Способ регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения

Авторы патента:

F24D3/00 - Системы водяного центрального отопления (F24D 10/00, F24D 11/00 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2730049:

Линберг Глеб Александрович (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения. Предлагаемый способ включает передачу тепла посредством теплоносителя, который подводят к единицам отопления от внешних источников с регулированием количества поставляемого тепла в зависимости от климатических параметров местности, регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения осуществляют путем определения для заданной территории количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения, с регулированием тепловой нагрузки расходом топлива в целом по источнику теплоснабжения, дополнительно определяют конкретные параметры работы источника теплоснабжения в данный текущий момент времени, для чего производят измерение текущих параметров работы источника теплоснабжения с помощью контрольно-измерительных приборов: расход топлива потребляемого источником теплоснабжения и количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, на основе измеренных параметров вычисляют удельный расход топлива на выработку тепловой энергии, определяют конкретные климатические параметры местности в данный текущий момент времени путем измерения параметров наружного воздуха непосредственно на источнике теплоснабжения, рассчитывают потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха, вычисляют необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем задают расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени. Технический результат - повышение точности и эффективности регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения.

Известен способ качественного регулирования тепловой нагрузки, с постоянным расходом сетевой воды в тепловой сети, при котором тепловую нагрузку регулируют путем изменения температуры сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети. (Регулирование нагрузки систем теплоснабжения, В.И. Шарапов, П.В. Ротов, издательство «Новости теплоснабжения», Москва, 2007 г., стр. 5).

Недостатком известного способа является низкая точность и эффективность регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения, ввиду отсутствия в способе регулирования текущих измеряемых параметров работы источника теплоснабжения, которые в известном способе приняты условно-постоянными и определяются расчетным путем, при разработке температурного графика на весь отопительный сезон.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению, является способ управления процессом теплоснабжения, включающий регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения, путем определения количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения единицы площади и (или) объема единицы отопления, нанесение изолинии количества тепла, потребного на отопление, выявление привязки положения конкретных единиц отопления между соседними упомянутыми изолиниями и посредством интерполяции, например, линейной - определение количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения единицы площади и (или) объема, конкретной единицы отопления. С учетом площадей конкретных единиц отопления определение потребности в тепле каждой из них и задание расхода газа в целом источнику теплоснабжения. Кроме того, способ включает построение изолинии количества тепла, потребного на отопление для трех типов отопительных сезонов - холодной, нормальной и теплой зимы, и отслеживание динамики изменения температур в пределах территории, по которой отбирают для использования карту с изолиниями соответствующего типа отопительного сезона. (патент RU, №2211410, 2001).

Недостатком известного способа, является недостаточная точность и эффективность регулирования тепловой нагрузки, ввиду отсутствия в способе управления текущих измеряемых параметров работы источника теплоснабжения, которые в известном способе приняты условно-постоянными и определяются расчетным путем при определении расхода топлива, потребного источнику теплоснабжения.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание способа управления тепловой нагрузкой на источнике теплоснабжения, с повышенной точностью и эффективностью регулирования, на основе параметров работы источника теплоснабжения: текущих измеряемых, условно-постоянных и рассчитываемых.

Технический результат - повышение точности и эффективности регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения.

Он достигается тем, что в известном способе, включающем передачу тепла посредством теплоносителя, который подводят к единицам отопления от внешних источников с регулированием количества поставляемого тепла в зависимости от климатических параметров местности, регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения, осуществляют путем определения для заданной территории количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения, с регулированием тепловой нагрузки расходом топлива в целом по источнику теплоснабжения, дополнительно определяют конкретные параметры работы источника теплоснабжения в данный текущий момент времени, для чего производят измерение текущих параметров работы источника теплоснабжения с помощью контрольно-измерительных приборов: расход топлива потребляемого источником теплоснабжения и количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, на основе измеренных параметров вычисляют удельный расход топлива на выработку тепловой энергии, определяют конкретные климатические параметры местности в данный текущий момент времени путем измерения параметров наружного воздуха непосредственно на источнике теплоснабжения, рассчитывают потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха, вычисляют необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем задают расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени.

Пример 1 осуществления способа. Реализацию способа производили с использованием контроллера программируемого логического V570 (свидетельство об утверждении типа средств измерений №54266 Per. №56623-14), которому задавали условно постоянные показатели работы источника теплоснабжения - количество тепла, потребного для оптимального теплоснабжения заданной территории и подключали к контрольно-измерительным приборам: тепловычислителю ТСРВ (свидетельство об утверждении типа средств измерений №53067/1 Per. №27010-13), измеряющему количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, комплексу для измерения количества газа СГ-ТК (свидетельство об утверждении типа средств измерений №52834/2 Рег.№55340-13), измеряющему расход газа потребляемого источником теплоснабжения, термопреобразователю сопротивления ДТС (свидетельство об утверждении типа средств измерений №39452/1 Per. № 28354-10), измеряющему температуру наружного воздуха. Измеряли текущие параметры работы источника теплоснабжения и климатические параметры местности в текущий момент времени. На основе вышеприведенных заданных условно-постоянных и текущих измеренных параметров работы источника теплоснабжения контроллер рассчитывал удельный расход топлива, расходуемый на выработку тепловой энергии, потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха и необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем источнику теплоснабжения задавали расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени. Все расчеты выполнялись на контроллере автоматически и базировались на основе математических выражений, приведенных в: «Методических указаниях по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий, Москва, 2002 г.»:

b=f(G_т,Q_т)

G_т^P=f(Q_п(t),b)

где:

b - удельный расход топлива на выработку тепловой энергии

G_т - расход топлива, потребляемого источником теплоснабжения

Q_т - количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения

G_т^P - необходимый расход топлива в текущий момент времени

Q_п(t) - количество тепла, потребного для оптимального теплоснабжения заданной территории в текущий момент времени при измеренной температуре наружного воздуха t.

Измерение и вычисление текущих параметров работы в данный момент времени позволяет увеличить точность и эффективность работы теплоисточника.

Положительный эффект - предлагаемый способ позволяет снизить расходы топлива на источнике теплоснабжения за счет увеличения точности и эффективности регулирования, в связи с тем, что в предлагаемом способе, удельный и необходимый расход топлива на выработку тепловой энергии определяется в данный текущий момент времени путем точного вычисления по измеряемым параметрам, с учетом измеренных климатических параметров местности, вследствие чего возрастает эффективность регулирования и происходит снижение безвозвратных потерь тепла, потраченных на нагрев теплоносителя для теплоснабжения потребителей.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ

1. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения. В.И. Шарапов, П.В. Ротов, издательство «Новости теплоснабжения», Москва, 2007 г.

2. Патент RU, №2211410, 2001 г. (прототип).

3. Реестр средств измерений https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/4.

4. «Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий, Москва, 2002 г.».

Способ регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения, включающий передачу тепла посредством теплоносителя, который подводят к единицам отопления от внешних источников, с регулированием количества поставляемого тепла в зависимости от климатических параметров местности, регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения осуществляют путем определения для заданной территории количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения, с регулированием тепловой нагрузки расходом топлива в целом по источнику теплоснабжения, дополнительно определяют конкретные параметры работы источника теплоснабжения в данный текущий момент времени, для чего производят измерение текущих параметров работы источника теплоснабжения с помощью контрольно-измерительных приборов: расход топлива потребляемого источником теплоснабжения и количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, на основе измеренных параметров вычисляют удельный расход топлива на выработку тепловой энергии, определяют конкретные климатические параметры местности в данный текущий момент времени путем измерения параметров наружного воздуха непосредственно на источнике теплоснабжения, рассчитывают потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха, вычисляют необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем задают расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени.

Группа изобретений относится к энергетике, в частности к системам теплоснабжения жилых и общественных зданий и производственных помещений. Система теплоснабжения включает отопительные приборы, подающий и обратный трубопроводы, электропривод, два односекционных мембранных насоса, состоящих из насосной и рабочей камер, соединенных жестким штоком и являющихся левой и правой секциями мембранного насоса.

Устройство теплохладоснабжения // 2713988

Изобретение относится к климатическим системам и может быть использовано для обеспечения надежного и экономичного нагрева и охлаждения воздуха в помещениях искусственных объектов железнодорожного транспорта, например депо по ремонту железнодорожного подвижного состава и т.д., в различных климатических условиях.

Углеродная теплораспределяющая плита для изготовления потолочных и настенных систем нагрева и кондиционирования // 2702431

Изобретение относится к области получения низкоплотных прочных материалов на основе терморасширенного графита (ТРГ), которые могут использоваться в качестве распределителей тепла, в т.ч.

Система теплоснабжения // 2698151

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для зависимого присоединения систем теплопотребления с возможностью организации импульсной и пульсирующей циркуляции теплоносителя на отдельных участках системы теплопотребления.

Устройство для автоматизированного регулирования расхода тепла на отопление в системах теплоснабжения // 2683974

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий. Технической задачей предложенного изобретения является снижение энергозатрат на привод насоса смешивания в условиях поддержания нормированного температурного режима в отапливаемом помещении за счет регулирования поступления теплоносителя из обратного трубопровода при регистрации температур теплоносителя и соответственно его плотности в обратном трубопроводе перед подачей через насос смешивания по перемычке в подающий трубопровод.

Устройство для автоматизированного расхода тепла на отопление в системах теплоснабжения // 2682960

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий. Устройство для автоматизированного регулирования расхода тепла на отопление в системе теплоснабжения содержит подающий и обратный трубопроводы, перемычку с насосом смешивания, регулятор расхода тепла на отопление с датчиками температуры воды на отопление и температуры наружного воздуха, регулирующий клапан с приводом в подающем трубопроводе, при этом регулятор расхода тепла на отопление включает регистраторы температуры наружного воздуха и температуры воды на отопление, которые соединены с соответствующими датчиками, регуляторы температуры содержат блоки сравнения, задания и обратной связи, кроме того, насос смешивания снабжен приводом с регулятором скорости вращения и регулирующим клапаном с приводом в подающем трубопроводе, снабженными регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, соединенных с регистратором температуры воды на отопление, при этом внутренняя поверхность перемычки покрыта наноматериалом в виде стеклоподобной пленки, кроме того, на перемычке перед насосом смешивания выполнен автоматизированный блок, включающий два фильтра, параллельно соединенных посредством клапанов с регулятором давления, который снабжен датчиками давления, каждый из которых закреплен во внутреннем объеме соответствующего фильтра, а клапаны установлены перед фильтрами и электрически соединены с регулятором давления.

Способ регулирования для системы отопления и/или охлаждения с по меньшей мере одним нагрузочным контуром, а также распределительное устройство для системы отопления и/или охлаждения // 2678888

Изобретение относится к системе отопления и охлаждения и способу его регулирования. Представлен способ регулирования для системы отопления и/или охлаждения с по меньшей мере одним нагрузочным контуром, через который протекает флюид в качестве теплоносителя и который выключают или включают в зависимости от температуры помещения в помещении, в котором с помощью нагрузочного контура должен поддерживаться температурный режим, при этом устанавливают температуру (Tmix) флюида в подающей линии, подводимого к по меньшей мере одному нагрузочному контуру, в зависимости от относительной длительности (D) включения по меньшей мере одного нагрузочного контура, которая соответствует отношению длительности включения к интервалу времени между включением нагрузочного контура и следующим за этим повторным включением нагрузочного контура.

Способ адаптивного регулирования теплопотребления здания // 2667408

Изобретение относится к технологиям управления и регулирования температуры зданий с помощью электрических средств и может быть использовано для систем автоматического регулирования отопления зданий с центральным водяным отоплением.

Гидравлический распределитель для гидравлической системы нагревания и/или охлаждения // 2666663

Изобретение касается гидравлического распределителя для гидравлической системы нагревания и/или охлаждения. Гидравлический распределитель содержит подводящую и отводящую линии, распределитель выполнен модульным и содержит основной модуль и нагрузочный модуль, основной модуль содержит участок подводящей и/или отводящей линий, а также электрическое присоединение, нагрузочный модуль содержит участок подводящей и/или участок отводящей линий, а также регулировочное устройство для регулирования расхода через нагрузочный контур, основной модуль содержит управляющее устройство распределителя, выполненное с возможностью управления регулировочным устройством в одном или нескольких нагрузочных модулях, причем нагрузочный модуль на первом конце имеет первый электрический штекерный контакт в качестве части электрического соединения, причем на основном модуле на обращенной к нагрузочному модулю стороне выполнен ответный второй электрический штекерный контакт, приводимый в разъемное соединение с первым штекерным контактом нагрузочного модуля, при этом нагрузочный модуль на втором конце имеет второй электрический штекерный контакт, приводимый в разъемное соединение с первым электрическим штекерным контактом на первом продольном конце второго нагрузочного модуля.

Циркуляционный насосный агрегат для системы нагрева и/или охлаждения // 2663781

Группа изобретений относится к циркуляционному насосному агрегату для системы нагрева и/или охлаждения, содержащему приводной электродвигатель (108) и соединенный с ним корпус (106) насоса, в котором расположено по меньшей мере одно рабочее колесо (118).