RU2647774C1 - Тепловой пункт с дополнительными помещениями - Google Patents
Тепловой пункт с дополнительными помещениями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647774C1 RU2647774C1 RU2017103160A RU2017103160A RU2647774C1 RU 2647774 C1 RU2647774 C1 RU 2647774C1 RU 2017103160 A RU2017103160 A RU 2017103160A RU 2017103160 A RU2017103160 A RU 2017103160A RU 2647774 C1 RU2647774 C1 RU 2647774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- pipe
- heating
- supply
- unit
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 87
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
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)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Тепловой пункт имеет строительные конструкции, образующие помещение со средствами управления централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей и индивидуальным теплоснабжением потребителей в образованных заодно с этим тепловым пунктом дополнительных помещениях. Тепловой пункт содержит подающий и обратный трубопроводы, подключенные к магистралям территориальной теплосети, первый и второй пластинчатые теплообменники первой и второй ступеней, соответственно, горячего водоснабжения, и параллельно соединенные между собой входными и выходными патрубками третий и четвертый пластинчатые теплообменники отопления. В трубопроводах предусмотрены первый и второй, и третий, соответственно, насосные блоки. Узел учета тепловой энергии включает первый, второй, третий расходомеры с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров. Узел учета тепловой энергии включает шестой и седьмой расходомеры с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров. На трубопроводе последовательно установлены кран, фильтр-грязевик грубой очистки, фильтр тонкой очистки, первый расходомер узла, а на обратном трубопроводе установлены фильтр, кран и второй расходомер узла, третий расходомер которого включен в подпиточный трубопровод. На выходе первого из расходомеров узла учета тепловой энергии установлен регулятор перепада давления прямого действия, регулируемый по перепаду давления в подающем и обратном трубопроводах. На подающем трубопроводе перед входным патрубком первичного теплоносителя второго теплообменника установлен первый клапан регулирующий, а перед связанными между собой входными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников - второй клапан регулирующий. Технический результат заключается в сокращении потерь тепла, повышении надежности и степени автоматизации, уменьшении габаритов оборудования. Тем самым заявляемое техническое решение позволяет объединить в одной строительной конструкции функции совместного автоматизированного контроля, управления и функционирования центрального и индивидуального теплового пункта. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к строительной теплоэнергетике, а именно к централизованному теплоснабжению, в частности к сооружениям, которые служат для присоединения местных систем теплопотребления к тепловым сетям. Центральный тепловой пункт (ЦТП) служит для теплоснабжения двух и более зданий, индивидуальный тепловой пункт (ИТП) - для теплоснабжения одного здания. При наличии ЦТП в каждом отдельном здании обязательно устройство ИТП, который выполняет только те функции, которые не предусмотрены в ЦТП и необходимы для системы теплопотребления данного здания. При наличии собственного источника теплоты (котельной) тепловой пункт, как правило, располагается в помещении котельной.
Известен ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ закрытой системы теплоснабжения, содержащий подающий и обратный трубопроводы, теплообменники первой и второй ступеней, трубопроводы горячей и холодной воды в регуляторы и снабженный тепловым насосом, соединенным с теплообменником первой ступени параллельно, а теплообменник второй ступени снабжен перемычкой, расположенной параллельно трубопроводу горячей воды. Система тепло- и водоснабжения включает основной теплоисточник, магистральный теплопровод, поставляющий нагретую сетевую воду в обслуживаемый город и внутригородские системы и устройства, использующие теплоту и сетевую воду для городских нужд (SU 1038733).
Известен ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ, в котором при водоразборе потребителями горячей и холодной воды, не превышающем среднечасового расхода, холодная вода из трубопровода 5 ввода хозяйственно-питьевого водопровода поступает в дополнительный теплообменник 13 первой ступени, нагревается в нем сетевой водой после основного теплообменника 3 первой ступени и далее часть идет на дальнейший подогрев в теплообменник 3 первой ступени, а часть - в бак-аккумулятор 12 и в трубопровод 8 холодной воды к потребителям. Тепловой насос 9 через испаритель 10 отбирает теплоту обратной сетевой воды на выходе из дополнительного теплообменника 13 и передает ее через конденсатор 11 сетевой воде на входе в теплообменник 3 первой ступени. Другой тепловой насос 16 через испаритель 17 отбирает теплоту из холодной воды трубопровода 8 и через конденсатор 18 отдает эту теплоту нагреваемой воде трубопровода 14. В тепловом пункте размещается оборудование, трубопроводы, арматура, приборы контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляются:
- преобразование параметров теплоносителя, например, для снижения температуры сетевой воды в расчетном режиме со 150 до 95°С;
- контроль параметров теплоносителя (температуры и давления);
- регулирование расхода теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты;
- отключение систем потребления теплоты;
- защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя (давления и температуры);
- заполнение и подпитка систем потребления теплоты;
- учет тепловых потоков и расходов теплоносителя и др.
принципиальных схем индивидуального теплового пункта с элеватором для отопления здания. Через элеватор система отопления присоединяется в том случае, если надо снижать температуру воды для системы отопления, например, со 150 до 95°С (в расчетном режиме). При этом располагаемый напор перед элеватором, достаточный для его работы, должен быть не менее 12-20 м вод.ст., а потеря напора не превышает 1,5 м вод.ст. Как правило, к одному элеватору присоединяется одна система или несколько мелких систем с близкими гидравлическими характеристиками и с суммарной нагрузкой не более 0,3 Гкал/ч. При больших необходимых напорах и теплопотреблении применяются смесительные насосы, которые также используются и при автоматическом регулировании работы системы теплопотребления (SU 1606818).
Известно также сооружение многоцелевого назначения (тепловой пункт), содержащее технический первый этаж с помещением, в котором размещены насосные агрегаты и устройства электроснабжения центрального теплового пункта, пристройку с лестницей и надстройку, в помещениях которой размещено санитарно-техническое оборудование, подключенное к агрегатам центрального теплового пункта, отличающееся тем, что помещения пристройки и надстройки выполнены изолированными от помещения технического этажа, а агрегаты последнего подключены к санитарно-техническому оборудованию надстройки с помощью водопроводной арматуры и труб, при этом в помещениях надстройки проложена электрическая сеть, подключенная к устройствам электроснабжения центрального теплового пункта с помощью коммутационной аппаратуры.
В частных случаях реализации надстройка снабжена мансардой, а крыша последней выполнена наклонной, при этом нижний этаж надстройки выполнен с высотой, меньшей высоты помещения технического этажа, пристройка размещена у, по меньшей мере, одной глухой стены технического этажа, пристройка выполнена с этажами, один из которых размещен на уровне средней части по высоте технического этажа.
Одновременно сооружение выполнено с каркасом, на котором установлены навесные стеновые панели, образующие единый объемно-пространственный комплекс как элемент фона архитектурной композиции окружающей территории. Помещения надстройки снабжены гидроизоляцией (RU 33596, прототип).
Недостатки известных тепловых пунктов состоят в наличии значительных потерь тепловой энергии, низкой надежности и больших габаритах, ограничивающих функциональные возможности здания ЦТП в целом. Эти недостатки обусловлены, в частности, тем, что элеватор - низкоэффективное устройство, не сочетающееся с переменным гидравлическим режимом теплопотребления современного здания, а также построением схемы на базе использованием балансировочных клапанов с линейной расходной характеристикой, реализующих только прямую зависимость между управляемой величиной и расходом среды. Недостатки усиливаются тем, что в известном устройстве предусмотрены секционные кожухотрубные подогреватели (теплообменники). Известные тепловые пункты не обладают функциональными возможностями для одновременной реализации функции центрального и индивидуального теплового пункта.
Технический результат, получаемый при реализации заявляемого технического решения, состоит в значительном сокращении потерь тепла, повышении надежности и степени автоматизации, и уменьшении габаритов, позволяющем расширить функциональные возможности здания ЦТП в целом, что достигается благодаря построению усовершенствованной принципиальной схемы на базе рационально связанного между собой эффективного оборудования и автоматического регулировочно-технического оснащения теплового пункта. Тем самым заявляемое техническое решение позволяет объединить в одной строительной конструкции (объекте) функции совместного автоматизированного контроля, управления и функционирования центрального и индивидуального теплового пункта.
Сущность изобретения заключается в том, что тепловой пункт, имеющий строительные конструкции, образующие специализированное техническое помещение со средствами управления централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей и индивидуальным теплоснабжением потребителей, размещенных в образованных заодно с этим тепловым пунктом дополнительных, конструктивно объединенных в этой же строительной конструкции помещениях, и содержит:
- подающий и обратный трубопроводы, подключенные к магистралям территориальной теплосети, первый и второй теплообменники горячего водоснабжения, и параллельно соединенные между собой входными и выходными патрубками третий и четвертый пластинчатые теплообменники отопления, семь расходомеров, а также первый, второй и третий, соответственно, насосные блоки, каждый из которых имеет по два параллельно включенных насоса, узел учета тепловой энергии теплового пункта, включающий первый, второй и третий, расходомеры с термометрами и тепловычислитель, узел учета тепловой энергии дополнительных помещений, включающий шестой и седьмой расходомеры с термометрами и тепловычислитель,
- при этом на подающем трубопроводе установлен первый расходомер учета тепловой энергии теплового пункта, на обратном - второй расходомер указанного узла, третий расходомер этого узла включен в подпиточный трубопровод, а на выходе первого из упомянутых расходомеров установлен регулятор перепада давления,
- на подающем трубопроводе перед входным патрубком первичного теплоносителя второго теплообменника установлен первый клапан регулирующий, а перед связанными между собой входными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников - второй клапан регулирующий,
- входной и выходной патрубки первичного теплоносителя первого теплообменника и выходные патрубки первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников соединены ко второму расходомеру входного узла учета тепловой энергии теплового пункта,
- одновременно выходной патрубок первичного теплоносителя второго теплообменника связан через последовательно установленные кран и обратный клапан с выходными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников, а также через другой кран - со входным патрубком первичного теплоносителя первого теплообменника,
- выходной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника подключен к трубопроводу горячего водоснабжения удаленных потребителей и через четвертый расходомер - к трубопроводу горячего водоснабжения дополнительных помещений,
- выходной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника и входной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника связаны между собой и подключены через первый насосный блок к циркуляционному трубопроводу удаленных потребителей и через пятый расходомер к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения дополнительных помещений,
- при этом входной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника соединен с трубопроводом холодной воды, выходные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников подключены параллельно друг другу к трубопроводу отопления удаленных потребителей и через шестой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений и третий клапан регулирующий - к трубопроводу отопления дополнительных помещений,
- входные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников подключены через второй насосный блок и шестой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений к обратному трубопроводу отопления удаленных потребителей, который дополнительно связан через седьмой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений и третий насосный блок к обратному трубопроводу отопления дополнительных помещений,
В частных случаях реализации дополнительные помещения могут быть образованы внутри строительных конструкций или путем пристройки, и/или надстройки строительных конструкций.
Предпочтительно, первый и второй насосный блоки выполнены с циркуляционными насосами, а третий насосный блок - со смесительными насосами.
Предпочтительно, клапан регулирующий дистанционного регулирования температуры воды в трубопроводе отопления дополнительных помещений, приводы смесительных насосов, а также дополнительно установленные датчик погружной температуры теплоносителя и датчик температуры окружающего воздуха подключены к первому контроллеру управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в дополнительных помещениях при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
Предпочтительно, клапаны регулирующие дистанционного управления на подающем трубопроводе, приводы циркуляционных насосов, а также дополнительно установленные датчики погружные температуры теплоносителя и датчик температуры атмосферного воздуха подключены ко второму контроллеру управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в тепловом пункте в целом при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
Предпочтительно, на всех трубопроводах установлены магнитные сетчатые фильтры и краны, выполненные в виде шаровых кранов и/или задвижек.
Предпочтительно, третий расходомер узла учета тепловой энергии теплового пункта подключен подпиточным трубопроводом, в котором установлен клапан управляющий соленоидный, к обратному трубопроводу отопления удаленных потребителей, на котором установлен расширительный бак.
На чертеже изображена принципиальная схема теплового пункта с дополнительными помещениями.
На чертеже обозначены: подающий (входной) трубопровод 1 теплосети; обратный трубопровод 2 теплосети; подпиточный трубопровод 3; подающий трубопровод 4 отопления удаленных потребителей на окружающей территории населенного пункта; обратный трубопровод 5 отопления указанных удаленных потребителей; трубопровод 6 горячего водоснабжения удаленных потребителей; циркуляционная трубопровод 7 удаленных потребителей; трубопровод 8 холодного водоснабжения населенного пункта; трубопровод 9 отопления дополнительных помещений различного назначения, образованных непосредственно в строительной конструкции пункта или надстроенных или пристроенных к последнему; обратный трубопровод 10 отопления дополнительных помещений; трубопровод 11 горячего водоснабжения дополнительных помещений; циркуляционный трубопровод 12 горячего водоснабжения дополнительных помещений; шаровые краны 13; фильтр грубой очистки - грязевик 14; магнитные сетчатые фильтры 15 тонкой очистки; регулятор 16 перепада давления прямого действия; узел 17 учета тепловой энергии теплового пункта (в целом), включающий первый, второй, третий, расходомеры (водосчетчики) с термометрами сопротивления и тепловычислитель (не обозначены); узел 18 учета тепловой энергии дополнительных помещений, включающий шестой и седьмой расходомеры (водосчетчики) с термометрами сопротивления и тепловычислитель, включенные в трубопроводы 11, 12 (по отдельности) четвертый и пятый расходомеры 19 (водосчетчики); первый и второй теплообменники (водоподогреватели) 31, 32; третий и четвертый теплообменники (водоподогреватели); 20, 21; циркуляционные насосы 22, 39; смесительные насосы 23; обратные клапаны 24; первый, второй и третий двухходовые электроприводные (выполненные с электроприводом) клапаны 34, 33, 25 регулирующие, соответственно, дистанционного регулирования; датчики 26, 35, 36 погружные температуры теплоносителя (воды); первый контроллер 27 управления и тепло гидравлических режимов, второй контроллер 37 управления и теплогидравлических режимов теплового пункта; датчики 28, 40 температуры окружающего (атмосферного) воздуха (входят в состав метеостанции, выполненной с возможностью измерения направления и силы ветра); расширительный бак 29; предохранительный клапан 30.
Водоводяные теплообменники (идентично: водоподогреватели, бойлеры) 20, 21, 31, 32 выполнены в виде пластинчатых водоподогревателей, которые собраны из параллельно расположенных тонкостенных штампованных гофрированных пластин, изготовленных из нержавеющей стали толщиной 1 мм. Между пластинами образованы каналы для прохода воды, т.к. пластины установлены с промежутками 3-8 мм. Каждая пластина омывается с одной стороны первичным теплоносителем, а с другой - вторичным теплоносителем. Движение теплоносителей - противоточное. Пластины собраны в пакет и соединены в нем стяжными болтами. Каждый из теплообменников 20, 21, 31, 32 имеет входной и выходной патрубки первичного теплоносителя (воды), поступающего по трубопроводам 1, 2, а также входной и выходной патрубки вторичного теплоносителя (воды), циркулирующего в трубопроводах 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Все теплообменники 20, 21, 31, 32, насосы 22, 23, 39 и трубопроводы 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 оборудованы соответствующей предохранительной и запорной арматурой, контрольно-измерительными приборами.
Тепловой пункт имеет выполненные аналогично прототипу строительные конструкции, образующие специализированное техническое помещение со средствами управления централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей населенного пункта и индивидуальным теплоснабжением потребителей в образованных заодно с этим тепловым пунктом дополнительных, конструктивно объединенных в этой же строительной конструкции, помещениях, например, социального назначения.
Тепловой пункт содержит подающий и обратный трубопроводы 1, 2, подключенные к магистралям территориальной теплосети.
Для формирования потоков тепловой энергии имеются первый и второй пластинчатые теплообменники (водоподогреватели) 31, 32 первой и второй ступеней, соответственно, горячего водоснабжения, и параллельно соединенные между собой входными и выходными патрубками третий и четвертый пластинчатые теплообменники 20, 21 отопления.
В трубопроводах 5, 10, 7 предусмотрены первый и второй, и третий, соответственно, насосные блоки, которые имеют по две параллельно включенные гидролинии, каждая из которых включает последовательно соединенные кран 13, обратный клапан 24 и циркуляционные насос 22 или 39, или смесительный насос 23. Краны 13 установлены на входах всех насосов 22, 23, 39.
Узел 17 учета тепловой энергии включает первый, второй, третий расходомеры (водосчетчики) с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров.
Узел 18 учета тепловой энергии включает шестой и седьмой расходомеры (водосчетчики) с термометрами сопротивления и тепловычислитель обработки показаний расходомеров и термометров.
Все расходомеры выполнены с импульсным выходом.
На подающем трубопроводе 1 последовательно установлены кран 13, фильтр-грязевик 14 грубой очистки, фильтр 15 тонкой очистки, первый расходомер узла 17, а на обратном трубопроводе 2 установлены фильтр 15, кран 13 и второй расходомер узла 17, третий расходомер которого включен в подпиточный трубопровод 3.
На выходе первого из расходомеров узла 17 учета тепловой энергии установлен регулятор 16 перепада давления прямого действия, регулируемый по перепаду давления в подающем и обратном трубопроводах 1, 2.
На подающем трубопроводе 1 перед входным патрубком первичного теплоносителя второго теплообменника 32 установлен первый клапан 34 регулирующий с электроприводом дистанционного регулирования, а перед связанными между собой входными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников 20, 21 - второй дистанционно управляемый клапан 33 регулирующий с электроприводом дистанционного регулирования.
Входной и выходной патрубки первичного теплоносителя первого теплообменника 31 и выходные патрубки первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников 20, 21 через краны 13 соединены ко второму расходомеру входного узла 17 учета тепловой энергии.
Одновременно выходной патрубок первичного теплоносителя второго теплообменника 32 связан через последовательно установленные кран 13 и обратный клапан 24 с выходными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников 20, 21, а также через другой кран 13 - со входным патрубком первичного теплоносителя первого теплообменника 31.
Выходной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника 32 подключен через кран 13 к трубопроводу 6 горячего водоснабжения удаленных потребителей и через последовательно соединенные кран 13, фильтр 15 и четвертый расходомер 19 - к трубопроводу 11 горячего водоснабжения дополнительных помещений.
Выходной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника 31 и входной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника 32 связаны между собой и подключены через последовательно связанные краны, первый насосный блок с циркуляционными насосами 39 и фильтр 15 к циркуляционному трубопроводу 7 удаленных потребителей и через пятый расходомер 19 к циркуляционному трубопроводу 12 горячего водоснабжения дополнительных помещений, при этом входной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника 31 соединен с территориальным трубопроводом 8 холодной воды.
Выходные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников 20, 21 подключены параллельно друг другу к трубопроводу 4 отопления внешних потребителей и через последовательно связанные кран 13, фильтр 15, шестой расходомер узла 18 учета тепловой энергии дополнительных помещений, и третий клапан 25 регулирующий с электроприводом дистанционного управления - к трубопроводу 9 отопления дополнительных помещений, снабженному погружным датчиком 26 температуры теплоносителя.
Входные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников 20, 21 подключены через последовательно связанные краны 13, второй насосный блок с циркуляционными насосами 22 и шестой расходомер узла 18 учета тепловой энергии дополнительных помещений и фильтр 15 к обратному трубопроводу 5 отопления внешних потребителей, которые дополнительно связаны через кран 13, седьмой расходомер узла 18 учета тепловой энергии дополнительных помещений, третий насосный блок со смесительными насосами 23, фильтр 15 и краны 13 к обратному трубопроводу 10 отопления дополнительных помещений.
Дополнительные помещения ЦТП могут быть при различных вариантах реализации образованы внутри строительных конструкций или путем смежной пристройки или надстройки строительных конструкций.
Клапан 25 регулирующий дистанционного регулирования температуры воды в системе отопления дополнительных помещений, приводы смесительных насосов 23, а также дополнительно установленный датчик 26 температуры погружной и датчик 28 температуры окружающего воздуха подключены к контроллеру 27 управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в дополнительных помещениях при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
Клапаны 33, 34 регулирующие дистанционного управления, приводы циркуляционных насосов 22, 39, а также дополнительно установленные датчики 35, 36 погружные температуры воды и датчик 40 температуры атмосферного воздуха подключены к контроллеру 37 управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в тепловом пункте в целом при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
Как правило, на всех трубопроводах и в гидролиниях установлены фильтры 15 и краны 13, выполненные в виде шаровых кранов и/или, что идентично, задвижек (везде по тексту - краны 13), а фильтры 15 выполнены в виде магнитных сетчатых фильтров.
Третий расходомер узла 17 учета тепла теплового пункта подключен подпиточным трубопроводом 3, в котором установлены клапан 38 регулирующий (соленоидный) с электроприводом дистанционного управления, шунтированный краном 13, и обратный клапан 24, к обратному трубопроводу 5 отопления удаленных (внешних) потребителей, при этом к обратному трубопроводу 5 отопления внешних потребителей подключен расширительный бак 29.
Тепловой пункт эксплуатируется следующим образом.
Тепловой пункт располагается на территории населенного пункта и одновременно осуществляет управление централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей (зданий) в качестве центрального теплового пункта (ЦТП), а также индивидуальным теплоснабжением потребителей в качестве индивидуального теплового пункта (ИТП), размещенных в образованных заодно с ним дополнительных, конструктивно объединенных в этой строительной конструкции помещениях.
Подключение трубопроводов 1, 2 к тепловой сети производится шаровыми кранами 13 и клапанами 25, 33, 34, регулирующими в соответствии с сезоном. Поступающая по трубопроводу 1, нагретая на теплоцентрали, вода очищается от взвешенных частиц в грязевике 14 и фильтре 15 поступает в соответствии с положением кранов 13 и клапанов 25, 33, 34, в зимнее время во все теплообменники (водоподогреватели) 20, 21, 31, 32. Из теплообменников 20, 21 отопления вода с расчетной температурой 120°С направляется в систему отопления удаленных потребителей по трубопроводу 4. Охлажденная в отопительных приборах потребителей вода возвращается по трубопроводу 5 в теплообменники 20, 21 с расчетной температурой 70°С. Обратная вода системы отопления не сбрасывается, а используется для подогрева холодной воды в теплообменнике 31 горячего водоснабжения (в зимний период), а затем поступает в обратный трубопровод 2 теплосети.
На подающем трубопроводе 1 на вводе ЦТП с помощью регулятора 16 перепада давления прямого действия стабилизируется перепад давления на вводе, что позволяет исключить разрывы потока, гидроудары, автоколебания трубопроводов. При необходимости рост давления прекращается срабатыванием предохранительного клапана 30.
Расход тепловой энергии вычисляется тепловычислителями по показаниям расходомеров и термометров сопротивления в составе узлов 17, 18 учета тепловой энергии, соответственно. Первый расходомер узла 17 определяет поступающее в ЦТП количество тепловой энергии, второй расходомер измеряет количество тепловой энергии, возвращаемое из ЦТП, третий расходомер измеряет количество тепловой энергии для подпитки контура отопления. Давление и температура воды визуально контролируются, соответственно, манометрами (не изображены) и термометрами. Шаровые краны 13 используются для включения или отключения теплового пункта и переключения между собой трубопроводов 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 отопления и горячего водоснабжения.
Обеспечение температурного режима трубопроводов 4, 5 отопления осуществляется по независимой схеме с помощью пластинчатых теплообменников 20, 21.
Для регулирования температуры теплоносителя трубопроводов 4, 5 отопления по температурному графику в пределах 120-70°С, в зависимости от температуры наружного воздуха на подающем трубопроводе 1 из теплосети перед теплообменниками 20, 21 отопления служит клапан 33 регулирующий с электроприводом, дистанционно управляемый контроллером 37.
Для циркуляции воды в трубопроводах 4, 5 отопления на обратном трубопроводе 5 служат параллельно включенные циркуляционные насосы 22, которые задействуются контроллером 37 при необходимости.
Для компенсации температурного расширения воды в трубопроводах 4, 5 отопления служит расширительный бак 29 закрытого типа.
Подпитка трубопроводов 4, 5 отопления осуществляется на входе насосов 22 от обратного трубопровода 2 теплосети. На подпиточном трубопроводе 3 устанавливается клапан 38 управляющий соленоидный, дистанционно управляемый контроллером 37.
Для приготовления горячей воды (ГВС) служат пластинчатые теплообменники 31, 32, включенные по 2-ступенчатой смешанной схеме, по одному в каждой ступени. Температура воды ГВС на водоразбор в трубопроводах 9, 11 поддерживается 65°С круглогодично контроллером 37.
Для циркуляции воды в трубопроводах 6, 7 горячего водоснабжения служат циркуляционные насосы 39.
Для автоматического поддержания температуры горячей воды 65°С на трубопроводе 6 перед вторым теплообменником 32 (второй ступени) задействуется клапан 34 регулирующий с электроприводом, дистанционно управляемый контроллером 37.
На подпиточном трубопроводе 3 в составе узла 17 учета тепловой энергии третий водосчетчик с импульсным выходом, подключенный к тепловычислителю, формирует информацию о тепловой энергии, возвращаемой насосами 22 теплообменникам 20, 21.
Для снижения температуры при необходимости в трубопроводах 9, 10 отопления дополнительных помещений по командам контроллера 27 задействуются смесительные насосы 23.
Для регулирования и поддержания температуры воды в трубопроводах 9, 10 отопления (в пределах 95-70°С или 85-60°С в зависимости от материала труб отопления) дополнительных помещений служит клапан 25 регулирующий с электроприводом, дистанционно управляемый контроллером 27. В процессе эксплуатации регулирование температуры в трубопроводах 4, 5, 9, 10 отопления в зависимости от температуры наружного атмосферного воздуха, измеряемой датчиками 28, 40 осуществляется при помощи контроллеров 27, 37, совместно реализующих энергетическую оптимизацию теплового пункта путем обеспечения минимального расходования тепловой энергии при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
Располагаемый напор в тепловой сети трубопроводов 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 должен быть достаточен для преодоления гидравлического сопротивления оборудования удаленных потребителей и дополнительных помещений. При этом давление в обратном трубопроводе 2 устанавливается контроллером 37 не ниже статического давления в этих трубопроводах 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и должно быть обеспечено предотвращение вскипания воды в верхних точках оборудования потребителей теплоты.
Программа контроллера 37 составляется исходя из обеспечения формирования команд управления, соответствующих потребному пьезометрическому графику давления теплоносителя теплосети в статическом и динамическом режимах при допустимых значениях расхода воды и ее температуры для обеспечения теплового комфорта в помещениях.
Все необходимые режимы работы автоматически реализуются командами управления контроллеров 27, 37 - совместным или попеременным при необходимости управлением клапанами 25, 33, 34 регулирующими дистанционного управления, приводами всех циркуляционных и смесительных насосов 22, 39, 23 по текущим параметрам, формируемым и передаваемым датчиками 26, 35, 36 погружными температуры воды и датчиками 28, 40 температуры окружающего атмосферного воздуха, с учетом направления и скорости ветра.
Одновременно информация о показаниях приборов, теплогидравлических расчетах, переданных командах и режимах работы передается контроллером 37 региональному оператору. Пользователю дополнительных помещений информация может быть предоставлена с контроллера 27.
Предлагаемое техническое решение выполнения ЦТП позволяет при эксплуатации:
- оптимизировать распределение тепловой нагрузки в теплосети и адекватно управлять гидравлическим и тепловым режимами внутренней системы теплопотребления здания за счет установки клапанов 25, 33, 34 регулирующих перед теплообменниками 20, 21, 31, 32, связи которых позволяют перераспределять потоки теплоносителя во всех трубопроводах в зависимости от расхода всех потребителей и температуры наружного воздуха. В результате имеется возможность снизить расход теплоносителя в теплосети, экономить энергоресурсы,
- уменьшить негативное воздействие сброса тепла на окружающую среду за счет уменьшения потерь в окружающее пространство благодаря возможности регулирования температуры теплоносителя, возвращаемого в теплосеть, в соответствии с температурой наружного воздуха по заданному температурному графику.
Обеспечивается ускоренный прогрев ("натоп") здания после энергосберегающего режима (пониженного теплопотребления), а также текущая коррекция режима теплопотребления по температуре воздуха в помещении, измеряемой метеостанцией с датчиком 40 температуры атмосферного воздуха с одновременным ограничением температуры теплоносителя в подающем трубопроводе 1 системы отопления и регулированием тепловой нагрузки в трубопроводах горячего водоснабжения;
а также регулирование величины снижения теплопотребления в заданные периоды по температуре наружного воздуха;
и регулирование режима теплопотребления с учетом и измеряемых метеостанцией силы и направления ветра и аккумулирующей особенности здания и его ориентации по сторонам света.
Указанные процессы в тепловом пункте изменяют режим теплопотребления абонента: с качественного режима на качественно-количественное.
Claims (18)
1. Тепловой пункт, имеющий строительные конструкции, образующие специализированное техническое помещение со средствами управления централизованным теплоснабжением территориально удаленных потребителей и индивидуальным теплоснабжением потребителей в образованных заодно с этим тепловым пунктом дополнительных, конструктивно объединенных в этой же строительной конструкции, помещениях, и содержащий:
- подающий и обратный трубопроводы, подключенные к магистралям территориальной теплосети, первый и второй теплообменники горячего водоснабжения, и параллельно соединенные между собой входными и выходными патрубками третий и четвертый пластинчатые теплообменники отопления, семь расходомеров, а также первый, второй и третий, соответственно, насосные блоки, каждый из которых имеет по два параллельно включенных насоса, узел учета тепловой энергии теплового пункта, включающий первый, второй и третий расходомеры с термометрами и тепловычислитель, узел учета тепловой энергии дополнительных помещений, включающий шестой и седьмой расходомеры с термометрами и тепловычислитель,
- при этом на подающем трубопроводе установлен первый расходомер учета тепловой энергии теплового пункта, на обратном - второй расходомер указанного узла, третий расходомер этого узла включен в подпиточный трубопровод, а на выходе первого из упомянутых расходомеров установлен регулятор перепада давления,
- на подающем трубопроводе перед входным патрубком первичного теплоносителя второго теплообменника установлен первый клапан регулирующий, а перед связанными между собой входными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников - второй клапан регулирующий,
- входной и выходной патрубки первичного теплоносителя первого теплообменника и выходные патрубки первичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников присоединены ко второму расходомеру входного узла учета тепловой энергии теплового пункта,
- одновременно выходной патрубок первичного теплоносителя второго теплообменника связан через последовательно установленные кран и обратный клапан с выходными патрубками первичного теплоносителя третьего и четвертого
теплообменников, а также через другой кран - со входным патрубком первичного теплоносителя первого теплообменника,
- выходной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника подключен к трубопроводу горячего водоснабжения удаленных потребителей и через четвертый расходомер - к трубопроводу горячего водоснабжения дополнительных помещений,
- выходной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника и входной патрубок вторичного теплоносителя второго теплообменника связаны между собой и подключены через первый насосный блок к циркуляционному трубопроводу удаленных потребителей и через пятый расходомер к циркуляционному трубопроводу горячего водоснабжения дополнительных помещений,
- при этом входной патрубок вторичного теплоносителя первого теплообменника соединен с трубопроводом холодной воды, выходные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников подключены параллельно друг другу к трубопроводу отопления удаленных потребителей и через шестой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений и третий клапан регулирующий - к трубопроводу отопления дополнительных помещений,
- входные патрубки вторичного теплоносителя третьего и четвертого теплообменников подключены через второй насосный блок и шестой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений к обратному трубопроводу отопления удаленных потребителей, который дополнительно связан через седьмой расходомер узла учета тепловой энергии дополнительных помещений и третий насосный блок к обратному трубопроводу отопления дополнительных помещений.
2. Тепловой пункт по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные помещения могут быть образованы внутри строительных конструкций или путем пристройки, и/или надстройки строительных конструкций.
3. Тепловой пункт по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первый и второй насосный блоки выполнены с циркуляционными насосами, а третий насосный блок - со смесительными насосами.
4. Тепловой пункт по п. 3, отличающийся тем, что клапан регулирующий дистанционного регулирования температуры воды в трубопроводе отопления дополнительных помещений, приводы смесительных насосов, а также
дополнительно установленные датчик погружной температуры теплоносителя и датчик температуры окружающего воздуха подключены к первому контроллеру управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в дополнительных помещениях при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
5. Тепловой пункт по п. 3, отличающийся тем, что клапаны регулирующие дистанционного управления на подающем трубопроводе, приводы циркуляционных насосов, а также дополнительно установленные датчики погружные температуры теплоносителя и датчик температуры атмосферного воздуха подключены ко второму контроллеру управления, выполненному с возможностью обеспечения минимального расходования тепловой энергии в тепловом пункте в целом при допустимых значениях расхода воды и ее температуры.
6. Тепловой пункт по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на всех трубопроводах установлены магнитные сетчатые фильтры и краны, выполненные в виде шаровых кранов и/или задвижек.
7. Тепловой пункт по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что третий расходомер узла учета тепловой энергии теплового пункта подключен подпиточным трубопроводом, в котором установлен клапан управляющий соленоидный, к обратному трубопроводу отопления удаленных потребителей, на котором установлен расширительный бак.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017103160A RU2647774C1 (ru) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Тепловой пункт с дополнительными помещениями |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017103160A RU2647774C1 (ru) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Тепловой пункт с дополнительными помещениями |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2647774C1 true RU2647774C1 (ru) | 2018-03-19 |
Family
ID=61629593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017103160A RU2647774C1 (ru) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Тепловой пункт с дополнительными помещениями |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2647774C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718833C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2020-04-14 | Данфосс А/С | Адаптивная передача энергии |
| RU2774562C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ наладки систем водяного отопления |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0383181A1 (de) * | 1989-02-14 | 1990-08-22 | Gebr. Happich GmbH | Blendschutzvorrichtung |
| RU2340835C2 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Автоматизированная информационная система для контроля и управления работой отопительной котельной с водогрейными котлами |
| UA51886U (ru) * | 2009-12-28 | 2010-08-10 | Национальный Университет Кораблестроения Имени Адмирала Макарова | Тепловой пункт системы теплоснабжения |
| RU102760U1 (ru) * | 2010-10-25 | 2011-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Тепловой пункт |
| UA70590U (ru) * | 2011-08-08 | 2012-06-25 | Институт Технической Теплофизики Нан Украины | Индивидуальный тепловой пункт |
| RU126097U1 (ru) * | 2012-09-24 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУВПО "НИУ "МЭИ") | Схема теплового пункта централизованной системы теплоснабжения для подключения потребителей с недостаточным располагаемым напором теплоносителя |
| RU133592U1 (ru) * | 2013-03-05 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интерфейс" | Блочный автоматизированный унифицированный тепловой пункт |
-
2017
- 2017-01-31 RU RU2017103160A patent/RU2647774C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0383181A1 (de) * | 1989-02-14 | 1990-08-22 | Gebr. Happich GmbH | Blendschutzvorrichtung |
| RU2340835C2 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Автоматизированная информационная система для контроля и управления работой отопительной котельной с водогрейными котлами |
| UA51886U (ru) * | 2009-12-28 | 2010-08-10 | Национальный Университет Кораблестроения Имени Адмирала Макарова | Тепловой пункт системы теплоснабжения |
| RU102760U1 (ru) * | 2010-10-25 | 2011-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Тепловой пункт |
| UA70590U (ru) * | 2011-08-08 | 2012-06-25 | Институт Технической Теплофизики Нан Украины | Индивидуальный тепловой пункт |
| RU126097U1 (ru) * | 2012-09-24 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУВПО "НИУ "МЭИ") | Схема теплового пункта централизованной системы теплоснабжения для подключения потребителей с недостаточным располагаемым напором теплоносителя |
| RU133592U1 (ru) * | 2013-03-05 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интерфейс" | Блочный автоматизированный унифицированный тепловой пункт |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718833C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2020-04-14 | Данфосс А/С | Адаптивная передача энергии |
| RU2774562C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ наладки систем водяного отопления |
| RU2786866C1 (ru) * | 2022-04-19 | 2022-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Тепловой пункт для зависимого присоединения абонентов с импульсной циркуляцией теплоносителя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Skagestad et al. | District heating and cooling connection handbook | |
| US10180268B2 (en) | Energy chassis and energy exchange device | |
| Best | Economic comparison of low-temperature and ultra-low-temperature district heating for new building developments with low heat demand densities in Germany | |
| CN104048347A (zh) | 智慧热网集成系统及其控制方法 | |
| KR101222119B1 (ko) | 직렬식 난방 및 급탕시스템 | |
| CN103363585A (zh) | 一种城镇区域集中供热系统调节方法 | |
| US20200049381A1 (en) | Passive energy loop system and method | |
| CN104930576A (zh) | 高稳防腐成套供热系统 | |
| CN104566596A (zh) | 一种热网平衡系统 | |
| RU2508509C1 (ru) | Нагревательная установка для производства горячей воды для бытовых нужд | |
| RU42291U1 (ru) | Система центрального отопления | |
| RU2647774C1 (ru) | Тепловой пункт с дополнительными помещениями | |
| JP2005098628A (ja) | 熱源水供給システム | |
| CN204943628U (zh) | 高稳防腐成套供热系统 | |
| RU98542U1 (ru) | Энергосберегающий автоматизированный тепловой пункт | |
| CN204438289U (zh) | 一种热网平衡系统 | |
| RU133592U1 (ru) | Блочный автоматизированный унифицированный тепловой пункт | |
| WO2016120638A1 (en) | Service supply systems | |
| RU118031U1 (ru) | Погодозависимая система отопления | |
| CN201448918U (zh) | 高智能板式换热机组 | |
| EP2971981B1 (en) | Control method for a household water heating unit having a thermal accumulator | |
| CN111457447A (zh) | 一种集采暖和生活热水供应于一体的换热站系统 | |
| Snoek et al. | Optimization of district heating systems by maximizing building heating system temperature differences | |
| Ferrara et al. | Exploring potentialities of energy-connected buildings: performance assessment of an innovative low-exergy design concept for a building heating supply system | |
| CN202092204U (zh) | 楼宇单元的混水供热装置 |