Анализ существующих методик выбора оптимального температурного графика в системе теплоснабжения

Статья посвящена проблематике выбора оптимального температурного графика в системе теплоснабжения. АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время в теплоснабжающих организациях применяются многочисленные варианты температурных графиков без технико-экономического обоснования их применения. Существует проблема отсутствия единой методики выбора оптимального температурного графика работы системы теплоснабжения. Правильный выбор температурного графика определяет энергоэффективность и надежность работы системы теплоснабжения. ЦЕЛЬ. Анализ существующих методик выбора наиболее целесообразного температурного графика работы тепловой сети, оценка их достаточности для решения задачи оптимизации системы теплоснабжения. МЕТОДЫ. Для решения данной проблемы авторы провели литературный обзор существующих подходов и методик выбора температурных графиков в различных климатических и эксплуатационных условиях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основе проведенного анализа, сделан вывод о необходимости разработки единой методики выбора оптимального температурного графика. В целях возможности практического использования, разрабатываемая методика должна учитывать весь комплекс параметров работы системы теплоснабжения и при этом минимизировать трудоемкость расчетов. Приведены факторы, предлагаемые к учёту при разработке методики выбора оптимального температурного графика, среди которых — удельные расходы энергоносителей, потери тепла в сетях, надёжность теплоснабжения с учётом температурных деформаций, эксплуатационные и капитальные затраты, а также тарифные последствия для потребителей.

1. Залялова А. Р., Ахметова И. Г., Ахметов Т. Р., Бакиров К. Р. Затраты на ремонт в структуре тарифа на тепловую энергию / Надежность и безопасность энергетики 2022 г. – Т.15 – №4 – c. 247 – 252.

2. Доклад о состоянии теплоэнергетики и централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в 2022 г., Министерство энергетики Российской Федерации, ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России [Электронный ресурс]. https://minenergo.gov.ru/press-center/presentations/doklad-o-sostoyanii-teploenergetiki-i-tsentralizovannogo-teplosnabzheniya-v-rf-2022-

3. Лазарев Е.С., Ведрученко В.Р., Финиченко А.Ю., Глухова М.В. Повышение эффективности работы отопительной котельной с использованием температурного графика / Энергосбережение и водоподготовка. 2023. № 4 (144). С. 13-19.

4. Белобородов С.С., Ненашев А.В., Гашо Е.Г. Утверждённые и фактические температурные графики теплоисточников и режимы работы системы отопления многоквартирных домов / Промышленная энергетика. 2024. № 10. С. 50-58.

5. Щелоков А.Я., Щелоков Я.М. О роли температурных графиков для повышения энергоэффективности тепловых сетей / Энергосбережение. 2021. № 2. С. 44-47.

6. Еговцев А.А. О возможности изменения температурных графиков для улучшения эффективности работы тепловых сетей / Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2023. Т. 2. С. 328-333.

7. Лобова Е.А., Ильин О.Ю., Ляхнович А.Г., Чебуланкин Д.Е. Влияние температурного графика тепловой сети на материальную характеристику / Высокие технологии в строительном комплексе. 2020. № 1. С. 198-203.

8. Сулейманов А.М., Хафизов Ф.М. Оптимизация температурного графика тепловой сети. / В книге: Трубопроводный транспорт-2022. Уфа, 2022. С. 356-357.

9. Китаев Д.Н., Тульская С.Г., Горлова А.В. Оптимальный проектный температурный график тепловой сети жилого района / Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. 2022. № 3 (22). С. 61-66.

10. Сибгатов А.Р., Ахмерова Г.М. Влияние температурного графика тепловых сетей на тепловые потери трубопроводов / В сборнике: АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ АПК. Материалы XIII Национальной научно-практической конференции с международным участием. Саратов, 2022. С. 147-150.

11. Систер В.Г., Ямчук А.И., Поливода Ф.А. Математическая модель тепловой сети и разработка рекомендаций по расчету КПД для произвольного температурного графика / Известия МГТУ МАМИ. 2012. Т. 4. № 2 (14). С. 318-324.

12. Арешкин А.А., Кролин В.А., Николаевский Д.Н. Отопительный график со "срезкой" и повышенный график для закрытых тепловых сетей / Энергетик. 2017. № 2. С. 8-11.

13. Шумилин Е.В., Повханич А.Е. Проблемы отопительного температурного графика при изменении климатологических параметров / Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2024. № 2. С. 120-122.

14. Лыскова Е.А., Суворов Д.М. Переход на пониженный температурный график сетевой воды в системах теплоснабжения как актуальная проблема / В сборнике: Энерго- и ресурсосбережение. энергообеспечение. нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. атомная энергетика. Научные труды Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, в память о проф. Данилове Н.И. (1945–2015) – Даниловских чтений, посвященных 100-летию Уральского федерального университета. 2021. С. 106-109.

15. Замятин П.С. Роль температурных графиков в оптимизации работы систем теплоснабжения / В сборнике: Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований. сборник статей по материалам LXXXVII международной научно-практической конференции. Новосибирск, 2025. С. 117-122.

16. Вялкова К.С., Сафонова Е.К., Боев Ю.А. К вопросу использования различных температурных графиков на водогрейных котельных / В сборнике: Металлургия XXI столетия глазами молодых. СБОРНИК ДОКЛАДОВ IV международной научно практической конференции молодых ученых и студентов. Отв. ред. Кочура В.В., 2018. С. 400-401.

17. Владимиров Я.А., Амосов Н.Т., Сергеев В.В. Исследование влияния температурного графика на параметры систем централизованного теплоснабжения / В сборнике: НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбПУ. Материалы научной конференции с международным участием. 2016. С. 14-17.

18. Шалагинова З.И. Задачи и методы расчета температурных графиков отпуска тепла на основе теплогидравлического моделирования систем теплоснабжения / Теплоэнергетика. 2004. № 7. С. 41-49.

19. Ведрученко В.Р., Лазарев Е.С. Влияние температурного графика на эффективность работы отопительной котельной / В сборнике: Актуальные вопросы энергетики. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Редколлегия: П.А. Батраков (отв. ред.) [и др.]. Омск, 2022. С. 8-16.

20. Синельников Д.С., Щинников П.А. Влияние зонирования температурного графика на теплофикационные энергоблоки / В сборнике: НАУКА. ТЕХНОЛОГИИ. ИННОВАЦИИ. Сборник научных трудов: в 9 частях. Под редакцией А.В. Гадюкина. 2018. С. 301-305.

21. Токтарова А.А. Практическое применение пониженных температурных графиков систем отопления / В сборнике: Тинчуринские чтения 2024 "Энергетика и цифровая трансформация". Материалам Международной молодежной научной конференции. В 4-х томах. Казань, 2024. С. 251-254.

22. Ротов П.В., Орлов М.Е., Шарапов В.И. О работе систем теплоснабжения без излома температурного графика / Энергосбережение и водоподготовка. 2012. № 2 (76). С. 12-17.

23. Кумахов А.А., Кудаев З.Р., Кушаев С.Х., Кумахова Л.А. Оптимизация температурного графика в теплоснабжении: вызовы и возможности / В сборнике: Энергоресурсосбережение и энергоэффективность: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник научных трудов III Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию д-ра техн. наук, профессора Л.А. Шомахова. Нальчик, 2024. С. 112-116.

24. Ротов П.В., Горшков А.В., Ротова М.А. О необходимости корректировки температурного графика теплоснабжения / В сборнике: Проблемы Совершенствования топливно-энергетического комплекса. Материалы XVII Международной научно технической конференции. Саратов, 2024. С. 195-203.

25. Лазарев Е.С., Ведрученко В.Р., Финиченко А.Ю., Глухова М.В. Повышение эффективности работы отопительной котельной с использованием температурного графика / Энергосбережение и водоподготовка. 2023. № 4 (144). С. 13-19.

26. Фомин В.В. Алгоритм внедрения технологии регулирования теплопотреблением систем отопления методом опережающего температурного графика / Инновации и инвестиции. 2014. № 5. С. 217-220.

27. Оболонкова Н.В. Применение пониженного температурного графика отпуска теплоты / Матрица научного познания. 2019. № 12. С. 47-51.

28. Синельников Д.С., Щинников П.А. Повышение эффективности теплофикационных энергоблоков при разукрупнении графиков тепловых нагрузок / Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 12-19.

29. Ulubayeva A. Heat energy release management using neural networks / Интернаука. 2021. № 17-3 (193). С. 75-76.

30. Zaporoshchenko U.A. Ways to improve the energy and economic efficiency of heating networks / В сборнике: DIALOGUE OF CULTURES. Proceedings of the XVIII International Scientific and Practical Conference in English. 2025. С. 58-62.

31. Рыков М.С., Владимиров Я.А. Влияние температурного графика на энергоемкость транспорта тепловой энергии / В сборнике: НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбПУ. Материалы научной конференции с международным участием. 2016. С. 74-76.

32. Корягин М.В. Влияние "температурных срезов" на тепловой режим здания / В книге: АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО-2003. Тезисы докладов. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 2004. С. 123-125.

33. Теребилов С.В., Цуканова Н.С., Петренко А.В., Седышева М.Н. Выбор диаметра трубопровода тепловой сети для водяных систем теплоснабжения / В сборнике: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭНЕРГЕТИКИ. материалы Всероссийской научно практической конференции с международным участием. 2018. С. 136-139.

34. Кононова М.С., Дунаева Т.С. Алгоритм определения оптимальных параметров транспортировки теплоносителя в тепловой сети / В сборнике: Информатика: проблемы, методология, технологии. Материалы XVI Международной научно-методической конференции. Под редакцией Тюкачева Н.А., 2016. С. 267-271.

35. Нафиков А.С., Гайнанов И.И. Улучшение энергоэффективности тепловых сетей за счет изменения диаметров трубопроводов / Аллея науки. 2022. Т. 2. № 5 (68). С. 208-213.

36. Кирьякова А.Н. Разработка организационных алгоритмов принятия проектных решений при строительстве тепловых сетей / Научный аспект. 2023. Т. 5. № 12. С. 591-597.

37. Панферов С.В., Панферов В.И. Оптимальное управление температурой и расходом теплоносителя в тепловых сетях при переменном кпд насосов / Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. Т. 21. № 2. С. 52-59.

38. Коровина Т.С., Тукен М.Б., Бекбосын А.М., Кадырханова Н.Н. Комплексный подход к проблеме повышения энергетической эффективности при эксплуатации тепловых сетей населенных пунктов / Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых. 2019. Т. 7. № 1. С. 94-102.

39. Папушкин В.Н., Григорьев А.С., Желнов А.Ю., Емелин Д.А. Практика регулирования отпуска тепловой энергии потребителям из систем централизованного теплоснабжения при технологических ограничениях на температуру и расход теплоносителя / Электрические станции. 2025. № 4 (1125). С. 35-49.

40. Каленова Е.С., Дресвянникова Е.В., Ахмерова Г.М. Анализ тенденций изменения температурных графиков для систем теплоснабжения / В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования-2021. Сборник докладов Второй Национальной научной конференции. Москва, 2022. С. 1046-1051.

41. Lipovka A.Y., Lipovka Yu.L. Application of "gradient" algorithm to modeling thermal pipeline networks with pumping stations / Journal of Siberian Federal University. Engineering and Technologies. 2013. Т. 6. № 1. С. 28-35.

42. Glazirin A.A., Sysdykov M.T.The conservation of thermal net works / Science and Technology of Kazakhstan. 2002. № 3. С. 97-99.

43. Lin F., Yi J., Weixing Y., Xuzhong Q. Influence of supply and return water temperatures on the energy consumption of a district cooling system / Applied Thermal Engineering. 2001. Т. 21. № 4. С. 511-521.

44. Ohashi T., Morimoto K. Investigation of supply and return water temperature in district heating and cooling services / AIJ Journal of Technology and Design. 2021. Т. 27. № 66. С. 785-789.

45. Chicherin S., Junussova L., Junussov T. Advanced control of a district heating system with high residential domestic hot water demand / В сборнике: E3S Web of Conferences. 6. Сер. "6th International Conference on Renewable Energy Technologies, ICRET 2020" 2020. С. 01004.

46. Wang F., Kusnandar, Lin H., Tsai M. Energy efficient approaches by retrofitting heat pumps water heating system for a university dormitory / Buildings. 2021. Т. 11. № 8. С. 356.

47. Sarbu I., Valea E.S. Improvement of water pumping energy efficiency in urban heating stations using pump speed control / В сборнике: 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015. Sofia, 2015. С. 307-314.

48. Рафальская Т.А. Выбор оптимального температурного графика регулирования систем теплоснабжения / В сборнике: Инвестиции, градостроительство, технологии как драйверы социально-экономического развития территории и повышения качества жизни населения. материалы XV Международной научно-практической конференции. В 2 частях. Томск, 2025. С. 143-147.

49. Рафальская Т.А., Рудяк В.Я., Филатова Т.М. Выбор оптимального температурного графика системы теплоснабжения по условию минимума годовых эксплуатационных затрат / Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 4 (748). С. 48-64.

50. Барановская М.Г., Романова Ю.И. Влияние температурного графика на эффективный радиус теплоснабжения / В сборнике: Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. Сборник статей. 2017. С. 181-184.

51. Клочко А.К. Корректировка температурных графиков отопительных систем с учетом их фактического состояния / Приволжский научный журнал. 2024. № 1 (69). С. 34 42.

52. Папушкин В.Н., Желнов А.Ю., Щербаков А.П. Пересмотр температурных графиков с использованием модели предиктивного анализа работы оборудования в тепловой сети / Электрические станции. 2022. № 4 (1089). С. 9-13.

53. Ротов П.В., Орлов М.Е., Ротова М.А., Шарапов В.И. О температурном графике работы теплофикационных систем городов / Энергосбережение и водоподготовка. 2012. № 6 (80). С. 39-42.

54. Желнов А.Ю., Папушкин В.Н. Метод оптимизации температурного графика в действующих тепловых сетях / Новости теплоснабжения. № 3 (236), 2024 г. С 20-25.