Режимы эксплуатации и регулирование

Теплопотребности помещений, выявленные в расчетных условиях, определяют площадь отопительных приборов. Площадь является постоянной характеристикой каждого установленного прибора. Между тем, известно, что рас­четные условия наблюдаются при отоплении зданий далеко не всегда. В течение отопительного сезона изменяется температура наружного воздуха, на здания эпизодически воздействуют ветер и солнечная радиация, тепловыделения в помещениях неравномерны. Поэтому для поддержания теплового режима помещений на заданном уровне необхо­димо в процессе эксплуатации регулировать теплопередачу отопительных приборов.

Эксплуатационное регулирование теплового потока ото­пительных приборов может быть качественным и количест­венным.

Качественное регулирование достигается изменением температуры теплоносителя, подаваемого в систему отоп­ления. Качественное регулирование по месту осуществле­ния может быть центральным, проводимым на тепловой станции, и местным, выполняемым в тепловом пункте зда­ния. В жилищном строительстве проводят также групповое регулирование в центральных тепловых пунктах (ЦТП).

Местное качественное регулирование должно дополнять центральное регулирование, которое проводится с ориен­тацией на некоторое обезличенное здание в районе дей­ствия станции. Кроме того, оно может нарушаться по раз­личным причинам, в том числе из-за необходимости обес­печивать нагревание воды в системе горячего водоснабже­ния. При местном регулировании учитывают особенности каждого здания, системы отопления и даже ее отдельной части.

В системе парового отопления пределы качественного регулирования ограничены и такое регулирование, как правило, не проводится.

Количественное регулирование теплопередачи приборов осуществляется изменением количества теплоносителя (воды или пара), подаваемого в систему или прибор. По месту проведения оно может быть не только центральным и местным, но и индивидуальным, т. е. выполняемым у каждого отопительного прибора.

Центральное и местное регулирование в системах па­рового отопления — количественное: при изменении тем­пературы наружного воздуха меняется количество пара, поступающего в систему, или пар подается с большим или меньшим перерывом. В первом случае проводится так называемое пропорциональное регулирование, во втором — регулирование «пропусками» (теплоноситель подается пе­риодически). В системах парового отопления применяют также индивидуальное количественное регулирование теп­лопередачи приборов.

В системах водяного отопления центральное и местное качественное регулирование также дополняется местным и индивидуальным количественным регулированием теп­лопередачи приборов. При индивидуальном количествен­ном регулировании теплопередача водяного прибора из­меняется вследствие изменения средней температуры воды в нем, теплопередача парового прибора — из-за отклонения температуры конденсата от температуры пара.

Таким образом, в процессе эксплуатации паровых систем отопления осуществляется только количественное регули­рование, водяных систем отопления — качественно-коли­чественное регулирование теплопередачи приборов.

Эксплуатационное регулирование теплопередачи при­боров может быть автоматизировано. Местное автоматиче­ское регулирование в тепловом пункте здания обычно проводят, ориентируясь на изменение температуры наруж­ного воздуха (этот способ регулирования называют «по возмущению»). Индивидуальное автоматическое регулиро­вание теплопередачи прибора происходит при отклонении температуры воздуха в помещении от заданного уровня (регулирование «по отклонению»).

Для индивидуального автоматического регулирования применяют регуляторы температуры прямого и косвенного действия. Принцип работы регулятора прямого действия основан на изменении объема среды при повышении или понижении ее температуры. Изменение объема среды — термореактивного материала (например, резины) непо­средственно вызывает перемещение клапана регулятора в потоке основного теплоносителя.

Для индивидуального ручного регулирования теплопе­редачи приборов служит регулирующая арматура. Ручное регули­рование теплопередачи радиаторов и конвекторов эффек­тивно в том случае, когда доля отключаемой нагревательной поверхности составляет не менее 0,5 (для бетонных панелей 0,7).

Конструкцию регулирующей арматуры выбирают в зави­симости от вида системы водяного отопления. В двухтруб­ных системах применяют краны индивидуального регули­рования, отвечающие двум требованиям: они имеют повы­шенное гидравлическое сопротивление и допускают прове­дение монтажно-наладочного (первичного) и эксплуатаци­онного (вторичного) количественного регулирования. Эти краны называют кранами «двойной регулировки». Это краны типа КРДШ и RA-N/

В однотрубных системах водяного отопления исполь­зуют краны индивидуального регулирования, обладающие незначительным гидравлическим сопротивлением. Эти краны не имеют приспособлений для осуществления первичного регулирования и являются кранами только эксплуатацион­ного (вторичного) регулирования. Это краны типа КРП и RA-G.

Для индивидуального ручного регулирования тепло­передачи приборов применяют также воздушные клапаны в кожухе конвекторов (см. рис. 4.6, а). Воздушным клапа­ном в конвекторе регулируется количество воздуха, цир­кулирующего через нагреватель конвектора. Достоинством этого способа регулирования, так называемого регулиро­вания «по воздуху», является сохранение постоянного расхода теплоносителя в отопительных приборах.

При индивидуальном количественном регулировании теплопередача прибора изменяется постепенно — прибор обладает тепловой инерцией, причем охлаж­дается прибор медленнее, чем нагревается. Наибольшей тепловой инерцией характери­зуются, как известно, бетонные панели. Так как тепловая инерция стальных радиаторов и конвекторов меньше инер­ции чугунных радиаторов и тем более бетонных панелей, то и процесс регулирования их теплопередачи будет уско­рен. Например, для стальных радиаторов типа РСВ оста­точная теплопередача через 1 ч после их выключения со­ставляет примерно 15% начальной — вдвое меньше, чем для чугунных радиаторов (30%), а полный тепловой поток в течение первого часа после выключения — соответственно 45 и 60%. Следовательно, регулирование теплопередачи отопительных приборов тем эффективнее и быстрее отра­жается на температуре помещений, чем меньше масса теп­лоносителя в приборах и самих приборов.

Эксплуатационное регулирование системы отопления проводят с целью обеспечения теплоподачи в отапливаемые помещения соответствующей текущей теплопотребности. Способы регулирования различаются также в зависимости от применяемого в системе теплоносителя. В зависимости от места проведения регулирования в системе теплоснаб­жения различают центральное, групповое, местное и инди­видуальное регулирование.

В системе водяного теплоснабжения центральное регу­лирование осуществляют на тепловой станции (ТЭЦ, ко­тельной) по так называемому отопительному графику, устанавливающему связь между параметрами теплоноси­теля (температура при качественном или расход при коли­чественном регулировании) и температурой наружного воздуха как основного фактора, определяющего перемен­ный характер составляющих теплового баланса здания в те­чение отопительного сезона. Построение графика ориентировано на обезличенное здание в районе действия тепловой станции при расчетной температуре внутреннего воздуха +18 °С

Центральное регулирование на тепловой станции при теплоснабжении различных по назначению зданий (жилые, общественные, производственные и др.) и режиму тепло-потребления их инженерных систем (отопление, горячее водоснабжение, вентиляция и др.) не может обеспечить ус­тойчивой работы систем отопления.

Устойчивость работы повышается при приближении места проведения регулирования к теплопотребителю за счет более полного учета различных факторов, определяю­щих теплопотребность помещений отапливаемых зданий. Так, при групповом регулировании в ЦТП появляется возможность распределять теплоту по уточненным темпе­ратурным графикам, что способствует повышению эконо­мичности отопления каждого здания. При местном регули­ровании в тепловом пункте здания учитывают особенности режима его эксплуатации, ориентацию по сторонам гори­зонта, действие ветра и солнечной радиации.

При индивидуальном регулировании у каждого отопительного прибора можно независимо и наиболее точно peaгировать на изменение температурной обстановки в отдель­ных помещениях.

Библиографический список

1.	СНИП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России.- М.: АПП ЦИТП 2005.-70 с.
2.	СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» / Госстрой России. -2003.-40 с.
3.	СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»/ Госстрой России. - М.: АПП ЦИТП 2003.-70 с.
4.	СНИП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование». / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001.-72 с.
5.	ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. параметры микроклимата в помещениях. Текст]: Межгосударственный стандарт. утв. Госстроем России: введ. в действие 01.03.1990 – М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000. – 44 с.
6.	Справочник проектировщика. «Внутренние санитарно-технические устройства». В 3-х частях. Ч.1. Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под. Ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера– 3е изд., перераб. доп.- М.; Стройиздат, 1990 г. – 344с.
7.	Отопление и вентиляция: учебник для вузов/ В.Н. Богословский, в.П. Щеглов, Н.Н. Разумов 2е изд., перераб. доп.- М.; Стройиздат, 1980 г. – 295с.
8.	Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Справочное пособие.. – М.: Пантори, 2003 – 308 с.
9.	Отопление [Текст]: Учебник для Вузов/ Сканави А.Н., Махов Л.М. .-М.: Издательство АСВ, 2008 - 576 с.
10.	Отопление и тепловые сети. [Текст]:Учебник./ Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. – М.: ИНФРА-М, 2007.-480 с.