При выборе тепломеханической схемы для теплогенерирующего оборудования инженеры-проектировщики нашей компании регулярно задаются вопросом о температурном графике контура вентиляции. В большинстве случаев в техническом задании на проектирование мы встречаемся с требованием обеспечения постоянной температуры в контуре вентиляции, равной 80°C. При уточнении основания данного требования чаще всего получаем ответ от проектировщиков систем вентиляции, что калорифер приточной вентиляционной установки рассчитан на температуру в подающем контуре, равную 80°C.
В случае необходимости обеспечения постоянной температуры теплоносителя, подаваемой в контур вентиляции со значением 80°C, работа котельной по погодозависимому графику становится невозможной. Но так ли это на самом деле?
Парадокс заключается в том, что в настоящее время на отопительном рынке сложилась следующая ситуация: проектировщик котельной не сильно понимает логику работы системы вентиляции, а тот, кто понимает в вентиляции, не представляет принципа работы котельной в целом. Поэтому насущной задачей является обеспечение погодозависимой работы котельной для достижения максимальной энергоэффективности с минимизацией внешней управляющей автоматики и соблюдением требуемого температурного графика для контура вентиляции.
Наш анализ проведём на конкретном примере.
Исходные данные для проектирования
Объект — стандартное здание административно-бытового комплекса (АБК) площадью 1000 м², расположенное в городе Тула. Высота потолков — 3 м. Кратность воздухообмена — 2,0. Количество приточного воздуха — 6000 м³/ч. Целевая температура воздуха в канале системы вентиляции — +18°C. Удельные тепловые потери здания — 60 Вт/м².
Как видно из исходных данных, целевым значением температуры воздуха для системы вентиляции является значение +18°C в разное время года.
Проведя расчёт тепловой мощности для системы вентиляции на температуру наиболее холодной пятидневки, мы получаем цифру 85 кВт. Это максимальное значение мощности, которая потребуется на нагрев приточного воздуха в период самой холодной пятидневки.
Проследим далее, как изменится потребность в тепле для контура вентиляции, когда на улице становится теплее. Данные расчёта сведём в табл. 1. Как видно, потребная тепловая мощность на систему вентиляции изменится с 85 до 36 кВт при −24 и 0°C, соответственно.
Схема типового узла контура вентиляции приведена на рис. 1, он представляет собой смесительный узел с дополнительно установленным перепускным клапаном. Контроллер системы вентиляции поддерживает температуру в контуре с помощью трёхходового клапана с электроприводом.
Рис. 1. Типовая схема обвязки вентконтура
Теперь становится понятно, почему «вентиляционщики» в техническом задании температуры контура вентиляции указывают 80°C. Так проще, да и запас, как известно, лишним не бывает. При этом такая температура может потребоваться только в ограниченный период времени, например, пять дней в году, а то и вообще оказаться завышенной даже для самой холодной пятидневки.
На основе программы подбора оборудования HOTVENT проведём расчёт значений температуры теплоносителя, необходимой для подачи в контур системы вентиляции. Результаты расчёта представлены в табл. 2.
Из данных специализированной расчётной программы видно, что требуемая температура теплоносителя при температуре наружного воздуха −24°C равна +71,5°C, при температуре −15°C — +59,5°C, а при −5°C — уже +47,8°C. Как мы и предполагали ранее, значение температуры теплоносителя, равное 80°C, указанное в качестве целевой при подаче теплоносителя в контур вентиляции, является избыточным.
Теперь попробуем ответить на основной вопрос: возможна ли совместная работа системы отопления, управляемой штатной котловой погодозависимой автоматикой котлов, и контура системы вентиляции?
Объединим данные температуры теплоносителя контура отопления, работающего по погодозависимой кривой, и температуры теплоносителя для контура системы вентиляции (табл. 3). Как видно из табл. 3, температура теплоносителя в системе отопления всегда выше температуры в контуре вентиляции.
Более наглядно динамика изменения температур теплоносителя в системе отопления и в контуре вентиляции представлена на рис. 2.
Рис. 2. Изменение температуры теплоносителя
Подводя итог, мы как производители конденсационных котлов GEFFEN можем сделать следующие выводы:
- штатная погодозависимая автоматика конденсационных котлов GEFFEN является достаточной для обеспечения совместной работы системы отопления и вентиляции (за обеспечение целевой температуры теплоносителя в контуре вентиляции отвечает автоматика вентиляционной установки и трёхходовой клапан с электроприводом);
- высокие температурные параметры контура вентиляции в большинстве случаев являются избыточными.
Принципиальная тепломеханическая схема с котлами GEFFEN для рассмотренного примера представлена на рис. 3.
Рис. 3. Принципиальная тепломеханическая схема
При работе котельной в погодозависимом режиме мы значительно повышаем энергоэффективность системы и упрощаем тепломеханическую схему за счёт отсутствия трёхходового клапана для контура системы отопления.
