способ обеспечения нагрузки отопления в системах централизованного теплоснабжения

Формула изобретения

Способ обеспечения нагрузки отопления в системах централизованного теплоснабжения путем нагрева сетевой воды на источнике теплоты, транспортировки ее потребителям, подачи сетевой воды в подающие трубопроводы теплоиспользующих установок, параллельно подключенных через клапаны регуляторов расхода к подающим магистралям тепловых сетей и в том числе через клапан регулятора отопления в подающий трубопровод отопительной системы с нагревательными приборами, обратным трубопроводом и смесительным насосом с регулирующим клапаном регулятора перепада давления на его линии нагнетания, отличающийся тем, что охлаждения в теплоиспользующих установках сетевая вода отводится через обратный клапан в подающий трубопровод отопительной системы после подвода в него сетевой воды через клапан регулятора отопления, а избыток этой воды отводится через клапан регулятора перепада давления в обратную отопительную магистраль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к водяным системам централизованного теплоснабжения и предназначено для использования в системах централизованного теплоснабжения, в которых к магистральным тепловым сетям подключены потребители с отопительными и другими теплоиспользуемыми установками систем кондиционирования, вентиляции и т.д.

Известен способ обеспечения нагрузок отопления в системах централизованного теплоснабжения с зависимым присоединением систем отопления (Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: Энергоиздат, с. 58, рис. 3, 5в), при котором в подающие трубопроводы систем отопления подается вода исключительно из подающего трубопровода теплосети, работающей по более высокому (150 - 70^oC, 130 - 70^oC), температурному графику, чем отопительные системы (95 - 70^oC, 105 - 70^oC). Причем, для снижения температуры сетевой воды перед отопительными приборами до требуемой по графику (95 - 70^oC или 105 - 70^oC) осуществляется подмешивание к ней смесительными насосами обратной воды из обратного трубопровода отопительной системы с пониженной температурой.

Недостаток такого способа обеспечения нагрузки отопления заключается в том, что в отопительных системах не используется сетевая вода после параллельно подключенных теплоиспользующих установок, температурный потенциал которой в переходной период отопительного сезона бывает достаточным для обеспечения нагрузок отопления. Это связано с необходимостью увеличения расхода сетевой воды из теплосети. В то же время, для осуществления необходимого циркуляционного расхода воды в отопительной системе требуется постоянное использование смесительного насоса и следовательно, дополнительного расхода электроэнергии.

Задачей изобретения является снижение расхода сетевой воды и электроэнергии на цели отопления.

Поставленная задача достигается тем, что в водяной системе централизованного теплоснабжения, содержащей подающую и обратную магистрали, к которым подключены теплоиспользующие установки и в том числе, системы отопления, осуществляется подача обратной воды после теплоиспользующих установок через обратный клапан в подающий трубопровод отопительной системы, заданную графиком температуру, в котором поддерживают путем подачи в него сетевой воды из подающей магистрали теплосети через клапан регулятора отопления. Причем при избыточном количестве обратной воды после теплоиспользующих установок часть ее сбрасывают в обратную магистраль теплосети через клапан регулятора перепада давления в отопительной системе, а при недостаточном ее количестве производится автоматическое включение смесительного насоса.

На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа обеспечения нагрузки отопления.

Она содержит подающий трубопровод 1 теплосети с подключенной к нему через клапан 2 регулятора расхода 3 теплоиспользующей установки 4, обратный трубопровод 5 которой через обратный клапан 6 присоединен к подающему трубопроводу 7 отопительной системы 8 с нагревательными приборами 9 и через клапан 10 регулятора 11 перепада давления к обратному трубопроводу 12 отопительной системы 8, к которому также подключен всасывающий патрубок 13 смесительного насоса 14, соединенного патрубком по линии нагнетания с подающим трубопроводом 7 отопительной системы 8. Причем, последний подключен к подающему трубопроводу 1 теплосети соединительным трубопроводом 15 с установленным на нем клапаном 16 регулятора 17 системы отопления 8, обратный трубопровод которой подключен к обратному трубопроводу 19 теплосети. При этом смесительный насос 14 оборудован регулятором 18 минимального перепада давления в отопительной системе 8 с регулирующим клапаном 20 на его линии нагнетания.

Система работает следующим образом.

Сетевая вода по подающему трубопроводу 1 теплосети поступает через клапан 2 регулятора расхода 3 в теплоиспользующую установку 4, а затем по обратному трубопроводу 5 и обратный клапан 6 в подающий трубопровод 7 отопительной системы 8 и нагревательные приборы 9, из которых по обратному трубопроводу 12 она проходит в обратный трубопровод 19 теплосети. При этом, если температура обратной воды после теплоиспользующей установки 4 недостаточна для обеспечения подачи требуемого количества теплоты в отопительную систему 8, к ней добавляется вода через регулирующий клапан 16, управляемый регулятором 17 отопления. При избыточном расходе воды в трубопроводе 7 часть воды из трубопровода 5 через клапан 10 регулятора перепада давления 11 в отопительной системе 8 сбрасывается в обратный трубопровод 19 теплосети.

Наоборот, если в подающий трубопровод 7 через обратный клапан 6 и клапан 16 регулятора отопления 17 поступает недостаточный расход сетевой воды, производится включение смесительного насоса 14 по сигналу регулятора 18 минимального перепада давления в отопительной системе 8.

Использование обратной воды от других теплоизолирующих установок в отопительных системах позволяет с одной стороны, утилизировать тепловой потенциал этой воды и в то же время, создать необходимую циркуляцию воды в отопительной системе с частичным использованием или вообще без использования смесительных насосов. Последнее зависит от соотношения тепловых нагрузок отопительных систем и других, подключенных к этой же теплосети теплопотребляющих установок. Наибольший эффект от применения предложенного изобретения может быть получен на промышленных предприятиях, на которых вентиляционные тепловые нагрузки в 3 - 4 раза превышают отопительную нагрузку, так как в этом случае при работе тепловых сетей по графику 150 - 70^oC расход воды, поступающей после вентиляционных установок в подающий трубопровод отопительной системы будет достаточен для обеспечения необходимой циркуляции в отопительных системах, работающих по температурному графику 95 - 70^oC, а так как после вентиляционных систем, как показывает практика, обычно выходит обратная вода с завышенной температурой, то утилизация ее в отопительных системах дает еще больший эффект по снижению расхода сетевой воды на данном предприятии.

Использование прелагаемого изобретения возможно и при параллельном подключении к магистральным тепловым сетям нескольких отопительных установок. При этом предвключенные отопительные установки постоянно работают со смесительными или циркуляционными насосами (при независимой схеме присоединения), а в подающие трубопроводы заключенных отопительных установок отводится вода после предвключенных установок. Это позволяет большую часть отопительного сезона вообще не использовать смесительные насосы в заключенных отопительных установках с зависимой схемой присоединения к тепловым сетям.