Перегревы (перетопы) и недогревы (недотопы) в системе отопления

      Здравствуйте! Статья эта о ситуации, котороя типична для российских городов и весей, и может произойти в любом городе N, и присланна мне одним из читателей сайта. Итак.

Таблица №1

Почему выбран именно 10 января 2015г.? Потому что в этом месяце в 2015 году температура была равна расчетной -41 °С

     При данной температуре по отопительному графику котельные должны выдавать 95 °С по подаче и 70 °С на обратке. Такая погода бывает максимум неделя и то не в каждом в году. Например в отопительный период 2015—2016г.г. такой температуры не было.
В этот день котельные выдавали по подаче следующую температуру:

Таблица 2

      Но, анализируя фактические параметры по таблице видно, что котельные не работали по графику 95/70 и никто не замерз. Вроде как «недотоп»? Почему? Чтобы понять это, нужно относится к понятию «перетоп» и «недотоп» не только как к температуре, а как к понятию энергии. В нашем случае тепловой. Сама по себе температура не говорит о «недотопе» или «перетопе». Это как рассуждать об объеме тела только по его высоте.

      Давайте еще раз вспомним формулу для расчета тепловой энергии:

Q (тепловая энергия) = Расход теплоносителя (м3/час) х Разность температур Т1,Т2 / 1000

      То есть, чтобы выработать необходимый объем тепловой энергии необходим нужный объем теплоносителя и необходимая по графику разность температур. Да, у нас разносить температур меньше, чем по отопительному графику, но у нас значительно завышенный объем теплоносителя. То есть одно компенсирует другое и потребители получили необходимое количество тепла, но ценой большого объема теплоносителя.

        Логично было бы предположить – необходимо скорректировать вторую составляющую формулы – температуру. Этого делать нельзя. Хотя бы потому, что при наружной температуре от 0 до +5 °C разницы в температуре теплоносителя между подачей и обраткой практически не будет, а значит теплоноситель не сможет набрать нужное количество энергии, чтобы ее отдать в батареях отопления.

       Часто задаваемый вопрос – но ведь нам легче нагреть воду (теплоноситель) например как в котельной № 6 на 10 градусов, чем на 25 градусов. Совершенно согласен. Только не легче и не труднее – одинаково. Если смотреть таблицу, то видно, что выработка тепловой энергии на котельной одна и та же, что при разности Т1,Т2 — 10 градусов, что при разности 25 градусов. Следовательно, и газ мы потратим один и тот же.

Вот формула:

V (объем газа) = Q (Выработка) х НУР / Калорийность газа.

      То есть существует прямая линейная зависимость выработки от объема сжигаемого газа и наоборот, для каждой конкретной котельной (так как НУР разный у каждой котельной )

     Выработка тепловой энергии и объем газа, что при завышенном расходе теплоносителя , что при расчетном один и тот же. Смысла выполнять регулировку как бы и нет.

       Но не стоит забывать, что котельная не работает в одном режиме с постоянной температурой на выходе, а все зависит от температуры наружного воздуха.

      И для примера рассмотрим следующую ситуацию:
Температура наружного воздуха за ночь опустилась с -5 до -15 градусов. Так часто бывает в нашем регионе. И нам необходимо поднять температуру по подаче с 57 градусов до 68 градусов.

      Что в этом случае происходит. Возьмем ту же котельную № 6. Посчитаем, какая нам потребуется мощность котельной в этом случае.

     Фактический расход теплоносителя составляет 303т/час = 84,2 кг/сек

Q = С х G х (разность температур), где:

Q – мощность в Вт

G – расход теплоносителя – кг/сек

С – теплоемкость воды = 4200Дж/кг х градус)

Считаем:

Q = 4200 х 84,2 х (68-57) = 3890040 Вт = 3,89МВт – то есть при наборе температуры на 11 градусов требуется мощность котельной больше своей подключенной нагрузки. То есть необходимо включение дополнительно трех котлов ВВД-1,8 на период поднятия температуры. Так сказать «на разгон»

      После выполнения регулировки до расчетных параметров, ситуация будет следующая:

Объем теплоносителя (G) как токовой останется прежним – мы же при регулировке не сливаем теплоноситель. А вот движение его замедлится по формуле :

Формула 1

 Фактический расход теплоносителя после регулировки станет 122т3/час. = 33,9 кг/сек
Посчитаем, какая нам потребуется мощность котельной в этом случае

Q = 4200 х 33,9 х (68-57) = 1566180Вт = 1,56МВт – то есть при наборе температуры на 11 градусов требуется мощность котельной в половину меньше своей подключенной нагрузки. То есть достаточно подключение одного котла ВВД-1,8.

      Почему это происходит можно понять, посмотрев на зависимость скорости теплоносителя от его расхода. И чем больше расход воды тем большую работу (Дж) мы должны совершить, чтобы обеспечить данный расход теплоносителя необходимой температурой.

      По этой же причине, котельная без регулировки при – 41 градусов не СМОЖЕТ соблюдать отопительный график 95-70 °C.

Q = 4200 х 84,2 х (95-70) = 8841000 Вт = 8,84МВт
Располагаемая мощность котельной № 6 = 8,3МВт ( и это с учетом ГВС.

       В этом случае, есть опасность недотопить концевых потребителей, у которых естественным образом расход теплоносителя равен или меньше расчетного. (им то ведь нужно дать 95 °C в радиатор.)

А после регулировки сможет:

Q = 4200 х 33,9 х (95-70) = 3559500Вт = 3,6МВт

     Теперь к тому, что перетопы нам якобы выгодны. Возьмем любой дом, к примеру жилой дом. Расчетный объем теплоносителя 2,91 м3/час. Температура по графику Т1 = 53,46гр, Т2 = 44,18гр. Потребление теплоты Q = 2,91 х (53,46 – 44,18) / 1000 = 0,027Гкал/час.

Фактический объем теплоносителя 5,4м3/час, температура Т1 = 53гр, Т2 = 48 гр. Потребление Q = 5,4 х (53-48)/1000 = 0,027Гкал/час.

      Вопрос: в чем заключается перетоп? Где он вообще? Потребление одно и тоже. Платят кстати также. Но при этом в квартире у жителей температура больше 21 градуса.

Почему?

      Давайте разберемся. С подачей все ясно. Одинаковая. Обратим внимание на обратку и расход теплоносителя. По графику температура обратки: 44,18 градусов. По факту она 48 градусов. Расход теплоносителя 2,91 и 5,4м3/час соответственно. Зафиксируем это в памяти.
Теперь про отопительный график. Отопительный график рассчитывается на два параметра:

1) На расчетную температуру наружного воздуха для нашего региона, т.е. на максимум: – 41 гр.

2) На внутреннюю температуру в квартире 21 гр.

      Иными словами при любой температуре наружного воздуха, в том числе и максимальной, этот график должен обеспечить такую температуру подачи, чтобы в квартире температура воздуха была 21 градус

      Если вспомнить физику, то тепло движется всегда из зоны с более высокой температурой в зону с более низкой. Причем это происходит не зависимо от того хотим мы этого или нет.

     В нашем случае с жилым домом по графику дом, как потребитель тепловой энергии, должен был «снять» 53,46 – 44,18 = 9,28 гр. Снял по факту 53-48 = 5 градусов
То есть снял по факту меньше, но обеспечил в квартире жаркий микроклимат. Как так может быть?
Чтобы это понять, рассмотрим понятие температурного напора.

       Температурный напор — разность характерных температур среды и стенки (или границы раздела фаз) или двух сред, между которыми происходит теплообмен. В нашем случае это отопительный прибор и воздух в квартире. У каждого отопительного прибора в паспорте он прописан, по крайней мере в современных.

     Мощность отопительного прибора считается:

Формула 2

где К – коэффициент теплопередачи прибора, Вт/м² °С

А – площадь поверхности радиатора в квадратных метрах;

ΔT – температурный напор, измеряемый в градусах Цельсия;

Из формулы видно, что чем больше температурный напор, тем больше мощность отопительного прибора. Формула температурного напора простая:

Формула 3

Посчитаем: При Т1=53,46; Т2=44,18 Формула 4
Посчитаем: При Т1=53; Т2=48
По нему мы можем прикинуть температуру в квартиреФормула 5 по вышеуказанной формуле: Формула 6

Температурный напор берем по расчетным параметрам, ведь количество секций (а значит и площадь А) радиатора не изменяется.

Получается: Х = 23 градуса. Температура в квартире завышена по сравнению с расчетной. Если квартира получила лишнее количество тепла то теперь нетрудно его посчитать:

Берем разницу расходов по факту и расчету: 5,4м3/час – 2,91м3/час = 2,49м3/час

Берем разницу между температурными напорами: 29,5-27,8 = 1,7гр.

Ну и считаем количество теплоты Q = 2,49 *1,7/1000 = 0,004Гкал/час.

       Это то тепло, которое отдал лишний теплоноситель. А если в месяц то умножаем на 720 часов то получается 3Гкал/мес. И это на примере одного потребителя. А если еще умножить на количество потребителей от котельной?

      Это тот объем тепла за которые не заплатит потребитель. Ведь он платит согласно показаний счётчика не за теплоноситель, который прошёл по системе, а за тепло, которое теплоноситель отдал в дом. Потому что по узлу учета будет такая же цифра 0,027 Гкал/час.

      Предвижу вопрос – но ведь люди открыли форточки, сейчас будут потреблять больше, платить больше. Нет. Потребят столько, сколько нужно.

      Ведь система отопления работает для того, чтобы компенсировать потери тепа и для нагрева приточного воздуха в помещение. Поэтому не надо путать дырявый дом, который не может набрать своих 21 градус в помещении. Расчетный объем тепловой энергии не может компенсировать потери и поэтому ему требуется больше тепла — потребление вырастает.

      А вот у дома, у которого количество поданной теплоты компенсирует все потери и более того дом, не успевая терять тепло, работает как аккумулятор теплоты, то он вправе либо просто «выкинуть» его на улицу через форточку, либо жить в более теплых условиях.

      Народ стал платить больше не потому что перетоп. Он за него не платит. Это тихий бунт из за роста тарифа, который управляющая компания пытается выдать за перетоп, чтобы как то сдерживать недовольство людей. Экономию в тепловой энергии даст не устранение перетопа, а внедрение энергосберегающих мероприятий на уменьшение потребления теплоты. Людям жарко – радуйтесь люди.

      На тему перетопа (перегрева) совсем недавно я написал и выпустил книгу, полностью посвященную обратке отопления, перегреву (перетопу) по обратке. Она называется «Все,что вы хотели знать про перегрев обратки!».

Вот содержание этой книги:

1. Введение

2. Что такое обратка отопления?

3. Из за чего возникает перегрев обратки?

4. Штрафные санкции со стороны теплоснабжающей организации за перегрев обратки.

5. Как отрегулировать систему отопления и устранить перегрев по обратному трубопроводу?

6. Заключение

Просмотреть ее можно по ссылке ниже:

Все, что вы хотели знать про перегрев обратки!


25 комментарий на «Перегревы (перетопы) и недогревы (недотопы) в системе отопления»

  1. Дмитрий Курзин пишет:

    не «ровна расчетной -41», а рАвна

    Ответить
    • Денис пишет:

      Спасибо, Дмитрий, что заметили опечатку! Подправил.

      Ответить
      • Дмитрий Курзин пишет:

        не за что, Вам спасибо за интересную статью.

        Ответить
      • Олег Клышко пишет:

        Меня из-за ошибок в тексте послали, не давно, русский язык заново изучать в ответ я попросил не посещать мой блог, чтоб нервные клетки свои поберег, знаток русского языка.

        Ответить
  2. Олег Клышко пишет:

    Получается, что дурят народ коммунальщики. Интересная статья

    Ответить
  3. Станислав пишет:

    Денис. Спасибо за подробное, научное объяснение. Объясни , пожалуйста с точки практики.У нас местная котельная, с отношением град 95-70 град. Дом 9 ти этажный-панельныЙ. Прибор учёта тепла Малахит ТС8, в эксплуатации с 2010 г. Система закрытая. УК пишет открытая. ГВС нагревается бойлером в 50 метрах от дома водой из труб отопления. Трубы лежат на поверхности, изолированы не очень хорошо. Местами метровые порывы изоляции. Закрытая система ГВС должна быть + 50 градусов, нам УК начисляет за 60 градусов. Должна ли температура в закрытой системе держаться на уровне 50 град? И чья это обязанность? За январь дом потребил 1000 кубов горячей воды. Следовательно, согласно расчётов на нагрев ГВС пошло 45 Гик. Я правильно мыслю? За весь месяц, только на отопление нам начислили 276 Гик, Или по 0,025 Гик на м кв. Температура наружки была — 9 град. По закону УК должна вычесть из 276 Гик 45 Гик , пошедших на ГВС. И начислить отопление за 231 Гику. Я вычел с соседом самостоятельно.Мои рассуждения верны? В феврале температура наружки была + 3 градуса и нам насчитали 0,026 Гик на м кв. ГВС та же 1000 кубов. Характерный пример сезон 2011—2012 гг -4 градуса дом потребил 1566 Гк. 2012—2013 гг наружка — 2 градуса дом потребил 1747 Гик. 2013—2014 гг , наружка — 1 град. дом потребил 2047 Гик. 2014—2015 гг наружка — 3 град. дом потребил 2005 Гик. Может ли прибор Малахит ТС 8 поддерживать + 20 градусов в квартире- в зависимости от наружки? Объясни пожалуйста, что это загадки теплообмена или финансово- уголовные кульбиты УК . Имеем мы право вычитать Гики ГВС из Гик отопления- при нашей закрытой системе. ГВС у нас в подвале циркулирует. Добились мы от УК. От имени 300 собственников Председатель совета дома. Если можно ссылка на документ или что то доказуемое, для УК. ГЖИ и комитет ЖКХ Саратова говорят , что вычитать надо, только не говорят в каких случаях. Ждём сообщения. Спасибо.

    Ответить
  4. Иван пишет:

    Все подробно и внятно объяснили. Бывает ведь коммунальщики, как дадут жару в теплую погоду, что и окна открывать приходится. А из за этого счета за отопления приходят еще больше, чем холодный период.

    Ответить
  5. Н пишет:

    Станиславу, очень много вопросов сразу. Тут тема для нескольких дискуссий. Попробую разложить по вопросам:

    1. Какая система отопление. В ПТЭ ТЭ четко написано что такое открытая и закрытая системы (не буду цитировать — почитайте сами.). У вас очевидно все же закрытая

    2. Прибор Малахит ТС не поддерживает температуру в квартире, он считает тепловую энергию не более.

    3. Согласно СанПиН 2.1.4.2496-09 п.2.4...Нормативная температура горячей воды (в местах водоразбора) должна составлять 60 градусов С. такая ли она по факту — вопрос отдельный.

    4. Теперь про расчеты на 45 Гкал — посчитали верно, все зависит от температуры горячей и холодной воды. Но. Не забывайте еще про циркуляцию горячей воды в подвале и 50 метров от дома. Потери этой теплоты тепловой счетчик также учитывает.

    5. необходимо знать что учитывает узел учета — только тепло на .тс или тепло на нагрев ГВС в том числе. То есть два узла учета или один. От этого зависти надо вычитать или нет Гики). Лучше начертите карандашом схему, сфотайте и посмотрим.От этого много завистит

    И еще — может это совпадение, нопочему потребление воды все время 1000 кубов, както странно согласитесь.

    Интересно посмотреть на их температурный график. По этому графику, чтобы нагреть в вашем бойлере температуру до 60 градусов, отопление должно быть не менее 70 градусов на подаче. Так что автоматика регулирования все же должна быть полюбому. а вот кокая должна сказать УК.

    Обратите внимание на то, что относится к общедомовому имуществу — если бойлер не относится к нему — пусть сами платят за свои дырявые 50 метров трассы.

    Ответить
  6. Елена пишет:

    Ваши бы слова , да нашим ресурсникам в уши и глаза. Им не выгодно правильно делать, им прибыль нужна.

    Ответить
  7. Евгений пишет:

    В теоретической формуле температурного напора опечатка. Т1+Т2, у Вас Т1-Т2.

    Ответить
    • Денис пишет:

      Спасибо, Евгений, что заметили, подправил опечатку.

      Ответить
  8. bytrina пишет:

    Интересная тема вами сегодня поднята, однако у нас в сезон отопительный отопление могут отключить в любое время дня и ночи и никто ни за что не отвечает, а мы потребители все равно оплачиваем, ведь нас заставляют за отопление платить даже летом, когда сезон кажется давно закончен, а вы о перегреве и недогреве.

    Ответить
  9. Татьяна Хожай пишет:

    Статья понравилась, аргументированно, понятно, спасибо!

    Ответить
  10. Олег пишет:

    Добрый день. Расчет штрафных гигакалорий за превышение обратки по вашим формулам у меня получается почти в 2 раза больше чем расчет по температурному напору.Это так и должно быть ?

    Ответить
    • Денис пишет:

      Добрый день, Олег! Уточните, пожалуйста, что имеется ввиду — «по вашим формулам»?

      Ответить
  11. Олег пишет:

    Добрый день , должны ли совпадать результаты расчета 5% штрафа и расчета по разнице температурных напоров.А если разница в Т1 отпускаемой от ТЭЦ и Т1 у потребителя больше 3%, тогда штрафные уже не назначить ?

    Ответить
    • Денис пишет:

      Добрый день, Олег! Результаты расчетов совпадать не должны, это немного разные расчеты. Если температура (а не разница, Олег, см.п.9.2.1. ПТЭ) Т1 у потребителя больше 3% против утвержденного на отопительный сезон температурного графика, тогда да, штрафные санкции за перегрев обратки не назначаются, так как теплоснабжающая организация сама в этом случае нарушает пункт 9.2.1. «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок».

      Ответить
  12. Олег пишет:

    Спасибо, все понятно.

    Ответить
  13. Олег пишет:

    Денис, добрый день, а что если температурный напор у потребителя меньше чем по температурному графику а расход воды больше чем по договору.

    Ответить
  14. Ирина пишет:

    Скажите, пожалуйста, сколько градусов должно быть на батарее, если на улице плюс 19 градусов?

    Спасибо.

    Ответить
    • Денис пишет:

      Ирина, при плюс 19 градусах на улице отопление вообще не должно быть в работе. Соответственно, и радиаторы отопления не должны быть в работе. Температурный график отпуска тепла от теплоисточника (ТЭЦ, котельной) начинается с плюс 8 градусов Цельсия.

      Ответить
  15. Юлия пишет:

    Здравствуйте! Т 1 (подача) 62,05, Т 2 (обратка) 30,8, разница 31,26, расход теплоносителя м3 2476, Является ли это показателями по теплопотери в 9 этажном доме? Может это завышение коэффициента"подмешки", что ведет к понижению температуры теплоносителя после элеватора на батареи? Как с этим бороться!?

    Ответить
    • Вячеслав пишет:

      Если рассматривать строго вопрос, то разницу между подачей и обраткой в общем смысле можно считать показателем теплопотерь вашего дома. Если рассматривать элеватор, то у него постоянный подмес воды из обратного трубопровода в любое время и влияет на температуру только кратностью подмеса. Если рассматривать перепад температур, то у вас он достаточно большой. Это говорит о неправильной работе СО (система отопления). В частности, скорость теплоносителя занижена и остывает он больше чем нужно. Нужно искать причину и устранять ее. Или модернизировать тепловой пункт. Заменять элеватор на насос подмеса с управляющей автоматикой.

      Ответить
  16. Марина пишет:

    Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста! Между заводом и УК ЖКХ договор на поставку теплоэнергии на нужды населения.Завод частный, ежегодно несем убытки 1,5 млн из за содержания котельной, но хуже всего что жкх оплачивает задолженность только через суды, но и там постоянно пытается затянуть процесс. Сейчас они придумали причину неоплаты в том что по горячей воде у нас бывает температ ниже 60 градусов (45-50), по отоплению бывает перетоп. Т.е. склоняют суд что у нас теплоэнергия ненадлежащего качества.Завод имеет один котел на отопление и на подогрев горячей воды, и получается что темп воды в отд дни не может быть от 60 градусов, т.к. по отоплению возникнет перетоп. Подскажите, как быть? Ген. директор категорически против снижать оплату по 354 правилам.ЖКХ в свою очередь населению начисляет еще больше. Док-ва в суде перерасчета не представляет, да и судья не требует...4 месяца решение вынести не может. Подскажите как можно убедить суд что доводы ЖКХ не состоятельны...

    Ответить
    • Вячеслав пишет:

      Марина, тут блок для частных лиц. Решаем вопросы относительно отопления в многоэтажных домах. У вас же вопрос между продавцом и посредником =). И походу движения в ЖКХ работают грамотные люди =)). Респект им ... Желаю вам найти грамотный персонал и дать им достойную зарплату и все вопросы решатся. Как-то вот так я думаю.

      Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *