Система теплоснабжения

 

Использование: система теплоснабжения может быть использована для осуществления программного регулирования отпуска теплоты на отопление и скоординированного отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение. Сущность изобретения: устройство содержит групповой тепловой пункт (ГТП), квартальные двухтрубные тепловые сети (КТС) и местный тепловой пункт (МТП). В ГТП регулирующий клапан 8 расположен на подающем трубопроводе 21 внешней тепловой сети, а его исполнительный механизм присоединен к выходу регулятора 9 расхода теплоты, к входам которого присоединены датчики 10, 11 температуры наружного воздуха и воды в подающем трубопроводе 23 квартальной тепловой сети. В МТП регулирующий орган 12 установлен на подающем трубопроводе NBЁ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 Е 24 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784356/06 (22) 18.01,90 (46) 15.05.93. Бюл, N 18 (71) 8сесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарнотехнических и специальных строительных работ и Производственно-эксплуатационное объединение "Лентеплоэнерго" (72) А.Н.Мелентьев и В,А.Носаков (56) Зингер Н.M., Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем, M„

Энергоатомиздат, 1986, стр.113, рис.6.10а. схема 1.

Зингер Н,M., Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем, M., Энергоатомиздат, 1986. стр,113, рис.6.10в, схема 3 (прототип). (54) СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

„„5Q„„1815517 А1 (57) Использование: система теплоснабжения может быть использована для осуществления программного регулирования отпуска теплоты на отопление и скоординированного отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение. Сущность изобретения: устройство содержит групповой тепловой пункт (ГТП), квартальные двухтрубные тепловые сети (КТС) и местный тепловой пункт (МТП). В ГТП регулирующий клапан 8 расположен на подающем трубопроводе 21 внешней тепловой сети, а его исполнительный механизм присоединен к выходу регулятора 9 расхода теплоты, к входам которого присоединены датчики 10, 11 температуры наружного воздуха и воды в подающем трубопроводе 23 квартальной . тепловой сети. В МТП регулирующий орган

12 установлен на подающем трубопроводе

1815517

10

23 КТС и присоединен к смесительному насосу 5, э его исполнительный механизм при-. соединен к выходу регулятора 13 отопления, к входами которого присоединены датчики

14, 15, 16, 17 температуры наружного воздуха, воды в подающем и в обратном трубопроводах 23, 24 системы отопления, воздуха в угловых помещениях верхнего этажа здания, индукционный рэсходомер 18, расположенный на ответвлении подающего трубопровода 23 КТС до места присоединеИзобретение относится к технике централизованного теплоснабжения и предназначено для осуществления программного регулирования отпуска теплоты на отопление. а также проведения скоординированного отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжения на абонентских вводах зданий в условиях открытой системы теплоснабжения.

Цель изобретения — экономия тепловой и электрической энергии путем осуществления программного регулирования отпуска теплоты на отопление и скоординированного отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение.

1. Поставленная цель достигается тем, что в системе теплоснабжения групповой тепловой пункт дополнительно содержит регулятор расхода теплоты с датчиками температуры наружного воздуха и воды в подающем трубопроводе квартальной тепловой сети, регулирующий клапан, расположенный на подающем трубопроводе внешней тепловой сети, исполнительный механизм которого подключен к выходу регулятора расхода теплоты, регулятора расхода теплоносителя, подключенного выходом к циркуляционному насосу, а входом- к расположенному на подающем трубопроводе квартальной тепловой сети отборному устройству давления, а местный тепловой пункт дополнительно содержит регулятор температуры с датчиком температуры воды в трубопроводе горячего водоснабжения. индукционный расходомер, и смесительный клапан, установленные по ходу воды на ответвлении, выполненном иа подающем трубопроводе квартальной тепловой сети причем первый соединен с входом регулятора отопления, а последний подсоединен к трубопроводам холодного и горячего водоснабжения и соединен с выходом регулятора температуры, кроме того местный тепловой пункт дополнительно содержит подключенный к смесиния к нему смесительного клапана 7 регулятора температуры, к которому также присоединены трубопроводы 29, 23 холодного и горячего водоснабжения, соединенные между собой циркуляционным трубопроводом 30, Подающий и обратный трубопроводы 26, 27 системы отопления лестничной клетки присоединены в МТП к подающему и обратному трубопроводам 23, 24 КТС до места присоединения индукционного расходомера 18 и смесительного насоса 5. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. тельному клапану трубопровод холодного водоснабжения, снабженный обратным клапаном циркуляционный трубопровод, входом и выходом подключенный соответственно к трубопроводам горячего и холодного водоснабжения, регулятор отопления с датчиками температуры наружного воздуха местного теплового пункта, воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, воздуха в угловых помещениях верхнего этажа здания и регулирующий орган, установленный на подающем трубопроводе квартальной тепловой сети после места подключения ответвления по ходу теплоносителя и подключенный к выходу регулятора отопления.

2. Поставленная;цель достигается тем, что местный тепловой пункт дополнительно содержит систему отопления лестничной клетки с подающим и обратными трубопроводами, подключенными, соответственно к подающему и обратному трубопроводам квартальной тепловой сети, причем подающий трубопровод системы отопления лестничной клетки подключен до места подсоединения ответвления по ходу воды, а обратный трубопровод — после места подсоединения к обратному трубопроводу квартальной тепловой сети смесительного насоса. Система теплоснабжения (см. чертеж) содержит; подогреватель 1, подпиточный насос 2, регулятор давления квартальной тепловой сети 3, циркуляционный насос 4, смесительный насос 5, регулятор температуры 6, смесительный клапан 7, регулирующий клапан 8, регулятор расхода теплоты 9, датчик температуры наружного воздуха группового теплового пункта 10, датчик температуры воды в подающем трубопроводе квартальной тепловой сети 11, регулирующий орган 12. регулятор отопления 13, датчик температуры наружного воздуха местного теплового пункта 14, датчики температуры воды в подающем и в обратном трубопроводах систеi 815517

10

30

При положительном или отрицательном значении сигнала разбаланса регулятор . отопления 13 формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм регулиру45 ющего органа 12, который изменяет расход воды, поступающей из квартальной тепловой сети в систему Отопления, что соответственно изменит коэффициент смешения смесительного насоса 5, температуры воды

50 в подающем и обратном трубопроводах системы отопления 26, 27 и в помещениях здания температура воздуха установится на расчетном уровне. В то же время при расчетном режиме регулятор температуры 6, 65 получив сигнал От датчика температуры горячей воды 31 осуществляет формирование сигнала разбаланса заданного и измеренного значений температуры горячей воды.

При положительном или отрицательном значениях сигнала разбаланса регулятор мы отопления 15 и 16, датчик температуры воздуха в угловых помещениях верхнего этажа здания 17, индукционный расходомер 18. система отопления 19, система горячего водоснабжения 20, подающий и обратный трубопроводы внешней тепловой сети 21 и 22, подающий и обратный трубопровод квартальной тепловой сети 23 и 24, подпиточный трубопровод 25, подающи и обратный трубопровод системы отопления

26 и 27, трубопровод горячего водоснабжения 28, трубопровод холодного водоснабжения 29, циркуляционный трубопровод 30,. датчик температуры горячей воды 31, система отопления лестничной клетки 32, подающий и обратный трубопровод системы отопления лестничной клетки 33 и 34, обратные клапаны 35, 36. отборное устройство давления 37, регулятор расхода теплоносителя 38. Система теплоснабжения работает в трех режимах регулирования системы отопления (расчетный, программного снижения и надтопа), которые осуществляются в строгой последовательности, а также в режиме скоординированного отпуска теп- 2 лоты на отопление и горячее водоснабжеwe.

Продолжительность расчетного режима и режимов программного снижения и надтопа задается и рограммным блоком регулятора отопления. При этом режимы программного регулирования производятся в жилом здании в ночное время, а в общественном— нерабочее время.

Основной задачей группового теплово- 3

ro пункта является разделение тепловой сети на внешнюю и квартальную и поддержание в .йодающем трубопроводе квартальной тепловой сети необходимой температуры воды в зависимости ОФ текущей температуры наружного воздуха при любом режиме регулирования. При этом регулятор расхода теплоты

9, получив сигналы от датчика температуры наружного воздуха 10, и температуры воды в подающем трубопроводе квартальной тепловой сети 11 осуществляет формирование сигнала разбаланса необходимого и измеренного значения температуры воды соответствующей измеренной величине температуры наружного воздуха. При положительном или отрицательном значении сигнала разбаланса регулятор расхода теплоты 9 формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего клапана 8,который изменяет расход воды, поступающей из внешней тепловой сети а подогреватель 1, что изменяет его теплоотдачу в квартальную тепловую сеть и температура воды в подающем трубопроводе устанавливается на необхбдимом уровнй, Другой функцией группового теплового пункта является изменение гидравлического режима квартальной тепловой сети при изменениях расхода теплоносителя в местных тепловых пунктах, Так изменение рас) хода теплоносителя в местных тепловых пунктах приводит к изменению давления в подающем трубопроводе квартальной тепловой сети, что регистрирует отборное устройство давления 37, которое передает соответствующий сигнал на регулятор расхода теплоносителя 38 последний изменяет число оборотов циркуляционного насоса 4, что приводит к изменению расхода теплоносителя,перекачиваемого им и в квартальной тепловой сети устанавливается необходимый гидравлический режим, Основными задачами местного теплового пункта являются: создание оптимального температурного режима в отапливаемых помещениях здания, поддержание заданной температуры горячей воды и достижения экономии тепловой энергии эа счет осуществления программного регулирования и скоординированного отпуска теплоты.

В местном тепловом пункте при расчетном режиме регулятор отопления 13 получив сигналы от датчиков температуры наружного воздуха 14. температуры воды в подающем 15 и в обратном 16 трубопроводах системы отопления и температуры воздуха 17 в угловых помещениях верхнего этажа здания, осуществляет формирование сигнала разбаланса нвобходимых и измеренных значений температур воды в подающем и в обратном трубопроводе системы отопления>соответствующих измеренной . величине температуры наружного воздуха, а также между расчетной и измеренной температурами воздуха в помещениях здания.:

1815517 температуры 6 формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм смесительного клапана 7>который изменяет.соотношение расходов воды, поступающей из подающего трубопровода квартальной тепловой сети 23, трубопровода холодного водоснабжения 29 и циркуляционного трубопровода

30 в трубопровод горячего водоснабжения

28 и температура горячей воды устанавливается на заданном уровне.

В режиме программного снижения отпуска теплоты регулятор отопления 13 сначала подает управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа 12, который перекрывает поступление воды из квартальной тепловой сети в систему отопления, расход теплоты на отопление прекращается и температура воздуха в помещениях здания снижается до заданного уровня (контролируемого датчиками температуры воздуха 17). При достижении температуры воздуха помещений заданной величины сигнал от датчиков температуры

17 поступает в регулятор отопления 13 и последний формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа 12, который открывает поступление воды из квартальной тепловой сети в систему отопления в количестве необходимом для поддержания температуры воздуха в помещениях на заданном уровне. В период проведения программного снижения отпуска теплоты в системах отопления зданий в ночное время при возможном отсутствии отбора воды на горячее водоснабжение циркуляция води в квартальной тепловой сети осуществляется через системы отопления лестничных клеток 32, что также позв6лит предотвратить их замерзание в этот период.

В режиме программного надтопа регулятор отопления t3 подает управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа 12, который открывается полностью>и расход воды, поступающей в систему отопления из квартальной тепло-. вой сети„превышает расчетную величину, что позволит восстановить температуру воздуха помещений, ограждающих конструкций, мебели и предметов до расчетной величины (контролируемой датчиками температуры воздуха 17) и моменту начала расчетно о режима.

Режим скоординированного отпуска тепло ы на отопление и горячее водоснабжение осуществляется в местном тепловой пункте в периоды максимального потребления горячей воды в системе горячего водоснабжения. При превышении среднечасового расхода воды на горячее водоснабжение от40

1. Система теплоснабжения, содержащая групповой и местный тепловые пункты, первый из которых выполнен в виде подогревателя, расположенного между подающими и обратными трубопроводами внешней и квартальной тепловой сети, подпиточного насоса и регулятора давления квартальной тепловой сети и установленного на обратном трубопроводе последней циркуляционного насоса, а второй выполнен в виде смесительного насоса, расположенного между подающим и обратным трубопроводами квартальной тепловой сети, подключенной к последним подающим и обратным трубопроводами системы отопления здания, и трубопровода горячего водоснабжения, подсоединенного через смесительный клапан к подающему трубопроводу квартальной тепловой сети, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью экономии твпловой и электрической энергии путем бираемой из подающего трубопровода квартальной тепловой сети 23 индукционный расходомер 18 подает сигнал на регулятор отопления 13, который формирует

5 управляющий сигнал на исполнительный механизм регулирующего органа 12 и по-. следний уменьшает расход воды, поступающей из квартальной тепловой сети в систему отопления, После окончания периода мак10 симального потребления горячей воды система отопления работает в„расчетном режиме, Исследования показывают, что работа системы теплоснабжения в режиме про15 граммного регулирования отпуска теплоты на отопление позволит получить экономию тепловой энергии эа отопительный сезон примерно 10 Д, а в режиме скоординиро. ванного отпуска теплоты 5 При этом в

20 зданиях обеспечивается оптимальный температурный режим.

Вместе с тем реализация системой теплоснабжения скоординированного отпуска теплоты позволит сократить расход тепло25 носителя в квартальной тепловой сети, увеличить ее пропускную способность и получить экономию электроэнергии потребляемой циркуляционным насосом на перекачку теплоносителя, 30 Кроме того,в системе теплоснабжения .Ф приготовление горячей воды осуществляется за счет смешения воды из подающего трубопровода квартальной тепловой сети и из холодного водопровода, что позволит улучши ь качество горячей воды, сократить расход подпиточной воды на источнике теплоты и стабилизировать гидравлический режим квартальной тепловой сети.

Формула изобретения

1815517

Составитель А.Мелентьев

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориэ

Редактор

Заказ 1630 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 осуществления программного регулирования отпуска теплоты wa отопление и скоординированного отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение, rpywosoA тепловой пункт дополнительно содержит регулятор расхода теплоты с датчиками температуры наружного воздуха и воды в подающем трубопроводе квартальной тепловой сети, регулирующий клапан, расположенный на подающем трубопроводе внешней тепловой сети, исполнительный механизм которого подключен к выходу регулятора расхода теплоты, регулятора расхода теплоносителя, подключенного выходом к циркуляционному насосу, а входом — к расположенному на подающем трубопроводе квартальной тепловой сети отборному устройству давления, а местный тепловой пункт дополнительно содержит регулятор температуры с датчиком температуры воды втрубопроводе горячего водоснабжения. индукционный расходомер и смесительный клапан, установленные по ходу воды на ответвлении, выполненном на подающем трубопроводе квартальной тепловой сети, причем первый соединен с входом регулятора отопления, а последний подсоединен к трубопроводам холодного и горячего водоснабжения и соединен с выходом регулятора температуры, кроме того, местный тепловой пункт дополнительно содержит подключенный к смесительному клапану трубопровод холодного водоснабжения, снабженный обратным клапаном циркуляционный трубопровод, входом и выходом подключенный соответ5 ственно к трубопроводам горячего и холодного водоснабжения, регулятор отопления с датчиками температуры наружно о воздуха местного теплового пункта, воды в подающем и обратном трубопроводах системы

1Î отопления, воздуха в угловых помещениях верхнего этажа здания и регулирующий орган, установленный на подающем трубопроводе квартальной, тепловой сети после места„подключения ответвления по ходу

15 теплоносителя и подключенный к выходу регулятора отопления, 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что местный тепловой пункт дополни20 тельно содержит систему отопления лестничной клетки с подающим и обратным трубопроводами, подключенными соответственно к подающему и обратному трубопроводам квартальной тепловой сети, 25 причем подающий трубопровод системы отопления лестничной клетки подключен до места подсоединения ответвления по ходу воды, а обратный трубопровод — после места подсоединения к обратному трубопроводу

30 квартальной тепловой сети смесительного насоса.