Оценка влияния возможного превышения температуры теплоносителя на различные параметры

Kak-sokhranit-teplo-v-dome-1024x768

Мнение компетентного жителя города

Оценка влияния возможного превышения температуры теплоносителя, подаваемого на отопление МКД, над утвержденной по графику отпуска тепла, позволит выяснить причины поступления избыточного тепла в наши дома.

После публикации моей статьи в «Новоуральском управдоме» №5 от 1 июня 2020 года под названием «Для чего нужен Калькулятор отопления» меня продолжал беспокоить анализ ситуации с кратковременным (хоть и в течении одного месяца - октябрь 2019 года) увеличением отношения фактического теплопотребления к расчетному проектному значению тепловой нагрузки, определенному с помощью Калькулятора отопления. Это отношение для всех проанализированных 18 домов за октябрь 2019 года лежало в пределах от 1,15 до 1,32. Я тогда высказал мысль, что, возможно, в этот период запуска системы отопления в городе было все-таки некоторое превышение температуры по графику отпуска тепла. В дальнейшем же на протяжении пяти месяцев система отопления в проанализированных домах не показывала значимых расхождений между фактическим теплопотреблением и расчетным проектным потреблением. Все это говорило о том, что система отопления в анализируемых домах отрегулирована надлежащим образом.

Продолжение поиска в интернете по данной тематике привело меня к одному интересному сайту, где изложена аналогичная проблема для Пензенской ТЭЦ-2, которую как раз можно использовать в качестве модели для анализа этой проблемы избыточного тепла.

Каждый житель нашего города может в любой поисковой системе (я нашел в GOOGL) найти страницу под названием «Обоснование графика регулирования отпуска тепловой энергии Пензенской ТЭЦ-2».

Как я уже упоминал ранее, подходы к анализу температурных режимов отпуска тепла в тепловые сети в нашем случае для новоуральского филиала АО «ОТЭК» могут отличаться от параметров Пензенской ТЭЦ-2 (все-таки разные климатические зоны). Но общий же принцип анализа этой проблемы или алгоритм сравнения будет одинаковым для всех теплоснабжающих организаций.

Для удобства понимания этой проблемы приведу краткое извлечение из этой страницы 37.

Пункт 3.7

«Фактические температурные режимы отпуска тепла в тепловые сети и их соответствие утвержденным графиком регулирования отпуска тепла в тепловые сети для пензенской ТЭЦ-2», а также данные графика на рис. 3.2 показывают, что в диапазоне температур наружного воздуха от +2°С до -8°С температура сетевой воды в подающем трубопроводе превышает требования температурного графика на 10-20°С. При температуре наружного воздуха ниже -9°С требования температурного графика по температуре сетевой воды в подающем трубопроводе не выполняются.

Таким образом, имеются существенные отклонения фактического режима отпуска тепла от утвержденного в системе теплоснабжения пензенской ТЭЦ-2».

Эта работа была выполнена в 2013 году специализированными организациями ОАО «Ивэлектроналадка» и ЗАО «Ивэнергосервис» из г. Иваново.

Для удобства приведем также график на рис. 3.2. со страницы 38 этой статьи.

 OXkFgl2Pqv0

Рис. 3.2. Утвержденный температурный график качественного регулирования отпуска тепловой энергии с сетевой водой от Пензенской ТЭЦ-2 (сплошные линии) и данные учета ТЭЦ-2 по температуре сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах (точки).

 

Если внимательно посмотреть на этот график на рис. 3.2 Пензенской ТЭЦ-2 и произвести его зеркальное инвертирование (поворот) вокруг вертикальной оси на 180°С, то получим картинку, очень похожую на ту, которая отображена в презентации «Методика анализа эффективности работы системы МКД».

 ZApj9j7sgp8

Это лишний раз подтверждает, что алгоритм сравнения по данной проблеме избыточного тепла будет одинаковым (или подобным) для всех теплоснабжающих организаций независимо от климатической зоны.

 

 Анализ предполагаемого теплопотребления МКД

и затрат жителей на отопление в предстоящие периоды

 

Я не берусь утверждать, что у нашей теплоснабжающей организации в лице новоуральского филиала АО «ОТЭК» наблюдаются такие же существенные отклонения, как на Пензенской ТЭЦ-2, описанные ранее и приведенные на рисунке 3.2. Я просто решил на основании известных данных, полученных экспериментальным путем в новоуральском филиале АО «ОТЭК» для зависимости коэффициента теплопотерь от температуры наружного воздуха (об этом уже неоднократно писалось в «Новоуральском управдоме», посчитать предполагаемые дополнительные затраты жителей на отопление в случае, если превышение температуры сетевой воды в подающем трубопроводе составит от 1°С до 2,3°С над утвержденной температурой на основании графика регулирования отпуска тепла.

Почему выбраны такие значения температур? Дело в том, что в экспериментальных данных АО «ОТЭК» есть такие значения, близкие друг к другу по температуре наружного воздуха, т.е. своеобразные реперные точки. Это ноябрь Тнв = -10,5°С; это февраль Тнв = -11,5°С и январь Тнв = -12°С, т.е. самые холодные месяцы года, когда требуется более высокая температура теплоносителя и когда очень трудно заметить эту небольшую разницу в 1°С или 2,3°С. Значения коэффициента теплопотерь К брались из экспериментальных данных АО «ОТЭК» при температуре внутри помещения равной Твн = +20°С.

Отобразим указанные значения изменений коэффициента теплопотерь К в зависимости от температуры наружного воздуха в этом узком диапазоне в виде таблицы 1.

Изменение коэффициента теплопотерь и температуры сетевой воды

в подающем трубопроводе в зависимости от температуры наружного воздуха

Таблица 1

п/п

Температура наружного воздуха, °С и месяц года

Температура сетевой воды в подающем трубопроводе

для ТЭЦ-1, °С

Температура сетевой воды в подающем трубопроводе

для ТЭЦ-2, °С

Температурный коэффициент теплопотерь, К

1

2

3

4

5

1

- 10,5 (декабрь)

79,5

94,0

0,555

2

-11,5 (февраль)

81,0

96,0

0,573

3

-12,5 (январь)

83,6

99,4

0,596

 

Используя данные этой таблицы, попытаемся рассчитать предполагаемые дополнительные затраты жителей на отопление в случае возможного превышения температуры теплоносителя, используемого для отопления, в этом узком диапазоне температур от 1,0°до 2,3°С. для этого составим еще одну расчетную таблицу 2 под названием «Анализ предполагаемого теплопотребления МКД в предстоящие периоды после сентября 2021 года.

 таблица 2

Сразу хочу подчеркнуть, что в основе расчета предполагаемого теплопотребления на 2021 год лежат как паспортные значения МКД, так и экспериментальные данные новоуральского филиала АО «ОТЭК», т.е. для прогнозирования используем значения нового сервиса в виде Калькулятора отопления. Понятно, что это будут расчетные проектные значения теплопотребления МКД. Для сравнительного анализа всех расчетных параметров выбраны два разных дома. Один - большой и новый, Бульвар академика Кикоина, 16, площадь дома Sдома = 12894,3 м2. Другой - маленький и старый, ул. Строителей, 25, площадь дома Sдома = 827,1 м2. Это сделано для того, чтобы выяснить, как будет влиять возможное превышение температуры теплоносителя в узком температурном диапазоне от 1°С до 2,3°С на дополнительные затраты жителей на отопление этих разных домов.

Основанием такого подхода для анализа превышения температуры теплоносителя является уже упомянутый ранее температурных график для Пензенской ТЭЦ-2 на рис. 3.2. Следовательно, полученные расчетные данные в нашем случае носят возможный и предполагаемый характер, а не то что они достоверны. Но в любом случае такие возможности могут иметь место.

 

 Анализ данных таблиц

Выскажу эти предполагаемые возможности в соответствии с вышеописанной идеологией. Начнем с таблицы 1. Предположим, что для среднемесячной декабрьской температуры наружного воздуха в -10,5°С в подающем трубопроводе будет не среднемесячная температура в +79,5°С, а +81,0°С - как для среднемесячной февральской температуры наружного воздуха в -11,5°С, т.е. превышение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе всего на +1,5°С. разве кто-нибудь из жителей это заметит? Или в подающем трубопроводе будет уже +83,6°С - как для среднемесячной температуры воздуха января в -12,8°С, т.е. повышение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе уже на +4,1°С относительно расчетной среднемесячной температуры воды для декабря для ТЭЦ-1. Я полагаю, что жители этого тоже не заметят, хотя и будут испытывать некий дискомфорт. Еще большая разница по температурному превышению возможна для нашей ТЭЦ-2 («Водогрейная котельная»).

Теперь порассуждаем, к чему приведет это малозначительное превышение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе над утвержденной температурой по графику регулирования отпуска тепла для нашей ТЭЦ-1. Понятно, что среднемесячная декабрьская температура в -10,5°С будет соответствовать температурному коэффициенту теплопотерь в К=0,555, взятому из экспериментальных данных АО «ОТЭК», и мы получим какое-то расчетное проектное значение теплопотребления МКД. Фактическое же теплопотребление дома будет выше за счет возможного превышения температуры сетевой воды в подающем трубопроводе над утвержденной температурой по графику отпуска тепла. Этого, кстати, как я уже упоминал, никто из жителей не заметит в узком диапазоне превышения температур теплоносителя в 1,5-4,1°С. Вот вам и возможный источник появления избыточного тепла в доме. Понятно, что это и приведет к увеличению отношения фактического теплопотребления к расчетному проектному теплопотреблению за конкретный месяц и к дополнительным затратам жителей на отопление за этот месяц. Таким образом, наверное, и можно объяснить кратковременное увеличение отношения в 1,15-1,32 в октябре 2019 года для всех исследованных домов.

Теперь перейдем к рассмотрению таблицы 2.

Используя параметры, приведенные в таблице 2, сделаем некоторые финансовые расчеты по двум указанным домам, т.е. насколько предположительно увеличатся дополнительные затраты на отопление конкретных жителей в описанных ранее возможных ситуациях. Из столбцов 12 и 13 указанной таблицы видно, что при превышении сравниваемой температуры наружного воздуха на 1°С, т.е. сравнение затрат при -10,5°С и при -11,5°С, дополнительные затраты жителей на отопление большого дома для квартиры площадью в 67,0 м2 вырастут за месяц предположительно на 63,2 рубля, а для жителей маленького дома для квартиры площадью в 47,1 м2 дополнительные затраты на отопление вырастут за месяц предположительно на 85,6 рубля. При сравнении температур наружного воздуха при -10,5°С и -12,8°С предположительные дополнительные затраты на отопление в месяц вырастут соответственно на 144,0 рубля для квартиры в 67,0 м2 и на 196,3 рубля для квартиры в 47,1 м2. Этот парадокс объясняется тем, что старые двух-трехэтажные дома являются менее энергоэффективными по сравнению с новыми высотными домами в 6-9 этажей постройки после 1999 года. У этих домов даже норматив потребления коммунальной услуги на отопление, установленный РЭК Свердловской области от 31.07.2018 г. №84-ПК, отличается в 2,15 раза. Для двух-трехэтажных домов старой застройки до 1999 года норматив на отопление составляет 0,0251 Гкал на 1м2 жилой площади в месяц, а для 6-9-этажных домов этот норматив на отопление составляет 0, 0117 Гкал на 1м2.

Это я описал только возможные и предполагаемые ситуации, если бы у нас в городе были такие же отклонения фактического режима отпуска тепла от утвержденного графика регулирования отпуска тепла, как на пензенской ТЭЦ-2. Хотя такой сценарий развития вполне возможен в узком диапазоне обозначенных температур. Возможно, жители этого не заметят, но на контрольно-измерительных приборах у теплоснабжающих организаций эта ситуация, конечно, будет зафиксирована, но жители этого не видят.

  

Многофакторность тепловых параметров

Для более достоверного анализа всех параметров теплопотребления необходимо учитывать в соответствии с многочисленными публикациями в интернете по данной проблематике достаточно большое количество разнообразных факторов. Это не только температура сетевой воды в подающем трубопроводе на ТЭЦ, но и температура воды в подающем трубопроводе системы отопления. В связи с удаленностью наших ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 (особенно ТЭЦ-2) также, наверное, необходимо каким-то образом учитывать и остывание горячей сетевой воды в процессе транспортировки ее по трубопроводам от ТЭЦ до узла учета ИТП в МКД. Вследствие большой протяженности трубопроводов центрального теплоснабжения эта система обладает достаточной инерционностью, и на каком-то этапе может возникать указанное ранее превышение температуры теплоносителя над утвержденным значением по графику отпуска тепла - сказать затруднительно.

Еще один немаловажный фактор, который необходимо учитывать. Как известно, коэффициент теплопотерь К рассчитывается для среднемесячной температуры наружного воздуха конкретного месяца. Например, в экспериментальных данных АО «ОТЭК» в январе месяце указывается среднемесячная температура наружного воздуха -12,8°С, но все жители знают, что в этом месяце температура может меняться значительно. Так, днем может быть -5°С, а ночью -20°С, а также скачки могут быть и по неделям. Поэтому температуру теплоносителя в подающем трубопроводе приходится регулировать чуть ли не ежедневно. Все это создает дополнительные трудности для учета возможного превышения температуры теплоносителя над утвержденным графиком отпуска тепла, т.к. мгновенно это не сделать, т.е. изменить быстро температуру теплоносителя на входе ИТП в МКД. Наверное, это самый важный фактор в появлении кратковременного избыточного тепла из-за упомянутой ранее инерционности системы централизованного теплоснабжения.

Все это говорит о множестве факторов, которые могут существенно влиять на поступление избыточного тепла в дом, даже при надлежащей регулировке и балансировке систем отопления МКД. Я полагаю, что специалисты новоуральского филиала АО «ОТЭК» учитывают множество всех этих факторов.

На основании проведенного анализа по 18 МКД города можно утверждать, что в нашем городе развитие такого сценария не наблюдается. В течение проанализированных пяти месяцев - с ноября 2019 года по март 2020 года - вышеуказанного превышения температуры теплоносителя не наблюдалось, т.к. отношение фактической тепловой нагрузки к расчетной проектной нагрузке не превышало 1,0 практически для всех исследованных домов (кроме одного). Все это говорит о том, что высококвалифицированные специалисты новоуральского филиала АО «ОТЭК» надлежащим образом соблюдали утвержденный температурный график отпуска тепла в период с ноября 2019 года по март 2020 года, кроме начального периода запуска системы теплоснабжения в октябре 2019 года.    

 

Предполагаемые затраты жителей на отопление

в предстоящие периоды

Еще одну полезную информацию жители нашего города могут извлечь из данных столбца 12 таблицы 2. В этом столбце приведены предположительные затраты жителей указанных квартир за три самых холодных месяца, т.е. самые максимальные затраты в месяц на отопление. Сравнивать эти затраты с аналогичными или другими квартирами нецелесообразно, т.к. все дома разные по энергоэффективности. Хочу особо подчеркнуть, что это - предполагаемые затраты на отопление за расчетное проектное потребление тепла в месяц, и если указанное ранее отношение будет равно 1,0-1,1 или меньше, то тогда фактическое теплопотребление будет соответствовать расчетному проектному значению.

Для сравнения хочу привести затраты жителей двух указанных квартир за отопление в 2020 году и в 2021-2022 годах при фиксированной стоимости Гкал в 1392,43 рубля за три самых холодных месяца.

таблица 3
 

При анализе столбца 9 таблицы 3 необходимо напомнить, что в 2020 году мы продолжаем платить за отопление равными долями в течение всего года на основании среднемесячного потребления тепла за 2019 год. В 2021-2022 годах мы будем платить только в течение отопительного периода за фактическое потребление тепла по общедомовым приборам учета в каждом конкретном месяце (с сентября по май). Поэтому достаточно значительное возрастание затрат на отопление в самое холодное время года неизбежно, зато за июнь-август мы ничего платить не будем.

 32d4f6210dceb56c19829cf889e0860c

 Пожелания новоуральскому филиалу АО «ОТЭК»

В заключение хочу высказать одну интересную мысль. Появление статьи в журнале «Энергосбережение» №6 за 2018 год (стр. 44-45), активная деятельность некоторых жителей города и решение Общественного совета НГО по вопросам ЖКХ от 29.04.2019 г. сподвигли управляющую компанию ООО «УЖК «Новоуральская» разработать новый полезный сервис в виде Калькулятора отопления. Поэтому мне как активному и инициативному жителю хотелось бы, чтобы появление информации по фактическим температурным режимам отпуска тепла на пензенской ТЭЦ-2 и рис. 3.2 сподвигли бы новоуральский филиал АО «ОТЭК» отобразить на своем сайте температурный график или таблицу регулирования отпуска тепла с обозначением возможных допустимых превышений по температуре теплоносителя в подающем трубопроводе аналогично графику на рис. 3.2 для Пензенской ТЭЦ-2.

Полезность же выводов по Пензенской ТЭЦ-2 и рис. 3.2 заключается в том, что, наверное, ни одна теплоснабжающая организация не сможет ежедневно четко соблюдать температуру теплоносителя, как на ртутном градуснике. Эту утвержденную температуру по графику отпуска тепла можно только получить как усредненную температуру за месяц в соответствии со среднемесячной температурой наружного воздуха.

Также необходимо разместить на своем сайте экспериментальные данные о зависимости теплопотерь от температуры наружного воздуха, полученные новоуральским филиалом АО «ОТЭК» за последние пять лет.

Я полагаю, что эта информация будет востребована многими жителями нашего города, т.к. чем больше полезной, открытой и актуальной информации мы будем иметь, тем меньше будет вопросов, претензий и жалоб по данной проблеме.

Я полагаю, что изложенная в данной статье информация покажет любому здравомыслящему человеку, что в поступлении избыточного тепла в наши дома виноваты не только управляющие компании, как принято считать, но и теплоснабжающие организации. Поэтому я надеюсь, что эти вышеназванные структуры объединят свои профессиональные усилия для работы в этом направлении и будут вместе целенаправленно и конструктивно решать проблемы по снижению поступления избыточного тепла в дома наших жителей, что в конечном итоге должно привести к некоторому уменьшению платы за отопление.

 Виктор Черных, председатель Общественного совета НГО по вопросам ЖКХ в 2016-2019 годах

 P.S. Пока материал готовился к публикации стало известно, что Акционерное общество «Объединенная теплоэнергетическая компания» (АО «ОТЭК») переименовано в Акционерное общество «Русатом Инфраструктурные решения» (АО «РИР»).

Сервисы сайта ООО «УЖК «Новоуральская»

Яндекс.Метрика Форумы Новоуральска
Дизайн сайта - студия DEMTEAM