HU196091B

HU196091B - District heating network

Info

Publication number: HU196091B
Application number: HU85630A
Authority: HU
Inventors: Gyoergy Forrai; Gyoergy Parkanyi; Ferenc Ronkay; Zoltanne Zorkoczy
Original assignee: Gyoergy Forrai; Gyoergy Parkanyi; Ferenc Ronkay; Zoltanne Zorkoczy
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1988-09-28

Abstract

A találmány távhőellátó hálózat fogyasztóknak, általában tőlük nagyobb távolságra lévő hőforrásról hőbázis útján történő kiszolgálására, amely hálózata hőforrást, valamint a hőbázistól a fogyasztókhoz irányuló fűtővezetéket és/vagy használati melegvízvezetéket tartalmazza. Jellegzetessége, hogy a fogyasztók (9) a fűtővezetékre (7) és/vagy a használati melegvíz-vezetékre (8) vannak rákötve, és azok mentén sorba vannak kapcsolva. A fűtővezeték (7) és/vagy a használati melegvíz-vezeték (8) legalább egy hurkot alkot, a hurokba pedig adott esetben egy vagy több hőbázis (2) van beiktatva. (jellemző az 1. ábra). -1-The invention relates to a district heating network for supplying consumers, generally from a heat source at a greater distance from them, by means of a heat base comprising a heat source and a heating line and / or domestic hot water supply to the consumer from the heat base. It is characteristic that the consumers (9) are connected to the heating pipe (7) and / or the hot water supply line (8) and are connected in series. The heating line (7) and / or the domestic hot water line (8) form at least one loop, and one or more heat bases (2) are optionally inserted into the loop. (characteristic of Figure 1). -1-

Description

A találmány tárgya távhőellátó hálózat fogyasztóknak, általában tőlük nagyobb távolságra lévő hőforrásról hőbázis útján történd kiszolgálására, amely hálózat a hőforrást, valamint a hőbázistól a fogyasztókhoz irányuló fűtővezetéket és/vagy használati melegvíz vezetéket tartalmaz, a fogyasztók a fűtővezetékre vannak rákötve, és azok menetén sorba vannak kapcsolva, a fűtővezeték pedig legalább egy hurkot alkot.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a district heating network for serving consumers, usually from a heat source at a distance from them, comprising a heat source and a heating pipe and / or a domestic hot water pipe from the heat source to the consumers. switched on and the heating line forms at least one loop.

Az eddig ismert és létesített távhőellátó hálózatok általában az alábbi kialakításúak:The district heating networks known and established so far generally have the following design:

-háromcsöves,-háromcsöves,

- kétcsöves zárt,- two-tube closed,

- kétcsöves nyílt,- two-tube open,

- egy csöves hálózatok.- single pipe networks.

A csővezeték-hálózat a hőt a hőbázison kapja, ami lehet a hőforrás helyével megegyező vagy attól távolabb. A hőfonás rendszerint fűtőerőmű vagy fűtőmű, pl. kazántelep. A találmány a hőbázist a hőfogyasztóval összekötő távhőellátó hálózattal foglalkozik, melyet távfűtővezetéknek is nevezünk. A távfűtővezetékek eddig ismert kialakításainak ismertetése többek közt megtalálható Dr. Büki Gergely: Fűtőerőművek cfmfl jegyzetében (Tankönyvkiadó, 1973).The pipeline network receives heat from the heat base, which may be equal to or further from the location of the heat source. The braiding is usually a heating plant or a heating plant, e.g. boiler plant. The present invention relates to a district heating network which connects a heat base to a heat consumer, also called a district heating pipeline. The previously known designs of district heating pipelines can be found in Dr. Gergely Büki's cfmfl note on Heating Power Plants (Tankönyvkiadó, 1973).

A távfűtővezetékek jellemzői a következők: A háromcsöves hálózatnál a fűtés és a használati melegvíz-szolgáltatás külön van választva. A fűtési hő szállítása kétcsöves zárt hálózaton történik, nagyobb hőmérsékletű előremenő vezetékkel és kisebb hőmérsékletű visszatérő vezetékkel. Az előremenő és visszatértő vezetékek között a fogyasztók általában párhu- zámosan vannak kapcsolva, a fogyasztóknál a hőleadás miatt csökken a közeg hőmérséklete.The characteristics of district heating pipes are as follows: In the three-pipe network, heating and domestic hot water supply are separated. The heating heat is transported via a two-pipe closed network with a higher temperature flow line and a lower temperature return line. Consumers are usually connected in parallel between the supply and return lines, and the temperature of the medium is reduced due to heat dissipation.

A kétcsöves zárt hálózat alkalmazása általános. A melegvíz igények kielégítése hőcserélőn keresztül történik, egyébként a háromcsöves hálózatnál közölt módon történik a kialakítása.The use of a two-pipe closed network is common. Hot water requirements are met through a heat exchanger, otherwise it is configured as described for the three-pipe network.

A kétcsöves nyűt hálózat a zárttól annyiban tér el, hogy a melegvíz igényeket az előremenő vagy a visszatérő vezetékből közvetlenül elégítjük ki.The two-pipe bore network differs from the closed one in that the hot water requirements are met directly from the flow or return line.

A hagyományos egycsöves hálózatnál a fűtési hőt is lényegében csak a· melegvíz szállítja. Ha a fűtési és a használati melegvíz mennyisége nincs egyensúlyban, akkor a szállított víz egy részét el kell engedni, vagy más célra lehet hasznosítani. Az egycsöves vezeték alapvető előnye lenne, hogy a hőszállításhoz csak egyetlen, viszonylag kis vízáramra méretezett csőre volna . szükség. Alkalmazását azonban az egyensúlyhoz szükséges rendkívül feszített feltételek megteremtése és az enélkül fellépő víz és hőveszteségek gátolják. Ezért az egycsöves kivitel alkalmazása az elosztóhálózatnál kedvezőtlen.In a conventional single-pipe network, heating heat is essentially supplied only by hot water. If there is an imbalance between the amount of heating and domestic hot water, some of the water supplied must be released or used for other purposes. The basic advantage of a single-pipe pipeline would be that there would be only one pipe designed for relatively small flows of water for heat transfer. need. However, its application is hampered by the creation of extremely stressed conditions for equilibrium and the water and heat losses that occur without it. Therefore, the use of single-pipe design in the distribution network is unfavorable.

Az ismertetett kialakításoknál a két vagy több csővezeték mind a beruházási költségeket, mind a hőveszteségeket, és így az üzemeltetési költségeket növeli. Az egycsöves hálózat alkalmazását az egyensúlyi feltételek nélkül fellépő víz- és hőveszteség szűk területre korlátozza, elsősorban a nagy távolságú hőszállításra és a gerincvezeték hálózatokra.In the embodiments described, two or more pipelines increase both investment costs and heat losses and thus increase operating costs. Water and heat loss without equilibrium is limited to a narrow area, especially for long distance heat transfer and backbone networks.

A 2.124.750 lajstromszámú angol szabadalmi leírás olyan önműködő, központi fűtésszabályozót ismertet, amely a központi keringtető szivattyú teljesítményét az előremenő és a visszatérő fűtővíz hőmérsékletéről szabályozza. A pontos szabályozást igénylő helyiségekben a fűtőtest elé mérőszerv van beiktatva.British Patent No. 2,124,750 discloses an automatic central heating regulator which controls the performance of the central circulation pump by supplying and returning the temperature of the heating water. In rooms requiring precise control, a measuring device is installed in front of the radiator.

Az 1.485582 lajstromszámú angol szabadalmi leirásban ismertetett fűtés legfontosabb eleme egy olyan automatikusan üzemelő szabályozó szelep, amely egy előnyben részesített fűtőtest hőleadását szabályozza, az alárendelt hőigényű helyiségekben lévő fűtőtestek hőtehetlenségének felhasználásával, és azok hőleadásának terhére.The most important element of the heater described in British Patent No. 1,485,582 is an automatically operating control valve that controls the heat output of a preferred radiator by utilizing the heat inertia of the heaters in the lower heat demand rooms.

A technika állásához tartozó mindkét megoldás hátránya, hogy olyan fűtési szekunder csőhálózatot tartalmaznak, amelynek leágazásai csak egy-egy fűtőtestet táplálnak, és nem alkal masakfűtőtest csoportok hőellátására. Ugyancsak kedvezőtlen, hogy e megoldások nem alkal masak használati melegvíz előállítására.A disadvantage of both prior art solutions is that they include a secondary heating pipe network, the branches of which only supply one heater and are not suitable for supplying heat to groups of heaters. It is also disadvantageous that these solutions are not suitable for producing domestic hot water.

A találmány célja az ismert távhőellátó hálózatok hátrányainak kiküszöbölése, és olyan távhőellátás kialakítása, ahol a hálózat jelentős részénél egy vezeték alkalmazása elegendő, azonban az eddigi egycsöves megoldások hiányosságai nem jelentkeznek.It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of known district heating networks and to provide a district heating system where the use of a single line is sufficient for a substantial part of the network but without the disadvantages of the prior art single pipe solutions.

Cél az is, hogy a találmány szerinti hálózat üzemeltetése a fogyasztóknál és a hőbázisnál kedvező legyen, továbbá a hőbázisnál a csúcsigények kielégítése kisebb kapacitással történjék.It is also an objective to operate the network according to the invention in a favorable manner for the consumers and the heat base, and to meet the peak demand at the heat base with less capacity.

A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy ha a fogyasztókat nem párhuzamosan, hanem sorba kapcsolva elégítjük ki, a fogyasztókat ellátó vezeték pedig legalább egy, a hőbázist is magában foglaló hurkot alkot, akkor a fogyasztók ellátása egyensúlyi zavarokra érzéketlen sorba kapcsolt fogyasztójú hálózatról történhet.The inventive idea is based on the discovery that if consumers are satisfied in parallel rather than in parallel, and the consumer supply line forms at least one loop including the thermal base, then the consumer supply may be provided by a network of customers in a series insensitive to imbalances.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti távhőellátó hálózat fogyasztóknak, általában tőlük nagyobb távolságra lévő hőforrásról hőbázis útján történő kiszolgálására - amely hálózat a hőforrást, valamint a hőbázistól a fogyasztókhoz irányuló fűtővezetéket és/vagy használati melegvíz-vezetéket tartalmaz, a fogyasztók fűtővezetékre vannak rökötve, és azok menetén sorba vannak kapcsolva, a fűtővezeték pedig legalább egy hurkot alkot - olymódon van kialakítva, hogy a hurokba célszerűen egy vagy több hőbázis van beiktatva, a fogyasztók egycsöven fűtővezetékhez és/vagy a használati melegvíz vezetékhez csatlakoznak, az egycsöves fütővezeték és/vagy a használati melegvíz vezeték mentén sorba vannak kötve, az egycsöves fűtővezeték és/vagy a használati melegvíz vezeték pedig célszerűen több hurkot alkot.In accordance with the object of the present invention, the district heating supply network of the present invention is provided to a consumer by means of a heat base comprising a heat source and a heating pipe and / or domestic hot water pipe from the heat source to the consumers, they are connected in series and the heating line is at least one loop - such that one or more heat bases are preferably inserted in the loop, consumers are connected to the heating pipe and / or domestic hot water pipe, the single pipe heating pipe and / or the domestic the hot water pipe is connected in series, and the single pipe heating pipe and / or the domestic hot water pipe preferably form several loops.

A találmány további ismérve lehet, hogy a hurkok egymással párhuzamosan vannak kapcsolva.A further feature of the invention may be that the loops are connected in parallel.

Egy hurkon belüli fogyasztók között vannak olyan alcsoportok, melyeken belül egymáshoz képest párhuzamosan, de az alcsoporton kívüleikhez képest sorosan kapcsolt hőfogyasztók vannak. A hőfonás és a hőbázis előremenő hőtávvezeték és visszatérő hőtávvezeték útján van egymással összeköttetésben.Within a loop, there are subgroups of heat consumers that are connected in parallel to each other, but in series to those outside the subgroup. The heat weave and the heat base are interconnected via a feed-back heat line and a heat return line.

Az egyik kiviteli alaknál a fűtővezeték és/vagy a használati melegviz-vezeték által alkozott hurok a több szakaszban való kiépítését és/vagy üzemeltetését megengedő egy vagy több átkötő vezetékkel rendelkezik. A fűtővezetékbe és az egy vagy több átkötő vezetékbe a hálózat szakaszolására alkalmas elzáró szervek vannak beiktatva.In one embodiment, the loop formed by the heating conduit and / or the domestic hot water conduit has one or more jumper conduits permitting its construction and / or operation in several stages. Shut-off devices suitable for partitioning the network are provided in the heating pipe and in one or more connecting lines.

A fogyasztókat fűtőradiátorok és/vagy használati melegvíz fogyasztók együttese alkotja.Consumers consist of a combination of radiators and / or domestic hot water.

A találmány szerinti távhőellátó hálózat számos előnnyel rendelkezik. A sorba kapcsolásból adódik, hogy az azonos huroknál lévő fogyasztók hőfelhasználása könnyen meghatározható a fogyasztó előtt és mögött mért hőmérsékletek különbsége, és az egyThe district heating network according to the invention has several advantages. It follows from the queuing that the heat consumption of consumers in the same loop can be easily determined by the difference between the temperatures measured in front of and behind the consumer and

196.091 hurokban keringő közeg mennyiségének ismeretében Újabb fogyasztók bekapcsolása esetén ismételt beszabályozás nem szükséges. .Knowing the volume of 196,091 loops No further readjustment is required when new consumers are switched on. .

Ugyancsak kedvező, hogy a fogyasztóktól a hőbázisra azonos idő alatt ér a fűtőközeg, Így a találmány szerinti távhőellátó hálózat üzemeltetésénél csökkenthető a hőbázis csúcsterhelése, ha a várható hőigények elsősorban a csúcshőigények jelentkezését megelőzően a távfűtő-vezetékben végighaladó közeg időtartamával megegyező vagy annál kevesebb időtartammal kezdjük szolgáltatni a hőt. Ez elsősorban a használati melegvíz csúcsigényénél a fűtés korlátozásának megszüntetését és/vagy csökkentését jelenti a hőbázis növelése nélkül.It is also advantageous for consumers to reach the heat base in the same time, thus reducing peak load when operating the district heating network according to the present invention by providing the expected heat requirements with less than or equal to the medium running through the district heating pipeline. the heat. This primarily means removing and / or reducing heating restrictions at peak demand for domestic hot water without increasing the heat base.

Az ismertetett előnyök mindegyike egyedül a találmány szerinti távhőellátó hálózatnál található meg.All of the advantages described are unique to the district heating network of the present invention.

A találmány a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, with reference to embodiments.

A mellékelt rajzokon azThe attached drawings show

1. ábra távhőellátó hálózatot, aFigure 1 shows a district heating network, a

2. ábra a távhőellátó hálózat célszerű kiviteli alakját mutatja.Figure 2 shows a preferred embodiment of the district heating network.

Az 1. ábrán az 1 hőforrásból a 3 előremenő hőtávvezetékben áramló közeg az 5 fűtési hőcserélőben hűl, majd a vele sorosan kapcsolt használati 6 melegvíz hőcserélőben hőt ad át a 16 vízvezetéken érkező hidegvíznek, a 4 visszatérd hőtávvezetékben pedig visszajut az 1 hőforráshoz. Az 5 fűtési hőcserélő és a 6 melegvíz hőcserélő a 2 hőbázison van elhelyezve.In Fig. 1, the fluid flowing from the heat source 1 to the flow heat pipe 3 cools in the heating heat exchanger 5, then transmits heat to the cold water arriving at the water supply pipe 16 in the serially connected domestic hot water heat exchanger 6 and returns to the heat source. The heating heat exchanger 5 and the hot water heat exchanger 6 are located on the heat base 2.

A 9 fogyasztók sorba vannak kötve, az állandó keresztmetszetű, egycsöves 7 fűtővezeték és 8 melegvízvezeték pedig olyan hurkot alkot, amely a 2 hőbázist is tartalmazza. A használati melegvizet a 8 melegvíz-vezeték a 7 fűtővezetéktől függetlenül juttatja el a 9 fogyasztókhoz. A 8 melegvíz-vezeték a 2 hőbázis 6 melegvíz hőcserélőjéhez csatlakozó hurkot alkot.The consumers 9 are connected in series, and the constant cross-sectional heating pipe 7 and hot water pipe 8 form a loop which also contains the heat base 2. The domestic hot water pipe 8 is supplied to the consumers 9 independently of the heating pipe 7. The hot water line 8 forms a loop connected to the heat exchanger 6 of the heat base 2.

A 9 fogyasztók a 12 előremenő bekötő vezetékkel és a 13 visszatérő bekötő vezetékkel a 7 fűtővezetékhez, míg a 14 előremenő bekötő vezetékkel és a 15 visszatérő bekötő vezetékkel a 8 melegvíz-vezetékhez csatlakoznak.Consumers 9 are connected to the heating line 7 by the flow line 12 and the return line 13, and the hot water line 8 via the flow line 14 and the return line 15.

A 2. ábrán a 9 fogyasztókat ellátó 7 fűtővezeték egynél több hurkot alkot, a hurkok pedig egymással párhuzamosan vannak kapcsolva. így a 7 fűtővezeték által alkotott hurok több szakaszban való kiépítését és/vagy üzemeltetését megengedő egy vagy több 10 átkötő vezetékkel rendelkezik.In Figure 2, the heating line 7 supplying the consumers 9 is formed by more than one loop and the loops are connected in parallel. Thus, the loop 7 formed by the heating line 7 is provided with one or more jumper lines 10 permitting its construction and / or operation in several stages.

A 7 fűtővezetékbe és 10 átkötő vezetékbe a hálózat szakaszolására alkalmas 7a, 7b, 10a, 10b általános elzáró szervek vannak beiktatva.General shut-off members 7a, 7b, 10a, 10b suitable for partitioning the network are provided in the heating line 7 and the connecting line 10.

Az egy hurkon belüli 9 fogyasztók között vannak olyan alcsoportok, melyeken belül egymáshoz képest párhuzamosan, de az alcsoporton kívüliekhez képest sorosan kapcsolt 11 hőfogyasztók vannak.There are subgroups of consumers 9 within a loop, in which there are heat consumers 11 connected in parallel to each other but in series with those outside the subgroup.

A 9 fogyasztókat a 9a fűtőradiátorok és/vagy a 9b használati melegvíz fogyasztók együttese alkotja.Consumers 9 are formed by a combination of heating radiators 9a and / or domestic hot water consumers 9b.

A találmány szerinti távhőellátó hálózat alkalmas az egyensúlyi zavarokra érzéketlen hőszolgáltatásra, a hőbázis méretének növelése nélkül a csúcsigények kiszolgálására, pl. rekonstrukció és rehabilitáció során a nőkapacitás növelésére, újabb fogyasztók áram5 lástechnikai beszályozás nélkül való rácsatlakoztatására, a hőfelhasználás egyszerű mérésére, valamint a keringtetett vízmennyiség változtatására a hőigénynek megfelelően.The district heating network according to the invention is suitable for supplying heat insensitive to equilibrium disturbances, without needing to increase the size of the heat base, to meet peak demand, e.g. during reconstruction and rehabilitation, to increase women's capacity, connect new consumers without power supply, easily measure heat consumption, and change the amount of water recirculated to meet heat demand.

Claims

A district heating supply network for supplying customers, usually from a heat source at a distance from them, with a heat base comprising a heat source and a heating pipe and a domestic hot water pipe to the consumer, characterized in that the heating pipe and / or domestic hot water pipe is at least forming a loop, at least one heat base (2) is inserted in the loop, consumers (9) for a single pipe heating pipe

20 (7) and / or connected to the domestic hot water pipe (8) and connected in series along the single pipe heating pipe (7) and / or the domestic hot water pipe (8), the single pipe heating pipe (7) and / or and the hot water line (8) preferably forms several loops.

A district heating network according to claim 1, characterized in that the loops are connected in parallel.

A district heating network as claimed in claim 1 or 2, characterized in that there are subgroups of consumers (9) within a loop, in which there are consumers (9) which are parallel to each other but closely connected to those outside the subgroup.

4. A district heating supply network according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat source (1) and the heat base (2) are connected to one another by a forward heat supply line (3) and a return heat supply line (4).

5. A district heating supply network according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has one or more connecting lines (10) allowing the heating pipe (7) and / or the installation and / or operation to be used.

A district heating supply network according to claim 5, characterized in that shut-off devices (7a, 7b, 10a, 10b) suitable for interrupting the network are installed in the heating pipe (7) and the one or more connecting lines (10).

7. A district heating network according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the consumers (9) are formed by a combination of heating radiators (9a) and / or domestic hot water consumers (9b).

8. A district heating supply network according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the heating pipe (7) and / or the domestic hot water pipe (8) comprises a plurality of parallel pipelines running in parallel.