Стандартные ошибки при экономии тепловой энергии

Нередко, среди владельцев жилой и коммерческой недвижимости, можно услышать мнение о том, что если в помещении присутствует комфортная температура воздуха, то нет никакого смысла существенно экономить на процентах по оплате за тепло. Аргумент сводится к следующему: зарплата специалистов + расходы на эксплуатацию автоматики будут больше, чем сэкономленные средства.

Наши коллеги решили детально, на профессиональном уровне, разобраться в этой проблеме. Будем оперировать фактическими данными на примере реального жилого дома, с проектным расходом тепловой энергии G = 7 т/ч. Показания теплового счётчика демонстрируют, что мгновенный расход тепла составляет:

Q = G (t ̊ ос – t ̊ oб); (I)
где G — это расход теплоносителя;
t ̊ ос — температура подающего трубопровода «острая вода»; t ̊ об — температура обратного трубопровода.
Итоговое значение: Q1тс = 7 × (70 – 38) = 224.

Далее, чтобы сэкономить тепло вручную (задвижками), уменьшим расход до 5 т/ч. При этом t ̊ внутри помещения не изменилась, а t ̊ обратного трубопровода стала меньше. Итог: расход тепловой энергии Q2тс = 5 × (70 – 35) = 175. Небольшая экономия тепловой энергии уже фиксируется.

Попробуем запустить рабочий авторежим и настроить температурный график отопительной системы. Тепловой расход начинает снижаться до 1,5 т/ч. Явного изменения внутренней t ̊ жилища нет, t ̊ «обратки» понижается до 31°C. Расходование тепла по формуле (I) составляет: Q3тс = 1,5 × (70 – 31) = 58,5.

Возникает дилемма: если, согласно счетчика, здание получает в 3 раза меньше тепла, то почему внутренняя t ̊, практически, не изменяется?

Приведем другой пример. Имеются 2 однотипных гипермаркета, которые отапливаются через вентиляционные машины. Первый теплосчётчик показывает 229 Гкал за 30 дней, а второй, за тот же период, 145 Гкал. С условием, что средняя t ̊ температура внутри везде одинаковая. Почему? Ответ простой: теплосчётчик не учитывает тепловую энергию, передаваемую в здание.

Количество тепла считается по формуле Ньютона-Рихмана: Q = ατS(t 1 – t 2) (II),

где α — коэффициент теплопередачи;
τ — время;
S — площадь;
t ̊ 1 — наибольшая температура тела;
t ̊ 2 — наименьшая температура тела.

Рассчитывая передачу тепла через 1 метр площади за 1 секунду. Формула (II) будет иметь следующий вид: Q = α(t1 – t2). (III)

В формуле (III) нет расхода теплоносителя G, поэтому посчитаем тепло, передаваемое в здание, по формуле Ньютона-Рихмана. Здесь понадобится t ̊ отопительных приборов, которая равна температуре подачи вторичного контура. Температуру в помещении принимаем за 20 °C, с учетом, что температура подачи в трёх примерах была разная.

В конечном результате, получаются такие параметры: при расходе тепловой энергии (G) = 7 т/ч, t ̊ = +54 °C, а при расходе G = 5 т/ч, t ̊ = 51 °C, в третьем случае t ̊ = 49 °C. Решение будет следующим:
Q1 = (54 – 20) = 34, Q2 = (51 – 20) = 31, Q3 = (49 – 20) = 29.

Этот пример наглядно доказывает, что изменение передачи тепловой энергии в здание изменяется только на 10– 15 %, а не в три раза, как показывает теплосчётчик.

Настраивая систему отопления крайне важно следить за расходом теплоносителя. Потому что фактическое расходование тепловой энергии в гипермаркетах может меняться в тройном объёме, в моменты как максимального, так и минимального потребления.

Если, к примеру, первый контур управления настроен на t ̊ 90/70 °C или 80/60 °C, тогда второй тепловой контур управляет температурой в вентиляционном канале. Увязывать работу контура теплового пункта и вентиляции можно разными способами. Самый простой – это когда в гипермаркете №2 расход тепла составляет 145 Гкал в месяц. Управляющие контроллеры всех пяти вентсистем настроены на режим поддержания температурного режима в канале с показателем в +40 °C.

Контуры здесь исключены из управления, а клапаны вентиляции открыты полностью. Температура в гипермаркете регулируется первым контуром теплового пункта, с контролированием расхода тепловой энергии.

Второй способ, это когда контуры вентиляционных систем не исключаются из управления. Он потребует от владельцев здания перепрограммировать управляющий контроллер теплового пункта. Здесь достаточно простой алгоритм управления: не нужно поддерживать температурный график, внешняя t ̊ будет связываться только с t ̊ обратного теплоносителя.

Современные системы диспетчеризации способны контролировать весь спектр состояния тепловых систем, затрачивая минимум денежных средств. Важно следить не за параметрами, которые предлагают производители учетных подсистем, а за показателями фактического расхода тепловой энергии, согласно которым можно провести всесторонний анализ работы комплекса отопительно-вентиляционных систем в целом.