СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ


RU (11) 2163703 (13) C1

(51) 7 F24D3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.02.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000107259/06 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.03.23 
(45) Опубликовано: 2001.02.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 1800235 A1, 07.03.1993. SU 1576788 A1, 07.07.1990. SU 1188460 A1, 30.10.1985. GB 1105095 A, 06.03.1968. US 4365742 A, 28.12.1982. 
(71) Имя заявителя: Томилов Виталий Георгиевич; Пугач Юрий Львович; Ноздренко Геннадий Васильевич; Пугач Лев Ицкович; Овчинников Юрий Витальевич; Щинников Павел Александрович; Капустин Валерий Андреевич; Евтушенко Евгений Анатольевич; Сазонов Иван Николаевич; Ловцов Анатолий Александрович; Травников Юрий Степанович; Школьников Соломон Самуилович 
(72) Имя изобретателя: Томилов В.Г.; Пугач Ю.Л.; Ноздренко Г.В.; Пугач Л.И.; Овчинников Ю.В.; Щинников П.А.; Капустин В.А.; Евтушенко Е.А.; Сазонов И.Н.; Ловцов А.А.; Травников Ю.С.; Школьников С.С. 
(73) Имя патентообладателя: Томилов Виталий Георгиевич; Пугач Юрий Львович; Ноздренко Геннадий Васильевич; Пугач Лев Ицкович; Овчинников Юрий Витальевич; Щинников Павел Александрович; Капустин Валерий Андреевич; Евтушенко Евгений Анатольевич; Сазонов Иван Николаевич; Ловцов Анатолий Александрович; Травников Юрий Степанович; Школьников Соломон Самуилович 
(98) Адрес для переписки: 630092, г.Новосибирск, пр. К. Маркса 20, НГТУ, каф. ТЭС, Щинникову П.А. 

(54) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при снабжении потребителей теплотой и горячей водой. Система содержит потребители теплоты и горячей воды, центральный тепловой пункт (ТЭЦ), соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, вход испарителя которого подключен к трубопроводу, а выход соединен с потребителем горячей воды, вход потребителя теплоты подключен к выходу конденсатора теплового насоса, выход потребителя теплоты соединен с входом абсорбера теплового насоса, а выход абсорбера - с входом конденсатора теплового насоса. Техническим результатом является повышение экономичности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при снабжении потребителей теплотой и горячей водой.

Известна система централизованного теплоснабжения включающая последовательный нагрев прямой сетевой воды в центральном тепловом пункте (ТЭЦ), пиковом подогревателе или котельной и удаленном тепловом пункте (Г.С.Рузавина, патент N 2002169 C1, RU), который включает теплообменник горячего водоснабжения первой и второй ступеней с греющими и нагреваемыми линиями, трубопроводы горячей, циркуляционной и холодной воды, тепловые насосы, регулирующие и обратные клапаны, задвижки, бак-аккумулятор, два дополнительных обводных трубопровода, причем конденсатор первого теплового насоса установлен на линии нагреваемой воды после теплообменника первой ступени, а испаритель и конденсатор второго теплового насоса соответственно размещены на трубопроводах холодной и горячей воды. Транспортирование сетевой воды осуществляют по прямому и обратному трубопроводам сетевой воды.

Недостатками известной системы централизованного теплоснабжения являются:

наличие двух магистральных трубопроводов прямой и обратной сетевой воды, что приводит к увеличению капитальной и эксплуатационной составляющей затрат в тепловые сети;

наличие на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) последовательно включенных в тракт обратной сетевой воды встроенного пучка конденсатора паровой турбины, сетевых подогревателей нижнего и верхнего отборов и пикового подогревателя или котельной для нагрева теплоносителя до температур, обусловленных покрытием пиковой части графика тепловой нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды и к высоким удельным расходам условного топлива на отпуск теплоты на центральном тепловом пункте (ТЭЦ);

наличие двух тепловых насосов, двух дополнительных обводных трубопроводов, большого количества запорной и регулирующей арматуры, что приводит к увеличению капитальной и эксплуатационной составляющей затрат в удаленный тепловой пункт.

Наиболее близкой к предлагаемой является система централизованного теплоснабжения (а.с. N 1800235 A1, SU, МКИ F 24 D 11/02), включающая удаленные друг от друга основной и пиковый теплоисточники и потребитель, заключающаяся в подаче прямой сетевой воды по подающей магистрали от основного теплоисточника к пиковому и теплопотребителю и возврате обратной сетевой воды по обратной магистрали. Удаленный теплоисточник оборудован тепловым насосом, содержащем по крайней мере испаритель и конденсатор. В тепловом насосе часть тепла прямой сетевой воды используют для получения пара рабочего тела (в испарителе), а конденсацию отработавшего пара рабочего тела ведут обратной сетевой водой (в конденсаторе), при этом нагретую воду подают на смешение с прямой сетевой водой. В данной системе вход и выход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, вход конденсатора теплового насоса подключен к трубопроводу обратной сетевой воды, а выход конденсатора соединен с трубопроводом прямой сетевой воды.

Недостатками известной системы централизованного теплоснабжения являются:

наличие двух магистральных трубопроводов прямой и обратной сетевой воды, что приводит к увеличению капитальной и эксплуатационной составляющей затрат в тепловые сети;

наличие на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) последовательно включенных в тракт обратной сетевой воды встроенного пучка конденсатора паровой турбины, сетевых подогревателей нижнего и верхнего отборов для нагрева теплоносителя до температур, обусловленных графиком теплофикационной нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды и к высоким удельным расходам условного топлива на отпуск теплоты на центральном тепловом пункте (ТЭЦ);

необходимость наличия в удаленном тепловом пункте кроме теплового насоса пиковой водогрейной котельной (ПВК) для покрытия пиковой части графика теплофикационной нагрузки, что приводит к увеличению капитальной и эксплуатационной составляющей затрат в удаленный тепловой пункт.

Задачей изобретения является создание системы централизованного теплоснабжения, являющейся более экономичной.

Поставленная задача достигается тем, что в известной системе централизованного теплоснабжения, включающей потребители теплоты и горячей воды, центральный тепловой пункт, соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащем, в свою очередь, как минимум испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, выход испарителя теплового насоса соединен с потребителем горячей воды, а вход и выход конденсатора теплового насоса подключены к входу потребителю теплоты.

Тепловой насос может быть выполнен абсорбционным бромисто-литиевым.

На чертеже схематически изображена одна из возможных систем централизованного теплоснабжения, реализующая предлагаемый способ.

Система содержит трубопровод 1 прямой сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта (ТЭЦ) к удаленному (например, внутриквартальному) тепловому пункту. Удаленный тепловой пункт содержит тепловой насос, который состоит из генератора 2, конденсатора 3, регенеративного теплообменника 4, испарителя 5, абсорбера 6, бромисто-литиевого тракта 7, контура рабочего агента 8 и отопительного контура 9 циркуляционной воды, обеспечивающей отпуск теплоты потребителю 10. Кроме того, удаленный тепловой пункт оборудован камерой сгорания 11 высокореакционного топлива и дымовой трубой 12 для удаления продуктов сгорания. В систему входит также и потребитель горячей воды 13. При этом вход испарителя 5 теплового насоса подключен к трубопроводу 1 прямой сетевой воды, выход испарителя 5 теплового насоса соединен с потребителем 13 горячей воды, вход потребителя 10 теплоты подключен к выходу конденсатора 3 теплового насоса, выход потребителя 10 теплоты соединен со входом абсорбера 6 теплового насоса, а выход абсорбера 6 соединен со входом конденсатора 3. Связанные между собой конденсатор 3 и абсорбер 6 теплового насоса и потребитель теплоты 10 образуют отопительный контур 9 циркуляционной воды.

Данная система работает следующим образом.

От центрального теплового пункта (ТЭЦ) сетевую воду с температурой, обусловленной режимом отпуска теплоты "по горячему водоснабжению", по трубопроводу прямой сетевой воды 1 подают в удаленный (например, внутриквартальный) тепловой пункт, оборудованный абсорбционным бромисто-литиевым тепловым насосом. Низкопотенциальную теплоту прямой сетевой воды передают воде, циркулирующей в отопительном контуре 9 в испарителе 5 и абсорбере 6 теплового насоса. Повышение температуры воды, циркулирующей в отопительном контуре, до температуры, обусловленной графиком потребления теплоты потребителем 10 в отопительный период, осуществляют в конденсаторе 3 теплового насоса.

Процесс повышения температуры в отопительном контуре ведут за счет циркуляции абсорбента и рабочего агента в бромисто-литиевом тракте 7 и контуре рабочего агента 8 соответственно. Для испарения рабочего агента в генератор 2 теплового насоса подают горячие газы, полученные в результате сжигания высокореакционного топлива, например природного газа в камере сгорания 11, которые затем удаляют через дымовую трубу 12. Пар рабочего агента срабатывает в конденсаторе 3 теплового насоса с отдачей теплоты циркуляционной воде отопительного контура 9. В регенеративном теплообменнике 4 теплового насоса осуществляют регенеративный нагрев абсорбента (бромистого лития).

Сетевую воду, охлажденную до температуры, обусловленной графиком "горячего водоснабжения" в испарителе 5 теплового насоса, подают непосредственно в систему горячего водоснабжения потребителю 13 горячей воды.

При этом процесс нагрева сетевой воды на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) осуществляют лишь в сетевом подогревателе нижнего теплофикационного отбора до температуры, обусловленной графиком нагрузки по "горячему водоснабжению".

Таким образом, описанная система централизованного теплоснабжения обладает более высокой экономичностью за счет того, что:

1. Система содержит лишь один магистральный трубопровод прямой сетевой воды, что снижает потери в тепловых сетях и затраты в тепловые сети.

2. Процесс нагрева сетевой воды на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) ведут лишь в сетевом подогревателе нижнего теплофикационного отбора до температур, обусловленных графиком нагрузки "горячего водоснабжения", что, в свою очередь, снижает температуру прямой сетевой воды и как следствие - потери теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды.

3. Снижение температуры прямой сетевой воды ведет к увеличению выработки электроэнергии на тепловом потреблении за счет увеличения пропуска пара в конденсатор паровой турбины на ТЭЦ.

4. Снижение температуры прямой сетевой воды ведет к уменьшению объемного расхода сетевой воды и, как следствие, - к уменьшению диаметров трубопроводов, что снижает капиталовложения и тепловые потери в них.

5. Снижение температуры прямой сетевой воды ведет к отказу от использования на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) пиковых водогрейных котлов (ПВК) и сетевых подогревателей верхнего теплофикационного отбора, что снижает расход топлива на выработку теплоты на ТЭЦ и снижает капиталовложения в ТЭЦ.

6. Отсутствие пикового водогрейного котла на удаленном тепловом пункте упрощает схемные и конструктивно-компоновочные решения последнего и снижает капитальную и эксплуатационную составляющую затрат в него. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Система централизованного теплоснабжения, включающая потребители теплоты и горячей воды, центральный тепловой пункт, соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащим по крайней мере испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, отличающаяся тем, что выход испарителя теплового насоса соединен с потребителем горячей воды, а выход и вход конденсатора теплового насоса подключены к потребителю теплоты.

2. Система централизованного теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что тепловой насос выполнен абсорбционным бромисто-литиевым.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+тепло -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "тепло" будут найдены слова "тепловой", "тепловым" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("тепло!").


Теплогенераторы, устройства для нагрева жидких сред и их применение | Теплогенераторы, устройства для нагрева воздуха и других газообразных сред и их применение | Системы и способы теплоснабжения потребителя | Солнечные, ветровые, геотермальные способы генерирования и использования тепловой энергии | Альтернативные способы генерирования и использования тепловой энергии


Рейтинг@Mail.ru