система централизованного теплоснабжения

Формула изобретения

1. Система централизованного теплоснабжения, включающая прямой и обратный магистральные трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальным контуром циркуляции отопительных приборов здания систему централизованной циркуляции теплоносителя, в которой к обратному трубопроводу с возвратным теплоносителем подключена низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями, отличающаяся тем, что в подающий трубопровод низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями включен локальный догревающий источник тепловой энергии.

2. Система централизованного теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве локального догревающего источника тепловой энергии может быть применен прямой трубопровод тепловой сети, подключенный к низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями через терморегулирующее устройство.

3. Система централизованного теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве локального догревающего источника тепловой энергии может быть применено внешнее устройство, генерирующее тепловую энергию, например электрический котел.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к области централизованного теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, имеющих тепловые пункты, соединенные с прямым и обратным магистральными трубопроводами централизованной системы циркуляции теплоносителя от центральной котельной или ТЭЦ (далее по тексту теплоцентраль).

Известна система централизованного теплоснабжения, имеющая тепловые пункты зданий [1, 2], в которых теплоноситель, поступающий от прямого трубопровода теплоцентрали, используется в контуре циркуляции отопительных приборов здания и далее возвращается из теплового пункта здания в обратный трубопровод теплоцентрали.

Основным недостатком такой централизованной системы теплоснабжения является то, что температура теплоносителя, возвращаемого из теплового узла здания в обратный магистральный трубопровод теплоцентрали, высока относительно температуры окружающей среды, однако недостаточна для дальнейшего целевого использования теплоносителя [3, 4]. Такая система централизованного теплоснабжения имеет низкий коэффициент полезного использования тепловой энергии прямого теплоносителя и большие тепловые потери в окружающую среду при транспортировании обратного теплоносителя к источнику централизованного теплоснабжения - центральной котельной или ТЭЦ. В последнем варианте, такая система обладает еще одним недостатком - необходимостью дополнительного, более глубокого охлаждения возвратного теплоносителя для его дальнейшего использования в технологическом цикле ТЭЦ.

Известна также система централизованного теплоснабжения, включающая прямой и обратный магистральные трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальными контурами циркуляции отопительных приборов зданий систему централизованной циркуляции теплоносителя, в которой к обратному трубопроводу с возвратным теплоносителем подключена низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями [5].

Такая система централизованного теплоснабжения обладает существенным недостатком, заключающемся в том, что низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями, подключенная к обратному трубопроводу, имеет ограничение работоспособности по нижнему пределу температуры возвратного теплоносителя, и как следствие, обладает недостаточной надежностью теплоснабжения здания в случаях:

- климатического катаклизма, в период которого температура окружающей среды падает ниже температуры, принятой в качестве расчетной для данной климатической зоны;

- техногенной аварии, повлекшей частичное снижение мощности источника централизованного теплоснабжения - центральной котельной или ТЭЦ.

Задачей предлагаемого изобретения является создание новой схемы системы централизованного теплоснабжения с низкотемпературной системой отопления напольными отопительными панелями, подключенной к обратному трубопроводу с возвратным теплоносителем и обладающей высокой надежностью за счет его локального догревания до температуры рабочего диапазона на стадии до его использования в низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями.

Задача решается применением схемы централизованной системы теплоснабжения, включающей прямой и обратный магистральные трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальным контуром циркуляции отопительных приборов здания систему централизованной циркуляции теплоносителя, в которой к обратному трубопроводу с возвратным теплоносителем подключена низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями, в которой согласно изобретению в подающий трубопровод низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями включен локальный догревающий источник тепловой энергии.

В такой централизованной системе теплоснабжения в качестве локального догревающего источника тепловой энергии может быть применен прямой трубопровод тепловой сети, подключенный к низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями через терморегулирующее устройство. Или в такой централизованной системе теплоснабжения в качестве локального догревающего источника тепловой энергии может быть применено внешнее устройство, генерирующее тепловую энергию, например электрический котел.

Предлагаемая система отличается высокой надежностью теплоснабжения за счет локального догревания возвратного теплоносителя до температуры рабочего диапазона на стадии до его использования в низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями.

Сопоставительный анализ заявляемой системы и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемой системы по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "существенные отличия".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в повышении надежности заявляемой системы.

Использование предлагаемого изобретения в теплоэнергетике обеспечивает соответствие критерию "промышленная применимость".

Предлагаемое изобретение представлено на чертеже в виде общих схем системы централизованного теплоснабжения с различными вариантами применения локального догревающего источника тепловой энергии, где на фиг. 1 изображено применение в качестве локального догревающего источника тепловой энергии прямого трубопровода тепловой сети, а на фиг. 2 - внешнего устройства, генерирующего тепловую энергию.

Система централизованного теплоснабжения включает прямой 1 и обратный 2 магистральные трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальным контуром циркуляции отопительных приборов здания 3 систему централизованной циркуляции теплоносителя, в которой к обратному трубопроводу 2 с возвратным теплоносителем подключена низкотемпературная система отопления напольными отопительными панелями 4. В подающий трубопровод 5 низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями 4 включен локальный догревающий источник тепловой энергии.

В качестве локального источника тепловой энергии может быть применен прямой трубопровод 1 тепловой сети, подключенный к низкотемпературной системе отопления напольными отопительными панелями 4 через терморегулирующее устройство 6, или внешнее устройство 7, генерирующее тепловую энергию, например электрический котел.

При работе заявляемой системы централизованного теплоснабжения теплоноситель, транспортируемый по прямому магистральному трубопроводу 1, имеет температуру до 150^oС и поступает через тепловой пункт здания (выполняющий роль смесительного узла) с температурой 85-105^oC в систему отопления с местными нагревательными приборами, например радиаторами, входящую в локальный контур циркуляции системы отопления здания 3. Использованный теплоноситель с температурой около 65-70^oC поступает через тепловой узел здания в обратный магистральный трубопровод 2. Далее, возвратный теплоноситель из обратного трубопровода 2, имеющий вышеуказанные температурные параметры, поступает в низкотемпературную систему отопления 4. Однако в период, когда температура окружающей среды падает ниже температуры, принятой в качестве расчетной для данной климатической зоны, или в случае техногенной аварии, повлекшей частичное снижение мощности источника централизованного теплоснабжения - центральной котельной или ТЭЦ, температура возвратного теплоносителя, возвращаемого в обратный магистральный трубопровод 2, может быть ниже температуры, необходимой для работы низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями 4.

При температуре возвратного теплоносителя обратного трубопровода 2 ниже температуры, необходимой для работы низкотемпературной системы отопления напольными отопительными панелями 4, терморегулятор 6 добавляет в подающий трубопровод 5 высокотемпературный теплоноситель из прямого трубопровода 1 для догревания низкотемпературного теплоносителя или догревает последний примененным внешним устройством 7, генерирующим тепловую энергию, до температуры рабочего диапазона.

Таким образом, обеспечивается более высокая надежность системы централизованного теплоснабжения по сравнению с прототипом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Апарцев М.М. "Рекомендации по наладке водяных систем теплоснабжения". Схема теплового ввода с независимым присоединением системы отопления. Бюро техн. информации, М.: 1968, с 46.

2. Громов Н.К. "Городские теплофикационные системы", М.: Энергия, 1964, с 103 (прототип).

3. СНиП 2.04.05-91^* "Отопление, вентиляция и кондиционирование", М.: Госстрой России, 1998, с. 4-10, приложения 1, 2.

4. СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети", М.: Гос. строительный комитет СССР, 1987.

5. Патент РФ N 2148211, кл. F 24 D 3/12, опубл. 27.04.2000 (прототип).