RU2200906C1

RU2200906C1 - System for centralized heat supply of building

Info

Publication number: RU2200906C1
Application number: RU2002108921/06A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Кузьмин; С.В. Скобелев; В.В. Кузнецов
Original assignee: Кузьмин Алексей Дмитриевич
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-03-20

Abstract

FIELD: heat and power engineering, namely centralized heat supply systems of residences, municipal and industrial buildings and erections having heat station connected with direct and return main pipelines of centralized system for circulation of heat transfer agent from central boiler room or from central heating plant. SUBSTANCE: system includes direct and return pipelines of heating network creating together with circuits of local heat supply systems of building using high temperature heat transfer agent and having circuit for hot water supply with apparatus for preliminarily heating hot water fed to hydrants; system for circulation of network heat transfer agent. After circuits of local systems using high temperature heat transfer agent before apparatus for preliminarily heating hot water fed to hydrants there is circuit of heating systems using low temperature heat transfer agent, for example heating system with heating devices embedded in floor of rooms. EFFECT: continuously enhanced efficiency of centralized heat supply system, low cost price of heat supply system of building. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно 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 теплоцентрали. The invention relates to a power system, and 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 house or a heating plant.

Известна система централизованного теплоснабжения, имеющая тепловые пункты зданий, 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 (патент РФ 2148211, М. кл.⁷ F 24 D 3/12, oп. 27.04.2000, с.3).A known district heating system having heating points of buildings 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 (RF patent 2148211, M. cl. ⁷ F 24 D 3/12, op. 27.04.2000, p. 3).

Основным недостатком такой централизованной системы теплоснабжения является то, что температура теплоносителя, возвращаемого из теплового узла здания в обратный магистральный трубопровод тепловой сети, высока относительно температуры окружающей среды, однако недостаточна для дальнейшего целевого использования сетевого теплоносителя (СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: Госстрой России, 1998, с. 4-10). 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 pipe of the heat network is high relative to the ambient temperature, but insufficient for further targeted use of the heat carrier network (SNiP 2.04.05-91 * Heating, ventilation and conditioning. - Moscow: Gosstroy of Russia, 1998, p. 4-10). Such a centralized heat supply system has a low coefficient of efficient use of thermal energy of the direct heat carrier and large heat losses to the environment during transportation of the return heat carrier to the centralized heat supply source of 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.

Известна система централизованного теплоснабжения зданий, близкая к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату, включающая прямой и обратный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальными контурами систем, использующих высокотемпературный теплоноситель, а именно: отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, причем контур системы горячего водоснабжения имеет узел предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды (Система нормативных документов в строительстве. Своды правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловых пунктов СП41-101-95. Минстрой России. - М., 1997, с. 9 - прототип). Строительные нормы и правила СНиП 2.04.07-86*, с. 23 предусматривают присоединение потребителей тепловой энергии к тепловым сетям по схемам, обеспечивающим минимальное расходование сетевого теплоносителя (воды). A known system of district heating of buildings is close to the claimed in technical essence and the achieved result, including direct and return pipelines of the heating network, creating together with the local circuits of systems using high-temperature coolant, namely: heating, hot water supply and ventilation, and the circuit of the hot water supply system has a pre-heating unit for hot water coming to the water drawoff (System of regulatory documents in construction. Code of practice . Ation and construction Design of heat points SP41-101-95 Ministry of Construction of Russia -.. Moscow, 1997, from 9 -. Prototype). Building Norms and Rules SNiP 2.04.07-86 *, p. 23 provide for the connection of consumers of thermal energy to heating networks according to schemes that ensure the minimum consumption of network coolant (water).

Повышение коэффициента использования циркулирующего теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения можно достигнуть уменьшением температуры обратного теплоносителя сети, однако применение в контуре системы горячего водоснабжения узла предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды характеризуется пиковым характером нагрузки на тепловую сеть, что приводит только к периодическому понижению температуры обратного теплоносителя сети. An increase in the utilization rate of the circulating coolant in the district heating system can be achieved by reducing the return temperature of the network, however, the use of a pre-heating unit for the hot water supplied to the DHW circuit is characterized by a peak load on the heating network, which only leads to a periodic decrease in the temperature of the return coolant of the network .

Технической задачей изобретения является создание новой системы централизованного теплоснабжения зданий, обладающей круглосуточной повышенной эффективностью работы, а следовательно, снижением себестоимости теплоснабжения. An object of the invention is the creation of a new centralized heat supply system for buildings with round-the-clock increased work efficiency, and therefore, a reduction in the cost of heat supply.

Техническая задача решается в системе централизованного теплоснабжения здания, включающей прямой и обратный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с контурами локальных систем теплоснабжения здания, использующих высокотемпературный теплоноситель и включающих контур системы горячего водоснабжения с узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды, систему циркуляции сетевого теплоносителя, в которой согласно изобретению в систему циркуляции сетевого теплоносителя после контуров локальных систем, использующих высокотемпературный теплоноситель, и перед узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды включен контур систем отопления, использующий низкотемпературный теплоноситель. The technical problem is solved in the centralized heat supply system of the building, including the direct and return pipelines of the heat network, creating together with the circuits of the local heat supply systems of the building, using a high-temperature coolant and including the circuit of the hot water supply with a pre-heating unit for hot water supplied to the water intake, a circulation system for the network coolant, in which according to the invention in the circulation system of the network coolant after the circuits of local systems, is used using a high-temperature coolant, and in front of the pre-heating unit for hot water supplied to the water draw-off, a heating system circuit using a low-temperature coolant is switched on.

В такой системе централизованного теплоснабжения здания включение контура систем отопления, использующего низкотемпературный теплоноситель, после контуров локальных систем теплоснабжения, использующих высокотемпературный теплоноситель, таких как отопление, горячее водоснабжение и вентиляция, и перед узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды обеспечивает увеличение коэффициента использования сетевого теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения из-за более равномерного характера тепловой нагрузки за счет использования низкотемпературного теплоносителя в системах отопления, а следовательно, постоянного понижения температуры обратного теплоносителя сети, что в свою очередь приводит к повышению эффективности работы тепловой сети и снижению себестоимости теплоснабжения. In such a centralized heat supply system of a building, the inclusion of a heating system circuit using a low-temperature coolant, after local heat supply system circuits using a high-temperature coolant, such as heating, hot water supply and ventilation, and before the pre-heating unit for hot water supplied to the water intake, increases the utilization rate of the network coolant in the district heating system due to the more uniform nature of the heat th load through the use of low temperature heating medium in the heating and hence a constant lowering network return water temperature, which in turn increases the thermal efficiency of the network and reduce heating costs.

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 создании новой системы централизованного теплоснабжения здания, обладающей повышенной эффективностью работы и снижением себестоимости теплоснабжения. The presence of distinctive features makes it possible to obtain a positive effect, expressed in the creation of a new centralized heat supply system for a building with improved work efficiency and a reduction in the cost of heat supply.

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

Предлагаемое изобретение представлено на чертеже в виде общей схемы системы централизованного теплоснабжения здания. The present invention is presented in the drawing in the form of a General diagram of a district heating system of a building.

Система централизованного теплоснабжения здания, включающая прямой 1 и обратный 2 трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с контурами локальных систем 3, 4, 5 теплоснабжения здания, использующих высокотемпературный теплоноситель и включающих контур системы 4 горячего водоснабжения с узлом предварительного нагрева 6 поступающей на водоразбор горячей воды, в которой контур систем отопления 7, использующих низкотемпературный теплоноситель, например систему отопления с нагревательными элементами, встроенными в полы 8, включен после контуров локальных систем 3, 4, 5, использующих высокотемпературный теплоноситель и перед узлом предварительного нагрева 6 поступающей на водоразбор горячей воды. The centralized heat supply system of the building, including direct 1 and return 2 pipelines of the heat network, which together with the circuits of the local heat supply systems 3, 4, 5 create the building using a high-temperature coolant and include the circuit of the hot water supply system 4 with a pre-heating unit 6 for hot water supplied in which the circuit of heating systems 7 using a low-temperature coolant, for example, a heating system with heating elements integrated in floors 8, is turned on after circuits of local systems 3, 4, 5, using a high-temperature coolant and before the pre-heating unit 6, the hot water supplied to the water drawdown.

При работе заявляемой системы централизованного теплоснабжения здания сетевой теплоноситель, транспортируемый по прямому магистральному трубопроводу 1, имеет температуру до 150^oС и поступает через тепловой пункт здания в параллельно подключенные контура локальных систем: отопления 3, горячего водоснабжения 4 и вентиляции 5. Далее, с температурой до 75^oС, теплоноситель поступает в контур систем отопления 7, использующих низкотемпературный теплоноситель, например, систему отопления с нагревательными элементами, встроенными в полы 8. Затем теплоноситель с температурой до 50-40^oС поступает в узел 6 предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды, из которого предварительно нагретая до температуры 15-25^oС горячая вода идет в контур системы 4, где происходит ее нагрев до требуемой СНиП температуры горячего водоснабжения не ниже 50^oС и не выше 75^oС. Далее производится сброс сетевого теплоносителя из теплового пункта здания в обратный магистральный трубопровод тепловой сети 2.When the inventive centralized heat supply system of the building is operating, the network heat carrier transported through the direct trunk pipeline 1 has a temperature of up to 150 ^o C and enters through a building's heating point into parallel-connected circuits of local systems: heating 3, hot water 4 and ventilation 5. Further, with a temperature up to 75 ^o C, the coolant enters the circuit of heating systems 7 using a low-temperature coolant, for example, a heating system with heating elements built into floors 8. Then the coolant with a temperature of up to 50-40 ^o C enters the node 6 pre-heating of hot water supplied to the water draw, from which hot water preheated to a temperature of 15-25 ^o C goes to the circuit of system 4, where it is heated to the required hot water supply temperature not lower than 50 ^o C and not higher than 75 ^o C. Next, the network coolant is discharged from the heating point of the building to the return main pipeline of the heating network 2.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности работы и снижение себестоимости системы централизованного теплоснабжения здания по сравнению с прототипом. Thus, it provides an increase in work efficiency and a decrease in the cost of the centralized heat supply system of the building in comparison with the prototype.

Claims

The centralized heat supply system of the building, including the direct and return pipelines of the heating network, which together with the circuits of the local heat supply systems of the building, using a high-temperature coolant and including the circuit of the hot water supply with a pre-heating unit for hot water supplied to the water draw-off, differs in the circulation system of the heat transfer network, characterized in that that in the circulation system of the network coolant after the circuits of local systems using high-temperature heat Sitel and node before the hot water preheat on the incoming water pumping circuit included heating using low-temperature coolant.