RU2315914C1 - System of heat supply - Google Patents

System of heat supply Download PDF

Info

Publication number
RU2315914C1
RU2315914C1 RU2006122036/03A RU2006122036A RU2315914C1 RU 2315914 C1 RU2315914 C1 RU 2315914C1 RU 2006122036/03 A RU2006122036/03 A RU 2006122036/03A RU 2006122036 A RU2006122036 A RU 2006122036A RU 2315914 C1 RU2315914 C1 RU 2315914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
thermal
low
potential
source
Prior art date
Application number
RU2006122036/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Колпаков
Александр Викторович Колпаков
Original Assignee
Виктор Иванович Колпаков
Александр Викторович Колпаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Иванович Колпаков, Александр Викторович Колпаков filed Critical Виктор Иванович Колпаков
Priority to RU2006122036/03A priority Critical patent/RU2315914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315914C1 publication Critical patent/RU2315914C1/en

Links

Classifications

    • Y02B30/125—

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to the field of thermal engineering and may be used in combined systems of thermal and electric supply for increasing effectiveness of utilization of thermal wastes and sources of low-potential warmth.
SUBSTANCE: the system of thermal system has connected with tubes a source of low-potential warmth, a peak-load boiler, a thermal pump, devices of a heating system and the water heater of a system of hot water supply and heat exchangers-utilizers of warmth of mini-thermal electric stations included into an intermediate contour of circulation with an intermediate heat exchanger of a closed contour of thermal supply formed with successively included the condenser of the thermal pump, the intermediate heat exchanger on the line of heated thermal carrier, the peak-loaded boiler and devices of the heating system with the water heater of the system of hot water supply, at that the evaporator of the thermal pump is attached to the source of the potential warmth. Besides, the system of thermal supply has an additional closed contour of thermal supply formed with the water heater of the system of the hot water supply, the heater of the source of low-potential warmth and the additional intermediate heat exchanger switched along the line of warming up thermal carrier to the intermediate contour of circulation, at that the heater of the source of the low-potential warmth along the line of warming up the thermal carrier is introduced into the contour of circulation with the air cooler of the system of conditioning and the source of low-potential warmth.
EFFECT: increases efficiency of using of utilized thermal wastes and the sources of low-potential warmth.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности утилизации тепловых отходов и источников низкопотенциального тепла.The invention relates to the field of power engineering and can be used in combined heat and power supply systems to improve the efficiency of utilization of thermal waste and sources of low potential heat.

Из уровня техники известна система теплоснабжения, подключенная к тепловой электростанции через теплообменники-утилизаторы тепла, соединенные трубопроводами с приборами системы отопления контура теплоснабжения потребителя теплоты (Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. Под ред. Б.Н.Голубкова - М.: Энергия, 1979, с.241-244, 342). Основной недостаток известного решения заключается в невысокой эффективности использования утилизируемых тепловых отходов из-за несоответствия графиков отпуска и потребления теплоты.The prior art heat supply system, connected to a thermal power plant through heat exchangers, heat exchangers, connected by pipelines to devices of the heating system of the heat supply circuit of the heat consumer (Heat engineering equipment and heat supply of industrial enterprises. Edited by B.N. Golubkov - M .: Energy, 1979 , p. 241-244, 342). The main disadvantage of the known solution is the low efficiency of the use of recyclable thermal waste due to the mismatch between the heat supply and heat consumption schedules.

Известна также система теплоснабжения, включающая соединенные трубопроводами источник низкопотенциального тепла, пиковый котел, тепловой насос, приборы системы отопления и контур горячего водоснабжения (SU 207379 A1, F24D 11/02, 1967). К недостатку известной системы можно отнести необходимость использования в качестве источника низкопотенциального тепла горячую геотермальную воду, что ограничивает ее функциональные возможности.A heat supply system is also known, including a low-potential heat source connected by pipelines, a peak boiler, a heat pump, heating system devices and a hot water supply circuit (SU 207379 A1, F24D 11/02, 1967). A disadvantage of the known system is the need to use hot geothermal water as a source of low potential heat, which limits its functionality.

Изобретение направлено на повышение эффективности использования утилизируемых тепловых отходов и источников низкопотенциального тепла.The invention is aimed at improving the efficiency of the use of utilized heat wastes and sources of low potential heat.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что система теплоснабжения, включающая соединенные трубопроводами источник низкопотенциального тепла, пиковый котел, тепловой насос, приборы системы отопления и водоподогреватель системы горячего водоснабжения, согласно изобретению дополнительно содержит теплообменники-утилизаторы тепла мини-ТЭС, включенные в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно включенными конденсатором теплового насоса, промежуточным теплообменником по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом и приборами системы отопления с водоподогреватслем горячего водоснабжения, при этом испаритель теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла.The solution to this problem is provided by the fact that the heat supply system, including a low-potential heat source connected by pipelines, a peak boiler, a heat pump, heating system devices and a hot water heater, according to the invention further comprises heat exchangers-heat exchangers of mini-TPPs included in the intermediate circulation circuit with an intermediate heat exchanger of a closed heat supply circuit formed by a heat pump condenser connected in series , The intermediate heat exchanger through the heated heat medium and peak boiler heating system with devices vodopodogrevatslem hot water, the heat pump evaporator is connected to the low-grade heat source.

При этом система теплоснабжения дополнительно включает воздушный охладитель системы кондиционирования, подключенный параллельно испарителю теплового насоса.In this case, the heat supply system additionally includes an air cooler for the air conditioning system, connected in parallel with the heat pump evaporator.

Кроме того, система теплоснабжения содержит дополнительный замкнутый контур теплоснабжения, образованный водоподогревателем системы горячего водоснабжения, подогревателем источника низкопотенциального тепла и дополнительным промежуточном теплообменником, подключенным по линии греющего теплоносителя к промежуточному контуру циркуляции, при этом подогреватель источника низкопотенциального тепла по линии нагреваемого теплоносителя включен в контур циркуляции с воздушным охладителем системы кондиционирования и источником низкопотенциального тепла.In addition, the heat supply system contains an additional closed heat supply circuit formed by a water heater of the hot water supply system, a low potential heat source heater and an additional intermediate heat exchanger connected via an heating coolant line to the intermediate circulation circuit, while the low potential heat source heater is included in the circulation circuit with air conditioning air cooler and low source A potential heat.

Использование в теплообменниках - утилазаторах в качестве вторичных энергоресурсов различных тепловых отходов, преимущественно теплоты масло-, водо- и воздухоохладителей, теплоты отходящих, выхлопных газов и т.п., и наличие в контуре теплоснабжения пикового котла и теплового насоса, отбирающего тепло от низкопотенциального источника по заявленной схеме включения, существенно повышает эффективность и экономичность комбинированной системы теплоснабжения, снижает расход топлива, улучшает тепловой баланс и приводит в соответствие (выравнивает) графики отпуска и потребления теплоты.The use in heat exchangers - heat exchangers as secondary energy sources of various heat wastes, mainly the heat of oil, water and air coolers, the heat of exhaust, exhaust gases, etc., and the presence in the heat supply circuit of a peak boiler and heat pump that removes heat from a low potential source according to the claimed inclusion scheme, it significantly increases the efficiency and profitability of the combined heat supply system, reduces fuel consumption, improves the heat balance and brings it in line (adjusted nyvat) schedules of vacation and consumption of heat.

Кроме того, наличие дополнительного замкнутого контура теплоснабжения, с которым по линии нагреваемого теплоносителя подогревателя источника низкопотенциального тепла через контур циркуляции, включающий воздушный охладитель системы кондиционирования, связан источник низкопотенциального тепла, обеспечивает экономию энергии в летний период при отключении теплового насоса и пикового котла и возможность аккумулирования теплоты источником низкопотенциального тепла для использования в зимний отопительный период.In addition, the presence of an additional closed heat supply circuit, with which a low-potential heat source is connected through the circulation line of the low-potential heat source through a circulation circuit including the air cooler of the air conditioning system, provides energy savings during the summer period when the heat pump and the peak boiler are switched off and accumulation is possible heat source of low potential heat for use in the winter heating period.

На чертеже схематично представлен общий вид комбинированной системы теплоэлектроснабжения.The drawing schematically shows a General view of a combined heat and power supply system.

Система теплоснабжения содержит подключенные к тепловой электростанции 1, преимущественно мини-ТЭС, теплообменники-утилизаторы 2 тепла, которые включены в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником 3 замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно расположенными конденсатором 4 теплового насоса, промежуточным теплообменником 3 по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом 5 и потребителями теплоты с приборами 6 системы отопления и водоподогревателем 7 системы горячего водоснабжения. Испаритель 8 теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла по замкнутой схеме посредством трубопроводов с циркулирующим теплоносителем, связанных с теплообменником 9, расположенным в грунтовом массиве или в открытом водоеме, или к системе оборотного водоснабжения охлаждения промышленного оборудования. Кроме того, если в качестве источника низкопотенциального тепла используют грунтовые воды, воды открытых водоемов, воды очистных сооружений, окружающий воздух, вентиляционный воздух, то их подводят по открытой - разомкнутой схеме непосредственно к испарителю 8 (на чертеже не показано). Параллельно испарителю 8 теплового насоса может быть дополнительно подключен воздушный охладитель 10 (фанкойл) системы кондиционирования.The heat supply system comprises heat exchangers-heat exchangers 2 connected to the thermal power station 1, mainly mini-TPPs, which are included in the intermediate circulation circuit with the intermediate heat exchanger 3 of the closed heat supply circuit formed by the heat pump condenser 4 arranged in series, the intermediate heat exchanger 3 along the line of the heated heat carrier, peak boiler 5 and heat consumers with appliances 6 of the heating system and a water heater 7 of the hot water supply system. The evaporator 8 of the heat pump is connected to the source of low potential heat in a closed circuit through pipelines with a circulating coolant connected to a heat exchanger 9 located in a soil mass or in an open reservoir, or to a recycling water supply system for cooling industrial equipment. In addition, if groundwater, open water, treatment plant water, ambient air, and ventilation air are used as a source of low-grade heat, then they are fed through an open-open circuit directly to evaporator 8 (not shown in the drawing). In parallel with the evaporator 8 of the heat pump, an air cooler 10 (fan coil) of the air conditioning system can be additionally connected.

При наличии нескольких различных потребителей теплоты комбинированная система теплоэлектроснабжения может содержать несколько замкнутых контуров теплоснабжения (на чертеже не показано), подключенных к промежуточному контуру циркуляции посредством своих промежуточных теплообменников 3, для каждого потребителя.If there are several different heat consumers, the combined heat and power supply system may contain several closed heat supply circuits (not shown in the drawing) connected to the intermediate circulation circuit through their intermediate heat exchangers 3 for each consumer.

В качестве тепловой электростанции 1 могут быть использованы паротурбинные мини-ТЭС, газотурбинные мини-ТЭС, мини-ТЭС с двигателями внутреннего сгорания, снабженные теплообменниками- утилазаторами 2 теплоты масло-, водо- и воздухоохладителей, теплоты отходящих, выхлопных газов (21, 22, 23, 24).As a thermal power station 1, steam-turbine mini-TPPs, gas-turbine mini-TPPs, mini-TPPs with internal combustion engines equipped with heat exchangers and heat recovery units 2 of heat of oil, water and air coolers, heat of exhaust and exhaust gases can be used (2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 ).

Кроме того, система теплоснабжения содержит дополнительный замкнутый контур теплоснабжения, образованный водоподогревателем 11 системы горячего водоснабжения, подогревателем 12 источника низкопотенциального тепла и дополнительным промежуточном теплообменником 13, подключенным по линии греющего теплоносителя к промежуточному контуру циркуляции, при этом подогреватель 12 источника низкопотенциального тепла по линии нагреваемого теплоносителя включен в контур циркуляции с воздушным охладителем 14 системы кондиционирования и источником низкопотенциального тепла - теплообменником 9.In addition, the heat supply system contains an additional closed heat supply circuit formed by the water heater 11 of the hot water supply system, the heater 12 of the low potential heat source and the additional intermediate heat exchanger 13 connected via the heating coolant line to the intermediate circulation circuit, while the heater 12 of the low potential heat source through the heated coolant line included in the circulation circuit with air cooler 14 air conditioning system and source m low-grade heat - exchanger 9.

Система теплоснабжения работает следующим образом.The heating system operates as follows.

В отопительный период при совместной работе теплового насоса и пикового котла 5 тепловой насос отбирает теплоту, поступающую в испаритель 8 от источника низкопотенциального тепла (теплообменника 9), и отдает теплоту в конденсаторе 4 теплоносителю замкнутого контура теплоснабжения, который последовательно подогревается в промежуточном теплообменнике 3, включенном по линии греющего теплоносителя в промежуточный контур циркуляции с теплообменниками-утилизаторами 2 (21, 22, 23, 24), и в пиковым котле 5 и поступает к потребителям теплоты в отопительные приборы 6 системы отопления и водоподогреватели 7 системы горячего водоснабжения. При работе в помещении системы кондиционирования к испарителю 8 теплового насоса может дополнительно подводиться теплота, отбираемая от воздушного охладителя 10 (фанкойла) системы кондиционирования.During the heating period, when the heat pump and the peak boiler 5 work together, the heat pump removes the heat entering the evaporator 8 from the source of low potential heat (heat exchanger 9) and transfers the heat in the condenser 4 to the heat carrier of the closed heat supply circuit, which is sequentially heated in the intermediate heat exchanger 3 included through the heating coolant line to the intermediate circulation circuit with heat exchangers-heat exchangers 2 (2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 ), and in peak boiler 5 it goes to heat consumers for heating Heating appliances 6 heating systems and water heaters 7 hot water systems. When working in the room of the air conditioning system, heat can be additionally supplied to the evaporator 8 of the heat pump taken from the air cooler 10 (fan coil) of the air conditioning system.

Наличие пикового котла 5 с изменяемой, регулируемой теплопроизводительностью при постоянной, неизменяемой теплопроизводительности теплового насоса и теплообменников-утилизаторов 2 (21, 22, 23, 24), работающих при постоянной температуре тепловых отходов, обеспечивает регулирование отпуска теплоты потребителям и поддержание режимных графиков температур и расхода воды на заданном уровне при изменении температуры наружного воздуха.The presence of peak boiler 5 with variable, adjustable heat output at a constant, unchanged heat output of the heat pump and heat exchangers-heat exchangers 2 (2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 ), operating at a constant temperature of heat waste, ensures the regulation of heat supply to consumers and maintenance of operational graphs of temperature and water flow at a given level when the temperature of the outside air changes.

В летний период, когда потребителем теплоты является только система горячего водоснабжения, основной 3 замкнутый контур теплоснабжения, образованный тепловым насосом и пиковым котлом 5, отключают (тепловой насос и пиковый котел 5 не работают), а включают дополнительный замкнутый контур теплоснабжения, образованный дополнительным промежуточном теплообменником 13, подключенным по линии греющего теплоносителя к промежуточному контуру циркуляции, водоподогревателем 11 системы горячего водоснабжения и подогревателем 12 источника низкопотенциального тепла, что обеспечивает экономию энергии в летний период. При этом подогреватель 12 источника низкопотенциального тепла по линии нагреваемого теплоносителя включен в контур циркуляции с воздушным охладителем 14 системы кондиционирования и источником низкопотенциального тепла - теплообменником 9, что при размещении теплообменника 9 в грунтовом массиве или в открытом водоеме обеспечивает возможность аккумулирования утилизируемой теплоты масло-, водо- и воздухоохладителей, теплоты отходящих, выхлопных газов (21, 22, 23, 24) мини-ТЭС 1 и теплоты, отбираемой в воздушных охладителях 14 системы кондиционирования, источником низкопотенциального тепла для последующего использования в зимний отопительный период.In the summer period, when the heat consumer is only a hot water supply system, the main 3 closed heat supply circuit formed by the heat pump and peak boiler 5 are turned off (the heat pump and peak boiler 5 are not working), and an additional closed heat supply circuit formed by an additional intermediate heat exchanger is turned on 13, connected through the heating coolant line to the intermediate circulation circuit, a water heater 11 of the hot water supply system and a heater 12 of the low-power source social heat, which provides energy savings in the summer. In this case, the heater 12 of the source of low potential heat through the line of the heated coolant is included in the circulation circuit with the air cooler 14 of the air conditioning system and the source of low potential heat - the heat exchanger 9, which, when the heat exchanger 9 is placed in a soil mass or in an open reservoir, provides the possibility of accumulating the utilized heat oil-, water - and air coolers, the heat of the exhaust, exhaust gases (2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 ) of the mini-TPP 1 and the heat taken in the air coolers 14 of the air conditioning system ningi, a source of low potential heat for subsequent use in the winter heating period.

Claims (3)

1. Система теплоснабжения, включающая соединенные трубопроводами источник низкопотенциального тепла, пиковый котел, тепловой насос, приборы системы отопления и водоподогреватель системы горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменники - утилизаторы тепла мини-ТЭС, включенные в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно включенными конденсатором теплового насоса, промежуточным теплообменником по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом и приборами системы отопления с водоподогревателем системы горячего водоснабжения, при этом испаритель теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла.1. A heat supply system, including a low-potential heat source connected by pipelines, a peak boiler, a heat pump, heating system devices and a hot water heater, characterized in that it further comprises heat exchangers - heat recovery units of mini-TPPs included in the intermediate circulation loop with an intermediate closed heat exchanger the heat supply circuit formed by the heat pump condenser connected in series by the intermediate heat exchanger along the heating line direct coolant peak boiler heating appliances and domestic hot water system with a hot water supply system, wherein the evaporator of the heat pump is connected to the low-grade heat source. 2. Система теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, дополнительно включает воздушный охладитель системы кондиционирования, подключенный параллельно испарителю теплового насоса.2. The heat supply system according to claim 1, characterized in that it further includes an air cooler for the air conditioning system connected in parallel with the heat pump evaporator. 3. Система теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительный замкнутый контур теплоснабжения, образованный водоподогревателем системы горячего водоснабжения, подогревателем источника низкопотенциального тепла и дополнительным промежуточном теплообменником, подключенным по линии греющего теплоносителя к промежуточному контуру циркуляции, при этом подогреватель источника низкопотенциального тепла по линии нагреваемого теплоносителя включен в контур циркуляции с воздушным охладителем системы кондиционирования и источником низкопотенциального тепла.3. The heat supply system according to claim 1, characterized in that it comprises an additional closed heat supply circuit formed by a water heater of the hot water supply system, a low-potential heat source heater and an additional intermediate heat exchanger connected through an heating coolant line to the intermediate circulation circuit, while the low-potential heat source heater through the line of the heated coolant is included in the circulation circuit with an air cooler of the air conditioning system and source of low potential heat.
RU2006122036/03A 2006-06-21 2006-06-21 System of heat supply RU2315914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122036/03A RU2315914C1 (en) 2006-06-21 2006-06-21 System of heat supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122036/03A RU2315914C1 (en) 2006-06-21 2006-06-21 System of heat supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2315914C1 true RU2315914C1 (en) 2008-01-27

Family

ID=39110056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006122036/03A RU2315914C1 (en) 2006-06-21 2006-06-21 System of heat supply

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315914C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113905A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Kiosov Anatoliy Dmitrievich System and method for centralised heat supply
RU2483252C2 (en) * 2011-07-25 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "СервисСофт" Optimum control system of energy-efficient cogenerating plants

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113905A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Kiosov Anatoliy Dmitrievich System and method for centralised heat supply
CN101720410B (en) * 2008-03-11 2012-08-08 安拿度里·迪米得艾域·基奥索夫 System and method for centralised heat supply
RU2483252C2 (en) * 2011-07-25 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "СервисСофт" Optimum control system of energy-efficient cogenerating plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101749116B (en) Low-grade heat recovery system for air inlet of turbine
KR100975276B1 (en) Local heating water feeding system using absorbing type heat pump
RU2007123710A (en) HEATING INSTALLATION AND METHOD OF HEATING
CN101140116A (en) Waste fume using and waste heat recovery type thermoelectric cold cogeneration technology
JP2007064049A (en) Waste heat recovery system for gas turbine cogeneration equipment
JP2018533712A (en) Method and equipment for utilization of water heater waste heat recovery by built-in high temperature water source heat pump
RU2487305C1 (en) Trigeneration plant based on microturbine motor
RU2566248C1 (en) Method of disposal of heat energy generated by electric power station
RU2315914C1 (en) System of heat supply
RU2755501C1 (en) Method for heat and cold supply using an absorption thermotransformer with two-stage absorption
CN204003103U (en) A kind of distributed energy supply equipment that adopts rock gas and solar association circulation
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
RU2440504C1 (en) Cogeneration plant with internal combustion engine and stirling engine
CN109707511A (en) A kind of combustion engine combined cycle low-temperature flue gas waste heat utilizes system
RU56986U1 (en) COMBINED HEAT AND POWER SUPPLY SYSTEM
RU62166U1 (en) COOLING COOLING SYSTEM FOR STEAMED STEAM TURBINES
JP3182633U (en) Building energy plant
RU2358209C1 (en) Geothermal heat utilisation method
JP2004286024A (en) Generating set
RU2544825C2 (en) Gas heat pump plant
KR100976226B1 (en) Microturbine CHP heating and cooling system including microturbine inlet air cooling equipment
RU2607437C2 (en) Thermal power plant
RU2716202C1 (en) Operating method of hot-water boiler
RU122124U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION WITH HEAT PUMP INSTALLATION
RU194691U1 (en) Device for heating and air conditioning of buildings and structures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120622