RU2148211C1

RU2148211C1 - District heating system

Info

Publication number: RU2148211C1
Application number: RU99110581/06A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Кузьмин; С.В. Скобелев; В.В. Кузнецов
Original assignee: Кузьмин Алексей Дмитриевич
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: heat power industry, specifically, centralized heat supply of living, public and industrial buildings and structures. SUBSTANCE: district heating system includes direct and return main lines of heat supply system forming together with local circuit of heating devices of building system of centralized heat transfer agent circulation system. Low-temperature heating system of floor heating panels is connected to return line with return heat transfer agent with the use separating heat exchanger. EFFECT: enhanced efficiency of district heating system owing to increased utilization of thermal energy of heat transfer agent. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к области централизованного теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, имеющих тепловые пункты, соединенные с прямым и обратным магистральными трубопроводами централизованной системы циркуляции теплоносителя от центральной котельной или ТЭЦ (далее по тексту теплоцентраль). The invention relates to a power system, in particular to the field of district heating of residential, public and industrial buildings and structures having heating units connected to direct and return main pipelines of a centralized heat carrier circulation system from a central boiler or thermal power plant (hereinafter referred to as the heating plant).

Известна и наиболее близка к заявляемой системе централизованного теплоснабжения система, имеющая тепловые пункты зданий [1, 2], в которых теплоноситель, поступающий от прямого трубопровода теплоцентрали, используется в контуре циркуляции отопительных приборов здания и далее возвращается из теплового пункта здания в обратный трубопровод теплоцентрали. Known and closest to the claimed system of district heating is a system having heating points of buildings [1, 2], in which the coolant coming from the direct pipeline of the heating center is used in the circulation circuit of the heating devices of the building and then returns from the heating point of the building to the return pipeline of the heating center.

Основным недостатком такой централизованной системы теплоснабжения является то, что температура теплоносителя, возвращаемого из теплового узла здания в обратный магистральный трубопровод теплоцентрали, высока относительно температуры окружающей среды, однако недостаточна для дальнейшего целевого использования теплоносителя [3, 4]. Такая система централизованного теплоснабжения имеет низкий коэффициент полезного использования тепловой энергии прямого теплоносителя и большие тепловые потери в окружающую среду при транспортировании обратного теплоносителя к источнику централизованного теплоснабжения - центральной котельной или ТЭЦ. В последнем варианте такая система обладает еще одним недостатком - необходимостью дополнительного, более глубокого охлаждения возвратного теплоносителя для его дальнейшего использования в технологическом цикле ТЭЦ. The main disadvantage of such a centralized heat supply system is that the temperature of the heat carrier returning from the building's heating unit to the return main pipeline of the heating center is high relative to the ambient temperature, but insufficient for further targeted use of the heat carrier [3, 4]. Such a centralized heat supply system has a low coefficient of efficient use of heat energy of the direct heat carrier and large heat losses to the environment during transportation of the return heat carrier to the source of centralized heat supply - the central boiler house or thermal power plant. In the latter version, such a system has one more drawback - the need for additional, deeper cooling of the return coolant for its further use in the technological cycle of a thermal power plant.

Задачей предлагаемого изобретения является создание новой схемы системы централизованного теплоснабжения, использующей тепловую энергию возвратного теплоносителя. Это повышает эффективность системы централизованного теплоснабжения за счет увеличения коэффициента полезного использования тепловой энергии теплоносителя, циркулирующего в магистральных трубопроводах, уменьшения транспортных тепловых потерь путем снижения температуры возвратного теплоносителя, а также уменьшения технологических затрат на дополнительное, более глубокое охлаждение возвратного теплоносителя в случае, когда источником централизованного теплоснабжения является ТЭЦ. The objective of the invention is the creation of a new scheme of a district heating system using the thermal energy of the return medium. This increases the efficiency of the district heating system by increasing the efficiency of the heat energy of the heat carrier circulating in the main pipelines, reducing transport heat losses by lowering the temperature of the return heat carrier, and also reducing technological costs for additional, deeper cooling of the return heat carrier when the source is centralized Heat supply is a CHP.

Задача решается применением схемы централизованной системы теплоснабжения, включающей прямой и обратный магистральный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальным контуром циркуляции отопительных приборов здания систему централизованной циркуляции теплоносителя, в которой, согласно изобретению, к обратному трубопроводу с возвратным теплоносителем подключена с помощью разделительного теплообменника низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями "Теплый пол". The problem is solved by applying a scheme of a centralized heat supply system, including direct and return main pipelines of a heating network, which together with a local circuit of heating devices of a building create a centralized circulation system of a heat carrier, in which, according to the invention, a low-temperature system is connected to a return pipe with a return heat carrier by means of a separation heat exchanger floor heating panels "Warm floor".

Предлагаемая система отличается полезным использованием тепловой энергии возвратного теплоносителя, которая идет на нагрев подключенной к обратному магистральному трубопроводу с помощью разделительного теплообменника низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями "Теплый пол". Таким образом, эффективность системы централизованного теплоснабжения повышается за счет увеличения коэффициента полезного использования тепловой энергии теплоносителя, циркулирующего в магистральных трубопроводах, уменьшения транспортных тепловых потерь путем снижения температуры возвратного теплоносителя, а также уменьшения технологических затрат на дополнительное, более глубокое охлаждение возвратного теплоносителя в случае, когда источником централизованного теплоснабжения является ТЭЦ. The proposed system is distinguished by the beneficial use of thermal energy of the return heat carrier, which is used to heat the low-temperature heating system connected to the return main pipe using a heat exchanger of underfloor heating underfloor heating panels. Thus, the efficiency of the district heating system is increased by increasing the coefficient of efficient use of heat energy of the heat carrier circulating in the main pipelines, reducing transport heat losses by lowering the temperature of the return heat carrier, and also reducing the technological costs of additional, deeper cooling of the return heat carrier when the source of district heating is the CHP.

Сопоставительный анализ заявляемой системы и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемой системы по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". A comparative analysis of the claimed system and the prototype reveals the presence of distinctive features of the claimed system in comparison with the closest analogue, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art led to the conclusion that it clearly does not follow from the prior art and, therefore, meets the criterion of "significant differences".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в повышении эффективности заявляемой системы. The presence of distinctive features makes it possible to obtain a positive effect, expressed in increasing the efficiency of the claimed system.

Использование предлагаемого изобретения в теплоэнергетике обеспечивает соответствие критерию "промышленная применимость". The use of the invention in the power system ensures compliance with the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемое изобретение представлено в виде общей схемы системы централизованного теплоснабжения на рис. 1. Система централизованного теплоснабжения включает прямой 1 и обратный 2 трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальным контуром циркуляции отопительных приборов здания 3 систему централизованной циркуляции теплоносителя. К обратному трубопроводу 2 тепловой сети с возвратным теплоносителем подключена с помощью разделительного теплообменника 4 низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями "Теплый пол" 5. The present invention is presented in the form of a General diagram of a district heating system in Fig. 1. The district heating system includes direct 1 and return 2 pipelines of the heating network, creating, together with the local circuit of the heating devices of building 3, a centralized circulation system of the heat carrier. A low-temperature heating system with underfloor heating panels "Warm floor" 5 is connected to the return pipe 2 of the heating network with a return coolant by means of a separation heat exchanger 4.

Известно, что в системе централизованного теплоснабжения теплоноситель, транспортируемый по прямому магистральному трубопроводу 1, имеет температуру до 150^oC и поступает через тепловой пункт здания (выполняющий роль смесительного узла) с температурой 85-105^oC в систему отопления с местными нагревательными приборами, например радиаторами, входящую в локальный контур циркуляции системы отопления здания 3. Использованный теплоноситель с температурой около 65-70^oC поступает через тепловой узел здания в обратный магистральный трубопровод 2. Далее возвратный теплоноситель из обратного трубопровода 2, имеющий вышеуказанные температурные параметры, поступает в первичный контур разделительного теплообменника 4, где отдает свою тепловую энергию теплоносителю, циркулирующему через вторичный контур теплообменника 4 с температурой 40 - 45^oC, низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями "Теплый пол" 5.It is known that in a centralized heat supply system, the heat carrier transported through the direct main pipeline 1 has a temperature of up to 150 ^o C and enters through a building heating station (acting as a mixing unit) with a temperature of 85-105 ^o C into a heating system with local heating devices, for example radiators included in the local circulation circuit of the heating system of the building 3. The used heat carrier with a temperature of about 65-70 ^o C enters through the heating unit of the building into the return main pipe 2. Dal its return coolant from the return pipe 2, having the above temperature parameters, enters the primary circuit of the separation heat exchanger 4, where it gives its thermal energy to the coolant circulating through the secondary circuit of the heat exchanger 4 with a temperature of 40 - 45 ^o C, low-temperature heating system underfloor heating panels "Warm gender "5.

Таким образом, эффективность системы централизованного теплоснабжения повышается за счет использования тепловой энергии возвратного теплоносителя в низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями "Теплый пол", что приводит к понижению температуры возвратного теплоносителя и, следовательно, к увеличению коэффициента полезного использования тепловой энергии, транспортируемой теплоносителем в системе централизованного теплоснабжения. Thus, the efficiency of the district heating system is increased due to the use of thermal energy of the return heat carrier in the low-temperature heating system by underfloor heating panels “Heat-insulated floor”, which leads to a decrease in the temperature of the return heat carrier and, consequently, to an increase in the efficiency of heat energy transported by the heat carrier in the system district heating.

Источники информации
1. Апарцев М.М. "Рекомендации по наладке водяных систем теплоснабжения". Схема теплового ввода с независимым присоединением системы отопления. Бюро техн. информации, М. 1968, с 46.Sources of information
1. Apartsev M.M. "Recommendations for setting up water heating systems." Thermal input circuit with independent connection of the heating system. Bureau of Tech. Information, M. 1968, p. 46.

2. Громов Н.К. "Городские теплофикационные системы", М.; Энергия, 1964, с 103. (прототип)
3. СНиП 2.04.05-91^* "Отопление, вентиляция и кондиционирование", М., Госстрой России, 1998, с. 4-10, Приложения 1, 2.2. Gromov N.K. "City heating systems", M .; Energy, 1964, p 103. (prototype)
3. SNiP 2.04.05-91 ^* "Heating, ventilation and air conditioning", M., Gosstroy of Russia, 1998, p. 4-10, Appendices 1, 2.

4. СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети", М., Гос.строительный комитет СССР, 1987. 4. SNiP 2.04.07-86 "Heat Networks", M., State Construction Committee of the USSR, 1987.

Claims

The centralized heat supply system, including the direct and return main pipelines of the heating network, which, together with the local circuits of heating devices in buildings, creates a centralized circulation system for the heat carrier, characterized in that a low-temperature heating system with underfloor heating is connected to the return pipe with a return heat carrier.