RU2306489C1 - System for heat supply - Google Patents
System for heat supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2306489C1 RU2306489C1 RU2006109308/03A RU2006109308A RU2306489C1 RU 2306489 C1 RU2306489 C1 RU 2306489C1 RU 2006109308/03 A RU2006109308/03 A RU 2006109308/03A RU 2006109308 A RU2006109308 A RU 2006109308A RU 2306489 C1 RU2306489 C1 RU 2306489C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- condenser
- heat pump
- water
- evaporator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02B30/125—
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и систем водоснабжения и может быть использовано при обеспечении потребителей теплотой, горячей и холодной водой.The invention relates to the field of power engineering and water supply systems and can be used to provide consumers with heat, hot and cold water.
Известна система централизованного теплоснабжения (а.с. N 1800235 A1, SU, МКИ F 24 D 11/02), включающая удаленные друг от друга основной и пиковый теплоисточники и потребитель, заключающаяся в подаче прямой сетевой воды по подающей магистрали от основного теплоисточника к пиковому и теплопотребителю и возврате обратной сетевой воды по обратной магистрали. Удаленный теплоисточник оборудован тепловым насосом, содержащим по крайней мере испаритель и конденсатор. В тепловом насосе часть тепла прямой сетевой воды используют для получения пара рабочего тела (в испарителе), а конденсацию отработавшего пара рабочего тела ведут обратной сетевой водой (в конденсаторе), при этом нагретую воду подают на смешение с прямой сетевой водой. В данной системе вход и выход испарителя теплового насоса подключены к трубопроводу прямой сетевой воды, вход конденсатора теплового насоса подключен к трубопроводу обратной сетевой воды, а выход конденсатора соединен с трубопроводом прямой сетевой воды.A well-known district heating system (AS N 1800235 A1, SU, MKI F 24 D 11/02), including the main and peak heat sources remote from each other and the consumer, which consists in supplying direct network water through the supply line from the main heat source to the peak and to the heat consumer and returning the return network water through the return line. The remote heat source is equipped with a heat pump containing at least an evaporator and a condenser. In the heat pump, part of the heat of the direct mains water is used to produce steam of the working fluid (in the evaporator), and the condensation of the exhausted steam of the working fluid is carried out by reverse mains water (in the condenser), while the heated water is mixed with direct mains water. In this system, the input and output of the heat pump evaporator are connected to the direct network water pipe, the condenser input of the heat pump is connected to the reverse network water pipe, and the condenser output is connected to the direct network water pipe.
Недостатками известной системы централизованного теплоснабжения являются:The disadvantages of the known district heating systems are:
наличие двух магистральных трубопроводов прямой и обратной сетевой воды, что приводит к увеличению капитальной и эксплуатационной составляющей затрат в тепловые сети;the presence of two main pipelines of direct and reverse network water, which leads to an increase in the capital and operational component of the cost of heating networks;
наличие на основном теплоисточнике (ТЭЦ) последовательно включенных в тракт обратной сетевой воды встроенного теплофикационного пучка конденсатора паровой турбины, сетевых подогревателей нижнего и верхнего отборов для нагрева теплоносителя до температур, обусловленных графиком теплофикационной нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в трубопроводах сетевой воды и к увеличению удельного расхода условного топлива на отпуск теплоты.the presence on the main heat source (CHP) of a built-in heat supply bundle of a steam turbine condenser, network heaters of the lower and upper taps for heating the coolant to temperatures determined by the heat load schedule, which is consequently high in heat losses in the main water pipelines, and increase in specific consumption of equivalent fuel for heat supply.
Наиболее близкой к предлагаемой является система централизованного теплоснабжения (пат. N 2163703 A1, SU, МКИ F 24 D 11/02), включающая центральный тепловой пункт, соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащим испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход соединен с потребителем горячей воды, выход и вход конденсатора теплового насоса подключены к потребителю теплоты. Тепловой насос выполнен абсорбционным бромисто-литиевым, в котором для испарения рабочего агента используют горячие газы, полученные за счет сжигания природного газа.Closest to the proposed is a district heating system (US Pat. N 2163703 A1, SU, MKI F 24 D 11/02), including a central heating station connected by a direct network water supply pipe to a remote heating station equipped with a heat pump containing an evaporator and condenser moreover, the input of the heat pump evaporator is connected to the direct network water pipe, and the output is connected to the hot water consumer, the output and input of the heat pump condenser are connected to the heat consumer. The heat pump is made of lithium bromide absorption, in which hot gases obtained by burning natural gas are used to evaporate the working agent.
Недостатками известной системы централизованного теплоснабжения являются:The disadvantages of the known district heating systems are:
необходимость подачи на тепловой пункт сетевой воды с температурой, обусловленной режимом отпуска теплоты по "горячему водоснабжению", что приводит к снижению выработки электроэнергии на тепловой электростанции;the need to supply network water to a heat point with a temperature determined by the heat supply regime for “hot water supply”, which leads to a decrease in the generation of electricity at a thermal power plant;
переменный характер разнородных тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения затрудняет их регулирование с образованием в ночной период избытков горячей воды и необходимости ее слива в канализацию, обусловливая потери тепловой энергии и снижение экономичности системы;the variable nature of the dissimilar thermal loads of heating and hot water supply makes it difficult to regulate them with the formation of excess hot water during the night and the need to drain it into the sewers, causing loss of thermal energy and a decrease in the efficiency of the system;
работа теплового насоса ограничена отопительным периодом, что снижает технико-экономические показатели системы;the operation of the heat pump is limited by the heating period, which reduces the technical and economic indicators of the system;
схема не учитывает возможности использования теплового насоса для обеспечения нагрузки холодного водоснабжения потребителей.the scheme does not take into account the possibility of using a heat pump to provide a load of cold water supply to consumers.
Задачей изобретения является создание системы централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, являющейся более экономичной.The objective of the invention is the creation of a district heating system, hot and cold water supply, which is more economical.
Поставленная задача достигается тем, что в известной системе централизованного теплоснабжения, включающей потребители теплоты и горячей воды, центральный тепловой пункт, соединенный подающим трубопроводом прямой сетевой воды с удаленным тепловым пунктом, оборудованным тепловым насосом, содержащим по крайней мере испаритель и конденсатор, причем вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, согласно изобретению конденсатор теплового насоса также своим входом подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выходы испарителя и конденсатора теплового насоса подключены через баки-аккумуляторы к потребителям холодной и горячей воды соответственно, кроме того, в систему введены пиковый водогрейный котел и второй тепловой насос, вход испарителя которого подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, а выход подключен через бак-аккумулятор к потребителю холодной воды, конденсатор второго теплового насоса подключен к тепловому потребителю, при этом выход обратной воды теплового потребителя подключен к входу конденсатора, а вход теплового потребителя подключен к выходу конденсатора через пиковый водогрейный котел.This object is achieved by the fact that in the known district heating system, including consumers of heat and hot water, a central heat point connected by a direct network water supply pipe to a remote heat point equipped with a heat pump containing at least an evaporator and a condenser, wherein the input of the heat evaporator the pump is connected to the direct network water pipe, according to the invention, the heat pump capacitor is also connected to the direct network pipeline by its inlet odes, and the outputs of the evaporator and condenser of the heat pump are connected through the storage tanks to consumers of cold and hot water, respectively, in addition, a peak boiler and a second heat pump are introduced into the system, the evaporator inlet of which is connected to the direct network water pipe, and the output is connected through the storage tank to the consumer of cold water, the condenser of the second heat pump is connected to the heat consumer, while the output of the return water of the heat consumer is connected to the input of the condenser, and the input of the heat the consumer is connected to the output of the condenser through a peak hot water boiler.
На чертеже схематически изображена одна из возможных систем централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, реализующая предлагаемый способ.The drawing schematically shows one of the possible systems of district heating, hot and cold water supply, which implements the proposed method.
Система содержит трубопровод 1 исходной воды, установку для очистки воды 2, теплофикационный пучок 3 конденсатора паровой турбины ТЭЦ, трубопровод сетевой воды 4, по которому сетевая вода подается к удаленному тепловому пункту. Удаленный тепловой пункт содержит два тепловых насоса, которые состоят из испарителя 5, конденсатора 6, компрессора 7, приводного электродвигателя 8, редукционного клапана 9, бака-аккумулятора горячей воды 10, бака-аккумулятора холодной воды 11, насосов горячей и холодной воды 12 и 13, пикового водогрейного котла 14, теплового потребителя 15.The system comprises a source water pipe 1, a water treatment plant 2, a cogeneration beam 3 of a condenser of a steam turbine of a thermal power plant, a network water pipe 4, through which network water is supplied to a remote heating unit. The remote heat station contains two heat pumps, which consist of an evaporator 5, a condenser 6, a compressor 7, a drive electric motor 8, a pressure reducing valve 9, a hot water storage tank 10, a cold water storage tank 11, hot and cold water pumps 12 and 13 , peak boiler 14, heat consumer 15.
Данная система работает следующим образом. Исходная вода подается по трубопроводу 1 на установку для очистки воды 2 на ТЭЦ и прокачивается через теплофикационный пучок 3 конденсатора паровой турбины, где нагревается за счет конденсации водяного пара, поступающего из паровой турбины. Нагретая и очищенная от вредных примесей питьевая вода подается в трубопровод 4. По сетевому трубопроводу 4 вода транспортируется до удаленного теплового пункта (например, внутриквартального), оборудованного компрессионными тепловыми насосами. В обоих тепловых насосах низкопотенциальную теплоту сетевой воды передают рабочему телу теплового насоса в испарителе 5, в результате этого охлажденную воду подают в бак-аккумулятор холодной воды 11, откуда насосом 13 направляют потребителю. Конденсацию рабочего тела первого теплового насоса осуществляют сетевой водой в конденсаторе 6, подаваемой из трубопровода 4. Нагретую в конденсаторе сетевую воду до температуры горячего водоснабжения направляют в бак-аккумулятор горячей воды 10, откуда насосом 12 откачивают потребителю. Конденсацию рабочего тела второго теплового насоса производят обратной водой от теплового потребителя. Нагревая последовательно воду в конденсаторе 6 второго теплового насоса и пиковом водогрейном котле 14, ее подают тепловому потребителю 15. Таким образом, описанная система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения обладает более высокой экономичностью за счет того, что:This system works as follows. The source water is supplied through pipeline 1 to the water treatment plant 2 at the CHPP and is pumped through the heat-generating bundle 3 of the steam turbine condenser, where it is heated by condensation of the water vapor coming from the steam turbine. Heated and purified from harmful impurities drinking water is supplied to the pipeline 4. Through the network pipeline 4, the water is transported to a remote heat point (for example, intra-quarter) equipped with compression heat pumps. In both heat pumps, the low-grade heat of the mains water is transferred to the working body of the heat pump in the evaporator 5; as a result, the cooled water is supplied to the cold water storage tank 11, from where it is sent to the consumer by the pump 13. The condensation of the working fluid of the first heat pump is carried out by the network water in the condenser 6 supplied from the pipeline 4. The network water heated in the condenser to the hot water temperature is sent to the hot water storage tank 10, from where the pump 12 is pumped to the consumer. The condensation of the working fluid of the second heat pump is produced by return water from the heat consumer. Sequentially heating the water in the condenser 6 of the second heat pump and the peak boiler 14, it is supplied to the heat consumer 15. Thus, the described system of district heating, hot and cold water supply has a higher efficiency due to the fact that:
1. Система содержит лишь один магистральный трубопровод сетевой воды, обеспечивающий нагрузку отопления, горячего и холодного водоснабжения. При этом температура сетевой воды может быть 30-40°С, что снижает тепловые потери и затраты в тепловые сети.1. The system contains only one main pipeline of network water, providing a load of heating, hot and cold water supply. At the same time, the temperature of the network water can be 30-40 ° C, which reduces heat losses and costs in heat networks.
2. Процесс нагрева очищенной воды на ТЭЦ ведут лишь в теплофикационном пучке конденсатора, что не снижает выработку электроэнергии на станции.2. The process of heating purified water at a thermal power plant is carried out only in the cogeneration beam of the condenser, which does not reduce the generation of electricity at the station.
3. Выравнивание суточных графиков горячего и холодного водоснабжения осуществляется за счет установки баков-аккумуляторов, что позволяет исключить сбросы избытков воды в канализацию.3. Alignment of daily schedules of hot and cold water supply is carried out by installing storage tanks, which eliminates the discharge of excess water into the sewer.
4. Предлагаемая система позволяет одновременно вырабатывать тепловую энергию для отопления зданий, горячую и холодную воду в течение годового периода, увеличивая продолжительность работы теплового насоса, что улучшает технико-экономические показатели системы теплоснабжения.4. The proposed system allows you to simultaneously generate thermal energy for heating buildings, hot and cold water during the annual period, increasing the duration of the heat pump, which improves the technical and economic performance of the heat supply system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109308/03A RU2306489C1 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | System for heat supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109308/03A RU2306489C1 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | System for heat supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2306489C1 true RU2306489C1 (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38695315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109308/03A RU2306489C1 (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | System for heat supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2306489C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496057C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Heat supply system |
| RU2496059C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Heat supply system |
| RU2561846C2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Hot water supply method |
| RU2571361C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Central heat, hot and cold water supply system |
-
2006
- 2006-03-23 RU RU2006109308/03A patent/RU2306489C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496057C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Heat supply system |
| RU2496059C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Heat supply system |
| RU2561846C2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Hot water supply method |
| RU2571361C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Central heat, hot and cold water supply system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2837381T3 (en) | Process steam generation using a high temperature heat pump | |
| CN102733956B (en) | System and method for fossil fuel and solar energy-complementary distributed energy supply | |
| RU2286465C1 (en) | Heat supply system | |
| CN101806445B (en) | Trough type solar multistage heat utilization device | |
| CN104420906A (en) | Steam turbine equipment | |
| JP2014034924A (en) | Exhaust heat recovery device of internal combustion engine and cogeneration system | |
| CN104033199B (en) | A kind of organic rankine cycle system using the built-in heat pump of mixing organic working medium | |
| RU2306489C1 (en) | System for heat supply | |
| US10883390B2 (en) | Cogeneration system for integration into solar water heating systems | |
| CN109028269B (en) | Absorption heat pump unit and heat supply system for recycling low-temperature water source waste heat | |
| CN201680347U (en) | Slot type solar multi-stage thermal utilization device | |
| RU2530971C1 (en) | Trigeneration plant with use of steam-gas cycle for production of electric energy and steam compressor heat pump cycle for heat and cold production | |
| Plotnikova et al. | The use of heat pump installations as part of waste energy convertion complexes in the joint generation of electrical and thermal energy | |
| CN105402927A (en) | Dual-condition direct-combustion type single-effect lithium bromide absorption heat pump set | |
| CN204002958U (en) | Use the organic rankine cycle system of the built-in heat pump that mixes organic working medium | |
| CN104033200B (en) | Use the organic rankine cycle system of the built-in heat pump of mixing organic working medium | |
| RU2420664C2 (en) | Multi-mode heat extraction plant | |
| RU2163703C1 (en) | Centralized heat supply system | |
| CN208967879U (en) | To the intermittent waste heat comprehensive utilization system with vapour user steam supply industrial over long distances | |
| KR20110115196A (en) | Power plant system of ocean thermal energy conversion with reheating process | |
| CN207538941U (en) | Internal combustion engine high-temperature residual heat recovery system applied to leather industry | |
| CN105443245A (en) | Teaching zone distributed power station heat supplying and ice making system | |
| CN108870503A (en) | To the intermittent waste heat comprehensive utilization system with vapour user steam supply industrial over long distances | |
| RU2300636C1 (en) | Combination heat and power generating plant | |
| RU122124U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION WITH HEAT PUMP INSTALLATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090324 |