СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, ГОРЯЧЕГО И ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, ГОРЯЧЕГО И ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ


RU (11) 2306489 (13) C1

(51) МПК
F24D 11/02 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2006109308/03 
(22) Дата подачи заявки: 2006.03.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.03.23 
(45) Опубликовано: 2007.09.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2163703 A1, 27.02.2001. RU 2266479 С1, 20.12.2005. RU 2095581 С1, 10.11.1997. SU 1281832 A1, 07.01.1987. SU 1815519 A1, 15.05.1993. 
(72) Имя изобретателя: Андрющенко Анатолий Иванович (RU); Николаев Юрий Евгеньевич (RU); Новиков Дмитрий Викторович (RU); Федоров Роман Валерьевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 410054, г.Саратов, Политехническая, 77, СГТУ, отдел ИТИС 

(54) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, ГОРЯЧЕГО И ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относится к области теплоэнергетики и водоснабжения городов и может быть использовано при снабжении потребителей теплотой для отопления, горячей и холодной водой питьевого качества. Технический результат: повышение экономичности системы теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения потребителей. Система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения включает ТЭЦ, соединенную трубопроводом сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащим по крайней мере испаритель и конденсатор. Вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды. Конденсатор теплового насоса также своим входом подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выходы испарителя и конденсатора теплового насоса подключены через баки-аккумуляторы к потребителям холодной и горячей воды соответственно. В систему введены пиковый водогрейный котел и второй тепловой насос, вход испарителя которого подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход подключен через бак-аккумулятор к потребителю холодной воды, конденсатор второго теплового насоса подключен к тепловому потребителю. При этом выход обратной воды теплового потребителя подключен к входу конденсатора, а вход теплового потребителя подключен к выходу конденсатора через пиковый водогрейный котел. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области теплоэнергетики и систем водоснабжения и может быть использовано при обеспечении потребителей теплотой, горячей и холодной водой.

Известна 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, содержащим 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 подключены 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 основном теплоисточнике (ТЭЦ) последовательно включенных в тракт обратной сетевой воды встроенного теплофикационного 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 трубопроводах сетевой воды и к увеличению удельного расхода условного топлива на отпуск теплоты.

Наиболее близкой к предлагаемой является система централизованного теплоснабжения (пат. N 2163703 A1, SU, МКИ F 24 D 11/02), включающая центральный тепловой пункт, соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащим испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход соединен с потребителем горячей воды, выход и вход конденсатора теплового насоса подключены к потребителю теплоты. Тепловой насос выполнен абсорбционным бромисто-литиевым, в котором для испарения рабочего агента используют горячие газы, полученные за счет сжигания природного газа.

Недостатками известной системы централизованного теплоснабжения являются:

необходимость подачи на тепловой пункт сетевой воды с температурой, обусловленной режимом отпуска теплоты по "горячему водоснабжению", что приводит к снижению выработки электроэнергии на тепловой электростанции;

переменный характер разнородных тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения затрудняет их регулирование с образованием в ночной период избытков горячей воды и необходимости ее слива в канализацию, обусловливая потери тепловой энергии и снижение экономичности системы;

работа теплового насоса ограничена отопительным периодом, что снижает технико-экономические показатели системы;

схема не учитывает возможности использования теплового насоса для обеспечения нагрузки холодного водоснабжения потребителей.

Задачей изобретения является создание системы централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, 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, содержащим по крайней мере испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, согласно изобретению конденсатор теплового насоса также своим входом подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выходы испарителя и конденсатора теплового насоса подключены через баки-аккумуляторы к потребителям холодной и горячей воды соответственно, кроме того, в систему введены пиковый водогрейный котел и второй тепловой насос, вход испарителя которого подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход подключен через бак-аккумулятор к потребителю холодной воды, конденсатор второго теплового насоса подключен к тепловому потребителю, при этом выход обратной воды теплового потребителя подключен к входу конденсатора, а вход теплового потребителя подключен к выходу конденсатора через пиковый водогрейный котел.

На чертеже схематически изображена одна из возможных систем централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, реализующая предлагаемый способ.

Система содержит трубопровод 1 исходной воды, установку для очистки воды 2, теплофикационный пучок 3 конденсатора паровой турбины ТЭЦ, трубопровод сетевой воды 4, по которому сетевая вода подается к удаленному тепловому пункту. Удаленный тепловой пункт содержит два тепловых насоса, которые состоят из испарителя 5, конденсатора 6, компрессора 7, приводного электродвигателя 8, редукционного клапана 9, бака-аккумулятора горячей воды 10, бака-аккумулятора холодной воды 11, насосов горячей и холодной воды 12 и 13, пикового водогрейного котла 14, теплового потребителя 15.

Данная система работает следующим образом. Исходная вода подается по трубопроводу 1 на установку для очистки воды 2 на ТЭЦ и прокачивается через теплофикационный пучок 3 конденсатора паровой турбины, где нагревается за счет конденсации водяного пара, поступающего из паровой турбины. Нагретая и очищенная от вредных примесей питьевая вода подается в трубопровод 4. По сетевому трубопроводу 4 вода транспортируется до удаленного теплового пункта (например, внутриквартального), оборудованного компрессионными тепловыми насосами. В обоих тепловых насосах низкопотенциальную теплоту сетевой воды передают рабочему телу теплового насоса в испарителе 5, в результате этого охлажденную воду подают в бак-аккумулятор холодной воды 11, откуда насосом 13 направляют потребителю. Конденсацию рабочего тела первого теплового насоса осуществляют сетевой водой в конденсаторе 6, подаваемой из трубопровода 4. Нагретую в конденсаторе сетевую воду до температуры горячего водоснабжения направляют в бак-аккумулятор горячей воды 10, откуда насосом 12 откачивают потребителю. Конденсацию рабочего тела второго теплового насоса производят обратной водой от теплового потребителя. Нагревая последовательно воду в конденсаторе 6 второго теплового насоса и пиковом водогрейном котле 14, ее подают тепловому потребителю 15. Таким образом, описанная система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения обладает более высокой экономичностью за счет того, что:

1. Система содержит лишь один магистральный трубопровод сетевой воды, обеспечивающий нагрузку отопления, горячего и холодного водоснабжения. При этом температура сетевой воды может быть 30-40°С, что снижает тепловые потери и затраты в тепловые сети.

2. Процесс нагрева очищенной воды на ТЭЦ ведут лишь в теплофикационном пучке конденсатора, что не снижает выработку электроэнергии на станции.

3. Выравнивание суточных графиков горячего и холодного водоснабжения осуществляется за счет установки баков-аккумуляторов, что позволяет исключить сбросы избытков воды в канализацию.

4. Предлагаемая система позволяет одновременно вырабатывать тепловую энергию для отопления зданий, горячую и холодную воду в течение годового периода, увеличивая продолжительность работы теплового насоса, что улучшает технико-экономические показатели системы теплоснабжения.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, включающая ТЭЦ, соединенную трубопроводом 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 конденсатор теплового насоса также своим входом подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выходы испарителя и конденсатора теплового насоса подключены через баки-аккумуляторы к потребителям холодной и горячей воды соответственно, кроме того, в систему введены пиковый водогрейный котел и второй тепловой насос, вход испарителя которого подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход подключен через бак-аккумулятор к потребителю холодной воды, конденсатор второго теплового насоса подключен к тепловому потребителю, при этом выход обратной воды теплового потребителя подключен к входу конденсатора, а вход теплового потребителя подключен к выходу конденсатора через пиковый водогрейный котел.





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