Температура теплоносителя в системе отопления: расчет и регулирование

Позже перешли к печному отоплению, затем, с появлением котлов, к водяному. Котельные установки наращивали свои мощности: от котельной в одном взятом доме до районной котельной. И, наконец, с увеличением количества потребителей при росте городов люди пришли к централизованному отоплению от теплоэлектростанций.

От чего зависит температура воды в отоплении

Для правильной работы теплоснабжения необходим график температуры воды в системе отопления. Согласно ему определяется оптимальная степень нагрева теплоносителя в зависимости от влияния тех или иных внешних факторов. По нему можно определить, какая температура воды в батареях отопления должна быть в определенный промежуток времени работы системы.

Водяная система отопления дома

Общим заблуждением считается, что чем выше степень нагрева теплоносителя, тем лучше. Однако при этом увеличивается расход топлива, возрастают текущие затраты.

Нередко низкая температура батарей отопления не является нарушением норм обогрева помещения. Просто была спроектирована низкотемпературная система теплоснабжения. Именно поэтому точному вычислению нагрева воды следует уделить особое внимание.

Оптимальная температура воды в трубах отопления во многом зависит от внешних факторов. Для ее определения нужно учитывать следующие параметры:

• Тепловые потери дома. Они являются определяющими для расчета любого типа теплоснабжения. Их вычисление будет первым этапом проектирования теплоснабжения;
• Характеристики котла. Если работа этого компонента не будет отвечать расчетным требованиям – температура воды в системе отопления частного дома не поднимется до нужного уровня;
• Материал изготовления труб и радиаторов. В первом случае необходимо использовать трубы с минимальным показателем теплопроводности. Это позволит сократить тепловые потери в системе во время транспортировки теплоносителя от теплообменника котла к радиаторам. Для батарей важно обратное – высокая теплопроводность. Поэтому температура воды в радиаторах центрального отопления, изготовленных из чугуна, должна быть немного выше, чем у алюминиевых или биметаллических конструкциях.

Можно ли самостоятельно определить, какая температура должна быть в батареях отопления? Это зависит от характеристик компонентов системы. Для этого следует ознакомиться со свойствами батарей, котла и труб теплоснабжения.

В централизованной системе теплоснабжения температура труб отопления в квартире не является важным показателем. Важно, чтобы соблюдались нормы нагрева воздуха в жилых комнатах.

Окончательные выводы

1. При низкой или чрезмерно высокой температуре горячей воды не стесняйтесь пригласить жилищников для составления акта о нарушении порядка предоставления коммунальных услуг. На его основании вы можете сделать перерасчет за ГВС и заплатить меньше, чем ваши соседи;

Акт комиссионной проверки по жалобе на низкую температуру воды

1. При самостоятельной замене стояков и подводок централизованных отопления и ГВС используйте только металлические трубы — оцинкованные стальные, медные или гофрированные нержавеющие. Современные полимерные материалы не обладают достаточной термостойкостью для того, чтобы перенести сколь-нибудь длительный перегрев при форс-мажорных обстоятельствах.

Нержавеющие трубы на водоснабжении квартиры

Нормы отопления в квартирах и домах

Фактически степень нагрева воды в трубах и радиаторах теплоснабжения является субъективным показателем. Намного важнее знать теплоотдачу системы. Она же в свою очередь зависит от того, какая минимальная и максимальная температура воды в системе отопления могут быть достигнуты в процессе эксплуатации.

Измерение температуры батареи отопления

Для автономного теплоснабжения вполне применимы нормы центрального отопления. Они подробно изложены в постановлении ПРФ №354. Примечательно, что там не указывается минимальная температура воды в системе отопления.

Важно лишь соблюдать степень нагрева воздуха в помещении. Поэтому в принципе температурный режим работы одной системы может быть отличен от другой. Все зависит от влияющих факторов, которые были указаны выше.

Для того чтобы определить, какая температура должна быть в трубах отопления, следует ознакомиться действующими нормами. В их содержании есть разделение на жилые и нежилые помещения, а также зависимость степени нагрева воздуха от времени суток:

• В комнатах в дневное время. В этом случае норма температуры отопления в квартире должна оставлять +18°С для помещений в средине дома и +20°С в угловых;
• В жилых комнатах ночью. Допускается некоторое снижение. Но при этом температура радиаторов отопления в квартире должна обеспечивать соответственно +15°С и +17°С.

За соблюдением этих нормативов отвечает управляющая компания. В случае их нарушения можно запросить перерасчет оплаты за услуги отопления. Для автономного теплоснабжения делается таблица температур для отопления, куда вносят значения нагрева теплоносителя и степень нагрузки на систему. При этом ответственность за нарушение этого графика никто не несет. Это отразится на комфорте пребывания в частном доме.

Для централизованного отопления обязательным является поддержание требуемого уровня нагрева воздуха на лестничных площадках и нежилых помещений. Температура воды в батареях отопления должна быть такой, чтобы воздух нагревался до минимального значения +12°С.

Система отопления загородного дома: настраиваем самостоятельно

После монтажа системы отопления необходимо настроить температурный режим. Проводить эту процедуру нужно согласно существующим нормам. Содержание:

• 1 Нормы температуры
• 2 Оптимальные значения в индивидуальной системе отопления
• 3 Однотрубные и двухтрубные магистрали
• 4 Согласование температуры теплоносителя и котла
• 5 Способы снижения теплопотерь

Нормы температуры Требования к температуре теплоносителя изложены в нормативных документах, которые устанавливают проектирование, укладку и использование инженерных систем жилых и общественных сооружений. Они описаны в Государственных строительных нормах и правилах:

Расчет температурного режима работы отопления

Во время расчета теплоснабжения необходимо учитывать свойства всех компонентов. В особенности это касается радиаторов. Какая оптимальная температура должна быть в батареях отопления – +70°С или +95°С? Все зависит от теплового расчета, который выполняется еще на этапе проектирования.

Пример составления температурного графика отопления

Сначала необходимо определить тепловые потери в здании. На основе полученных данных выбирается котел с соответствующей мощностью. Затем наступает самый сложный этап проектирования – определение параметров батарей теплоснабжения.

Они должны обладать определенным уровнем теплоотдачи, которая повлияет на график температуры воды в системе отопления. Производители указывают это параметр, но только для определенного режима работы системы.

Если для поддержания комфортного уровня нагрева воздуха в комнате потребуется затратить 2 кВт тепловой энергии – значит радиаторы должны обладать не меньшим показателем теплоотдачи.

Для определения этого необходимо знать следующие величины:

• Допустимо максимальную температуру воды в системе отопления –t1. Она зависит от мощности котла, температурным пределом воздействия на трубы (в особенности полимерные);
• Оптимальная температура, которая должна быть в обратных трубах отопления – t Это определяется типом разводки магистралей (однотрубная или двухтрубная) и общей протяженностью системы;
• Необходимая степень нагрева воздуха в помещении –t.

Имея эти данные можно рассчитать температурный напор батареи по следующей формуле:

Тнап=(t1-t2)*((t1-t2)/2-t3)

Далее для определения мощности радиатора следует воспользоваться такой формулой:

Q=k*F*Тнап

Где k – коэффициент теплопередачи прибора отопления. Это параметр должен быть указан в паспорте; F – площадь радиатора; Тнап – тепловой напор.

Варьируя различные показатели максимальной и минимальной температуры воды в системе отопления можно определить оптимальный режим работы системы. Важно правильно изначально рассчитать требуемую мощность отопительного прибора. Чаще всего показатель низкой температуры в батареях отопления связан с ошибками проектирования отопления. Специалисты рекомендуют к полученной величине мощности радиатора прибавить небольшой запас – порядка 5%. Это понадобится в случае критического снижения температуры на улице в зимний период.

Большинство производителей указывают теплоотдачу радиаторов согласно принятым стандартам EN 442 для режима 75/65/20. Это соответствует норме температуры отопления в квартире.

Методы установки оптимального режима

Многие аппараты программированы на температуру теплового носителя. Когда она доходит до требующихся значений, агрегат ненадолго выключается. Пользователь сам может задавать температуру. Параметры меняются и от погоды. Например, оптимальный режим работы газового котла зимой получается при значениях 70-80 С. Весной и осенью – при 55 – 70 С.

В современных моделях есть термодатчики, термостаты и автонастройка режимов.

Благодаря термостату можно задать нужный климат в комнате. И тепловой носитель будет греться и стынуть с конкретной интенсивностью. При этом аппарат реагирует на температурные скачки в доме и снаружи. Это оптимальный режим работы напольного газового котла. Хотя с помощью таких приборов можно оптимизировать и навесную модель. На ночь параметры можно убавить на 1-2 градуса.

Благодаря этим приборам газа тратится меньше на 20%.

Если желаете солидного КПД и экономии от котла, приобретайте нужную модель. Далее предлагаются некоторые примеры.

Температура воды в котле и трубах отопления

После выполнения вышеописанного расчета необходимо адаптировать таблицу температур отопления для котла и труб. Во время работы теплоснабжения не должны возникать аварийные ситуации, частой причиной которой является нарушение температурного графика.

Котлы отопления

Нормальный показатель температуры воды в батареях центрального отопления может составлять до +90°С. За этим строго следят на этапе подготовки теплоносителя, его транспортировки и распределению по жилым квартирам.

Намного сложнее ситуация с автономным теплоснабжением. В этом случае контроль полностью зависит от собственника дома. Важно следить, чтобы не наблюдалось превышение температуры воды в трубах отопления, выходящее за рамки составленного графика. Это может повлиять на безопасность работы системы.

Если показатель температуры воды в системе отопления частного дома превысит норму, могут произойти следующие ситуации:

• Повреждения трубопроводов. В особенности это касается полимерных магистралей, у которых максимальный нагрев может составлять +85°С. Именно поэтому нормальное значение температуры труб отопления в квартире обычно равен +70°С. В противном случае может произойти деформация магистрали и возникнет порыв;
• Превышение нагрева воздуха. Если температура радиаторов теплоснабжения в квартире провоцирует повышение степени нагрева воздуха свыше +27°с – это выходит за пределы нормы;
• Уменьшение срока эксплуатации компонентов отопления. Это относится как к радиаторам, так и к трубам. Со временем максимальная температура воды в системе теплоснабжения приведет к поломке.

Также нарушение графика температуры воды в системе автономного отопления провоцирует формирование воздушных пробок. Это происходит за счет перехода теплоносителя из жидкого состояния в газообразное. Дополнительно это влияет на образование коррозии на поверхности металлических компонентов системы. Именно поэтому необходимо точно рассчитать, какая температура должна быть в батареях теплоснабжения, учитывая их материал изготовления.

Чаще всего нарушение теплового режима работы наблюдается у твердотопливных котлов. Это связано с проблемой регулировки их мощности. При достижении критического уровня температуры в трубах отопления сложно быстро уменьшить мощность котла.

Факторы, влияющие на работу котла

1. Конструкция. У техники может быть 1 или 2 контура. Она может монтироваться на стену или на пол.
2. Нормативный и действительный КПД.
3. Грамотное обустройство отопления. Мощь техники сопоставима с площадью, которую нужно обогреть.
4. Технические кондиции котла.
5. Качество газа.

Все эти пункты нужно оптимизировать, чтобы аппарат выдавал лучший КПД,

Вопрос по конструкции.

У аппарата может быть 1 или 2 контура. Первый вариант дополняется бойлером косвенного нагревания. Во втором уже есть всё необходимое. И ключевой режим в нём – обеспечение горячей водой. Когда вода подаётся, отопление завершается.

У моделей, монтируемых на стену, мощь скромнее, чем у тех, что ставятся на пол. И они могут обогревать максимум 300 кв.м. Если ваша жилая площадь больше, потребуется аппарат напольного размещения.

В документе к каждому котлу отражён нормативный параметр: 92-95%. У конденсационных модификаций – примерно 108%. Но действительный параметр, как правило, ниже на 9-10%. Ещё больше он снижается из-за тепловых потерь. Их список:

1. Физический недожог. Причина — лишний воздух в аппарате, когда сжигается газ, и температура выходящих газов. Чем они больше, тем скромнее КПД котла.
2. Химический недожог. Здесь важен объём окиси CO2, возникающий при сжигании углерода. Тепло теряется через стенки аппарата.

Методы повышение действительного КПД котла:

1. Устранение сажи с трубопровода.
2. Ликвидация накипи с водного контура.
3. Ограничить тягу на дымоходе.
4. Настраивать позицию дверки поддувала, чтобы тепловой носитель приобретал максимальную температуру.
5. Устранение копоти на отсеке сгорания.
6. Установка коаксиального дымохода.

П.3 Вопросы по отоплению. Как уже замечено, мощность аппарата обязательно соотносится с площадью обогрева. Нужен грамотный расчёт. Учитываются специфики сооружения и потенциальные потери тепла. Расчёт лучше доверить профессионалу.

Если дом построен по строительным нормативам, работает формула 100 Вт на 1 кв.м. Получается такая таблица:

Площадь (кВ.м.)		Мощность.
Минимум	Максимум	Минимум	Максимум
60	200	25
200	300	25	35
300	600	35	60
600	1200	60	100

Приобретать лучше котлы зарубежного производства. Также в продвинутых версиях много полезных опций, помогающих достичь оптимального режима. Так или иначе, оптимальная мощь аппарата находится в спектре 70-75% от наивысшего значения.

Технические кондиции. Для продления срока службы аппарата своевременно удаляйте с внутренних деталей сажу и накипь.

Оптимальный режим работы газового котла для экономии газа достигается при устранении тактования. То есть, нужно поставить подачу газа в наименьшее значение. В этом поможет прилагаемая инструкция.

Есть аспект, на который нельзя воздействовать – это качество газа.

Влияние температуры на свойства теплоносителя

Кроме вышеописанных факторов температура воды в трубах теплоснабжения влияет на ее свойства. На этом основан принцип работы гравитационных систем отопления. При увеличении уровня нагрева воды происходит ее расширение и возникает циркуляция.

Теплоносители для системы отопления

Однако в случае использования антифризов превышение нормы температура в батареях отопления может привести к другим результатам. Поэтому для теплоснабжения с теплоносителем, отличным от воды, следует сначала узнать допустимые показатели его нагрева. Это не касается температуры радиаторов централизованного теплоснабжения в квартире, так как в подобных системах не применяются жидкости на основе антифризов.

Антифриз используется в том случае, если будет вероятность влияния низкой температуры на батареи отопления. В отличие от воды он не начинает переходить из жидкого состояния в кристаллообразное при достижении 0°С. Однако если работа теплоснабжения входит за нормы таблицы температур для отопления в большую сторону – могут происходить следующие явления:

• Пенообразование. Это влечет за собой увеличение объема теплоносителя и как следствие – возрастание давления. Обратный процесс при остывании антифриза наблюдаться не будет;
• Формирование известкового налета. В состав антифриза входит некоторое количество минеральных компонентов. При нарушении нормы температуры отопления в квартире в большую сторону начинается их выпадение в осадок. Со временем это приведет к засору труб и радиаторов;
• Повышение показателя густоты. Могут наблюдаться сбои в работе циркуляционного насоса, если его номинальная мощность не была рассчитана на возникновение таких ситуаций.

Поэтому намного проще следить за температурой воды в системе теплоснабжения частного дома, чем контролировать степень нагрева антифриза. Кроме этого составы на основе этиленгликоля при испарении выделяю вредный для человека газ. В настоящее время их практически не применяют в качестве теплоносителя в автономных системах теплоснабжения.

Перед заливкой в отопление антифриза следует заменить все резиновые прокладки на паранитовые. Это связано с повышенным показателем проницаемости этого типа теплоносителя.

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.

Незамерзающая жидкость для отопления

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.

Магистрали отопления: двухтрубные, однотрубные

Для отопления помещений были сконструированы два вида магистралей: однотрубные, двухтрубные.

Однотрубные, двухтрубные магистрали

Различаются способом подключения к системе отопительных приборов.

• В однотрубных подключение последовательное, обратка предыдущего радиатора — вход для следующего.
• В двухтрубных системах обратка сразу отводится в отдельную магистраль на отопительный котёл.

Однотрубные системы эффективны для отопления малых площадей до 100 кв.м на этаже, двухтрубные могут справиться с большими площадями. Разница в площади на одном этаже, количестве материалов в системе.

Различия магистралей отопления:

Из-за различий в конструкции, для систем разработаны разные нормы.

Для двухтрубной, максимальный нагрев теплоносителя на 10 °С больше, чем в однотрубной — 105 °С, при одинаковой обратной температуре — 70 °С.

Расчет оптимальной температуры отопительного прибора

Самое важное — наиболее комфортная температура для человеческого существования +37°C.

Читать дальше: Документы для получения охотничьего билета в мфц

При выборе радиатора вам нужно рассчитать, хватит ли тепловой мощности прибора для обогрева помещения. Для этого есть специальная формула:

S * h*41:42,

• где S – площадь помещения;
• h – высота комнаты;
• 41 – минимальная мощность на 1 куб м S;
• 42 – номинальная теплопроводность одной секции по паспорту.

Учтите, что радиатор, поставленный под окно в глубокую нишу даст почти на 10% меньше тепла. Декоративный короб заберет 15-20%.

Когда вы используете радиатор для поддержания необходимой температуры воздуха в помещении, у вас два варианта: можно задействовать маленькие радиаторы и повысить температуру воды в них (высокотемпературное отопление) или же установить большой радиатор, но при этом будет не такая высокая температура поверхности (низкотемпературное отопление).

При высокотемпературном отоплении радиаторы очень горячие и можно получить ожог, если дотронуться до него. Кроме того, при высокой температуре радиатора может начаться разложение пыли, осевшей на нем, которая потом будет вдыхаться людьми.

При использовании низкотемпературного отопления приборы чуть теплые, но в помещении все равно тепло. Вдобавок, этот способ более экономичен и безопасен.

Чугунные радиаторы

Средняя отдача тепла у отдельной секции радиатора из данного материала составляет от 130 до 170 Вт, из-за толстых стенок и большой массы прибора. Потому требуется много времени на прогревание помещения. Хотя в этом есть и обратный плюс — большая инерция обеспечивает долгое сохранение тепла в радиаторе после выключения котла.

Температура теплоносителя в нем составляет 85-90 °C

Алюминиевые радиаторы

Данный материал легкий, легко нагревающийся и с хорошей теплоотдачей от 170 до 210 ват/секцию. Однако подвергается негативному воздействию других металлов и может быть установлен не в каждой системе.

Рабочая температура теплоносителя в системе отопления с данным радиатором составляет 70°C

Стальные радиаторы

Материал обладает ещё меньшей теплопроводностью. Но за счет увеличения площади поверхности перегородками и ребрами, греет все равно хорошо. Отдача тепла от 270 Вт — 6,7 кВт. Однако это мощность всего радиатора, а не отдельного его сегмента. Конечная температура зависит от габаритов обогревателя и количества ребер и пластинок в его конструкции.

Рабочая температура теплоносителя в системе отопления с данным радиатором так же составляет 70°C

Итак, какой же лучше?

Вероятно, выгоднее получится установка оборудования с комбинацией свойств алюминиевой и стальной батареи — биметаллический радиатор. Он обойдется вам дороже, но и срок работы будет дольше.

Преимущество таких приборов очевидно: если алюминий выдерживает температуру теплоносителя в системе отопления только до 110°С, то биметалл до 130°С.

Отдача тепла наоборот, хуже, чем у алюминиевых, но лучше, чем у других радиаторов: от 150 до 190 Вт.

Тёплый пол

Ещё один способ создать комфортную температурную среду в комнате. В чем же его преимущества и недостатки перед обычными радиаторами?

Из школьного курса физики мы знаем о явлении конвекции. Холодный воздух стремится вниз, а когда нагревается — поднимается вверх. Поэтому, кстати, мерзнут ноги. Теплый пол же все меняет — нагретый внизу воздух вынужден подниматься вверх.

Такое покрытие имеет большую отдачу тепла (зависит от площади нагревающего элемента).

Температура пола также прописана в СНиП-е («Строительные нормы и правила»).

В доме для постоянного проживания она не должна быть больше +26°С.

В комнатах для временного пребывания людей до +31°С.

Учреждения, где идут занятия с детьми температура не должна превышать +24°С.

Рабочая температура теплоносителя в системе отопления теплого пола составляет 45-50 °С. Температура поверхности в среднем 26-28°С