как рассчитать температурный график для котельной

Расчет температурного графика для котельной — это важная инженерная задача, определяющая, какую температуру теплоносителя (обычно воды) необходимо подавать в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха. Это позволяет эффективно управлять температурным режимом в зданиях, экономить топливо и обеспечивать комфорт.

Вот максимально подробное пошаговое объяснение, как рассчитать температурный график для котельной:

📌 1. Что такое температурный график?

Температурный график (ТГ) — это зависимость между:

• температурой наружного воздуха (tн, в °С),

• температурой подачи теплоносителя (tп, в °С),

• температурой обратного теплоносителя (tо, в °С).

Обычно его представляют как таблицу или график:
например, при tн = -20 °С → tп = 95 °С, tо = 70 °С.

📌 2. Исходные данные

Перед расчетом нужно собрать данные:

Климатические:

• Температура расчетная наружного воздуха (tн.расч), например: −22 °C (для Москвы).

• Температура внутреннего воздуха (tвн), обычно: +20 °C.

• Климатические условия региона (согласно СНиП 23-01-99, СП 131.13330.2012).

Технические:

• Тип системы отопления (однотрубная, двухтрубная, с погодным регулированием).

• Максимально допустимая температура подачи (обычно не выше 95 °C).

• Гидравлические характеристики системы.

• Расход теплоносителя (в кг/ч или м³/ч).

• Тепловая нагрузка здания (в Гкал/ч или кВт).

• Конструкции зданий, сопротивление теплопередаче.

📌 3. Принципы построения температурного графика

Он строится, исходя из теплопотерь здания и необходимой тепловой мощности для компенсации этих потерь.

🔹 Основное уравнение теплопередачи:

ini
КопироватьРедактировать
Q = G * c * (tп - tо)

Где:

• Q — тепловая мощность (Вт),

• G — массовый расход теплоносителя (кг/с),

• c — удельная теплоемкость воды (≈ 4200 Дж/кг·°С),

• tп, tо — температура подачи и обратки.

📌 4. Расчет температур подачи и обратки

Существует несколько методик, но наиболее распространённая — это метод равных тепловых потерь, исходя из температурной разницы между наружным и внутренним воздухом.

Формула расчета температуры подачи:

КопироватьРедактировать
tп = tо + (tвн - tн) * (tп.макс - tо) / (tвн - tн.расч)

Где:

• tп — искомая температура подачи при текущей температуре наружного воздуха tн,

• tп.макс — максимальная температура подачи (обычно 95 °C),

• tо — температура обратки (устанавливается проектом, например 70 °C),

• tвн — температура внутри здания (20 °C),

• tн.расч — расчетная наружная температура (например −22 °C),

• tн — текущая температура наружного воздуха.

Пример:

mathematica
КопироватьРедактировать
tн = −10 °C, tн.расч = −22 °C, tвн = 20 °C, tо = 70 °C, tп.макс = 95 °C

tп = 70 + (20 - (-10)) * (95 - 70) / (20 - (-22)) = 70 + 30 * 25 / 42 ≈ 88 °C

📌 5. Построение температурного графика

Сделайте таблицу (или в Excel) для разных температур наружного воздуха, например от +10 до −30 °C, и рассчитайте соответствующие tп и tо (обычно tо считается постоянной или также варьируется).

Примечание: при температурах ниже расчетной подача не увеличивается, а остается на максимуме.

📌 6. Адаптация графика под реальную систему

Если у вас система с автоматическим погодным регулированием, график можно моделировать и плавно корректировать, исходя из:

• Реальных характеристик теплопотерь (можно измерять по расходу тепла).

• Обратной связи от температуры в помещениях.

• Заданных кривых в погодозависимом контроллере.

📌 7. Особенности различных типов зданий и систем

• Многоэтажные дома: возможно зонирование температур (верхние и нижние этажи).

• Школьные и офисные здания: график может быть более пологим (меньше перепад температур).

• Тёплые полы: требуют ограничения подачи до 35–45 °C.

• Индивидуальное отопление: часто используют погодозависимую автоматику с индивидуальными кривыми.

📌 8. Соответствие нормативам

Обязательно ориентируйтесь на:

• СП 60.13330.2020 — «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

• СП 124.13330.2012 — «Котельные установки».

📌 9. Программы и инструменты

Для автоматизации:

• Excel или Google Sheets — удобно для расчета и визуализации.

• Программы типа TEPLO, Revit MEP, Audytor CO.

• PLC/контроллеры: Siemens, Danfoss, Oventrop, которые используют свои погодные кривые.

📌 10. Форма погодной кривой

Температурный график часто выражается в виде линейной или экспоненциальной кривой, задаваемой в автоматике через:

КопироватьРедактировать
tп = a * tн + b

Параметры a и b подбираются опытным путем, или согласно нормативам и расчету выше.

Если нужно, могу помочь построить Excel-файл, настроить погодозависимую кривую, или рассчитать конкретный график для вашего здания — просто скажите, что именно нужно.