ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2287743

СИСТЕМА СНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ ТЕПЛОМ И ХОЛОДНОЙ ВОДОЙ (СИСТЕМА 3 Т)

СИСТЕМА СНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ ТЕПЛОМ И ХОЛОДНОЙ ВОДОЙ (СИСТЕМА 3 Т)

Имя изобретателя: Аничхин Александр Глебович 
Имя патентообладателя: Аничхин Александр Глебович
Адрес для переписки: 117465, Москва, ул. Профсоюзная, 156, корп.1, кв.202, А.Г. Аничхин
Дата начала действия патента: 2005.03.29 

Изобретение относится к технике отопления, вентиляции, горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения зданий. Технический результат: повышение эффективности учета тепловой энергии, потребляемой потребителем, при увеличении их функциональных возможностей, а также повышение качества, условий эксплуатации и сокращение сроков строительства. Система снабжения здания теплом и холодной водой содержит подведенные к зданию магистральные трубопроводы тепло- и холодного водоснабжения, соединенные через запорные задвижки и соответственно через теплосчетчик и водомер с разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения, соединенными с потребителями посредством стояков соответственно со смесителями холодного водоснабжения, подключенными к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения, и индивидуальными системами отопления, причем система у каждого потребителя дополнительно оборудована установленными в местах присоединения потребителей к стоякам термотрансформирующими агрегатами, которые подключены с одной стороны к подающим и обратным стоякам теплоснабжения и стояку холодного водоснабжения, а с другой стороны - к индивидуальной системе отопления и смесителю с циркуляционным трубопроводом горячего водоснабжения, на последнем смонтирован циркуляционный насос и расширительный бак; причем термотрансформирующий агрегат включает в себя по меньшей мере два теплообменника один из которых одной полостью включен в циркуляционный трубопровод горячего водоснабжения, другой полостью подключен на входе и выходе к подающему стояку теплоснабжения; а второй теплообменник - одной полостью подключен к смесителю и стояку холодного водоснабжения, а другой полостью - на входе соответственно к подающему стояку и обратному трубопроводу индивидуальной системы отопления, а на выходе - к обратному стояку теплоснабжения.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к технике отопления, вентиляции, горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения.

Известны системы снабжения здания теплом и холодной водой, которые содержат подведенные к зданию магистральные трубопроводы тепло- и холодного водоснабжения, соединенные через запорные задвижки и соответственно через разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения, соединенными с потребителями посредством стояков соответственно со смесителями холодного водоснабжения, подключенными к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения, и индивидуальными системами отопления (см. Справочник проектировщика Внутренние санитарно-технические устройства, часть 1 "Отопление, водопровод, канализация" под ред. Староверова И.Г. - М.: Стройиздат, 1975, стр.70-102).

В связи с возникшей потребностью определения у каждого потребителя количеств потребленной им теплоты и холодной и горячей воды последнее время появились системы снабжения здания теплом и холодной водой, которые содержат подведенные к зданию магистральные трубопроводы тепло- и холодного водоснабжения, соединенные через запорные задвижки и соответственно через теплосчетчик и водомер с разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения, соединенными с потребителями посредством стояков соответственно со смесителями холодного водоснабжения, подключенными к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения, и индивидуальными системами отопления (см. СниП "Отопление, вентиляция и кондиционирование" СниП 2.04.05-91* п.3.15).

Данным системам свойственны следующие недостатки:

- Обеспечивают учет потребленного количества теплоты и холодной воды, но требуют повышенное количество теплосчетчиков и водомеров (на горячее водоснабжение - водомер и теплосчетчик; и на систему отопления - теплосчетчик).

- Не обеспечивают у потребителя подогрева приточного воздуха при организации принудительной вентиляции, что при внедрении герметичных стеклопакетов, становится насущной потребностью. А при возникшей потребности устройства вентиляции дополнительно необходимо организовать дополнительную прокладку от запорных задвижек и теплосчетчика к потребителю труб теплоснабжения воздухонагревателей приточного воздуха с установкой на подводках еще дополнительных теплосчетчиков.

- Кроме того, при современной практике строительства, когда потребитель не может по своему усмотрению решать вопросы температурного режима в помещениях устройством обогреваемых полов, не оказывая отрицательного влияния на другие системы (горячего водоснабжения).

Предлагаемая система позволяет избежать указанных недостатков и, кроме того, повысить эффективность учета тепловой энергии, потребляемой потребителем, при увеличении их функциональных возможностей.

При индустриальном изготовлении термотрансформирующих агрегатов повышается качество и сокращаются сроки строительства, улучшаются условия эксплуатации.

Данные положительные качества предлагаемой системы достигаются тем, что система снабжения здания теплом и холодной водой, содержащая подведенные к зданию магистральные трубопроводы тепло- и холодного водоснабжения, соединенные через запорные задвижки и соответственно через теплосчетчик и водомер с разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения, соединенными с потребителями посредством стояков соответственно со смесителями холодного водоснабжения, подключенными к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения, и индивидуальными системами отопления, у каждого потребителя дополнительно оборудована установленными в местах присоединения потребителей к стоякам термотрансформирующими агрегатами, которые подключены с одной стороны к подающим и обратным стоякам теплоснабжения и стояку холодного водоснабжения, а с другой стороны - к индивидуальной системе отопления и смесителю с циркуляционным трубопроводом горячего водоснабжения, на последнем смонтирован циркуляционный насос и расширительный бак; причем термотрансформирующий агрегат включает в себя, по меньшей мере, два теплообменника, один из которых одной полостью включен в циркуляционный трубопровод горячего водоснабжения, другой полостью подключен на входе и выходе к подающему стояку теплоснабжения; а второй теплообменник - одной полостью подключен к смесителю и стояку холодного водоснабжения, а другой полостью - на входе соответственно к подающему стояку и обратному трубопроводу индивидуальной системы отопления, а на выходе - к обратному стояку теплоснабжения, кроме того, термотрансформирующий агрегат может быть дополнительно снабжен

а) насосным смесительным устройством, подключенным соответственно к индивидуальной системе отопления и подающему и обратному стоякам теплоснабжения;

б) воздухоподогревателем, имеющим насосное смесительное устройство, подключенное к подающему и обратному стоякам теплоснабжения;

в) воздухо- и водоподогревателями, полости которых соединены между собой циркуляционным кольцом с насосом и расширительным баком, а вторая полость водоподогревателя присоединена к стоякам;

г) расширительным баком и отопительным теплообменником, который одной полостью через насос включен в систему индивидуального отопления, а другой - к подающему и обратному стоякам теплоснабжения, причем расширительный бак присоединен к системе индивидуального отопления.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг.1-7.

Фиг.1 - система снабжения здания теплом и холодной водой (принципиальная схема)

Фиг.2 - схема термотрансформирующего агрегата, выполненного для индивидуальных систем горячего водоснабжения на базе теплообменников, а для индивидуальных систем отопления и вентиляции потребителя, присоединенными непосредственно к подающему и обратному стоякам теплоснабжения

Фиг.3 - схема термотрансформирующего агрегата, выполненного для индивидуальных систем горячего водоснабжения на базе теплообменников, а для индивидуальных систем отопления и вентиляции потребителя с насосными смесительными устройствами

Фиг.4 - схема термотрансформирующего агрегата, выполненного для индивидуальных систем горячего водоснабжения на базе теплообменников, а для индивидуальных систем отопления с насосными смесительными устройствами

Фиг.5 - схема термотрансформирующего агрегата, выполненного для индивидуальных систем горячего водоснабжения и индивидуальных систем отопления и вентиляции потребителя на базе теплообменников

Фиг.6 - условные обозначения

Фиг.7 - примерная схема компоновки термотранформирующего агрегата

Представленные на чертежах системы и схемы термотрансформируюших агрегатов могут быть дополнены различными сочетаниями (из указанных на чертежах) выполнения присоединений индивидуальных систем к стоякам.

Система снабжения здания теплом и холодной водой содержит подведенные к зданию (1) магистральные трубопроводы тепло- (2) и холодного (3) водоснабжения, которые через запорные задвижки (4, 5, 6,) и через теплосчетчик (7) и водомер (8) соединены с разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными (9, 10, 11) трубопроводами теплоснабжения. От этих трубопроводов к потребителям отходят соответственно стояки (12) холодного водоснабжения и (13, 14) теплоснабжения. Первые из которых (12) подведены к смесителям (15), присоединенным циркуляционным (16) трубопроводом системы горячего водоснабжения. Стояки (13, 14) подключены к индивидуальным системам отопления (17).

Согласно изобретению система снабжения здания теплом и холодной водой у каждого потребителя дополнительно оборудована термотрансформирующими агрегатами (18), которые подключены с одной стороны к подающим и обратным стоякам теплоснабжения (13, 14) и стояку холодного водоснабжения (12), а с другой стороны к индивидуальной системе отопления (17) и смесителю (15) с циркуляционным трубопроводом (16), на котором смонтирован циркуляционный насос (19) и расширительный бак (20). Термотрансформирующий агрегат состоит по меньшей мере из двух теплообменников (21, 22), один из которых (21) одной полостью включен в циркуляционный трубопровод (16) горячего водоснабжения, а другой полостью подключен на входе и выходе к подающему стояку теплоснабжения (13). Второй теплообменник (22) - одной полостью подключен к смесителю (15) и стояку холодного водоснабжения (12), а другой - на входе соответственно к подающему и обратному стоякам теплоснабжения, а на выходе - к обратному стояку (14) теплоснабжения. Как вариант термотрансформирующий агрегат может быть дополнительно оборудован насосным смесительным устройством (23), подключенным соответственно к индивидуальной (17) системе отопления и подающему и обратному стоякам (13, 14) теплоснабжения. В случае если на систему снабжения здания теплом и холодной водой возлагаются задачи снабжения потребителей подогретым приточным вентиляционным воздухом, то термотрансформирующий агрегат дополнительно оборудуется воздухоподогревателем (24), имеющим насосное смесительное устройство (25), подключенное к подающему и обратному стоякам (13, 14) теплоснабжения.

Иногда, когда в индивидуальных системах отопления не допускается повышенное давление, термотрансформирующий агрегат следует выполнять с расширительным баком (26) и отопительным теплообменником (27), который одной полостью через насос (28) включен в систему индивидуального отопления (17), а другой - к подающему и обратному стоякам (13, 14) теплоснабжения, причем расширительный бак (26) присоединен к системе (17) индивидуального отопления.

Теплоснабжение воздухоподогревателей (24, 29) может осуществляться по закрытой системе, для чего термотрансформирующий агрегат необходимо дополнительно оборудовать воздухо- и водоподогревателями (28, 29), полости которых соединены между собой циркуляционным кольцом (30) с насосом (31) и расширительным баком (32), а вторая полость водоподогревателя (29) присоединена к стоякам (13, 14) теплоснабжения.

В зависимости от условий использования агрегата последние могут оборудоваться:

33 - регуляторами давления,

34 - индивидуальными водомерами,

35 - фильтрами воды,

36 - балансировочными кранами,

37 - индивидуальными запорными кранами,

38 - индивидуальными теплосчетчиками потребителя,

39 - регуляторами перепада давления,

40 - обратными клапанами,

41 - циркуляционными насосами,

42 - регулирующими вентилями,

43 - датчиками температуры воздуха,

43w - датчиками температуры воды,

44 - реле протока,

45 - регулирующими трехходовыми клапанами,

46 - перепускными клапанами.

Система снабжения здания теплом и холодной водой работает следующим образом.

По подведенным к зданию 1 магистральным трубопроводам 2 подводится и отводится теплоноситель, а по магистральному трубопроводу 3 холодная вода для целей водоснабжения. Далее теплоноситель и холодная вода через запорные задвижки 4, 5, 6, и через теплосчетчик 7 и водомер 8 поступают в трубопроводы, разводящие по зданию теплоноситель к подающим и обратным стоякам 13, 14 и холодную воду к стоякам 12. Стояки 13, 14 подключены к индивидуальным системам отопления 17 каждого потребителя, а к стояку холодного водоснабжения 12 подключены смесители 15, к которым подсоединены у каждого потребителя циркуляционный трубопровод 16 горячего водоснабжения. Согласно изобретению у каждого потребителя в местах присоединения стояков к индивидуальным системам отопления и смесителям водоснабжения размещены термотрансформирующие агрегаты 18, подсоединенные к стоякам 12, 13, 14 систем водоснабжения и теплоснабжения и к индивидуальным системам отопления и циркуляционному трубопроводу 16 горячего водоснабжения со смесителем 15. Термотрансформирующие агрегаты предназначаются термической трансформации (изменения температуры и количества теплоты, давления рабочей среды в индивидуальных системах потребителя, приготовления горячей воды для системы горячего водоснабжения и обеспечения в ней постоянства температуры и требуемого расхода) теплоты, подведенной к потребителю по стоякам 13, 14 теплоснабжения, в зависимости от потребительских требований. Как правило, термотрансформирующий агрегат содержит по меньшей мере два теплообменника 21, 22. Теплообменник 21 одной полостью включен в циркуляционный трубопровод 16 горячего водоснабжения, а другой полостью подключен на входе и выходе к подающему стояку (13) теплоснабжения. Теплоноситель, поступающий в теплообменник, далее используется для поддержания температуры теплоносителя в индивидуальных системах отопления, вентиляции при помощи теплообменников или насосных смесительных устройств. Через этот теплообменник циркулирует и догревается только горячая вода, остывшая в трубопроводах системы горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая у смесителя воду с постоянной температурой. Теплообменник 22 одной полостью подключен к смесителю 15 и стояку 12, а другой полостью подсоединен на входе к подающему и обратному стоякам 13, 14; на выходе - только к обратному стояку 14. Данный теплообменник обеспечивает, при наличии водоразбора через смеситель 15, нагрев холодной воды водоснабжения до требуемой температуры системы горячего водоснабжения. Присоединение теплообменника на входе теплоносителя одновременно к обратному и подающему стоякам с оборудованием данного подсоединения обратными клапанами 40, циркуляционным насосом 41, регулирующими вентилями 42, перепускными клапанами 46 позволяет рационально использовать температурный потенциал обратной теплофикационной воды для приготовления горячей воды в системе водоснабжения.

Температура нагрева воды регулируется при помощи датчиков воды 43w и регулирующих вентилей 42 в сочетании с перепускным клапаном 46.

Подогрев циркуляционной воды системы горячего водоснабжения обеспечивается подающим теплоносителем, предназначенным для индивидуальных систем отопления, вентиляции и ГВС. Регулирование осуществляется регулирующим трехходовым. Далее теплоноситель после теплообменника 21 используется в индивидуальных системах отопления, вентиляции и в теплообменнике ГВС.

Индивидуальные системы отопления и вентиляции могут присоединяться непосредственно к подающему и обратному стоякам 13, 14 теплоснабжения (фиг.2). В этом случае в термотрансформирующем агрегате 18 предусматриваются для каждой системы регулирующие вентили 42, управляемые по сигналу датчиков температуры воздуха 43 у потребителя. Иногда, когда по температурным параметрам непосредственно не представляется возможным использовать теплоноситель с имеющимися температурами, то термотрансформирующие агрегаты могут оборудоваться насосными смесительными устройствами (фиг.3), которые по сигналу датчика температуры воздуха 43 регулируют температуру теплоносителя, поступающего в индивидуальные системы, регулирующими вентилями 42 (трехходовыми клапанами 45) и перепускными клапанами 46.

Если гидростатическое давление в системе высокое и нельзя его снизить, не выдерживает оборудование индивидуальных систем. То термотрансформирующий агрегат должен обязательно содержать теплообменники (фиг.4, 5), а индивидуальные системы, присоединенные к теплообменникам, оснащаются циркуляционными насосами 41, а на подводках теплоносителя к теплообменникам размещают регулирующие вентили 42, работающие по сигналу датчиков температуры воздуха 43, установленных у потребителя.

На входе линий подсоединения термотрансформирующих агрегатов к стоякам 12, 13, 14 у каждого потребителя устанавливаются соответственно на линии холодного водоснабжения регулятор давления 33, индивидуальный водомер 34, водяной фильтр 35, запорный кран 37, а на линиях связи термотрансформирующих агрегатов со стояками теплоснабжения 13, 14 - регулятор перепада давления 39, индивидуальные теплосчетчики 38, балансировочный кран 36, фильтры 35, запорные краны 37.

В связи с тем что в предложенной системе по сравнению с известными к потребителю подводится три трубопровода (подающий и обратный трубопроводы теплоносителя и трубопровод холодного водоснабжения) вместо 5 (1 подающий и 2 обратных трубопровода теплоносителя и трубопроводы 3, 4, 5 холодного, горячего водоснабжения и циркуляционный ГВС) предлагаем систему обозначить как система "3Т".

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система снабжения здания теплом и холодной водой, содержащая подведенные к зданию магистральные трубопроводы тепло- и холодного водоснабжения, соединенные через запорные задвижки и соответственно через теплосчетчик и водомер с разводящими по зданию трубопроводами холодного водоснабжения и подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения, соединенными с потребителями посредством стояков соответственно со смесителями холодного водоснабжения, подключенными к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения, и индивидуальными системами отопления, отличающаяся тем, что система у каждого потребителя дополнительно оборудована установленными в местах присоединения потребителей к стоякам термотрансформирующими агрегатами, которые подключены с одной стороны к подающим и обратным стоякам теплоснабжения и стояку холодного водоснабжения, а с другой стороны - к индивидуальной системе отопления и смесителю с циркуляционным трубопроводом горячего водоснабжения, на последнем смонтирован циркуляционный насос и расширительный бак; причем термотрансформирующий агрегат включает в себя по меньшей мере два теплообменника, один из которых одной полостью включен в циркуляционный трубопровод горячего водоснабжения, другой полостью подключен на входе и выходе к подающему стояку теплоснабжения, а второй теплообменник одной полостью подключен к смесителю и стояку холодного водоснабжения, а другой полостью - на входе соответственно к подающему стояку и обратному трубопроводу индивидуальной системы отопления, а на выходе - к обратному стояку теплоснабжения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что термотрансформирущий агрегат дополнительно снабжен насосным смесительным устройством, подключенным соответственно к индивидуальной системе отопления и подающему и обратному стоякам теплоснабжения.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что термотрансформирующий агрегат дополнительно снабжен воздухоподогревателем, имеющим насосное смесительное устройство, подключенное к подающему и обратному стоякам теплоснабжения.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что термотрансформирующий агрегат снабжен расширительным баком и отопительным теплообменником, который одной полостью через насос включен в систему индивидуального отопления, а другой - к подающему и обратному стоякам теплоснабжения, причем расширительный бак присоединен к системе индивидуального отопления.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что термотрансформирующий агрегат дополнительно оборудован воздухо- и водоподогревателями, полости которых соединены между собой циркуляционным кольцом с насосом и расширительным баком, а вторая полость водоподогревателя присоединена к стоякам теплоснабжения.

Версия для печати
Дата публикации 25.01.2007гг


вверх