RU2629169C1 - Subscriber input of heat supply system of building - Google Patents

Subscriber input of heat supply system of building Download PDF

Info

Publication number
RU2629169C1
RU2629169C1 RU2016121318A RU2016121318A RU2629169C1 RU 2629169 C1 RU2629169 C1 RU 2629169C1 RU 2016121318 A RU2016121318 A RU 2016121318A RU 2016121318 A RU2016121318 A RU 2016121318A RU 2629169 C1 RU2629169 C1 RU 2629169C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
valves
heating
building
pipelines
Prior art date
Application number
RU2016121318A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Анатольевич Стерлигов
Евгений Михайлович Крамченков
Сергей Александрович Шальнев
Мария Вячеславовна Шкатова
Татьяна Григорьевна Мануковская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ)
Priority to RU2016121318A priority Critical patent/RU2629169C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629169C1 publication Critical patent/RU2629169C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

FIELD: heating system.
SUBSTANCE: subscriber input of the building heat supply system contains the supply and return pipelines with valves, manometers, mud pumps, thermometers, heat meters, branches for heating, ventilation and for the analysis of hot water from the heating network. At the same time, in the branch for heating needs, parallel pipelines are installed with cavitation flow restrictors placed on them and normal-open check valves located before them. On one of the parallel pipelines, before the cavitation flow limiter there is no check valve. Parallel pipelines with valves are controlled from the controller with a timer that signals the valves to close or open them in a certain period.
EFFECT: increasing the efficiency of the work of subscriber inputs of heat supply systems of buildings due to the adjustment of the amount of supplied heat energy to the building systems according to performance indicators during periods of sharply variable thermal loads.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области централизованного теплоснабжения и может использоваться в производственных и общественных зданиях, имеющих резко переменную часовую или суточную потребность в теплоте на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения при подаче тепловой энергии в системы по двухтрубным тепловым сетям.The invention relates to the field of district heating and can be used in industrial and public buildings that have a sharply variable hourly or daily heat demand for heating, ventilation and hot water supply when heat is supplied to the system via two-pipe heating networks.

В централизованных системах теплоснабжения как промышленных объектов так и жилых районов, подача теплоты в системы отопления зданий осуществляется по двухтрубным тепловым сетям (ТС) преимущественно методом центрального качественного регулирования по нагрузке отопления. В абонентском вводе здания ее отпуск в инженерные системы осуществляется одновременно на нужды отопления (О), вентиляции (В), горячего водоснабжения (ГВС). Потребление теплоты зданием как в течение суток, так и в течение всего отопительного сезона на нужды О и В зависит от климатических условий, а на нужды ГВС определяется технологическими режимами производств, длительностью рабочих смен предприятий либо характером водопотребления общественного здания, т.е., практически не зависит от колебания температуры наружного воздуха [1].In centralized heat supply systems of both industrial facilities and residential areas, heat is supplied to the heating systems of buildings through two-pipe heating networks (TS) mainly by the method of central quality control for the heating load. In the subscriber input of the building, her vacation in engineering systems is carried out simultaneously for the needs of heating (O), ventilation (B), hot water supply (DHW). The heat consumption of the building both during the day and throughout the heating season for the needs of O and B depends on climatic conditions, and for the needs of hot water supply it is determined by the technological modes of production, the duration of work shifts of the enterprises or the nature of the water consumption of the public building, i.e., practically independent of outdoor temperature fluctuations [1].

На ответвлениях двухтрубных ТС в системы отопления (СО), системы вентиляции (СВ) и системы ГВС производственных и общественных зданий в результате резкого колебания потребления теплоты в СВ и ГВС возникают колебания теплового потока, влияющие на гидравлический режим СО.On the branches of a two-pipe heating system in the heating system (СО), ventilation system (SV) and the hot water supply system of industrial and public buildings as a result of a sharp fluctuation in heat consumption in the hot water supply and hot water supply, heat flow fluctuations occur, affecting the hydraulic mode of the heat supply.

Колебания потоков теплоты, поступающих в СО здания, происходят в результате колебания перепадов давления, вызванных резко переменным потреблением теплоты в течение суток (недели) СВ. Переменное потребление теплоты в системах вентиляции в течение суток вызвано не только продолжительностью их работы в течение 8…16 часов, но и необходимостью выдерживать постоянную температуру приточного воздуха при суточных (недельных) колебаниях температуры наружного воздуха. Резко переменное теплопотребление зданий вызвано и работой душевых установок промышленных предприятий с залповым потреблением горячей воды по окончании каждой рабочей смены. При этом происходят колебания давления в трубопроводах перед ответвлениями и колебания теплового потока, подаваемого в СО.Fluctuations in the heat fluxes entering the building's СО occur as a result of fluctuations in pressure drops caused by abruptly varying heat consumption during the day (week) of SW. Variable heat consumption in ventilation systems during the day is caused not only by the duration of their work for 8 ... 16 hours, but also by the need to maintain a constant temperature of the supply air with daily (weekly) outdoor temperature fluctuations. The dramatically varying heat consumption of buildings is also caused by the operation of shower plants of industrial enterprises with a volley consumption of hot water at the end of each work shift. In this case, pressure fluctuations in the pipelines before the branches and oscillations of the heat flux supplied to the CO occur.

Таким образом, резко переменная потребность в теплоте СВ и ГВС влияют на гидравлические режимы СО и определяют несоответствие подачи теплоты в отопительные системы зданий их тепловым потребностям.Thus, the sharply variable heat demand of hot water and hot water affects the hydraulic modes of CO and determines the mismatch between the heat supply to the heating systems of buildings and their thermal needs.

Известен абонентский ввод системы теплоснабжения зданий [2], содержащий подающий и обратный трубопроводы, элеватор, задвижки, расположенные до и после элеватора, при этом элеватор установлен параллельно задвижке с электроприводом на подающем трубопроводе и снабжен регулятором температуры, который соединен с датчиками температуры воздуха внутри и снаружи здания и датчиками температуры воды на подающем и обратном трубопроводах, а также электрически связан с электроприводом задвижки на подающем трубопроводе.Known subscriber input of the building heat supply system [2], containing the supply and return pipelines, elevator, valves located before and after the elevator, while the elevator is installed parallel to the electric valve on the supply pipe and is equipped with a temperature controller that is connected to the air temperature sensors inside and outside the building and water temperature sensors on the supply and return pipelines, as well as electrically connected to the electric valve of the valve on the supply piping.

Недостатками предлагаемой конструкции абонентского ввода является низкая оперативность управления системой и неэффективность регулирования, т.к. в качестве регулирующего органа применена электрифицированная задвижка, которая является запорной, а не регулирующей арматурой. Также следует отметить, что при резко переменной тепловой нагрузке даже в случае применения вместо электрифицированной задвижки регулирующего клапана недостаточна эффективность регулирования, т.к. при параллельном включении арматуры и элеваторного узла будет наблюдаться нестабильная работа элеватора. Известно, что водоструйный элеватор работает практически при постоянном коэффициенте смешения и при значительной постоянной величине перепада давления в тепловой сети между прямым и обратным трубопроводами (0,1…0,15 МПа) [1]. В режиме резко переменной тепловой нагрузки и при открытии арматуры на параллельной линии, давление и, как следствие, перепад давления перед элеватором упадет, что приведет к неуправляемому изменению коэффициента смешения вплоть до прекращения работы элеватора и превращения его в перемычку (шунт). При этом теплоноситель, проходящий через водоструйный элеватор (либо его часть) будет идти в обратный трубопровод, минуя систему отопления, что делает систему отопления нерегулируемой.The disadvantages of the proposed design of the subscriber input is the low efficiency of the system management and the inefficiency of regulation, because an electrified valve is used as the regulator, which is a shutoff valve, not a regulating valve. It should also be noted that with a sharply varying thermal load, even in the case of the use of a control valve instead of an electrified valve, the regulation efficiency is insufficient, because when the reinforcement and elevator unit are switched on in parallel, unstable operation of the elevator will be observed. It is known that a water-jet elevator works with a practically constant mixing coefficient and with a significant constant pressure drop in the heat network between the direct and return pipelines (0.1 ... 0.15 MPa) [1]. In the regime of a sharply variable heat load and when the valves are opened in a parallel line, the pressure and, as a result, the pressure drop in front of the elevator will drop, which will lead to an uncontrolled change in the mixing coefficient until the elevator stops working and turns it into a jumper (shunt). In this case, the coolant passing through the water-jet elevator (or part of it) will go to the return pipe, bypassing the heating system, which makes the heating system unregulated.

Наиболее близким техническим решением является принципиальная схема местного теплового пункта системы теплоснабжения здания при непосредственном присоединении системы водяного отопления к двухтрубным системам теплоснабжения с центральным качественным регулированием [3], содержащая подающий и обратный трубопроводы, задвижки, манометры, грязевики, термометры, обратный клапан, тепломер, ответвление на нужды вентиляции, ответвление на разбор горячей воды из ТС и ответвление в систему отопления с установленным на прямом трубопроводе регулирующим клапаном, а также регулятором давления - на обратном трубопроводе.The closest technical solution is a schematic diagram of the local heating point of the building’s heat supply system with direct connection of the water heating system to two-pipe heat supply systems with central quality control [3], which contains the supply and return pipelines, valves, manometers, sumps, thermometers, a non-return valve, a heat meter, a branch for ventilation, a branch for the analysis of hot water from the vehicle and a branch in the heating system with a direct Uhlir valve and pressure regulator - in the return pipe.

Недостатком является перерасход теплоты в системах отопления зданий в периоды резко переменной тепловой нагрузки в теплопотребляющих системах зданий, когда в отапливаемых помещениях допускается снижение нормативно необходимой температуры внутреннего воздуха, создаваемого системами отопления, до допустимых значений. Понижение температуры возможно, например, в выходные и праздничные дни, в ночное время, в нерабочие часы суток. Дорегулирование количества тепловой энергии, подаваемой в здание изменением (уменьшением) расхода теплоносителя, поступающего из тепловой сети в элеватор, трудноосуществимо без изменения конструктивных характеристик его сопла и также невозможно из-за наличия регулирующего клапана для поддержания постоянства расхода воды.The disadvantage is the excessive consumption of heat in heating systems of buildings during periods of sharply variable heat load in heat-consuming building systems, when in heated rooms it is allowed to lower the normative required temperature of the indoor air created by heating systems to acceptable values. Lowering the temperature is possible, for example, on weekends and holidays, at night, during non-working hours of the day. The deregulation of the amount of thermal energy supplied to the building by changing (decreasing) the flow rate of the coolant coming from the heating network to the elevator is difficult to do without changing the design characteristics of its nozzle and is also impossible due to the presence of a control valve to maintain a constant flow rate.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности работы абонентских вводов систем теплоснабжения зданий, подключенных к двухтрубным централизованным системам с центральным качественным регулированием, при подаче теплоты на нужды О, В и ГВС и резко переменных тепловых нагрузках в теплопотребляющих системах в рабочие и нерабочие часы суток, в выходные и праздничные дни, а также в периоды стояния температуры наружного воздуха, когда температура воды в тепловой сети определяется температурой воды в системах горячего водоснабжения и держится постоянной. Повышение эффективности достигается дорегулированием количества подаваемой тепловой энергии в системы отопления зданий по эксплуатационным показателям в периоды резко переменных тепловых нагрузок. Для поддержания в периоды переменных нагрузок допустимой температуры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях дорегулирование осуществляется оперативным изменением циркуляционного расхода воды, который поступает в системы отопления из подающего трубопровода тепловой сети, и обеспечением постоянства расхода в каждом периоде резко переменной тепловой нагрузки.The objective of the invention is to increase the efficiency of subscriber inputs of heat supply systems of buildings connected to two-pipe centralized systems with central quality control, when heat is supplied for the needs of O, B and DHW and sharply variable heat loads in heat-consuming systems during working and non-working hours of the day, on weekends and holidays, as well as during periods of standing outside temperature, when the temperature of the water in the heating network is determined by the temperature of the water in the hot water systems supply and kept constant. The increase in efficiency is achieved by adjusting the amount of supplied thermal energy to the heating systems of buildings according to operational indicators during periods of sharply variable heat loads. In order to maintain a permissible temperature of internal air in heated rooms during periods of variable loads, further regulation is carried out by the operational change of the circulating water flow rate, which enters the heating system from the supply pipe of the heating network, and ensuring a constant flow rate in each period of a sharply variable heat load.

Поставленная задача решается тем, что известный абонентский ввод, подающий тепловую энергию в здание, содержащий подающий и обратный трубопроводы, задвижки, манометры, грязевики, термометры, обратный клапан, тепломеры, ответвления на нужды отопления, вентиляции и на разбор горячей воды из ТС, в ответвлении, подающем тепловую энергию в систему отопления, установлены параллельные трубопроводы с размещенными на них кавитационными ограничителями расхода и расположенными до них нормально-открытыми запорными клапанам, при этом на одном из параллельных трубопроводов перед кавитационным ограничителем расхода запорный клапан отсутствует. Ограничители совместно с клапанами оперативным закрытием и открытием параллельных трубопроводов по сигналам от таймера обеспечивают в системе отопления в каждый период резко переменного теплопотребления (в течение суток, дня недели и т.д.), соответствующий постоянный расход циркуляционной воды. Участок трубопровода с ограничителем расхода без запорного клапана в периоды малой потребности в теплоте (все клапаны закрыты) обеспечивает стабильный циркуляционный расход в системе отопления для поддержания в этот период допустимой температуры внутреннего воздуха и исключает гидравлический удар в системе отопления при работе клапанов.The problem is solved in that the well-known subscriber input that delivers thermal energy to the building, containing the supply and return pipelines, valves, manometers, sumps, thermometers, a non-return valve, heat meters, branches for heating, ventilation and for the analysis of hot water from the vehicle, a branch supplying thermal energy to the heating system, parallel pipelines are installed with cavitation flow limiters placed on them and normally open shut-off valves located up to them, while on one of the steam allelic piping before cavitation limiter stop valve no flow. Limiters together with valves by operative closing and opening of parallel pipelines by signals from the timer provide in the heating system for each period of sharply variable heat consumption (during the day, day of the week, etc.), the corresponding constant flow rate of circulating water. A pipeline section with a flow limiter without a shut-off valve during periods of low heat demand (all valves are closed) provides a stable circulating flow in the heating system to maintain an allowable internal air temperature during this period and eliminates water hammer in the heating system when the valves are operating.

В заявляемом абонентском вводе системы теплоснабжения технико-экономический результат заключается в повышении эффективности работы системы отопления здания и достигается оперативным дорегулированием количества подаваемой теплоты в системы отопления зданий в периоды резко переменной нагрузки в отдельные часы суток, выходные и праздничные дни и т.д. и поддержанием в эти периоды допустимой температуры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях изменением количества подаваемой тепловой энергии за счет включения или выключения параллельных участков трубопроводов запорными клапанами по сигналу от контроллера с таймером и обеспечения экономии теплоты за счет лимитирования расхода теплоносителя, подаваемого в системы отопления зданий из двухтрубной тепловой сети и поддержания его стабильности в каждом периоде резко переменной нагрузки. Дорегулирование отпуска теплоты на нужды отопления осуществляется применением не регулирующей, а запорной арматуры и кавитационных ограничителей, обеспечивающих лимитирование и стабилизацию расхода циркуляционной воды. Известно, что регулирующая арматура более сложна в сравнении с запорной и является более дорогостоящей. Изменение количества теплоты подаваемой в системы отопления зданий расходом теплоносителя и его стабилизация осуществляется в периоды резко переменной тепловой нагрузки с учетом нерабочего и ночного времени, выходных и праздничных дней, а также в периоды, когда температура воды в тепловой сети определяется и поддерживается постоянной температурой воды в системах горячего водоснабжения.In the claimed subscriber input of the heat supply system, the technical and economic result is to increase the efficiency of the building heating system and is achieved by quickly adjusting the amount of heat supplied to the heating systems of buildings during periods of sharply variable load at certain hours of the day, weekends and holidays, etc. and maintaining during these periods the permissible temperature of the indoor air in heated rooms by changing the amount of supplied heat energy by turning the parallel sections of pipelines on or off by shut-off valves by a signal from a controller with a timer and by providing heat savings by limiting the flow rate of the coolant supplied to the heating system of buildings from a two-pipe heating network and maintaining its stability in each period of a sharply variable load. Deregulation of heat supply for heating needs is carried out using not regulating, but shut-off valves and cavitation limiters, providing limitation and stabilization of the circulation water flow. It is known that control valves are more complex than shutoff valves and are more expensive. The change in the amount of heat supplied to the heating systems of buildings by the coolant flow rate and its stabilization is carried out during periods of sharply variable heat load taking into account non-working and night time, weekends and holidays, as well as during periods when the water temperature in the heating network is determined and maintained by a constant water temperature in hot water systems.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого абонентского ввода системы теплоснабжения здания.In FIG. 1 shows a diagram of a proposed subscriber input of a building heat supply system.

Абонентский ввод содержит трубопроводы для подвода горячей воды из ТС и отвода охлажденной воды в ТС 1, запорную арматуру 2, манометры 3, грязевики 4, тепломеры 5, ответвление для подачи тепловой энергии на нужды системы вентиляции СВ 6, ответвление 7 с циркуляционным трубопроводом 8 подающие теплоту на нужды горячего водоснабжения ГВС, ответвление 9, подающее поток теплоты в систему отопления здания. По ходу движения горячего теплоносителя (воды) на ответвлении, подающем теплоноситель в отопительные приборы 10 СО, установлены параллельные трубопроводы 11 с размещенными кавитационными ограничителями расхода теплоносителя 12, 13, 14. Часть трубопроводов оснащена нормально-открытыми запорными клапанами 15. По ходу движения теплоносителя клапаны установлены до параллельно расположенных кавитационных ограничителей расхода. Контроллер с таймером 16 предназначен для управления запорными клапанами. На ответвлении, подающем теплоту в систему горячего водоснабжения, оснащенном водоразборной арматурой 17, установлены трехходовой клапан 18 и обратный клапан 19. На трубопроводе, подающем тепловую энергию в калорифер 20 СВ, установлен регулирующий клапан 21. На трубопроводах подвода горячей воды из ТС и отвода охлажденной воды в ТС смонтированы термометры 22. В абонентских вводах систем теплоснабжения производственных и общественных зданий в зависимосити от технологического режима работы предприятия, графика рабочих смен, условий и характера эксплуатации общественного здания и т.д. на ответвлении в систему отопления может устраиваться несколько (два, три и более) параллельных участков трубопроводов с кавитационными ограничителями расхода воды и запорными клапанами и один параллельный участок без запорного клапана.The subscriber input contains pipelines for supplying hot water from the vehicle and discharging chilled water to the vehicle 1, shutoff valves 2, pressure gauges 3, mud collectors 4, heat meters 5, a branch for supplying thermal energy to the needs of the ventilation system CB 6, branch 7 with a supply piping 8 heat for the needs of domestic hot water supply, branch 9, supplying a stream of heat to the heating system of the building. In the direction of movement of the hot fluid (water) on the branch supplying the heat transfer fluid to the heaters 10 СО, parallel pipelines 11 are installed with cavitation limiters for the flow rate of the coolant 12, 13, 14. Some of the pipelines are equipped with normally open shut-off valves 15. In the direction of the heat transfer fluid installed to parallel cavitation flow limiters. The controller with timer 16 is designed to control shut-off valves. A three-way valve 18 and a non-return valve 19 are installed on the branch supplying heat to the hot water supply system equipped with water folding valves 17, and a control valve 21 is installed on the pipeline supplying thermal energy to the air heater 20 CB. On the pipelines for supplying hot water from the vehicle and cooling thermometers 22 are mounted in the water of the vehicle. In the subscriber inputs of the heat supply systems of industrial and public buildings depending on the technological mode of the enterprise, the schedule of work shifts, conditions and nature and the operation of a public building, etc. several (two, three or more) parallel sections of pipelines with cavitation water flow restrictors and shut-off valves and one parallel section without a shut-off valve can be arranged on a branch in the heating system.

Абонентский ввод системы теплоснабжения преимущественно производственных или общественных зданий работает следующим образом.The subscriber input of the heat supply system of mainly industrial or public buildings works as follows.

В часы максимального потребления теплоты по подающему трубопроводу 1 из тепловой сети в здание идет суммарный максимальный расход теплоносителя. Часть теплоносителя поступает по ответвлению 6 в калорифер 20 СВ, часть идет по ответвлению 7 на водопотребление в водоразборную арматуру 17 системы ГВС и оставшаяся часть по ответвлению 9 подается в отопительные приборы 10 СО здания. При этом запорные клапаны 15 на всех параллельных трубопроводах 11 находятся в открытом положении. В этот период в систему отопления поступает максимальный расход теплоносителя, определяемый расчетной тепловой потребностью здания. Максимальный расход теплоносителя в системе отопления обеспечивается суммарной пропускной способностью всех ограничителей, установленных на параллельных трубопроводах.During hours of maximum heat consumption through the supply pipe 1 from the heating network to the building is the total maximum flow rate. Part of the coolant flows through branch 6 to the heater 20 CB, part goes to branch 7 for water consumption in the DHW system fittings 17 and the remaining part through branch 9 is fed to the heating devices 10 of the building's CO. In this case, the shut-off valves 15 on all parallel pipelines 11 are in the open position. During this period, the maximum coolant flow rate determined by the calculated heat demand of the building enters the heating system. The maximum flow rate of the coolant in the heating system is ensured by the total throughput of all restrictors installed on parallel pipelines.

Конструкция и геометрия каждого кавитационного ограничителя расхода 12, 13, 14 установленного на параллельном трубопроводе 11 определяется пропускной способностью параллельного трубопровода и рассчитывается на подачу тепловой энергии, которая необходима для поддержания заданной температуры воздуха внутри помещений производственного или общественного здания, в тот или иной период переменной тепловой потребности.The design and geometry of each cavitation flow limiter 12, 13, 14 installed on the parallel pipeline 11 is determined by the throughput of the parallel pipeline and is calculated on the supply of thermal energy, which is necessary to maintain a given air temperature inside the premises of a production or public building, during a given variable thermal needs.

Кавитационный ограничитель стабилизирует расход и сохраняет его постоянным, независимо от изменения перепада давления на входе и выходе из ограничителя, и при установке его на ответвлении трубопровода в систему отопления обеспечивает стабильную подачу необходимого расхода в СО независимо от разбора воды в системе ГВС и включении или выключении калориферов СВ. Условия работы ограничителя приведены в [4]. Кривая, характеризующая стабильность диапазона расхода через кавитационное устройство от разных соотношений давлений на входе и выходе, показана на фиг. 2.The cavitation limiter stabilizes the flow rate and keeps it constant, regardless of changes in the pressure drop at the inlet and outlet of the limiter, and when installed on a branch pipe in the heating system, it provides a stable supply of the required flow rate to the CO regardless of the analysis of water in the DHW system and the heaters on or off ST The operating conditions of the limiter are given in [4]. A curve characterizing the stability of the flow rate range through the cavitation device from different ratios of inlet and outlet pressures is shown in FIG. 2.

Каждый из кавитационных ограничителей расхода рассчитан на пропускную способность отдельного параллельного трубопровода. При этом количество параллельных трубопроводов с кавитационными ограничителями расхода и запорными клапанами зависит от необходимых режимов регулирования и диапазона колебания теплопотребности здания (на фиг. 1 показано два параллельных трубопровода). Расходы воды G1, G2, G3, …, Gn либо сумма отдельных двух или более расходов соответствуют той или иной тепловой нагрузке в периоды ее резких колебаний и транспортируют количество тепловой энергии Q1, Q2, Q3, …, Qn, необходимое для поддержания заданной температуры внутреннего воздуха производственного или общественного здания в тот или иной период. Наименьший циркуляционный расход теплоносителя, транспортирующий количество необходимой тепловой энергии, например Q3, для поддержания допустимой температуры внутреннего воздуха в помещениях производственного или общественного здания в периоды минимального теплопотребления, обеспечивается параллельным участком трубопровода с ограничителем расхода не оснащенным запорной арматурой. При этом пропускная способность всех параллельных участков трубопроводов Gобщ рассчитана таким образом, чтобы в сумме они пропускали необходимое количество теплоносителя для подачи тепловой энергии в здания в расчетных условиях и обеспечивали достижение в производственных или общественных помещениях нормируемой температуры внутреннего воздуха. В условиях эксплуатации абонентского ввода здания при резко переменном разборе горячей воды в системе ГВС, включении и выключении калориферов в СВ количество теплоносителя, поступающего в ответвление на СО, изменяется, т.к. начинает изменяться перепад давлений в подающем и обратном трубопроводах ответвления 9 системы отопления здания.Each of the cavitation flow limiters is designed for the throughput of a separate parallel pipeline. Moreover, the number of parallel pipelines with cavitation flow restrictors and shutoff valves depends on the necessary control modes and the range of fluctuations in the heat demand of the building (Fig. 1 shows two parallel pipelines). The water flow rates G 1 , G 2 , G 3 , ..., G n or the sum of the separate two or more costs correspond to a particular heat load during periods of sharp fluctuations and transport the amount of heat energy Q 1 , Q 2 , Q 3 , ..., Q n necessary to maintain a given temperature of the internal air of a production or public building during a given period. The smallest circulating coolant flow, transporting the amount of necessary heat energy, for example, Q 3 , to maintain the permissible internal air temperature in the premises of a production or public building during periods of minimal heat consumption, is provided by a parallel pipeline section with a flow limiter not equipped with shutoff valves. Thus the bandwidth of parallel pipe sections G commonly designed in such a way that they are passed in the amount necessary quantity of coolant for supplying thermal energy in the building under design conditions and to ensure the achievement of the industrial or public premises normalized internal air temperature. Under operating conditions of the building's subscriber input, when the hot water in the hot water system is sharply varied, the heaters on and off in the CB turn on and off, the amount of coolant entering the branch to the CO changes, because the pressure differential in the supply and return pipelines of branch 9 of the building heating system begins to change.

Так как абонентский ввод рассчитан на условия, когда потребление тепловой энергии максимально, т.е., когда одновременно потребляется теплота на нужды О, В и ГВС при снижении теплопотребления, например, перестали работать душевые установки предприятия, выключились системы приточной вентиляции в общественном или производственном здании, в ответвлении ввода на систему отопления возрастает давление в подающем трубопроводе и возрастает перепад давления. В результате этого в систему отопления устремляется расход воды, транспортирующей поток тепловой энергии, превышающий потребность здания в теплоте, что приводит к ее перерасходу.Since the subscriber input is designed for conditions when the heat energy consumption is maximized, i.e., when heat is simultaneously consumed for the needs of О, В and DHW with a decrease in heat consumption, for example, the plant's showers stopped working, the ventilation systems in public or industrial building, in the branch of the input to the heating system, the pressure in the supply pipe increases and the pressure drop increases. As a result of this, a flow of water rushing into the heating system rises, transporting a stream of thermal energy exceeding the building's need for heat, which leads to its overuse.

При наступлении периода времени, когда возможно резкое понижение потребности здания в теплоте (понижение температуры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях до минимально допустимой температуры), т.е. нерабочее время или выходные и праздничные дни или в периоды, когда температура сетевой воды определяется температурой воды в системе ГВС, в ответвления абонентских вводов систем отопления при отсутствии в них устройств по дорегулированию отпуска теплоты, в здания также поступает лишнее количество тепловой энергии. В заявляемом техническом решении в периоды времени, когда потребность в теплоте резко уменьшается от контроллера с таймером 16, поступает сигнал, в виде электрического импульса, подаваемого на один, другой или все запорные клапаны 15. Клапанами осуществляется выключение одного, другого или всех параллельных трубопроводов, т.е. в каждый соответствующий период изменяющейся потребности в теплоте происходит уменьшение расхода теплоносителя путем отключения параллельных участков, на которых установлены кавитационные ограничители расхода 12, 13. В систему отопления начинает поступать требуемое количество горячего теплоносителя, обеспечивающего тепловой поток необходимый для поддержания нормативной температуры внутреннего воздуха в периоды резкого снижения потребности в теплоте, в ночное время, выходные или праздничные дни. При этом для поддержания допустимой температуры воздуха внутри помещений отапливаемого здания по параллельному трубопроводу с кавитационным ограничителем расхода, на котором не установлен запорный клапан, в систему отопления поступает минимальное количество горячего теплоносителя G3. В периоды резко возрастающей тепловой нагрузки, в зависимости от ее доли по сигналу от таймера происходит открытие одного, двух или всех запорных клапанов и в систему оперативно подается больший расход теплоносителя и тепловой энергии. Таким образом, в зависимости от требуемого теплового потока в разные часы суток, недели и т.д. оперативно меняется подача тепловой энергии в систему отопления здания. В часы поступления из тепловой сети избытка теплоты кавитационные ограничители совместно с клапанами лимитируют (ограничивают) расход теплоносителя либо увеличивают поток теплоты в часы недостатка, тем самым обеспечивая дорегулирование ее отпуска и обеспечивая ее экономию, оперативно понижая и повышая подачу ее в систему отопления в соответствии с теплопотребностью здания. Отсутствие запорного клапана перед кавитационным ограничителем расхода на одном из параллельных трубопроводов 11 позволяет не только обеспечивать подачу минимального циркуляционного расхода, но и избежать возникновения прямых гидравлических ударов в трубопроводах абонентского ввода в периоды закрытия клапанов 15.When a period of time sets in when a sharp decrease in the building's heat demand is possible (lowering the temperature of the indoor air in heated rooms to the minimum allowable temperature), i.e. non-working hours or weekends and holidays or during periods when the temperature of the mains water is determined by the temperature of the water in the domestic hot water system, in the branches of the subscriber inputs of the heating systems in the absence of devices for adjusting the heat supply in them, the building receives also excess heat. In the claimed technical solution, during periods of time when the heat demand decreases sharply from the controller with timer 16, a signal is received in the form of an electric pulse supplied to one, the other or all shut-off valves 15. The valves turn off one, the other or all parallel pipelines, those. in each corresponding period of changing heat demand, the coolant flow rate decreases by disconnecting parallel sections on which cavitation flow restrictors 12, 13 are installed. The required amount of hot coolant begins to flow into the heating system, providing the heat flow necessary to maintain the standard temperature of the indoor air during periods of sharp reducing the need for warmth, at night, weekends or holidays. At the same time, in order to maintain an allowable air temperature inside the buildings of the heated building through a parallel pipeline with a cavitation flow limiter, on which a shut-off valve is not installed, the minimum amount of hot coolant G 3 enters the heating system. During periods of sharply increasing heat load, depending on its share, a signal from the timer opens one, two or all shut-off valves, and a larger flow of heat carrier and heat energy is promptly supplied to the system. Thus, depending on the required heat flux at different hours of the day, week, etc. The supply of thermal energy to the building heating system is rapidly changing. During the hours of excess heat coming from the heat supply network, cavitation limiters together with valves limit (limit) the flow rate of the coolant or increase the heat flow during the hours of shortage, thereby providing for the adjustment of its output and providing its savings, promptly lowering and increasing its supply to the heating system in accordance with heat demand of the building. The absence of a shutoff valve in front of the cavitation flow limiter on one of the parallel pipelines 11 allows not only to provide a minimum circulation flow, but also to avoid the occurrence of direct hydraulic shocks in the subscriber input pipelines during valve closing periods 15.

В часы работы системы, когда в помещениях здания требуется более высокая температура внутреннего воздуха, осуществляется увеличение расхода воды в системе отопления путем открытия клапанов. От контроллера с таймером 16 поступает сигнал на открытие одного, двух или всех запорных клапанов 15 одновременно. При этом обеспечивается поступление в систему отопления большего количества горячей воды из тепловой сети и большего количества теплоты.During the system’s operating hours, when a higher indoor temperature is required in the building’s premises, the water flow in the heating system is increased by opening the valves. From the controller with timer 16, a signal is received to open one, two or all shut-off valves 15 at the same time. This ensures that more hot water from the heating network and more heat enter the heating system.

Технический эффект предлагаемого изобретения преимущественно для производственных и общественных зданий заключается в том, что путем дорегулирования потока тепловой энергии, подаваемой в систему отопления по эксплуатационным показателям в рабочие и нерабочие часы суток, выходные и праздничные дни, а также в периоды стояния температуры наружного воздуха, когда температура воды в тепловой сети определяется температурой воды в системах горячего водоснабжения зданий и держится постоянной, т.е. в периоды резко переменной потребности здания в теплоте на нужды вентиляции, горячего водоснабжения и отопления, оперативно достигается снижение расхода воды и теплоты, поступающих в систему отопления здания из подающего трубопровода тепловой сети. При этом поддерживается допустимая температура внутреннего воздуха в помещениях здания в соответствии с изменяющейся температурой наружного воздуха.The technical effect of the present invention mainly for industrial and public buildings is that by adjusting the flow of thermal energy supplied to the heating system according to operational indicators during working and non-working hours of the day, weekends and holidays, as well as during periods of standing outside temperature, when the water temperature in the heating network is determined by the water temperature in the hot water supply systems of buildings and is kept constant, i.e. during periods of a sharply varying heat demand of the building for ventilation, hot water supply and heating, a reduction in the flow of water and heat entering the building heating system from the supply pipe of the heating network is quickly achieved. At the same time, the permissible temperature of the indoor air in the building is maintained in accordance with the changing temperature of the outdoor air.

Использованные источникиUsed sources

1. Теплоснабжение: Учебник для вузов А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов, В.Н. Братенков, Е.Н. Терлецкая. Под ред. А.А.Ионина. - М.: Стройиздат, 1982-336 с., ил.1. Heat supply: Textbook for high schools A.A. Ionin, B.M. Khlybov, V.N. Bratenkov, E.N. Terletskaya. Ed. A.A. Ionina. - M .: Stroyizdat, 1982-336 p., Ill.

2. Авторское свидетельство RU 92716 U1, МПК F24D 3/00, 2009.2. Copyright certificate RU 92716 U1, IPC F24D 3/00, 2009.

3. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова, Ю.И. Шиллера. - 4-е изд., перераб, и доп. - М.: Строиздат, 1990. - 344 с., ил. с. 74, 75.3. Internal sanitary facilities. At 3 hours. Part 1. Heating / V.N. Theological, B.A. Krupnov, A.N. Scanavi et al .; Ed. I.G. Staroverova, Yu.I. Schiller. - 4th ed., Revised, and ext. - M .: Stroizdat, 1990 .-- 344 p., Ill. from. 74, 75.

4. Машиностроительная гидравлика. Башта Т.М. М.: Машиностроение, 1971. - 671 с., ил. с. 49.4. Engineering hydraulics. Bashta T.M. M .: Engineering, 1971. - 671 p., Ill. from. 49.

Claims (1)

Абонентский ввод системы теплоснабжения здания, содержащий подающий и обратный трубопроводы с расположенными на них задвижками, манометрами, грязевиками, термометрами, тепломерами, ответвлениями на нужды отопления, вентиляции и на разбор горячей воды из тепловой сети, отличающийся тем, что в ответвлении на нужды отопления установлены параллельные трубопроводы с размещенными на них кавитационными ограничителями расхода и расположенными до них нормально-открытыми запорными клапанами, при этом на одном из параллельных трубопроводов перед кавитационным ограничителем расхода запорный клапан отсутствует, причем параллельные трубопроводы с клапанами управляются от контроллера с таймером, подающим сигнал клапанам на их закрытие или открытие в определенный период.Subscriber input of the building’s heat supply system containing supply and return pipelines with valves, manometers, mud collectors, thermometers, heat meters, branches for heating, ventilation and hot water analysis from the heating network located on them, characterized in that they are installed in the branch for heating needs parallel pipelines with cavitation flow limiters placed on them and normally open shut-off valves located up to them, while on one of the parallel pipelines Power cavitational flow limitation stop valve is offline, wherein the parallel conduits with valves controlled by a controller with timer supplying a signal to the valves of their opening or closing in a certain period.
RU2016121318A 2016-05-30 2016-05-30 Subscriber input of heat supply system of building RU2629169C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121318A RU2629169C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Subscriber input of heat supply system of building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121318A RU2629169C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Subscriber input of heat supply system of building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629169C1 true RU2629169C1 (en) 2017-08-24

Family

ID=59744787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121318A RU2629169C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Subscriber input of heat supply system of building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629169C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114635869A (en) * 2022-04-24 2022-06-17 山东省章丘鼓风机股份有限公司 Slurry pump mechanical seal water supply system

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH662430A5 (en) * 1981-12-09 1987-09-30 Austria Email Eht Ag DEVICE FOR ADJUSTING THE RETURN TEMPERATURE OF HEATING WATER FOR A HOT WATER TANK, WITH A HEAT EXCHANGER.
SU1460544A1 (en) * 1986-01-30 1989-02-23 Институт Проектирования Городского Строительства Госстроя Литсср Apparatus for controlling the flow of heat carrier
RU2104447C1 (en) * 1992-03-10 1998-02-10 АББ Флэкт Актиеболаг Method of heating of building interior and device for its realization
RU16673U1 (en) * 2000-07-21 2001-01-27 Нижегородский региональный учебно-научный инновационный центр энергосбережения при Нижегородском государственном техническом университете INDIVIDUAL HEAT ITEM HEATING SYSTEM
RU2287743C1 (en) * 2005-03-29 2006-11-20 Александр Глебович Аничхин System for supplying heat and cold water
RU2314457C1 (en) * 2006-04-18 2008-01-10 Станислав Вячеславович Радилов Method to provide designed flow rate of heat carrier
EA012899B1 (en) * 2009-01-12 2009-12-30 Алексей Дмитриевич Кузьмин System for centralized heat supply of building
RU105719U1 (en) * 2010-10-19 2011-06-20 Владимир Васильевич Сорока BLOCK HEAT ITEM (OPTIONS)
RU116975U1 (en) * 2011-10-05 2012-06-10 Михаил Яковлевич Бровман HEATING SYSTEM
WO2014136384A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 株式会社デンソー Heating and hot water supply device
RU150766U1 (en) * 2014-09-17 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") AUTOMATED HEATING INSTALLATION
RU2566943C1 (en) * 2014-11-14 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "СИСТЕМЫ ЭФФЕКТИВНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ" Device of automatic control of thermal energy consumption (versions)

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH662430A5 (en) * 1981-12-09 1987-09-30 Austria Email Eht Ag DEVICE FOR ADJUSTING THE RETURN TEMPERATURE OF HEATING WATER FOR A HOT WATER TANK, WITH A HEAT EXCHANGER.
SU1460544A1 (en) * 1986-01-30 1989-02-23 Институт Проектирования Городского Строительства Госстроя Литсср Apparatus for controlling the flow of heat carrier
RU2104447C1 (en) * 1992-03-10 1998-02-10 АББ Флэкт Актиеболаг Method of heating of building interior and device for its realization
RU16673U1 (en) * 2000-07-21 2001-01-27 Нижегородский региональный учебно-научный инновационный центр энергосбережения при Нижегородском государственном техническом университете INDIVIDUAL HEAT ITEM HEATING SYSTEM
RU2287743C1 (en) * 2005-03-29 2006-11-20 Александр Глебович Аничхин System for supplying heat and cold water
RU2314457C1 (en) * 2006-04-18 2008-01-10 Станислав Вячеславович Радилов Method to provide designed flow rate of heat carrier
EA012899B1 (en) * 2009-01-12 2009-12-30 Алексей Дмитриевич Кузьмин System for centralized heat supply of building
RU105719U1 (en) * 2010-10-19 2011-06-20 Владимир Васильевич Сорока BLOCK HEAT ITEM (OPTIONS)
RU116975U1 (en) * 2011-10-05 2012-06-10 Михаил Яковлевич Бровман HEATING SYSTEM
WO2014136384A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 株式会社デンソー Heating and hot water supply device
RU150766U1 (en) * 2014-09-17 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") AUTOMATED HEATING INSTALLATION
RU2566943C1 (en) * 2014-11-14 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "СИСТЕМЫ ЭФФЕКТИВНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ" Device of automatic control of thermal energy consumption (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114635869A (en) * 2022-04-24 2022-06-17 山东省章丘鼓风机股份有限公司 Slurry pump mechanical seal water supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL182897B1 (en) Method of and apparatus for controlling temperature of warm utility water
GB2527530A (en) Fluid-heating apparatus
CN203907725U (en) Multi-layer heating and water-mixing unit for radiant floor heating system
RU2629169C1 (en) Subscriber input of heat supply system of building
RU2320928C2 (en) Method of automatic control of combined heat load
EP2985535A1 (en) Fluid-heating system
RU2313730C2 (en) Method of and device to control operating conditions of heat center at open heat supply system
RU98542U1 (en) ENERGY SAVING AUTOMATED HEAT ITEM
KR101797973B1 (en) Integrated hot water piping system including hot water preheating and cooling functions
CN203907726U (en) High-rise heating and water-mixing unit for radiant floor heating system
WO2012160433A1 (en) Gas heating system for gas pressure reducing systems and method for obtaining said heating effect
RU2689873C1 (en) Design of individual heat point
RU2287743C1 (en) System for supplying heat and cold water
RU2415348C1 (en) Automatic control method of heat load of building, and device for its implementation
RU2427762C1 (en) Entrance point of system for heat supply of building
RU68146U1 (en) INDIVIDUAL HEAT ITEM
RU2464499C2 (en) Water heating system
Osintsev et al. Research of different heating modes of greenhouses
AU2018204484A1 (en) Water circulation system
CN218328377U (en) Automatic temperature regulating device and heat supply system
RU2239751C1 (en) Method of control of mode of operation of water heating system and device for realization of this method
RU2076280C1 (en) Closed water system of centralized heat supply system
CN110397978B (en) Energy storage device and control method thereof
RU2741188C1 (en) Design of individual heat point with independent connection of local heating system
SU1090979A1 (en) Closed water district heat supply system

Legal Events

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

Effective date: 20180531