tiene conto del tipo di dispositivi installati e della direzione del movimento del liquido di raffreddamento in questi dispositivi. Coefficiente di nonlinearità del trasferimento di calore N, che influisce notevolmente sulla curva della temperatura di riscaldamento, varia da apparecchio a apparecchio.

È possibile ottenere un consumo energetico economico nel sistema di riscaldamento se vengono soddisfatti determinati requisiti. Un'opzione è quella di avere un diagramma della temperatura, che rifletta il rapporto tra la temperatura emanata dalla fonte di riscaldamento e quella ambiente esterno. I valori dei valori consentono di distribuire in modo ottimale il calore e l'acqua calda al consumatore.

I grattacieli sono collegati principalmente a riscaldamento centralizzato. Le fonti che trasmettono energia termica sono le caldaie o le centrali termoelettriche. L'acqua viene utilizzata come refrigerante. Viene riscaldato a una determinata temperatura.

Essendo passato ciclo completo Secondo il sistema, il liquido di raffreddamento, già raffreddato, ritorna alla fonte e avviene il riscaldamento. Le fonti sono collegate ai consumatori tramite reti di riscaldamento. Mentre l'ambiente cambia regime di temperatura, l'energia termica dovrebbe essere regolata in modo che il consumatore riceva il volume richiesto.

Regolazione del calore da sistema centrale può essere fatto in due modi:

1. Quantitativo. In questa forma, il flusso dell'acqua cambia, ma la sua temperatura rimane costante.
2. Qualitativo. La temperatura del liquido cambia, ma il suo flusso non cambia.

Nei nostri sistemi viene utilizzata la seconda opzione di regolamentazione, ovvero qualitativa. Z Qui esiste una relazione diretta tra due temperature: liquido di raffreddamento e ambiente. E il calcolo viene eseguito in modo tale da garantire che il calore nella stanza sia di 18 gradi e oltre.

Possiamo quindi dire che il grafico della temperatura della sorgente è una curva spezzata. La variazione della sua direzione dipende dalle differenze di temperatura (liquido di raffreddamento e aria esterna).

Il programma delle dipendenze può variare.

Un diagramma specifico ha una dipendenza da:

1. Indicatori tecnici ed economici.
2. Apparecchiature di cogenerazione o locale caldaia.
3. Clima.

Gli elevati valori del refrigerante forniscono al consumatore una grande energia termica.

Di seguito è riportato un esempio di diagramma, dove T1 è la temperatura del liquido di raffreddamento, Tnv è l'aria esterna:

Viene utilizzato anche un diagramma del refrigerante restituito. Un locale caldaie o una centrale termica può stimare l'efficienza della fonte utilizzando questo schema. È considerato elevato quando il liquido restituito arriva refrigerato.

La stabilità dello schema dipende dai valori di progettazione del flusso dei fluidi dei grattacieli. Se la portata nel circuito di riscaldamento aumenta, l'acqua ritornerà non raffreddata poiché la portata aumenterà. E viceversa, con un flusso minimo, restituire l'acqua sarà sufficientemente raffreddato.

L'interesse del fornitore è ovviamente la fornitura di acqua di ritorno raffreddata. Ma ci sono alcuni limiti per ridurre il consumo, poiché una diminuzione porta ad una perdita di calore. La temperatura interna del consumatore nell'appartamento inizierà a scendere, il che porterà a una violazione codici di costruzione e il disagio della gente comune.

Da cosa dipende?

La curva della temperatura dipende da due grandezze: aria esterna e liquido di raffreddamento. Il clima gelido porta ad un aumento della temperatura del liquido di raffreddamento. Quando si progetta una fonte centrale, vengono prese in considerazione le dimensioni dell'apparecchiatura, dell'edificio e delle tubazioni.

La temperatura in uscita dal locale caldaia è di 90 gradi, per cui a meno 23°C gli appartamenti sono caldi e hanno un valore di 22°C. Quindi l'acqua di ritorno ritorna a 70 gradi. Tali standard corrispondono alla vita normale e confortevole in casa.

L'analisi e la regolazione delle modalità operative vengono effettuate utilizzando un diagramma di temperatura. Ad esempio, il ritorno di liquido a temperatura elevata indicherà costi elevati del refrigerante. I dati sottostimati saranno considerati un deficit di consumo.

In precedenza, per gli edifici di 10 piani veniva introdotto uno schema con dati calcolati di 95-70°C. Gli edifici sopra avevano il proprio grafico di 105-70°C. I nuovi edifici moderni possono avere una disposizione diversa, a discrezione del progettista. Più spesso ci sono diagrammi di 90-70°C e forse 80-60°C.

Grafico della temperatura 95-70:

Grafico della temperatura 95-70

Come viene calcolato?

Viene selezionato un metodo di controllo, quindi viene effettuato un calcolo. Vengono presi in considerazione l'ordine invernale e inverso dell'approvvigionamento idrico calcolato, la quantità di aria esterna e l'ordine nel punto di interruzione del diagramma. Sono presenti due diagrammi: uno considera il solo riscaldamento, il secondo considera il riscaldamento con consumo di acqua calda.

Per un esempio di calcolo utilizzeremo sviluppo metodologico"Roskommunenergo".

I dati di input per la centrale di generazione di calore saranno:

1. Tnv– la quantità di aria esterna.
2. TVN- aria interna.
3. T1– refrigerante dalla fonte.
4. T2– flusso inverso dell’acqua.
5. T3- ingresso all'edificio.

Esamineremo diverse opzioni di fornitura di calore con valori di 150, 130 e 115 gradi.

Allo stesso tempo, all'uscita ci saranno 70°C.

I risultati ottenuti vengono raccolti in un'unica tabella per la successiva costruzione della curva:

Quindi, abbiamo tre diversi schemi che possono essere utilizzati come base. Sarebbe più corretto calcolare il diagramma individualmente per ciascun sistema. Qui abbiamo esaminato i valori consigliati, esclusi caratteristiche climatiche regione e caratteristiche dell'edificio.

Per ridurre il consumo energetico, basta selezionare un'impostazione di temperatura bassa di 70 gradi e verranno forniti distribuzione uniforme calore attraverso il circuito di riscaldamento. La caldaia deve essere presa con una riserva di carica in modo che il carico del sistema non influisca lavoro di qualità unità.

Regolazione

Regolatore di riscaldamento

Il controllo automatico è fornito dal regolatore del riscaldamento.

Comprende le seguenti parti:

1. Pannello di calcolo e abbinamento.
2. Attuatore lungo il tratto di approvvigionamento idrico.
3. Attuatore, che svolge la funzione di miscelazione del liquido dal liquido di ritorno (ritorno).
4. Aumenta la pompa e un sensore sulla linea di alimentazione dell'acqua.
5. Tre sensori (sulla linea di ritorno, in strada, all'interno dell'edificio). Potrebbero essercene molti nella stanza.

Il regolatore chiude l'alimentazione del liquido, aumentando così il valore tra ritorno e alimentazione al valore specificato dai sensori.

Per aumentare il flusso, c'è una pompa boost e un comando corrispondente dal regolatore. Il flusso in ingresso è controllato da un "bypass freddo". Cioè, la temperatura diminuisce. Parte del liquido circolato lungo il circuito viene inviato alla rete.

I sensori raccolgono le informazioni e le trasmettono alle centraline, determinando una ridistribuzione dei flussi che fornisce uno schema rigido di temperatura per l'impianto di riscaldamento.

A volte viene utilizzato un dispositivo informatico che combina i regolatori dell'acqua calda e del riscaldamento.

Il regolatore dell'acqua calda ha di più diagramma semplice gestione. Il sensore dell'acqua calda regola il flusso dell'acqua con un valore stabile di 50°C.

Vantaggi del regolatore:

1. Lo schema di temperatura è rigorosamente mantenuto.
2. Eliminazione del surriscaldamento del liquido.
3. Efficienza del carburante ed energia.
4. Il consumatore, indipendentemente dalla distanza, riceve calore allo stesso modo.

Tabella con grafico della temperatura

La modalità di funzionamento delle caldaie dipende dalle condizioni meteorologiche ambientali.

Se prendiamo vari oggetti, ad esempio, locali della fabbrica, multipiano e casa privata, tutti avranno un diagramma termico individuale.

Nella tabella mostriamo il diagramma della temperatura della dipendenza degli edifici residenziali dall'aria esterna:

Temperatura esterna	Temperatura dell'acqua di rete nella tubazione di alimentazione	Temperatura dell'acqua di ritorno
+10	70	55
+9	70	54
+8	70	53
+7	70	52
+6	70	51
+5	70	50
+4	70	49
+3	70	48
+2	70	47
+1	70	46
0	70	45
-1	72	46
-2	74	47
-3	76	48
-4	79	49
-5	81	50
-6	84	51
-7	86	52
-8	89	53
-9	91	54
-10	93	55
-11	96	56
-12	98	57
-13	100	58
-14	103	59
-15	105	60
-16	107	61
-17	110	62
-18	112	63
-19	114	64
-20	116	65
-21	119	66
-22	121	66
-23	123	67
-24	126	68
-25	128	69
-26	130	70

SNiP

Ci sono alcune norme che devono essere rispettate nella realizzazione di progetti per reti di riscaldamento e trasporto di acqua calda al consumatore, dove la fornitura di vapore acqueo deve essere effettuata a 400°C, ad una pressione di 6,3 Bar. Si consiglia che l'apporto di calore dalla sorgente venga ceduto al consumatore con valori di 90/70 °C o 115/70 °C.

I requisiti normativi devono essere soddisfatti in conformità con la documentazione approvata con approvazione obbligatoria da parte del Ministero delle Costruzioni del paese.