EA012946B1 - The method of modernizing a house energy supply system - Google Patents

The method of modernizing a house energy supply system Download PDF

Info

Publication number
EA012946B1
EA012946B1 EA200802164A EA200802164A EA012946B1 EA 012946 B1 EA012946 B1 EA 012946B1 EA 200802164 A EA200802164 A EA 200802164A EA 200802164 A EA200802164 A EA 200802164A EA 012946 B1 EA012946 B1 EA 012946B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
energy
heating
gas
consumption
Prior art date
Application number
EA200802164A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200802164A1 (en
Inventor
Сергей Николаевич Осипов
Владимир Митрофанович Пилипенко
Original Assignee
Научно-Исследовательское И Проектно-Технологическое Республиканское Унитарное Предприятие "Институт Ниптис Им. Атаева С.С."
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательское И Проектно-Технологическое Республиканское Унитарное Предприятие "Институт Ниптис Им. Атаева С.С." filed Critical Научно-Исследовательское И Проектно-Технологическое Республиканское Унитарное Предприятие "Институт Ниптис Им. Атаева С.С."
Publication of EA200802164A1 publication Critical patent/EA200802164A1/en
Publication of EA012946B1 publication Critical patent/EA012946B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60Planning or developing urban green infrastructure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17District heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Abstract

The invention relates to modernization and reconstruction of old buildings equipped with gas instantaneous water heaters that allows, if required, increasing thermoelectric plant extraction ration to afford to considerably save primary fuel. The proposed invention can be applied to municipal district heating systems for which a considerable part of energy is provided by virtue of a heating cycle of the thermoelectric plant or similar ones using secondary energy resources. According to the invention during reconstruction energy consumption for house heating is further reduced, hot water preparation by instantaneous water heaters is changed over to use direct delivery water whose temperature is reduced, and that is heated using a heating cycle of the thermoelectric plant and released gas flow rate is used to produce electric and heat energy at local gas piston installations or mini thermoelectric plants to compensate growth of energy consumption and maximum values thereof when modernizing and densifying a residential community or district.

Description

Изобретение относится к области модернизации и реконструкции старых зданий и сооружений, оборудованных для приготовления горячей воды газовыми проточными водонагревателями, как без повышения, так и с повышением плотности застройки старых микрорайонов, позволяющее не уменьшать, а при необходимости увеличивать коэффициент теплофикации ТЭЦ, что дает возможность существенно экономить первичное топливо. Предлагаемое изобретение применимо для систем городского централизованного энергоснабжения, для которых существенная часть энергии обеспечивается за счет теплофикационного цикла ТЭЦ или аналогичных с использованием ВЭР.The invention relates to the field of modernization and reconstruction of old buildings and structures equipped for preparing hot water with gas instantaneous water heaters, both without increasing and increasing the density of building of old microdistricts, allowing not to reduce, but to increase, if necessary, the coefficient of heat generation of thermal power plants, which makes it possible save primary fuel. The present invention is applicable for urban centralized energy supply systems, for which a substantial part of the energy is provided by the heat and power generation cycle of a CHP plant or similar using the SER.

Особенно в последней трети XX в., в связи с резким ростом цен на энергоресурсы проводятся обширные работы по уменьшению трансмиссионных и иных теплопотерь зданий с целью экономии расходов на отопление. Так, проводимая в Республике Беларусь тепловая модернизация зданий позволяет сократить трансмиссионные потери примерно в 2 раза, что уменьшает общий расход энергии на отопление примерно на 30% [1]. Использование канальных теплообменников-рекуператоров воздух-воздух [2] позволяет уменьшить общие энергозатраты на отопление жилых зданий еще примерно в 2 раза, что уменьшает общие потери тепла по сравнению с первоначальными до тепловой реабилитации почти в 3 раза. Полученную экономию энергии можно частично направить на теплоснабжение новых зданий, построенных для уплотнения застройки старых микрорайонов и жилых массивов, имеющих внутри застроенных периметров кварталов значительные свободные площади, а также на устройство централизованного горячего водоснабжения вместо квартирных газовых проточных водонагревателей. Только такое использование сэкономленного тепла в системах теплоснабжения со значительной долей теплофикационного режима ТЭЦ позволяет оправдать существенные затраты на тепловую модернизацию зданий и использование квартирных теплообменников воздух-воздух. При замене одного газового водонагревателя на централизованное горячее водоснабжение в соответствии с п.6.3 СНБ 4.03.01-98 (с.6) годовой расход природного газа уменьшается на 150 м3 (с 250 до 100 м3 на приготовление пищи). Поэтому в связи с постоянным ростом стоимости газа особенно интенсивным (почти в 4 раза) в период 2007-2010 гг. повышение эффективности использования теплофикационного режима ТЭЦ путем замены газовых проточных водонагревателей может иметь особое значение для повышения энергосбережения жилого сектора. Кроме того, переход на централизованное горячее водоснабжение существенно повышает уровень безопасности жизнедеятельности людей, т. к. с каждым годом количество смертельных случаев при использовании газовых проточных водонагревателей увеличивается.Especially in the last third of the 20th century, due to the sharp rise in energy prices, extensive work was carried out to reduce transmission and other heat losses of buildings in order to save heating costs. Thus, the thermal modernization of buildings conducted in the Republic of Belarus makes it possible to reduce transmission losses by about 2 times, which reduces the total energy consumption for heating by about 30% [1]. The use of air-air duct heat exchangers-heat exchangers [2] makes it possible to reduce the total energy consumption for heating residential buildings by another 2 times, which reduces the total heat loss compared to the initial heat recovery by almost 3 times. The resulting energy savings can be partially channeled into the heat supply of new buildings constructed to compact the buildings of old microdistricts and residential areas that have significant vacant areas inside the built-up quarter perimeters, as well as to centralized hot water supply instead of residential gas instantaneous water heaters. Only such use of the saved heat in heat supply systems with a significant share of the heat generation mode of a CHP plant makes it possible to justify the substantial costs for the thermal modernization of buildings and the use of apartment air-to-air heat exchangers. When replacing a single gas water heater with a centralized hot water supply in accordance with paragraph 6.3 of the National Security Service 4.03.01-98 (p. 6), the annual consumption of natural gas is reduced by 150 m 3 (from 250 to 100 m 3 for cooking). Therefore, due to the constant increase in the cost of gas, it is especially intense (almost 4 times) in the period 2007-2010. Improving the efficiency of using the heat and power plant mode by replacing gas instantaneous water heaters may be of particular importance for improving the energy saving of the residential sector. In addition, the transition to a centralized hot water supply significantly increases the level of life safety of people, because every year the number of deaths when using gas instantaneous water heaters increases.

Прямых аналогов предлагаемому изобретению найти не удалось.Direct analogues of the proposed invention could not be found.

В качестве прототипа можно принять представленную в [3, рис. 13.2, с.421] зависимость удельной экономии расчетных затрат от присоединенной тепловой нагрузки, из которой видна общая тенденция резкого повышения затрат при уменьшении коэффициента теплофикации меньше оптимального значения. К недостатку прототипа следует отнести отсутствие поддержания оптимального значения коэффициента теплофикации не только с изменением температуры наружного воздуха в течение отопительного сезона, но и при изменении тепловой нагрузки вследствие тепловой модернизации зданий и применения теплообменников-рекуператоров воздух-воздух. Превышение величины оптимального значения коэффициента теплофикации приводит к медленному снижению удельной экономии расчетных затрат в зависимости от присоединенной тепловой нагрузки.As a prototype, you can take presented in [3, Fig. 13.2, p.421] the dependence of the specific savings of the estimated costs of the attached heat load, from which one can see the general trend of a sharp increase in costs with a decrease in the cogeneration factor less than the optimal value. The disadvantage of the prototype should include the lack of maintaining the optimal value of the coefficient of heat not only with a change in outdoor temperature during the heating season, but also when the heat load due to thermal modernization of buildings and the use of air-to-air heat exchangers changes. Exceeding the value of the optimal value of the coefficient of heat generation leads to a slow decrease in the specific savings of estimated costs, depending on the attached heat load.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение компенсации присоединенной к ТЭЦ тепловой нагрузки в случае ее падения вследствие тепловой модернизации зданий и использовании теплообменников-рекуператоров воздух-воздух, достижение полезного использования высвободившейся присоединенной тепловой нагрузки без значительных затрат и длительной реконструкции всей системы теплоснабжения, а также повышение эффективности работы ТЭЦ при изменяющихся условиях энергетического снабжения зданий.The task of the invention is to provide compensation attached to the CHP heat load in the event of a fall due to thermal modernization of buildings and the use of heat exchangers, air-air heat exchangers, achieving beneficial use of the released attached heat load without significant costs and long-term reconstruction of the entire heat supply system, as well as improving efficiency CHP in the changing conditions of energy supply of buildings.

Поставленная задача решается достижением технического результата посредством предлагаемого способа реконструкции энергоснабжения здания, заключающегося в том, что проводят его тепловую модернизацию, устанавливают теплообменники-рекуператоры типа воздух-воздух, используют подачу прямой сетевой воды, нагретой полностью или частично за счет теплофикационного режима ТЭЦ. При этом согласно способа по изобретению дополнительно снижают уровень энергопотребления на отопление здания, переводят приготовление горячей воды с газовых проточных водонагревателей на использование прямой сетевой воды, температуру которой понижают и которую нагревают с использованием теплофикационного режима ТЭЦ, а высвобождаемый при этом расход газа направляют на производство электрической и тепловой энергии посредством дополнительно установленных локальных газопоршневых установок или миниТЭЦ с целью компенсации роста электропотребления и его пиковых значений при реконструкции и уплотнении жилого массива или района.The task is solved by the achievement of the technical result through the proposed method of reconstruction of the building energy supply, which consists in carrying out its thermal modernization, installing heat exchangers-recuperators of the air-to-air type, using a direct supply of network water heated in whole or in part by the heat and power plant. At the same time, according to the method of the invention, the level of energy consumption for heating the building is additionally reduced, the preparation of hot water is transferred from gas-fired hot water heaters to the use of direct mains water whose temperature is lowered and which is heated using the heat and power plant, and the gas consumption released is directed to the production of electric and thermal energy by means of additionally installed local gas piston installations or mini CHP in order to compensate for the growth of ropotrebleniya and its peak in the reconstruction and sealing of residential community or area.

Предлагаемый способ предусматривает при уменьшении уровня энергопотребления на отопление в результате тепловой модернизации и применения теплообменников-рекуператоров типа «воздухвоздух», который заключается в переводе нагрева бытовой горячей воды с газовых проточных водонагревателей на централизованную домовую систему горячего водоснабжения, работающую от общей сети теплоснабжения. При этом в системе газоснабжения города в соответствии с укрупненным нормативом СНБ 4.03.01-98 (с.6, п.6.3) высвобождается 150 м3/год природного газа на 1 человека, горячее водоснабThe proposed method provides for reducing the level of energy consumption for heating as a result of thermal modernization and the use of air-heat exchangers-heat exchangers, which consists in transferring domestic hot water heating from gas instantaneous water heaters to a centralized domestic hot water system operating from a common heat supply network. At the same time, in the gas supply system of the city, in accordance with the enlarged standard of the National Security Service 4.03.01-98 (p.6, p.6.3) 150 m 3 / year of natural gas is released per person, hot water supply

- 1 012946 жение которого централизованно за счет теплоснабжения.- 1 012 946 which is centralized due to heat supply.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 - графическая зависимость расхода теплоты на отопление от наружной температуры;The essence of the method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - graphical dependence of the heat consumption for heating on the outside temperature;

фиг. 2 - графики изменения температуры наружного воздуха 1нар (фиг. 2а), процентной доли тепловой нагрузки О (фиг. 2б) и температуры сетевой воды прямой (1пс) и обратной (1ос) от годовой продолжительности теплоснабжения для условий г. Минска.FIG. 2 - graphs of the variation of the outdoor air temperature 1 nar (fig. 2a), the percentage of the heat load O (fig. 2b) and the temperature of the supply water line (1 ps ) and the return (1 wasp ) of the annual duration of the heat supply for the conditions of the city of Minsk.

В качестве примера можно привести результаты расчетов для старого городского жилого массива с домами, оборудованными газовыми проточными водонагревателями, где проживает 16045 человек [4, с.221, табл. 4.2]. Для такого жилого массива расход теплоты на отопление Οι в зависимости от наружной температуры 1Н графически представлен линией 1 на фиг. 1. Там же линией 2 представлен расход теплоты на вентиляцию общественных зданий, который достаточно мал. Общий расход теплоты на отопление и вентиляцию жилого района до тепловой модернизации представлен линией 3. После тепловой модернизации всех зданий расход теплоты на отопление уменьшился примерно на 30-35% [1], что представлено пунктирной линией 4.As an example, one can cite the results of calculations for an old urban residential area with houses equipped with gas instantaneous water heaters, where 16045 people live [4, p.221, tab. 4.2]. For such a residential area, the heat consumption for heating Οι depending on the outside temperature 1 H is graphically represented by line 1 in FIG. 1. In the same place, line 2 represents the heat consumption for ventilation of public buildings, which is rather small. The total heat consumption for heating and ventilation of a residential area before the thermal modernization is represented by line 3. After the thermal modernization of all buildings, the heat consumption for heating decreased by approximately 30-35% [1], which is represented by dashed line 4.

В случае повсеместного применения теплообменников-рекуператоров воздух-воздух расход теплоты на отопление уменьшается примерно в 2 раза [2] от уровня теплопотребления после тепловой модернизации (фиг. 1, линия 5).In the case of the ubiquitous use of air-to-air heat exchangers, heat consumption for heating is reduced by about 2 times [2] from the level of heat consumption after thermal modernization (Fig. 1, line 5).

Как показывают расчеты, приведенные в [4, с.222], средний расход теплоты на централизованное горячее водоснабжение жилого района составляет = 50 МВт (фиг. 1, линия 6) и общая замена всех газовых проточных водонагревателей на централизованное горячее водоснабжение прибавляет эту величину к общему централизованному теплопотреблению (линия 7 - в случае только тепловой модернизации всех зданий и линия 8 - в случае тепловой модернизации зданий и повсеместного использования в жилом секторе теплообменников-рекуператоров воздух-воздух). Если принять в качестве начальной границы использования пиковых источников теплоты - 2°С (О = 100 МВт), то из сравнения линий 3 и 7 на фиг. 1 видно, что необходимая мощность пиковых источников остается примерно прежней и не требует какойлибо перестройки. При этом вся необходимая тепловая мощность до 100 МВт получается за счет теплофикационного режима в течение всего года кроме небольшого (2-3 недели) периода профилактического ремонта теплосети. Таким образом, перевод старых жилых зданий после тепловой модернизации с газовых проточных водонагревателей на централизованное горячее водоснабжение позволяет без каких-либо переделок использовать имеющуюся систему теплоснабжения и за счет теплого периода года (для условий г. Минска около 160 суток) расширить использование теплофикационного периода работы ТЭЦ.As shown by the calculations given in [4, p. 222], the average heat consumption for centralized hot water supply of a residential area is = 50 MW (Fig. 1, line 6) and the total replacement of all gas instantaneous water heaters with a centralized hot water supply adds this value to total centralized heat consumption (line 7 - in the case of only thermal modernization of all buildings and line 8 - in the case of thermal modernization of buildings and the widespread use of air-to-air heat exchangers in the residential sector). If we take as the initial limit of using peak heat sources - 2 ° С (О = 100 MW), then from the comparison of lines 3 and 7 in FIG. 1 shows that the required power of peak sources remains approximately the same and does not require any adjustment. At the same time, all the necessary heat output up to 100 MW is obtained due to the heat generation mode during the whole year except for a short (2-3 weeks) period of preventive maintenance of the heating network. Thus, the transfer of old residential buildings after thermal modernization from gas instantaneous water heaters to a centralized hot water supply allows using the existing heat supply system without any alterations and expanding the use of the heat generation plant for the heat and power plant operation due to the warm period of the year (for Minsk conditions). .

В случае, когда кроме тепловой модернизации квартиры оборудуются теплообменникамирекуператорами воздух-воздух, а газовые проточные водонагреватели заменяются системой централизованного горячего водоснабжения, общее потребление теплоты заметно уменьшается (фиг. 1, линия 8), что позволяет использовать пиковые источники теплоты только при наружной температуре 1Н < - 7°С и существенно экономить топливо. При этом доля теплофикационной теплоты ТЭЦ увеличивается, что уменьшает расход топлива на отопление и горячее теплоснабжение старых жилых массивов в результате модернизации. Кроме того на 16045 жителей высвобождается средний расход газа около 2,4 млн м3/год.In the case when, apart from the thermal modernization, apartments are equipped with air-to-air heat exchangers, and gas instantaneous water heaters are replaced by a centralized hot water system, the total heat consumption is noticeably reduced (Fig. 1, line 8), which allows the use of peak heat sources only when the outside temperature is 1 N <- 7 ° C and significantly save fuel. At the same time, the share of heat and heat of the CHP plant is increasing, which reduces the fuel consumption for heating and hot heat supply of old residential areas as a result of modernization. In addition, the average gas consumption of about 2.4 million m 3 / year is released for 16045 inhabitants.

В связи с резким (примерно в 3 раза) уменьшением расхода теплоты на отопление жилых помещений после их тепловой модернизации и рекуперации воздуха ранее установленные обогревательные приборы (радиаторы, конвекторы и т. п.) обладают явно излишней греющей способностью, что требует либо их замены, либо резкого изменения параметров внутридомового теплоносителя. Однако этот вопрос не однозначен, так как такие условия создают возможности корректировки температуры прямой сетевой воды до величины, при которой не требуется использования пиковых источников теплоты, а достаточно температуры воды теплофикационного цикла ТЭЦ. На фиг. 2 приведен типичный годовой график, на котором представлены графики изменения температур наружного воздуха 1нар (а), процентной доли тепловой нагрузки О (б) и температуры сетевой воды прямой (1пс) и обратной (1,,с) от годовой продолжительности теплоснабжения для условий г. Минска. Здесь (ОГодПик и ОГодТур - годовой отпуск теплоты от пикового источника и турбины - соответственно, а точками (о) обозначены расчетные предельные параметры отборов пара турбины при часовом коэффициенте теплофикации аТЭЦ = 0,5. С ростом стоимости топлива оптимальные значения коэффициентов теплофикации, по-видимому, будут возрастать, так как при теплофикации наиболее полно используется скрытая теплота парообразования воды. Поэтому представляется целесообразным снизить температуру прямой сетевой воды даже для пиковой наружной температуры (1Нар=-25°С) до 95-100°С и отказаться от использования пиковых источников теплоты, непосредственно расходующих топливо, и осуществлять теплоснабжение жилого района за счет теплофикационного режима ТЭЦ.Due to the sharp (about 3 times) decrease in heat consumption for heating of residential premises after their thermal modernization and air recovery, previously installed heaters (radiators, convectors, etc.) have clearly excessive heating capacity, which requires either their replacement, or a sharp change in the parameters of the house heat carrier. However, this question is not straightforward, since such conditions create the possibility of adjusting the temperature of direct network water to a value at which the use of peak heat sources is not required, but the water temperature of the heat and power plant of the CHP plant is sufficient. FIG. 2 shows a typical annual graph, which shows the graphs of changes in the outdoor air temperature 1 nar (a), the percentage of the heat load O (b) and the network temperature of the direct water (1 ps ) and the reverse (1, c ) of the annual heating supply for conditions of Minsk. Here (O GodPi K and O GodTur is the annual heat output from the peak source and the turbine, respectively, and the dots (o) indicate the calculated marginal parameters for turbine steam sampling at the hourly heating factor a TE C = 0.5. With the increase in fuel cost, the optimal values The coefficients of heat generation will apparently increase, since the latent heat of water vaporization is most fully used in heating, so it seems reasonable to lower the temperature of the direct supply water even for peak outdoor temperatures. s (Nar 1 = -25 ° C) up to 95-100 ° C, and to abandon the use of peak heat sources directly fuel consumption, and to supply heat residential area due to the heating mode CHP.

Необходимо отметить, что переход на централизованное горячее водоснабжение позволяет понизить температуру обратной сетевой воды до 20-30°С.It should be noted that the transition to a centralized hot water supply allows to reduce the temperature of the return network water to 20-30 ° C.

В последние годы в бытовом электропотреблении произошли существенные изменения. С одной стороны, электропотребление отдельных новых электроприборов (телевизоры, холодильники и др.) несколько уменьшилось в связи с более высоким КПД, но с другой, установленные мощности и ассортиIn recent years, significant changes have occurred in household electricity consumption. On the one hand, the power consumption of individual new electrical appliances (TVs, refrigerators, etc.) somewhat decreased due to higher efficiency, but on the other hand, the installed capacities and assorted

- 2 012946 мент бытовых электроприборов резко увеличились, что в целом привело к росту пиковых значений электропотребления, особенно в отдельные часы выходных и праздничных дней. Поэтому существующие системы электроснабжения реконструируемых жилых массивов и микрорайонов также нуждаются в серьезной и дорогостоящей реконструкции.- 2 012 946 cop household appliances sharply increased, which generally led to an increase in peak power consumption, especially during certain hours of weekends and holidays. Therefore, the existing power supply systems of reconstructed residential areas and neighborhoods also need serious and costly reconstruction.

Учитывая высвобождение значительного количества природного газа (около 2,4 млн м3 в год на 16000 жителей) в результате перевода горячего водоснабжения с проточных газовых водонагревателей на централизованную систему теплоснабжения, представляется возможным использовать этот газ на локальную выработку электроэнергии и даже тепловой энергии особенно в периоды максимумов энергопотребления. Разработанные в последние годы блочные миниТЭЦ и газопоршневые установки позволяют в автоматическом режиме производить электроэнергию и тепло в непосредственной близости от потребителей с высоким КПД, что делает их выгодными для покрытия особенно пиковых электрических нагрузок в реконструируемых микрорайонах. Для этих условий особое значение имеют не столько средние величины высвобожденных объемов газа, сколько расчетные значения расходов газа, на которые рассчитана существующая распределительная система газоснабжения.Considering the release of a significant amount of natural gas (about 2.4 million m 3 per year for 16,000 inhabitants) as a result of the transfer of hot water from flowing gas water heaters to the centralized heat supply system, it seems possible to use this gas for local electricity generation and even thermal energy, especially during periods power maxima. Developed in recent years, modular mini-heat and power plants and gas piston installations allow automatic generation of electricity and heat in close proximity to consumers with high efficiency, which makes them advantageous to cover especially peak electrical loads in reconstructed neighborhoods. For these conditions, it is not the average values of the released gas volumes that are of particular importance, but the calculated gas flow rates for which the existing gas distribution system is designed.

В качестве примера уменьшения расчетного расхода газа при переводе горячего водоснабжения с газовых проточных водонагревателей на централизованное теплоснабжение можно привести расчеты для 60-квартирного 5-этажного дома, оборудованного 4-комфорными газовыми плитами для приготовления пищи с расчетным расходом газа с|н= 1,1 м3/ч и газовыми проточными водонагревателями с расчетным расходом газа с.|[; = 2,1 м3/ч. Тогда с учетом величины коэффициента одновременности в соответствии с СНБ 4.03.01-98 (приложение В, с.79) для 4-комфорных плит с проточными водонагревателями Кп+в=0,203, а для только 4-комфорных плит Кп+в=0,220 расчетные расходы газа составят: дп+в=60-0,203(1,1+2,1)=39 м3/ч и дп=60-0,220-1,1=14,6 м3/ч, что примерно в 2,7 раза меньше.As an example of reducing the estimated gas consumption when transferring hot water from gas instantaneous water heaters to district heating, one can cite calculations for a 60-flat 5-storey house equipped with 4-comfort gas stoves for cooking with a design gas consumption with | n = 1.1 m 3 / h and gas instantaneous water heaters with an estimated gas flow s. [[; = 2.1 m 3 / h. Then, taking into account the magnitude of the coefficient of simultaneity in accordance with the National Security Council 4.03.01-98 (Appendix B, p.79) for 4-comfort stoves with flow-through water heaters Кп + в = 0.203, and for only 4-comfort plates К п + в = 0,220 the estimated gas consumption will be: d p + v = 60-0,203 (1,1 + 2,1) = 39 m 3 / h and d p = 60-0,220-1,1 = 14.6 m 3 / h, which is approximately 2.7 times less.

Таким образом, в наиболее напряженные периоды энергопотребления при существующей распределительной сети только за счет одного 60-квартирного дома можно доставить для миниТЭЦ около 34,4 м3/ч природного газа, из которого можно выработать около 100-120 кВт электроэнергии и значительное количество теплоты.Thus, during the most intense periods of energy consumption with the existing distribution network, only one 60-apartment building can deliver about 34.4 m 3 / h of natural gas to mini CHP plants, from which about 100-120 kW of electricity and a significant amount of heat can be generated.

Предполагаемое изобретение не имеет отрицательных последствий и направлено на повышение эффективности использования тепловых ресурсов и реализации их возможной экономии при тепловой модернизации жилых зданий и использовании теплообменников-рекуператоров воздух-воздух.The proposed invention does not have negative consequences and is aimed at improving the efficiency of using thermal resources and realizing their possible savings in the thermal modernization of residential buildings and the use of air-to-air heat exchangers.

Источники информацииInformation sources

1. Пилипенко В.М. О преобразовании пятиэтажной жилой застройки. -Мн.: УП «Институт НИПТИС», сб. «Решение проблем вентиляции и отопления при строительстве, модернизации и реконструкции зданий», 2000, с.4-10.1. Pilipenko V.M. On the transformation of a five-story residential building. -Mn .: UE "Institute NIPTIS", Sat. "The solution to the problems of ventilation and heating during the construction, modernization and reconstruction of buildings", 2000, p.4-10.

2. Данилевский Л.Н., Таурогинский Б.И. Исследование эффективности канальных теплообменников-рекуператоров воздух-воздух. - Мн.: Строительная наука и техника., № 4(7), 2006, с.36-41.2. Danilevsky L.N., Tauroginsky B.I. Investigation of the effectiveness of air-to-air channel heat exchangers. - Mn .: Construction Science and Technology., № 4 (7), 2006, p.36-41.

3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: МЭИ, 2001, с. 472.3. Sokolov E.Ya. Heat and heat networks. - M .: MEI, 2001, p. 472.

4. Хрусталев Б.М. и др. Теплоснабжение и вентиляция. - Мн.: ДизайнПРО, 1997, с. 384.4. Khrustalev B.M. and others. Heat supply and ventilation. - Minsk: DesignPRO, 1997, p. 384.

5. Яковлев Б.В. Повышение эффективности систем теплофикации и теплоснабжения. - Мн.: Адукация, 2002, с. 448.5. Yakovlev B.V. Improving the efficiency of heating and heating systems. - Minsk: Adduction, 2002, p. 448.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ реконструкции системы энергоснабжения здания, заключающийся в том, что проводят его тепловую модернизацию, устанавливают теплообменники-рекуператоры типа воздух-воздух, используют подачу прямой сетевой воды, нагретой полностью или частично за счет теплофикационного режима ТЭЦ, отличающийся тем, что дополнительно снижают уровень энергопотребления на отопление здания, переводят приготовление горячей воды с газовых проточных водонагревателей на использование прямой сетевой воды, температуру которой понижают и которую нагревают с использованием теплофикационного режима ТЭЦ, а высвобождаемый при этом расход газа направляют на производство электрической и тепловой энергии посредством дополнительно установленных локальных газопоршневых установок или мини-ТЭЦ с целью компенсации роста электропотребления и его пиковых значений при реконструкции и уплотнении жилого массива или района.The method of reconstruction of the building’s energy supply system, which consists in conducting its thermal modernization, installing air-to-air heat exchanger-recuperators, using direct network water supply, which is fully or partially heated by the cogeneration mode of the CHP plant, characterized in that it further reduces the level of energy consumption by building heating, transfer the preparation of hot water from gas flowing water heaters to the use of direct network water, the temperature of which is lowered and which I heat t using the cogeneration mode of the CHP plant, and the gas flow released in this case is directed to the production of electric and thermal energy by means of additionally installed local gas piston plants or mini-CHP plants in order to compensate for the increase in power consumption and its peak values during reconstruction and compaction of the housing estate or district.
EA200802164A 2007-12-17 2008-11-19 The method of modernizing a house energy supply system EA012946B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20071562 2007-12-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200802164A1 EA200802164A1 (en) 2009-06-30
EA012946B1 true EA012946B1 (en) 2010-02-26

Family

ID=40933269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200802164A EA012946B1 (en) 2007-12-17 2008-11-19 The method of modernizing a house energy supply system

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA012946B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107559947B (en) * 2017-09-27 2023-04-07 新智数字科技有限公司 Gas wall-mounted boiler control system and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1028856A1 (en) * 1981-09-04 1983-07-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Внипиэнергопром" Среднеазиатское Отделение Method of redistributing heat-transfer agent rate among heaters of extraction turbine
RU2089790C1 (en) * 1994-11-01 1997-09-10 Акционерное общество открытого типа "Братский алюмииевый завод" Method of control of distribution of heat carrier in heat supply system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1028856A1 (en) * 1981-09-04 1983-07-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Внипиэнергопром" Среднеазиатское Отделение Method of redistributing heat-transfer agent rate among heaters of extraction turbine
RU2089790C1 (en) * 1994-11-01 1997-09-10 Акционерное общество открытого типа "Братский алюмииевый завод" Method of control of distribution of heat carrier in heat supply system

Also Published As

Publication number Publication date
EA200802164A1 (en) 2009-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206648147U (en) The accumulation of heat peak regulation system that solid heat storage electric boiler and across season natural water combine
Gustafsson et al. Experimental evaluation of radiator control based on primary supply temperature for district heating substations
CN201069212Y (en) Solar heat supply device for winter warm collection
CN106969399A (en) Dissolve peak regulation system and its peak regulating method of dissolving that a kind of clean energy resource generates electricity
EP3732400B1 (en) Method for improved utilization of energy grids
EA012946B1 (en) The method of modernizing a house energy supply system
CN214009334U (en) Solar energy coupling electric boiler-based auxiliary heating heat supply heating device
CN209960617U (en) Solar energy hydrologic cycle and complementary heating system of boiler
CN111305374B (en) Environment-friendly energy storage building
WO2010147492A2 (en) Method of heating of the residential buildings and a heating system for the residential buildings
CN210688439U (en) Domestic solid heat accumulation formula electric heating system
JP4098739B2 (en) Cogeneration system
CN109631144A (en) Large centralised is comprehensive in electric heating system and combinations thereof running optimizatin method
Rogers A reconsideration of the use of domestic CHP in the UK domestic market
Li et al. Technological issues to supply low temperature district heating
SU1753190A2 (en) Heat supply station
Gao et al. Cooperative optimal operation strategy of household electric heating
Pătraşcu et al. Heat Demand Analysis of District Heating Substations for Operation Improvement
Renedo Estébanez et al. Cogeneration in district heating systems
CN101059268A (en) Centralized and separate-apartment heat-supply system using steam produced from stalk
JP3199992U (en) Apartment house cogeneration system
CN206786812U (en) The consumption peak regulation system that a kind of clean energy resource generates electricity
Buckett Heat pumps: energy solution or issue
Qazoqov Possibilities of modern heating systems for private homes
UA20793U (en) Installation for combined production of heat and electric energy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

TC4A Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU