Підвищення ефективності роботи системи опалення при змінних параметрах теплової мережі

Галасун, Олександр Володимирович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7377
Title:	Підвищення ефективності роботи системи опалення при змінних параметрах теплової мережі
Authors:	Калейніков, Геннадій Євгенійович Галасун, Олександр Володимирович
Keywords:	опалення;змінні параметри
Issue Date:	30-Jan-2025
Abstract:	Кваліфікаційна робота магістра на тему «Підвищення ефективності роботи системи опалення при змінних параметрах теплової мережі» містить 71 сторінки текстового документа, 43 використаних джерел, 18 малюнків. Об'єктом дослідження кваліфікованої роботи магістра є адміністративна будівля з навантаженням на опалення Q = 0,302 Гкал/год. Мета кваліфікаційної роботи магістра є проведення розрахункового аналізу порушення якості теплопостачання при якісно-кількісному регулюванні параметрів теплоносія на прикладі адміністративної будівлі з навантаженням на опалення 0,302 Гкал/год. В результаті виконання роботи було: - визначено граничні та оптимальні значення роботи тепломеханічного обладнання теплового пункту; - проведено оцінку регулювання параметрів системи опалення та визначено відхилення, при яких можливе використання обладнання при зміні температурного режиму теплової мережі; - визначено графіки регулювання опалювального навантаження системи, що розглядається; - розроблено низку рекомендацій та пропозицій, які дозволять забезпечити необхідні експлуатаційні характеристики тепломеханічного обладнання на абонентських вводах будівель при зміні температурного та гідравлічного режиму теплової мережі.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7377
Appears in Collections:	144 Теплоенергетика (Теплоенергетика)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Галасун робота.pdf Restricted Access		1.47 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
Черкаський державний технологічний університет 
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування 
Кафедра Енерготехнологій 
 
 
                                                                        „ЗАТВЕРДЖУЮ” 
             Завідувач кафедри Енерготехнологій 
_______________ Геннадій КАЛЕЙНІКОВ 
                                                                          “___” ___ 2024  р. 
 
 
МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА 
на тему: 
 
«ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ СИСТЕМИ 
ОПАЛЕННЯ ПРИ ЗМІННИХ ПАРАМЕТРАХ ТЕПЛОВОЇ 
МЕРЕЖІ» 
 
 
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА 
код роботи МКР 24.144.42 ПЗ 
Спеціальність  144 - Теплоенергетика 
 
 
Виконавець роботи: 
_________________________ Галасун Олександр Володимирович ______________________ 
(підпис, дата) 
Науковий керівник: 
_________________Калейніков Геннадій Евгенійович, к.т.н., доц.___________ 
(підпис, дата) 
Рецензент: 
____________________________________________________________________ 
(підпис, дата) 
 
Черкаси, 2024 р. 
  
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
Черкаський державний технологічний університет 
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування 
Кафедра Енерготехнологій 
 
 
                                                                                         „ЗАТВЕРДЖУЮ” 
Завідувач кафедри Енерготехнологій 
________________  Геннадій КАЛЕЙНІКОВ 
                                                                                              “____” _____ 2024   р. 
 
 
 
ЗАВДАННЯ 
до магістерської кваліфікаційної роботи_______Галасун О.В.___________________________ 
                                                                   (прізвище, ім’я та по-батькові студента) 
1. Тема «Підвищення ефективності роботи системи опалення при змінних параметрах теплової 
мережі» 
 
затверджена наказом ректора університету від “____”____. 2024 р.,   №__________ 
 
2. Термін здачі студентом завершеної роботи __10.12.2024____________________________ 
3. Вихідні дані: _система опалення адміністративної будівлі з тепловим навантаженням 0,302 
Гкал/год  ________________________________________________________________________ 
4. Перелік питань, які повинні бути розроблені в роботі: Експлуатація централізованих систем 
теплопостачання, розрахункове дослідження параметрів роботи обладнання при режимах 
теплової, які зміняються мережі, регулювання теплового навантаження, Безпека 
життєдіяльності та охорона праці. 
5. Перелік графічного матеріалу: Схеми тупикової та кільцевої теплових мереж, технологічна 
схема автоматизованого теплового пункту при закритій системі теплопостачання та залежному 
приєднанні системи опалення до теплової мережі, технологічна схема автоматизованого 
теплового пункту при відкритій системі теплопостачання та незалежному приєднанні системи 
опалення до теплової мережі, принципова схема індивідуального теплового пункту, витратно 
напірна характеристика і робоча точка насоса, зміна параметрів теплоносія під час переходу 
системи теплопостачання на інший температурний графік, розрахункова схема підключення 
теплообмінного апарату, характеристика теплопродуктивності підібраного теплообмінного 
апарату, графік температур якісного регулювання опалювального навантаження, графік 
температури та витрати при кількісному регулюванні опалювального навантаження, порядок 
перевірки об’єктів теплопостачання 
6. Консультанти з роботи з зазначенням розділів роботи, які їх стосуються 
  Підпис, дата 
Розділ Консультант завдання  видав завдання прийняв 
Розділи 1-3 Калейніков Г.Е.   
ОП та безпека в НС Цікановський В.Л.   
Нормоконтроль    
 
7. Дата видачі завдання “_____”______. 2024 р. 
 
 
Керівник _____________________ 
Завдання прийняв до виконання _________________ 
РЕФЕРАТ 
Кваліфікаційна робота магістра на тему «Підвищення ефективності роботи 
системи опалення при змінних параметрах теплової мережі» містить 71 сторінки 
текстового документа, 43 використаних джерел, 18 малюнків. 
Об'єктом дослідження кваліфікованої роботи магістра є адміністративна 
будівля з навантаженням на опалення Q = 0,302 Гкал/год. 
Мета кваліфікаційної роботи магістра є проведення розрахункового аналізу 
порушення якості теплопостачання при якісно-кількісному регулюванні 
параметрів теплоносія на прикладі адміністративної будівлі з навантаженням на 
опалення 0,302 Гкал/год. 
В результаті виконання роботи було: 
- визначено граничні та оптимальні значення роботи тепломеханічного 
обладнання теплового пункту; 
- проведено оцінку регулювання параметрів системи опалення та визначено 
відхилення, при яких можливе використання обладнання при зміні 
температурного режиму теплової мережі; 
- визначено графіки регулювання опалювального навантаження системи, що 
розглядається; 
- розроблено низку рекомендацій та пропозицій, які дозволять забезпечити 
необхідні експлуатаційні характеристики тепломеханічного обладнання на 
абонентських вводах будівель при зміні температурного та гідравлічного режиму 
теплової мережі. 
  
 ЗМІСТ 
ВСТУП ……………………………………………………………………………….5 
РОЗДІЛ 1 ЕКСПЛУАТАЦІЯ ЦЕНТРАЛІЗОВАНИХ СИСТЕМ 
ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ …………………………………………………………….7 
1.1 Методи регулювання теплового навантаження ……………………………7 
1.2 Структура та принцип роботи теплових пунктів …………………………13 
1.3 Гідравлічний режим системи теплопостачання …………………………..19 
РОЗДІЛ 2 РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ 
ОБЛАДНАННЯ ПРИ РЕЖИМАХ ТЕПЛОВОЇ, ЯКІ ЗМІНЯЮТЬСЯ МЕРЕЖІ. 25 
2.1 Підбір обладнання індивідуального теплового пункту 
проведення аналізу працездатності системи …………………………………..26 
2.2 Оцінка функціонування регулюючої арматури теплового 
пункту……………………………………………………………………..……….. 30 
2.3 Аналіз порушення якості теплопостачання ……………………………….34 
РОЗДІЛ 3 РЕГУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ ……………….40 
3.1 Визначення режиму роботи теплообмінного апарату………………………..41 
3.2 Регулювання теплового навантаження на опалення ………………………...45 
4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ……51 
4.1. Вимоги щодо безпечного обслуговування теплових мереж …………….52 
4.2. Вимоги безпечного обслуговування пристроїв теплової автоматики, 
тепломеханічних вимірювань та захистів ……………………………………….60 
ВИСНОВОК ……………………………………………………………………….67 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ …………………………………………68 
  
МКР 24.144.42 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Галасун О.В.  Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Калейніков Г.Є. Зміст   
 Реценз.  магістерської роботи 
 Н. Контр.  ЧДТУ, МТЕ-35 
 Затверд. Калейніков Г.Є. 
ВСТУП 
Центральне теплопостачання міських населених пунктів в Україні 
забезпечують теплові джерела (ДРЕС, ТЕЦ, котельні) різної потужності. 
Неефективність роботи системи теплопостачання є причиною значного 
перевитрати енергетичних та матеріальних витрат, а також погіршення 
екологічної ситуації. У зв'язку з подорожчанням палива, збільшенням його 
споживання з кожним роком, ускладненням процесу видобутку вуглеводнів, що 
залишилися, і посиленням вимог в екологічному законодавстві, ефективне 
використання енергетичних ресурсів є актуальним і пріоритетним напрямом 
політики держави. 
Метою кваліфікаційної роботи магістра є проведення розрахункового 
аналізу порушення якості теплопостачання за зміни температурного графіка 
якісно-кількісного регулювання параметрів теплоносія на прикладі типової 
адміністративної будівлі з навантаженням на опалення 0,302 Гкал/год. 
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: 
1. Відповідно до вимог, викладених у СП 41-101-95 «Проектування теплових 
пунктів» виконати розрахунок та підбір обладнання індивідуального теплового 
пункту, приєднаного до теплової мережі за незалежною схемою. 
2. Виконати розрахунок впливу змінних параметрів теплової мережі на 
режим роботи підібраного тепломеханічного обладнання та забезпеченості 
необхідної температури в опалюваних приміщеннях. 
3. Розробити рекомендації для забезпечення необхідного навантаження на 
опалення будівель при змінних параметрах теплової мережі. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
РОЗДІЛ 1. ЕКСПЛУАТАЦІЯ 
ЦЕНТРАЛІЗОВАНИХ СИСТЕМ 
ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ 
  
МКР 24.144.42 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Галасун О.В. Експлуатація централізованих Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Калейніков Г.Є.   
 Реценз.  систем теплопостачання 
 Н. Контр.  ЧДТУ, МТЕ-35 
 Затверд. Калейніков Г.Є. 
РОЗДІЛ 1. ЕКСПЛУАТАЦІЯ ЦЕНТРАЛІЗОВАНИХ СИСТЕМ 
ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ 
1.1 Методи регулювання теплового навантаження 
 
У зв'язку з різним тепловим навантаженням споживачів, підключених до 
теплових мереж (опалення, вентиляція, ГВП), тепловими навантаженнями, що 
змінюються за сезонними та добовими графіками, транспортуванням теплоносія 
по розгалуженим і протяжним тепловим мережам, інерційністю систем 
центрального теплопостачання, забезпеченням споживачів теплом необхідної 
кількості існує необхідність ефективного теплопостачання споживачів і розподіл 
теплового навантаження між ними, що в системах теплопостачання можливо 
здійснити за допомогою регулювання теплового навантаження. 
У міських системах теплопостачання джерелом теплоти є котельні, ТЕЦ, 
ДРЕС, до яких підключені протяжні теплові мережі з великою кількістю 
споживачів, які мають різне навантаження і різні схеми приєднання до теплової 
мережі. Теплові мережі поділяють на магістральні, що прокладаються головними 
напрямами населених пунктів; розподільні, що прокладаються всередині 
кварталу, мікрорайону; та відгалуження до окремих будівель. У практиці 
застосовуються схеми теплових мереж радіальні (тупикові), радіально-кільцеві 
та кільцеві. Радіальні мережі (рис. 1а) найбільш прості та економічні за 
початковими витратами, їх споруджують із поступовим зменшенням діаметрів 
теплопроводів у напрямку джерела теплоти. Їхній основний недолік - відсутність 
резервування. Відповідно до СНиП 2.04.07-86, щоб уникнути перерв 
теплопостачання (у разі аварії на магістралі радіальної мережі припиняється 
теплопостачання споживачів на аварійній ділянці) має передбачатися 
резервування подачі теплоти споживачам за рахунок улаштування перемичок між 
тепловими мережами суміжних районів та спільної роботи джерел тепло кілька). 
Радіус дії теплових мереж у багатьох містах дуже значний (15-20 км). Пристрій 
перемичок перетворює теплову мережу на радіально-кільцеву, відбувається 
частковий перехід до кільцевих мереж (рис. 1б). Для підприємств, у яких не 
допускається перерва у теплопостачанні, передбачають дублювання чи кільцеві 
(з двосторонньою подачею теплоти) схеми теплових мереж. Хоча кільцювання 
теплових мереж суттєво подорожчає їх, проте значно підвищує надійність 
теплопостачання, створює можливість резервування підприємства [4]. 
 
Рис. 1- Схеми тупикової (а) та кільцевої (б) теплових мереж: 1 - променевий 
магістральний теплопровід; 2 – теплові споживачі; 3 – перемички; 4-районні 
(квартальні) котельні; 5- секційні камери; 6 – кільцева магістраль; 7 - центральні 
теплові пункти [5]. 
 
За такої системи надійне та якісне теплопостачання споживачів можливе при 
центральному регулюванні теплового навантаження. Способи регулювання 
теплового навантаження у вітчизняних системах теплопостачання були 
розроблені у 50-ті роки XX ст. та розвивалися одночасно із зростанням міст, 
розвитком теплофікації, появою різних теплових навантажень опалення, 
гарячого водопостачання та вентиляції, у зв'язку з цим з'явилася додаткова 
необхідність урахування навантажень гарячого водопостачання та вентиляції у 
балансі навантажень систем теплопостачання. У зв'язку з виникненням 
необхідності подачі споживачам теплоносія з різною розрахунковою 
температурою при розподілі теплового навантаження (при розрахунковій 
температурі зовнішнього повітря для проектування опалення максимальний 
температурний графік відповідно до СНиП 41-01-2003 "Теплові мережі" може 
становити 150/70°С , температурний графік для внутрішньої системи опалення 
приймається 105/70°С та 95/70°С, на гаряче водопостачання, необхідно подавати 
воду з температурою: для закритих систем теплопостачання – не менше 70°С, для 
відкритих систем теплопостачання – не менше 60° З, для закритих і відкритих не 
більше 75 °C), компенсації добової нерівномірності навантажень опалення та 
гарячого водопостачання, яка стала причиною коливань температури 
внутрішнього повітря в приміщеннях, вдосконалення способів регулювання 
теплового навантаження полягало в розробці умов роботи систем 
теплопостачання з різнорідними навантаженнями та коригування їх розрахунку. 
Централізовано регулювати теплове навантаження споживачів можливо 
зміною витрати первинного теплоносія або його температури. Змінювати 
коефіцієнт теплопередачі теплообмінника або опалювального приладу та 
кількість годин їх роботи можна лише безпосередньо у споживачів або на 
тепловому введенні абонентської установки, здійснюючи місцеве або 
індивідуальне регулювання. 
Залежно від місця здійснення регулювання розрізняють центральне, 
групове, місцеве та індивідуальне регулювання. Для ефективнішого 
теплопостачання центральне регулювання доповнюється груповим, чи 
індивідуальним, т. е. здійснюється комбіноване регулювання. Комбіноване 
регулювання, що складається з декількох ступенів, що взаємно доповнюють один 
одного, створює найбільш повну відповідність між відпусткою тепла та 
фактичним теплоспоживанням. За способом здійснення регулювання може бути 
ручним та автоматичним [1]. 
Центральне регулювання виконують на теплоджерелі (ТЕЦ, котельня) за 
навантаженням, що переважає, для більшості споживачів. У міських теплових 
мережах таким навантаженням може бути опалення або спільне навантаження 
опалення та гарячого водопостачання. Залежність температури мережі від 
температури зовнішнього повітря, необхідна реалізації центрального 
регулювання теплової навантаження, називається температурним графіком. 
Вибір будь-якого температурного графіка здійснюється на підставі техніко-
економічних розрахунків, оскільки від параметрів графіка залежить 
економічність роботи теплоджерела, рівні максимально та мінімально 
допустимих напорів у тепломережі, капіталовкладення у системи 
теплопостачання, пов'язані з підбором діаметрів теплової мережі та обладнання 
абонентських вводів, витрати на транспорт теплоносія, питома витрата мережної 
води на абонентську установку, теплові втрати у тепловій мережі. 
При центральному регулюванні теплового навантаження, для підтримки 
постійної температури внутрішнього повітря при температурі зовнішнього 
повітря, що змінюється, регулювання можливо здійснити різними способами: 
зміною температури теплоносія - якісний метод, зміною витрати теплоносія - 
кількісний метод і спільною зміною температури і витрати теплоносія - якісно - 
кількісний метод, періодичним відключенням систем, т. е. перепустками подачі 
теплоносія - регулюванням перепустками [7]. 
Якісне регулювання здійснюється зміною температури теплоносія при його 
постійному витраті в магістралі, що подає. У системах централізованого 
теплопостачання джерело тепла і теплоприймачі розміщені на значній відстані 
один від одного, збільшення з будь-якої причини витрати мережної води у 
абонентів, розташованих ближче до джерела, призводить до значного зниження 
наявних напорів і порушення циркуляції теплоносія у абонентів, підключених до 
кінцевих ділянок. тепломережі. При якісному регулюванні теплового 
навантаження створюються найбільш сприятливі гідравлічні умови для всіх 
абонентських установок, що досягається сталістю витрати мережевої води в 
системі теплопостачання, зі зміною температури зовнішнього повітря 
змінюється температура мережевої води, як подачі, так і в зворотній магістралі. 
Широкому застосуванню якісного методу регулювання як основного способу 
центрального регулювання теплового навантаження також сприяли невисокі ціни 
на паливно-енергетичні ресурси, відсутність гострої необхідності 
енергозбереження в енергетичній галузі та недосконалість або відсутність 
приладів автоматичного регулювання витрати та температури у абонентів. 
Зазвичай, при якісному регулюванні застосовується температурний графік Т1 ' 
/Т2' =150/70 °C. Цей графік був регламентований СНиП 2.04.07-86*, що діяв 
раніше, і прийнятий як розрахунковий при проектуванні більшості вітчизняних 
систем теплопостачання. Обґрунтуванням техніко-економічного вибору даного 
графіка є те, що при його використанні виходить найбільша величина 
комбінованого вироблення електроенергії на тепловому споживанні. У ряді 
випадків на ТЕЦ застосовується температурний графік 150/70 °C із зрізанням при 
120, 130, 135 або 140 °C. При техніці-економічному обґрунтуванні можливе 
застосування температурних графіків без зрізання з нижчою температурою 
мережної води в магістралі тепломережі, що подає, наприклад, з параметрами Ті 
' /Т2' = (95, 105, 130, 140) /70 °C. 
Принцип стабільності гідравлічного режиму теплових мереж і постійної 
витрати води в них висувався свого часу, головним чином, для підтримки 
постійної витрати води в опалювальних системах, оскільки передбачалося, що 
постійна витрата води в опалювальних системах забезпечує найкращий режим їх 
експлуатації. Істотним недоліком якісного способу регулювання є те, що 
збереження витрати води постійним за підвищених температур зовнішнього 
повітря призводить до перегріву опалювальних приладів. Підтримка постійної 
витрати води в опалювальних системах протягом усього опалювального періоду 
не забезпечує нагрівальних приладів, розташованих на різних поверхах 
рівномірного прогріву [1]. 
Кількісне регулювання відпустки тепла здійснюється зміною витрати 
теплоносія через місцеві установки споживачів залежно від температури 
зовнішнього повітря при незмінній його температурі в магістралі, що подає. При 
кількісному регулюванні від зовнішньої температури залежить лише 
температура зворотної мережної води. 
Якісно-кількісне регулювання виконується шляхом спільної зміни 
температури та витрати теплоносія в залежності від температури зовнішнього 
повітря. Способи кількісного та якісно-кількісного регулювання теплового 
навантаження практично не набули поширення у вітчизняних системах 
теплопостачання. Одним із факторів, що стримують розвиток цих способів 
регулювання, була відсутність необхідних приладів автоматичного регулювання 
параметрів теплоносія на абонентських вводах та окремих споживачів. 
Система теплопостачання з розгалуженими протяжними тепловими 
мережами характеризується значною тепловою інертністю: час руху потоку 
теплоносія від теплоджерела до найбільш віддаленого споживача може досягати 
декількох годин. Тому при якісному способі теплове навантаження регулюють за 
середньодобовою або середньою за кілька (8-12) годин температурі зовнішнього 
повітря, що призводить до невідповідності температури мережної води 
температурі зовнішнього повітря та порушення температурного режиму 
приміщень найбільш віддалених споживачів. 
На зміну тиску води система теплопостачання реагує значно швидше 
приблизно зі швидкістю звуку, яка у воді становить 1500 м/с. Таким чином, 
система теплопостачання при кількісному та якісно-кількісному регулюванні 
зможе швидше зреагувати на зміну температури зовнішнього повітря, ніж при 
якісному регулюванні. Змінна витрата мережної води при кількісному та якісно-
кількісному регулюванні можна організувати такими способами: зміною числа 
оборотів насосів; зміною числа паралельно працюючих насосів; установкою на 
теплоджерелі насосів із різними характеристиками. 
Найбільш економічним є регулювання продуктивності насосів зміною їх 
оборотів. При такому регулюванні залежність витрати води в тепловій мережі від 
напору на станції буде найбільш близька до розрахункової. Плавна зміна напору 
дозволить уникнути дроселювання надлишкового напору, а отже, гідравлічних 
втрат. Зміною кількості паралельно працюючих насосів з однаковими 
характеристиками можна організувати тільки ступінчасте регулювання, що 
вимагатиме дроселювання надлишкового напору в регулюючих клапанах або 
запірній арматурі і призведе до зниження ККД насосів. Дроселювання 
пояснюється невідповідністю витрати води, що визначається температурним 
графіком, продуктивності насосів, що виникне при встановленні на станції 
насосів з однаковою характеристикою. 
Найкращі результати можуть бути отримані, якщо для кожного ступеня 
регулювання витрати води буде встановлений насос із відповідною 
характеристикою. У разі застосування на теплоджерелі насосів з різною 
продуктивністю дроселювання надлишкового напору також буде необхідним, але 
за рахунок підбору характеристик насосів ці втрати можна звести до мінімуму. 
Тому економічніше встановлювати на станції насоси з різними характеристиками 
для кожного ступеня регулювання, ніж кілька паралельно працюючих насосів: 
втрати енергії на дроселювання надмірного напору зменшаться. 
Необхідно відзначити, що підтримання постійної температури в магістралі, 
що подає, може призвести до збільшення теплових втрат в тепловій мережі. 
Однак застосування сучасних конструкцій теплопроводів, зокрема з 
пінополіуретановою теплоізоляцією, дозволяє звести теплові втрати до 
мінімальних значень. Так само, необхідною умовою ефективного застосування 
кількісного та якісно-кількісного способів регулювання теплового навантаження 
є 100% автоматизація теплових пунктів та місцевих абонентських установок [7]. 
Уривчасте регулювання досягається періодичним відключенням систем, 
тобто пропусками подачі теплоносія, у зв'язку з чим цей метод називається 
регулюванням пропусками. Центральні перепустки можливі лише в теплових 
мережах з однорідним теплоспоживанням, що допускає одночасні перерви у 
подачі тепла. У сучасних системах теплопостачання з різнорідним тепловим 
навантаженням регулювання перепустками використовується для місцевого 
регулювання [1]. 
 
1.2 Структура та принцип роботи теплових пунктів 
 
Крім центрального, регулювання теплового навантаження виконується в 
теплових пунктах, які є вузлами підключення споживачів теплової енергії до 
теплових мереж і призначені для підготовки теплоносія, регулювання його 
параметрів перед подачею до місцевих систем. Від правильної роботи теплових 
пунктів залежать надійне функціонування та техніко-економічні показники всієї 
системи централізованого теплопостачання. 
Групове регулювання проводиться в центральних теплових пунктах (ЦТП) 
для групи споживачів (кілька будівель, кварталу або мікрорайону), що дозволяє 
винести циркуляційні насоси систем гарячого водопостачання і весь вузол 
приготування гарячої води з підвалів будинків в окрему будівлю, з метою 
запобігання перевищенню рівнів. та вібрації, що допускаються ГОСТ 12.1.003, 
ГОСТ 12.1.012 та СНиП П-12-77 у будівлях із вбудованими тепловими пунктами 
та прилеглими до теплових пунктів. 
Опалювальні системи в кожній будівлі приєднують до квартальної мережі 
через елеватори, через вузли змішування або безпосередньо до теплової мережі. 
У ЦТП підтримуються необхідні витрати і температура теплоносія, що надходить 
у розподільні або внутрішньоквартальні мережі. Розрахункова температура води 
в трубопроводах водяних теплових мереж після ЦТП при приєднанні систем 
опалення будівель за залежною схемою повинна прийматися рівною 
розрахунковій температурі води в трубопроводі теплових мереж, що подає, до 
ЦТП, але не вище 150 °С. 
У закритих системах теплопостачання рекомендується передбачати один 
ЦТП на мікрорайон або групу будівель із витратою теплоти в межах 12-35 МВт 
(за сумою максимального теплового потоку на опалення та середнього теплового 
потоку на гаряче водопостачання). При теплопостачанні від котелень потужністю 
35 МВт і менше рекомендується передбачати у будівлях лише ІТП. Приєднання 
систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання та технологічних 
тепловикористовувальних установок однієї будівлі або її частини здійснюється в 
індивідуальних теплових пунктах (ІТП). Пристрій ІТП є обов'язковим для кожної 
будівлі незалежно від наявності ЦТП, при цьому в ІТП передбачаються лише ті 
функції, які необхідні для приєднання систем споживання теплоти даної будівлі 
та не передбачені в ЦТП. 
Дозволяється пристрій ЦТП для приєднання систем теплоспоживання однієї 
будівлі, якщо для цієї будівлі потрібний пристрій кількох ІТП [2]. У теплових 
пунктах передбачається розміщення обладнання, арматури, приладів контролю, 
управління та автоматизації, за допомогою яких здійснюється: 
- Перетворення виду теплоносія або його параметрів; контроль параметрів 
теплоносія; 
- облік теплових потоків, витрат теплоносія та конденсату; 
- регулювання витрати теплоносія та розподіл за системами споживання 
теплоти (через розподільні мережі у ЦТП або безпосередньо у системи ІТП); 
- Захист місцевих систем від аварійного підвищення параметрів теплоносія; 
- заповнення та підживлення систем споживання теплоти; 
- збирання, охолодження, повернення конденсату та контроль його якості; 
акумулювання теплоти; 
- Водопідготовка для систем гарячого водопостачання. 
Прилади контролю параметрів теплоносія та обліку витрати теплоти слід 
передбачати у всіх теплових пунктах. Склад обладнання, встановленого у 
тепловому пункті, залежить від схем підключення систем опалення та гарячого 
водопостачання, параметрів теплоносія, режимів споживання тепла та інших 
факторів. 
Для приєднання систем опалення з розрахунковою температурою води 
нижче температури в трубопроводі подачі тепломережі за залежною схемою 
встановлюють елеватори, прості і надійні в експлуатації і забезпечують сталість 
коефіцієнта змішування при зміні теплового режиму мереж. 
Для підвищення тиску в падаючому або зниження тиску в зворотному 
трубопроводах, а також для циркуляції води в системах гарячого водопостачання 
або підвищення тиску водопровідної води, що використовується на гаряче 
водопостачання, замість елеваторів в теплових пунктах застосовують насоси. 
Змішувальні насоси підбирають за кількістю води, що підмішується, і 
гідравлічному опору опалювальної системи. Насоси на трубопроводі, що подає і 
зворотному, підбираються за величиною недостатнього або надлишкового 
напору в місцевій установці. Продуктивність цих насосів приймається 
відповідно до необхідної витрати води у системі [2]. 
На абонентських вводах центральне регулювання доповнюється місцевим 
та індивідуальним регулюванням до необхідних теплових та гідравлічних 
режимів теплової мережі споживачів, у яких здійснюється ручне або автоматичне 
регулювання. 
В даний час автоматизація теплових пунктів здійснюється дуже активно. На 
ринку представлений широкий асортимент різного обладнання, від багатьох 
виробників, таких як Segnetic, МЗТА, ОВЕН, Clorius, Honeywell, Siemens, 
Schneider electric, Danfoss та ін. На Рис. 2 і Рис. 3 представлені типові 
технологічні схеми індивідуальних теплових пунктів. 
 
Рис. 2 - Технологічна схема автоматизованого теплового пункту при закритій 
системі теплопостачання та залежному приєднанні системи опалення до теплової 
мережі 
 
Рис. 3 - Технологічна схема автоматизованого теплового пункту при 
відкритій системі теплопостачання та незалежному приєднанні системи 
опалення до теплової мережі. 
Залежно від прийнятої технологічної схеми теплового пункту тип вузлів, що 
застосовуються, їх кількість і поєднання можуть змінюватися в широких межах. 
При цьому вузли введення теплової мережі, обліку теплоспоживання та 
узгодження тиску є обов'язковою приналежністю будь-якого теплового пункту 
[6]. 
Роботою автоматизованого теплового пункту управляє програмований 
контролер, до якого підключені електропривод клапана, що впливає на відбір 
теплоносія з теплової мережі, датчик температури зовнішнього повітря і датчик 
температури теплоносія, що надходить в систему опалення. У контролер 
вноситься залежність температури теплоносія на вході в систему опалення від 
зовнішньої температури. 
Контролер із певною періодичністю вимірює температуру зовнішнього 
повітря і порівнює фактично вимірювану температуру теплоносія із заданим для 
поточних умов значенням. Окрім регулювання теплового споживання, 
автоматика на вводах виконує захист місцевих систем від аварії, розрегулювань 
та спорожнень. Найбільш поширеним методом регулювання відпуску теплоти в 
систему централізованого теплопостачання сучасних міст з різнорідним 
тепловим навантаженням (опалення, гаряче водопостачання, вентиляція) є 
поєднання центрального якісного регулювання опалювального навантаження або 
за сумарним навантаженням опалення та гарячого водопостачання з груповим 
або місцевим кількісним навантаженням. 
Вибір основного параметра для автоматичного регулювання залежить від 
типу та режиму роботи установки. В установках гарячого водопостачання як 
такий параметр вибирається температура води після підігрівача в закритих 
системах або після змішувального пристрою у відкритих системах. У 
вентиляційних установках як основний параметр вибирається температура 
повітря після калориферів. Для регулювання опалювального навантаження вибір 
параметра складніший, оскільки температура в окремих приміщеннях 
опалюваних будинків може суттєво відрізнятися і залежить не тільки від 
кількості теплоти, поданої до будівлі, а й від якості роботи опалювальної 
установки будівлі, умов експлуатації окремих приміщень, побутових 
тепловиділень. Тому для економічного здійснення опалювального навантаження 
необхідно на додаток до групового та (або) місцевого регулювання здійснювати 
індивідуальне регулювання окремих приміщень або окремих зон кожної будівлі. 
При використанні зовнішньої температури або інтегрального 
метеорологічного показника регулювання опалювального навантаження як 
параметра для автоматичного регулювання здійснюється за розрахунковою 
програмою в якій закладено режими теплоспоживання, характеристики 
обладнання групової або місцевої підстанції та теплотехнічні характеристики 
конструкцій, що захищають, і акумулюючої здатності будівлі. Програмою 
визначається витрата мережної води при різних зовнішніх температурах. 
Розрахунок відбуваються з урахуванням постійної відповідності температури 
води в трубопроводі теплової мережі, що подає, температурі зовнішнього 
повітря. При відхиленні фактичної температури води в тепловій мережі від 
розрахункової для цієї температури зовнішнього повітря виникає небаланс 
теплоти у всіх опалювальних будинках. У великих міських системах 
централізованого теплопостачання зазвичай здійснюється центральне якісне 
регулювання за суміщеним навантаженням опалення та гарячого 
водопостачання. Сучасні методи розрахунку дозволяють при заданому 
температурному графіку центрального якісного регулювання визначити для 
кожної будівлі або групи будівель необхідну витрату мережної води за будь-якої 
зовнішньої температури при заданому відносному навантаженні гарячого 
водопостачання. Ці витрати води закладаються в програму групового або 
місцевого кількісного регулювання, що працює за зовнішньою температурою 
повітря, яка вимірюється за допомогою інерційного датчика температур. 
Застосування системи автоматичного програмного регулювання опалення 
дозволяє здійснювати подальше вдосконалення режиму опалення, наприклад, 
знижувати температуру повітря в житлових будинках у нічний час або знижувати 
відпустку теплоти на опалення промислових та адміністративних будівель у 
неробочий час, що забезпечує додаткову економію теплоти та створення 
комфортних умов. Для цієї мети в схему електронного пристрою вводиться 
додаткове реле часу, яке певний час знижує на певне значення витрата мережної 
води на опалення. Автоматизовані індивідуальні теплові пункти забезпечують 
ефективне енергозбереження завдяки збалансованій роботі режимів. Головним 
фактором, який обмежує їх застосування на сьогоднішній день, є висока вартість 
даного обладнання, що не дозволяє на сьогоднішній день провести 
реконструкцію теплових пунктів та здійснити перехід усіх споживачів на закриту 
систему ГВП. У той же час велика кількість споживачів залишається 
обладнаними елеваторними вузлами. 
 
1.3 Гідравлічні режими теплової мережі 
 
Взаємозв'язок між витратою теплоносія та тиском у різних точках системи в 
даний момент часу визначається гідравлічним режимом. Розрахунковий 
гідравлічний режим характеризується розподілом теплоносія відповідно до 
розрахункового теплового навантаження абонентів. Тиск у вузлових точках 
мережі та на абонентських вводах дорівнює розрахунковому. Наочне уявлення 
про цей режим дає п'єзометричний графік, побудований за даними гідравлічного 
розрахунку. 
Однак у процесі експлуатації витрата води у системі змінюється. Змінна 
витрата викликається нерівномірністю водоспоживання на гаряче 
водопостачання, наявністю місцевого кількісного регулювання різнорідного 
навантаження, і навіть різними перемиканнями у мережі. Зміна витрати води та 
пов'язана з ним зміна тиску призводять до порушення як гідравлічного, так і 
теплового режиму абонентів. Розрахунок гідравлічного режиму дає можливість 
визначити перерозподіл витрат і тисків у мережі та встановити межі допустимої 
зміни навантаження, що забезпечують безаварійну експлуатацію системи. 
Розрахунок гідравлічного режиму виходить з основних рівняннях 
гідродинаміки. У теплових мережах, як правило, має місце квадратична 
залежність падіння тиску ДР (Па) від витрати: 
∆�� = ����2 
де S - характеристика опору, що є падіння тиску при одиниці витрати 
теплоносія, Па/(м/3ч)2; V - витрата теплоносія, м3/год. 
На основі розрахунку гідравлічного режиму вирішується ціла низка питань, 
пов'язаних з експлуатацією системи теплопостачання, а саме: можливість 
приєднання нових абонентів до існуючої мережі, аварійне резервування системи, 
перевіряється робота мережі за максимального водорозбору на гаряче 
водопостачання. Також для забезпечення розрахункового гідравлічного режиму 
відповідно до СНиП 41¬02-2003 необхідно дотримуватися таких умов: 
- статичний тиск у системах теплопостачання при теплоносії воді має 
визначатися для температури мережної води, яка дорівнює 100 °С; 
- слід виключати при статичних режимах неприпустиме підвищення тиску у 
трубопроводах та устаткуванні; 
- тиск води у зворотних трубопроводах водяних теплових мереж відкритих 
систем теплопостачання у неопалювальний період, а також у подавальному та 
циркуляційному трубопроводах мереж гарячого водопостачання слід приймати 
не менше ніж на 0,05 МПа більше статичного тиску систем гарячого 
водопостачання споживачів; 
- тиск води в трубопроводах водяних теплових мереж при роботі мережевих 
насосів повинен прийматися, виходячи з умов невкипання води при її 
максимальній температурі в будь-якій точці трубопроводу, що подає, в 
обладнанні джерела теплоти і в приладах систем споживачів, безпосередньо 
приєднаних до теплових мереж; 
- тиск води у зворотних трубопроводах водяних теплових мереж при роботі 
мережевих насосів повинен бути надлишковим (не менше 0,05 МПа) та на 0,1 
МПа нижче за допустимий тиск у системах тепловикористання споживачів; 
- тиск води у зворотних трубопроводах водяних теплових мереж відкритих 
систем теплопостачання у неопалювальний період, а також у подавальному та 
циркуляційному трубопроводах мереж гарячого водопостачання слід приймати 
не менше ніж на 0,05 МПа більше статичного тиску систем гарячого 
водопостачання споживачів; 
- при визначенні напору мережевих насосів перепад тисків на введенні 
двотрубних водяних теплових мереж у будівлі (при елеваторному приєднанні 
систем опалення) слід приймати рівним розрахунковим втратам тиску на 
введенні та місцевій системі з коефіцієнтом 1,5, але не менше 0,15 МПа. 
Рекомендується надмірний тиск гасити в теплових пунктах будівель. 
При підключенні за залежною схемою гідравлічні умови роботи теплових 
мереж мають прямий вплив на системи опалення. У цьому випадку 
застосовується безпосереднє (враховується вимоги дод.11 СНиП 2.04.05-91* про 
забезпечення невскипаемости перегрітої води при динамічному та статичному 
режимах системи), або елеваторне приєднання систем опалення житлових та 
громадських будівель до теплової мережі. 
Перевагою залежної схеми приєднання є простота та відносно невисока 
вартість абонентських установок порівняно із незалежною схемою. Крім того, 
при залежному приєднанні в абонентській установці може бути отриманий 
більший, ніж при незалежному приєднанні, перепад температур мережної води, 
що сприяє зниженню витрат води в тепломережі і, відповідно, зменшенню 
діаметрів трубопроводів тепломережі та зниженню капітальних витрат у теплові 
мережі. 
Основним недоліком залежних схем приєднання опалювальних установок є 
вплив гідравлічного режиму роботи теплових мереж на режим роботи системи, 
низька механічна міцність опалювальних приладів. до 1,0 МПа [41]) суттєво 
знижує надійність роботи та ускладнює експлуатацію великих систем 
теплопостачання, що пояснюється наявністю великої кількості абонентів з 
різнорідним тепловим навантаженням та протяжних систем транспорту теплоти. 
Істотним недоліком залежної схеми приєднання з елеваторним змішуванням 
є також неможливість застосування місцевого регулювання теплового 
навантаження опалювальної системи, т.к. при зміні витрат мережної води через 
елеватор може статися припинення циркуляції води в системі опалення, 
перекидання циркуляції або спорожнення системи опалення. 
Безпосереднє приєднання при залежному приєднанні опалювальних 
установок застосовують, в системах опалення промислових підприємств, в 
житлових і громадських будинках, при температурі води в магістралі подачі 
тепломережі не перевищує 95-105°С. При температурі мережевої води в 
магістралі, що подає тепломережі перевищує 105°C і наявному натиску на 
введенні достатньому для роботи струминного насоса - елеватора (10-15 м. вод. 
ст.), використовують елеваторне приєднання до тепломережі. Необхідна 
температура води, що надходить у систему опалення, при елеваторному 
підключенні досягається за рахунок змішування в елеваторі високотемпературної 
мережної води з магістралі, що подає, з зворотною водою із системи опалення. 
Для унеможливлення припинення циркуляції в системі опалення внаслідок 
припинення подачі мережної води через елеватор на абонентському введенні 
замість елеватора встановлюється насос змішувача. При аварійному відключенні 
теплової мережі такий насос здійснює циркуляцію води в системі опалення, що 
запобігає заморожуванню протягом досить тривалого часу (8-12 годин). 
Змішувальні насоси для систем опалення встановлюються як на перемичці 
між подавальним і зворотним трубопроводами, при напорі перед вузлом 
змішування, достатньому для подолання гідравлічного опору системи опалення і 
теплових мереж після ЦТП, і при тиску в зворотному трубопроводі теплової 
мережі після теплового пункту не менше ніж на 0,05 МПа вище статичного тиску 
в системі опалення, так і на зворотному трубопроводі перед вузлом змішування 
або на трубопроводі, що подає після вузла змішування при наявному натиску 
перед вузлом змішування, недостатньому для подолання гідравлічного опору, 
системи опалення і теплових мереж після ЦТП. 
Приєднання систем опалення за незалежною схемою дозволяє виключити 
вплив гідравлічного режиму тепломережі та вплив добової нерівномірності 
навантаження гарячого водопостачання на роботу систем опалення, що 
обґрунтовується підвищенням вимог до надійності теплопостачання. Відповідно 
до СНиП 2.04.07-86* "Теплові мережі", за незалежною схемою допускається 
приєднувати системи опалення та вентиляції будівель з числом поверхів 12 і 
вище, а також при обґрунтуванні системи опалення та вентиляції інших 
споживачів теплоти. Основним елементом незалежної схеми приєднання є 
проміжний теплообмінник - водо-водяний підігрівач, в якому вода, що циркулює 
в системі опалення, нагрівається до необхідної температури. Як гріюче 
середовище в такому теплообміннику використовується мережева вода. 
Циркуляція води у системі опалення здійснюється за допомогою насоса. У 
теплових пунктах застосовуються водяні горизонтальні секційні кожухотрубні 
або пластинчасті водопідігрівачі. 
Для водо-водяних підігрівачів слід приймати протиточну схему потоків 
теплоносіїв. При незалежному приєднанні систем опалення потрібні додаткові 
капіталовкладення системи теплопостачання, ускладнюється експлуатація 
обладнання теплових пунктів та абонентських установок за рахунок появи 
додаткових елементів: проміжного теплообмінника та циркуляційного насоса. 
Також, при незалежній схемі приєднання може виникнути необхідність роботи 
системи теплопостачання за підвищеним температурним графіком для 
компенсації недогріву в проміжному теплообміннику. 
Незалежна схема приєднання опалювальних установок має цілу низку 
переваг: суттєве підвищення надійності роботи систем теплопостачання, 
можливість підтримувати рівень тисків, що не перевищує допустимий за умов 
механічної міцності опалювальних приладів, підвищується надійність роботи 
систем опалення за рахунок унеможливлення спорожнення. Можливість 
застосування місцевого регулювання при незалежному приєднанні дозволяє 
підвищити якість роботи опалювальних установок за рахунок виключення 
коливань температури внутрішнього повітря опалюваних приміщень щодо 
значень, визначених СНіП та санітарно-гігієнічними нормами. 
 
Висновки за розділом 
 
1. Показники якості теплової енергії визначаються межі експлуатаційної 
відповідальності. Як цей кордон приймається лінія поділу елементів системи 
теплопостачання за ознакою обов'язків експлуатації її елементів. 
2. Для житлових і громадських будівель важливим критерієм щодо 
параметрів теплоносія є дотримання санітарних норм в опалюваних 
приміщеннях, а також у системі гарячого водопостачання. У будівельних нормах 
та правилах рекомендується використовувати в системах опалення будівель як 
теплоносій воду з температурою від 85 до 105°С. 
3. Якість теплової енергії характеризується термодинамічних властивостей 
і параметрів теплоносія, які визначаються в залежності від температури 
зовнішнього повітря. Основними показниками є витрата теплоносія та його 
температура. 
4. Під час проектування системи опалення та теплового вузла на 
абонентському вводі для міста Красноярська приймається графік 
централізованого якісного регулювання 150/70°С. Відповідно при розрахунковій 
температурі зовнішнього повітря мінус 37 °С, на межі експлуатаційної 
відповідальності, температура в трубопроводі, що подає теплова мережа повинна 
становити 150°С, що не відповідає насправді. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
РОЗДІЛ 2. РОЗРАХУНКОВИЙ АНАЛІЗ 
ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ ОБЛАДНАННЯ ПРИ 
ТЕМПЕРАТУРНИХ РЕЖИМАХ ТЕПЛОВОЇ 
МЕРЕЖІ, ЩО ЗМІНЯЮТЬСЯ 
  
МКР 24.144.42 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Галасун О.В.  Розрахунковий аналіз Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Калейніков Г.Є. параметрів роботи обладнання   
 Реценз.  при температурних режимах 
 Н. Контр.  ЧДТУ, МТЕ-35 
теплової мережі 
 Затверд. Калейніков Г.Є.  
РОЗДІЛ 2. РОЗРАХУНКОВИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ 
ОБЛАДНАННЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРНИХ РЕЖИМАХ ТЕПЛОВОЇ 
МЕРЕЖІ, ЩО ЗМІНЯЮТЬСЯ 
 
В даний час ще немає єдності думок щодо формулювання поняття «якість 
теплопостачання». Для споживачів неважливо, яка буде якість тепла та 
теплоносія, для нього важливо, щоб у квартирі було тепло, коли на вулиці 
холодно. Під якістю теплопостачання слід розуміти сукупність властивостей 
системи теплопостачання, що зумовлюють надійне постачання споживачів 
тепловою енергією у необхідній кількості та необхідної якості відповідно до 
заданого режиму функціонування. Якість теплопостачання має враховувати 
надійність постачання за обов'язкового дотримання режиму відпустки тепла 
споживачам. Для оцінки даного параметра при температурних режимах теплової 
мережі, що змінюються, необхідно розглянути режими роботи тепломеханічного 
обладнання індивідуального теплового пункту та системи опалення 
адміністративної будівлі. 
 
2.1. Підбір обладнання індивідуального теплового пункту для аналізу 
працездатності системи 
 
Аналіз параметрів якості теплопостачання розглянемо на прикладі 
індивідуального теплового пункту забезпечує нагрівання двотрубної системи 
опалення з навантаженням Q0T = 0,302 Гкал/год, підключеної до системи 
теплопостачання за незалежною схемою, представленою на Рис. 4. 
 
Рис. 4 - Принципова схема індивідуального теплового пункту, що 
розглядається. 
Проект індивідуального теплового пункту (ІТП) складено з урахуванням 
вимог, викладених у СП 41-101-95 "Проектування теплових пунктів". Згідно з 
методикою описаної у зведенні правил, розрахункова максимальна витрата води 
на опалення з теплової мережі визначається за формулою: 
3,6∗��
�� от
0= ,                                                         (2.1) 
(��1−��2)∗��
Циркуляційна витрата на внутрішньому контурі системи опалення 
визначається за формулою: де G0 - максимальна витрата води на опалення з 
теплової мережі, кг/год; 
3,6∗��
�� = от
0 ,                                                         (2.2) 
(��1−��2.1)∗��
 
QOT: – максимальний тепловий потік на опалення, Вт; 
t1 - температура води в трубопроводі теплової мережі, що подає, при 
розрахунковій температурі зовнішнього повітря, °С; 
t2 - температура води у зворотному трубопроводі теплової мережі при 
розрахункової температури зовнішнього повітря, °С; 
t11 - температура води в трубопроводі внутрішнього контуру системи 
опалення при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, °С; t2.i - 
температура води у зворотному трубопроводі внутрішнього контуру системи 
опалення при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, °С; с - питома 
теплоємність води, кДж/(кг · ° С). 
Розрахункова, циркуляційна витрата у внутрішньому контурі системи 
опалення будівлі, при температурному графіку 95/70 °С, при навантаженні на 
опалення 0,302 Гкал, згідно з формулою 2 становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 10,067  �� = 10,272 м3/ч 
(��1 − ��2) (95 − 65)
Втрати напору в системі опалення та на місцевих опорах перед насосом 
становлять 9,5 м. в. ст. Необхідний напір, що розвивається насосом, із запасом 
1,5 м. в. ст. становитиме 11 м. в. ст. таким характеристикам відповідає насос 
Magna 1 40-180 F компанії Grundfos. Витратно напірна характеристика і робоча 
точка насоса представлена на Рис. 5. 
 
 
Для підбору регулюючого клапана та клапана-регулятора перепаду тиску 
необхідно визначити розрахункову витрату води на опалення з теплової мережі 
при температурному графіку 150/70 °С при максимальному навантаженні на 
опалення 0,302 Гкал, згідно з формулою 1: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
�� = = = 3,775  �� = 3,852 м3
0 /ч 
(��1 − ��2) (150 − 70)
Підбір діаметра регулюючого клапана провадиться за значенням 
розрахункової пропускної здатності: 
��от 3,852
������ = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 5,96 м3/ч 
√(∆��) √0,55
Втрати тиску на повністю відкритому клапані: 
��о�� 3,852
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,058 бар 
������ 16
Регулюючий клапан підібрано з урахуванням максимальної витрати. Втрати 
тиску в клапані при максимальній витраті прийнято 0,3 бар. Таким 
характеристикам відповідає клапан VM 2, DN-25MM, Kvs=6,3 м3/год, 
Tmax=150°C, з регулюючим блоком AMV 20 компанії Danfoss. 
Автоматичний регулятор перепаду тисків VFG2 DN-20 ММ, PN-16 бар, Kvs 
- 6,3 М3/год, діапазон регулювання 0,15-1,5 бар з регулюючим блоком AFP, 
компанії Danfoss. 
Характеристики даної системи опалення, для забезпечення теплового 
навантаження - 0,302 Гкал, при витратах теплоносія за зовнішнім контуром 3,852 
м3/год, за внутрішнім контуром 10,272 М3/Ч, відповідає розбірний 
пластинчастий теплообмінник Alfa Laval MFG6, розрахунковий тиск -26 кг - 
160°C, кількість пластин - 22, площа поверхні теплообміну - 11,4 М2, G max -14,3 
м3/год., матеріал пластин - AISI316, матеріал прокладок - EPDM. 
 
Рис. 6 – Теплообмінний апарат Alfa Laval MFG6 
 
2.2. Оцінка функціонування регулюючої арматури теплового пункту 
 
При зміні температурного графіка та переході на 145/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 4,027 �� = 4,109 м3/ч 
(��1 − ��2) (145 − 70)
 
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 4,109
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 9,002 м3/ч 
√(∆��) √0,3
 
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 4,109
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,066 бар 
������ 16
При зміні температурного графіка та переході на 140/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от∗1000 0,302∗1000
 ��0 = = = 4,315 �� = 4,402 м3/ч 
(��1−��2) (140−70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
  
��от 4,402
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 9,645 м3/ч 
√(∆��) √0,3
 
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 4,402
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,07 бар 
������ 16
 
При зміні температурного графіка та переході на 135/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 4,646 �� = 4,741 м3/ч 
(��1 − ��2) (135 − 70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 4,646
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 10,387 м3/ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 4,741
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,088 бар 
������ 16
 
При зміні температурного графіка та переході на 135/65°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 4,314 �� = 4,402 м3/ч 
(��1 − ��2) (135 − 65)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 4,402
�� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 9,645 м3
�� /ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 4,402
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,076 бар 
������ 16
 
При зміні температурного графіка та переході на 130/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 5,033 �� = 5,136 м3/ч 
(��1 − ��2) (130 − 70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 5,136
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 11,253 м3/ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 5,136
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,103 бар 
������ 16
При зміні температурного графіка та переході на 125/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 5,491 �� = 5,603 м3/ч 
(��1 − ��2) (125 − 70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 5,603
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 12,275 м3/ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 5,603
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,123 бар 
������ 16
При зміні температурного графіка та переході на 120/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 6,04 �� = 6,163 м3/ч 
(��1 − ��2) (120 − 70)
 
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 6,163
�� 3
�� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 13,503 м /ч 
√(∆��) √0,3
 
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 6,163
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,148 бар 
������ 16
При зміні температурного графіка та переході на 115/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
��0 = = = 6,711 �� = 6,848 м3/ч 
(��1 − ��2) (115 − 70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 6,848
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 15,003 м3/ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 6,848
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,183 бар 
������ 16
При зміні температурного графіка та переході на 110/70°С, розрахункова 
витрата теплоносія при максимальному навантаженні на опалення 0,302 Гкал 
становить: 
��от ∗ 1000 0,302 ∗ 1000
�� = = = 7,55 �� = 7,704 м3
0 /ч 
(��1 − ��2) (110 − 70)
Пропускна здатність регулюючого клапана опалення: 
��от 7,704
���� = 1,2 ∗ = 1,2 ∗ = 16,879 м3/ч 
√(∆��) √0,3
Втрати тиску на повністю відкритому регулювальному клапані опалення: 
��о�� 7,704
∆�� = ( )2 = ( )2 = 0,232 бар 
������ 16
Отримані значення зміни витрати теплофікаційної води, що подається на 
введення будівлі, залежно від температурного графіка теплової мережі, зведені у 
вигляді графіка, представленого нижче. 
 
 
Рис. 7 - Зміна параметрів теплоносія під час переходу системи 
теплопостачання на інший температурний графік: 
1 – максимальна пропускна здатність регулюючого клапана; 
2 – витратно-температурна залежність при навантаженні на опалення 0,302 
Гкал/ч 
 
2.3. Аналіз порушення якості теплопостачання 
 
Кількість теплової енергії на запланований рік з розбивкою за кожним 
розрахунковим періодом встановлюється орієнтовно з урахуванням 
прогнозованих кліматологічних даних. Зазвичай сезонну потребу теплоти Q°, 
МДж/сезон, для цього визначають за формулою: 
��в−��оп
��оп = ��ор ��от��ср,                                                        (2.3) 
��в−��нр
 де Qp – розрахункові тепловтрати будівель, МДж/год;  
��от��ср – розрахункова тривалість опалювального періоду, (добу) та кількість 
годин роботи системи на добу (год/добу);  
��оп – середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, °С;  
��в – розрахункова температура повітря у приміщенні, °С;  
��нр – розрахункова температура зовнішнього повітря, °С. 
Величини ��оп, ��в та ��нр зазвичай приймають за СНиП 2.01.01-82 як середні 
за багаторічний період спостереження для цього населеного пункту. Однак 
обидві ці величини схильні до міжрічних коливань, які носять випадковий 
характер. Від їхньої мінливості залежить сезонне споживання теплоти. Таким 
чином, споживання теплової енергії є функцією двох випадкових аргументів, а 
табличні значення ��о�� і ��о�� можуть бути оцінками математичних очікувань. 
Випадкові аргументи є незалежними, про що свідчать результати кореляційного 
аналізу, проведеного для низки кліматичних районів, а характер їхнього 
розподілу близький до нормального закону. 
Необхідна кількість теплової енергії визначається значеннями приєднаних 
розрахункових теплових навантажень споживачів. Кількість теплової енергії 
встановлюється з урахуванням витрат теплоносія при заданих розрахунковим 
графіком параметрах якості. Отже, знаючи рівняння характеристики системи 
теплопостачання, можна визначити її теплове навантаження за будь-яких витрат 
і температури мережної води. 
Рівняння, що відображає характеристики системи опалення має вигляд: 
��1−��н ��в��−��н��
��0̇= �� ( ),                                   (2.4) 
0,5+��∆������ ���� 0,2 ��в��−��н�� 0,2 ��в��−��н
��в−��нр+ +∆�� ( ) ( )
1+��    �� �� ��0 ��в��−��н
де Qo = Q & / Qo; - відносне навантаження опалення як відношення 
поточного навантаження Qo до розрахункової Q°; 
�� - розрахунковий коефіцієнт змішування елеватора; 
��1 - температура води в трубопроводі теплової мережі, що подає, °С, 
��нр - розрахункова температура зовнішнього повітря у період, °З; 
��рв - розрахункова температура повітря у приміщенні, °С; 
��н - поточна довільна температура зовнішнього повітря, °З; 
∆������ = ��1�� − ��2�� – розрахунковий перепад температур у тепловій мережі; 
∆���� = 0,5(��3�� − ��2��) − ��в��  – розрахунковий температурний тиск у системі 
опалення; 
��1��, ��2��, ��3�� – температура води в трубопроводі теплової мережі, що подає і 
зворотному, і в трубопроводі системи опалення, що подає, при розрахунковій 
температурі зовнішнього повітря для проектування опалення, °С; 
��
�� = ����/����  - відносна витрата мережної води. 
Рівняння характеристики опалювальної системи споживача дає змогу 
визначати її теплову продуктивність при відхиленні будь-яких параметрів від 
розрахункових. Якщо відомо значення відносного навантаження, то можуть бути 
визначені абсолютні значення: 
- температури повітря в опалюваних приміщеннях: 
�� ��
��в = ���� + 0
�� (��в − ����),                                                (2.5) 
��0
- зворотної мережної води: 
��
�� = �� − 0
2 1 �� ,                                                           (2.6) 
������ ��
Рівняння характеристики дозволяє визначати фактичні витрати тепла та 
води за виміряними температурами до та після системи опалення шляхом 
зіставлення їх із розрахунковими значеннями при заданій температурі 
зовнішнього повітря. Для вирішення цього завдання рівняння подається у такому 
вигляді: 
0,5 0,5+��
��01+ �� −��
1+�� 1+�� 02 ��
?̇?= ∆�� ,                                                  (2.7) 
��в��−��нр+ −0,2
��0
З цього рівняння випливає, що завищення температур Тої та То2 по 
відношенню до розрахункових параметрів призводить до перевитрати тепла, а 
заниження цих температур – до недотопу. 
У сучасних системах теплопостачання навантаження на споживачів різна за 
характером теплоспоживання та параметрами теплоносія. Комфортні умови у 
приміщенні зберігаються при тепловому балансі між втратами тепла приміщення 
та тепловими надходженнями до нього. 
Рівняння теплового балансу для будь-якого виду навантаження має вигляд: 
�� = ��всв(��1 − ��2)�� = ��всв(��1 − ��2)�� = ����∆����,                    (2.8) 
де Q – поточне теплове навантаження, Дж; 
Gn -витрата первинного (гріючого) теплоносія, кг/с; 
Gв-витрата вторинного (нагрівається середовища), кг/с; 
��1, ��2 - температури первинного теплоносія на вході та на виході з 
теплообмінника, °С; 
��1, ��2 -температури нагрівається середовища на вході і виході з 
теплообмінника, ° С; 
K-коефіцієнт теплопередачі теплообмінника, Вт/(м2-С); 
∆�� -температурний тиск у теплообміннику, °С; 
n- число годин роботи теплообмінника; 
с-коефіцієнт теплоємності, Дж/(кг-°С); 
F-площа поверхні нагрівання теплообміну, м2. 
З рівняння теплового балансу випливає, що зміна продуктивності 
теплообмінника, а значить регулювання теплового навантаження, можливе 
зміною наступних величин: витрат гріючого і нагрівається серед на вході в 
теплообмінник, коефіцієнта теплопередачі теплообмінника, часу роботи 
теплообмінника [12]. 
Визначимо режимні параметри роботи теплообмінного апарату за зміни 
параметрів теплоносія. Площа теплообміну становить 11,4 м2, коефіцієнт 
теплопередачі k=685 Вт/м2-С. Схема підключення теплообмінного апарату 
протиточна. Середньологарифмічний температурний напір визначається згідно з 
формулою: 
∆��б−∆��
∆�� = м ,                                                           (2.9) 
ln (∆��б/∆��м)
де ∆��б - різниця температур теплоносія первинного контуру на вході в 
теплообмінник і теплоносія, що нагрівається на вході в теплообмінник; 
∆��м - різниця температур теплоносія первинного контуру на виході з 
теплообмінника і теплоносія, що нагрівається на виході з теплообмінника. 
Визначимо середньологарифмічний температурний тиск на температурному 
графіку 150/70°С (зовнішній контур), 95/70°С (внутрішній контур): 
(150 − 70) − (95 − 70)
∆�� = = 47,3 ��, 
150 − 70
ln ( )
95 − 70
 
Кількість теплової енергії, що передається через теплообмінний апарат для 
нагрівання внутрішнього контуру системи опалення становить: 
��150/70 = �� ∗ ∆�� ∗ �� = 685 ∗ 47,3 ∗ 11,4 = 369665,7 Вт = 0,318 Гкал/ч 
Необхідна кількість теплової енергії для забезпечення навантаження на 
опалення будівлі становить 0,302 Гкал/год відповідно площа теплообмінного 
апарату підібрана з 5% запасом по площі теплообміну. З рівняння теплового 
балансу визначимо необхідну площу теплообміну при зміні температурного 
режиму зовнішнього контуру теплової мережі. Як розрахунковий приймає 
температурний графік теплової мережі 115/70°С. 
Визначимо середньологарифмічний температурний тиск на температурному 
графіку 115/70°С (зовнішній контур), 95/70°С (внутрішній контур): 
(115 − 70) − (95 − 70)
∆�� = = 33,9 ��, 
150 − 70
ln ( )
95 − 70
 
Кількість теплової енергії, що передається через теплообмінний апарат для 
нагрівання внутрішнього контуру системи опалення становить: 
��115/70 = �� ∗ ∆�� ∗ �� = 685 ∗ 33,9 ∗ 11,4 = 264725,1 Вт = 0,228 Гкал/ч 
 
Необхідну площу теплообміну для забезпечення навантаження на опалення 
Q=0,302 Гкал/год при температурному графіку теплової мережі 115/70°С 
визначимо з рівняння теплового балансу: 
��150/70 369365,7
�� = = = 15,9 м2, 
k ∗ ∆t 685 ∗ 33,9
 
Видно, що збільшення площі теплообміну склало 29%, що не дозволяє 
повною мірою забезпечити об'єкт, що розглядається, достатньою кількістю 
теплової енергії. 
 
Висновки за розділом 
 
1. Система теплопостачання має обмеження за температурою теплоносія, 
що подається, пов'язане з віддаленістю споживача від джерела теплової енергії. 
Розрахункові параметри підтримуються на колекторі джерел, падіння 
температури теплоносія по довжині траси становить від 1 до 5 ° С/км, в результаті 
споживач має на введенні не розрахункові параметри теплоносія. Відповідно, 
підбір обладнання індивідуального теплового пункту повинен виконуватися за 
фактичними параметрами теплоносія. 
2. Компенсація зниженої температури за рахунок збільшення витрати 
теплоносія можлива, але до певної межі. Для цього необхідно збільшити 
продуктивність мережних насосів, діаметр трубопроводів та замінити 
обладнання індивідуальних теплових пунктів споживачів. 
3. Щільність теплового потоку, що передається через 1 м2 еквівалентної 
площі поверхні теплообміну залежить головним чином не від витрати 
теплоносія, а від його температури як для опалювальних приладів системи 
опалення, так і для самого теплообмінного апарату, розташованого в ІТП. Щоб 
збільшити тепловіддачу конвекторних опалювальних приладів на 12%, 
необхідно збільшити температуру теплоносія приблизно на 5°С. Щоб досягти 
того ж таки ефекту за рахунок збільшення витрати теплоносія, його необхідно 
збільшити в 18 разів, що неможливо. При зміні температури та витрати 
теплоносія в трубопроводі теплової мережі, що подає, необхідно виконати 
перевірочний розрахунок площі теплообміну теплообмінного апарату та 
пропускної спроможності регулюючої арматури індивідуального теплового 
пункту. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
РОЗДІЛ 3 РЕГУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО 
НАВАНТАЖЕННЯ 
  
МКР 24.144.42 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Галасун О.В.  Регулювання теплового Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Калейніков Г.Є. навантаження   
 Реценз.  
 Н. Контр.   ЧДТУ, МТЕ-35 
 Затверд. Калейніков Г.Є.  
РОЗДІЛ 3 РЕГУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ 
  
Системи теплопостачання є взаємопов'язаним комплексом споживачів 
теплової енергії, що відрізняються як характером, так і величиною 
теплоспоживання. Режими витрат тепла численними абонентами неоднакові. 
Теплове навантаження опалювальних установок змінюється в залежності від 
температури зовнішнього повітря, залишаючись практично стабільним протягом 
доби. Витрата тепла на гаряче водопостачання й у низки технологічних процесів 
залежить від температури зовнішнього повітря, але змінюється як у години доби, 
і по днях тижня. 
У цих умовах необхідна штучна зміна параметрів та витрати теплоносія 
відповідно до фактичної потреби абонентів. Регулювання підвищує якість 
теплопостачання, скорочує перевитрату теплової енергії та палива. Сутність 
методів регулювання випливає із рівняння теплового балансу, представлене 
раніше рівняння 8. 
З рівняння (8) випливає, що регулювання теплового навантаження можливе 
декількома методами: зміною температури теплоносія – якісний метод; зміною 
витрати теплоносія – кількісний метод; зміною поверхні нагрівання 
теплообмінника. 
 
3.1 Визначення режиму роботи теплообмінного апарату 
 
Регулювання теплового навантаження призводить до зміни витрати та 
температури теплоносія у теплообмінних апаратах. Розрахунок режимів 
регулювання виходячи з загального рівняння теплового балансу деяких випадках 
скрутний. Невідомі значення температури води необхідно визначити методом 
послідовних наближень. 
Розрахунки спрощуються під час використання теплових характеристик 
теплообмінних апаратів, запропонованих Соколовим Є.Я. Рівняння 
характеристики теплообмінного апарату виводиться із загального рівняння 
регулювання при заміні середньологарифмічної різниці температур лінійною 
залежністю, що має вигляд: 
∆�� = �� − ������м − ������б,                                            (10) 
де v = ��1- t2 - максимальна різниця температур гріючої і навколишнього 
середовища на подають патрубках теплообмінного апарату; 
а та b - постійні коефіцієнти, що залежать від схеми руху теплоносія в 
теплообмінному апараті, при протиточному русі а=0,35 та b=0,65; 
������м, ������б - найменший і найбільший перепади температур середовища, що 
гріє і нагрівається. 
Розрахункова схема підключення теплообмінного апарату представлена Рис. 
8. 
 
Рис. 8 - Розрахункова схема підключення теплообмінного апарату 
Як наголошується в роботах Соколова Є.Я., заміна середньологарифмічної 
різниці температур лінійною залежністю, представленою рівнянням (10), дає 
розбіжність у результаті розрахунків не більше 4-6%, що не виходить за 
допустимі межі точності інженерних розрахунків. 
Якщо теплопродуктивність теплообмінного апарату Q віднести до 
максимальної різниці температур v, то рівняння характеристики може бути 
представлене в такому вигляді: 
Q = Q/v,                                                                                                            (11) 
де q - теплова продуктивність апарату на 1°С максимальної різниці 
температур гріючого та нагрівається середовища на вході в теплообмінний 
апарат, кВт/°С. 
Перетворивши рівняння, отримуємо: 
�� �� 1
�� = = = �� �� 1 ,                                                                  (12) 
�� ������м+������б+∆�� + +
��б ��м ����
де ��б, ��м - більше і менше значення водяних еквівалентів теплообмінних 
середовищ; 
W = G*c - еквівалент витрати води, що являє собою добуток масової витрати 
теплоносія на його питому теплоємність; 
����м, ����б - відповідно менший та більший перепади температур теплоносіїв. 
Для протиточної схеми приєднання теплообмінного апарату рівняння (12) 
дійсне при q ≤ Wм, оскільки перепад температур теплоносія не може бути більше 
максимальної різниці температур між середовищем, що гріє і нагрівається. 
Для проведення аналізу рівняння характеристики наводиться безрозмірному 
виду. Позначимо через є безрозмірну питому теплову продуктивність 
теплообмінного апарату, тоді: 
��
= ⁄��                                                                (13) 
м
1
= ≤ ∗
�� 1 ,                                                       (14) 
а м+��+
��б ��
де ∗ - безрозмірна питома теплопродуктивність теплообмінного апарату з 
нескінченно великою поверхнею нагріву, за протиточної схеми підключення ∗ = 
1. 
За фізичним змістом е являє собою відношення теплопродуктивності даного 
підігрівача до теплової продуктивності підігрівача з нескінченно великою 
поверхнею нагріву, що працює при тих же параметрах теплоносія на патрубках, 
що подають теплообмінного апарату. 
Знак нерівності в рівнянні (14) вказує на те, що величина е не може 
перевищити ∗, так як температура середовища, що нагрівається, не може 
перевищити температуру гріючого середовища. 
Безрозмірна питома теплопродуктивність опалювальної системи дорівнює: 
��0 1
0 = = 0,5+�� �� ≤ 1,                                                       (15) 
���� +
1+�� ����
де ν=τ1-tв – різниця температур води в лінії подачі теплової мережі і повітря 
в приміщенні; 
W – еквівалент витрати мережної води, що надходить у змішувальний 
пристрій вузла введення; 
u – коефіцієнт змішування. 
Рівняння можна перетворити шляхом заміни добутку kF рівнозначним 
виразом, що враховує з достатньою для практичних розрахунків точністю всі 
фактори, що впливають на умови теплообміну. Для водоводяних теплообмінних 
апаратів: 
���� = Ф√��м��б,                                                          (16) 
де Ф – постійний параметр теплообмінника, кВт/°С. 
Зміна коефіцієнта теплопередачі опалювальних приладів описується так: 
�� = ��(∆�� )��
0 = ��(��ср − �� ��
в) ,                                            (17) 
де ∆��0 – температурний напір; 
��ср – середня температура теплоносія в опалювальному приладі;  
��в – температура повітря у приміщенні; 
А і n – константи, що залежать від типу приладу та схеми його встановлення. 
З рівняння теплового балансу опалювальної системи з урахуванням 
рівняння (17) випливає: 
���� = Ф ��̅̅ ̅̅0,2̅
0 0 ,                                                   (18) 
де ��0     = ��0/��́0– відносна витрата тепла на опалення. 
Безрозмірна теплопродуктивність опалювальної системи (15) з урахуванням 
виразу (18) має вигляд: 
1
0 = 0,5−�� 1 ≤ 1,                                                       (19) 
+
1+�� ��
За допомогою отриманих залежностей теплову продуктивність 
теплообмінних апаратів визначається згідно з формулою: 
Q = sWv,                                                       (20) 
На підставі наведених залежностей отримано графік характеристики 
теплопродуктивності теплообмінного апарату, представлений на Рис. 9. 
 
Рис. 9 - Характеристика теплопродуктивності підібраного теплообмінного 
апарату: 
1 - зміна теплопродуктивності теплообмінного апарату за зміни температури 
теплоносіїв; 2 - точка оптимальної теплопродуктивності підібраного 
теплообмінного апарату 
 
3.2 Регулювання теплового навантаження на опалення 
 
Режим регулювання водяних систем теплопостачання залежить від 
численних факторів, але основним є вид теплового навантаження та схеми вузлів 
абонентських вводів. Регулювання відпустки тепла значно спрощується при 
однорідному тепловому навантаженні. 
Розглянемо температурний режим системи опалення при якісному 
регулюванні. Завдання розрахунку полягає у визначенні температури води 
залежно від теплового навантаження. Витрата води залишається постійною 
протягом усього опалювального сезону. Загальне рівняння для регулювання 
опалювального навантаження опалювальних установок до теплових мереж може 
бути подане в наступному вигляді: 
̅̅̅̅ ��0 ��в−��н ��1−��2,0 ��∆��
��0 = = = = 0,                                      (21) 
��́0 ��в−��р.о ?́?1−?́?2,0 ?́?∆?́?0
Де Qo - витрата тепла на опалення за поточної температури зовнішнього 
повітря tH; 
��1 − ��2,0 - відповідно температура мережевої води в трубопроводі теплової 
мережі, що подає і зворотному; 
k - коефіцієнт теплопередачі; 
∆��0 - температурний напір в нагрівальному приладі за тих же умов; 
Параметри зі штрихом означають самі величини, але при розрахунковій 
температурі зовнішнього повітря tp.o. 
Залежність відносної витрати тепла на опалення від зовнішньої температури 
можна представити графічно за допомогою відношення 
̅̅̅̅ ��в−��
�� н
0 = .                                                       (22) 
��в−��р.о
 
 
Рис. 10 – Графік температур якісного регулювання опалювального 
навантаження 
Розрахункові значення температур мережної води в трубопроводах, що 
подає і зворотному, відповідні різним відносним витратам тепла на опалення при 
якісному регулюванні опалювального навантаження представлено на Рис. 10. 
При кількісному регулюванні температура мережної води в трубопроводі, 
що подає, постійна. Регулювання теплового навантаження здійснюється зміною 
витрат води. Завданням розрахунку є визначення витрати та температури 
зворотної води залежно від величини опалювального навантаження. 
Розрахункові вирази виводяться із загального рівняння регулювання (21), за 
умови сталості температури в трубопроводі, що подає ті = const. Відносна 
витрата мережної води і температуру зворотної води визначаємо з виразу: 
̅̅̅̅
��̅̅ ̅ ��0 ��0
0 = = ,                                         (23) 
��́ ∆?́?
0 1+ 0 (1−?̅?0,8)
��?́?0−0,5?́? 0
��̅̅̅̅
��2,0 = ��1́ − ���� 0
01 ,                                         (24) 
��̅̅̅̅0
 
 
Графік регулювання, побудований згідно з формулами (23, 24) 
представлений на Рис. 11. 
При зменшенні теплового навантаження та зниження витрати води 
температура зворотної води досягає температури повітря приміщення. Основною 
перевагою кількісного регулювання є скорочення витрати електроенергії на 
перекачування теплоносія. Ця перевага може бути використана в магістральних 
трубопроводах двоступеневих мереж, до яких абоненти приєднані за 
незалежними схемами або за допомогою насосів змішувачів. При зниженні 
витрати мережної води в магістральних мережах змішувальні насоси, 
розташовані на внутрішньому контурі опалювальної системи, дозволяють 
зберегти необхідну витрату води і тим самим усувається основний недолік 
кількісного регулювання - розрегулювання опалювальної системи. 
 
 
Рис. 11 - Графік температури та витрати при кількісному регулюванні 
опалювального навантаження 
Якісно-кількісне регулювання здійснюється зміною витрати та температури 
мережної води залежно від величини опалювального навантаження. При цьому 
дослідженнями показано, що зміна витрати води має відбуватися залежно від 
описаної виразом: 
��̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅��
0 = ?̅?0 = (��0) ,                                         (25) 
де m - показник ступеня, що залежить від методу регулювання. 
Для двотрубних систем опалення m=0,33, для однотрубних m=0,2-0,25. 
Температура води в трубопроводах, що подає і зворотному, визначається із 
загального рівняння регулювання (21) з урахуванням зміни витрати води залежно 
(25). 
��̅̅̅̅
��1 = ��в + ∆?́?0?̅?́ 0,8
0 + (��?́?0 − 0,5��́) 0,                                         (26) 
̅̅��̅̅0
́ 0,8 ́ ��̅̅̅̅
�� = �� + ∆?́? ?̅? − 0,5��) 0
2,0 в 0 0 ,                                         (27) 
��̅̅̅̅0
 
Плавна зміна витрати води практично здійснити складно, тому вона 
замінюється ступінчастим регулюванням, яке на підставі розрахункових формул 
представлено на Рис. 12. 
 
Рис. 12 - Графік температур та витрати води при якісно-кількісному 
регулюванні опалювального навантаження: 
1 - якісно-кількісне регулювання при плавній зміні витрати води; 
2 - якісно-кількісне регулювання при ступінчастій зміні витрати води 
Як видно з графіка, опалювальний сезон ділиться на кілька діапазонів, у 
кожному з яких підтримується постійна витрата води. У найхолодніший період 
система теплопостачання працює з розрахунковою витратою води. У разі 
підвищення температури зовнішнього повітря витрата води знижується. Змінна 
витрата забезпечується або насосами різної продуктивності або частотним 
регулюванням електроприводів насосного обладнання за завданням постійної 
витрати. Ступінчаста зміна витрати мережної води призводить до ступінчастої 
зміни температури. При зменшенні витрати води температура в трубопроводі, що 
подає, збільшується, а в зворотній лінії знижується. 
Слід зазначити, що під час регулювання опалювального навантаження 
неможливо забезпечити у всіх приміщеннях розрахункової температури повітря. 
Це тим, що з розрахунку графіків регулювання не враховується вплив вітру, 
сонячної радіації, і навіть відмінність розрахункових температур повітря 
приміщеннях різного призначення. 
 
Висновки за розділом  
 
1. Визначено, що теплопродуктивності теплообмінного апарату на 1 °С 
максимальної різниці температур гріючого та нагрівального середовища на вході 
в теплообмінний апарат становить 7,81 кВт/°С, що відповідає перепаду 
температур на патрубках, що подають зовнішнього і внутрішнього контурів 45 
°С, що забезпечує нормативну температуру у приміщенні 21°С. 
2. При зменшенні перепаду температури та збільшенні теплопродуктивності 
до 13 кВт/°С, температура повітря в приміщенні зростає до 25°С, спостерігається 
«перетоп» та перевищення температури у зворотному трубопроводі зовнішнього 
контуру. Збільшення перепаду температур та зниження теплопродуктивності 
призводить до зниження температури повітря в приміщеннях та зменшення 
температури теплоносія у зворотному трубопроводі нижче графіка. 
3. При незалежній схемі приєднання абонента до теплової мережі, найбільш 
ефективним та економічним є якісно-кількісний метод регулювання з плавною 
зміною витрати води.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ 
СИТУАЦІЯХ 
  
МКР 24.144.42 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Галасун О.В. Безпека життєдіяльності та Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Цікановський. охорона праці   
 Реценз.  
 Н. Контр.   ЧДТУ, МТЕ-35 
 Затверд. Калейніков Г.Є.  
Розділ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ 
СИТУАЦІЯХ 
 
4.1. Вимоги щодо безпечного обслуговування теплових мереж 
1. Теплові пункти потрібно розміщувати в окремих ізольованих 
приміщеннях, обладнаних припливно-витяжною вентиляцією. Якщо довжина 
приміщення теплового пункту перевищує 12 м, приміщення повинно мати не 
менше двох виходів. 
Габарити теплових пунктів повинні забезпечувати можливість 
нормального обслуговування обладнання (теплообмінних апаратів, 
перекачувальних пристроїв, арматури, трубопроводів тощо). 
2. У підземних теплових камерах площею від 2,5 до 6 кв.м повинно бути 
не менше двох люків, розміщених по діагоналі, а якщо площа камер становить 6 
кв.м і більше - не менше чотирьох люків. 
Спускатись у камери потрібно стаціонарними металевими сходами і 
скобами-східцями, розміщеними безпосередньо під люками. 
3. Для переміщування обладнання та арматури в теплових пунктах повинні 
бути інвентарні підіймально-транспортні пристрої. 
Для випадків, коли неможливо використати інвентарні пристрої, мають 
бути передбачені такі стаціонарні підіймально-транспортні пристрої: 
якщо маса вантажу, що переміщується, становить від 0,1 до 1,0 т - 
монорейки з ручними талями та кішками або підвісні ручні однобалкові крани; 
від 1,0 до 2,0 т - підвісні ручні однобалкові крани; 
понад 2,0 т - підвісні електричні однобалкові крани. 
Дозволяється використовувати пересувні підіймально-транспортні засоби. 
4. Під час обслуговування підземних теплопроводів, камер та каналів 
необхідно дотримуватись вимог глави 9 розділу IV цих Правил. 
5. Розпорядженням по району теплових мереж за майстрами та слюсарями 
необхідно закріплювати відповідні ділянки теплової мережі з точним 
визначенням меж обслуговування. 
Оперативне обслуговування теплової мережі району протягом зміни 
повинен здійснювати черговий диспетчер району, а у центральній 
диспетчерській службі мережі - черговий диспетчер служби. 
6. Обходи (об'їзди) теплотраси без спускання працівників у підземні 
споруди повинна здійснювати група не менше ніж з двох працівників. 
Під час спускання в камеру або проведення в ній робіт необхідно 
дотримуватись вимог глави 9 розділу IV цих Правил. У бригаді має бути не 
менше ніж три працівники. 
Під час обходу (об’їзду) теплотраси працівники, крім слюсарних 
інструментів, повинні мати: ключ - для відкривання люка камери; гачок - для 
відкривання камер; огородження - для установлення їх біля відкритих камер і на 
проїзній частині вулиці; засоби освітлювання (акумуляторні ліхтарі, ручні 
світильники напругою до 12 В у вибухозахищеному виконанні); газоаналізатор, 
а також бути забезпечені сигнальними жилетами. 
Бригада працівників протягом зміни повинна регулярно підтримувати 
зв'язок з черговим диспетчером району і повідомляти йому про виконану роботу, 
а у разі виявлення небезпечних для працівників та цілісності обладнання 
дефектів - вживати заходів щодо негайного виведення обладнання з роботи. 
7. Роботи, пов’язані з пуском водяних і парових теплових мереж, а також з 
випробуванням мережі або окремих її елементів та конструкцій, необхідно 
проводити за програмою, затвердженою головним інженером теплових мереж 
(електростанції). 
Під час пуску щойно побудованих магістральних мереж, що відходять 
безпосередньо від колекторів ТЕЦ (у разі використання для промивання 
трубопроводів мережних і підживлювальних насосів ТЕЦ), і під час проведення 
випробувань мереж на розрахунковий тиск і розрахункову температуру програми 
робіт необхідно узгоджувати з головним інженером електростанції, а за 
необхідності - із споживачами. 
У програмах виконання робіт потрібно передбачати необхідні заходи щодо 
безпеки працівників. 
8. Гідропневматичне промивання трубопроводів і випробування мереж на 
розрахунковий тиск і розрахункову температуру необхідно проводити за нарядом 
під безпосереднім керівництвом начальника району (цеху) або його заступника. 
Допускається виконувати промивання під керівництвом іншого керівника 
або спеціаліста району (цеху), призначеного розпорядженням начальника району 
(цеху). 
9. У разі пуску теплових мереж теплопроводи необхідно заповнювати 
водою під тиском, що перевищує статичний тиск теплової мережі, яка 
заповнюється, не більше ніж на 0,2 МПа (2 кгс/кв. см) за умови від'єднання 
систем споживачів. 
Незалежно від джерел водопостачання трубопроводи теплових мереж 
необхідно заповнювати водою з температурою до +70°C. 
10. Працівники, які здійснюють контроль за повітряними клапанами у 
тепловій камері під час заповнення мережі, мають перебувати збоку від 
фланцевих з'єднань. Арматура повинна мати відводи, що спрямовані в бік 
приямка. Відстань від кінця відводу до верху приямка має бути не більше 50 мм. 
Відкривати і закривати повітряні клапани необхідно маховиками вручну 
без застосування замість важелів ключів та інших пристосувань. 
Відкривати повітряні клапани під час повторних продувок після 
заповнення теплової мережі потрібно особливо обережно, не допускаючи 
скидання значної кількості води. 
11. Під час гідропневматичного промивання теплових мереж і проведення 
випробувань теплової мережі на розрахунковий тиск системи споживачів і 
теплові пункти необхідно від’єднати. 
Не дозволяється одночасно проводити гідропневматичне промивання 
теплових мереж і систем споживачів. 
12. Проводити ремонтні та інші роботи на ділянках теплової мережі під час 
їх гідропневматичного промивання заборонено. 
Заборонено перебування працівників, які безпосередньо не беруть участі у 
промиванні, поблизу трубопроводів, що підлягають промиванню. 
13. Місця скидання водоповітряної суміші із трубопроводів, що підлягають 
промиванню, необхідно обгородити і не допускати наближення до них сторонніх 
осіб. 
Трубопроводи, з яких скидають водоповітряні суміші, по всій довжині 
мають бути надійно закріплені. 
14. У разі використання шлангів для підведення стисненого повітря від 
компресора до трубопроводів, що підлягають промиванню, їх необхідно 
з'єднувати зі штуцерами спеціальними хомутами. На штуцерах має бути насічка, 
щоб уникнути сповзання з них шланга. На кожному з’єднанні повинно бути не 
менше двох хомутів. Потрібно наглядати за щільністю і міцністю з’єднань 
шлангів зі штуцерами протягом всього періоду промивання. 
Використовувати шланги, що не розраховані на необхідний тиск, 
заборонено. 
Зворотний клапан на повітропроводі необхідно добре притерти та 
перевірити на щільність гідропресом. 
15. Не допускається перебування працівників у камерах і прохідних 
каналах ділянки теплової мережі, що підлягає промиванню, у момент подавання 
повітря у трубопроводи, що промиваються. 
16. Перед початком проведення випробувань теплової мережі на 
розрахунковий тиск необхідно ретельно видалити повітря з трубопроводів, що 
підлягають випробуванню. 
17. Під час проведення випробування теплової мережі на розрахункову 
температуру від неї необхідно від'єднати системи опалення дитячих і 
лікувальних установ, системи опалення з безпосереднім приєднанням, відкриті 
системи гарячого водопостачання, калориферні установки, а також 
неавтоматизовані закриті системи гарячого водопостачання. 
Під час проведення випробувань теплової мережі на розрахунковий тиск 
теплові пункти і місцеві системи споживачів необхідно від’єднати від мережі, що 
підлягає випробуванню. 
У випадку порушення щільності вимикальної арматури на тепловому 
пункті споживачів необхідно від’єднати від теплової мережі засувками, що 
містяться у камерах приєднання їх до цієї мережі, або заглушками, 
установленими на теплових пунктах. 
18. Під час проведення випробувань теплової мережі на розрахункові 
параметри теплоносія відповідальний працівник абонента повинен організувати 
постійне чергування абонентських працівників на теплових пунктах і в системах 
споживачів. 
Крім того, під час проведення випробувань теплової мережі на 
розрахункову температуру необхідно організувати постійний нагляд за всією 
теплотрасою, для чого вздовж траси за вказівкою керівника випробувань і з 
урахуванням місцевих умов розставити наглядачів зі складу працівників, які 
експлуатують теплові мережі, і абонентів, а також відповідних служб 
промислових підприємств. 
Особливу увагу потрібно приділяти ділянкам теплової мережі у місцях 
руху пішоходів і транспорту, ділянкам безканального прокладання, а також 
ділянкам, на яких раніше траплялися випадки корозійного руйнування труб. 
19. Під час проведення випробувань теплової мережі на розрахункові 
параметри теплоносія заборонено: 
виконувати роботи на ділянках, що підлягають випробуванню; 
перебувати працівникам у камерах, каналах, тунелях і спускатись в них; 
стояти навпроти фланцевих з'єднань трубопроводів та арматури; 
усувати виявлені несправності. 
Під час проведення випробувань теплової мережі на розрахунковий тиск 
теплоносія заборонено різко підвищувати тиск, а також заборонено його 
підвищення понад граничне значення, передбачене програмою випробувань. 
Температура води у трубопроводах під час проведення випробувань на 
розрахунковий тиск не повинна перевищувати +40°C. 
Під час проведення випробувань на розрахункову температуру обходити 
камери і тунелі необхідно по верху траси. 
Контролювати стан нерухомих опор, компенсаторів, арматури, фланців 
тощо необхідно через люки, не спускаючись у камери. 
20. Заборонено проводити випробування одночасно на розрахунковий тиск 
і на розрахункову температуру. 
21. Для проведення роботи у трубопроводі необхідно створити безпечні 
умови праці: забезпечити відсутність газу у самому трубопроводі та в камерах 
теплової мережі. 
22. Залазити в трубопровід для огляду і очищення його від сторонніх 
предметів дозволяється тільки на прямолінійних ділянках завдовжки не більше 
150 м, якщо діаметр трубопроводу не менше 0,8 м. У цьому разі необхідно 
забезпечити з обох кінців ділянки трубопроводу вільний вихід. 
Відгалуження, що має ділянка, перемички та з'єднання з іншими 
трубопроводами повинні бути надійно від’єднані. 
Для огляду і очищення трубопроводу необхідно призначати не менше трьох 
працівників, двоє з яких повинні перебувати біля обох виходів з трубопроводу та 
наглядати за тими, хто працює. 
Працювати у трубопроводі потрібно у брезентовому костюмі та рукавицях, 
у чоботях, наколінниках, захисних окулярах та касці. Кінець рятувальної мотузки 
запобіжного пояса повинен бути в руках наглядача з боку входу в трубопровід. 
Наглядач з боку виходу з трубопроводу повинен мати ліхтар для освітлення 
виходу. 
23. Приміщення теплових пунктів, в яких немає постійних оперативно-
виробничих працівників, необхідно замикати на замок, а ключі зберігати у точно 
встановлених місцях і видавати працівникам, які зазначені в списку, 
затвердженому начальником району теплової мережі (цеху електростанції). 
24. Між тепловою мережею (електростанцією) і абонентом має бути 
визначена межа обслуговування обладнання, з якою працівники повинні бути 
ознайомлені під підпис. 
25. Під час проведення поточних ремонтних робіт на тепловому пункті за 
температури теплоносія менше +75°C обладнання необхідно перекрити 
головними засувками, установленими на тепловому пункті. 
За температури теплоносія теплової мережі більше +75°C ремонт і заміну 
обладнання на тепловому пункті дозволяється проводити тільки після виведення 
з дії системи головними засувками на тепловому пункті та засувками на 
відгалуженні до абонента (у найближчій камері). 
Засувки на відгалуженні до абонента (у найближчій камері) та систему 
опалення повинні виводити з дії працівники, у віданні яких перебуває це 
обладнання. 
Не дозволяється проводити ремонт арматури без нумерації, а також за 
нарядами, у яких не зазначені номери вимикальних, спускових, а також тих 
засувок і вентилів, що підлягають виведенню у ремонт. 
Не дозволяється проводити роботи на арматурі трубопроводів, що не мають 
дренажів і повітряних клапанів, а також у випадку, коли з дренажів капає вода, 
нагріта до температури більше +45°C. 
26. Для заміни корпусу елеватора необхідно зняти болти з двох найближчих 
фланців вставки перед елеватором. 
Не дозволяється виймати конус елеватора відтягуванням ділянок труби 
перед елеватором. 
27. У разі введення в дію теплового пункту та системи, що живляться 
парою, необхідно попередньо відкрити дренажі та прогріти трубопроводи й 
обладнання зі швидкістю, що не допускає виникнення гідравлічних ударів. 
28. Роботи з шурфування підземних прокладок потрібно проводити 
відповідно до вимог глави 14 розділу IV цих Правил. 
29. У випадку розривання трубопроводу і розтікання гарячої води 
небезпечну зону необхідно обгородити, виставити наглядачів, на огородженні 
установити знаки безпеки, а вночі - сигнальне освітлення. 
30. Під час проведення демонтажу окремих ділянок трубопроводів 
необхідно стежити, щоб решта трубопроводів перебувала у сталому положенні. 
Консольні кінці трубопроводів, що висять, повинні спиратись на тимчасові 
стояки. 
Не дозволяється під час укладання великогабаритних вузлів трубопроводів 
залишати без закріплення відгалуження, що нависають. 
31. Перед початком проведення монтажу трубопроводів необхідно 
перевірити стійкість укосів і міцність кріплення траншей, у які будуть укладені 
трубопроводи, міцність кріплень стінок, а також необхідну за умовами безпеки 
крутість схилів та траншей, уздовж яких очікується переміщування машин. 
32. Перебувати працівникам у траншеї, камері, каналі (тунелі) під час 
опускання в них труб або інших елементів обладнання та арматури, а також 
стояти під обладнанням і вузлами трубопроводів, що установлюються, до 
остаточного їх закріплення заборонено. 
33. У тунелях повинна бути припливно-витяжна вентиляція. 
Під час проведення робіт у тунелях за температури повітря понад +45°C 
працівники повинні бути одягнені у теплий (ватяний) одяг. 
Не дозволяється перебувати у тунелях за температури повітря понад +50°C. 
34. Після закінчення будівельно-монтажних робіт перед прийманням 
трубопроводів необхідно провести випробування їх на міцність і герметичність. 
Крім того, конденсатопроводи і трубопроводи водяних теплових мереж 
необхідно промити, паропроводи продути парою, а трубопроводи водяних 
теплових мереж у разі відкритої системи теплопостачання та мережі гарячого 
водопостачання - промити та продезінфікувати. 
35. Перед початком проведення випробувань керівник робіт повинен: 
перевірити виконання усіх підготовчих заходів; 
організувати перевірку стану засобів вимірювань, необхідних для 
проведення випробувань; 
проінструктувати всіх членів бригади про їхні обов'язки під час проведення 
кожного окремого етапу випробувань і про заходи безпеки; 
перевірити від'єднання передбачених програмою відгалужень і теплових 
пунктів. 
36. Від’єднувати теплопроводи для ремонту необхідно відповідно до вимог 
виробничих інструкцій. За наявності складних схем теплопроводів потрібно 
використовувати бланки перемикань. 
37. Знижувати тиск і дренувати воду з трубопроводів потрібно через 
спускову арматуру - дренажі й повітряні клапани. 
Знижувати тиск у трубах і дренувати їх шляхом послаблення частини 
болтів фланцевих з'єднань дозволяється лише тоді, коли неможливо 
випорожнити трубопровід через спускову арматуру. Температура води, що 
дренується, у цьому випадку повинна бути менше +45°C. 
Послаблювати болтові з'єднання необхідно з боку, протилежного 
перебуванню працівника, який виконує зазначені роботи. 
38. Не дозволяється під час проведення ремонту теплових мереж 
використовувати демонтовані збірні залізобетонні і бетонні елементи 
тримальних конструкцій з наявними слідами пошкоджень. 
39. У разі виконання робіт, пов’язаних з прокладанням, ремонтом і 
переобладнанням підземних споруд теплових мереж в місцях можливого 
перебування людей, керівники теплових мереж повинні узгоджувати порядок 
проведення таких робіт з відповідальними службами місцевих органів 
виконавчої влади. 
 
4.2. Вимоги безпечного обслуговування пристроїв теплової 
автоматики, тепломеханічних вимірювань та захистів 
1. Вмикати і вимикати первинні (запірні) вентилі датчиків автоматики, КВП 
і захистів повинні працівники, які обслуговують ТМО. Обслуговувати інші 
вентилі, установлені перед датчиками автоматики, КВП і захистів, а також 
оглядати пристрої цеху ТАВ на ТМО та здійснювати внутрішній огляд теплових 
щитів, панелей тощо повинні працівники цеху ТАВ з відома працівників, які 
обслуговують ТМО. 
2. Огляд, налагоджування, ремонт пристроїв контролю і авторегуляторів, 
установлених на посудинах, трубопроводах і арматурі, необхідно проводити з 
дотриманням вимог пунктів 10.5-10.8, 10.12, 10.13, 10.17, 10.21 розділу IV цих 
Правил. 
3. Комплексне випробування технологічних захистів після капітального 
ремонту або монтажу, налагоджування схем автоматики зі зніманням 
характеристик основного і допоміжного обладнання та випробування комплектів 
автоматики необхідно проводити за спеціальними програмами із зазначенням в 
них заходів, що створюють безпечні умови праці під час проведення цих робіт. 
4. Від'єднувати датчики від трубопроводів (посудин) необхідно шляхом 
перекривання первинних (відбірних) вентилів, установлених на імпульсних 
лініях, без використання важеля. Якщо імпульсні лінії датчика під'єднані до 
різних відбірних пристроїв, необхідно перекрити первинні (відбірні) вентилі на 
всіх цих пристроях. 
Від'єднувати датчики від трубопроводів (посудин) з тиском понад 6 МПа 
(60 кгс/кв.см) необхідно шляхом перекривання двох послідовно установлених 
запірних вентилів, один з яких (відбірний) розташований безпосередньо біля 
трубопроводу (посудини), а інший - на імпульсній лінії перед датчиком. 
5. Від'єднувати імпульсні лінії, що виводяться в ремонт, від діючого 
обладнання потрібно двома послідовно установленими вентилями. Між ними 
повинен бути дренажний пристрій, сполучений безпосередньо з атмосферою. 
У разі неможливості здійснити від'єднання імпульсної лінії з тиском понад 
6 МПа (60 кгс/кв.см) двома вентилями трубопровід (посудину) необхідно вивести 
з дії. 
Допускається від’єднувати одним вентилем імпульсні лінії з тиском до 6,0 
МПа (60 кгс/кв.см). У цьому разі пара не повинна виходити в атмосферу через 
відкритий дренаж на ділянці, що від'єднується. 
6. Якщо трубопровід або посудина, до яких приєднані імпульсні лінії, 
залишаються під тиском, то запірні вентилі імпульсних ліній повинні бути 
перекриті, а на них мають бути вивішені знаки безпеки «Не відкривати! 
Працюють люди». 
7. Відсутність тиску у від’єднаній імпульсній лінії необхідно перевіряти 
шляхом сполучення її з атмосферою. 
Якщо на імпульсній лінії немає продувальних пристроїв, відсутність тиску 
необхідно перевіряти шляхом від'єднання цієї лінії від датчика: накидну гайку, 
що приєднує лінію до датчика, потрібно обережно відгвинчувати гайковим 
ключем доти, доки з-під гайки не з’явиться вода, не знизиться тиск у лінії і не 
зменшиться витікання. Через 30 - 40 с треба відгвинтити гайку ще на півоберта-
оберт і зняти тиск. У міру зниження тиску гайку необхідно відгвинтити ще з 
таким розрахунком, щоб до моменту повної відсутності тиску вона була 
загвинчена на штуцер в 3-4 оберти. 
Якщо в міру відгвинчування гайки зі штуцера тиск в лінії не знижується, 
потрібно загвинтити гайку і вжити заходів щодо більш повного від'єднання 
імпульсної лінії. Зазначені операції необхідно проводити в рукавицях. 
Від'єднувати імпульсні лінії води за температури більше +45°C і з тиском 
понад 1,2 МПа (12 кгс/кв.см) заборонено. За температури води менше +45°C тиск 
не повинен перевищувати 6,0 МПа (60 кгс/кв.см). 
8. Врізування імпульсних ліній на трубопроводах і посудинах, розбирання 
фланців вимірювальних діафрагм, арматури, врізування гільз термопар, 
установлення чутливих елементів манометричних термометрів повинні 
проводити працівники основних цехів, за якими закріплено обладнання, у 
присутності представника цеху ТАВ. Зазначені роботи потрібно проводити 
тільки після того, як у трубопроводах і посудинах знято тиск, а також у разі 
відкритих дренажів. 
9. Замінювати, налагоджувати термопари і термометри опору, розміщені у 
важкодоступних місцях і в місцях, де температура перевищує зазначену в пункті 
4.18 розділу IV цих Правил, повинні не менше ніж два працівники з дотриманням 
вимог пункту 9.13 розділу IV цих Правил. 
Проводити роботи у місцях за температури повітря більше +60°C 
заборонено. 
10. За відсутності спеціальних продувальних пристроїв або у разі 
засмічених продувальних ліній продування імпульсних ліній води за температури 
більше +45°C дозволяється проводити за умови, що тиск не перевищує 1,2 МПа 
(12 кгс/кв.см). 
Продування імпульсних ліній води за температури до +45°C допускається 
проводити за умови, що тиск не перевищує 6,0 МПа (60 кгс/кв.см). 
Продування необхідно виконувати за нарядом у такій технологічній 
послідовності: 
від'єднати датчик - для цього спочатку необхідно прикрити плюсовий і 
мінусовий вентилі, а потім повністю відкрити зрівняльний вентиль. Після цього 
повністю закрити плюсовий і мінусовий вентилі; 
один працівник повинен залишатись на місці продування, інший - 
перекривати запірні вентилі у місці приєднання лінії до трубопроводу або 
апарата, після чого подати першому працівникові знак про те, що лінія від'єднана; 
перший працівник повинен відгвинтити гайки, що з'єднують лінію з 
датчиком, стравити через них тиск, а потім відгвинтити їх повністю. 
Переконавшись у тому, що тиск стравлено, лінію відводять від датчика і 
закріплюють; 
другий працівник повинен поступово повністю відкрити запірний вентиль 
на початку лінії продування. Продування повним струменем необхідно 
проводити протягом 1,2-2 хв., після чого за сигналом першого працівника 
перекрити запірний вентиль. Після закінчення продування однієї із з'єднувальних 
ліній необхідно починати продування другої лінії; 
після припинення виходу пари з ліній перший працівник повинен 
приєднати їх до датчика. Накидні гайки у цьому разі повністю не затягують. 
Запірний вентиль на початку лінії відкривають на півоберта; 
після появи води через накидну гайку і видалення повітря з лінії накидні 
гайки необхідно щільно затягнути; 
через 5-10 хв. після приєднання датчика і заповнення імпульсних ліній 
конденсатом запірні вентилі необхідно повністю відкрити; 
продування плюсової і мінусової з’єднувальних ліній необхідно проводити 
окремо. 
На час від'єднування датчика від імпульсної лінії на всіх запірних вентилях 
лінії необхідно вивішувати знаки безпеки «Не відкривати! Працюють люди». 
Якщо продувальні лінії об’єднані на стенді датчиків у дренажний колектор, 
а зливання з нього через відкриту лійку здійснюють у зливний колектор, то під 
час продування імпульсних ліній необхідно дотримуватись застережних заходів. 
Необхідно враховувати, що у разі непрохідності колектора зливу через 
іржу, накип з відкритої лійки може утворюватись зворотний струмінь гарячої 
води і пари, який може травмувати працівників. 
Режим продування імпульсних ліній повинен бути поступовим, вони мають 
продуватись тільки до того стану, коли зливання води відбувається без утворення 
зворотного потоку зі зливальної лійки. 
Під час проведення вищезазначених робіт необхідно користуватись 
захисними щитками і рукавицями. 
11. У випадку виникнення аварійних ситуацій продування імпульсних ліній 
необхідно припинити, а арматуру - перекрити. 
12. Під час проведення робіт на мастильних імпульсних лініях з них 
необхідно повністю злити мастило. 
Зливання мастила повинно здійснюватись шляхом від’єднування лінії біля 
первинного вентиля і приладу через нижню точку. 
Якщо імпульсна лінія біля первинного вентиля приварена і злити з неї 
мастило неможливо, то з боку манометра в лінію необхідно ввести хлорвінілову 
трубку, через яку мастило необхідно відсмоктувати грушею. Довжину трубки 
потрібно вибирати з розрахунку звільнення від мастила ділянки імпульсної 
трубки до 1,5 м від місця зварювання. 
Мастило з трубок необхідно зливати в посудину, щоб уникнути 
потрапляння його на підлогу. 
13. Замінювати манометри, датчики можна тільки після перекривання 
первинних (відбірних) вентилів. 
Накидні гайки манометрів, датчиків потрібно відгвинчувати поступово, як 
це зазначено у пункті 7 цього розділу. 
14. Огляд, налагоджування, ремонт пристроїв контролю і авторегуляторів 
всередині топок котлів, газоходів, повітроводів, барабанів котлів необхідно 
проводити з дотриманням вимог глави 9 розділу IV і пунктів 4.1-4.34 розділу 
VII цих Правил. 
15. Роботи, що потребують розкриття люків бункерів для доступу до 
датчиків, необхідно проводити з дотриманням заходів безпеки, зазначених 
у пунктах 2.1-2.17 розділу VII цих Правил. 
16. Ремонтувати, усувати дефекти, змащувати пристрої, установлені на 
конвеєрах паливоподавання, необхідно тільки після зупинення конвеєра і зняття 
напруги з його електродвигуна. На вимикальному пристрої потрібно вивісити 
знак безпеки «Не вмикати! Працюють люди». 
Налагоджування, регулювання датчиків, що контролюють наявність 
вугілля на стрічці, сигналізаторів перекосу стрічки, регулювання гальм тощо 
дозволяється виконувати під час роботи конвеєра з дотриманням заходів безпеки, 
зазначених у главі 4 розділу VI цих Правил. 
Працівники, які налагоджують, регулюють датчики, сингалізатори тощо, 
повинні знати місце розташування пристроїв аварійної зупинки конвеєрів і вміти 
ними користуватись. 
17. Під час обслуговування пристроїв ТАВ на обладнанні мазутного 
господарства необхідно дотримуватись вимог пунктів 1.35, 2.23 розділу 
IV, пунктів 5.15, 5.22-5.24, 6.1-6.3 розділу VI і глави 9 розділу IV цих Правил. 
18. Під час обслуговування пристроїв контролю і автоматики у газовому 
господарстві необхідно дотримуватись вимог пунктів 1.31, 1.32 розділу 
IV, пунктів 3.1-3.5 розділу VII і глави 9 розділу IV цих Правил. 
19. Контрольно-вимірювальні прилади потрібно приєднувати до 
газопроводів тиском більше 0,1 МПа (1 кгс/кв.см) металевими трубками, а у разі 
тиску газу меншого, ніж 0,1 МПа (1 кгс/кв.см), - гумовими трубками завдовжки 
до 1 м, закріпленими хомутами. На відводах до приладів необхідно передбачати 
вимикальні пристрої. 
Після знімання датчиків КВП, автоматики, захистів на від’єднані від 
датчика імпульсні лінії потрібно установлювати заглушки. 
20. На манометрах, установлених на газопроводах, червоною рискою 
необхідно зробити позначку робочого тиску. 
21. Під час проведення робіт в пристроях автоматики, теплотехнічних 
вимірювань і захистів, розміщених на обладнанні хімічного цеху, необхідно 
дотримуватись вимог глав 9 і 10 розділу IV та розділу XI цих Правил. 
22. Імпульсні лінії, арматуру і датчики, що підлягають ремонту і приєднані 
до кислото- та лугопроводів або до резервуарів з кислотами та лугами, необхідно 
звільнити від кислоти або лугу та від’єднати від працюючих трубопроводів і 
резервуарів заглушками. Після цього імпульсні лінії, арматуру, датчики, що 
підлягають ремонту, необхідно ретельно промити водою до нейтральної реакції 
промивальних вод. 
Перед початком проведення робіт працівники цеху ТАВ у присутності 
оперативних працівників зміни хімічного цеху повинні переконатись у тому, що 
імпульсні лінії, які підлягають ремонту, від’єднані від діючого обладнання 
заглушками, а також усунена можливість потрапляння в них кислоти або лугу і 
повністю видалені реагенти. 
23. Роботи на імпульсних лініях та апаратурі цеху ТАВ, установлених в 
хімічному цеху, під час проведення яких можуть трапитись випадкові викиди 
агресивного середовища (кислоти, лугу, коагулянту), необхідно виконувати у 
гумових рукавицях, прогумованому фартусі і захисному щитку. 
24. Працівники цеху ТАВ, які виконують роботу у приміщеннях хімічного 
цеху, повинні знати основні властивості реагентів, що використовуються, і 
правила поводження з ними згідно з додатком 8 до цих Правил. 
  
ВИСНОВОК 
У результаті вирішення поставленого завдання було зроблено такі основні 
висновки: 
1. Підбір обладнання індивідуального теплового пункту повинен 
виконуватись за фактичними параметрами теплоносія. Тепломеханічне 
обладнання має підбиратися з коефіцієнтом запасу пропускної спроможності не 
менше 15% за умови, що регулювання забезпечуватиметься в середньому 
положенні регулюючого органу. 
2. При підборі теплообмінного апарату запас площі теплообміну 
рекомендується брати не менше 20%, тому що при зміні температурного режиму 
теплової мережі основним параметром, що забезпечує необхідну температуру в 
опалювальних приладах і як наслідок температуру повітря в приміщенні є площа 
теплообміну. 
3. При незалежній схемі приєднання абонента до теплової мережі, найбільш 
ефективним та економічним є якісно-кількісний метод регулювання з плавною 
зміною витрати води. При цьому важливим параметром ефективної роботи 
системи опалення є теплопродуктивності теплообмінного апарату, що припадає 
на 1 °С максимальної різниці температур середовища, що гріє і нагрівається на 
вході в теплообмінний апарат. При зміні температурного графіка збільшується 
перепад температур та знижується теплопродуктивність, що призводить до 
зниження температури повітря в приміщеннях та зменшення температури 
теплоносія у зворотному трубопроводі нижче графіка. 
  
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
 
1. Буляндра О.Ф. Технічна термодинаміка. – К.: Техніка, 2006. – 320 с. 
2. Соловей О.І. та ін. Нетрадиційні та поновлювальні джерела енергії: 
Навчальний посібник / Черкаси: ЧДТУ, 2007. – 483 с. 
3. Праховник А.В., Соловей О.І., Іншеков Є.М. "Від виробництва до 
ефективного споживання енергії": Посібник для викладачів, К.: Нотна 
фабрика, 2009 р. 
4. Енергоефективні системи кондиціювання повітря: навч. посіб. / уклад.: А. 
С. Соломаха, В. В. Середа. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. – 53 с. 
5. Боженко, М. Ф. Енергозбереження в теплопостачанні [Електронний 
ресурс] : текст лекцій / Київ : НТУУ «КПІ», 2015. – 225 с. 
6. Боженко, М. Ф. Системи опалення, вентиляції і кондиціювання повітря 
будівель [Електронний ресурс] : навчальний посібник / Київ : КПІ ім. Ігоря 
Сікорського, 2019. – 380 с. 
7. Теплопостачання та вентиляція: Навчальний посібник / О. Т. Возняк та ін. 
Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. 276 с. 
8. Джеджула, В. В. Вентиляція та кондиціювання громадських об’єктів : 
навчальний посібник / Вінниця : ВНТУ, 2021. – 71 с. 
9. Мисак Й.С., Гнатишин Я.М., Івасик Я.Ф. Паливні пристрої для спалювання 
низькосортних палив. — Л.: НУ «ЛП», 2012. — 136 с. 
10. Котельні установки промислових підприємств: навч. посіб. / В.А. 
Волощук, А.К. Денісов, І.П. Трофимчук. — Рівне : НУВГП, 2013. — 327 с. 
11. Ткаченко, С. Й. Котельні установки: Навч. посіб. / С. Й. Ткаченко, Д. В. 
Степанов, Л. А. Боднар. – Вінниця : ВНТУ, 2016. – 185 с. 
12. Білуха М.Т. Методологія наукових досліджень: Підручник. – К.: АБУ, 2002. 
– 480 с. 
13. Гуревічов М. Державне регулювання науки // Економіка України. - 2001. - 
№10. 
14. Шейко В.М., Кушнаренко Н.М. Організація та методика науково-
дослідницької діяльності: Підручник. – К.: Знання-Прес, 2002. – 295 с. 
15. Геєць В. Про підсумки наукової діяльності установ Відділення економіки 
НАНУ в 2000 р. // Економіка України. - 2001. - № 4. 
16. ДСТУ Документація, звіти у сфері науки і техніки. - К.: Держстандарт 
України, 1995. 
17. Дубров Ю. Наука як система, що самоорганізується // Вісник НАНУ - 2000. 
- № 2. 
18. Сорока І.В. У XXI століття з високим рівнем національної освіти і науки // 
Фінанси України. - 2000. - № 8. 
19. Про затвердження Правил технічної експлуатації теплових установок і 
мереж Наказ Міністерства палива та енергетики України від 14 лютого 
2007 року № 71. 
20. Про затвердження Положення про Міністерство розвитку громад та 
територій України, постанова від 30 квітня 2014 р. № 197. 
21. Владикина О.М. Підвищення енергетичної ефективності житлових 
будинків // Стійкий розвиток науки та освіти. - 2019. - №7. - С. 121-126. 
22. Глазунова Є. К., Василенко О. І., Скорик Т. А. Питомі опалювальні 
навантаження та енергоефективність сучасної житлової забудови // 
Науковий огляд. 2013 № 2. С. 94-96. 
23. Страхова Н. А., Скорик Т. А., Соколова Г. Н. Екологічні та економічні 
аспекти теплозахисних заходів // Науковий огляд. 2013 № 2. С. 91-93. 
24. Лисєв В. І. Шилін А. С. Напрями підвищення енергоефективності будівель 
та споруд // Холодильна техніка та кондиціювання. 2017. №2. С. 18-25. 
25. Попович М.Г., Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування: 
Підручник. К.: Либідь, 2017. – 656 с. 
26. Бабіченко А.К. та ін. Промислові засоби автоматизації. Ч.1. Харків: НТУ 
«ХПІ», 2016. – 470 с. 
27. Автоматизація виробничих процесів: підручник / І.В. Ельперін та ін. – К.: 
Вид. Ліра – К, 2018. – 378 с. 
28. Технічні засоби автоматизації: навч. посіб. / Володимир Савицький, Роман 
Федоришин. - Львів : Вид-во Львівської політехніки, 2018. - 291 с. 
29. Васильківський І. С., Фединець В. О., Юсик Я. П. Виконавчі пристрої 
систем автоматизації. Львів: Львівська політехніка, 2020. 220 с. 
30. Константінов С.М. Теплообмін: Підручник.- К.: ВПІ ВПК „Політехніка”, 
2015.- 304 с. 
31. Сегеда М. С. та ін. Нетрадиційні та відновлювані джерела електроенергії. 
Навчальний посібник. Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. 
204 с. 
32. Варламов Г.Б., Любчик Г.М., Маляренко В.А. Теплоенергетичні установки 
та екологічні аспекти виробництва енергії: Підручник. – К.: ІВЦ 
“Видавництво «Політехніка»”, 2003. – 232 с. 
33. Мисак Й.С. та ін. Пристрої для утилізації теплової енергії: навчальний 
посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2006. 152 с. 
34. Самохвалов В.С. Вторинні енергетичні ресурси та енергозбереження: навч. 
посіб. - К. : Центр учбової літератури, 2008. - 223 с.
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
