RU2350847C1 - System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources - Google Patents
System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350847C1 RU2350847C1 RU2007133731/03A RU2007133731A RU2350847C1 RU 2350847 C1 RU2350847 C1 RU 2350847C1 RU 2007133731/03 A RU2007133731/03 A RU 2007133731/03A RU 2007133731 A RU2007133731 A RU 2007133731A RU 2350847 C1 RU2350847 C1 RU 2350847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- low
- hot water
- heating
- potential
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автономного энергоснабжения объектов жилого, торгово-административного, культурно-развлекательного, курортно-оздоровительного и другого назначения на основе установок с использованием низкопотенциальных геотермальных источников и возобновляемых источников энергии.The invention relates to autonomous power supply systems for residential, commercial, administrative, cultural, recreational, spa and other facilities based on installations using low-potential geothermal sources and renewable energy sources.
Низкопотенциальные геотермальные источники являются основными источниками тепловой энергии для отопления и горячего водоснабжения, а установки на основе возобновляемых источников энергии являются вспомогательными устройствами для получения электрической энергии и питания тем самым электрооборудования системы теплоснабжения.Low-potential geothermal sources are the main sources of thermal energy for heating and hot water supply, and installations based on renewable energy sources are auxiliary devices for generating electric energy and thereby supplying electrical equipment to the heat supply system.
Известно устройство для энергообеспечения помещений с использованием в качестве возобновляемого природного источника энергии низкопотенциального тепла верхних слоев Земли, с помощью грунтовых теплообменников в скважинах и тепловых насосов (ТН). Устройство применено в геолого-климатических условиях одного из центральных регионов России для теплоснабжения здания сельской школы /Васильев Г.П., Крундышев Н.С. Энергоэффективная сельская школа в Ярославской области. - АВОК, 2002, №5, с.22-24/. Устройство содержит подключенную к сети теплоснабжения помещений (отопительной сети), через водоаккумуляторы с пиковыми догревателями и конденсаторы тепловых насосов, систему сбора и утилизацию тепла грунта, включающую контур циркуляции незамерзающего низкопотенциального теплоносителя, проходящий через испарители тепловых насосов и установленные в скважинах теплообменники коаксиального типа. В межтрубном пространстве теплообменника происходит передача тепла от окружающего грунта теплоносителю, после чего подогретый теплоноситель подают через центральную трубу к испарителю теплового насоса.A device is known for energy supply of premises using low-potential heat of the upper layers of the Earth as a renewable natural source of energy, using soil heat exchangers in wells and heat pumps. The device is used in the geological and climatic conditions of one of the central regions of Russia to heat the building of a rural school / Vasiliev G.P., Krundyshev N.S. Energy-efficient rural school in the Yaroslavl region. - ABOK, 2002, No. 5, p.22-24 /. The device contains connected to the premises heating network (heating network), through water accumulators with peak heaters and heat pump condensers, a soil heat collection and recovery system, including a non-freezing low-potential coolant circulation circuit passing through heat pump evaporators and coaxial heat exchangers installed in the wells. In the annular space of the heat exchanger, heat is transferred from the surrounding soil to the coolant, after which the heated coolant is fed through the central pipe to the evaporator of the heat pump.
Недостатком известного устройства является то обстоятельство, что его конструкция не обеспечивает возможность подогрева остывающего в течение отопительного сезона теплоносителя перед подачей в тепловой насос, а также корректировку температурного режима охлажденных за отопительный сезон СТО. Последнее обстоятельство приводит к неполному естественному восстановлению температуры грунта в межотопительные периоды, и дефицит температуры грунта относительно начальной его величины накапливается с каждым отопительным сезоном. Как следствие, это приводит к увеличению количества электроэнергии, потребляемой приводом ТН, и уменьшению коэффициента преобразования теплового насоса (КПТН). Из-за невозможности подогрева и восстановления температуры остывающего теплоносителя величина КПТН для известного устройства в течение нескольких отопительных сезонов составила средневзвешенную величину, около 2,5 единиц (исходя из 3,23 в первый месяц отопительного сезона и далее 2,16 - до окончания сезона / Васильев Г.П., Крундышев Н.С. Энергоэффективная сельская школа в Ярославской области. - АВОК, 2002, №5, с.22-24/). Как следует из известных рекомендаций / Калнинь И.М., Савицкий И.К. Тепловые насосы: вчера, сегодня, завтра. - Холодильная техника, 2000, №10, с.2-6/, эта величина соответствует нижнему пределу экономически приемлемых показателей для геотермальной установки с электрическим тепловым насосом, определяющих ее конкурентоспособность по отношению к традиционным котельным. К тому же остается невостребованным потенциал охлажденных скважин, который можно экономически выгодно применить на охлаждение помещений в летний период, сочетая возможность охлаждения с дополнительным восстановлением теплового режима скважин и увеличивая таким образом коэффициент использования первичной энергии (КИПЭ) за счет дополнительных энергопотоков к потребителю.A disadvantage of the known device is the fact that its design does not provide the possibility of heating the coolant cooling down during the heating season before being supplied to the heat pump, as well as adjusting the temperature regime of the service stations cooled during the heating season. The latter circumstance leads to an incomplete natural restoration of soil temperature in the inter-heating periods, and a deficit in soil temperature relative to its initial value accumulates with each heating season. As a result, this leads to an increase in the amount of electricity consumed by the VT drive and to a decrease in the heat pump conversion coefficient (KPTN). Due to the impossibility of heating and restoring the temperature of the cooling coolant, the KPTN value for the known device for several heating seasons amounted to an average weighted value of about 2.5 units (based on 3.23 in the first month of the heating season and then 2.16 until the end of the season / Vasiliev G.P., Krundyshev N.S. Energy-efficient rural school in the Yaroslavl region. - AVOK, 2002, No. 5, p.22-24 /). As follows from the well-known recommendations / Kalnin I.M., Savitsky I.K. Heat pumps: yesterday, today, tomorrow. - Refrigeration, 2000, No. 10, pp. 2-6 /, this value corresponds to the lower limit of economically acceptable indicators for a geothermal installation with an electric heat pump, which determines its competitiveness in relation to traditional boiler rooms. In addition, the potential of chilled wells remains unclaimed, which can be economically used for cooling rooms in the summer, combining the possibility of cooling with additional restoration of the thermal regime of the wells and thus increasing the primary energy utilization coefficient (KIPE) due to additional energy flows to the consumer.
Еще одним недостатком известного устройства является зависимость системы отопления от централизованной сети электроснабжения, что не позволяет применять данную систему на автономных, удаленных от электрической сети жилых и других объектах.Another disadvantage of the known device is the dependence of the heating system on a centralized power supply network, which does not allow the use of this system on autonomous residential and other objects remote from the electric network.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка комбинированного солнечно-теплонасосного теплоснабжения, примененная в геолого-климатических условиях Украины, для теплоснабжения двухэтажного коттеджа площадью 340 м2 /Агеева Г.Н., Лантух Н.Н., Щербатый B.C. Комбинированная солнечно-теплонасосная установка как вариант технического решения теплоснабжения. - СОК, 2005, №12/.The closest in technical essence to the present invention is the installation of a combined solar-heat pump heating, used in the geological and climatic conditions of Ukraine, for heat supply of a two-story cottage with an area of 340 m 2 / Ageeva G.N., Lantukh N.N., Scherbaty BC Combined solar heat pump installation as an option for a technical solution for heat supply. - SOK, 2005, No. 12 /.
Известное устройство содержит систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через проложенную в грунте систему пластиковых труб большой площади, контур холодоснабжения и испаритель теплового насоса, систему отопления и горячего водоснабжения (ГВС), включающую конденсатор теплового насоса, буферную емкость горячего теплоносителя, емкостной водонагреватель с двумя теплообменниками, контуры отопления, горячего водоснабжения и теплоснабжения бассейна, котел на жидком топливе, систему сбора тепла солнечной энергии, включающую контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора с самим солнечным коллектором, подключенный через теплообменник в контур циркуляции теплоносителя между тепловым насосом и буферной емкостью и к теплообменнику емкостного водонагревателя. Тепловая энергия в емкостной водонагреватель ГВС поступает от солнечного коллектора, преобразующего солнечную энергию в тепловую. При накоплении емкостного водонагревателя идет накопление тепла в буфере-накопителе. При отсутствии солнечной радиации либо недостаточной ее интенсивности вода в верхней части емкостного водонагревателя нагревается теплом буферной емкости или котлом. Тепловая энергия в буферную емкость поступает в первую очередь от теплового насоса. Котел теплоснабжения (отопление, ГВС) запускается в случае, если запасенной тепловой энергии в буферной емкости и емкостном водонагревателе недостаточно для покрытия тепловой нагрузки отопления и горячего водоснабжения. В летние месяцы охлаждение коттеджа производится путем применения функции ТН «natural cooling». Это особый энергосберегающий метод охлаждения помещений, т.к. в этом случае, отбирая низкопотенциальное тепло земли от грунтового аккумулятора (8-12°С), потребляется лишь незначительное количество электроэнергии для работы циркуляционных насосов. При отборе тепла грунта в летние месяцы происходит еще большее охлаждение скважин, а следовательно, препятствует естественному восстановлению температуры грунта в межотопительные периоды, и дефицит температуры грунта относительно начальной его величины накапливается еще больше с каждым отопительным сезоном.The known device includes a system for collecting and utilizing soil heat, including a low-potential coolant circulation circuit passing through a large area plastic pipe system laid in the soil, a cooling circuit and a heat pump evaporator, a heating and hot water supply system, including a heat pump condenser, a buffer tank hot heat carrier, DHW cylinder with two heat exchangers, heating circuits, hot water supply and pool heat supply, liquid boiler fuel, a solar energy heat collection system, including a solar collector coolant circuit with the solar collector itself, connected through a heat exchanger to a coolant circuit between the heat pump and the buffer tank and to the heat exchanger of the DHW cylinder. Thermal energy is supplied to the DHW cylinder by a solar collector that converts solar energy into heat. With the accumulation of a DHW cylinder, heat is accumulated in the storage buffer. In the absence of solar radiation or its insufficient intensity, the water in the upper part of the DHW cylinder is heated by the heat of a buffer tank or boiler. Thermal energy in the buffer tank comes primarily from the heat pump. The heat supply boiler (heating, domestic hot water) is started if the stored thermal energy in the buffer tank and the DHW cylinder is not enough to cover the heat load of the heating and hot water supply. In the summer months, the cottage is cooled by applying the “natural cooling” function. This is a special energy-saving method for cooling rooms, because in this case, taking low potential heat of the earth from the soil accumulator (8-12 ° C), only a small amount of electricity is consumed for the operation of the circulation pumps. When soil heat is removed in the summer months, even more cooling of the wells occurs, and therefore, prevents the natural restoration of soil temperature in the inter-heating periods, and soil temperature deficit relative to its initial value accumulates even more with each heating season.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности повышения температуры подаваемого в тепловой насос низкопотенциального теплоносителя и восстановление температурного режима скважин, что отрицательным образом влияет на среднегодовые величины КПТН и КИПЭ. При недостаточной интенсивности солнечной радиации солнечный коллектор не используется, что снижает общую эффективность системы. При этом в работу включается отопительный котел на жидком топливе, что вызывает дополнительные затраты на приобретение топлива, транспортировку и хранение. Кроме того, отопительный котел является источником парниковых газов, что отрицательно сказывается на экологической обстановке. Недостатком также является зависимость всей системы теплоснабжения от поставок электроэнергии из централизованной сети. Перечисленные недостатки не позволяют применять данную систему на автономных, удаленных жилых и других объектах.A disadvantage of the known device is the inability to increase the temperature of the low-grade coolant supplied to the heat pump and the restoration of the temperature regime of the wells, which negatively affects the average annual values of KPTN and KIPE. With insufficient intensity of solar radiation, the solar collector is not used, which reduces the overall efficiency of the system. At the same time, a liquid fuel boiler is included in the operation, which causes additional costs for the purchase of fuel, transportation and storage. In addition, the boiler is a source of greenhouse gases, which negatively affects the environmental situation. The disadvantage is the dependence of the entire heat supply system on the supply of electricity from a centralized network. These shortcomings do not allow the use of this system in autonomous, remote residential and other facilities.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы теплоснабжения, стабилизация КПТН и повышение его среднесезонной величины за счет использования солнечной энергии для догрева теплоносителя в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя в отопительный период при низкой интенсивности солнечной радиации и восстановления температурного режима скважин в межотопительный период с одновременной выработкой тепла на горячее водоснабжение с помощью солнечных коллекторов и использованием потенциала охлажденных скважин на охлаждение помещений, а также обеспечение независимости системы отопления от централизованной системы электроснабжения.The objective of the invention is to increase the efficiency of the heat supply system, stabilize the KPTN and increase its average seasonal value due to the use of solar energy for heating the coolant in the low-potential coolant circulation circuit during the heating period with low intensity of solar radiation and restore the temperature regime of the wells during the heating season with simultaneous heat generation hot water using solar collectors and using the potential of cooling REPRESENTATIONS wells for cooling buildings, as well as ensuring the independence of the heating system from a centralized power supply system.
В результате использования предлагаемого изобретения создается эффективная система теплоснабжения со среднесезонной величиной КПТН не менее 3,0-3,5 единиц и уровнем КИПЭ, близким или превышающим 1,0, а также система теплоснабжения получает независимость от поставок электроэнергии из централизованной сети, что также дополнительно увеличит КИПЭ.As a result of the use of the present invention, an effective heat supply system is created with an average seasonal KPTN value of at least 3.0-3.5 units and a KPI level close to or greater than 1.0, and the heat supply system also receives independence from electricity supplies from the centralized network, which is also additional will increase KIPE.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в системе автономного теплоснабжения потребителей с использованием низкопотенциального источника тепла и электроснабжения от возобновляемых источников энергии, содержащей систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через скважинные теплообменники, контур холодоснабжения и испаритель теплового насоса, систему отопления и горячего водоснабжения, включающую конденсатор теплового насоса, буферную емкость горячего теплоносителя, емкостной водонагреватель с двумя теплообменниками и электрическим пиковым нагревателем, контуры отопления и горячего водоснабжения, а также систему сбора тепла солнечной энергии, включающую контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора с солнечным коллектором и регулятором контура солнечного коллектора, подключенный через один вывод трехходового переключающего клапана к теплообменнику емкостного водонагревателя для приготовления горячей воды, согласно изобретению через второй вывод трехходового переключающего клапана система сбора тепла солнечной энергии подключена к теплообменнику в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя, с возможностью передачи тепла на догрев низкопотенциального теплоносителя перед подачей в испаритель теплового насоса или на восстановление температурного режима скважин в межотопительный период с одновременной выработкой тепла на горячее водоснабжение с помощью солнечных коллекторов и использованием потенциала охлажденных скважин на охлаждение помещений, в системе также установлены фотоэлектрический модуль, ветроэлектрическая станция и микрогидроэлектростанция, соединенные с электрооборудованием системы теплоснабжения и передающие им электроэнергию через блок управления, состоящий из блока коммутации, инвертора, выпрямителя, аккумуляторной батареи, распределительного устройства и микропроцессорного блока управления.The above technical result is achieved in that in an autonomous heat supply system for consumers using a low-grade heat source and electricity from renewable energy sources, containing a soil heat collection and recovery system, including a low-grade heat carrier circulation circuit passing through downhole heat exchangers, a cold supply circuit and a heat pump evaporator, heating and hot water supply system, including heat pump condenser, buffer tank l hot heat carrier, a hot water tank with two heat exchangers and an electric peak heater, heating and hot water supply circuits, as well as a solar energy heat collection system, including a solar collector coolant circulation circuit with a solar collector and a solar collector circuit controller, connected through one terminal of a three-way switching valve to a heat exchanger of a DHW cylinder for preparing hot water according to the invention through a second terminal three-way of the switching valve, the solar energy heat collection system is connected to the heat exchanger in the low-potential coolant circulation circuit, with the possibility of transferring heat to heat the low-grade coolant before being fed to the evaporator of the heat pump or to restore the temperature of the wells during the inter-heating period with the simultaneous generation of heat for hot water supply using solar collectors and using the potential of chilled wells to cool rooms, the system also installed s photovoltaic module, and micro hydropower wind power station connected to the electrical heating system and transmitting them to electricity via a control unit consisting of a switching unit, an inverter, a rectifier, battery, microprocessor, and the dispenser control unit.
Для увеличения выработки электрической энергии в системе фотоэлектрический модуль установлен в фокальной плоскости стационарного параболоцилиндрического концентратора.To increase the generation of electrical energy in the system, the photovoltaic module is installed in the focal plane of a stationary parabolic cylindrical hub.
Для увеличения выработки тепловой и электрической энергии в системе и для утилизации тепла, отводимого от фотоэлектрического модуля, фотоэлектрический модуль установлен в фокальной плоскости стационарного параболоцилиндрического концентратора в стеклянной цилиндрической трубе, через которую пропускают низкопотенциальный теплоноситель из скважинных теплообменников перед подачей его в испаритель теплового насоса.To increase the production of thermal and electric energy in the system and to utilize the heat removed from the photovoltaic module, the photovoltaic module is installed in the focal plane of a stationary parabolic-cylindrical concentrator in a glass cylindrical pipe through which a low-grade heat carrier is passed from downhole heat exchangers before it is fed to the heat pump evaporator.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3.The invention is illustrated in figure 1, figure 2, figure 3.
На фиг.1 представлена схема системы автономного теплоснабжения на основе установок с использованием низкопотенциальных геотермальных источников и возобновляемых источников энергии.Figure 1 presents a diagram of an autonomous heat supply system based on installations using low-potential geothermal sources and renewable energy sources.
На фиг.2 представлена схема системы автономного теплоснабжения с выработкой электроэнергии фотоэлектрическим модулем, установленным в фокальной плоскости стационарного параболоцилиндрического концентратора.Figure 2 presents a diagram of an autonomous heat supply system with electricity generation by a photovoltaic module installed in the focal plane of a stationary parabolic cylinder concentrator.
На фиг.3 представлена схема системы автономного теплоснабжения с выработкой электроэнергии фотоэлектрическим модулем, установленным в фокальной плоскости стационарного параболоцилиндрического концентратора, и утилизацией тепла, отводимого от фотоэлектрического модуля.Figure 3 presents a diagram of an autonomous heat supply system with electricity generation by a photovoltaic module installed in the focal plane of a stationary parabolic cylinder concentrator, and the utilization of heat removed from the photovoltaic module.
Система автономного теплоснабжения потребителей с использованием низкопотенциального источника тепла и электроснабжения от возобновляемых источников энергии содержит систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя 1, проходящего через скважинные теплообменники 2, например в виде U-образных полиэтиленовых труб (на фиг.1 скважины условно не показаны), контур холодоснабжения 3 с конвектором 4 и испаритель 5 теплового насоса, систему отопления и горячего водоснабжения, включающую конденсатор 6 теплового насоса, буферную емкость горячего теплоносителя 7, емкостной водонагреватель 8 с двумя теплообменниками 9, 10 и электрическим пиковым нагревателем 11, контуры отопления 12 и горячего водоснабжения 13.An autonomous heat supply system for consumers using a low-potential source of heat and electricity from renewable energy sources contains a system for collecting and utilizing soil heat, which includes a low-potential heat carrier 1 circulation circuit passing through downhole heat exchangers 2, for example, in the form of U-shaped polyethylene pipes (in Fig. 1, wells not shown conventionally),
Система автономного теплоснабжения потребителей также содержит систему сбора тепла солнечной энергии, включающую контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора 14 с солнечным коллектором 15 и регулятором контура солнечного коллектора 16, подключенный через теплообменник 17 в контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя 1, для передачи тепла на догрев низкопотенциального теплоносителя перед подачей в испаритель 5 теплового насоса, а через трехходовой переключающий клапан 19 и контур циркуляции 18, подключенный к теплообменнику 10 емкостного водонагревателя 8, для приготовления горячей воды при отключенном через клапан 19 от теплообменника 17 в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя 1.The autonomous heat supply system of consumers also includes a solar energy heat collection system, including a solar collector heat
Система электроснабжения всего электрооборудования системы теплоснабжения, включающая фотоэлектрический модуль 20, ветроэлектрическую станцию 21, микрогидроэлектростанцию 22, преобразуется в пригодную для использования в блоке управления 23, состоящем из инвертора 24, выпрямителя 25, аккумуляторных батарей 26, микропроцессорного блока управления 27, блока коммутации 28 и распределительного устройства 29. Фотоэлектрический модуль 20 (фиг.2) дополнительно установлен в фокусе стационарного параболоцилиндрического концентратора 37 для увеличения количества вырабатываемой электроэнергии. Фотоэлектрический модуль 20 (фиг.3) дополнительно установлен в фокусе стационарного параболоцилиндрического концентратора 37 и помещен в стеклянную цилиндрическую трубу 38, через которую пропускают низкопотенциальный теплоноситель по контуру 39 из скважинных теплообменников 2 перед подачей его в испаритель 5 теплового насоса.The power supply system of all the electrical equipment of the heat supply system, including a
Работа системы теплоснабжения осуществляется следующим образом.The operation of the heating system is as follows.
При циркуляции низкопотенциального теплоносителя с помощью насоса 30 в контуре 1 теплоноситель проходит через скважинные теплообменники 2, что сопровождается отбором тепла из окружающего грунта. Нагретый теплоноситель подается в испаритель 5 теплового насоса 6. Термотрансформация тепла до более высокого температурного уровня происходит путем передачи тепла от нагретого низкопотенциального теплоносителя хладагенту, циркулирующему в контуре хладагента теплового насоса. При этом хладагент испаряется, пары хладагента сжимаются в компрессоре теплового насоса (на привод которого затрачивается электроэнергия), температура хладагента повышается и его теплота передается циркулирующей через конденсатор 6 теплового насоса воде системы отопления. Вода для системы отопления нагревается в тепловом насосе до некоторой температуры, определяемой условиями экономичной работы теплового насоса (рекомендуемый максимум для грунтовых ТНУ составляет 55°С). Горячая вода в системе отопления циркулирует с помощью насоса 31, который подает ее сначала в буферную емкость 7, которая служит для аккумулирования выработанной тепловым насосом тепловой энергии, а затем в коллектор контуров отопления. Из коллектора горячая вода подается в контуры отопления с помощью насосов 35, 36. Приготовление воды для горячего водоснабжения происходит в емкостном водонагревателе 8, куда подается холодная вода из водопровода, и горячая вода из буферной емкости 7 с помощью насоса 32, циркулирующая по теплообменнику 10. При этом теплообменник 10 нагревает воду в емкостном водонагревателе. При достижении температуры воды в водонагревателе определенного значения насос 32 прекращает подачу воды из буферной емкости. При водоразборе горячей воды потребителем и снижении температуры воды в водонагревателе за счет подпитки его холодной водой насос 32 снова включается.When the low-grade coolant is circulated using
В периоды интенсивной солнечной радиации приготовление воды для ГВС происходит от солнечного коллектора 15. Трехходовой клапан 19 переключается в положение «В», и теплоноситель, нагретый в солнечном коллекторе, подается с помощью насоса 34 по контуру циркуляции 18 в теплообменник 9 емкостного водонагревателя 8. В водонагревателе он отдает свою теплоту воде системы ГВС 13 и возвращается в солнечный коллектор.During periods of intense solar radiation, the preparation of water for domestic hot water comes from the
При низкой интенсивности солнечной радиации трехходовой переключающий клапан 19 переключается в положение «А», и теплоноситель, нагретый в солнечном коллекторе 15, подается с помощью насоса 16 в теплообменник 17, установленный в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя 1. Таким образом осуществляется догрев низкопотенциального теплоносителя перед подачей его в тепловой насос 6. Этим достигается повышение эффективности системы теплоснабжения и повышается величина КПТН, а также происходит восстановление температурного режима скважин в межотопительный период при перерывах в ГВС, когда тепловой насос не задействован.With a low intensity of solar radiation, the three-
Для поддержания микроклимата в помещениях в летнее время при этом низкопотенциальный теплоноситель после прохождения скважинных теплообменников 2 подается насосом 33 в теплообменник конвектора холодоснабжения 4, через воздушную сторону которого прогоняется воздух помещений. Нагретый воздухом низкопотенциальный теплоноситель возвращается в контур 1, и затем через испаритель 5 теплового насоса в скважинные теплообменники 2, восстанавливая тем самым температурный режим скважин.To maintain the microclimate in the premises in the summer, the low-grade coolant after passing the borehole heat exchangers 2 is pumped 33 to the heat exchanger of the refrigeration convector 4, through the air side of which the air of the rooms is driven. The low-grade coolant heated by air is returned to circuit 1, and then through the
Электроснабжение всего электрооборудования системы теплоснабжения осуществляется от блока управления 23. Электроэнергия вырабатывается фотоэлектрическими модулями 20, ветроэлектростанцией 21 и микрогидроэлектростанцией 22 (в зависимости от интенсивности и повторяемости того или иного параметра возобновляемой энергии могут работать как все три установки, так и каждая в отдельности) и подается в блок управления 23. Электроэнергия постоянного тока от фотоэлектрических модулей 20 и ветроэлектростанции 21 подается в блок коммутации 28, который связан с аккумуляторными батареями 26 для создания необходимого запаса электроэнергии в периоды, когда выработка электроэнергии превышает потребление, и ее расходования, когда потребление превышает выработку. Электроэнергия переменного тока от микрогидроэлектростанции 22 подается в блок коммутации 28 через выпрямитель 25. От блока коммутации 28 электроэнергия передается потребителю через инвертор 24 и распределительное устройство 29. Управление работой фотоэлектрическими модулями, ветроэлектростанцией, микрогидроэлектростанцией, коммутацией электрических цепей, процессами преобразования и распределения электроэнергии, а также работой всего оборудования системы теплоснабжения осуществляется с помощью микропроцессорного блока управления 27.Power supply for all the electrical equipment of the heat supply system is carried out from the
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007133731/03A RU2350847C1 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007133731/03A RU2350847C1 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2350847C1 true RU2350847C1 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40542939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007133731/03A RU2350847C1 (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350847C1 (en) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101886856A (en) * | 2010-07-14 | 2010-11-17 | 昆明铁路局科学技术研究所 | Energy-saving tri-link hot water and air conditioning integrated application device |
| RU2459152C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Ирина Юрьевна Поспелова | Combined solar power supply system |
| RU2483255C1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексному изучению недр Земли" (ОАО "НПЦ "Недра") | Method of seasonal use of low-potential heat of surface soil, and downhole heat exchangers for implementation of method's versions |
| CN103471166A (en) * | 2013-09-24 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | Water supply and air-conditioning energy-saving system capable of comprehensively utilizing solar energy and wind power for high-rise building |
| CN104791882A (en) * | 2014-05-03 | 2015-07-22 | 刘晓 | Domestic independent solar comprehensive self-service heating system |
| CN106287905A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 青海聚正新能源有限公司 | Solar heat pump heating system |
| CN106288318A (en) * | 2015-05-25 | 2017-01-04 | 郭洪雨 | A kind of electricity-saving water heater system |
| CN106765457A (en) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 青海聚正新能源有限公司 | Solar-electricity auxiliary heating system |
| RU2622779C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-06-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of alternative power sources combined use |
| US9774198B2 (en) | 2010-11-08 | 2017-09-26 | Brandon Culver | Wind and solar powered heat trace with homeostatic control |
| RU2636018C2 (en) * | 2016-02-12 | 2017-11-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВО "РГУТИС") | Heating and hot water supply system |
| RU2645812C1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВО "РГУТИС") | External ground horizontal contour for a heat pump installation |
| CN108534209A (en) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 长春风光新能源科技有限公司 | The heating of photovoltaic energy coupling heat pump new energy, power generation, refrigeration system |
| CN110529915A (en) * | 2019-09-13 | 2019-12-03 | 清华大学 | Solar building integrated heating system and its control method |
| CN110986137A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 西安建筑科技大学 | Distributed solar heating system and method |
| CN111473392A (en) * | 2020-04-17 | 2020-07-31 | 内蒙古润泰新能源科技有限公司 | Intelligent monitoring system and intelligent monitoring method for solar energy supply |
| CN111765509A (en) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 河北工业大学 | Distributed wind-solar complementary bidirectional energy supply station |
| EA036357B1 (en) * | 2018-06-20 | 2020-10-29 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Грин Уэл Меканикс" | Solar centralized heating system based on thermal batteries |
| RU2749471C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Российской академии наук | Heliogeothermal power complex |
| CN114234480A (en) * | 2021-11-19 | 2022-03-25 | 淮阴工学院 | Novel energy system for recycling chemical waste heat and scheduling method thereof |
| RU2789305C1 (en) * | 2022-04-20 | 2023-02-01 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" | Device for maintaining the temperature regime of the consumer and method for its operation |
-
2007
- 2007-09-10 RU RU2007133731/03A patent/RU2350847C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Комбинированная солнечно-теплонасосная установка как вариант технического решения теплоснабжения. АГЕЕВА Г.Н., ЛАНТУХ Н.Н., ЩЕРБАТЫЙ B.C. Ж-л С.O.K. Сантехника. Отопление. Кондиционирование, № 12, 2005, Киев. * |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101886856B (en) * | 2010-07-14 | 2013-02-06 | 昆明铁路局科学技术研究所 | Energy-saving tri-link hot water and air conditioning integrated application device |
| CN101886856A (en) * | 2010-07-14 | 2010-11-17 | 昆明铁路局科学技术研究所 | Energy-saving tri-link hot water and air conditioning integrated application device |
| US9774198B2 (en) | 2010-11-08 | 2017-09-26 | Brandon Culver | Wind and solar powered heat trace with homeostatic control |
| RU2459152C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Ирина Юрьевна Поспелова | Combined solar power supply system |
| RU2483255C1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексному изучению недр Земли" (ОАО "НПЦ "Недра") | Method of seasonal use of low-potential heat of surface soil, and downhole heat exchangers for implementation of method's versions |
| CN103471166A (en) * | 2013-09-24 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | Water supply and air-conditioning energy-saving system capable of comprehensively utilizing solar energy and wind power for high-rise building |
| CN103471166B (en) * | 2013-09-24 | 2016-07-20 | 昆明理工大学 | A kind of skyscraper solar wind force comprehensive utilization is supplied water and air conditioner energy-saving system |
| CN104791882A (en) * | 2014-05-03 | 2015-07-22 | 刘晓 | Domestic independent solar comprehensive self-service heating system |
| CN106288318A (en) * | 2015-05-25 | 2017-01-04 | 郭洪雨 | A kind of electricity-saving water heater system |
| RU2636018C2 (en) * | 2016-02-12 | 2017-11-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВО "РГУТИС") | Heating and hot water supply system |
| RU2622779C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-06-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of alternative power sources combined use |
| CN106287905A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 青海聚正新能源有限公司 | Solar heat pump heating system |
| CN106765457A (en) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 青海聚正新能源有限公司 | Solar-electricity auxiliary heating system |
| RU2645812C1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВО "РГУТИС") | External ground horizontal contour for a heat pump installation |
| CN108534209A (en) * | 2018-06-11 | 2018-09-14 | 长春风光新能源科技有限公司 | The heating of photovoltaic energy coupling heat pump new energy, power generation, refrigeration system |
| CN108534209B (en) * | 2018-06-11 | 2023-05-26 | 风光新能源吉林有限公司 | New energy heating, power generation and refrigeration system of photovoltaic energy coupling heat pump |
| EA036357B1 (en) * | 2018-06-20 | 2020-10-29 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Грин Уэл Меканикс" | Solar centralized heating system based on thermal batteries |
| CN110529915A (en) * | 2019-09-13 | 2019-12-03 | 清华大学 | Solar building integrated heating system and its control method |
| CN110986137B (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-06 | 西安建筑科技大学 | Distributed solar heating system and method |
| CN110986137A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 西安建筑科技大学 | Distributed solar heating system and method |
| CN111473392A (en) * | 2020-04-17 | 2020-07-31 | 内蒙古润泰新能源科技有限公司 | Intelligent monitoring system and intelligent monitoring method for solar energy supply |
| CN111765509A (en) * | 2020-07-01 | 2020-10-13 | 河北工业大学 | Distributed wind-solar complementary bidirectional energy supply station |
| CN111765509B (en) * | 2020-07-01 | 2021-02-26 | 河北工业大学 | Distributed wind-solar complementary bidirectional energy supply station |
| RU2749471C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Российской академии наук | Heliogeothermal power complex |
| CN114234480A (en) * | 2021-11-19 | 2022-03-25 | 淮阴工学院 | Novel energy system for recycling chemical waste heat and scheduling method thereof |
| RU2789305C1 (en) * | 2022-04-20 | 2023-02-01 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" | Device for maintaining the temperature regime of the consumer and method for its operation |
| RU2813579C1 (en) * | 2023-06-29 | 2024-02-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for generating alternative energy for aerodrome operation in north conditions and unit for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2350847C1 (en) | System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources | |
| RU2249125C1 (en) | Self-contained power and heat supply system of rooms in dwelling houses and industrial areas | |
| CN108496288B (en) | Household energy device and operation method for operating household energy device | |
| EP2914918B1 (en) | Thermal energy storage system comprising a combined heating and cooling machine and a method for using the thermal energy storage system | |
| KR20130128661A (en) | Connecting apparatus for return water heat system of district heating and solar system and heatpump system | |
| US20210116159A1 (en) | A hybrid heat pump | |
| CN216716614U (en) | Wind-solar-electric-heat complementary cold-hot water dual-supply system | |
| CN106969398A (en) | Steam power plant provides multiple forms of energy to complement each other in region energy micro-grid system | |
| RU128702U1 (en) | CONSUMER ENERGY SUPPLY SYSTEM BASED ON THE COMPLEX USE OF CLASSICAL AND RENEWABLE ENERGY SOURCES | |
| RU185808U1 (en) | Greenhouse complex with combined heat supply system | |
| CN109737615B (en) | Small household solar thermoelectric cooling poly-generation system | |
| CN217817509U (en) | Double-heat-pump complementary heat supply system based on solar energy coupling molten salt heat storage | |
| CN112665004A (en) | Heat supply control method and special device of solar heat supply system | |
| KR101490390B1 (en) | Smart Energy Storage System of High-rise Buildings, Renewable Energy Used to Drive The Inverter Pump | |
| RU35386U1 (en) | SYSTEM OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY OF RESIDENTIAL AND INDUSTRIAL SPACES | |
| RU2746434C1 (en) | Autonomous power supply system of residential building | |
| PL222460B1 (en) | Integrated system for supplying buildings with electrical and heat energy using the renewal energy sources | |
| RU2320891C1 (en) | Autonomous life support system in conditions of low altitudes | |
| CN112361628A (en) | Photovoltaic and photo-thermal renewable energy multi-storage recycling system | |
| RU2535899C2 (en) | System of independent power and heat supply to domestic and production premises | |
| CN206195446U (en) | Solar energy and individual well circulation heat pump adjust temperature, power supply, Heating water system | |
| RU2749471C1 (en) | Heliogeothermal power complex | |
| CN213841382U (en) | Photovoltaic and photo-thermal renewable energy multi-storage recycling system | |
| WO2022031179A1 (en) | System for emission-free year-round generation, storage and processing of thermal and electrical energy | |
| UA31378U (en) | Heat supply system for premises |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090911 |