Температура отопления воды в системе

Жидкость для отопления дома, температура носителя и объем системы

Эта статья поможет понять, как подбирать и как регулировать температуру такой субстанции, как жидкость для отопления, а также – чем заполнить систему отопления и от чего вообще зависит температура теплоносителя. Поговорим и о регуляторах отопления, которые являются обязательными для того чтобы система теплоснабжения была эффективна.

Регулятор отопления

Перед тем, как заправить систему отопления, обязательно следует обратиться к специалистам за консультацией – будет ли это вода, или же антифриз. Выбирая температуру жидкости для отопления, учитывают такие факторы:

• благоприятный температурный режим в помещении;
• качественная работа котельного оборудования;
• эффективная передача тепла по трубам.

Задача отопительной системы – в обеспечении в здании тепла. Заполнение системы отопления определенным носителем тепла – важный момент. Нормы температурного режима отражены в документах. В жилых домах минимумом температуры в комнатах считается +18 градусов, а в детских садах и больницах он равен +21 градусу. Тепло в помещении зависит ещё и от температуры на улице, а также нужно учитывать потерю тепла и от вентиляции, через ограждающие конструкции.

Температурный режим в различных помещениях

Сам нагрев жидкости для системы отопления имеет довольно большой температурный диапазон: от 30-40 и до 85-90 градусов. Более 90 градусов не должно быть, так как при такой температуре начинается разложение лакокрасочных покрытий и пыли. Это недопустимо по санитарным нормам.

Для того чтобы определить как можно точнее, какая температура носителя в системе отопления необходима, нужно использовать температурные графики, в них указывается зависимость параметров носителя тепла от температуры воздуха снаружи или же применяется автоматическое регулирование по показаниям датчика в помещении.

Как определить подходящую температуру для работы котельной и передачи тепловой энергии

Для того чтобы от котлов была максимально эффективная отдача, нужна высокая температура. При использовании трубопроводов это тоже актуально, так как горячая жидкость для системы отопления переносит больше энергии. В связи с этим температуру воды на выходе из котла нужно приближать к самым высоким из допустимых пределов.

Зависимость эффективной работы котла отопления от температуры теплоносителя

Минимальный нагрев носителя тепла в котле не должен быть ниже точки росы, это зависит именно от конкретного оборудования, а также от определенного вида топлива.

В противном случае, котёл начнёт «плакать», то есть при горении конденсируется жидкость вместе с различными веществами дымовых газов, что ведёт к быстрому износу оборудования.

Как согласовать нужную температуру жидкости для отопления и котла?

Изучая отзывы, можно отметить, что существует два варианта:

1. выдать на выходе температуру, нужную для системы отопления в таких условиях, пренебрегая при этом эффективностью работы котлов. Обычно этот способ используют в небольших котельных, но даже в этом варианте не всегда получается подать теплоноситель по нужному температурному графику. Например, если на улице положительная температура, то нужный нагрев будет 40-45 градусов, а для горячей воды минимум 50. В данное время всё чаще используют иной подход. Устанавливают на выходе регулятор, он обеспечивает нужный режим для котлов, а также оптимальную температуру в системе отопления, применяя при этом датчики наружной температуры.
2. жидкость в систему отопления дома нагревают максимально на выходе из котельной и при транспортировке по магистральным сетям в то время, как в близости к потребителю доводят параметры до нужных значений, делают это с помощью регулятора. Этот способ прогрессивный и применяется на крупных тепловых сетях. Так как дешевеют различные необходимые для отопления устройства, такие как регуляторы и датчики, этот способ становится всё более популярным и используется даже на маленьких котельных.

Как работает регулятор отопления?

Что такое регулятор? Это такое устройство, которое обеспечивает контроль и корректирует температурные параметры теплоносителя, который заливается в объем системы отопления и циркулирует в системе отопления, выполняя это автоматически.

Принцип работы терморегулятора

Регулятор состоит из таких элементов и узлов:

• коммутирующий и вычислительный блок;
• исполнительный механизм, использующийся на линии подачи носителя тепла;
• исполнительный механизм, использующийся для подмеса воды из обратки. Можно использовать и трёххордовый кран и совместить их.
• повысительный насос на линии «холодного перепуска», хоть и не всегда;
• повысительный насос на линии подачи;
• различная запорная арматура и клапаны;
• датчик, используемый на подаче теплоносителя;
• датчик, используемый на обратке;
• датчик для температуры внешнего воздуха;
• датчик для температуры помещения.

Последние два пункта используются как совместно, так и заменяя друг друга. Это зависит от того, чем задаётся график отопления.

Как проходят процессы управления

Точки установки датчиков терморегулятора

Нужно помнить, что температура теплоносителя на выходе, зависит от того, какой объём воды прошёл через систему отопления. В связи с этим регулятор, когда прикрывает подачу воды, увеличивает различие между подачей и обраткой до нужного значения (на трубопроводях врезают датчики).

Если же необходимо увеличить поток, то в этом случае в систему отопления врезают циркуляционный насос и им тоже руководит регулятор. Если нужно понизить температуру входящего потока, используют «холодный перепуск», то есть часть жидкости, уже проциркулировавшей по системе, опять направляют на вход.

Так, перераспределяя потоки, регулятор обеспечивает нужный температурный график системы отопления. Распределение потоков происходит исходя из данных, которые показывают датчики.

Бывает, что регулятор отопления совмещают с регулятором ГВС, при этом используя один вычислительный блок. Регулятор горячей воды намного проще в управлении и применении. При использовании датчика на линии горячего водоснабжения применяется регулировка прохода теплоносителя через бойлер, что обеспечивает стабильно 50 градусов, требуемых по стандарту.

Какие преимущества у регулятора:

• выдерживается температурный график;
• экономится энергия и топливо. Не происходит повышения нагрева теплоносителя;
• выработка тепла, а также его транспортировка происходят наиболее эффективно для котельных и ТЭЦ;
• регулятор обеспечивает одинаковые условия для всех потребителей, независимо от степени удалённости от самого источника теплоснабжения.

Регулирование температуры теплоносителя

В этой статье я хочу рассказать каким образом и на основании чего производится регулирование температуры теплоносителя. Не думаю, что данная статья будет полезна или интересна работникам теплоэнергетики, так как ничего нового они из нее не почерпнут. А вот обычным гражданам она, надеюсь, окажется полезной.

Я буду приводить цитаты из «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации».

4.11.1. Режим работы теплофикационной установки электростанции и районной котельной (давление в подающих и обратных трубопроводах и температура в подающих трубопроводах) должен быть организован в соответствии с заданием диспетчера тепловой сети.

Температура сетевой воды в подающих трубопроводах в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения температурным графиком должна быть задана по усредненной температуре наружного воздуха за промежуток времени в пределах 12 — 24 ч, определяемый диспетчером тепловой сети в зависимости от длины сетей, климатических условий и других факторов.

Температурный график разрабатывается для каждого города, в зависимости от местных условий. В нем четко определено какая должна быть температура сетевой воды в тепловой сети при конкретной температуре наружного воздуха. Например, при -35° температура теплоносителя должна быть 130/70. Первая цифра определяет температуру в подающем трубопроводе, вторая — в обратном. Задает эту температуру диспетчер тепловых сетей для всех теплоисточников (ТЭЦ, котельные).

Правила допускают отклонения от заданных параметров:

4.11.1. Отклонения от заданного режима за головными задвижками электростанции (котельной) должны быть не более:

• по температуре воды, поступающей в тепловую сеть, ±3%;
• по давлению в подающих трубопроводах ±5%;
• по давлению в обратных трубопроводах ±0,2 кгс/см2 (±20 кПа).

4.12.36. Для водяных систем теплоснабжения в основу режима отпуска тепла должен быть положен график центрального качественного регулирования. Допускается применение качественно-количественного и количественного графиков регулирования отпуска тепла при необходимом уровне оснащения источников тепловой энергии, тепловых сетей и систем теплопотребления средствами автоматического регулирования, разработке соответствующих гидравлических режимов.

При наличии нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура воды в подающем трубопроводе сети должна быть:

Этой весной мне позвонил один мужик и стал мне рассказывать как жарко у него дома и, что приходится и днем и ночью держать окна открытыми и т. д. и т. п. На улице, действительно, было уже тепло, но постановления об окончании отопительного сезона еще не было. Я пытался ему объяснить, что прохладнее батареи не станут, т. к. на выходе из котельной температура теплоносителя составляет минимальные 70°С, согласно правилам. Мои доводы разбивались о стену непонимания этого «разогретого парня». Живет он недалеко от котельной, поэтому получал тепловую энергию практически без потерь. Я искренне сочувствовал ему, так как сам страдал от жары в квартире, но слушать меня он не хотел. «Убавьте температуру и точка!» Помочь я ему не мог, только и посоветовал обратиться к своим жилищникам, чтобы они «прижали» отопление в доме.

С такой проблемой люди сталкиваются в начале (в конце) отопительного сезона, т. к. на улице еще бывают (уже стали) теплые деньки, а батареи «жарят» по-полной. Как с этим можно бороться я рассказывал в статье «Регулирование температуры отопительных радиаторов (батарей)».

Так что, дорогие граждане, не пытайтесь как-то воздействовать на тепловые сети, если вам стало очень жарко весной. Они ничего для вас не сделают, т. к. не имеют ни права ни возможности. Жалуйтесь в администрацию, тогда, возможно, они прикажут прекратить отопительный сезон раньше. Но помните, что весной температура на улице изменчива и, если сегодня тепло и вы добились отключения отопления, то завтра может стать очень холодно, а отключать оборудование гораздо быстрее, чем включать его в работу.

Теперь поговорим о том, как бывает холодно в квартире зимой, особенно когда основательно «подморозит». Если в квартире холодно, то кто обычно виноват? Правильно — тепловые сети! Так думают большинство граждан. Отчасти, они правы, но не все так просто.

Начнем с того, что в сильные морозы газоснабжающие организации могут ввести ограничение на поставки газа. Из-за этого котельным приходится поддерживать температуру теплоносителя «сколько получится». Как правило, градусов на 10 ниже, чем заложено в температурном графике. Электростанциям проще — они переходят на сжигание мазута, а котельным, которые зачастую стоят чуть ли не посреди жилых кварталов, жечь мазут разрешают только в аварийных случаях (например, полное прекращение газоснабжения), чтобы люди не замерзли совсем. Из-за ограничений поставок газа могут даже отключить горячую воду, чтобы снизить расходы теплоносителя и тем самым поддерживать температуру в системах отопления на нужном уровне. Так что не удивляйтесь в случае чего.

Также причиной того, что зимой в квартирах холодно, является высокая степень изношенности самих тепловых сетей, а в частности тепловой изоляции трубопроводов. В результате, в дома, которые находятся довольно далеко от теплоисточника теплоноситель «доходит» уже порядком остывший.

Ну и последняя причина, о которой я расскажу — это неудовлетворительная теплоизоляция самих квартир и домов. Щели в окнах, дверях, отсутствие теплоизоляции самого дома — все это приводит к тому, что тепло уходит в окружающую среду и нам холодно. Эту причину устранить можете вы сами. Установите новые окна, сделайте теплоизоляцию квартиры, поменяйте радиаторы отопления на новые, ведь со временем чугунные батареи забиваются и теплоотдача значительно снижается. Кстати, если покрасить батарею в черный цвет, то она будет греть лучше. Это не шутка, опыты подтверждают этот факт.

Ну вот, кажется, и все, что я хотел рассказать в этой статье. Так же хочу оговориться, что я писал статью, основываясь во многом на личном опыте. В разных регионах нашей страны ситуация может быть разной и в корне отличаться от того, что я тут понаписал. Но в целом, думаю, обстановка схожа. По крайней мере в крупных городах.

Температура воды в сети отопления. Какой температурный график системы отопления и от чего он зависит

Температура воды в сети отопления. Какой температурный график системы отопления и от чего он зависит

Температурный график представляет собой зависимость степени нагрева воды в системе от температуры холодного наружного воздуха. После необходимых вычислений результат представляют в виде двух чисел. Первое означает температуру воды на входе в систему теплоснабжения, а вторая на выходе.

Например, запись 90-70ᵒС означает, что при заданных климатических условиях для отопления определенного здания понадобится, чтобы на входе в трубы теплоноситель имел температуру 90ᵒС, а на выходе 70ᵒС.

Все значения представляются для температуры воздуха снаружи по наиболее холодной пятидневке. Данная расчетная температура принимается по СП «Тепловая защита зданий». Внутренняя температура для жилых помещений по нормам принимается 20ᵒС. График обеспечит правильную подачу теплоносителя в трубы отопления. Это позволит избежать переохлаждения помещений и нерационального расхода ресурсов.

Необходимость выполнения построений и расчетов

Температурный график необходимо разрабатывать для каждого населенного пункта. Он позволяет обеспечиться наиболее грамотную работу системы отопления, а именно:

1. Привести в соответствие тепловые потери во время подачи горячей воды в дома со среднесуточной температурой наружного воздуха.
2. Предотвратить недостаточный нагрев помещений.
3. Обязать тепловые станции поставлять потребителям услуги, соответствующие технологическим условиям.

Такие вычисления необходимы, как для крупных отопительных станций, так и для котельных в небольших населенных пунктах. В этом случае результат расчетов и построений будет называться график котельной.

Способы регулирования температуры в системе отопления

По завершении расчетов необходимо добиться вычисленной степени нагрева теплоносителя. Достигнуть ее можно несколькими способами:

• количественным;
• качественным;
• временным.

В первом случае изменяют расход воды, поступающей в отопительную сеть, во втором регулируют степень нагрева теплоносителя. Временный вариант предполагает дискретную подачу горячей жидкости в тепловую сеть.

Для центральной системы теплоснабжения наиболее характерен качественный, способ при этом объем воды, поступающий в отопительный контур, остается неизменным.

Виды графиков

В зависимости от назначения тепловой сети способы выполнения отличаются. Первый вариант — нормальный график отопления. Он представляет собой построения для сетей, работающих только на отопление помещений и регулируемых централизованно.

Повышенный график рассчитывается для тепловых сетей, обеспечивающих отопление и снабжение горячей водой. Он строится для закрытых систем и показывает суммарную нагрузку на систему подачи горячей воды.

Скорректированный график также предназначен для сетей, работающих и на отопление, и на нагрев. Здесь учитываются тепловые потери при прохождении теплоносителя по трубам до потребителя.

Составление температурного графика

Построенная прямая линия зависит от следующих значений:

• нормируемая температура воздуха в помещении;
• температура наружного воздуха;
• степень нагрева теплоносителя при поступлении в систему отопления;
• степень нагрева теплоносителя на выходе из сетей здания;
• степень теплоотдачи отопительных приборов;
• теплопроводность наружных стен и общие тепловые потери здания.

Чтобы выполнить грамотный расчет, необходимо вычислить разницу между температурами воды в прямой и обратной трубе Δt. Чем выше значение в прямой трубе, тем лучше теплоотдача системы отопления и выше температура внутри помещений.

Чтобы рационально и экономно расходовать теплоноситель, необходимо добиться минимально возможного значения Δt. Это можно обеспечить, например, проведением работ по дополнительному утеплению наружных конструкций дома (стен, покрытий, перекрытий над холодным подвалом или техническим подпольем).

Расчет режима отопления

В первую очередь необходимо получить все исходные данные. Нормативные значения температур наружного и внутреннего воздуха принимаются по СП «Тепловая защита зданий». Для нахождения мощности отопительных приборов и тепловых потерь потребуется воспользоваться следующими формулами.

Тепловые потери здания

Исходными данными в этом случае станут:

• толщина наружных стен;
• теплопроводность материала, из которого изготовлены ограждающие конструкции (в большинстве случаев указывается производителем, обозначается буквой λ);
• площадь поверхности наружной стены;
• климатический район строительства.

В первую очередь находят фактическое сопротивление стены теплопередаче. В упрощенном варианте можно его найти как частное толщины стены и ее теплопроводности. Если наружная конструкция состоит из нескольких слоев, по отдельности находят сопротивление каждого из них и складывают полученные значения.

Тепловые потери стен рассчитываются по формуле:

Q = F*(1/R 0)*(t внутр. воздуха -t наружн. воздуха)

Здесь Q – это тепловые потери в килокалориях, а F – площадь поверхности наружных стен. Для более точного значения необходимо учесть площадь остекления и его коэффициент теплопередачи.

Расчет поверхностной мощности батарей

Удельная (поверхностная) мощность вычисляется как частное максимальной мощности прибора в Вт и площади поверхности теплоотдачи. Формула выглядит следующим образом:

Р уд = Р max /F акт

Расчет температуры теплоносителя

На основе полученных значений подбирается температурный режим отопления и строится прямая теплоотдачи. По одной оси наносятся значения степени нагрева подаваемой в систему отопления воды, а по другой температура наружного воздуха. Все величины принимаются в градусах Цельсия. Результаты расчета сводятся в таблицу, в которой указаны узловые точки трубопровода.

Проводить вычисления по методике достаточно сложно. Для выполнения грамотного расчета лучше всего воспользоваться специальными программами.

Для каждого здания такой расчет выполняется в индивидуальном порядке управляющей компанией. Для примерного определения воды на входе в систему можно воспользоваться существующими таблицами.

1. Для крупных поставщиков тепловой энергии используют параметры теплоносителя 150-70ᵒС, 130-70ᵒС, 115-70ᵒС.
2. Для небольших систем на несколько многоквартирных домов применяются параметры 90-70ᵒС (до 10 этажей), 105-70ᵒС (свыше 10 этажей). Может также быть принят график 80-60ᵒС.
3. При обустройстве автономной системы отопления для индивидуального дома достаточно контроля над степенью нагрева с помощью датчиков, график можно не строить.

Выполненные мероприятия позволяют определять параметры теплоносителя в системе в определенный момент времени. Анализируя совпадение параметров с графиком можно проверять эффективность отопительной системы. В таблице температурного графика указывается также степень нагрузки на систему отопления.

Просматривая статистику посещения нашего блога я заметил, что очень часто фигурируют такие поисковые фразы как, например, «какая должна быть температура теплоносителя при минус 5 на улице?» . Решил выложить старый график качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха . Хочу предупредить тех, кто на основании этих цифр попытается выяснить отношения с ЖЭУ или тепловыми сетями: отопительные графики для каждого отдельного населенного пункта разные (я писал об этом в статье ). По данному графику работают тепловые сети в Уфе (Башкирия).

Так же хочу обратить внимание на то, что регулирование происходит по среднесуточной температуре наружного воздуха, так что, если, например, на улице ночью минус 15 градусов, а днем минус 5 , то температура теплоносителя будет поддерживаться в соответствии с графиком по минус 10 о С .

Как правило, используются следующие температурные графики: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . Выбирается график в зависимости от конкретных местных условий. Домовые системы отопления работают по графикам 105/70 и 95/70. По графикам 150, 130 и 115/70 работают магистральные тепловые сети.

Рассмотрим пример как пользоваться графиком. Предположим, на улице температура «минус 10 градусов». Тепловые сети работают по температурному графику 130/70 , значит при -10 о С температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть 85,6 градусов, в подающем трубопроводе системы отопления — 70,8 о С при графике 105/70 или 65,3 о С при графике 95/70. Температура воды после системы отопления должны быть 51,7 о С.

Как правило, значения температуры в подающем трубопроводе тепловых сетей при задании на теплоисточник округляются. Например, по графику должно быть 85,6 о С, а на ТЭЦ или котельной задается 87 градусов.

Температура наружного воздуха Тнв, о С	Температура сетевой воды в подающем трубопроводе Т1, о С			Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления Т3, о С		Температура воды после системы отопления Т2, о С
	150	130	115	105	95
8	53,2	50,2	46,4	43,4	41,2	35,8
7	55,7	52,3	48,2	45,0	42,7	36,8
6	58,1	54,4	50,0	46,6	44,1	37,7
5	60,5	56,5	51,8	48,2	45,5	38,7
4	62,9	58,5	53,5	49,8	46,9	39,6
3	65,3	60,5	55,3	51,4	48,3	40,6
2	67,7	62,6	57,0	52,9	49,7	41,5
1	70,0	64,5	58,8	54,5	51,0	42,4
0	72,4	66,5	60,5	56,0	52,4	43,3
-1	74,7	68,5	62,2	57,5	53,7	44,2
-2	77,0	70,4	63,8	59,0	55,0	45,0
-3	79,3	72,4	65,5	60,5	56,3	45,9
-4	81,6	74,3	67,2	62,0	57,6	46,7
-5	83,9	76,2	68,8	63,5	58,9	47,6
-6	86,2	78,1	70,4	65,0	60,2	48,4
-7	88,5	80,0	72,1	66,4	61,5	49,2
-8	90,8	81,9	73,7	67,9	62,8	50,1
-9	93,0	83,8	75,3	69,3	64,0	50,9
-10	95,3	85,6	76,9	70,8	65,3	51,7
-11	97,6	87,5	78,5	72,2	66,6	52,5
-12	99,8	89,3	80,1	73,6	67,8	53,3
-13	102,0	91,2	81,7	75,0	69,0	54,0
-14	104,3	93,0	83,3	76,4	70,3	54,8
-15	106,5	94,8	84,8	77,9	71,5	55,6
-16	108,7	96,6	86,4	79,3	72,7	56,3
-17	110,9	98,4	87,9	80,7	73,9	57,1
-18	113,1	100,2	89,5	82,0	75,1	57,9
-19	115,3	102,0	91,0	83,4	76,3	58,6
-20	117,5	103,8	92,6	84,8	77,5	59,4
-21	119,7	105,6	94,1	86,2	78,7	60,1
-22	121,9	107,4	95,6	87,6	79,9	60,8
-23	124,1	109,2	97,1	88,9	81,1	61,6
-24	126,3	110,9	98,6	90,3	82,3	62,3
-25	128,5	112,7	100,2	91,6	83,5	63,0
-26	130,6	114,4	101,7	93,0	84,6	63,7
-27	132,8	116,2	103,2	94,3	85,8	64,4
-28	135,0	117,9	104,7	95,7	87,0	65,1
-29	137,1	119,7	106,1	97,0	88,1	65,8
-30	139,3	121,4	107,6	98,4	89,3	66,5
-31	141,4	123,1	109,1	99,7	90,4	67,2
-32	143,6	124,9	110,6	101,0	94,6	67,9
-33	145,7	126,6	112,1	102,4	92,7	68,6
-34	147,9	128,3	113,5	103,7	93,9	69,3
-35	150,0	130,0	115,0	105,0	95,0	70,0

Прошу не ориентироваться на диаграмму в начале поста — она не соответствует данным из таблицы.

Расчет температурного графика

Методика расчета температурного графика описана в справочнике (Глава 4, п. 4.4, с. 153,).

Это довольно трудоемкий и долгий процесс, так как для каждой температуры наружного воздуха нужно считать несколько значений: Т 1 , Т 3 , Т 2 и т. д.

К нашей радости у нас есть компьютер и табличный процессор MS Excel. Коллега по работе поделился со мной готовой таблицей для расчета температурного графика. Её в свое время сделала его жена, которая трудилась инженером группы режимов в тепловых сетях.

Для того, чтобы Excel расчитал и построил график достаточно ввести несколько исходных значений:

• расчетная температура в подающем трубопроводе тепловой сети Т 1
• расчетная температура в обратном трубопроводе тепловой сети Т 2
• расчетная температура в подающем трубопроводе системы отопления Т 3
• Температура наружного воздуха Т н.в.
• Температура внутри помещения Т в.п.
• коэффициент «n » (он, как правило, не изменен и равен 0,25)
• Минимальный и максимальный срез температурного графика Срез min, Срез max .

Все. больше ничего от вас не требуется. Результаты вычислений будут в первой таблице листа. Она выделена жирной рамкой.

Диаграммы также перестроятся под новые значения.

Также таблица считает температуру прямой сетевой воды с учетом скорости ветра.

Каждая система отопления имеет определенные характеристики. К ним относят мощность, теплоотдачу и температурный режим работы. Они определяют эффективность работы, напрямую влияя на комфорт проживания в доме. Как правильно выбрать температурный график и режим отопления, его расчет?

Составление температурного графика

Температурный график работы системы отопления вычисляется по нескольким параметрам. От выбранного режима зависит не только степень нагрева помещений, но и расход теплоносителя. Это же влияет на текущие затраты по обслуживанию отопления.

Составленный график температурного режима отопления зависит от нескольких параметров. Главным из них является уровень нагрева воды в магистралях. Он же, в свою очередь, состоит из следующих характеристик:

• Температура в подающем и обратном трубопроводе. Замеры выполняются в соответствующих патрубках котла;
• Характеристики степени нагрева воздуха в помещении и на улице.

Корректный расчет температурного графика отопления начинается с вычисления разницы между температурой горячей воды в прямом и подающем патрубке. Эта величина имеет следующее обозначение:

Где Tвх – температура воды в подающей магистрали, Tоб – степень нагрева воды в обратной трубе.

Для увеличения теплоотдачи системы отопления необходимо повысить первое значение. Для уменьшения расхода теплоносителя ∆t должна быть минимальной. Именно это и является основной сложностью, так как температурный график котельной отопления напрямую зависит от внешних факторов – тепловых потерь в здании, воздуха на улице.

Для оптимизации мощности отопления необходимо сделать теплоизоляцию наружных стен дома. Этим уменьшатся тепловые потери и расход энергоносителя.

Расчет температурного режима

Для определения оптимального температурного режима необходимо учитывать характеристики компонентов отопления – радиаторов и батарей. В частности – удельную мощность (Вт/см²). Это напрямую скажется на тепловой отдаче нагретой воды воздуху в помещение.

Также необходимо сделать ряд предварительных расчетов. При этом учитываются характеристики дома и отопительных приборов:

• Коэффициент сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций. Оно должно быть не менее 3, 35 м²*С/Вт. Зависит от климатических особенностей региона;
• Поверхностная мощность радиаторов.

Температурный график системы отопления имеет прямую зависимость от этих параметров. Для вычисления тепловых потерь дома необходимо знать толщину наружных стен и материал постройки. Расчет поверхностной мощности батарей выполняется по следующей формуле:

Где Р – максимальная мощность, Вт, Fакт – площадь радиатора, см².

Согласно полученным данным составляется температурный режим для отопления и график теплоотдачи в зависимости от температуры на улице.

Для своевременного изменения параметров отопления устанавливают температурный регулятор отопления. Это устройство подключается к термометрам на улице и в помещении. В зависимости от текущих показателей происходит регулировка работы котла или объема притока теплоноситель в радиаторы.

Недельный программатор является оптимальным температурным регулятором отопления. С его помощью можно максимально автоматизировать работу всей системы.

Централизованное отопление

Для централизованного теплоснабжения температурный режим системы отопления зависит от характеристик системы. В настоящее время есть несколько видов параметров теплоносителя, поступающего к потребителям:

• 150°С/70°С . Для нормализации температуры воды с помощью элеваторного узла происходит ее смешивание с охлажденным потоком. В данном случае можно составить индивидуальный температурный график отопительной котельной для конкретного дома;
• 90°С/70°С . Свойственен для небольших частных отопительных систем, рассчитанных для теплоснабжения нескольких многоквартирных домов. В этом случае можно не устанавливать смесительный узел.

В обязанность коммунальных служб входит расчет температурного отопительного графика и контроль его параметров. При этом степень нагрева воздуха в жилых помещениях должна быть на уровне +22°С. Для нежилых этот показатель немного ниже – +16°С.

Для централизованной системы составление корректного температурного графика котельной отопления требуется для обеспечения оптимальной комфортной температуры в квартирах. Основная проблема заключается в отсутствии обратной связи – невозможно регулировать параметры теплоносителя в зависимости от степени нагрева воздуха в каждой квартире. Именно поэтому составляется температурный график отопительной системы.

Копию графика отопления можно потребовать в Управляющей Компании. С его помощью можно контролировать качество поставляемых услуг.

Автономное отопление

Делать аналогичные расчеты для автономных систем теплоснабжения частного дома зачастую не нужно. Если в схеме предусмотрены комнатные и уличные температурные датчики – информация о них будет поступать в блок управления котлом.

Поэтому для уменьшения расхода энергоносителя чаще всего выбирают низкотемпературный режим работы отопления. Он характеризуется относительно небольшим нагревом воды (до +70°С) и высокой степенью ее циркуляции. Это необходимо для равномерного распределения тепла по всем отопительным приборам.

Для реализации подобного температурного режима системы отопления потребуется выполнение следующих условий:

• Минимальные тепловые потери в доме. Однако при этом не нужно забывать о нормальном воздухообмене – обустройство вентиляции обязательно;
• Высокая тепловая отдача радиаторов;
• Установка автоматических регуляторов температуры в отоплении.

Если же есть необходимость выполнить корректный расчет работы системы- рекомендуется воспользоваться специальными программными комплексами. Для самостоятельного вычисления необходимо учесть слишком много факторов. Но с их помощью можно составить примерные температурные графики режимов отопления.

Однако следует учитывать, что точный расчет температурного графика теплоснабжения делается для каждой системы индивидуально. В таблицах приведены рекомендованные значения степени нагрева теплоносителя в подающей и обратной трубе в зависимости от температуры на улице. При выполнении вычислений не учитывались характеристики здания, климатические особенности региона. Но даже несмотря на это их можно использовать в качестве основы для создания температурного графика отопительной системы.

Максимальная нагрузка системы не должна сказываться на качестве работы котла. Поэтому рекомендуется приобретать его с запасом мощности на 15-20%.

Даже у самого точного температурного графика котельной отопления в процессе работы будут наблюдаться отклонения расчетных и фактических данных. Это связано с особенностями эксплуатации системы. Какие факторы могут влиять на текущий температурный режим теплоснабжения?

• Загрязнение трубопроводов и радиаторов. Во избежание этого следует проводить периодическую очистку системы отопления;
• Неправильная работа регулирующей и запорной арматуры. Обязательно выполняется проверка работоспособности всех компонентов;
• Нарушение режима функционирования котла – резкие скачки температуры как следствие – давления.

Поддержание оптимального температурного режима системы возможно только при правильном выборе ее компонентов. Для этого следует учитывать их эксплуатационные и технические свойства.

Регулировку нагрева батареи можно выполнять с помощью термостата, с принципом работы которого можно ознакомиться в видеоматериале:

Из цикла статей «Что делать, если холодно в квартире»

Что такое – температурный график?

Температура воды в системе отопления должна поддерживаться в зависимости от фактической температуры наружного воздуха по температурному графику, который разрабатывается специалистами-теплотехниками проектных и энергоснабжающих организаций по специальной методике для каждого источника теплоснабжения с учетом конкретных местных условий. Эти графики должны разрабатываться исходя из требования, чтобы в холодный период года в жилых комнатах поддерживалась оптимальная температура*, равная 20 – 22 °С.

При расчетах графика учитываются потери тепла (температуры воды) на участке от источника теплоснабжения до жилых домов.

Температурные графики должны быть составлены как для теплосети на выходе из источника теплоснабжения (котельной, ТЭЦ), так и для трубопроводов после тепловых пунктов жилых домов (групп домов), т. е. непосредственно на входе в систему отопления дома.

От источников теплоснабжения в тепловые сети подается горячая вода по следующим температурным графикам: *

• от крупных ТЭЦ:150/70°С, 130/70°С или 105/70°С;
• от котельных и небольших ТЭЦ: 105/70°С или 95/70°С.

*первая цифра – максимальная температура прямой сетевой воды, вторая цифра – ее минимальная температура.

В зависимости от конкретных местных условий могут быть применены и другие температурные графики.

Так, в г. Москва на выходе из основных источников теплоснабжения применяются графики 150/70°С, 130/70°С и 105/70°С (максимальная/минимальная температура воды в системе отопления).

До 1991 года такие температурные графики ежегодно перед осенне-зимним отопительным сезоном утверждались администрациями городов и других населенных пунктов, что было регламентировано соответствующими нормативно-техническими документами (НТД).

В последующем, к сожалению, эта норма из НТД исчезла, все было отдано на откуп «радеющим за народ», но в то же время не желающим упустить прибыли владельцам котельных, ТЭЦ, других заводов – пароходов.

Однако нормативное требование об обязательности составления температурных графиков отопления восстановлено Федеральным Законом № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г «О теплоснабжении ». Вот что в ФЗ-190 регламентируется по температурному графику (статьи Закона расположены автором в их логической последовательности):

«…Статья 23. Организация развития систем теплоснабжения поселений, городских округов
…3. Уполномоченные… органы [см. ст. 5 и 6 ФЗ-190] должны осуществлять разработку, утверждение и ежегодную актуализацию** схем теплоснабжения, которые должны содержать:
…7) Оптимальный температурный график …
Статья 20. Проверка готовности к отопительному периоду
…5. Проверка готовности к отопит. периоду теплоснабжающих организаций… осуществляется в целях …готовности указанных организаций к выполнению графика тепловых нагрузок, поддержанию температурного графика, утвержденного схемой теплоснабжения …
Статья 6. Полномочия органов местного самоуправления поселений, городских округов в сфере теплоснабжения
1. К полномочиям органов местного самоуправления поселений, городских округов по организации теплоснабжения на соответствующих территориях относятся:
…4) выполнение требований, установленных правилами оценки готовности поселений, городских округов к отопительному периоду, и контроль за готовностью теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций, отдельных категорий потребителей к отопительному периоду ;
…6) утверждение схем теплоснабжения поселений, городских округов с численностью населения менее пятисот тысяч человек…;
Статья 4 , пункт2. К полномочиям фед. органа исп. власти, уполномоченного на реализацию гос. политики в сфере теплоснабжения, относятся:
11) утверждение схем теплоснабжения поселений, гор. округов с численностью населения пятьсот тысяч человек и более…
Статья 29. Заключительные положения
…3. Утверждение схем теплоснабжения поселений … должно быть осуществлено до 31 декабря 2011 г.»

А вот что говорится о температурных графиках отопления в «Правилах и нормах технической эксплуатации жилищного фонда » (утв. Пост. Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170):

«…5.2. Центральное отопление
5.2.1. Эксплуатация системы центрального отопления жилых домов должна обеспечивать:
— поддержание оптимальной (не ниже допустимой) температуры воздуха в отапливаемых помещениях;
— поддержание температуры воды, поступающей и возвращаемой из системы отопления в соответствии с графиком качественного регулирования температуры воды в системе отопления (приложение N 11);
— равномерный прогрев всех нагревательных приборов;
5.2.6. В помещении эксплуатационного персонала должны быть:
…д) график температуры подающей и обратной воды в теплосети и в системе отопления в зависимости температуры наружного воздуха с указанием рабочего давления воды на вводе, статического и наибольшего допустимого давления в системе;…»

В связи с тем, что в домовые системы отопления можно подавать теплоноситель с температурой не выше: для двухтрубных систем – 95 °С; для однотрубных — 105°С, на тепловых пунктах (индивидуальных домовых или групповых на несколько домов) перед подачей воды в дома устанавливаются гидроэлеваторные узлы , в которых прямая сетевая вода, имеющая высокую температуру, смешивается с охлажденной обратной водой, возвращающейся из системы отопления дома. После смешивания в гидроэлеваторе вода поступает в домовую систему с температурой по «домовому» температурному графику 95/70 или 105/70°С.

Далее, как пример, приведен температурный график системы отопления после теплового пункта жилого дома для радиаторов по схеме сверху-вниз и снизу-вверх (с интервалами наружной температуры 2 °С), для города с расчетной температурой наружного воздуха 15 °С (Москва, Воронеж, Орел):

Регулятор температуры воды в системе отопления

В статье будет рассказано о том, как самостоятельно изготовить регулятор температуры. Пригодится он для реализации системы управления отопления дома, дачи, теплого пола, теплицы. Впрочем, данную конструкцию можно использовать в качестве основы для автоматического управления температурой в салоне автомобиля. С одним отличием – придется устанавливать другие исполнительные устройства и производить настройку. В продаже сегодня имеется немалое количество терморегуляторов, все они просты в эксплуатации и имеют минимальное число самых необходимых настроек.

Что предлагает рынок

Можно приобрести в хозмаге или даже в интернет-магазине регулятор температуры. Цена его различна, но стартует от 500 рублей. В этих конструкциях имеется несколько функций. И выходной сигнал управления, как правило, предназначен для подключения слаботочной нагрузки.

Как изготовить терморегулятор

Итак, стоит рассмотреть более детально то, как самостоятельно изготовить такой несложный прибор. Обратите внимание на то, что изготавливаться будет терморегулятор на основе микропроцессора. Даже банальные AtMega 128 или AtMega 8 для такой конструкции окажутся идеальными. Банальные они по той причине, что именно эти микроконтроллеры схемотехники (в том числе и самоучки) изучили вдоль и поперек. Все свойства этих элементов изучены, имеется масса литературы по ним с практическими схемами разнообразных конструкций. В том числе на их основе изготавливается и регулятор температуры. Схема проста и не требует особых настроек (разве что программирования).

Расчет устройства

Обратите внимание на то, что для вашего же удобства необходимо использовать дополнительный цифровой модуль – индикатор на светодиодных элементах. Такой регулятор температуры отопления окажется очень удобным в эксплуатации. Итак, у вас имеется микроконтроллер, у него несколько портов ввода и вывода. Их-то и нужно использовать для цели управления. Подключаете единственный измерительный прибор – терморезистор. Затем выясняется, что вам нужно ввести в конструкцию несколько кнопок:

1. Увеличение температуры.
2. Уменьшение температуры.
3. Сброс.

Следовательно, у вас будет задействовано четыре порта ввода. Остальные можно использовать для исполнительных устройств. О них нужно поговорить более детально.

Исполнительные устройства

Если у вас происходит управление электрическими нагревательными элементами, то задача становится очень простой. Выбираете подходящий по току магнитный пускатель и уже этим устройством производите подачу высокого напряжения на элементы нагревателя. Такой регулятор температуры отопления можно сделать даже не прибегая к использованию микроконтроллеров. Аналогичная ситуация и с системой теплого пола. Но вот если у вас газовый котел, придется внести несколько дополнительных элементов. Обратите внимание на то, что нижеприведенная информация дана для ознакомления, за внесение конструктивных изменений в газовую аппаратуру вы отвечаете головой. Но если в целях образования, то вам необходимо открыть подачу газа к нагревательному элементу котла. Но нужно открывать подачу плавно, причем не полностью. Следовательно, стоит учесть это при настройке микроконтроллера. В качестве исполнительного устройства здесь выступает шаговый двигатель и полуоборотный кран, который приводится в движение от мотора.

Алгоритм работы системы управления

Такой точно принцип можно использовать и для системы отопления салона автомобиля, аналогично строится регулятор температуры. Схема устройства приведена в статье. Итак, у вас имеется три кнопки. Следовательно, при нажатии одной микроконтроллер должен понимать, что необходимо увеличить рабочую температуру. При нажатии второй он понимает, что температура уменьшается. Происходит увеличение или уменьшение на один градус (или иной шаг, который вы выбрали при программировании). Третья кнопка возвращает температуру на исходное значение. Но есть еще терморезистор, сигнал с которого поступает на вход контроллера и сравнивается с тем, который был задан при помощи кнопок. Если:

1. Заданное значение выше текущего или, то открывается подача газа к форсункам.
2. Заданное значение ниже текущего или равно ему, подача газа закрыта.

При составлении алгоритма следует учитывать погрешность измерений, точные приборы учета (терморезисторы) вряд ли вы найдете.

Заключение

Вот такой несложный электронный регулятор температуры позволяет собрать микропроцессорная техника. Также стоит отметить, что при программировании можно задать определенный интервал значений температуры. А вместо кнопок использовать одно переменное сопротивление. Аналогичные конструкции используются для инкубаторов. Только стоит учесть, что необходимо четко откалибровать шкалу, чтобы знать, на каком значении температуры находится ручка регулятора.

Как регулировать батареи отопления

Существует несколько способов регулировки отопления на батареях. Одни могут только улучшить микроклимат в доме, другие дают возможность экономить:

• краны и вентили;
• механические терморегуляторы;
• электронные и программируемые терморегуляторы.

Вентили или краны

Это простейший способ регулировки, которым можно только при необходимости снизить температуру в комнате (хотя основное их назначение – отсекать отопительный прибор в случае ремонта).

Если на входе в радиатор стоит шаровый кран, можно просто перекрыть в него поступление горячего теплоносителя.

Регулировка грубая, ведь шаровые краны имеют только положение вкл./выкл. и пытаться поставить их в среднее положение – это сокращать в разы его ресурс (со временем теряют герметичность, и при снятом радиаторе будут капать).

Кроме того, выполнять регулировку можно только в ручном режиме, постоянно следя за температурой на домашнем термометре. После понижения температуры каждый раз краны придётся снова открывать. Кроме того, частое использование крана чревато завоздушиванием стояка.

Конусный вентиль – это более удобная запорная арматура, поскольку его можно приоткрывать так, чтобы пропускать определённое количество горячей воды. Хотя, опять же, регулировка получается довольно грубая и в ручном режиме.

Автоматическая регулировка

Без вмешательства человека работают терморегуляторы. Существует две конструктивные разновидности:

1. Механический.
2. Электронный.

Оба варианта регулируют размер просвета и таким образом уменьшают или увеличивают проходящий поток.

Человек выставляет на термоголовке (или на кнопках в электронном варианте) желаемую мощность, температуру, а устройство придерживается выбранных настроек.

Единожды выставив комфортный показатель можно месяцами не возвращаться к настройкам, как бы ни менялась подача с теплоцентрали и погода за окном.

Устройство терморегулятора

Механический

Комплект состоит из двух элементов – клапан, который врезается в трубу подачи перед радиатором, и термореле (это изящная белая ручка, простым движением одевающаяся на клапан).

В основе механического устройства – законы физики. Внутри термостатического механизма находится шток, связанный с вентилем, перекрывающим поток. Шток подвижен и его положение регулируется объёмами камеры (Сильфона), заполненной:

• газом;
• жидкостью.

Увеличение объёма газа внутри сильфона происходит вследствие температурного расширения.

Существует небольшая разница между жидкостными и газовыми сильфонами. Газовые надёжнее, быстрее реагируют на изменения климата, но способности балансировки температуры у них не такие точные. Жидкостные же немного инертны, однако точно держат заданную температуру. Чаще всего в продаже можно встретить именно их.

Особенности механического устройства:

• недорогие;
• просто ставить и пользоваться;
• не требуется энергия извне;
• невозможность регуляции в отсутствие владельца.

Электронный

Такой прибор имеет на ручке (или вместо неё) дисплей и кнопочную панель.

В комплекте с прибором идёт термодатчик, который иногда размещается вдали от радиатора и дистанционно передаёт сигналы о температуре на регулятор батареи отопления (датчик может быть и встроенным).

• Регуляция без вмешательства человека и подстроек.
• Возможность программирования на часы и дни.
• В отсутствие владельца снижать температуру и вновь её повышать к приходу хозяина.
• Работает на аккумуляторах, которые нужно периодически заряжать (зарядник обычно в комплекте).
• Стоит дороже.

Выбор терморегулятора

Регуляторы могут отличаться в зависимости от того, как и где считывают показания температуры:

• воздуха в комнате;
• теплоносителя внутри системы;
• воздух за пределами помещения.

Самые популярные и удобные – регуляторы, считывающие температуру в комнате. Такие приборы отреагируют, если комната нагрелась от солнечных лучей. Выровняют скачки на кухне в моменты активной готовки.

• однотрубная система;
• двухтрубная.

На упаковке к устройству указывается, для какой разводки они предназначены. В двухтрубной системе нагрузка выше, а значит, требуется запас прочности.

Установка

Внимание нужно уделить правильному расположению термостата. На его корпусе стрелочками указывается направление потока, которое нельзя перепутать.

В однотрубной системе, термостат устанавливается в подающей трубе.

Он может быть с проходным или трёхходовым клапаном. Последний врезается в месте стыка подающей трубы и байпаса. Проходной устанавливается после байпаса, до радиатора.

Места соединения клапана с трубой тщательно герметизируются льном или фум лентой. Их нужно как следует затянуть при помощи разводного ключа. Сама процедура установки достаточно простая, поскольку клапан оснащён накидной гайкой.

Настройка ручного радиаторного терморегулятора

В разных домах, комфортная температура может отличаться. Тщательные точные расчёты может провести специалист – теплотехник.

Примерные позиции на регуляторе:

• Значок снежинка * — это функция поддержания минимальной температуры, чтобы в отсутствие хозяина отопление не размёрзлось. Полезно для загородных домов, владельцы которых не находятся там всё время.
• 1 – можно сказать, это прожиточный минимум, удержит температуру примерно на 15 °C.
• 2 – спальная, 18 °C, при которых комфортно спать.
• 3 – самый популярный показатель – это примерно 21 °C, комфортная для жизни температура.
• 4 – тёплые 24 °C.
• 5 – жаркие 27 °C.

Как увеличить теплоотдачу батарей

Ни один терморегулятор не способен добавить жара в батарею. Он только понижает температуру. Если же проблема в недостатке тепла, подключаются совершенно другие принципы корректировок:

1. Увеличение количества секций.
2. Повышение качества существующего радиатора.
3. Замена на более эффективный.

Подсчитать, сколько секций требуется в конкретную комнату можно, если умножить её площадь на 100 и разделить на теплоотдачу одной секции, которая у Вас установлена. Для чугунного радиатора – это 155 Вт/м2. Это при том, что теплоноситель подаётся не ниже 70 °C, радиатор не слишком старый, а квартира имеет нормальную степень утеплённости.

Дополнительные секции могут потребоваться если:

• квартира угловая;
• на первом и последнем этажах;
• окна без стеклопакетов;
• смонтирована новая вентиляция;
• в комнате с большой балконной дверью.

Низкая теплоотдача может быть следствием завоздушенности батареи. Прежде чем идти на крайние меры, нужно попробовать стравить воздух.

Способ подключения тоже влияет на эффективность обогревателя. Самый лучший вариант – диагональное. Если же смонтировано боковое подключение, длинный радиатор просто не будет прогреваться. Выход – установить удлинитель потока (простейшее устройство в виде трубки, вставляющееся внутрь подачи радиатора).

Старые радиаторы подвержены зарастанию накипью и грязью изнутри. Характеристики их также снижаются. Улучшить ситуацию поможет промывка. Самостоятельно можно снять отдельный радиатор и промыть водой под давлением. Существуют фирмы, занимающиеся промывкой системы в целом.

Ну, и если воздух стравлен, подключение правильное, а греет плохо, можно заменить старый прибор на более новый и с лучшими характеристиками. На сегодняшний день, биметаллические радиаторы считаются средоточием максимума положительных качеств.

Заключение

Остаётся добавить, что в отличие от частных домов, где всё в руках владельца, вмешательство в городскую систему отопления чревато нарушением баланса в ней и негативными последствиями для всего дома. Существуют правовые рычаги и организации, призванные обеспечивать комфорт горожан.

Так, при перетопе, можно обращаться в жилищную инспекцию с письменной жалобой. Также налаживать взаимоотношения между поставщиком тепла и жильцами должны управляющие компании.

Виды температурных регуляторов для батарей

Приспособления, позволяющие настраивать температуру радиаторов отопления, можно разделить на несколько групп в зависимости от их устройства и принципа действия.

Запорные краны

Простейшее приспособление, способное изменять температуру батарей, – это запорный кран. Он может на самом примитивном уровне управлять подачей горячей воды из отопительной системы дома. Запорная арматура имеет вид шарового краника, имеющего всего два положения:

• «закрыто» – движение горячей жидкости остановлено, батарея остывает;
• «открыто» – через радиатор проходит максимальный объем теплоносителя, и он греет в полную силу.

Существенным минусом применения запорного крана является необходимость постоянных манипуляций. Создать устойчивый температурный режим с помощью этого устройства невозможно.

Важно! Шаровой кран нельзя оставлять в промежуточном положении, поскольку перекрывающий клапан повреждается из-за твердых частиц, находящихся в воде отопительной системы.

Использовать кран для регулирования температуры радиатора можно, только если перед батареей установлен байпас (обходная труба). В противном случае закрытый кран нарушит циркуляцию теплоносителя в общедомовой системе.

Ручные вентили

Вентили с ручной регулировкой позволяют изменять объем теплоносителя, поступающего в радиатор, за счет увеличения или уменьшения диаметра проходного отверстия.

В составе конусного вентиля есть клапан, имеющий запорную головку. Она, в свою очередь, связана с рукояткой, на которую может быть нанесена шкала с делениями. Поворот рукоятки вызывает перемещение запорной головки и изменение объема поступающего теплоносителя в меньшую или большую сторону. Метки на шкале позволяют выставить нужную температуру батареи.

Ручные вентили просты, надежны и недороги, однако требуют регулярного контроля.

Автоматические терморегуляторы

Существует более совершенный тип регуляторов для батарей, способный реагировать на температуру воздуха в помещении и автоматически варьировать степень нагрева радиатора. В этом случае изменение диаметра проходного сечения клапана, дозирующего объем поступающей жидкости, происходит по сигналу температурного датчика.

Автоматические регуляторы тепла делятся на два вида:

• термостатические;
• электронные.

В следующем видео можно наглядно познакомиться с принципом работы термостата.

Термостатические терморегуляторы

По своей конструкции термостатическое устройство напоминает ручной вентиль. При этом на его клапане установлена термостатическая головка, управляющая его работой. Термоголовка включает в себя:

• термодатчик, реагирующий на температуру воздуха и связанный с запорной головкой клапана;
• механизм регулировки, имеющий управляющую рукоятку и шкалу настройки.

Выбрать температуру в помещении, которая будет поддерживаться на постоянном уровне без дальнейшего вмешательства, можно, повернув рукоятку в соответствии с требуемым значением на шкале.

Электронные терморегуляторы

Максимальным функционалом обладают электронные устройства, оснащенные блоком управления, как на следующем фото. В него, помимо электронного температурного датчика, входят микропроцессорная схема и панель с кнопками и дисплеем. Запорная головка перемещается с помощью механического реле с электрическим приводом по сигналу, поступающему от управляющей схемы.

Такие терморегуляторы позволяют не только поддерживать требуемую температуру с максимальной точностью, но и дают возможность программировать их работу. Например, ежедневно в будние дни во время отсутствия в квартире жильцов степень нагрева приборов автоматически снижается, а перед приходом хозяев комнаты снова будут прогреваться до оптимальной температуры.

Совет: для изменения способа регулировки батарей необязательно покупать новый терморегулятор. На один клапан обычно можно установить термоэлемент любого типа: ручной или автоматический.

Подробно о самостоятельной установке и настройке терморегулятора для батареи отопления написано в этой статье.

Трехходовой клапан

Нетрадиционным устройством для регулирования температуры отопительных приборов является трехходовой клапан, изображенный на фото ниже. Он ставится на соединении байпаса и подающей трубы, которая идет к батарее. Чтобы устройство могло выполнять функцию стабилизации уровня нагрева радиатора, оно должно иметь терморегулирующую головку.

• В случае подъема температуры возле головки выше требуемой подача теплоносителя в батарею прекращается, поток жидкости движется через байпас.
• Когда происходит остывание, клапан снова открывается, и радиатор нагревается.

Такой способ регулировки используется в однотрубных системах, имеющих вертикальную разводку.

Важно! В многоквартирных домах с централизованным отоплением теплоноситель обычно содержит посторонние частицы, которые засоряют термостаты. Поэтому в квартире без опаски можно ставить ручные краны или вентили, а также трехходовые клапаны. Если вы хотите установить автоматические регуляторы, перед ними нужно обязательно ставить фильтры, которые придется регулярно чистить.

Предназначение регуляторов отопительных систем

Благодаря регуляторам температуры можно автоматически управлять всеми обогревателями и предотвращать сжигание кислорода, отсутствие которого плохо влияет на здоровье и самочувствие человека. Благодаря терморегулятору можно по мере надобности включать и выключать отопление и поддерживать в помещение удобную температуру.

Терморегуляторы используют для:

• контролирования температуры в помещении;
• создания микроклимата;
• сохранение кислорода в доме;
• экономии тепла.

Разновидности регуляторов систем отопления

Для систем отопления используют терморегуляторы нескольких видов:

• механические;
• электронные;
• электромеханические.

С их помощью можно контролировать температуру и поддерживать удобный климат в помещении. Независимо от того, какой регулятор будет применяться, каждый из них обладает достоинствами и недостатками.

Электронные регуляторы

Электронный терморегулятор состоит из 3 главных элементов:

• микропроцессора;
• датчика;
• ключа.

Датчик измеряет температуру воздуха, микропроцессор обрабатывает и передает сигнал, а с помощью ключа совершается коммуникация управления.

Преимущества электронных терморегуляторов заключаются в:

• высокой точности;
• легкости настройки и управлении отопительными системами.

Применяются электронные регуляторы для того, чтобы управлять отопительной системой квартиры или дома и регулировать работу кондиционеров, а также других систем, которые отвечают за поддержку и создание в помещении комфортного микроклимата.

Терморегуляторы электронного образца могут легко монтироваться в систему умного дома и следить за температурой обогревателей и помещений.

Механические регуляторы отопления

Терморегулятор механического типа для радиатора состоит из:

• клапана;
• термической головки.

Эти два элемента работают слажено и без использования посторонней энергии. Термическая головка состоит из нескольких частей: привода, регулятора, газового, жидкостного или упругого элемента.

Принцип работы механического регулятора достаточно прост — колесико с температурой выставляется на нужный уровень с помощью ручного управления.

Механические регуляторы кроме регулировочного колесика могут иметь кнопку включения и выключения, управляются и включаются такие регуляторы только вручную.

Электромеханические регуляторы

Одним из самых простых регуляторов, считается электромеханический. Главным его элементом считается реле, которое бывает нескольких видов, но в системе отопления применяется используется регулятор с реле, у которого некоторые элементы расширяются в момент нагревания.

Такой тип регулятора применяется в масляных радиаторах и бойлерах, где реле представляет собой цилиндрическую трубку, которая наполнена чувствительной жидкостью. Трубка находится в маленьком бачке с водой, которая нагревается.

Выбор терморегулятора

Выбор терморегулятора зависит от:

• внешних климатических условий;
• количества приборов отопления;
• видов обогревателей.

Выбирая регулятор температуры, необходимо учитывать все факторы, которые могут повлиять на его работу.

Системы отопления и регулирование температуры

Отопительные системы могут быть нескольких видов: водяные, паровые, воздушные и комбинированные. Регуляторы температуры могут устанавливаться на любую из них.

Водяное отопление — самый распространенный вариант отопления, где теплоносителем выступает вода, а источник энергии может быть любой.

Электрическое отопление удобное, практичное, безопасное и надежное. Регулировка температуры происходит в зависимости от заданной и действительной температуры.

Механические регуляторы очень просты в использовании и стоят намного дешевле электронных аналогов. Регулирующие механизмы устанавливаются на отопительные приборы к магистрали подачи теплоносителя. Принцип работы механического регулятора очень прост, потому что датчик встроен в клапан, а регулировка температуры происходит за счет увеличения и уменьшения теплоносителя в радиаторе.

Установка регуляторов

Регулятор температуры встраивается в систему и измеряет температуру теплоносителя и внешних параметров, для того чтобы уменьшить его нагрев, необходимо установить нужную температуру на электронном регуляторе или просто подкрутить колесико на механическом.

Устанавливаются регуляторы в нагревательных приборах там, где применяется теплоноситель, а также в автономных приборах и комплексах автономного нагрева и отопления.

Самым оптимальным местом установки терморегулятора является радиатор, отопительный прибор, но только в том случае, если он не закрыт шторами или декоративными решетками. В случае если он будет закрыт, то регулятор температуры будет неправильно и неадекватно ее измерять.

Устанавливать регуляторы можно также на горизонтальной части трубопровода, но рядом с точкой ввода в отопительный прибор.

Чтобы измерения температуры были точными в случае наличия декоративных деталей на радиаторе, следует установить дополнительный термостатический элемент, который будет расположен на некотором расстоянии от датчика, что позволит корректно измерить температуру.

Регуляторы температуры очень хорошо экономят тепло и создают в помещении комфортную обстановку. Независимо от того, какой регулятор будет установлен и какого производства, все они хорошо регулируют температуру. Электронные регуляторы более удобные в использовании, но механические дешевле и надежные.

Конструирование систем комфортного обогрева помещений – достаточно сложная задача. Требования к этим системам возрастают. Сегодня потребители не хотят получать просто абстрактную нормативную температуру воздуха в помещении, а стремятся к тому, чтобы комфортные условия поддерживались вне зависимости от внешних и внутренних факторов. В этом случае не обойтись без использования водяного теплого пола, который перестал быть диковинкой и широко применяется как в коттеджах, так и в многоэтажных домах.

Комфортность нахождения в помещении, обогреваемом с помощью напольного отопления, обеспечивается за счет равномерного распределения тепла по всей поверхности пола и способности системы к саморегулированию. Для понимания сути явления «саморегулирование теплого пола» рассмотрим абстрактную систему напольного отопления и проанализируем, как ведет себя эта система при изменении параметров наружного и внутреннего воздуха (рис. 1а–1г).

Рис. 1а

На улице холодно, солнца нет. Температура поверхности пола составляет 24, воздуха в помещении – 20 °С. Из-за разности этих значений происходит теплообмен между поверхностью пола и внутренним воздухом. Тепловой поток составляет ≈ 45 Вт/м 2 .

Рис. 1б

На улице холодно, появилось солнце. Температура поверхности пола составляет 24 °С, а температура воздуха в помещении поднялась за счет солнечной радиации до 22 °С. Разность температур уменьшилась, и соответственно снизился тепловой поток в помещение: ≈ 21 Вт/м 2 .

Рис. 1в

На улице тепло. Температура поверхности пола составляет 24 °С, а температура воздуха в помещении поднялась за счет солнечной радиации до 24 °С. Разность температур отсутствует. Поэтому теплообмена нет. Тепловой поток равен 0 Вт/м 2 .

Рис. 1г

На улице холодно, солнца нет, открыто окно. Температура поверхности пола составляет 24 °С, а температура воздуха в помещении снизилась до 16 °С за счет увеличения теплопотерь и поступления через окно холодного воздуха. Разность температур между поверхностью пола и внутренним воздухом значительно возросла. Тепловой поток составляет 86 Вт/м 2 .

Однако из-за инерционности системы поверхностного обогрева процесс изменения температуры воздуха в помещении достаточно продолжителен. Повысить оперативность реакции водяного теплого пола можно с помощью грамотного применения средств автоматики и управления.

При использовании напольного отопления в качестве основной системы обогрева вопрос регулирования решается установкой теплогенератора с погодозависимой автоматикой в связке с комнатными термостатами и сервоприводами на каждой петле. Однако в климатических условиях России теплый пол не всегда способен обеспечить компенсацию теплопотерь помещениями. Поэтому в большинстве случаев система отопления проектируется комбинированной, например, водяной теплый пол дополняется радиаторами. При таком подходе система отопления условно делится на два температурных контура: первичный (высокотемпературный, радиаторный) и вторичный (низкотемпературный, теплый пол). Это требует более сложной системы управления отоплением, но в результате получается гибкая, оперативная и надежная схема.

Примером технического совмещения контура радиаторного отопления и водяного теплого пола может служить схема с использованием насосно-смесительного узла VALTEC COMBI (COMBIMIX).

Работа комбинированной системы отопления основана на базе готового смесительного узла COMBI (рис. 2, каталожный артикул VT.COMBI) в сочетании с коллекторными блоками VT.594 и VT.596.

Рис. 2. Внешний вид и схема работы узла VALTEC COMBI (COMBIMIX)

№	Наименование
1	Термоголовка жидкостная с выносным датчиком погружного типа, установленная на термостатическом клапане
1а	Капиллярная трубка термоголовки
1b	Гильза с установленным датчиком температуры термоголовки
1с	Гильза под датчик температуры
2	Балансировочный клапан вторичного контура
3	Автоматический поплавковый воздухоотводчик
4	Перепускной клапан для предотвращения работы насоса в тупиковую сеть
5	Термометр
6	Шаровой клапан для отключения циркуляционного насоса
7	Перепускной байпас для поддержания циркуляции во вторичном контуре
8	Дренажный клапан
9	Циркуляционный насос (в комплект не входит)
10	Обратный трубопровод вторичного контура для возврата излишнего теплоносителя в первичный контур
11	Запорно-балансировочный клапан вторичного контура
Т1	Присоединение подающего трубопровода первичного (высокотемпературного или радиаторного) контура
Т2	Присоединение обратного трубопровода первичного (высокотемпературного или радиаторного) контура
Т11	Присоединение подающего трубопровода или коллектора вторичного (низкотемпературного или теплого пола) контура
Т21	Присоединение обратного трубопровода или коллектора вторичного (низкотемпературного или теплого пола) контура

Узел предназначен для поддержания заданной температуры и расхода теплоносителя во вторичном контуре системы отопления, гидравлическую увязку первичного и вторичного контуров. Он оснащен всей необходимой запорно-регулировочной арматурой и сервисными элементами и обеспечивает стабильную работу вторичного контура и предохраняет насос от работы «на закрытую задвижку», что увеличивает срок его безаварийной службы.

Ключевым для данного узла является реализация управления смесительным клапаном теплого пола. Вариантов можно предложить несколько.

Вариант 1. Термостатический клапан с чувствительным элементом (термостатической головкой), рис. 3.

Рис. 3. Управление смесительным узлом с помощью
термостатического клапана с чувствительным элементом

Приведенная на рис. 3 схема является наиболее простой в реализации и соответственно самой дешевой. Она содержит:

• коллекторный блок VT.594, обслуживающий высокотемпературный контур (радиаторный или конвекторный);
• насосно-смесительный узел VT.COMBI, обеспечивающий поддержания расчетной температуры и циркуляции теплоносителя в низкотемпературном контуре – теплого пола;
• коллекторный блок VT.596 оборудованный ручными регулировочными расходомерами для балансировки контуров теплого пола.

Температура теплоносителя в подающем коллекторе теплого пола поддерживается термостатической головкой (диапазон настройки 20–60 °С), которая выставляется на расчетное значение заложенное проектом системы, соответствующее максимально отрицательной температуре наружного воздуха в отопительный период. В таком случае во всех помещениях будет поддерживаться постоянно максимально-расчетная температура.

Аварийное ограничение превышения температуры во вторичном контуре обеспечивается термостатом с выносным датчиком VT.AC616 I (рис. 4). Этот термостат включается в цепь питания циркуляционного насоса и отключает его при превышении настроечного значения температуры теплоносителя.

Рис. 4. Термостат с выносным
датчиком AC 616 I

Однако температура наружного воздуха претерпевает постоянные изменения, что влияет на тепловой режим помещений. Для того чтобы соответствующим образом изменить температуру в каком-либо отдельном помещении, потребителю необходимо с помощью ручного регулировочного клапана, установленного на обратном коллекторе теплого пола, откорректировать количество проходящего теплоносителя. При такой схеме получается, что при каждом существенном изменении внешней температуры потребитель вынужден «бегать» к узлу для корректировки настроек. Получается, что отопление есть, а комфорта нет.

Вариант 2. Термостатический клапан с чувствительным элементом (термостатической головкой) и сервоприводы на петлях, работающие по команде комнатных термостатов (рис. 5).

Избавиться от ручного регулирования работы контуров теплого пола можно с помощью комнатных термостатов, расположенных в отапливаемых помещениях. Каждый термостат управляет электротермическим сервоприводом, установленным на соответствующем термостатическом клапане обратного коллектора теплого пола.

Рис. 5. Управление теплым полом с помощью термостатического
клапана с чувствительным элементом и комнатных термостатов

Рис. 6. Импульсные сервоприводы VT.TE3040 (слева) и VT.TE3042 (справа)

В предложенной схеме используются импульсные нормально закрытые сервоприводы VT.TE3040 или VT.TE3042 (рис. 6). Нормально закрытый привод – это привод, который находится в закрытом положении при отсутствии электропитания, а при подаче напряжения переходит в положение «Открыто». Отличие приводов заключается только в дизайне, при одинаковых эксплуатационных характеристиках.

В качестве комнатных термостатов могут использоваться следующие приборы:

Рис. 7. Комнатный термостат VT.AC601

1) Термостат VT.AC601 (рис. 7), работающий от встроенного датчика температуры окружающего воздуха. При снижении температуры воздуха в помещении термостат подает питание на привод, который открывает клапан.

Рис. 8. Комнатный термостат VT.AC602

2) Термостат VT.AC602 (рис. 8), оснащенный выносным датчиком температуры пола и выключателем, полностью прекращающим работу термостата. Этот прибор может работать в трех режимах: а) по датчику температуры воздуха (диапазон настройки 5–40 °С); б) по датчику температуры пола; в) по двум датчикам одновременно. В качестве основного датчика выступает датчик температуры воздуха, а датчик температуры пола работает в качестве ограничителя с заводской настройкой 30 °С. Термостат имеет также возможность подключения через внешний таймер, который управляет включением и отключением термостата по заданной временной программе.

Рис. 9. Комнатный хронотермостат VT.AC 709

3) Хронотермостат VT.AC709 (рис. 9) работает по алгоритму, аналогичному алгоритму работы термостата VT.AC602. В отличие от двух предыдущих термостатов, он обладает функцией недельного программирования, что позволяет пользователю задавать различные температурные режимы в определенное время суток и в определенные дни недели.

Рассматриваемые в статье комнатные термостаты VT.AC601, 602, 709 работают только от сети 220 В и управляют в системах отопления только нормально закрытыми сервоприводами.

Автоматизация с помощью комнатных термостатов и электротермических сервоприводов избавляет потребителя от ручного управления системой, но весь контур теплого пола по-прежнему будет работать на полную тепловую мощность, с постоянной температурой теплоносителя, независящей от колебаний температуры наружного воздуха.

Вариант 3. Термостатический клапан с чувствительным элементом (термический сервопривод с аналоговым управлением), сервоприводы на петлях, работающие по команде комнатных термостатов и контроллер с функцией погодной компенсации, управляющий сервоприводом термостатического клапана смесительного узла (рис. 10).

Рис. 10. Управление теплым полом с помощью комнатных термостатов и погодозависимой автоматики.

Адаптация теплопроизводительности системы напольного отопления к наружной температуре воздуха возможна при использовании погодозависимой автоматики, такой, например, как контроллер VALTEC VT.K200 (рис. 11). Контроллер позволит обеспечить не только энергоэффективную работу напольного отопления, но и продлить рабочий ресурс системы в целом.

Рис. 11. Контроллер VT.К200

Контроллер VALTEC VT.K200 позволяет по заданному графику корректировать температуру теплоносителя в соответствии с температурой наружного воздуха. Температура теплоносителя в подающем коллекторе теплого пола регулируется с помощью аналогового сервопривода VT.TE3061, посредством управляющего сигнала от контроллера. Управляющий сигнал контроллера рассчитывается по пропорционально-интегрально- дифференциальному (ПИД) закону регулирования.

Величина управляющего сигнала определяется по формуле:

Пропорциональная составляющая (Р) прямо пропорциональна «невязке», которая определяется выражением:

где Т_ус – температура уставки; Т – текущее значение температуры.

При пропорциональном регулировании фактическое отклонение температуры вызывает пропорциональное изменение управляющего сигнала.

Однако при таком регулировании значение температуры никогда не стабилизируется на уставке, и процесс превращается в колебательный с постоянными перегревами и охлаждениями. Величина этих отклонений от уставки называется статической ошибкой. Для устранения данной ошибки контроллером учитывается интегральная составляющая (I), которая равна интегралу «невязок». Она позволяет контроллеру учитывать эту статическую ошибку.

Если система работает в стабильном режиме, то через некоторое время температура теплоносителя устанавливается на заданном значении. Однако время, за которое система достигает заданного уровня температуры, достаточно велико. Для сокращения времени выхода на уставку используется дифференциальная составляющая. Она пропорциональна темпу (скорости) изменения отклонения температуры от уставки.

ПИД-регулирование дает возможность контроллеру оперативно устанавливать в системе требуемый уровень температуры теплоносителя при малейших колебаниях температуры наружного воздуха.

Коэффициенты K_p, K_i и K_d определяются в процессе автонастройки, предусмотренной в приборе, но также могут быть заданы или скорректированы вручную в ходе эксплуатации.

Необходимая температура теплоносителя определяется контроллером по пользовательскому температурному графику. Данный график устанавливается на стадии наладки системы отопления и определяется заданными пользователем точками (от 2 до 10).

Крайняя левая точка графика (рис. 12, точка А или С) задает максимальную температуру теплоносителя в системе теплого пола, которой соответствует расчетная отрицательная температура наружного воздуха.

Максимальная температура теплоносителя теплого пола определяется проектом системы отопления.

Рис. 12. График регулирования

Крайняя правая точка (рис. 12, точка В или D) определяется по личностным теплоощущениям конкретного потребителя и далее корректируется на основании опыта эксплуатации.

На графике (рис. 12) приведен пример для двух разных температурных режимов, приведенных в таблице.

Температура,°С	Точки температурного графика
	Режим 1		Режим 2
	A	B	C	D
Наружного воздуха	-26	10	-32	6
Теплоносителя	40	20	35	18

Рис. 13. Подключение насоса

Встроенная функция ограничения температуры в контуре теплого пола позволяет отказаться от использования внешнего предохранительного термостата. В этом случае питание насоса подается через контроллер (рис. 13).

Контроллер обладает функцией адаптивности, которая позволяет в процессе эксплуатации вырабатывать наиболее эффективный алгоритм работы, соответствующий конкретной системе, объекту и динамике изменения теплового режима.

Настройка контроллера проста и занимает у пользователя не более 10–15 минут.

Благодаря наличию встроенного цифрового интерфейса RS-485 контроллер может быть внедрен в сеть диспетчеризации и контроля данных.

Подробные пошаговые инструкции по настройкам смесительного узла VALTEC COMBI (COMBIMIX) и термостатов вы найдете на нашем сайте.

Источник http://teplo-ltd.ru/otoplenie/temperatura-otopleniya-vody-v-sisteme.html

Источник http://vera-autoservice.ru/temperatura-vody-v-seti-otopleniya-kakoi-temperaturnyi-grafik-sistemy.html

Источник http://otoplenie.site/otoplenie/radiatory/regulyator-temperatury-vody-v-sisteme-otopleniya.html

Источник