Размещено на http://allbest.ru

Климатические параметры отопительных периодов

Одна из особенностей современного мира - это постоянное обсуждение на всех уровнях о свершившемся и продолжающемся глобальном потеплении климата. Обычно при этом приводят динамику климатических параметров в масштабах стран или отдельных континентов (Европа, Сибирь и т.п.). И данные статистики свидетельствуют о наблюдающемся некотором повышении этих параметров в виде температур наружного воздуха.

Но нам неизвестно, чтобы подобные наблюдения приводились по конкретным населенным пунктам и применительно к наиболее ответственному периоду года - отопительному сезону. Целесообразность проведения такого исследования следует из сравнения материалов двух нормативных документов - СНиП по строительной климатологии [1, 2].

Приведем основные климатические параметры холодного периода года для Свердловской области (табл. 1).

Согласно приведенным данным в городах Свердловской области с 1 января 2000 г. (дата введения СНиП 23-01-99) нормативно потеплело в части средней температуры воздуха за отопительный период и особенно в г. Верхотурье -на -0,5 ОС или 6,8%. При этом, кроме Екатеринбурга, снизилась и продолжительность отопительного периода примерно на 3-е суток (~1%).

В нашем распоряжении есть материалы фактических средних температур наружного воздуха по г. Серову (Свердловская область) за 17 отопительных периодов. Данные представлены С.Я. Пильником, которые были собраны в советский и постсоветский периоды при регулярной сезонной наладке тепловых сетей Серовского завода ферросплавов (табл. 2).

Особенность этих данных в том, что они определены без учета фактических температур воздуха в апреле соответствующего года. Вызвано это спецификой работы централизованных систем теплоснабжения. Согласно [3], число часов работы за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха равной и выше 0 ОС составляет:

· ? г. Екатеринбург - 58%;

· ? г. Нижний Тагил - 57%.

В соответствии с температурным графиком качественного регулирования отопительной нагрузки [3] в указанном диапазоне температур наружного воздуха температура воды в магистрали тепловой сети не должна превышать 50 ОС. Но в соответствии со СНиП 2.04.01 -85 [4] температура горячей воды в местах водоразбора (так называемая ГВС) должна быть не ниже 60 ОС при открытой и 50 ОС при закрытой системах теплоснабжения. В связи с этим минимальная температура воды в падающем трубопроводе тепловой сети любого типа принимается обычно равной или выше 65ОС [3]. Учитывая положительные величины средней температуры воздуха в апреле даже в северных городах (табл. 1), все системы теплоснабжения работают с большим пережогом топлива (так называемый «перетоп»), что резко снижает экономические показатели работы теплосетей.

В связи с этим, при наладочных работах для оценки эффективности реализованных мероприятий - месяц апрель обычно не учитывается.

Средняя температура наружного воздуха за весь наблюдаемый период (табл. 2) в г. Серове составила -9,05 ОС, при расчетной температуре (также без учета апреля) равной -10,4 ОС.

Для г. Серова этот нормативный параметр на всю продолжительность отопительного периода можно определить как среднее между показателями городов Верхотурье и Ивдель (табл. 1), что составит [-7,6+(-7,3)]/2=-7,45 ОС на период до 2000 г. [1]. Но именно отопительный период 1999-2000 гг. случился аномально теплым (табл. 2), когда фактическая средняя температура составила -5,73 ОС. Вряд ли следует учитывать данные этого сезона, в виду их аномальности. В этом случае средняя температура наружного воздуха за весь наблюдаемый период составит -9,25 ОС.

Следовательно, фактическая средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период оказалась примерно на 11,0% выше (теплее), чем нормативно принятая.

Аналогичные результаты наблюдались и по другим населенным пунктам Свердловской области при проведении наладочных работ в период 1980-1990-х гг. прошлого века.

Причем некоторое большее превышение фактических средних температур воздуха над нормативными наблюдалось в городах (г. Первоуральск, г. Полевской и др.), расположенных рядом со Свердловском (Екатеринбургом). То есть, можно принять, что по Свердловской области на протяжении 1980-1990-х гг. наблюдалось превышение данного показателя отопительных сезонов над нормативными [1]. Очевидно, данное обстоятельство и было учтено в новой редакции СНиП [2], введенного в действие с 1 января 2000 г. Но данная поправка оказалась несколько скромнее -примерно 5-7%. Использованы эти данные нового СНиП [2] и при подготовке территориальных строительных норм (ТСН) Свердловской области [5]. Это статистическая картина по конкретному климатическому параметру в среднем за последние почти 20 лет прошлого века. Представляет интерес проведение оценки динамических характеристик данного климатического параметра, также без учета аномальных данных по сезону 1999-2000 гг. (табл. 3).

Из данных табл. 2 и 3 видно, что наблюдается заметная разбежка величины климатического параметра от среднего в -9,25 ^ОС. Причем по двум вариантам расчетов (табл. 2, 3) количество значений параметра ниже среднего пока больше. Но есть одна характерная особенность по результатам наших наблюдений. Если в зимние месяцы температуры наружного воздуха в основном соответствуют нормативам СНиП [1, 2], то в переходные месяцы наблюдаются заметные отклонения:

? октябрь: до +2,38 ОС (факт.) при нормативе +0,5 ОС;

? март: до -3,45 ОС (факт.) при нормативе -8,8 ОС. То есть наблюдается действительно некоторое потепление в осенние и весенние периоды. Но это тем хуже для нас, т.к. существующие системы теплоснабжения не приспособлены эффективно работать при высоких температурах наружного воздуха (в пределах температурного графика) и все это заканчивается «перетопами» и пережогом топлива в осенний и весенний периоды.

Таблица 3. Колебания средних температур воздуха за каждые три отопительных сезона.

К аналогичной ситуации ведет и принятая в ТСН Свердловской области [5] температура воздуха в жилых помещениях квартир в холодный период года, равная +21 ОС.

В соответствии с «Правилами предоставления коммунальных услуг» [6], потребительские свойства и режим предоставления коммунальных услуг должны соответствовать установленным нормативам: по теплоснабжению, температуре воздуха в жилых помещениях при условии выполнения мероприятий по утеплению помещений согласно действующим нормам и правилам.

В РФ впервые с 1 января 2001 г. введен национальный стандарт ГОСТ Р 51617-2000 [7], так и называемый «Жилищно-коммунальные услуги». Согласно этому ГОСТу данный параметр для условий Свердловской области составляет +20 ОС и только в угловых помещениях квартир данный показатель должен быть не более +22 ОС.

В США в свое время был предложен упрощенный метод оценки влияния внешней температуры на режим эксплуатации здания, основанный на использовании понятия «градусо-сутки» [8]. «Градусо-сутки отопления» в США определяется как разница между базовой температурой, если она ниже +19 ОС, в нашем случае +20 или +21 ОС. В этом случае количество «градусо-суток отопления» для города Екатеринбурга составит:

Кс=230.[21-(-6)]=6210(при tвв=21 ОС);

Кс=230.[20-(-6)]=5980 (при tвв=20 ОС), где 230 - расчетная продолжительность отопительного периода, сутки (табл. 1); -6 - расчетная средняя температура наружного воздуха за отопительный период для г. Екатеринбурга (табл. 1),ОС.

Следовательно, превышение расхода топлива на отопление по нормам ТСН [5] составит по сравнению с требованиями национального стандарта [7] (6210:5980). 100%=103,8%. В Свердловской области прогнозируется резкий рост развития жилищного хозяйства с возможным ростом объемов ввода новых жилых домов до 1-2 млн м2 в год, нетрудно посчитать на сколько увеличится перерасход топлива на отопление.

Выводы

климатический температура отопительный коммунальный

На основании выполненного анализа динамики ряда климатических параметров отопительных сезонов по ряду населенных пунктов Свердловской области можно отметить:

1. Фактические средние температуры воздуха за отопительные периоды (в целом) соответствуют в основном установленным в СНиП [2], введенном в действие с 1 января 2000 г.

2. Имеющиеся у нас фактические значения данного климатического параметра за 17-летний период не позволяют сделать вывод о наличии природных тенденций по повышению средней расчетной температуры наружного воздуха отопительных сезонов. Но при этом наблюдаются заметные отклонения в сторону повышения фактических среднемесячных температур воздуха в переходные периоды отопительных сезонов. Это приводит к заметным «перетопам» (пережогам топлива) в начале и конце отопительных сезонов. Реальным выходом из этой ситуации может быть переход на количественное (комбинированное) регулирование отопительной нагрузки, хотя бы в указанные переходные периоды. Данная рекомендация является давно известным мероприятием [3], но практически не используемым в отечественной практике.

3. Следует откорректировать принятую в ТСН Свердловской области [5] среднюю температуру воздуха внутри отапливаемых жилищных помещений в соответствии с положениями национального стандарта [7].

Литература

1. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М.: Минстрой РФ, 1996. 305 с.

2. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. М.: Госстрой России, 2000. 122 с.

3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. - 7-е изд. М.: Изд-во МЭИ, 2001. 472 с.

4. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водовод и канализация зданий. М.: Изд. стандартов, 1985.

5. ТСН 23-301-2004 Свердловской области, Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по энергопотреблению и теплозащите. Екатеринбург: Правительство Свердловской области, 2004. 59 с.

6. Правила предоставления коммунальных услуг. Утв. постановлением Правительства РФ от 26.09.1994 № 1099 (с изменениями на 01.02.05).

7. ГОСТ Р 51617-2000 Жилищно-коммунальные услуги. Общие технические условия. М.: Госстандарт России, 2000. 29 с.

8. Эффективное использование электроэнергии / Под ред. К. Смита: Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. 400 с.

Размещено на Allbest.ru