Для большинства конечных пользователей и даже значительной части монтажников отопительная кривая (рис. 1) остаётся малопонятным инструментом. Почти во всех современных системах автоматического управления отопительными контурами предусмотрена работа с этой кривой, связанная с использованием датчика наружной температуры. Часто это объясняют нормативными требованиями.

Однако возникает вопрос: насколько оправдано её применение сегодня?

1. Определение и принцип работы температурного графика

В общепринятой трактовке температурный график представляет собой зависимость температуры теплоносителя в подающей линии соответствующего контура отопления от температуры наружного воздуха. Чтобы при различных наружных температурах поддерживать в помещениях здания постоянную температуру, комфортную для пользователя, через теплообменные поверхности соответствующего контура должен циркулировать теплоноситель с определённой температурой. Поскольку температурный график зависит от множества факторов, он различается в каждом конкретном случае. В некоторых зданиях применяются сразу несколько кривых (например, для тёплого пола и для радиаторного контура).

Температурный график настраивается на регуляторе отопления, и с помощью датчика наружной температуры по его показаниям регулируется температура теплоносителя в подающей линии.

При наличии анемометра иногда учитывается скорость ветра. В современных отопительных системах дополнительно могут приниматься во внимание накопленная в оболочке здания тепловая энергия и теплопоступления с солнечной инсоляцией, а также учитываться прогноз погоды. График отопительной кривой слегка изогнут, поскольку теплоотдача теплообменных поверхностей при разных температурах нелинейна.

2. Преимущества и реальные трудности настройки

Правильно настроенная кривая отопления помогает снизить тепловые потери, улучшает регулирование температуры в помещениях и экономит энергоресурсы. Многие производители котлов и котловой автоматики дают инструкции по юстировке (точной настройке) кривой, но на практике она редко бывает действительно «правильно» выставлена, так как реальные теплопотери конкретного здания обычно неизвестны.

В. Семушев: Автор забыл упомянуть, что правильная настройка отопительной кривой — это не однократный процесс, а процесс, состоящий из нескольких итераций. И этим процессом совершенно не хочет заниматься монтажник. А владелец зачастую и не знает, что в его интересах в первый отопительный сезон понаблюдать, как ведёт себя взаимозависимость наружной температуры и температуры помещения, которое отапливается определённым контуром. Тем не менее, большинство производителей погодозависимых регуляторов отопления в той или иной форме описывает это в инструкциях: если при снижении наружной температуры в помещении холодает, то кривая слишком пологая — добавьте 0,1 крутизны кривой; если при повышении наружной температуры становится жарко, то кривая слишком крутая — убавьте 0,1 крутизны. Но, похоже, нигде в мире не хотят читать инструкции и тем более выполнять их. Оставим за рамками вопроса случай, когда так называемое «характерное» помещение (по которому нужно вести наблюдение за климатом в доме и настройку) одновременно оснащено радиаторным и напольным отоплением, управляемым по погоде. Кто-то из пользователей обязательно останется недоволен климатом в помещении, в котором есть только радиаторы или только тёплые полы, запитанные от соответствующих контуров, даже если «настройщик» всё-таки добьётся комфорта в этом характерном помещении.

Можно задавать крутизну кривой (например, 1,5, как на рис. 1). Это значение определяет зависимость расчётной температуры подающей линии от температуры наружного воздуха с учётом базового значения температуры подающей линии, определенного «параллельным смещением» кривой по оси расчётной комнатной температуры. Крутизна кривой в некотором смысле отражает теплопотери обогреваемой площади (чаще — всего дома). Поэтому в таблицах в руководствах по настройке отопительной кривой обычно указывается, что «такая-то конструкция стен требует такого-то значения крутизны».

В. Семушев: Именно нежелание большинства граждан заниматься вычислениями (по соответствующей эмпирической формуле) привело к «святой вере» в подобные таблицы. А невозможность с одного раза получить корректный результат настройки — к убеждению, что «отопительная кривая это ерунда какая-то, которая не работает никогда». Теперь мы видим попытку подвести под это убеждение теоретическую базу.

3. История появления кривой отопления

Каким же образом регулирование температуры теплоносителя в подающей линии должно сберегать энергию, когда температура помещения и, соответственно, теплопотери этого помещения ограничены установкой на термостатах комнатных отопительных приборов? Применение термостатических клапанов в Европе уже много лет закреплено в нормативных документах как обязательное, и такими клапанами оборудовано более 95% отапливаемых помещений. Почему вообще существует отопительная кривая, и почему появилась необходимость изменять температуру подающей линии в зависимости от наружной температуры? Почему в «нейтральном» положении, без «параллельного смещения» кривой вверх или вниз по оси комнатной температуры, при наружной температуре +20°C генерация теплоты и её распределение в системе отопления должны отключаться?

Обоснование применения отопительной кривой следует искать в прошлом. Первые радиаторные клапаны работали как обычный вентиль (фото 1): чем больше он открыт, тем больше воды проходит через радиатор. При этом регулировать температуру по отдельным помещениям и автоматически подстраивать расход энергии под тепловые потери было невозможно, что вошло в противоречие с принятым в ФРГ в 1970-х годах «Положением об отопительных установках» (HeizAnlV) [2].

Согласно «Положению об энергосбережении» (EnEV) [3], ещё одному «древнему» федеральному постановлению наряду с HeizAnlV [2], с 1995 года*, как неторопливая реакция на изменения (через 40 лет после изобретения комнатного термостата), примитивные ручные вентили должны быть заменены «устройствами для местного регулирования температуры помещения». До этого в Восточной Германии и Восточной Европе в бюджетных панельных домах часто вовсе не ставили радиаторные клапаны или устанавливали только ручные вентили.

* Здесь у автора явная ошибка, поскольку EnEV — совсем не «древнее» постановление (в отличие от HeizAnlV, принятого в 1970-х годах), оно было введено в действие в 2002 году и не могло ничего регулировать в 1995-м.

После Второй мировой войны или даже раньше регулирование температуры помещений осуществлялось изменением температуры подающей линии: простыми термостатами, управляющими притоком воздуха в твёрдотопливных котлах, режимом «старт/стоп» горелок или смесительными клапанами для подмеса холодной воды из обратной линии в подающую линию котла. Для таких систем введение отопительных кривых стало шагом вперёд и обеспечило повышение энергоэффективности.

Термостатические клапаны для радиаторов изобрели в начале 1950-х годов, но их широкое применение в качестве удобного средства регулирования комнатной температуры началось лишь в 1970-х. В «Положении об отопительных установках» (HeizAnlV) [2] 1977 года впервые появилось требование к покомнатному регулированию в новых домах, а в редакции 1989 года — по дооснащению существующих зданий. Однако к решению вопроса с отопительной кривой это не привело.

В «Положении об отопительных установках» (HeizAnlV) [2] (в редакции от 1 мая 1998 года) определялось, что:

«§7(1) Централизованные системы отопления должны быть оснащены автоматическими независимо работающими устройствами для уменьшения и отключения подачи тепла, а также включения и отключения электрических приводов в зависимости от

1. наружной температуры или другой подходящей управляющей величины и

2. времени».

Это требование через обновления HeizAnlV [2] и WSchV [4] перешло в «Положение об энергосбережении» (EnEV) [2] и далее в «Закон об энергопотреблении зданий» (GEG 2022) [5].

Теперь в GEG [5] это звучит так:

«§61 Уменьшение и прекращение подачи тепла, а также включение/отключение электроприводов:

(1) При установке центрального отопления в здании управляющая компания или собственник обязаны обеспечить оснащение автоматическими независимо работающими устройствами для уменьшения и отключения подачи тепла, а также включения и отключения электрических приводов в зависимости от наружной температуры (или другой подходящей величины) и времени.

(2) Если этого нет в уже работающем здании, установка централизованного отопления должна быть дооснащена до 30 сентября 2021 года.

(3) В многоквартирных домах с более чем пятью квартирами и централизованным теплоснабжением, которое обеспечивает каждую квартиру теплом для отопления и ГВС по транзитной схеме, допускается оснащать по отдельности каждую квартиру устройствами по п. (1)».

Важнейшая фраза из §7(1). 1 «Положения об отопительных установках» (HeizAnlV) [2] — «или другой подходящей величины» — почти всегда игнорируется, а «и времени» относится только к источникам централизованного теплоснабжения.

4. Современные системы отопления

Все радиаторы в Германии уже более 30 лет оснащаются термостатическими клапанами, и молодое поколение немцев уже не знает ничего другого. Между тем термоголовки всё больше «цифровизируются», они умеют подключаться к системе «умный дом», оснащаются встроенным таймером и даже распознают открытое окно для своего быстрого закрытия. При правильном использовании всё это может дать большой прирост в энергосбережении. Однако теплогенерирующие установки продолжают, как и в давние времена ручных регулировочных вентилей, управляться зависимостью температуры подающей линии от наружной температуры. Сейчас в ФРГ каждый проект системы отопления стандартно включает датчик наружной температуры.

Но что происходит, когда, в точном соответствии с нормативами, температура подающей линии снижается из-за роста наружной температуры или ночью в соответствии с предписанным GEG [5] «временным графиком»? Термостатические клапаны реагируют на температуру воздуха в помещении и установленное значение температуры. Когда радиатор при пониженной (согласно GEG [5]) температуре не может обеспечить заданную термоголовкой температуру воздуха при имеющемся расходе воды через отопительный прибор, клапан открывается сильнее, увеличивая расход теплоносителя. Потребляемая тепловая мощность зависит от разницы температур теплоносителя и воздуха в помещении, а также от количества циркулирующей воды. При понижении температуры подачи клапаны открываются больше на всех радиаторах, и насосы всех контуров вынуждены увеличить расход, чтобы обеспечить поддержание установленных пользователями температур в помещениях. Это повышает потребление электроэнергии насосами.

В. Семушев: Здесь автор допускает первую серьёзную манипуляцию. Для проведения теплового расчёта системы отопления принимается (и в России, и в Германии), что при номинальной теплоотдаче отопительных приборов для обеспечения нормативной температуры в помещении все вентили местного регулирования открыты. И при этом через систему прокачивается номинальный расход теплоносителя, под который подбирается соответствующий по гидравлической характеристике насос, а теплогенератор выдаёт номинальную мощность с оптимальной разницей температур в теплообменнике.

Это означает, что, если пользователь, выполняя местное регулирование, желает понизить температуру в конкретном помещении ниже номинальной, он снижает расход теплоносителя через отопительный прибор, но не его температуру. Следовательно, растёт общее гидравлическое сопротивление системы. Когда это повторяется во многих помещениях, в системах или контурах отопления с традиционными насосами без регулирования скорости (производительности), сопротивление может вырасти настолько, что на вентилях радиаторов возникнет недопустимо высокая разность давлений. Это приведёт к повышенному шуму в вентилях. Повышение разности давлений вызовет падение расхода в контуре и, в соответствии с графиком «расход — мощность на валу насоса», падение мощности, потребляемой двигателем насоса. Если же применяется более современный энергоэффективный насос, настроенный на поддержание нужной разности давлений в контуре, он в этой ситуации будет автоматически уменьшать мощность, стремясь поддерживать нужную разность давлений. Так что ни о каком увеличении потребления электроэнергии говорить не следует.

Обобщая сказанное: мы либо экономим газ и электроэнергию, снижая температуру в помещении ниже номинальной и комфортной, либо потребляем номинальное количество ресурсов, соответствующее расчётному. При понижении температуры подачи, обусловленном временным графиком (это немецкий «ночной режим») или повышением температуры наружного воздуха, вентили радиаторов не будут «открываться шире», а просто останутся в своём номинальном (открытом) положении. Также не следует забывать о гидравлических характеристиках термостатических вентилей. Они способны к пропорциональному регулированию в крайне узком диапазоне расходов и разностей температур. При повышении наружной температуры и сохранении неизменной номинальной температуры подающей линии мы выведем вентиль из зоны пропорционального регулирования, его сопротивление резко вырастет, и расход через отопительный прибор может упасть настолько, что отопительный прибор перестанет работать. Так и будет пользователь бегать прибавлять и убавлять температуру на термоголовке, чтобы создать нужные ему условия. Или эти колебания будут возникать сами собой. Если в момент «минимума» обратная линия прибора не замёрзнет…

При этом фактического снижения теплопотребления не происходит, поскольку в каждом помещении поддерживается прежняя температура, заданная на клапане, просто при более низкой подающей температуре. Экономии нет, а затраты на электроэнергию, необходимую для работы насосов, растут.

И ещё одно наблюдение: что произойдёт, когда наружная температура превысит +20°C, например, утром в марте? Согласно кривой, показанной на рис. 1, система должна отключить подачу тепла, то есть выключить котёл. Но будет ли тогда отключён насос, как требует GEG [5]? По моему наблюдению, этого часто не происходит. Проще напрямую отключать насосы при наружной температуре выше +20°C, без всяких кривых. Данные о температуре наружного воздуха можно было бы получать по интернету, а не от отдельного датчика.

В. Семушев: Не буду спорить с наблюдениями автора. В России тоже зачастую насосы контуров просто включены в розетку, без какого-либо управления. Но автор спорит с необходимостью использования погодозависимого регулирования, реализованного автоматическим регулятором отопления. А этот регулятор автоматически отключает насос контура, когда исчезает запрос теплоты для этого контура. Не следует использовать «косяки» монтажа для теоретического обоснования своей идеи.

5. Что было бы без отопительной кривой?

Почему же этот контрпродуктивный способ регулирования подающей температуры до сих пор не отменён, и GEG [5] не приведён в соответствие с современными технологиями? Центральные котельные были бы дешевле без устаревшей системы управления, датчики наружной температуры и сложная прокладка кабелей для автоматизации котельной могли бы быть упрощены или упразднены. Эксплуатанты и монтажники не стали бы спорить о правильных настройках, а заявленная и необходимая экономия реализовалась бы там, где тепловая энергия непосредственно потребляется, то есть в отапливаемых помещениях.

Современные «умные» термостаты с таймерами или управлением со смартфона через Wi-Fi дают пользователю возможность задавать желаемую температуру в помещении и тем самым регулировать потребление энергии, а также управлять предварительным прогревом помещения перед появлением в нём людей.

В интересах энергоэффективности логично было бы отказаться от жёсткой схемы управления по наружной температуре. Спустя более 40 лет после появления радиаторных термостатов настало время отменить традиционный метод. Альтернатива, указанная в GEG [5] в формулировке «или другой подходящей управляющей величине», должна стоять на первом месте или стать единственным решением.

Более правильный вариант — вместо наружной температуры взять за основу «дельту» между подающей и обратной линиями контура. Эта «дельта» автоматически уменьшается при закрытии термостатических клапанов и снижении потребления тепла. Целевая «дельта», например, 20°C (как это принято при расчётах теплоотдачи радиаторов), благоприятна для работы тепловых насосов, удерживающих низкую температуру теплоносителя в подающей линии. Это также снизило бы затраты электроэнергии, потребляемой тепловыми насосами, и уменьшило бы тепловые потери в стояках.

В. Семушев: Вторая серьёзная манипуляция автора. Да, разность температур можно было бы использовать как регулирующую величину. Вот только автор забыл сказать, что, отказываясь от погодозависимого регулирования температуры подающей линии, мы фактически переводим местный (частный) теплогенератор в режим «большой ТЭЦ» и заставляем его постоянно держать номинальную температуру подачи согласно проекту. В Германии это +75°C для радиаторного контура отопления. Уже много лет действующие европейские нормативы по энергоэффективности предписывают установку исключительно конденсационных теплогенераторов. При номинальной «дельте» на теплообменнике 20°C, то есть температуре обратной линии +55°C, даже в таком режиме котёл способен использовать энергию конденсации (точка росы продуктов сгорания природного газа при атмосферном давлении составляет +57°C). Уменьшая «дельту» и удерживая температуру подачи +75°C, мы лишаем котёл возможности использовать скрытую теплоту конденсации. Для упоминающихся в статье тепловых насосов исключения нет — они тоже «превратятся в ТЭЦ», только расчётная температура подачи контура низкотемпературного отопления будет +40°C, а «дельта» — 10°C. Чем выше наружная температура, тем больше тактов включения и выключения совершит котёл в «режиме ТЭЦ» — вместо того, чтобы использовать модуляцию горелки. А к компонентам теплогенератора применимо понятие «цена включения». То есть из-за тактования время работы оборудования до отказа может серьёзно сократиться, что приведёт к повышенной частоте ремонтов. Мне, конечно, было бы интересно увидеть реакцию немецких владельцев котлов, когда после 2022 года они стали получать счета за газ и электроэнергию (и за сервис и запчасти) в несколько раз больше, а сегодня им внедряют такую радикальную идею якобы экономии.

«Закон об энергопотреблении зданий» (GEG 2022) [5] — это федеральный закон ФРГ, формулировки которого разрабатывались совместно с отраслевыми специалистами. Пришло время сделать простой, но необходимый шаг по повышению энергоэффективности, перестав считать наружную температуру управляющей величиной. Монтажники давно могли это сделать, но производители затягивают процесс, требуя применения отопительных кривых. Так привычка, выработанная за годы, остаётся препятствием для совершенствования систем отопления.

В. Семушев: На этом графике отопительной кривой наклонная ось комнатной температуры позволяет очень просто реализовать корректировку зависимости температуры подающей линии от наружной температуры при отклонении комнатной температуры от расчётного значения +20°C. В данной системе координат температура +20°C принята как нулевая точка. Погодозависимые регуляторы реализуют «параллельное смещение» отопительной кривой по оси комнатной температуры при действиях пользователя (ручная установка комнатной температуры, отличная от +20°C) или при автоматической коррекции (обратная связь от комнатного датчика температуры соответствующего контура).

Наличие комнатного датчика позволяет максимально точно реализовать погодозависимое регулирование даже при не очень точной настройке отопительной кривой — конечно, с учётом доступных диапазонов регулирования. При этом в помещении, в котором устанавливается такой датчик, требуется снять все термоголовки с радиаторов, иначе обратная связь не будет работать правильно. Это требование зачастую воспринимается монтажниками и конечными пользователями как «непонятное» и потому не подлежащее выполнению, что приводит к невозможности нормально пользоваться регулятором и недовольству клиента уровнем комфорта в помещениях.

От редакции

— Одной из ключевых задач профессионального сообщества сегодня является пересмотр устоявшихся подходов и поиск решений, соответствующих современным требованиям энергопотребления и нормативов. В публикации [1] в немецком научно-техническом журнале для проектировщиков Heizung, Lüftung/Klima, Haustechnik (HLH) автор ставит прямой вопрос: актуальна ли отопительная кривая в современных системах отопления? Нам такая постановка показалась весьма необычной, и мы обратились к ведущим российским экспертам за комментариями о значении температурного графика в условиях современного проектирования и эксплуатации. При этом важно учитывать, что аргументация автора основана на действующих немецких нормативах и отражает специфику ситуации в Германии.

Редакция журнала СОК благодарит Владимира Семушева за помощь в подготовке публикации.

ОЛЕГ САМАРИН, к.т.н., доцент, кафедра теплогазоснабжения и вентиляции (ТГВ), МГСУ

— Температурный график в системах отопления и теплоснабжения предназначен для поддержания примерного соответствия текущей теплоотдачи отопительных приборов с учётом её нелинейной зависимости от перепада температур между теплоносителем и воздухом помещения и теплопотерь помещений здания при изменении наружной температуры. Использование температурного графика позволяет свести к минимуму корректирующее воздействие систем местного и индивидуального регулирования теплоподачи, оставляя за ними только компенсацию остаточных отклонений, вызванных локальными причинами, например, отличием внутренних температур в разных помещениях, колебаниями теплопоступлений от различных внутренних и внешних источников в течение суток и несовпадением температуры наружного воздуха в районе расположения здания с данными метеостанции.

Отказ от реализации температурного графика повысит нагрузку на термостатические клапаны и балансировочные вентили, приводя к сокращению срока их службы и существенным колебаниям расхода воды в системе отопления, что может вызвать нарушение гидравлического режима и потокораспределения, усилить опасность скопления растворённых газов в трубопроводах и ухудшить условия работы циркуляционных насосов, одновременно вынуждая оборудовать их сложной и дорогой системой частотно-регулируемого привода.

Ориентация регулирования только на разность температур между подающим и обратным трубопроводом системы отопления в действительности приведёт не к упрощению, а усложнению управления системой, потому что количество подаваемой теплоты зависит не только от этой разности, но и от расхода теплоносителя и даже в некоторой степени от его средней температуры в силу нелинейной зависимости теплоотдачи отопительных приборов от разности между этой температурой и температурой внутреннего воздуха помещений. Кроме того, в случае индивидуального теплоснабжения возникающие при таком регулировании колебания расхода воды приведут к ухудшению условий работы поверхностей нагрева в теплогенераторе и, как следствие, также к сокращению срока его службы.

Точка зрения автора статьи применительно к климатическим условиям большей части территории РФ, для которой характерно весьма существенное изменение наружной температуры в течение отопительного периода, представляется весьма спорной.

СЕРГЕЙ ДУБИНИН, ООО «Ижевский завод пластиковых труб» (бренд Pradex)

— Моё личное мнение (как специалиста в области отопления и пользователя системы отопления частного дома): в системах отопления индивидуальных домов есть возможность регулирования температуры теплоносителя по температуре в помещении. Когда в «основном» помещении становится холодно, то котёл повышает температуру теплоносителя. Ведь конечная регулируемая величина — это температура внутри помещения, так зачем регулировать её опосредованно, через температуру на улице, если можно делать это непосредственно? И уже локально по зонам можно дорегулировать термоголовками на радиаторах. Если речь идёт о централизованной системе отопления, то в многоквартирном доме сложно найти «базовое» помещение, температура в котором будет «эталонной». Поэтому в больших централизованных системах отопления регулирование температуры теплоносителя по наружной температуре не теряет своей актуальности.

ДЕНИС РЫНДИН, генеральный директор ООО «Фондиталь»

— Автор статьи рассматривает проблему только с точки зрения применения «умных» головок термостатических клапанов и забывает о том, что система отопления — это единый «организм», в котором кроме радиаторов есть также система генерации тепла и система его доставки до отопительных приборов.

Что делает отопительная кривая? При увеличении температуры наружного воздуха уменьшается температура теплоносителя.

Что это даёт для котла? Котёл может работать на пониженной температуре бóльшую часть отопительного сезона, что обеспечит снижение тепловых потерь с уходящими газами и через обшивку котла, переход конденсационных котлов через точку росы и прочее.

Что это даёт для труб и стояков? Чем ниже температура теплоносителя, тем ниже теплопотери при транспортировке тепла от источника к отопительным приборам. Что это даёт радиаторам: отопительный прибор быстрее реагирует на запросы тепла или их отсутствие (более мягкий режим работы, снижение перегрева ограждающих конструкций, перераспределение доли конвективной и радиационной составляющей).

Если мы говорим про высокоинерционные системы отопления (тёплый пол, тёплые стены), то там это особенно важно, так как время изменения температуры «плиты» тёплого пола несопоставимо с радиаторной системой отопления, а погодозависимое управление даёт возможность повысить комфорт и снизить потери теплоты.

Резюмируя сказанное выше, могу констатировать, что отопительная кривая как способ регулирования систем отопления имеет право на существование.

ТИМУР ГАЗИЗОВ, технический директор ООО «Федерика Бугатти»

— Ответ на вопрос об актуальности отопительной кривой в индивидуальных системах отопления при использовании термоголовок на радиаторах будет: да, погодозависимая кривая в российских условиях актуальна (по крайней мере, на большей части территории Российской Федерации). Причина — значительная разница наружных температур в начале отопительного сезона (в частном доме иногда хочется «подтопиться», когда на улице ещё +16…+18°C) и при наиболее холодной пятидневке.

Например, согласно СП 131.13330.2020, в Республике Коми расчётная температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 составляет −39°C, с обеспеченностью 0,92 — −35°C. И в таких регионах в наиболее холодную пятидневку, даже если дом построен с использованием всех современных «тёплых» технологий, в подающую линию должен отправляться теплоноситель с температурой 70–80°C. Если температура будет ниже (то есть мы пытаемся отапливаться с какой-то «средней по сезону» температурой теплоносителя), здание не получит достаточную компенсацию теплопотерь через ограждающие конструкции (а основные теплопотери идут через окна и двери, и этого не избежать — какие бы утеплённые не были стены, кровля и пол, окно в −30°C будет очень холодным).

Таким образом, мы получаем, что отапливаться с постоянной температурой теплоносителя можно только опираясь на максимальную наружную температуру для самой холодной пятидневки. Если теплоноситель такой температуры подать в радиаторы при +18°C на улице (да и даже при +8°C), то, пока отработают термоголовки, радиаторы получат порцию избыточно горячего теплоносителя, который по своей тепловой энергии будет превышать реальные потребности помещений, что приведёт к их перегреву (и всего здания).

Ведь надо понимать, что термоголовки работают по температуре воздуха в помещении, то есть до того, как они сработают, радиатор должен прогреться, передать через свою поверхность тепловую энергию воздуху, а тот, циркулируя по помещению, должен дойти до термоголовки, и только после этого термоголовка прогреется и закроет клапан радиатора. Но в радиаторе к этому моменту будет какой-то объём теплоносителя с температурой +60…+80°C (при погодозависимом графике эта температура была бы +35…+40°C), и остыть этот теплоноситель может только отдав свою энергию в помещение. То есть получаем перегрев воздуха, «пилообразный» график температуры в помещении, как итог — дискомфорт для пользователей.

Это был первый довод «ЗА» отопительную кривую. Второй аргумент «ЗА»: большинство современных теплогенераторов (как минимум, конденсационные котлы и тепловые насосы) имеют прямую зависимость между температурой подающей линии и собственным КПД. Чем выше температура подачи, тем ниже КПД. И если для большинства владельцев газопотребляющего оборудования экономия энергоресурса (газа) пока не стоит на первом месте (всё-таки конденсационная техника в нашей стране по объёмам продаж отстаёт от традиционной конвекционной), то для тепловых насосов поддержание высокой температуры теплоносителя в подающей линии — это прямой перерасход электроэнергии.

Есть ещё и третий аргумент «ЗА»: количественное регулирование (изменение протока через радиаторы и есть количественное регулирование) подразумевает применение дорогих насосов, которые могут изменять производительность по закону ∆p = const, ведь когда все термоголовки на радиаторах закроются, проток по контуру будет равным нулю, что негативно скажется на работе насосов с постоянной производительностью. Мощность циркуляционных насосов, применяемых в индивидуальном домостроении, небольшая (150–200 Вт), и экономия на электроэнергии выходит такая мизерная, что разницу в ценах «простого» (нерегулируемого) и «умного» насосов компенсировать почти не получится.

Если же пытаться осуществлять регулирование по ∆t = 20 К, как предлагается в обсуждаемой статье, то нам понадобится подобрать: контроллер, способный поддерживать такую функцию, и опять же насос с переменной производительностью, изменяемой по внешнему управляющему сигналу. Плюс к этому при значительном превышении температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы, относительно требуемой по погодозависимому графику, придётся настолько снизить объём подаваемого теплоносителя, что возникнут проблемы с скоростью его течения в трубопроводах и равномерностью поступления теплоты как к ближним, так и к самым дальним радиаторам. Возможно, придётся ещё предусмотреть и управление по перепаду давления, так как термоголовки радиаторов в «коротких» контурах уже закроются, а по «длинным» контурам теплота ещё не дойдёт до радиаторов.

Вывод: термостатические клапаны на радиаторах должны выступать как дополнение к качественному регулированию в отоплении (погодозависимому графику). Применение термоголовок позволит, во-первых, уйти от необходимости «суперточной» подгонки отопительной кривой здания (главное, чтобы в морозы хватило), а во-вторых — обеспечит возможность поддерживать различные температуры в отдельных помещениях, в соответствии с желаниями пользователя, без разделения системы отопления на множество отдельных контуров с раздельно регулируемой температурой.