Теплоноситель для систем отопления: назначение, свойства, разновидности

Теплоносители (жидкости охлаждающие для теплообменных систем) – это рабочие среды, которые в процессе теплообмена либо отводят избыточное тепло, либо применяются для нагрева в технологиях различных производств, а также для обогрева жилых, офисных и производственных зданий и сооружений.

Для повышения эффективности процесса теплообмена в системах отопления в качестве рабочих сред применяют разные виды жидкостей-теплоносителей. Первоначально применялась простая вода или в отдельных случаях — водяной пар. В последующем такие технологии утратили развитие, так как стали неэффективными и дорогими. Теплообменное оборудование довольно быстро ржавеет, воду приходится постоянно менять, при этом остывание происходит слишком быстро.

С целью повышения эффективности работы теплообменного оборудования и улучшения эксплуатации систем теплообмена были разработаны новые виды всесезонных низкозамерзающих (составов) теплоносителей с большими сроками эксплуатации в системах отопления.

На современном этапе развития промышленного производства наибольшее распространение в качестве рабочих сред для систем теплообмена получили водные растворы гликолей (этиленгликоля, пропиленгликоля) или глицерина, содержащие пакеты присадок, улучшающих их эксплуатационные характеристики. На сегодня это наиболее эффективные рабочие среды, используемые в процессах теплообмена.

Существуют множество видов теплоносителей, физико-химические характеристики которых незначительно отличаются между собой, что дает возможность выбирать наиболее подходящий к применению с учетом условий его дальнейшего использования.

Из этого множества видов востребованных теплоносителей условно можно выделить следующие наиболее распространённые группы:

• вода (водно-солевые растворы);
• этиленгликоль, пропиленгликоль (водно-гликолевые растворы);
• смеси.

Каждый из теплоносителей этих групп обладает своими характерными преимуществами и недостатками.

Характеристики воды как проводника тепла

Многие системы отопления в качестве рабочей среды заполняются водой – наиболее доступным и универсальным теплоносителем. Она находится в свободном доступе, ее запасы в природе регулярно возобновляются. До 70% отопительных систем наполнены природной жидкостью.

Популярность воды обусловлена не только ее доступностью, но и экологической безопасностью. Также среди ее положительных особенностей – высокая плотность и удельная теплоемкость. Важная эксплуатационная характеристика – низкая химическая активность, хороший коэффициент передачи тепла, минимальная вязкость. Вода соответствует всем этим требованиям. При необходимости температуру ее нагрева можно регулировать.

Среди характеристик у природной жидкости существуют и недостатки. К ним относится:

• низкий верхний предел нагрева (температурный максимум в отопительной системе до 150 °C);
• замерзает при 0 °C, переходя в кристаллическую форму со значительным увеличением объёма, что приводит к разрушению оборудования и трубопроводов систем отопления;
• возможность возникновения коррозионных процессов с образованием оксидов металлов (ржавчины) и разрушением поверхностей оборудования;
• образование накипи на поверхностях трубопроводов при нагревании до 80 °C.

Если вода замерзнет в трубах зимой, вся отопительная система может прийти в негодность. Часто на металлических трубах и фитингах появляется ржавчина, отложения. Чтобы минимизировать риск их появления, используется дистиллированная вода или в техническую воду добавляют специальные присадки и щёлочи.

Отопительные приборы, где функцию теплоносителей выполняет вода, нуждаются в регулярном обслуживании – промывке теплообменных аппаратов и трубопроводов, проведении периодического ремонта котла, корректировке удельного сопротивления в отопительный сезон.

Вода в качестве теплоносителя

В основном в отопительных системах используется вода, которая является самым безопасным, недорогим и экологичным теплоносителем. Причина этому – наибольшая теплоемкость среди жидкостей и не менее высокая плотность. Так, один килограмм воды, нагретой до 90ºС, остывающий до температуры 70ºС, способен выделить 20 ккал тепла.

В случае, если произойдет утечка, объем теплоносителя в системе отопления можно легко пополнить, залив в нее недостающее количество. У воды нет конкурентов относительно цены – дешевле жидкости потребителям не найти. При этом следует знать, что обычную водопроводную воду использовать в отопительных системах специалисты не рекомендуют, поскольку в ее составе много солей и присутствует кислород, что непременно приведет к появлению накипи и коррозийных процессов.

Устранить проблему с функционированием оборудования помогает процесс смягчения воды.
Воспользоваться можно одним из двух способов:

• Первый вариант – термический, который основан на обычном кипячении
  . Воду помещают в металлическую емкость и нагревают. При кипячении соли откладываются на дне резервуара. Углекислый газ также удаляется, но соединения кальция и магния, отличающиеся стойкостью, по-прежнему присутствуют в воде.
• Второй вариант – химический, предполагает использование реагентов
  . Применение кальцинированной соды, ортофосфата натрия и гашеной извести делают соли, присутствующие в воде, нерастворимыми, после чего они выпадают в осадок. Остатки этих веществ устраняют при помощи фильтрации.

Идеальным считается заполнение системы отопления теплоносителем, которым является дистиллированная вода. Единственный минус заполнения системы отопления водой – необходимость ее приобретать, тогда как обычную воду берут из крана, правда, за нее тоже приходится платить, но гораздо меньше, чем за дистиллированную. Можно использовать дождевые осадки, которые выгодно отличаются от колодезной, артезианской или водопроводной воды.

Для такого теплоносителя большое значение имеет его температурный режим. Если температура в доме опускается за отметку 0 градусов, замерзшая жидкость будет представлять серьезную угрозу целостности отопительной конструкции.

Технические свойства теплоносителей на основе гликолей

С 01.01.2017 г. для теплоносителей введён в действие ГОСТ 33341-2015 «Составы низкозамерзающие всесезонные и жидкости охлаждающие для теплообменных систем», в составе которых в качестве базовых компонентов – гликолей (этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль) используется специфическое свойство их водных растворов не приобретать твёрдую фазу при отрицательных температурах окружающей среды.

На основе гликолей разработаны десятки видов теплоносителей для применения в различных теплообменных системах. Это не только жидкости для коммунальной сферы, но и составы для промышленных теплообменных установок. Такие составы хорошо обеспечивают передачу тепла и позволяют поддерживать высокую эффективность процесса теплообмена.

Применять составы с сохранением оптимальных условий можно до 5-7 лет без их регенерации. После истечения гарантийного срока и проверки качества можно восстановить либо заменить состав и продолжить эксплуатацию.

Критерии выбора теплоносителя для системы отопления

Выбирая тот или иной теплоноситель для системы отопления, следует учитывать следующие факторы:

• не все виды теплоносителей подходят определённому котлу, поэтому стоит предварительно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации оборудования;

• важную роль играет материал, из которого изготовлены трубы и основные узлы системы, по ним проходит жидкость;

• выбирать лучше продукт, поддающийся регулировке температурного режима;

• в состав не должны входить токсичные вещества;

• выпускаются некоторые виды теплоносителя, которые можно использовать только в промышленных зданиях, использовать его в жилом доме категорически запрещается;

• если трубопровод изготовлен из оцинкованного металла, заливать антифриз нельзя, изменится химический состав жидкости;

• высокая теплоёмкость, теплопроводность при низкой вязкости обеспечат эффективную передачу тепла;

• доступная стоимость;

• длительный срок эксплуатации.

По физическим свойствам и химическому составу более подходящими являются жидкости: вода и антифриз.

Теплоносители на основе этиленгликоля

Для работы некоторых отопительных агрегатов необходимо применение теплоносителя, замерзание которого происходит только при очень низкой температуре. Жидкость охлаждающая низкозамерзающая (либо антифриз) на основе этиленгликоля – одна из них.

Низкая температура начала кристаллизации таких видов теплоносителей зависит от соотношения базового компонента – этиленгликоля и дистиллированной воды в растворе. Для улучшения эксплуатационных характеристик этих теплоносителей в их состав добавляют пакет функциональных присадок, которые защищают металлические поверхности оборудования от коррозионного воздействия этиленгликоля.

Антифриз подходит для применения и в автомобильных системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в системах, которые используются для обогрева зданий, сооружений и применения в качестве теплоносителя на различных производствах. Он относится к разряду теплоносителей средней ценовой категории.

Температура начала кристаллизации такой марки теплоносителя может достигать минус 70 °C, не образует отложений на трубах теплопровода.

Среди ключевых характеристик такого теплоносителя выделяют следующие:

• низкозамерзающие свойства (замерзание зависит от концентрации этиленгликоля в растворе);
• практичность и безопасность использования (во время охлаждения и кристаллизации приобретает аморфную структуру – значительно не расширяется, поэтому и не способен повредить оборудование системы отопления);
• в составе содержит пакет присадок (защищающие от коррозии, накипи, пенообразования и стабилизирующие, антиокислительные);
• не изменяет своих первоначальных основных особенных свойств на протяжении всего срока эксплуатации;
• имеет высокую температуру начала кипения в замкнутой системе;
• не оказывает агрессивного воздействия в гарантийный период эксплуатации на разные материалы (металл, пластик, резины, текстиль), так как в составе содержит необходимые присадки в достаточном количестве.

Главный недостаток такого теплоносителя – его токсичность. Они в меру токсичны по воздействию на организм человека (3 класс опасности) и опасны по экологическим параметрам. По этой причине его не применяют в открытых отопительных системах. Во время его использования важно предотвратить его попадание на какие-либо предметы. В противном случае их целесообразно будет заменить.

Особенности выбора теплоносителя

Чтобы обогрев помещения был эффективным, система функционировала правильно, надо знать, как рассчитать объем теплоносителя в системе отопления дома.

Примерное значение данного показателя можно определить из соотношения: 1кВт мощности составляет 15 литров жидкости. Но желательно знать точные данные. Для этих целей разработаны специальные расчетные таблицы. Исходя из них, объем теплоносителя в системе отопления для секции радиатора из алюминия составляет 0,45 л. А секция чугунной батареи вмещает около 1 литра жидкости.

Важно определить и расход теплоносителя в системе отопления здания. Рассчитывается данный показатель путем деления расчетной тепловой потребности на отдачу тепла 1 кг циркулирующей жидкости. Расход, как правило, измеряют в кг/ч.

Таким образом, сегодня в продаже имеются разные типы циркулирующей жидкости. Какой именно теплоноситель для отопления купить, все зависит от параметров системы отопления, условий эксплуатации, а также размера бюджета.

Теплоносители на основе пропиленгликоля

Пропиленгликолевые составы и жидкости охлаждающие, массовое распространение которых ограничивается дорогостоящим базовым рабочим компонентом – пропиленгликолем, получили распространения с внедрением теплоносителей в технологиях пищевых производств, а также на предприятиях фармацевтической промышленности. Основное преимущество их над этиленгликолевыми – более безопасны для человека и экологии.

Можно выделить следующие их основные характеристики:

• не вызывает отравления, водные растворы пропиленгликоля взрывопожаробезопасны и соответственно в их парах практически не содержится базовый активный компонент;
• подходит для обогрева жилых домов и зданий общественного назначения;
• имеет низкую химическую агрессивность;
• подходит для материалов, и в первую очередь оборудования из металлов, на которых при контакте с водой возникает коррозия;
• предотвращает гидроудары и обладает хорошим смазывающим эффектом.

К недостаткам, характеризующим пропиленгликолевые теплоносители, следует отнести:

• необходимость проведения замены каждые 5 лет, теплоносителей со стандартным набором пакета присадок. Для увеличения срока надёжной эксплуатации необходимо использовать пакет с карбоксилатными присадками для получения товарных марок «Карбо-ЭКО-ТЭН»;
• высокую стоимость;
• при отрицательных температурах теплоносители имеют высокую величину вязкости и в то же время характеризуются повышенной текучестью, поэтому могут легко проникать через неплотные соединительные детали отопительной системы (даже там, где не просачивается вода).

Пропиленгликоль

Стремление найти менее токсичный антифриз с достаточными теплофизическими характеристиками для использования в качестве теплоносителя привело к заполнению отопительных систем пропиленгликолем. Согласно статистике, лишь 5 % отопительных систем используют пропиленгликоль в качестве теплоносителя.

Весомым достоинством этого вещества является его экологическая безопасность, отсутствие негативных воздействий на здоровье человека. В случае протекания пропиленгликоля, его можно просто стереть тряпкой без соблюдения специальных мер предосторожности. Пары вещества также совершенно безопасны для человека. Антифризы на его основе характеризуются морозостойкостью, они замерзают при температуре -60°С — -70°С.

Другим важным преимуществом вещества является его низкая химическая агрессивность. При использовании пропиленгликоля можно применять материалы, которым противопоказан контакт с водой из-за высокой вероятности развития коррозии. Даже в случае полного удаления воды из смеси, морозостойкость останется на уровне -60°С. В то время как этиленгликоль в аналогичной ситуации замерзает при -13°С. Благодаря смазывающему эффекту, использование пропиленгликоля способствует предотвращению гидроударов.

Теплофизические параметры пропиленгликоля лишь на 20% уступают этиленгликолю. Однако стоимость этого теплоносителя значительно выше стоимости этиленгликоля.

Теплоносители в виде смесей

Еще одна группа теплоносителей, применяемых в теплообменных системах включает составы и жидкости охлаждающие на основе водных растворов базового рабочего компонента – глицерина. Это современные и перспективные разработки с высокой эффективностью и незначительным потенциальным вредом для окружающей среды.

По требованиям заказчиков могут производиться теплоносители для применения в отопительных установках, на функциональной базе смешивания двух основ – пропиленгликоля и этиленгликоля. Такие смеси совмещают в себе характеристики двух активных базовых компонентов. Ввиду повышенной вязкости пропиленгликоля при низких температурах этот недостаток нивелируется добавлением в состав смеси этиленгликоля. Однако, при этом ухудшаются параметры экологии и безопасности теплоносителей.

По сути даже воду и теплоносители на базе водных растворов гликолей также можно отнести к группе смесевых теплоносителей.

Методы регулирования параметров

Применяются три метода регулирования тепловой нагрузки:

1. Количественный.
2. Качественный.
3. Количественно-качественный.

При количественном методе регулирование тепловой нагрузки осуществляется за счёт изменения количества подаваемого теплоносителя. С помощью насосов теплосети повышается давление в трубопроводах, отпуск тепла увеличивается с возрастанием скорости потока теплоносителя.

Качественный метод заключается в увеличении параметров теплоносителя на выходе из бойлеров при сохранении расхода. Этот метод наиболее часто применяется на практике.

При количественно-качественном методе изменяют параметры и расход теплоносителя.

Факторы, влияющие на нагрев помещения в отопительный период:

1. параметры воды в подающем трубопроводе;
2. температура наружного воздуха;
3. скорость ветра, приводящая к увеличению сквозняков и теплоотдачи от оконных рам и дверей;
4. теплоизоляция стен.

Системы теплоснабжения подразделяются в зависимости от конструкции на однотрубные и двухтрубные. Для каждой конструкции утверждается свой тепловой график в подающем трубопроводе. Для однотрубной системы отопления максимальная температура в подающей магистрали 105 градусов, в двухтрубной — 95 градусов. Разница температуры подачи и обратки в первом случае регулируется в диапазоне 105−70, для двухтрубной — в диапазоне 95−70 градусов.

Основные характеристики, на которые необходимо ориентироваться при выборе теплоносителя

К рабочим средам предъявляется ряд требований. Каждое из них – это определенная характеристика теплоносителей для теплообменных систем, включая и процессы отопления.

• Хорошая теплоаккумулирующая способность, позволяющая уменьшить энергозатраты на перемещение.
• Транспортабельность. Важно обладание стабильного агрегатного состояния и способности переносить тепло (холод) на необходимые расстояния.
• Низкий уровень токсичности или её минимальное воздействие на здоровье персонала.
• Экологическая безопасность. Необходимо, чтобы возможные непредусмотренные утечки и выбросы не оказывали негативного влияния на окружающую среду.
• Химическая инертность по отношению к материалам теплообменных систем и технологического оборудования различных производств (металлы, сплавы, уплотнительные изделия, резины и т.п.).
• Оптимальный работоспособный температурный диапазон, что обеспечивает стабильность теплообмена и устойчивость управления режимами многообразных процессов производства и снижает эксплуатационные расходы.
• Взрывопожаробезопасность. Важно, чтобы разогретый теплоноситель при контакте с воздухом не воспламенялся.

Не менее важны и некоторые физические характеристики: высокий коэффициент теплопроводности, величина коэффициента, характеризующего поверхностное натяжение и оптимальная величина вязкости в широком температурном интервале.

специализируется на производстве и осуществляет продажу промышленных теплоносителей широкого спектра различных товарных марок.

Теплоносители и их параметры

8.1 В системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует, как пра­вило, принимать воду.

Следует также проверять возможность применения воды как теплоносителя для технологических процессов.

Применение для предприятий в качестве единого теплоносителя пара для технологических процессов и горячего водоснабжения допускается при технико-экономическом обосновании.

8.2 Максимальная расчетная температура сетевой воды на выходе из источника теплоты, в тепловых сетях и теплоиспользующих установках потребителей устанавливается на основе технико-экономических расчетов.

При наличии в закрытых системах теплоснабжения нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура сетевой воды на выходе из источника теплоты и в тепловых сетях должна обеспечивать возможность подогрева воды, поступающей на горячее водоснабжение до нормируемого уровня в соответствии с требованиями ТКП 45-4.01-52.

8.3Температура сетевой воды, возвращаемой на тепловые электростанции с комбинированной выработкой теплоты и электроэнергии, определяется технико-экономическим расчетом.

8.4 При расчете графиков температур сетевой воды начало и конец отопительного периода принимаются при среднесуточной температуре наружного воздуха равной 8 °С, при этом усредненная температура внутреннего воздуха в отапливаемых зданиях принимается равной 18 °С.

8.5При отсутствии в теплоиспользующих установках (системах отопления и вентиляции) автоматических индивидуальных устройств регулирования температуры внутри помещений следует применять в тепловых сетях регулирование отпуска теплоты:

— центральное качественное по нагрузке отопления или по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения — путем изменения на источнике теплоты температуры тепло­носителя в зависимости от температуры наружного воздуха;

— центральное качественно-количественное по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения — путем регулирования на источнике теплоты как температуры, так и расхода сетевой воды.

Центральное качественно-количественное регулирование на источнике теплоты может быть дополнено групповым количественным регулированием на тепловых пунктах, начиная от точки излома температурного графика с учетом схем присоединения отопительных, вентиляционных установок и горячего водоснабжения, колебаний давления в системе теплоснабжения, наличия и мест размещения баков-аккумуляторов, теплоаккумулирующей способности зданий и сооружений.

8.6 В системах теплоснабжения, при наличии у потребителя теплоты в системах отопления и вентиляции автоматических индивидуальных устройств регулирования температуры воздуха внутри помещений количеством протекающей через теплоиспользующие установки сетевой воды, следует применять центральное качественно-количественное регулирование, дополненное групповым количественным регулированием на тепловых пунктах с целью уменьшения колебаний гидравлических и тепловых режимов в конкретных квартальных (микрорайонных) системах в пределах, обеспечивающих качество и устойчивость теплоснабжения.

8.7 При центральном регулировании отпуска теплоты для подогрева воды в системах горячего водоснабжения потребителей температура воды в подающем трубопроводе должна приниматься для систем теплоснабжения, °С:

— закрытых — не менее 70;

— открытых — то же 60.

При центральном качественно-количественном регулировании по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения точка излома графика температур воды в подающем и обратном трубопроводах должна приниматься при температуре наружного воздуха, соответствующей точке излома графика регулирования по нагрузке отопления.

8.8 Создание новых систем теплоснабжения необходимо организовывать преимущественно с при­менением количественного регулирования отпуска тепловой энергии.

Для раздельных водяных тепловых сетей от одного источника теплоты к предприятиям и жилым районам допускается предусматривать разные графики температур теплоносителя.

8.9В зданиях общественного и производственного назначения, для которых возможно снижение температуры воздуха в ночное и нерабочее время, следует предусматривать регулирование температуры или расхода теплоносителя в тепловых пунктах.

8.10В жилых и общественных зданиях при отсутствии у отопительных приборов терморегулирующих клапанов следует предусматривать автоматическое регулирование по температурному графику для поддержания средней по зданию температуры внутреннего воздуха.

9 Гидравлические режимы и расчеты

9.1 Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов, а также для аварийных режимов.

Для открытых систем теплоснабжения в отопительный период дополнительно разрабатываются три режима: при максимальном водоразборе из подающего и обратного трубопроводов и при отсут­ствии водоразбора (ночной режим).

9.2 При проектировании новых и реконструкции действующих СЦТ, а также при разработке ме­роприятий по повышению надежности работы всех звеньев системы, расчет гидравлических режи-мов обязателен.

9.3 Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров трубопроводов в водяных тепловых сетях следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения по формулам (1) – (8) с последующим суммированием этих расходов воды по формулам (9) – (11).

9.4 Расчетные расходы воды, кг/ч, следует определять по формулам:

а) на отопление

(1)

б) на вентиляцию

(2)

в) на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:

— средний

(3)

— максимальный

(4)

г) на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:

— средний, при параллельной схеме присоединения водоподогревателей,

(5)

— максимальный, при параллельной схеме присоединения водоподогревателей,

(6)

— средний, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей,

(7)

— максимальный, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей,

(8)

где t1 — температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха t

0, °C;

t2 — температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети, °С;

— температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика температур воды, °С;

— температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети после системы отопления зданий, °С;

— температура воды после параллельно включенного водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика температур воды; рекомендуется принимать = 30 °C;

G

omax — максимальный расход воды на отопление, кг/ч;

Gv

max — максимальный расход воды на вентиляцию, кг/ч;

Ghm

,
Gh
max — средний и максимальный расходы воды на горячее водоснабжение, кг/ч;

t

¢ — температура воды после первой ступени подогрева при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей, °С;

tc

— температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 °С);

th

— температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения потре­бителей, °С;

с

— удельная теплоемкость воды, принимается в расчетах 4,187 кДж/(кг×°С).

9.5 Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует опре­делять по формуле

Gd

=
G
omax+
Gv
max+
k
3
Ghm
.(9)

Коэффициент k

3, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует принимать по таблице 2. При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения коэффициент
k
3 принимается равным нулю.

Таблица 2

Для потребителей при при отсутствии баков-аккумуляторов, а также с тепловым потоком 10 МВт и менее суммарный расчет расхода воды следует определять по формуле

(10)

9.6 Расчетный расход воды, кг/ч, в двухтрубных водяных тепловых сетях в неотопительный период следует определять по формуле

(11)

где b — коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотапливаемый период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортных и южных городов — 1,5), для предприятий — 1,0.

При этом максимальный расход воды на горячее водоснабжение, кг/ч, определяется для открытых систем теплоснабжения по формуле (4) при температуре холодной воды в неотопительный пе­риод, а для закрытых систем при всех схемах присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения — по формуле (6).

Расход воды в обратном трубопроводе двухтрубных водяных тепловых сетей открытых систем тепло­снабжения принимается в размере 10 % от расчетного расхода воды, определенного по формуле (11).

9.7 Расчетный расход воды для определения диаметров подающих и циркуляционных трубопроводов и гидравлические расчеты сетей горячего водоснабжения следует определять в соответствии с ТКП 45-4.01-52.

9.8 Расход пара в паровых тепловых сетях, обеспечивающих предприятия с различными суточными режимами работы, следует определять с учетом несовпадения максимальных часовых расходов пара отдельными предприятиями.

Для паропроводов насыщенного пара в суммарном расходе должно учитываться дополнительное количество пара, конденсирующегося за счет потерь теплоты в трубопроводах.

9.9 Эквивалентную шероховатость k

э внутренней поверхности стальных труб следует принимать, м:

0,0002 — для паровых тепловых сетей из стальных труб;

0,0005 — ” водяных тепловых сетей из стальных труб;

0,001 — ” сетей горячего водоснабжения из стальных труб;

5×10–6 — ” трубопроводов из полимерных материалов.

9.10 Наименьший условный проход трубопроводов должен приниматься в тепловых сетях не менее 32 мм, а для циркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения — не менее 25 мм.

9.11 Статическое давление в системах теплоснабжения при теплоносителе воды должно определяться для температуры сетевой воды, равной 100 °С. Следует исключать при статических режимах недопустимое повышение давления в трубопроводах и оборудовании.

9.12 Давление воды в подающих трубопроводах водяных тепловых сетей при работе сетевых насосов должно приниматься, исходя из условий невскипания воды при ее максимальной температуре в любой точке подающего трубопровода, в оборудовании источника теплоты и в теплоиспользующих установках потребителей, непосредственно присоединенных к тепловым сетям.

9.13 Давление воды в обратных трубопроводах водяных тепловых сетей при работе сетевых насосов должно быть избыточным (не менее 0,05 МПа) и на 0,1 МПа ниже допускаемого давления в тепло­использующих установках потребителей.

9.14 Давление воды в обратных трубопроводах водяных тепловых сетей открытых систем теплоснабжения в неотопительный период, а также в подающем и циркуляционном трубопроводах сетей горячего водоснабжения следует принимать не менее чем на 0,05 МПа больше статического давления систем горячего водоснабжения потребителей.

9.15 Давление и температура воды во всасывающих сетевых патрубках, подпиточных, подкачивающих и смесительных насосов не должны быть ниже давления кавитации и не должны превышать допустимых по условиям прочности конструкций насосов.

9.16 Напор сетевых насосов следует определять для отопительного и неотопительного периодов и принимать равным сумме потерь напора в установках на источнике теплоты, в подающем и обратном трубопроводах от источника теплоты до наиболее удаленного потребителя и в теплоиспользующих установках потребителя (включая потери в тепловых пунктах и насосных) при суммарных расчетных расходах воды.

Напор подкачивающих насосов на подающем и обратном трубопроводах следует определять по пьезометрическим графикам при максимальных расходах воды в трубопроводах, с учетом гидравлических потерь в оборудовании и трубопроводах. Гидравлический расчет трубопроводов следует производить, как приведено в приложениях Б и В.

9.17 Напор подпиточных насосов должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического давления и проверяться для условий работы сетевых насосов в отопительный и неотопительный периоды.

Допускается предусматривать установку отдельных групп подпиточных насосов с различными напорами для отопительного, неотопительного периодов и для статического режима.

9.18 Подачу (производительность) рабочих подпиточных насосов на источнике теплоты в закрытых системах теплоснабжения следует принимать равной расходу воды на компенсацию потерь сетевой воды из тепловой сети и на теплоиспользующих установках потребителей, а в открытых системах — равной сумме максимального расхода воды на горячее водоснабжение и расхода воды на компенсацию потерь.

9.19 Напор смесительных насосов следует определять по наибольшему перепаду давлений меж­ду подающим и обратным трубопроводами.

9.20 Количество насосов следует принимать:

— сетевых — не менее двух, один из которых является резервным; при пяти рабочих сетевых насосах в одной группе резервный насос допускается не устанавливать;

— подкачивающих и смесительных (в тепловых сетях) — не менее трех, один из которых является резервным, при этом резервный насос предусматривается независимо от количества рабочих насосов;

— подпиточных — в закрытых системах теплоснабжения не менее двух, один из которых является резервным, в открытых системах — не менее трех, один из которых также является резервным;

— в узлах деления водяной тепловой сети на зоны (в узлах рассечки) допускается в закрытых системах теплоснабжения устанавливать один подпиточный насос без резерва, а в открытых системах — один рабочий и один резервный.

Количество насосов определяется с учетом их совместной работы на тепловую сеть.

9.21 При определении напора сетевых насосов перепад давлений на вводе двухтрубных водяных тепловых сетей в здания (при элеваторном присоединении систем отопления потребителей) следует принимать равным сумме расчетных потерь давления на вводе и в системе отопления с коэффициентом 1,5, но не менее 0,15 МПа. Рекомендуется избыточный напор на вводе в здания дросселировать в тепловых пунктах зданий.

9.22 При проектировании СЦТ с расходом теплоты более 100 МВт следует определять необходимость комплексной системы защиты, предотвращающей возникновение гидравлических ударов и недопустимых давлений в оборудовании водоподогревательных установок источников теплоты, в тепловых сетях, теплоиспользующих установках потребителей.