LT2010018A - Centralized heat and hot water supply system - Google Patents
Centralized heat and hot water supply system Download PDFInfo
- Publication number
- LT2010018A LT2010018A LT2010018A LT2010018A LT2010018A LT 2010018 A LT2010018 A LT 2010018A LT 2010018 A LT2010018 A LT 2010018A LT 2010018 A LT2010018 A LT 2010018A LT 2010018 A LT2010018 A LT 2010018A
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- heat
- hot water
- heat pump
- autonomous
- building
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
- F24D10/006—Direct domestic delivery stations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0207—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps district heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
- F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
- F24D19/1081—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water counting of energy consumption
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D1/00—Steam central heating systems
- F24D1/005—Steam central heating systems in combination with systems for domestic water supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/13—Heat from a district heating network
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Abstract
Description
11
Centralizuota šilumos ir karšto vandens tiekimo sistemaCentralized heat and hot water supply system
Technikos sritis S Išradimas yra priskiriamas šiluminės technikos sričiai ir gali būti panaudotas kaip papildoma šilumos ir karšto vandens tiekimo sistema prie centralizuoto šilumos tiekimo prijungtiems pastatams.Technical Field S The invention is within the field of thermal engineering and can be used as an additional heat and hot water supply system for buildings connected to district heating.
Technikos lygis 10The state of the art 10
Centralizuoto šilumos tiekimo pastatams sistemoje kaip autonominis šilumos generatorius gali būti naudojamas šiluminis siurblys, kurio bendras darbo principas ir konstrukcija žinomi ir plačiai taikomi, pratekamojo tipo elektrodinis katilas ir kiti autonominiai šilumos generatoriai, kurių bendra ypatybė - gebėjimas 15 pirminį energijos šaltinį transformuoti į šiluminę energiją, esant keitimo koeficientui arba šildymo koeficientui (COP) (coefficient of performance) ne mažesniam kaip 1,5. Šiluminis siurblys gali absorbuoti šilumą iš įvairių išorinių šaltinių: oro, vandens telkinių, grunto sluoksnio, techninių atliekų ir šilumos nuotėkio (šiluminės 20 taršos nuo įvairių agregatų ir mechanizmų), uolienų - įvairių didelės masės žemos temperatūros šaltinių. Šiluminis siurblys - įrenginys pernešantis šilumą iš žemesnės temperatūros šilumos šaltinio (dažniausiai aplinkos) į aukštesnės temperatūros šilumos imtuvą. Dirba vartodamas energiją. Jame vyksta procesai, panašūs į procesus šaldymo mašinoje, tik ši gamina šaltį, o šiluminis siurblys - šilumą. 25 Šiluminio siurblio darbo agentas paprastai yra žemos virimo temperatūros skystis (freonas, amoniakas). Šiluminio siurblio šilumos imtuvas, be šilumos, ekvivalentiškos išoriniam darbui, gauna dar ir šilumą, pernešamą iš išorinio šilumos šaltinio, pvz., upės vandens. Šiluminėje technikoje kaip pagrindinis šiluminio siurblio efektyvumo rodiklis 30 yra keitimo koeficientas arba šildymo koeficientas (COP), lygus šiluminio siurblio šiluminio našumo santykiui su kompresoriaus naudojamu galingumu. Esant atšaldymo režimui efektyvumo įvertinimui naudojamas šaldymo koeficientas (EER) (energy efficiency ratio), lygus šiluminio siurblio šalčio produktyvumo santykiui su kompresoriaus naudojamu galingumu. 2 COP = QR/N = (QC + N)/N = EER + 1 = TO/(TK - TO) + 1; EER = QC/N, kur QR - šildytuvo atiduodama energija; QC - iš šaldytuvo paimama šiluminė energija; 5 N - sunaudota elektros energija; TK ir TO - kondensavimosi ir virimo temperatūros šiluminiame siurblyje. Šiuo metu sukonstruotų ir pramoniniu būdu gaminamų šiluminių siurblių COP siekia nuo 5,0 iki 7,0, esant palankioms darbo sąlygoms (esant aplinkos temperatūrai aukštesnei kaip - 5 °C). 10 Žinomose schemose šiluminis siurblys naudojamas šiems tikslams: 1) autonominiam šilumos ir karšto vandens tiekimui į pastatus ir vartotojams, kurie nėra įsijungę į centralizuotą šilumos tiekimo sistemą 2) šilumos nuostoliams ir nuotėkiui iš centralizuoto šilumos tiekimo šilumnešių paruošimo technologinių procesų objektuose surinkti tam, 15 kad būtų perduota iš šiluminio siurblio į centralizuoto šilumos tiekimo tinklą.For district heating buildings, a heat pump with a common working principle and design known and widely used, a flow-type electrode boiler and other autonomous heat generators with a common feature of the ability to transform the primary energy source into thermal energy may be used as an autonomous heat generator. with a coefficient of variation or a coefficient of performance (COP) of not less than 1,5. The heat pump can absorb heat from various external sources: air, water, soil, technical waste and heat leakage (thermal pollution from various aggregates and mechanisms), rocks - various high-mass low-temperature sources. A heat pump is a device that transfers heat from a lower temperature heat source (usually the environment) to a higher temperature heater. Works with energy. It is a process that resembles processes in the refrigeration machine, only the cold, and the heat pump the heat. 25 The heat pump's working agent is usually a low boiling liquid (freon, ammonia). In addition to heat, the heat pump of the heat pump, which is equivalent to external work, also receives heat transferred from an external heat source, such as river water. In heat engineering, as a primary heat pump efficiency indicator 30 is a conversion factor or a heating factor (COP) equal to the heat pump's thermal efficiency ratio to the power used by the compressor. When cooling mode is used, the EER (Energy Efficiency Ratio) is used to evaluate the efficiency, equal to the heat pump's cold productivity ratio to the power used by the compressor. 2 COP = QR / N = (QC + N) / N = EER + 1 = TO / (TK-TO) + 1; EER = QC / N, where QR is the energy supplied by the heater; QC - heat energy from the refrigerator; 5 N - Electricity consumed; TK and TO - for condensing and boiling in a heat pump. The COPs of currently constructed and industrially manufactured heat pumps range from 5.0 to 7.0 under favorable operating conditions (at ambient temperatures above - 5 ° C). 10 In well-known schemes, the heat pump is used for the following purposes: 1) for autonomous heat and hot water supply to buildings and for users who are not connected to the centralized heat supply system 2) to collect heat losses and leakage from the preparation of district heat heat exchangers in objects of technological processes; would be transferred from the heat pump to the district heating network.
Esamos šiluminio siurblio įrangos panaudojimas autonominiam naudojimui turi esminį trūkumą - esant oro temperatūrai pastato išorėje žemiau - 8 °C, šiluminis siurblys be papildomo šilumos šaltinio nepagamina pakankamo šilumnešio 20 kiekio autonominiam vartotojui.The use of existing heat pump equipment for autonomous use has a fundamental disadvantage - with an air temperature outside the building below - 8 ° C, a heat pump without an additional heat source does not produce sufficient amount of heat carrier for the autonomous user.
Esamos šiluminio siurblio įrangos panaudojimas šilumos generavimo objektuose šilumos nuostoliams iš technologinės įrangos ir technologinių procesų objektuose surinkti, toliau paduodant į centralizuotą šilumos tiekimą, turi vieną pagrindinį trūkumą - perduotas į centralizuoto šilumos tiekimo tinklą šilumnešis 25 patiria nuostolių per magistralinius vamzdynus (šilumos nuostolių kiekis pagal pasaulinius statistinius duomenis ne mažesnis kaip 12 %).The use of existing heat pump equipment in heat generation facilities to collect heat losses from technological equipment and technological processes in the objects, further supplying to the centralized heat supply, has one major disadvantage - transferred to the district heating network heat carrier 25 has losses through the trunk pipelines (heat loss according to global heat supply) at least 12%).
Technikos lygiu žinomos pastatų šildymo sistemos, kuriose naudojami šiluminiai siurbliai. Jungtinių Amerikos Valstijų patente US 4190199 aprašyta pastato šildymo sistema, apjungianti įprastinį (skysto kuro, dujinį ar elektrinį) 30 šildytuvą, šiluminį siurblį, saulės energijos posistemę ir reguliavimo mechanizmą jų darbui reguliuoti. Priklausomai nuo sąlygų į patalpas tiekiamas oras šildomas šiluminio siurblio kondensatoriumi arba išorine rite arba saulės energijos posistemės kaitinimo rite, arba abiem įrenginiais. Skysto kuro, dujinis ar elektrinis šildytuvas jungiamas, kai šiluminio siurblio ir saulės energijos posistemės tiekiamos šilumos 3 nepakanka patalpų šildymui. Čia aprašyto šiluminio siurblio įrangos panaudojimas autonominiam naudojimui nepakankamai efektyvus ir negali būti plačiai taikomas, esat įvairioms klimato sąlygoms.Building heating systems that use heat pumps are known in the art. U.S. Pat. No. 4,929,099 describes a building heating system combining a conventional (liquid, gas, or electric) heater, a heat pump, a solar power subsystem, and a regulating mechanism for regulating their operation. Depending on the conditions, the air supplied to the premises is heated by a heat pump condenser or an external coil or a solar heating subsystem, or both. Liquid fuel, gas or electric heater is connected when the heat 3 supplied by the heat pump and solar energy subsystem is not sufficient for space heating. The use of the heat pump equipment described here for autonomous use is not efficient enough and cannot be widely used for a variety of climatic conditions.
Europos patento paraiškoje Nr. 0041352 aprašyta centrinio šildymo sistema 5 kaip šilumos šaltinį naudojanti šiluminį siurblį, kuris pakelia iš radiatorių grąžinamo vandens srauto šilumą. Dalis grąžinamo vandens praeina per talpą, kurioje sumontuotas šiluminio siurblio garintuvas, ir tuomet patenka į pagrindinę talpą, kurioje sumontuoti šiluminio siurblio kompresorius ir kondensatorius. Šiluminio siurblio panaudojimas tokioje sistemoje yra nepakankamai efektyvus, o perduotas į 10 centralizuoto šilumos tiekimo tinklą šilumnešis patiria nuostolių per magistralinius vamzdynus.European patent application no. 0041352 describes a central heating system 5 using a heat pump as a heat source which raises the heat of the water return from the radiators. Part of the return water passes through a tank equipped with a heat pump evaporator and then enters the main reservoir where the heat pump compressor and condenser are installed. The use of a heat pump in such a system is not efficient enough, and the heat carrier passes through the main pipeline to the 10 district heating network.
Didžiosios Britanijos patentinėje paraiškoje Nr. GB2076957 aprašyta pastato šildymo sistema, paprastai išdėstoma greta pagalbinių patalpų, kuriose akumuliuojama šiluma. Šią sistemą sudaro pagalbinę patalpą su šildoma patalpa 15 jungiančiame kanale sumontuotas ventiliatorius, siurbiantis pašildytą orą iš pagalbinių patalpų ir jį perduodantis į šiluminio siurblio garintuvą. Šiluminio siurblio kondensatorius išdėstytas vandens talpykloje, kuri įjungta į pastato šildymo sistemos grandinę su radiatoriais. Aprašyto šiluminio siurblio įrangos panaudojimas autonominiam naudojimui nepakankamai efektyvus ir ribotas dėl išorinio šaltinio 20 ypatybių.British patent application no. GB2076957 describes a heating system for a building, usually located adjacent to auxiliary rooms that store heat. This system consists of an auxiliary room with a fan mounted in a duct connecting the heated room 15, pumping heated air from auxiliary rooms and transmitting it to the evaporator of the heat pump. The heat pump condenser is located in a water tank connected to the heating circuit of the building with radiators. The use of the described heat pump equipment for autonomous use is not efficient enough and limited due to the characteristics of the external source 20.
Jungtinių Amerikos Valstijų patente US 5259445 aprašytas dviejų dalių kambarių šildymo sistemos valdymo aparatas. Aparatas yra suprogramuotas įjungti kieto kuro krosnį, kai išorės temperatūra yra žemesnė kaip iš anksto parinktos temperatūros diapazonas, ir įjungti šiluminį siurblį, kai išorės temperatūra yra 25 aukštesnė kaip iš anksto parinktos temperatūros diapazonas. Šis techninis sprendimas negali būti pritaikytas, esant centralizuotai karšto vandens ir šilumos tiekimo sistemai.United States Patent US 5259445 describes a two-part room heating system control apparatus. The apparatus is programmed to turn on the solid fuel furnace when the outside temperature is lower than the preselected temperature range, and to activate the heat pump when the outside temperature is 25 higher than the pre-selected temperature range. This technical solution cannot be adapted to a centralized hot water and heat supply system.
Tarptautinės paraiškos publikacijoje WO 2009/113905 aprašyta centrinio šilumos tiekimo sistema, apimanti garo katilą, kuriame gautas garas naudojamas 30 šilumos energijai gauti, tiesioginio ir grįžtamojo vandens magistralę, šiluminio siurblio šildymo sistemos magistralę, perteklinio grįžtamojo atšaldyto vandens kaupimo gręžinį ir izoliuotą rezervuarą. Pagrindinis šio sprendimo trūkumas yra tai, kad sistemoje naudojami sudėtingi ir brangūs įrenginiai, be to, reikalingi papildomi žemės plotai. 4International Application Publication WO 2009/113905 describes a central heat supply system comprising a steam boiler used to generate 30 heat energy, a direct and return water line, a heat pump heating system bus, an excess return chilled water storage borehole, and an isolated reservoir. The main drawback of this solution is that the system uses sophisticated and expensive equipment and requires additional land. 4
Artima siūlomam techniniam sprendimui yra Didžiosios Britanijos patentinėje paraiškoje Nr. GB2455395 aprašyta šildymo sistema, apimanti šiluminį siurblį ir šilumos akumuliatorių. Aprašytoji šildymo sistema pritaikyta ir tiekti karštą vandenį, ir centralizuotai šildyti patalpas įprastais radiatoriais arba po grindimis 5 išdėstytais šildytuvais. Šilumos akumuliatorius išdėstomas grunte ir turi du vamzdynus, viename - aušinamasis skystis glikolio pagrindu, kitame - vanduo. Sistema sukonstruota taip, kad šilumos akumuliatorius sudaro aukštesnės temperatūros šaltinį šiluminiam siurbliui negu supanti aplinka. Šiluminio siurblio panaudojimas šioje sistemoje yra nepakankamai efektyvus, ir perduotas į 10 centralizuoto šilumos tiekimo tinklą šilumnešis patiria nuostolių per magistralinius vamzdynus.The British technical patent application no. GB2455395 describes a heating system comprising a heat pump and a heat accumulator. The described heating system is adapted for supplying hot water and for centralized heating with conventional radiators or underfloor heaters 5. The heat accumulator is located in the ground and has two pipelines, one with a glycol-based coolant and the other with water. The system is designed so that the heat accumulator creates a source of higher temperature for the heat pump than the surrounding environment. The use of a heat pump in this system is not efficient enough, and the heat carrier passes through the main pipelines to the 10 district heating networks.
Kaip autonominis šilumos generatorius gali būti naudojamas pratekamojo srautinio tipo elektrodinis katilas. Elektriniame vandens šildytuve šilumos nešiklio kaitinimo procesas vyksta jo jonizavimo dėka, t.y. šilumos nešiklio molekulių skylimą 15 į teigiamai ir neigiamai įelektrintus jonus, kurie juda atitinkamai link neigiamo ir teigiamo elektrodų, elektrodai keičia polius 50 kartų per sekundę, jonai švytuoja, išskirdami energiją, t.y. šilumos nešiklio įkaitinimo procesas vyksta tiesioginiu būdu, be tarpininko (pavyzdžiui, teno). Jonizacijos kamera, kur vyksta šis procesas yra nedidelė, todėl vyksta staigus šilumos nešiklio kaitinimas. 20 Kaip autonominis šilumos generatorius taip pat gali būti išvien naudojami ir šiluminis siurblys, ir elektrodinis katilas. Kadangi tokio tipo katilų COP svyruoja ribose nuo 2,5 iki 3, elektrodinio katilo panaudojimas gali būti rentabilus, esant žemoms temperatūroms ir pakankamai didelei centralizuoto šilumos tiekimo kainai. Kaip autonominis šilumos generatorius taip pat gali būti panaudojami išvien arba 25 skyrium nuo aukščiau minėtų visokie kiti autonominiai šilumos generatoriai, pakankamai efektyvūs ir labiau patrauklūs negu centrinis šilumos tiekimas kainos, aplinkosaugos, atsinaujinimo požiūriu. Išradimo esmė 30As an autonomous heat generator, a flowable electrode boiler can be used. In an electric water heater, the process of heating the heat carrier is effected by its ionization, i.e. the displacement of the heat carrier molecules 15 into the positively and negatively electrified ions, which move respectively towards the negative and positive electrodes, the electrodes change the poles 50 times per second, the ions swirling to release energy, i. the heat carrier heating process takes place directly, without the intermediary (eg teno). The ionization chamber, where this process is going on, is small, which results in a sudden heating of the heat carrier. As an autonomous heat generator, a heat pump and an electrode boiler can also be used. Since COPs of this type range from 2.5 to 3, the use of an electrode boiler can be cost-effective at low temperatures and at a sufficiently high cost for district heating. As an autonomous heat generator, one can also use one or more of the above-mentioned autonomous heat generators, all of which are sufficiently efficient and more attractive than the central heat supply in terms of price, environmental, regeneration. The essence of the invention 30
Siūlomas techninis sprendimas yra šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus panaudojimas centralizuoto šilumos ir karšto vandens tiekimo sistemose. Šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus įrangos sublokavimo su esamu centralizuotu šilumos tiekimu pastate schema duoda 5 gaminamos šilumos energijos bendro padidėjimo efektą, esant šilumos išskyrimui pakaitomis į pastatą iš darbinės centralizuoto šilumos tiekimo sistemos ir iš šiluminio siurblio ir (arba) kito autonominio šilumos generatoriaus.The proposed technical solution is the use of a heat pump or other autonomous heat generator in district heating and hot water supply systems. The scheme of the blocking of the heat pump or other autonomous heat generator equipment with the existing centralized heat supply in the building gives the effect of the overall increase of the heat energy produced by heat displacement alternately to the building from the centralized heat supply system and from the heat pump and / or another autonomous heat generator.
Pagal siūlomą išradimą centralizuotoje karšto vandens ir šilumos tiekimo 5 sistemoje, kuri apima magistralinius šilumos tiekimo tinklus, šilumos mazgo vamzdynus ir įrenginius, taip pat pastato karšto vandens tiekimo ir pastato šildymo sistemas, nauja yra tai, kad šiluminis siurblys ir (arba) kitas autonominis šilumos generatorius sudaro nepriklausomą modulį ir yra įjungtas į šilumos padavimo į pastato šildymo sistemos magistralinį vamzdyną ir per šilumokaitį yra įjungtas į 10 pastato karšto vandens tiekimo sistemą.According to the present invention, in a centralized hot water and heat supply system 5, which includes trunk heat supply networks, heat pump pipelines and equipment, as well as building hot water supply and building heating systems, it is new that the heat pump and / or other autonomous heat pumps The generator is an independent module and is connected to the heat supply to the building's main pipeline and is connected to the building's hot water supply system through the heat exchanger.
Be to, nepriklausomą modulį gali sudaryti ir šilumos siurblys, ir elektrodinis katilas - abu išvien arba skyrium.In addition, the independent module can consist of both a heat pump and an electrode boiler, both together or separately.
Automatizuotam šiluminio nepriklausomo modulio įjungimo ir išjungimo valdymui yra sumontuotas valdymo blokas, skirtas iš anksto nustatytais laiko tarpais 15 apskaičiuoti šiluminio siurblio arba elektrodinio katilo šildymo koeficientą (COP) pagal skaičiavimo momento sistemos duomenis, palyginti gautąjį COP su užsiduotuoju ir pagal gautą rezultatą įjungti arba išjungti modulį, o taip pat apdoroti kitus parametrus, turinčius įtaka efektyviausiam sistemos darbui.Automated heat independent module start-up and shut-down control is equipped with a control unit for calculating the heat pump or electrode boiler heating coefficient (COP) at predetermined intervals according to the data of the calculation system, compare the received COP with the closed and turn on / off the module as well as process other parameters that affect the most effective system performance.
Be to, į pastato šildymo sistemą ir į pastato karšto vandens tiekimo sistemą 20 paduodamos šilumos paskirstymui reguliuoti šilumos siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus šilumnešio padavimo kanale sumontuotas trieigis čiaupas. Išradimo esmė yra bendras (kombinuotas) dviejų šilumos energijos šaltinių panaudojimas pastatų šildymo ir karšto vandens tiekimo pastatams sistemose: 1) šilumos energija gauta, dirbant autonominiam šilumos generatoriui arba 25 šiluminiam siurbliui, iš gamtinio šaltinio šilumos (atsinaujinančio gamtinio šilumnešio) arba utilizuojamo (technogeninio) šaltinio šilumos akumuliavimo ir transformavimo būdu, montuojant būtiną bendram (kombinuotam) panaudojimui įrangą pačiame minėtame pastate. 2) šilumos energija gauta iš centralizuoto šilumos gamybos įrangos šaltinio 30 (šiluminės stoties, centralizuoto šilumos tiekimo katilinės ir pan.) ir transportuota magistraliniu šilumos vamzdynu iki pastato, kuriame pastato šilumos tiekimo įprastoje schemoje yra šilumos punktas. 6In addition, a three-way valve installed in the heat pump or other autonomous heat generator supply channel is used to regulate the heat distribution of the building heating system and the building's hot water supply system 20. The object of the invention is the general (combined) use of two heat sources for heating and hot water buildings in buildings: 1) heat energy is generated by the operation of an autonomous heat generator or 25 heat pumps, from natural source heat (renewable natural heat) or utilized (technogenic) by means of heat accumulation and transformation of the source, installation of the necessary equipment for combined (combined) use in the said building itself. 2) heat energy was obtained from the source of district heating equipment 30 (thermal station, district heating boiler, etc.) and transported by main heat pipe to the building where the heat supply of the building's heat supply is in the usual scheme. 6
Kaip parodyta schemoje šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus nepriklausomas modulis prijungiamas tokiu būdu, kad neigiamai neveikia techninių darbo parametrų: 1) centralizuotos šilumnešio tiekimo ir perdavimo paskirstymo, apskaitos ir 5 valdymo įrangos; 2) pastatų centralizuoto šilumos energijos vartojimo sistemos.As shown in the diagram, the independent module of the heat pump or other autonomous heat generator is connected in such a way that the technical parameters of operation are not negatively affected: 1) centralized heat supply and transmission distribution, accounting and control equipment; 2) district heating systems for buildings.
Kombinuotos sistemos darbo algoritmas programuojamas bendrame valdymo bloke, kuris apdoroja šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus padavimo ir apdorojimo temperatūrų daviklių, vandens skaitiklio 10 (atskirais atvejais gali būti tik šiluminės energijos skaitiklis), elektros skaitiklio duomenis ir nustatytu periodiškumu skaičiuoja COP. Palyginus gautą vertę su užsiduotąja (COP gali būti užduodamas individualiai, priklausomai nuo konkrečių šilumos ir elektros energijos kainų), valdymo blokas nustato arba šilumos siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus išjungimą ir perėjimą prie alternatyvios 15 šilumos šaltinio, arba šilumos siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus darbo pratęsimą. Tuo atveju, kai šilumos siurblys arba kitas autonominis šilumos generatorius išjungiamas, jo įjungimo momentas gali būti nustatomas valdymo bloku po iš anksto užsiduoto laiko periodo arba priklausomai nuo duomenų apie oro sąlygų pasikeitimą (pavyzdžiui, temperatūra pakilo aukščiau nurodytosios). Šis 20 darbo algoritmas gali būti koreguojamas priklausomai nuo konkrečių šildymo sistemos darbo sąlygų ir leidžia panaudoti šilumos siurblį arba kitą autonominį šilumos generatorių tik tais laikotarpiais, kai jo darbas efektyviausias. Kitu laiku naudojamas alternatyvus šilumos šaltinis, o tai bendrai paėmus leidžia pasiekti žymaus ekonominio efekto, mažinant pastatų ir patalpų šildymo išlaidas. 25 Siūlomas sprendimas sudaro galimybę parinkti pastato aprūpinimo šiluma nuo šilumnešio režimą pagal individualią programą kontroliuojančią užduodamą individualiąja programa temperatūros režimą pastate ir automatiškai reguliuojančia būtinumą įjungti ir išjungti šiluminį siurblį arba kitą autonominį šilumos generatorių, priklausomai nuo oro temperatūros pastato išorėje. Šiuo metu egzistuojančios 30 šiluminio siurblio konstrukcijos be žymaus šildymo koeficiento sumažinimo neefektyvios, esant oro temperatūrai pastato išorėje žemesnei kaip - 8 °C, todėl turi būti atsižvelgiama į duotąjį faktorių, derinant individualiąją programą savalaikiam šiluminio siurblio išjungimui. Individualiosios programos komandų vykdymas reguliuojamas, atsižvelgiant į užsiduotus temperatūros parametrus pastato viduje ir 7 faktinės temperatūros pastato išorėje. Šiluminiam siurbliui, absorbuojančiam šilumą iš oro, svarbus faktorius yra dar vienas išorinis parametras - oro, iš kurio absorbuojama šiluma, drėgnumas. Oro drėgmės padidėjimas (aukščiau normaliosios) mažina šiluminio siurblio, šilumą absorbuojančio iš oro, kurio 5 temperatūra žemesnė kaip 0 °C, COP.The combined system work algorithm is programmed in a common control unit that processes the heat pump or other autonomous heat generator supply and processing temperature sensors, water meter 10 (in individual cases can only be a thermal energy meter), electricity meter data, and calculates the periodicity of the COP. By comparing the value obtained with the fused (COP can be ordered individually, depending on the specific heat and electricity prices), the control unit detects either the shutdown of the heat pump or another autonomous heat generator and the transition to an alternative heat source 15, or a heat pump or another autonomous heat generator. extension of work. In the event that the heat pump or other autonomous heat generator is switched off, its start-up moment can be set by the control unit after a pre-set time period or depending on the weather data (for example, the temperature has risen above). This 20 work algorithm can be adjusted depending on the specific operating conditions of the heating system and allows the use of a heat pump or other autonomous heat generator only during periods when its work is most effective. Alternatively, an alternative source of heat is being used, which, taken together, can achieve a significant economic effect by reducing the cost of heating buildings and premises. 25 The proposed solution makes it possible to select the heat transfer mode of the building from the individual program controlled individual program temperature control in the building and automatically regulates the necessity to switch on and off the heat pump or other autonomous heat generator, depending on the air temperature outside the building. The existing 30 heat pump constructions without significant reduction of the heating factor are ineffective at air temperatures outside the building below - 8 ° C, therefore the given factor must be taken into account when combining the individual program for the timely shutdown of the heat pump. Execution of individual program commands is regulated by taking into account the temperature parameters inside the building and 7 outside the actual temperature of the building. Another important parameter for a heat pump that absorbs heat from the air is the humidity of the air from which the heat is absorbed. The increase in air humidity (above normal) reduces the COP of the heat pump, which absorbs heat from the air at a temperature below 5 ° C.
Tuo atveju problema sprendžiama keliais būdais: 1) montuojamas papildomas drėgmės fiksavimo daviklis, kuris reguliuojamas empiriškai, kad atjungtų šiluminį oro siurblį, turint tikslą išjungti šiluminio siurblio darbą tiems laiko periodams, kai COP bus mažesnis kaip 2,0; 10 2) montuojamas papildomas daviklis temperatūrų skirtumui tarp oro ir šalčio agento matuoti, kuris lieka beveik nekintantis, esant bet kokioms sąlygoms, kol neprasideda šiluminio siurblio apledėjimas. Nurodytas daviklis turi atjungti šiluminį siurblį, padidėjus temperatūrų skirtumui tarp oro ir šalčio agento. įvairių tipų šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus 15 panaudojimo tokioje jungimo schemoje bendras energetinis balansas ir ekonominis efektas leidžia labiau sumažinti šilumos gamybos išlaidas, negu atskirai naudojant centralizuotą šilumos tiekimo sistemą arba šiluminį siurblį arba kitą autonominį šilumos generatorių. Šiluminis siurblys nagrinėjamoje schemoje gali absorbuoti šilumą iš įvairių 20 išorinių šaltinių: oro, vandens telkinių, grunto sluoksnio, šilumos nuotėkio (šiluminės taršos nuo įvairių agregatų ir mechanizmų) ir praradimų, uolienų - įvairių didelės masės žemos temperatūros šaltinių.In this case, the problem is solved in several ways: 1) an additional humidity detector is installed, which is empirically adjusted to disconnect the heat pump for the purpose of switching off the heat pump for periods of less than 2.0; 2) an additional sensor is installed to measure the temperature difference between the air and the cold agent, which remains almost unchanged under any conditions until the icing of the heat pump starts. The specified sensor must disconnect the heat pump by increasing the temperature difference between the air and the cold agent. The combined energy balance and economic effect of using different types of heat pumps or other autonomous heat generators 15 in such a circuit allows for a greater reduction in heat production costs than by separate use of a centralized heat supply system or a heat pump or other autonomous heat generator. The heat pump in the scheme in question can absorb heat from a variety of 20 external sources: air, water bodies, soil layer, heat leakage (thermal pollution from various aggregates and mechanisms) and losses, rocks - various high-mass low-temperature sources.
Tuo atveju, kai autonominio šilumos generatoriaus vietoje naudojamas ne šiluminis siurblys arba šiluminis siurblys kartu su kitais šilumos šaltiniais, į valdymo 25 bloką gali būti įvedami ir keičiami įvairūs parametrai (pavyzdžiui, energijos nešiklio kaina, išorinės aplinkos temperatūra, vartojamas galingumas ir pan.), kurie nustatys komplekso darbo algoritmą vartotojui palankiausiu režimu.In the case where a non-heat pump or heat pump is used together with the other heat sources in place of the autonomous heat generator, various parameters can be entered and changed into the control unit 25 (for example, the cost of the energy carrier, the ambient temperature, the power used, etc.), which will determine the complex work algorithm in the user-friendly mode.
Trumpas brėžinio aprašymas Išradimas paaiškinamas brėžiniu, kuriame pavaizduota šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus įjungimo į centralizuotos šilumos tiekimo pastatui sistemą schema. 30 g Išradimo įgyvendinimo aprašymasBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by a drawing showing a scheme of activating a heat pump or other autonomous heat generator in a centralized heat supply system. 30 g Description of the invention
Kaip pagrindas paimta tipinė šildymo sistemos schema, esant centralizuotam šilumos tiekimui. Schemoje nurodyti ir pažymėti šie elementai: 5 magistraliniai šilumos tiekimo tinklai - 1; šilumos mazgo vamzdynai ir įrenginiai - 2; pastato šildymo sistema - 3; pastato karšto vandens tiekimo sistema - 4; pastato šilumos punkto įrenginiai - 5; šilumos siurblys arba kitas autonominis šilumos generatorius - 6; šilumokaitis - 7; trieigis čiaupas - 8. Taip pat schemoje nurodyti uždarymo čiaupai, skaitikliai, termometrai ir kiti elementai. Šiluminės terpės tekėjimo 10 kryptys ir paskirtys nurodytos atitinkamai: T1 — iš šilumos tiekimo tinklų tiekiamas šilumnešis (vanduo, garas ir panašiai); T2 - į šilumos tiekimo tinklus grįžtantis šilumnešis (vanduo, garas ir panašiai); T3 - į vartotojų karšto vandens sistemą tiekiamas vanduo; T4 - iš vartotojų karšto vandens sistemos grįžtantis vanduo; T5 -į vartotojų šildymo sistemą tiekiamas šilumnešis (vanduo, garas ir panašiai); T6 - iš 15 vartotojų šildymo sistemos grįžtantis šilumnešis (vanduo, garas ir panašiai). Šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus 6 prijungimas vykdomas už šilumos tiekėjui priklausančių tinklų ribų, kaip galima arčiau prie šilumos punkto [renginių 5, į šilumos padavimo į pastato šildymo sistemos magistralės vamzdyną. Kaip buvo minėta, komplekso darbo algoritmas 20 nustatomas automatikos ir uždaromosios ir reguliavimo armatūros pagalba tokiu būdu, kad šiluminis siurblys arba kitas autonominis šilumos generatorius gamintų šilumą, tik esant tokiems atmosferos (ir kitiems) parametrams, kurie leidžia jam dirbti efektyviausiai. Kitais atvejais (žema temperatūra, didelė drėgmė ir t.t.) šiluma vartojama iš centralizuotos šilumos tiekimo sistemos. Įjungus šiluminį siurblį 6, 25 valdymo blokas (brėžinyje neparodytas) duoda komandą uždaromosios ir reguliavimo armatūros su elektrine pavara pagalba uždaryti šilumos padavimą iš šilumos punkto įrenginių 5 ir atjungti cirkuliacinį siurblį šilumos punkte. Šiluminis siurblys arba kitas autonominis šilumos generatorius 6 turi atskirą cirkuliacinį siurblį, kuris, įjungus šiluminį siurblį arba kitą autonominį šilumos generatorių 6, įsijungia ir 30 dirba visą šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus 6 darbo laiką. Šiluminio siurblio 6 darbo laikas nustatomas pagal anksčiau aprašytą algoritmą. Išjungus šiluminį siurblį arba kita autonominį šilumos generatorių 6, minėta uždaromoji ir reguliavimo armatūra atsidaro, įsijungia šilumos punkto 5 cirkuliacinis siurblys, išsijungia šiluminio siurblio cirkuliacinis siurblys. Schemoje taip 9 pat parodyta principinė galimybė pakaitinti vandenį karšto vandens tiekimui į pastatą. Į magistralinį vamzdyną, paduodantį šilumą iš šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus, įjungiamas vandens kaitintuvas. Trieigiu čiaupu 8 atliekamas šilumos, paduodamos į pastato šildymo sistemą ir į pastato karšto 5 vandens tiekimo sistemą, kiekio paskirstymo reguliavimas. Šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus 6 įjungimo schema ir jos darbo aprašymas yra principiniai ir kiekvienu konkrečiu atveju projektavimo stadijoje priimami individualūs sprendimai. 10 Išradimo teikiamo ekonominio efekto skaičiavimas. 1. Priimtos skaičiavimo sąlygos. įvairi šiluminę ir elektros energija gaminanti įranga skirstoma pagal savo technines charakteristikas, technologinę įranga, žaliavą šiluminės ir elektros energijos gamybai, darbo principus ir technologines schemas, darbo efektyvumą t.y. 15 naudingo veikimo koeficientą (NVK). Todėl išradimo teikiamo ekonominio efekto paskaičiavimui imami duomenys, kurie numanomi tokie: aukštas šiluminę ir elektros energiją gaminančios įrangos naudingo veikimo koeficientas; mažas šiluminio siurblio arba kito autonominio šilumos generatoriaus COP; mažiausi nuostolių rodikliai, tiekiant šilumnešį šiluminės magistralės vamzdynais nuo šiluminės stoties 20 iki vartotojo (pastato). į kitas kintamąsias, kurios galėtų būti įtrauktos į ekonominį paskaičiavimą, neatsižvelgiama dėl jų labai mažo poveikio skaičiavimo rezultato rodikliams. 2. Skaičiavimo sąlyginiai žymėjimai ir rodikliai. a) šiluminės stoties, analogiško principo įrangos NVK - ne didesnis kaip 70 % 25 (Š»0,7); b) elektros stoties NVK - ne didesnis kaip 60 % (E=0,6); ( c) nuostoliai šilumos perdavimo sistemose nuo šiluminės stoties iki šilumos vartotojo (pastato) - ne mažesni kaip 12 % (N=0,12); d) šiluminio siurblio, turinčio COP nedidesnį kaip 3,0 (COP=3,0). 30 Ekonominio efekto paskaičiavimo lygtis.A typical scheme of a heating system with centralized heat supply is taken as the basis. The following elements are indicated and marked in the diagram: 5 main heat supply networks - 1; heat pump piping and equipment - 2; building heating system - 3; building hot water supply system - 4; building heat substation facilities - 5; heat pump or other autonomous heat generator - 6; heat exchanger - 7; Three-way tap - 8. The diagram also shows the closing taps, counters, thermometers and other elements. The directions and uses of the flow of the thermal medium are indicated respectively: T1 - heat carrier (water, steam and the like) supplied from the heat supply networks; T2 - heat carrier returning to the heat supply network (water, steam and the like); T3 - water supplied to the consumer's hot water system; T4 - return water from the consumer's hot water system; The T5 consumer heating system is supplied with a heat carrier (water, steam and the like); T6 - heat carrier (water, steam and the like) returning from the heating system of 15 users. The connection of the heat pump or other autonomous heat generator 6 is carried out outside the heat supply network, as close as possible to the heat station [events 5, to the heat pipe to the heating system pipeline pipeline. As mentioned above, the complex work algorithm 20 is determined by means of automation and shut-off and regulating fixtures in such a way that the heat pump or other autonomous heat generator produces heat only under such atmospheric (and other) parameters that allow it to work most efficiently. In other cases (low temperature, high humidity, etc.) heat is consumed from the district heating system. When the heat pump 6, 25 is switched on, the control unit (not shown in the drawing) is commanded by a closing and regulating valve with an electric drive to close the heat supply from the heat station equipment 5 and disconnect the circulation pump at the heat point. The heat pump or other autonomous heat generator 6 has a separate circulation pump which, when the heat pump or other autonomous heat generator 6 is switched on, switches on and operates for the entire working time of the heat pump or other autonomous heat generator 6. The operating time of the heat pump 6 is determined by the algorithm described above. By switching off the heat pump or another autonomous heat generator 6, said closing and regulating valve opens, the circulation pump of the heat station 5 is switched on, and the circulation pump of the heat pump is switched off. The diagram also shows the principle of the possibility of heating water for hot water supply to the building. A water heater is switched on to the main pipeline supplying heat from the heat pump or other autonomous heat generator. The triple tap 8 controls the distribution of the amount of heat supplied to the heating system of the building and to the hot water supply system of the building. The circuit diagram of the heat pump or other autonomous heat generator 6 and the description of its operation are principled and individual decisions are made in each case at the design stage. 10 Calculation of the Economic Effect of the Invention. 1. Calculation conditions accepted. various heat and power generating equipment is divided according to its technical characteristics, technological equipment, raw material for heat and electricity production, working principles and technological schemes, work efficiency i.y. 15 useful performance coefficient (NVK). Therefore, for the purpose of calculating the economic effect of the invention, data that are implicit in the following are considered: high efficiency coefficient of the heat and power generating equipment; a small heat pump or other autonomous heat generator COP; the lowest loss indicators for supplying the heat carrier through the pipelines of the thermal pipeline 20 to the consumer (building). other variables that could be included in the economic calculation do not take into account their very low impact on the calculation result indicators. 2. Conditional markings and indicators for calculation. (a) thermal station analogous to equipment NVK - not more than 70% 25 ((0,7); (b) up to 60% (E = 0,6) of the power station NCC; (c) losses in the heat transfer system from the heat station to the heat consumer (building) - not less than 12% (N = 0.12); d) a heat pump having a COP of less than 3.0 (COP = 3.0). 30 Economic Cost Estimation Equation.
Ek = E · COP/Š(1,0 - N) = 0,6 · 3,0/0,7 (1,0 - 0,12) = 1,8/0,616 = 2,92, tai daugiau kaip 1,0. Šis skaičiavimas patvirtina, kad išradimas duoda ekonominį efektą. Esant priimtiems skaičiavimo rodikliams, įrangos bendras darbas remiantis išradimu 10 efektyvesnis pagal NVK beveik tris kartus negu komplekso (šiluminė stotis -šiluminis magistralinis vamzdynas - vartotojas/pastatas) darbas neblokuojant su šiluminiu siurbliu arba kitu autonominiu šilumos generatoriumi pagal siūlomą išradimą.Ek = E · COP / S (1,0 - N) = 0,6 · 3,0 / 0,7 (1,0 - 0,12) = 1,8 / 0,616 = 2,92, this is more than 1 , 0. This calculation confirms that the invention has an economic effect. In the case of accepted calculation indicators, the overall operation of the equipment according to the invention is more efficient according to the NVK almost three times than the work of the complex (thermal station - heat trunk pipeline - consumer / building) without blocking with a heat pump or other autonomous heat generator according to the proposed invention.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2010018A LT5778B (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Centralized heat and hot water supply system |
| PCT/LT2011/000003 WO2011105881A2 (en) | 2010-02-24 | 2011-02-18 | Centralized heat and hot water supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2010018A LT5778B (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Centralized heat and hot water supply system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2010018A true LT2010018A (en) | 2011-08-25 |
| LT5778B LT5778B (en) | 2011-10-25 |
Family
ID=44475155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2010018A LT5778B (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Centralized heat and hot water supply system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5778B (en) |
| WO (1) | WO2011105881A2 (en) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102679432B (en) * | 2012-05-04 | 2016-09-14 | 上海岭北冷暖设备工程有限公司 | A kind of floor heating system using air source hybrid power |
| LT6009B (en) | 2012-05-10 | 2014-03-25 | Tomas Glumbakas | Heating system |
| CN102705889A (en) * | 2012-06-15 | 2012-10-03 | 苏州张扬能源科技有限公司 | Thermal energy conversion heat supply system |
| CN102878611B (en) * | 2012-11-05 | 2014-08-13 | 北京大龙供热中心 | Heating pipe network fine regulation system and method |
| CN103020481B (en) * | 2012-12-29 | 2016-03-30 | 杭州电子科技大学 | A kind of method based on energy-conservation determination air source heat pump floor heating optimal operating condition |
| DE102013003206A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Franz Maierhofer | District heat transfer device for a building and district heating system for supplying buildings with heat energy |
| CN104121622A (en) * | 2013-04-28 | 2014-10-29 | 株式会社日立制作所 | Heat supply control device and method |
| CN203374324U (en) * | 2013-05-24 | 2014-01-01 | 华电国际电力股份有限公司山东分公司 | Low-pressure circulating component |
| CN104180418A (en) * | 2014-08-13 | 2014-12-03 | 华电电力科学研究院 | Direct heat accumulation system for heat supply network and heat accumulation and release method for direct heat accumulation system |
| CN104807074A (en) * | 2015-05-15 | 2015-07-29 | 唐山现代工控技术有限公司 | Water loss preventing method and device for heat supply pipe network |
| CN105807633B (en) * | 2016-05-10 | 2019-01-11 | 大连理工大学 | CHP system dispatching method based on central heating network and building energy storage consumption wind-powered electricity generation |
| ES2644162B1 (en) * | 2016-05-25 | 2018-06-25 | Universidade Da Coruña | Hybrid system with collective heat pump and individual gas boilers |
| EP3296647A1 (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-21 | E.ON Sverige AB | Energy distributing system |
| PL424938A1 (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-23 | N-Ergia Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Method for heating and cooling from a central source of heat, preferably with the remote heat centres |
| DK179964B1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-07 | Danfoss A/S | Domestic water re-heating |
| CN109405059B (en) * | 2018-11-14 | 2023-12-19 | 天津市热电有限公司 | Primary pipe network dynamic load intelligent pressure difference regulating and energy saving regulating and controlling system and regulating and controlling method |
| FI129013B (en) * | 2019-01-15 | 2021-05-14 | Hoegforsgst Oy | Hybrid heating system using district heating |
| FI129146B (en) * | 2019-02-08 | 2021-08-13 | Hoegforsgst Oy | Hybrid heating system using primary heating |
| EP3933280A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-05 | E.ON Sverige AB | A local heat extracting assembly |
| NL2026341B1 (en) * | 2020-08-25 | 2022-04-29 | Sdg Bv | Heating assembly, method of heating a building |
| CN114294642B (en) * | 2022-01-05 | 2024-03-22 | 福建晋江热电有限公司 | Heat supply control method, control device and control system |
| CN115127138B (en) * | 2022-06-29 | 2023-12-26 | 山东澳信供热有限公司 | Heat supply method of heat supply system combining air source and gas source |
| CN115017666B (en) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 廊坊市清泉供水有限责任公司 | Intelligent operation method and system for underground water source |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4190199A (en) | 1978-01-06 | 1980-02-26 | Lennox Industries Inc. | Combination heating system including a conventional furnace, heat pump and solar energy subsystem |
| EP0041352A1 (en) | 1980-05-27 | 1981-12-09 | Thermotropic Limited | Heating system utilising a heat pump |
| GB2076957A (en) | 1980-06-03 | 1981-12-09 | Ventiheat Ltd | A heating system employing a heat pump |
| DE3103955A1 (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Method for utilising discontinuous energy sources having fluctuating temperatures for distance-heating systems |
| US4971136A (en) * | 1989-11-28 | 1990-11-20 | Electric Power Research Institute | Dual fuel heat pump controller |
| US5259445A (en) | 1992-07-13 | 1993-11-09 | The Detroit Edison Company | Control for dual heating system including a heat pump and furnace |
| FI103149B1 (en) * | 1995-10-17 | 1999-04-30 | Abb Installaatiot Oy | Method and arrangement for providing cooling power and heating power |
| AT6001U1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-02-25 | Zortea Rembert | HEATING OR COOLING SYSTEM WITH AT LEAST ONE HEATING SOURCE |
| GB0722411D0 (en) | 2007-11-15 | 2007-12-27 | Gibson Nicholas M | Improvements in or relating to heat pumps for hot water and heating systems |
| DE102008062600A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Traugott Albert | Low temperature heat grid for transport of heat transfer medium at preset temperature, has supply and return pipes that guide medium at low temperature and are connected to storage tank in lower tank area |
| RU2364794C1 (en) | 2008-03-11 | 2009-08-20 | Анатолий Дмитриевич Киосов | Centralised heat supply system and method |
-
2010
- 2010-02-24 LT LT2010018A patent/LT5778B/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-18 WO PCT/LT2011/000003 patent/WO2011105881A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011105881A3 (en) | 2013-06-20 |
| LT5778B (en) | 2011-10-25 |
| WO2011105881A2 (en) | 2011-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LT2010018A (en) | Centralized heat and hot water supply system | |
| Arteconi et al. | Domestic demand-side management (DSM): Role of heat pumps and thermal energy storage (TES) systems | |
| Wu et al. | Energy-saving analysis of air source heat pump integrated with a water storage tank for heating applications | |
| EP2420747B1 (en) | Heat pump | |
| KR100984831B1 (en) | Cooling and heating system in each household using heat sources from combined heat and power(chp) and district heating | |
| US20150267923A1 (en) | Solar heating and central air conditioning with heat recovery system | |
| KR20130128661A (en) | Connecting apparatus for return water heat system of district heating and solar system and heatpump system | |
| Catherine et al. | Hot water usage profiling to improve geyser efficiency | |
| JP2015078797A (en) | Energy interchange management system, energy interchange management method and energy interchange management program | |
| KR20170009580A (en) | Solar generating zero house system | |
| Kakaza et al. | Effect of solar water heating system in reducing household energy consumption | |
| Demirel et al. | Energy conservation | |
| KR20130036816A (en) | Providing system for district heating using big temperature difference | |
| EP3732400B1 (en) | Method for improved utilization of energy grids | |
| CN204678563U (en) | Large-scale water-loop heat pump system | |
| CN204115295U (en) | A kind of region earth source heat pump integrated form trilogy supply energy source station | |
| KR101166858B1 (en) | Space cooling, heating and domestic hot water systeme for the geosource heat pump heating and cooling | |
| Tarsitano et al. | Air-conditioning in residential buildings through absorption systems powered by solar collectors | |
| KR20160110946A (en) | Air conditioning system, peripheral air-conditioning unit thereof and water pipeline upgrading method for heating purposes | |
| KR20230158481A (en) | Heating equipment, methods and systems | |
| KR101445266B1 (en) | Central Control Association Management System of New Renewable Energy for Air Conditioning and Heating | |
| FI103149B (en) | Process and arrangement for generating cooling power and heat power | |
| Kärkkäinen et al. | Heat pumps for cooling and heating | |
| CN101592353B (en) | Heat supply system and heat supply method | |
| WO2022118063A1 (en) | Complete system for cooling and heating of residential houses or commercial units regionally without energy consumption and water wastage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20140224 |