Способ работы открытой системы теплоснабжения

Авторы патента:

Ротова Марина Александровна (RU)

Ротов Павел Валерьевич (RU)

Сивухин Андрей Александрович (RU)

Гафуров Рустам Абдул-Ахатьевич (RU)

F24D3/18 - с использованием тепловых насосов

F24D3/08 - в сочетании с системами для горячего водоснабжения

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

Владельцы патента RU 2764348:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей. Температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика. Вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ. Нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе, конденсатор которого включен по нагреваемой среде в трубопровод системы горячего водоснабжения, а испаритель включен по греющей среде в обратный трубопровод теплосети. Отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют только из обратного трубопровода теплосети. Производительность теплового насоса регулируют изменением расхода сетевой воды, подаваемой в испаритель в зависимости от температуры горячей воды после конденсатора теплового насоса. Техническим результатом изобретения является повышение экономичности работы открытой системы теплоснабжения путем снижения расхода сетевой воды из подающего трубопровода и увеличения продолжительности работы теплового насоса, увеличения удельной выработки электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети. 1 ил.

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

Известен аналог - способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ. Нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе. Испаритель теплового насоса включают по греющей среде в обратный трубопровод теплосети, часть сетевой воды из обратного трубопровода теплосети направляют на горячее водоснабжение через охладитель конденсата (см. патент 2474765 (RU). МПК⁷ F24D 3/00. Способ работы открытой системы теплоснабжения / П.В. Ротов, М.Е. Орлов, В.И. Шарапов, П.Е. Чаукин, В.Е. Мордовии // Бюллетень изобретений. - 2013. - №4). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность работы открытой системы теплоснабжения, обусловленная повышенным расходом сетевой воды вследствие отбора воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода тепловой сети и небольшой продолжительности работы теплового насоса в течение года.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности работы открытой системы теплоснабжения путем снижения расхода сетевой воды из подающего трубопровода и увеличения продолжительности работы теплового насоса, увеличения удельной выработки электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети.

Для достижения указанного технического результата предложен способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе, конденсатор которого включен по нагреваемой среде в трубопровод системы горячего водоснабжения, а испаритель включен по греющей среде в обратный трубопровод теплосети.

Отличием заявленного способа работы открытой системы теплоснабжения является то, что отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют из обратного трубопровода теплосети, производительность теплового насоса регулируют изменением расхода сетевой воды из обратного трубопровода теплосети через испаритель теплового насоса в зависимости от температуры воды в трубопроводе горячего водоснабжения, измеряемой после конденсатора теплового насоса.

Новая совокупность признаков способа работы открытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность работы открытой системы теплоснабжения за счет снижения расхода воды в подающем трубопроводе тепловой сети, увеличения продолжительности работы теплового насоса за счет отбора воды на горячее водоснабжения из обратного трубопровода, увеличения удельной выработки электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения сетевой воды в обратном трубопроводе теплосети.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы открытой системы теплоснабжения. На чертеже изображена принципиальная схема открытой системы теплоснабжения, в которой реализуется новый способ.

Открытая система теплоснабжения содержит ТЭЦ 1 с подающим 2 и обратным 3 трубопроводами теплосети, проходящими через тепловой пункт 4, в котором к ним подключены трубопроводы систем отопления 5 и горячего водоснабжения 6 с датчиком 7 температуры, тепловой насос 8 с конденсатором 9, включенным по нагреваемой среде в трубопровод 6 системы горячего водоснабжения, и испарителем 10, включенным по греющей среде в обратный трубопровод 3 теплосети после регулятора температуры 11.

На ТЭЦ 1 готовят сетевую воду и по подающему трубопроводу 2 теплосети через тепловой пункт 4 направляют в трубопроводы систем отопления 5 и горячего водоснабжения 6. Температуру сетевой воды на ТЭЦ 1 в течение всего года, включая межотопительный период, регулируют по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика. Вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу 3 теплосети направляют на ТЭЦ 1. Отбор воды на горячее водоснабжение производят из обратного трубопровода 3 тепловой сети. Нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды из обратного трубопровода 3 тепловой сети до требуемой температуры осуществляют в конденсаторе 9 теплового насоса 8 и подают по трубопроводу 6 системы горячего водоснабжения. Производительность теплового насоса 8 регулируют изменением расхода сетевой воды из обратного трубопровода 3 теплосети, подаваемой в испаритель 10, регулятором температуры 11 в зависимости от температуры горячей воды, измеряемой датчиком температуры 7, установленным на трубопроводе горячего водоснабжения 6 после конденсатора 9 теплового насоса 8 по ходу движения воды.

Таким образом, новый способ работы открытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность работы открытой системы теплоснабжения, снизить расход сетевой воды из подающего трубопровода, увеличить продолжительность работы теплового насоса за счет использования потенциала теплоты сетевой воды из обратного трубопровода, увеличить удельную выработку электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения теплоносителя обратного трубопровода тепловой сети.

Способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе, конденсатор которого включают по нагреваемой среде в трубопровод системы горячего водоснабжения, а испаритель включают по греющей среде в обратный трубопровод теплосети, отличающийся тем, что отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют только из обратного трубопровода теплосети, производительность теплового насоса регулируют изменением расхода сетевой воды, подаваемой в испаритель в зависимости от температуры горячей воды после конденсатора теплового насоса.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к установкам, преобразующим низкопотенциальный тепловой ресурс окружающей среды в целях обеспечения заданных температурных условий внутри помещений. Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде, содержащий тепловой насос с теплообменником во внешней среде и в системе кондиционирования помещения, выполнен с образованием единого блока, включающего корпус, внутри которого соосно с ним закреплен теплоизолированный цилиндр, на верхнем конце которого подвижно установлена секция с диафрагмой и кольцевым якорем, верхнюю и нижнюю части.

Система автономного энергоснабжения жилого дома // 2746434

Изобретение относится к автономным системам снабжения тепловой и электрической энергией индивидуальных жилых домов с использованием солнечных коллекторов, солнечных батарей и тепловых насосов типа грунт-вода. Система электроснабжения содержит солнечную фотоэлектрическую батарею (17) с системой охлаждения фотоэлектрических преобразователей (18), которая представляет собой одну или несколько герметичных полостей (20), расположенных в корпусе (21) солнечной батареи и заполненных теплоаккумулирующим веществом.

Нагревательная система // 2737650

Изобретение относится к нагревательной системе (100), в состав которой входят районная сеть (1) охлаждения и локальная нагревательная система (200), сконфигурированная с возможностью обогревать здание и/или обеспечивать получение горячей водопроводной воды. Предлагаемая система содержит подающий трубопровод (5) для входного потока охлаждающей текучей среды, имеющего первую температуру, и обратный трубопровод (8) для обратного потока охлаждающей текучей среды, имеющего вторую температуру, более высокую, чем первая температура.

Способ и устройство отопления и кондиционирования здания // 2725127

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а более конкретно, к способу и устройству для отопления и кондиционирования помещений здания в широком диапазоне температур наружного воздуха. Технический результат: снижение капитальных затрат, экономия топлива, повышение эффективности и надежности круглогодичной работы систем отопления и кондиционирования здания в районах с низкими температурами наружного воздуха.

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.

Способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения здания // 2705016

Изобретение относится к области энергосберегающего теплохладоснабжения с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, в данном случае - теплоты грунтового массива. Предлагается способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения, предусматривающий в холодный период использование всех зон грунтового теплообменника для извлечения низкопотенциальной теплоты грунта с помощью теплонасосного оборудования, а в жаркий период, при наличии нагрузки кондиционирования, как минимум одна зона переключается на хладоснабжение здания за счет накопленного за отопительный период хладоресурса грунта, причем напрямую, минуя теплонасосное оборудование, что позволяет экономить электрическую энергию.

Теплообменная установка для транспортного средства // 2692133

Изобретение относится к теплообменным установкам для транспортных средств. Теплообменная установка включает аккумуляторную батарею, электродвигатель и систему трансмиссии, тепловой насос и теплообменник.

Теплонасосная установка для отопления и горячего водоснабжения // 2679484

Изобретение относится к системам отопления с тепловыми насосами, использующими тепло низкотемпературных источников для автономного отопления и горячего водоснабжения. Задачей предложенного изобретения является обеспечение эффективности работы ТНУ компрессионного типа с горизонтальным грунтовым внешним контуром путем регулярного восстановления теплового баланса грунта в зоне теплообменника внешнего грунтового контура, а также повышение надежности работы компрессора ТНУ за счет улучшения условий смазки и охлаждения деталей компрессора.

Способ регулирования заданного значения температуры теплопередающей среды // 2655154

Изобретение относится к способу регулирования заданного значения температуры теплопередающей среды и к системе отопления. Способ регулирования заданного значения температуры теплопередающей среды, циркулирующей в системе отопления или охлаждения, причем контур содержит множество теплопередающих блоков, каждый из которых оборудован температурно-управляемым клапаном.

Устройство для рекуперации отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (снр) при пиковой электрической нагрузке и способ его работы // 2645652

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы. Устройство содержит внутреннюю секцию энергетической установки и теплообменную секцию, причем указанная внутренняя секция содержит теплообменник, электрический тепловой насос для рекуперации отработанного тепла, электрический тепловой насос для аккумуляции энергии, высокотемпературный /низкотемпературный баки для хранения воды, нагреватель тепловых контуров, клапаны и циркуляционные водяные насосы.

Способ использования теплоты вытяжного вентиляционного воздуха здания для системы горячего водоснабжения и нужд отопления и система для его реализации // 2761700

Группа изобретений относится к области энергосбережения, а именно к устройствам для рекуперации теплого вытяжного воздуха помещений в системах горячего водоснабжения (ГВС) и отопления здания. Способ использования вытяжного вентиляционного воздуха здания для системы горячего водоснабжения (ГВС) и нужд отопления, при котором в теплом чердаке, являющемся накопителем вентиляционного воздуха, производят отбор вентиляционного воздуха с выходов как минимум двух вентиляционных коллекторов, принудительно вентилятором подают в корпус вентиляционной установки.