Обоснование срезки температруного графика Волжский

1. Результаты обследования
и расчетно-аналитическое
обоснование введения срезки 115 °С
к существующему температурному
графику теплоисточников
города Волжский
Волгоградской области

2. Нормативные документы
Запрет на применение для тепловых сетей графиков регулирования
отпуска теплоты «со срезкой» по температурам в соответствующих
нормативных документах отсутствует.
СП 124.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 “Тепловые
сети”)
Федеральный закон от 30.12.2009 №384-ФЗ "Технический регламент о
безопасности зданий и сооружений»
Федеральный Закон № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г. «О теплоснабжении»
«Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда»
(утверждены Постановлением Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170)

3. Оценка последствий перехода на пониженный
график с проектного 150/70 на 110/70
Уменьшение расчетной разности температур
сетевой воды в 2 раза
При сохранении тепловой нагрузки отопления и
вентиляции необходимо обеспечить увеличение
расхода воды для этих потребителей также в 2
раза
Потери давления в тепловой сети и в
теплообменном оборудовании теплоисточника и
тепловых пунктов при квадратичном законе
сопротивления вырастут в 4 раза
Необходимое увеличение мощности сетевых
насосов, соответствующее этим составляющим
гидравлических потерь, должно произойти в 8
раз.
Пропускная способность тепловых сетей,
спроектированных на график 150-70С, не
позволит обеспечить доставку теплоносителя до
потребителей с удвоенным расходом.

4. Реальные примеры нововведений
Парадокс состоит в том, что при сохранении проектного
расхода в сети и снижении температуры воды в подающей линии
даже при низких температурах наружного воздуха в ряде случаев
удалось обеспечить на приемлемом уровне температуру воздуха в
помещениях.
Этот факт автор объясняет тем, что в нагрузке отопления
очень значительная часть приходится на нагрев свежего воздуха,
обеспечивающего нормативный воздухообмен помещений. Реальный
воздухообмен в холодные дни далек от нормативного значения, так
как он может быть обеспечен только открыванием форточек и
оконных створок стеклопакетов. Также отмечается, что российские
нормы воздухообмена в несколько раз превышают нормы Германии,
Финляндии, Швеции, США.
В Киеве снижение температурного графика за счет срезки при
115С было реализовано и не имело отрицательных последствий.
Аналогичная работа выполнена в тепловых сетях Казани и Минска.

5. Постановка задачи
1. Чем объясняется такая совокупность фактов?
2. Можно ли не только объяснить существующее положение дел, но
и обосновать, исходя из обеспечения требований современной
нормативной документации либо срезку температурного
графика при 115С, либо новый температурный график 115-
70(60)С при качественном регулировании сезонной нагрузки?
3. Какие изменения можно рекомендовать в технических условиях
на присоединение потребителей разного вида (жилые здания,
здания общественного назначения, производственные здания)
при понижении температурного графика?
Для типового дома жилой застройки г. Волжский разработан
энергетический паспорт, из которого видно, что заявляенная
тепловая нагрузка отопления дома, действительно, определена при
высоком значении воздухообмена, которое может быть уточнено в
сторону уменьшения, как для максимального, так и для
среднесуточного значений

6. Решение задачи
На примере модельных задач с осредненными параметрами
системы теплоснабжения определено влияние разных факторов на
поведение системы теплоснабжения при температуре воды в
подающей линии до 115С в расчетных условиях по температуре
наружного воздуха
снижение температуры воздуха в помещениях при сохранении
расхода воды в сети;
необходимое повышение расхода в сети с целью сохранения
температуры воздуха в помещениях;
необходимое снижение мощности системы отопления за счет
снижения воздухообмена для проектного расхода воды в сети и
обеспечения расчетной температуры воздуха в помещениях;
необходимое снижение мощности системы отопления за счет
снижения воздухообмена для фактического расхода воды в сети и
обеспечения расчетной температуры воздуха в помещениях.

7. Исходные данные
Проектный температурный график тепловых 2-х магистралей ВТЭЦ и 2-
х магистралей ВТЭЦ-2 в момент их создания – 150-70С, регулирование
качественное, проектный коэффициент смешения элеваторных узлов равен 2,2.
Система теплоснабжения преимущественно открытая. В настоящее
время принят температурный график регулирования 145-68С
Нагрузка, Гкал/ч Отопление Вентиляция ГВС ср. Суммарная
ТМ-1 238,0 17,9 43,8 299,7
ТМ-16 93,5 1,4 4,9 99,8
ТМ-21 284,6 20,2 84,2 389,0
ТМ-24 27,5 0 1,1 28,6
Расчетный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию 8045 т/ч.
ВТЭЦ
ВТЭЦ-2
Расчетный средний расход на ГВС, отбираемый при температуре наружного
воздуха -25С из обратной линии, равен 2062 т/ч. Итого, расчетный расход сетевой
воды в подающих линиях равен 10601 т/ч
По данным диспетчерских рапортов расход сетевой воды в обратном
коллекторе составляет примерно 10536 т/ч. Фактический расход воды,
отбираемый на нужды ГВС, что составляет около 862 т/ч, что в 2,39 раз
меньше расчетного среднечасового значения. Расход воды на системы
отопления и вентиляции составит 10536+862-106=11292 т/ч, что выше
расчетного проектного значения 8539 т/ч на 32,2%
Нагрузка вентиляционная предприятий и общественных зданий равна
39,5 Гкал/ч. Эта нагрузка востребована не все время и, поэтому, максимальное
превышение расхода в системах отопления в сравнении с расчетным значением
может достигать величину 1,404 т/ч (то есть, превышение фактического
расхода сетевой воды над нормативным значением достигает 40,4%)

8. Расчетный элемент – типовое жилое здание
(самые холодные сутки -27.01.14)
исходные
данные
• Заявленная средняя часовая нагрузка ГВС для дома по адресу ул.
Оломоуцкая, д.28 равна 0,1832 Гкал/ч, максимальная часовая –
0,3664 Гкал/ч.
• По данным узлов учета тепловой энергии для дома нагрузка ГВС
среднечасовая изменяется от 0,055 до 0,237 Гкал/ч при среднем
значении за сутки 0,128 Гкал/ч
Расчетные
условия
• Средняя температура наружного воздуха за этот период -23,3С
• Расчетное значение отопительной нагрузки при этой температуре 0,783 Гкал/ч.
• Относительный реальный отпуск теплоты на отопление равен
0,5733/0,783=73,2%
• Средняя температура воздуха в помещениях дома должна быть равной 8,2С, по
факту сохраняется на уровне 18С
Выводы
• Значит, тепловая мощность на нагрев воздуха (инфильтрацию воздуха)
уменьшается на (1-0,732)х0,783=0,210 Гкал/ч. Проектное значение мощности на
подогрев воздуха равно примерно 0,45х0,783=0,352 Гкал/ч
• Следовательно, реальная мощность на подогрев воздуха составляет от
проектного значения примерно 40%. Таким образом, реальная мощность,
затрачиваемая на нагрев наружного воздуха, примерно в 2,5 раза меньше
проектной
• Этот факт, безусловно, свидетельствует об отсутствии необходимого
воздухообмена в доме по факту в связи с отсутствием проветривания
помещений в холодные дни.

9. Вывод:
Одним из параметров аналитического исследования является
расход сетевой воды на отопление, вентиляцию. Его величина
принимается в следующих вариантах:
 проектное значение расхода в соответствии с графиком 150-70С;
 значение расхода, обеспечивающее расчетную температуру воздуха
в помещениях;
 фактическое значение расхода сетевой воды по данным
диспетчерских рапортов.
В настоящей работе делается попытка рассмотреть
современное состояние требований нормативной
документации по воздухообмену помещений.

10. Следует отметить, что в разные периоды проектирования систем
теплоснабжения нормативные документы содержали различные значения
температуры холодной пятидневки:
По СНиП II-А.6-62, действовавшим с 1962 г. по 1972 г. включительно, tн.о=-25С,
по СНиП II-А.6-72, действовавшим с 1972 г. по 1983 г. включительно, tн.о=-22С,
по СНиП 2.01.01-82, действовавшим с 1984 г. по 1999 г. включительно, tн.о=-25С,
а в то же время в актуализированной редакции СНиП “Строительная климатология”
СП 131.13330.2012 tн.о=-22С.
Начало строительства домов в г. Волжский датируется 1951 г. К 1962 г. население
города составило 76 тыс. человек, к 1972 – 160 тыс. человек, к 1982 г. – 226 тыс.
человек, к 1999 г. – 290 тыс. человек, к 2013 г. – 327 тыс. человек.
Следовательно, для большинства систем отопления зданий в городе
Волжский площади приборов отопления проектировались, исходя из температуры
холодной пятидневки равной -25С, тогда как в настоящее время эксплуатация здания
производится в условиях, когда tн.о=-22С. А также имеется превышение площади
поверхностей теплообмена в сравнении с величиной, необходимой для компенсации
тепловых потерь, на величину порядка 10%.
Поэтому можно считать, что установленные приборы отопления, исходя, как из
перепада температур 18+25=43С, так и из перепада температур 18+22=40С, имеют
достаточные площади теплообмена в современных расчетных условиях.

11. Выводы по решению модельных задач
• Расход сетевой воды на отопление
соответствует проектному, температура
воздуха в помещениях снижается до 8,7
при температуре наружного воздуха -
25С; относительная мощность
системы отопления по отношению к
проектному значению составляет 0,784,
о1=115С, о2=52,3С, о3=71,9С
Задача 1 - Снижение
температуры воздуха в
помещениях при
сохранении заявленных
тепловых нагрузок
• Расход сетевой воды на отопление
соответствует проектному, температура
воздуха в помещениях сохраняется на уровне
18 при температуре наружного воздуха -
25С; относительная мощность системы
отопления по отношению к проектному
значению уменьшается до величины 0,706 за
счет снижения затрат тепловой энергии на
вентиляцию, о1=115С, о2=58,5С, о3=76,2С
Задача 2 - Определение
мощности системы
отопления за счет
снижения
вентиляции воздуха
помещений при
расчетном расходе
сетевой воды

12. Выводы по решению модельных задач
• Расход сетевой воды на отопление
возрастает с целью сохранения средней
температуры воздуха в помещениях на
уровне 18С при температуре
наружного воздуха -25С; возрастание
расхода сетевой воды в 2,08 раза,
о1=115С, о2=76,5С, о3=88,5С
Задача 3 - Увеличение
расхода сетевой воды с
целью обеспечения
нормативной
температуры воздуха в
помещениях
• Расход сетевой воды на отопление
соответствует фактическому, температура
воздуха в помещениях сохраняется на
уровне 18С при температуре наружного
воздуха -22С; о1=115С, =65С, =83С,
снижение нагрузки отопления до 0,89 от
расчетного значения производится за счет
снижения затрат тепловой энергии на
вентиляцию
Задача 4 - Снижение
мощности системы
отопления за счет
снижения вентиляции
воздуха помещений в
условиях работы
тепловых магистралей

13. Эволюция нормативных требований к
воздухообмену помещений
В действующих до сих пор СНиП 31-01-2003 появляются понятия режима
обслуживания помещения и нерабочего режима, во время действия которых предъявляются
очень разные количественные требования к воздухообмену. Следовательно, для определения
среднесуточного часового воздухообмена необходимо назначать длительность каждого из
режимов и затем вычислять среднечасовую потребность.
Можно провести аналогию с неодновременным использованием нагрузки ГВС
потребителями, что обязывает вводить коэффициент неравномерности. В условиях г. Волжский
его величина равна 2. Аналогичное значение для вентиляционной составляющей нагрузки
отопления позволяет считать, что соответствующая суммарная нагрузка также будет по факту
уменьшаться, как минимум, в 2 раза в связи с неодновременным открытием форточек и окон в
разных жилых зданиях. В общественных и производственных зданиях наблюдается аналогичная
картина с тем отличием, что в нерабочее время вентиляция минимальна и определяется только
инфильтрацией.
Приведенная в настоящем разделе информация показывает, что в существующих
нормативных документах при разной заселенности квартир максимальная кратность
воздухообмена находится в диапазоне 0,35…0,5 ч-1 по отапливаемому объему здания, в нерабочем
режиме – на уровне 0,1 ч-1.
Это означает, что при определении мощности системы отопления, компенсирующей
трансмиссионные потери тепловой энергии и затраты на подогрев наружного воздуха, а также
расхода сетевой воды на нужды отопления можно ориентироваться в первом приближении на
среднее значение кратности воздухообмена жилых многоквартирных домов 0,35 ч-
В разработанном энергетическом паспорте для дома по адресу ул. Оломоуцкая, д. 28
показано, что при вычислении нагрузки отопления дома кратность воздухообмена соответствует
уровню 0,7 ч-1, что в 2 раза превышает рекомендуемое выше значение, не противоречащее
требованиям современных СТО.

14. Уточнение расчетной нагрузки
Заявленная нагрузка систем отопления тепловых магистралей ВТЭ и ВТЭЦ составляет 643,6
Гкал/ч. Эта нагрузка соответствует расчетной температуре наружного воздуха -25С.
Повышение расчетной температуры наружного воздуха до -22С снижает расчетную
нагрузку отопления до величины 598,7 Гкал/ч.
Замена оконных блоков на стеклопакеты, которая произошла практически повсеместно. Доля
потерь тепловой энергии через окна составляет около 20% от общей нагрузки отопления. Замена
оконных блоков на стеклопакеты привела к увеличению термического сопротивления с 0,3 до 0,4
м2∙К/Вт, соответственно, тепловая мощность теплопотерь уменьшилась до величины 558,8 Гкал/ч.
Для жилых зданий доля вентиляционной нагрузки в нагрузке отопления в проектах, выполненных до
начала 2000-х годов составляет около 40%, позже – порядка 55%. Примем среднюю долю
вентиляционной составляющей в нагрузке отопления в размере 45%. Она соответствует кратности
воздухообмена 1,0. По нормам СТО максимальная кратность воздухообмена находится на уровне
0,5, среднесуточная – на уровне 0,35. Следовательно, снижение нормы воздухообмена с 1,0 до 0,5
приводит к падению суммарной отопительной нагрузки до величины 433,1 Гкал/ч.
Вентиляционная нагрузка востребована случайным образом, поэтому, как и нагрузка ГВС с учетом
коэффициентов часовой неравномерности. Доля максимальной нагрузки вентиляции в составе
нагрузки отопления составляет 0,45х(1,0-0,5)/1,0=22,5%. Коэффициент часовой неравномерности
примем таким же, как и для ГВС, равным Kчас.вент=2. Следовательно, общая нагрузка систем отопления
для теплоисточников с учетом снижения вентиляционной максимальной нагрузки для новых
расчетных условий, замены оконных блоков на стеклопакеты и неодновременности востребования
вентиляционной нагрузки составит величину 433,1х(0,55+0,225/2)=286,9 Гкал/ч, что составляет
44,6%50%от заявленной нагрузки.

15. Обоснование снижения температурного графика
На переходный период ввести температурный график 150-70С со срезкой
115С. При таком графике расход сетевой воды в тепловой сети для нужд отопления,
вентиляции сохранить на существующем уровне, когда он превышает расчетное
значение по нагрузкам отопления, вентиляции в 1,322 раза.
При температуре наружного воздуха в диапазоне от -12С до -22С считать
нагрузку отопления потребителей сниженной в диапазоне от 100% до 87% по
отношению к заявленной нагрузке с учетом температуры наружного воздуха.
Уменьшение отопительной нагрузки до 87% в расчетных условиях по температуре
наружного воздуха относить за счет снижения затрат тепловой энергии на
вентиляцию, исходя из обеспечения необходимого среднесуточного воздухообмена
жилых многоквартирных зданий по современным нормам на уровне 0,35 ч-1.
После уточнения тепловых нагрузок систем отопления потребителей разработать
график регулирования сезонной нагрузки 150-70С со срезкой на 115С.
Возможность перехода на классический график 115-70С при качественном
регулировании будет определена только после уточнения сниженных нагрузок
отопления.
Рекомендовать застройщикам новых жилых зданий и ремонтным организациям,
выполняющим капитальный ремонт старого жилого фонда, применение
современных систем вентиляции, позволяющих производить регулирование
воздухообмена, в том числе механических с системами рекуперации тепловой
энергии загрязненного воздуха, а также введение термостатов для регулировки
мощности приборов отопления.

16. Выводы
На основе проведенного анализа и решения модельных
задач, произведены расчеты системы теплоснабжения с
помощью программы “Zulu Thermo”, которые показали
возможность введения срезки 115 °С к существующему
температурному графику теплоисточников города Волжский
Волгоградской области.