RU1772531C - Автономна система гор чего водоснабжени - Google Patents

Abstract

Использование: в промышленных и бытовых системах теплоснабжени . Сущность изобретени : уменьшение затрат на магистральные сети в автономной системе гор чего водоснабжени , содержащей баки-аккумул торы (БА) гор чей и холодной воды, тепловой насос с испарителем (И) и конденсатором (К), линию подпиточной воды от ма- гистрального трубопровода и сливной трубопровод, достигаетс  дополнительной установкой на сливном трубопроводе отстойника и соединенных с его выходом и последовательно расположенных фильтра, БА сливной воды и химподготовительной установки, выход которой одновременно подключен к входам К и И теплового насоса, соответственно линии нагрева и охлаждени  которых подключены к соединенным перемычкой с насосом и регул тором температуры трубопроводам гор чей и холодной воды. Лини  подпиточной воды снабжена регул тором температуры с трехходовым краном, выходные штуцера которого подключены к распределительному трубопроводу холодной воды, причем один - непосредственно, а другой через дополнительную теплообменную поверхность И теплового насоса. 5А гор чей воды снабжен вмонтированным в него доводчиком температуры , а на трубопроводе гор чей воды после БА гор чей воды дополнительно установлен пиковый подогреватель гор чей воды. При одновременном использовании системы гор чего водоснабжени  и системы вентил ции дл  повышени  температуры гор чей воды система гор чего водоснабжени  содержит дополнительный тепловой насос , И которого расположен в штольне выт жного воздуха, а К - на трубопроводе гор чей воды. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. XI X ю ел со

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , а именно к теплоснабжению, и может быть использовано в промышленных и бытовых системах гор чего водоснабжени  с несколькими источниками теплоты.

Известна система гор чего водоснабжени , содержаща  бак-аккумул тор, линию подпиточной водопроводной воды от

магистрального трубопровода, подключенного параллельно через распределител эные сети холодной, теплой и гор чей воды и соответствующие водоразборные сто ки к водоразборной и смесительно-водоразборной арматуре, причем распределительна  се .ь гор чей воды снабжена включенными последовательно по ходу потока нагревател ми первой и второй ступени, в которых

сетева  вода из тепловой сети подогревает холодную водопроводную .

К недостаткам дайной системы гор чего водоснабжени  относитс  слив в канализацию тепловой и холодной воды после использовани  у потребител , что приводит к большим затратам на магистральные сети, перерасходу особенно ценной питьевой водопроводной воды, а также к перерасходу энергии.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  система гор чего водоснабжени , содержаща  баки-аккумул торы гор чей и холодной воды, водоразборные краны холодной и гор чей воды, низкопотенциальный источник теплоты, подключенный к испарителю теплового насоса , линию подпиточной воды от магистрального трубопровода, сливной трубопровод, насосы 2.

В данной системе гор чего водоснабжени  питьева  вода и гор ча  вода после использовани  у потребител  сливаютс  в канализацию, что приводит к большим затратам на магистральные сети, перерасходу питьевой воды, а также к перерасходу энергии ,Кроме того, в качестве низкопотенциального источника используетс  навозохранилище, что существенно ограничивает область применени  данной системы гор чего водоснабжени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение затрат на магистральные сети путем использовани  теплоты сливной воды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что автономна  система гор чего водоснабжени , содержаща  баки-аккумул торы гор чей и холодной воды, установленные на трубопроводах гор чей и холодной воды соответственно , тепловой насос с испарителем и конденсатором, линию подпиточной воды от магистральною трубопровода и сливной трубопровод, согласно изобретению дополнительно содержит установленные на сливном трубопроводе отстойник и соединенные с его выходом и последовательно расположенные фильтр, бак-аккумул тор сливной воды и химподготовительнумп установку, выход которой одновременно подключен к входам конденсатора и испарител , соответственно линии напева и ох- лаждени  которых подключены к соединенным перемычкой с насосом и регул тором температуры трубопроводам гор чей и холодной воды, лини  подпиточной воды снабжена регул тором температуры с трехходовым краном, выходные штуцера которого подключены к распределительному трубопроводу холодной воды, причем

один - непосредственно, а другой через дополнительную теплообменную поверхность испарител , бак-аккумул тор гор чей воды снабжен вмонтированным в него доводчиком температуры, а на трубопроводе гор чей воды после бака-аккуул тора дополнительно установлен пиковый подогреватель гор чей воды.

При одновременном использовании си0 стемы гор чего водоснабжени  и системы вентил ции дл  повышени  температуры гор чей воды система гор чего водоснабжени  содержит дополнительный тепловой насос , испаритель которого расположен в

5 штольне выт жного воздуха, а конденсатор - на трубопроводе гор чей воды.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы гор чего водоснабжени , Автономна  система гор чего водо0 снабжени  содержит местные системы гор чего водоснабжени  и холодной воды. В сое га ь местной системы гор чего водоснабжени  с циркул ционным контуром входит бак-аккумул тор 1 юр чей воды с уровне5 мером, в нижнюю часть которого вмонтирован доводчик температуры 2, а на его входном патрубке установлен вентиль 3, уп равл емый уровнемером, размещенным в баке-аккумул торе 1 гор чей воды. На пода0 ющем сто ке 4 циркул ционного контура размещены последовательно по ходу потока циркул ционный насос 5 и пиковый подогреватель б, который расположен перед трубопроводами 7 с водоразборными крг,5 нами гор чей воды 8. Подающий сто к 4 через воздушный кран 9 сообщаетс  с атмосферой . На обратном сто ке 10 циркул ционного контура размещен обрагньп клапан 11. В состав местной системы холод0 ной воды с циркул ционным контуром входит бак-аккумул тор 12 холодной воды с установленным в нем уровнемером. На подающем сто ке 13 циркул ционного контура размеа;ен циркул ционный насос 14. К

5 обратному сто ку подключены трубопроводы 15 с водоразборными кранами 16 холодной ооды, а перед баком-аккумул тором 12 на обратном сто ке установлен обратный клапан 17. Подающий сто к 13 через воз0 душный кран 18 сообщаетс  с атмосферой Водоразборные краны гор чей 8 и холод,юй 16 воды подключены к смесител м 19, из которых смесь холодной и гор чей воды подаетс  к абоненту, а использованна  вода

5 через приемники слива 20(раковины, ззнны и т.д.) поступает в сливной трубопровод 21. На сливном трубопроводе 21 последовательно по ходу потока размешены отстойник 22 с уровнемером, на сливном патрубке которого установлен регулируемый вентиль

23,управл емый от уровнемера, фильтры

24,бак-аккумул тор 25 с уровнемером, насос 26, регулируемый вентиль 27, управл емый от уровнемера бака-аккумул тора 25, химводоподготовительна  установка 28. На сливном трубопроводе перед фильтрами и за ними, а также между баком-аккумул тором и насосом 26 установлены запорные вентили 29. Сливной трубопровод 21 после химподготовительной установки 28 разветвлен на два трубопровода, один из которых подсоединен к входу испарител  30 теплового насоса с греющей стороны, выходной трубопровод 31 из которого соединен с распределительной сетью 32 холодной воды, а другой трубопровод 33 подсоединен к входу конденсатора 34 с нагреваемой стороны. Выходной трубопровод конденсатора 34 теплового насоса подключен к входу конденсатора 35 теплонасосной установки с нагреваемой стороны, в состав которой, кроме конденсатора 35, входит испаритель 36, установленный в выт жном воздуховоде вентил ционной системы, компрессор 37 с приводом и дроссельный вентиль 38. Выходной трубопровод конденсатора 35 подсоединен к распределительной сети гор чего водоснабжени  39. На сливном трубопроводе 91 между химподготовительной установкой 29 и разветвлением размещен регул тор температуры 40 с трехходовым краном, один из выходных штуцеров которого подключен к распределительной сети 32 холодной воды. На разветвлении трубопроводов установлены вентили 41 и 42, позвол ющие измен ть соотношение потоков воды, направл емой в распределительные сети гор чей 39 и холодной 32 воды. Между сет ми 39 и 32 уста- новлена перемычка 43, на которой размещен насос 4 и регул тор температуры 45 с температурным датчиком, установленным на распределительной сети 39 гор чей воды. В испарителе 30 теплового насоса установлена теплообменна  поверхность 46, а на линии подпиточной воды установлены последовательно по ходу движени  потока регулируемый вентиль 47 и регул тор температуры 48 с трехходовым краном, один из выходных штуцеров которого подключен с помощью трубопровода 49 непосредственно к выходному трубопроводу 31 испарител  30 через обратный клапан 50, а другой выходной штуцер через обратный клапан 51 подключен к выходному трубопроводу 31 испарител  30 через установленную в нем теплообменную поверхность 46. К распределительной сети 32 холодной воды подключен вентиль 52, управл емый уровнемером, установленным в баке-акку-.

мул торе 12 холодной воды. Все трубопроводы и аппараты системы теплоизолированы (на схеме не показано), а в состав теплового насоса, кроме испарител  30 и конденсатора 34, вход т компрессор 53 с приводом и дроссельный вентиль 54.

Система гор чего водоснабжени  работает следующим образом.

В периоды водоразбора гор ча  и хо- 0 лодна  вода из баков-аккумул торов гор чей 1 и холодной 12 воды с помощью насосов 5 и 14 соответственно подаетс  через краны гор чей 8 и холодной 16 воды в смесители 19, а после использовани  слива- 5 етс  через приемники слива 20 (раковины, ванны и т.д.) в сливной трубопровод 21. По мере движени  по сливному трубопроводу

21вода проходит последовательно две стадии очистки: предварительную от механиче0 ских примесей и основную, включающую химическую, биологическую и другие виды обработки воды. Дл  предварительной очистки сливной воды используетс  отстойник

22и фильтр 24. При накоплении отсто  в 5 отстойнике 22 до заданного уровн  по сигналу от уровнемера открываетс  вентиль 23 и отстой сливаетс  в канализацию. Тонка  очистка сливной от механических г - месей осуществл етс  в фильтрах 24, кото0 рые периоически поочередно промываютс . После предварительной очистки вода сливаетс  в бак-аккумул тор 25 с размещенным в нем уровнемером. Насос 26 может включатьс  в работу как по сигналу уровнемера

5 при достижении верхнего уровн  сливной воды в баке-аккумул торе 25, который одновременно с включением насоса 26 открывает регулируемый вентиль 27 и включает привод компрессора 53 теплового насоса,

0 так и по команде оператора в период ночного провала нагрузки. При включении насоса 26 и теплового насоса вода из бака-;аккуму- л тора 25 поступает в химводоподготови- тельную установку 28, где она проходит

5 химическую, биологическую и другие виды обработки. Часть потока очищенной и обработанной воды охлаждаетс  в испарителе 30 до температуры 4-5°С, а друга  ее часть нагреваетс  в конденсаторе 34 теплового

0 насоса и затем дополнительно подогреваетс  в конденсаторе 35 теплонасосной установки . Нагрета  и охлажденна  вода после теплового насоса и конденсатора 35 теплонасосной установки поступает в распреде5 лительные сети гор чей 39 и холодной 32 воды, откуда она подаетс  в местные системы гор чего водоснабжени  и холодной воды . В испаритель 36 теплонасосной установки по воздуховоду подаетс  выт жной воздух из отапливаемого помещени 

или из системы вентил ции, который используетс  в данной схеме в качестве низ- копотепциального источника В зависимости от температуры воды в баке- аккумул торе 25 она после химводоподгото- вительной установки 28 направл етс  либо в распределительную сеть 32 холодной воды , либо в испаритель 30 и конденсатор 34 теплового насоса Переключение потоков воды в указанных направлени х осуществл етс  регулируемым трехходовым краном 40 с датчиком температуры, установленным в баке-аккумул торе 25, Если температура воды после конденсатора 35 теплонзсосной установки ниже заданного значени  до; реп ее производитс  доводчиком темпсртгурч 2, установленным в. Ьаке-аккум/л торе го- р чой воды. В качестве доводчика температуры могут использоватьс  либо электрический nai рева гель либо нагреватель , в котором используетс  гсгыогэ сгте вой воды из подающей линии тепловой сети Дл  подогрева гор чей воды может также использоватьс  пиковый подогреватель 6 когда абоненту в течение непродолжительного времени требуетс  чо/ja с повышенной температурой В случае хе, когда температура воды после конденсатора 34 тепловою насоса или конденсатора 35 теплонасоснои установки выше заданного значени , по сигналу температурного датчика, установленного на распределительной сети 39 горччсй воды, открываетс  вентиль регул тора температуры 45 и включаетс  насос 41, В результате холодна  вода из распределительной сети холодной воды подмеа.ивает- с  к гор чей, снижа  ее температуру до зада иного значени  Если вода в бакс-аккумул тор 1 гор чей воды достигает верхнего уровн , по сигналу уоовнемеоа закрываетс  вентиль 3 и выключаетс  ел- ловой насос При достижении верхнего уровн  воды в баке-аккумул торе 12 холодной воды по cm налу уровнемера отрываетс  вентиль 52 через который излиисх холодной воды сличаетс  в канализацию В случае снижени  уровн  воды в баке- 1- -у- мул торе 12 холодной воды до нижней отметки , по сигналу уровнемере он оываетс  вентиль 47 на линии подпиточиои води, to ли при этом уровень воды в бг -аккумул торе 25 ниже нижнего ypoBi- -i Дл  использовани  теплоты подпиточной воды в испаритель 30 теплового насоса вмонтирована топлообмонна  поверхность 46, через которую пропускаетс  подпиточна  вода при темпертгуре, превышающей нижний допустимый предел. Если температура под- питочной воды равнл или меньше нижнего предела, подпиточнач вода поступает в систему , мину  теплообменную поверхность 46 Переключение потоков подпиточной воды осуществл етс  с помощью регул тора температуры 48 с трехходовым краном. Регулируемый по температуре трехходовой клапан (не показан), установленный на выходном патрубке отстойника 22, в зависимости от температуры сливной воды направл ет ее либо в бак теплового слива

25, либо в дополнительный бак сливной воды (не показан). В дополнительный бак вода поступает, если ее температура равна или ниже 5°С, и затем может использоватьс  в сливных бачках санузлов, Это позвол ет

экономить питьевую водопроводную воду

Автономна  комбинированна  система гор чего водоснабжени  позвол ет использовать сливную воду как в качестве низкопотенциального источника теплоты, так и повгор о после соответствующей очистки и обробо ки в качестве гор чей и холодной еоды в системе гор чего водоснабжени  с возможностью регулировани  температуры

гор чей воды на водоразборе, что позвол ет экономить не только энергию, но также и питьевую водопроводную воду со значительным снижением затрат на магистральные сети Кооме этого, существенно

расшир етс  область применени  такой системы , так как она не св зана с внешним ьизкопотенциальным источником теплоты. В предложенной системе гор чего водоснабжени  используетс  также теплота выт жного воздуха вентил ционной системы и теплота подпиточной воды, если ее ратура выше 4-5°С, что существенно повышает экономичность данной системы Достоинством этой системы  вл етс  также

и то, что она не загр зн ет окружающую срезу тепловыми выбросами неточными водами .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1 Автономна  система гор чего водоснабжени , содержаща  бакиаккмул торы гор чей и холодной воды, установленные на трубопроводах f ор чей и холодной воды со- .лгвегстврнно. тепловой насос с испарите- . ЛРМ и конденсатором, линию подпиточной воды от магистрального трубопровода и сливной трубопровод, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  затрат на магистральные сети путем использовани  теп- 5 лоты сливной воды, си стема дополнительно содержит установленные на сливном трубопроводе отстойник и соединенные с его выходом и последовательно расположенные фильтр, бак-аккумул тор сливной йоды и химводоподготовительную установку, выход которой одновременно подключен к входам конденсатора и испарител , соответственно линии нагрева и охлаждени  которых подключены к соединенным перемычкой с насосом и регул тором температуры трубопроводам гор чей и холодной воды, лини  подпиточной воды снабжена регул тором температуры с трехходовым краном, выходные штуцеры которого подключены к распределительному трубопроводу холодной воды, причем один - непосредственно, а другой - через дополнительную теплообменную поверхность испарител , бак-аккумул тор гор чей воды

   Г615

   ИЧСГЙФ(

   0

   снабжен вмонтированным в него доводчиком воды, после бака-аккумул тора дополнительно установлен пиковый подогреватель гор чей воды.
2. 2. Система поп, 1,отличающа с  тем, что, с целью повышени  температуры гор чей воды при одновременном использовании системы гор чего водоснабжени  и системы вентил ции, система гор чего водоснабжени  содержит дополнительный тепловой насос, испаритель которого расположен в потоке выт жного воздуха, а конденсатор - на трубопроводе гор чей воды.

   36