Температура теплоносія і її регулювання
При виборі температури керуються кількома факторами:
- Досягнення комфортного (нормативного) температурного режиму в приміщеннях;
- Забезпечення стабільної та економічної роботи котельного обладнання;
- Ефективна передача тепла по трубопроводах.
Якою має бути температура води в тепломережі
Опалювальна система повинна працювати так, щоб в приміщеннях завжди було комфортно. Температурний режим регламентується нормативними документами (наприклад, в житлових будинках це 18 градусів, в лікарнях і дитячих садках 21 градус). Але в залежності від температури на вулиці будівлю втрачає різну кількість тепла через огороджувальні конструкції і з потоками повітря при вентиляції.
Нагрівання води в системі опалення будівлі варіюється в досить широких межах залежно від зовнішніх факторів. Це можуть бути температури від 30-40 до 85-90 градусів (вище 90 починається розкладання пилу і лакофарбових покриттів, тому більш гарячі труби заборонені санітарними нормами).
Для точного визначення необхідної температури використовуються розроблені для кожної будівлі (або їх групи) температурні графіки, де виражена залежність параметрів теплоносія від температури зовнішнього повітря або використовується автоматичне регулювання за показаннями датчика в приміщенні.
Визначення оптимальної температури для роботи котельні та транспортування теплової енергії
Регулятор температури для однієї батареї
Для найбільш ефективної віддачі котлів бажана по можливості більш висока температура, вигідна вона і при передачі по системі трубопроводів, так як той же обсяг води може перенести тим більше енергії, чим вище його температура. Тому температуру води на виході з котла намагаються наблизити до найвищих допустимим межам.
Крім того, мінімальний нагрів теплоносія в котлі не може бути нижче точки роси (в залежності від особливостей конкретного обладнання та виду палива це 60-70 градусів), інакше котел починає «плакати» - при горінні вони вбирають вода, яка вкупі з агресивними речовинами димових газів призводить до його посиленого зносу.
Як узгодити необхідну температуру води для опалення і котла
В цьому випадку є два підходи. Перший - знехтувати ефективністю роботи котлів і видати на виході таку температуру теплоносія, яка потрібна для системи опалення при даних умовах. Так зазвичай роблять на невеликих котелень. Але і в цьому випадку все одно не завжди вдається подати теплоносій по оптимальному температурному графіку.
Зокрема, при позитивних зовнішніх температурах потрібний нагрів для опалення буває 40-45 градусів, а для підігріву гарячої води потрібно мінімум 50 і чимось доводиться жертвувати.
Але зараз, все частіше навіть на невеликих котелень використовують встановлений на виході регулятор (про нього нижче), який забезпечує оптимальний режим для котлів і необхідну температуру в системі опалення, використовуючи датчики зовнішньої температури;
Другий підхід - нагрівання теплоносія на виході з котельні і при транспортуванні по магістральних мережах максимальний, а в безпосередній близькості від споживача регулятор доводить параметри води до необхідних значень. Це найбільш прогресивний спосіб, який застосовується на всіх великих теплових мережах, а в зв'язку з здешевленням таких пристроїв як регулятор і датчики він все ширше використовується і на невеликих об'єктах.
Як працює регулятор опалення
Регулятор це пристрій, що забезпечує автоматичний контроль і коригування температурних параметрів теплоносія циркулюючого в системі опалення.
- Обчислювальний і коммутирующий блок;
- Виконавчий механізм на лінії подачі теплоносія;
- Виконавчий механізм для підмішування води з обратки (іноді використовується триходовий кран і тоді вони поєднуються);
- Повисітельний насос на лінії «холодного перепуску» (не завжди);
- Повисітельний насос на лінії подачі;
- Запірна арматура і клапана;
- Датчик на подачі теплоносія;
- Датчик на обратке;
- Датчик температури зовнішнього повітря;
- Датчик (датчики в декількома місцями) температури приміщення;
Останні дві позиції можуть використовуватися як спільно так і замість один одного в залежності від того чим задається графік опалення.
Тепер розберемося з тим, як власне відбуваються процеси управління, як працює регулятор.
Основні елементи системи регулювання температури
Температура теплоносія на виході з системи опалення (обратка) залежить від обсягу пройшла через неї води, так як навантаження відносно постійна. Тому регулятор, прикриваючи подачу води, збільшує різницю між подачею і обратку до необхідного значення (на цих трубопроводах врізаються датчики), до необхідного значення.
Якщо потрібно навпаки збільшити потік, то в систему опалення врізається повисітельний насос, яким також командує регулятор. Для зниження температури вхідного потоку використовується так званий «холодний перепуск» - частина води проціркуліровавшей по системі знову направляється на вхід.
Таким чином, перерозподіляючи потоки в залежності від даних, які знімають датчики, регулятор забезпечує жорсткий температурний графік системи опалення.
Одна з моделей блоку регулятора фірми Vailant
Часто регулятор опалення комбінують з регулятором ГВС, застосовуючи один обчислювальний блок. Регулятор гарячої води набагато простіше в частині управління та виконавчих механізмів. Використовуючи датчик на лінії гарячого водопостачання, проводиться регулювання проходу теплоносія через бойлер, і забезпечуються стабільні 50 градусів, які вимагає стандарт.
Переваги використання регулятора в системі
- Чітко витримується температурний графік (особливо якщо використовується датчик всередині приміщення);
- Виключається підвищене нагрівання теплоносія в системі опалення і забезпечується економія енергії та палива;
- Вироблення і транспортування тепла виробляються при найбільш ефективних для котелень або ТЕЦ параметрах, необхідні характеристики теплоносія в системі опалення і температуру гарячої води забезпечує регулятор в наближеному до споживача тепловому пункті або вузлі;
- Регулятор дозволяє забезпечити однакові умови для всіх споживачів в незалежності від їх віддалення від джерела теплопостачання, так як параметри підходить до нього мережної води вище, ніж ті, які потрібні для опалення.
Можливо, вам буде цікаво дізнатися