Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАБОТЫ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в открытых системах теплоснабжения.

Известен аналог - способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования, для обеспечения требуемой температуры воды, идущей на горячее водоснабжение, осуществляют смешение сетевой воды, для чего часть сетевой воды из подающего и обратного трубопроводов теплосети направляют в смеситель, подключенный к трубопроводу системы горячего водоснабжения, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ. Для поддержания необходимой температуры сетевой воды, подаваемой на горячее водоснабжение, при температурах наружного воздуха выше 0°С регулирование тепловой нагрузки системы теплоснабжения производят по температурному графику с нижним изломом, при этом температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети поддерживают равной 60-70°С (см. кн. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов // Козин В.Е., Левина Т.А., Марков А.П. и др. М.: Высшая школа. 1980. Рис. IV. 17, IV. 18 на с.117 и текстовые пояснения к нему на с.117, 118). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность работы открытой системы теплоснабжения, вызванная перерасходом топлива на ТЭЦ для поддержания постоянной температуры сетевой воды, поступающей потребителям, в неотопительный период и значительную часть отопительного периода при положительных температурах наружного воздуха.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности работы открытой системы теплоснабжения за счет снижения расхода топлива на ТЭЦ при регулировании температуры без нижнего излома температурного графика, более полного использования теплоты обратной сетевой воды, снижения температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах теплосети, увеличения выработки электрической энергии на тепловом потреблении.

Для достижения указанного технического результата предложен способ работы открытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования, для обеспечения требуемой температуры воды, идущей на горячее водоснабжение, осуществляют смешение сетевой воды, для чего часть сетевой воды из подающего и обратного трубопроводов теплосети направляют в смеситель, подключенный к трубопроводу системы горячего водоснабжения, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ.

Особенностью заявляемого способа работы открытой системы теплоснабжения является то, что температуру сетевой воды на ТЭЦ в течение всего года регулируют без нижнего излома температурного графика, догрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в теплонасосной установке, конденсатор которой включен по нагреваемой среде в трубопровод системы горячего водоснабжения, а испаритель включен по греющей среде в обратный трубопровод теплосети, часть сетевой воды из обратного трубопровода теплосети направляют в смеситель до испарителя теплонасосной установки по ходу движения сетевой воды.

Новая совокупность признаков способа работы открытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность ее работы путем снижения расхода топлива на ТЭЦ при регулировании температуры сетевой воды без нижнего излома температурного графика и снижения температуры сетевой воды из обратного трубопровода теплосети за счет более полного использования теплоты обратной сетевой воды и увеличения выработки электрической энергии на тепловом потреблении.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы открытой системы теплоснабжения. На чертеже изображена принципиальная схема открытой системы теплоснабжения, в которой реализуется новый способ.

Система теплоснабжения содержит ТЭЦ 1 с подающим 2 и обратным 3 трубопроводами теплосети, проходящими через тепловой пункт 4, в котором к ним подключены трубопроводы 5 и 6 систем отопления и горячего водоснабжения с регулятором температуры 7 и смесителем 8, теплонасосную установку 9 с конденсатором 10, включенным по нагреваемой среде в трубопровод 6 системы горячего водоснабжения, и испарителем 11, включенным по греющей среде в обратный трубопровод 3 теплосети, к смесителю 8 подключен трубопровод смешения 12, подсоединенный к обратному трубопроводу 3 теплосети до испарителя 11 теплонасосной установки 9 по ходу движения сетевой воды.

На ТЭЦ 1 готовят сетевую воду и по подающему трубопроводу 2 теплосети через тепловой пункт 4, оборудованный регулятором температуры 7 и смесителем 8, направляют в трубопровод 6 системы горячего водоснабжения и в трубопровод 5 системы отопления потребителей. Вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу 3 теплосети направляют на ТЭЦ 1.

Температуру сетевой воды на ТЭЦ 1 в течение всего года, включая неотопительный период, регулируют по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика, обеспечивающего требуемую температуру сетевой воды в трубопроводе 6 системы горячего водоснабжения не менее 60°С.

При температуре воды в подающем трубопроводе 2 теплосети, равной 60°С, отбор воды на горячее водоснабжение ведут только из подающего трубопровода 2. При повышении температуры сетевой воды в подающем трубопроводе 2 теплосети свыше 60°С отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют одновременно из подающего 2 и обратного 3 трубопроводов теплосети и подают в смеситель 8, причем часть сетевой воды из обратного трубопровода 3 теплосети по трубопроводу смешения 12 направляют в смеситель 8 до испарителя 11 теплонасосной установки 9 по ходу движения сетевой воды, в смесителе 8 происходит смешение потоков сетевой воды в таком соотношении, чтобы температура горячей воды в трубопроводе 6 системы горячего водоснабжения была равна 60°С. Для смешения воды в тепловом пункте 4 перед смесителем 8 устанавливают регулятор температуры 7. В холодный период отопительного сезона при температуре сетевой воды в обратном трубопроводе 3 теплосети не менее 60°С отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют только из обратного трубопровода 3, для чего часть сетевой воды по трубопроводу смешения 12 направляют в смеситель 8.

При температуре сетевой воды в подающем трубопроводе 2 теплосети ниже 60°С догрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в теплонасосной установке 9, конденсатор 10 которой включен по нагреваемой среде в трубопровод 6 системы горячего водоснабжения, а испаритель 11 включен по греющей среде в обратный трубопровод 3 теплосети.

Таким образом, новый способ работы открытой системы теплоснабжения при регулировании температуры сетевой воды без нижнего излома температурного графика позволяет уменьшить расход топлива на ТЭЦ, более полно использовать теплоту обратной сетевой воды за счет снижения ее температуры, увеличить выработку электрической энергии на тепловом потреблении, т.е. позволяет повысить экономичность работы открытой системы теплоснабжения.