система централизованного теплоснабжения здания

Формула изобретения

Система централизованного теплоснабжения здания, включающая прямой и обратный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с контурами локальных систем теплоснабжения здания, использующих высокотемпературный теплоноситель и включающих контур системы горячего водоснабжения с узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды, систему циркуляции сетевого теплоносителя, отличающаяся, тем, что в систему циркуляции сетевого теплоносителя после контуров локальных систем, использующих высокотемпературный теплоноситель, и перед узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды включен контур систем отопления, использующий низкотемпературный теплоноситель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно 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 теплоцентрали.

Известна система централизованного теплоснабжения, имеющая тепловые пункты зданий, 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 (патент РФ 2148211, М. кл.⁷ F 24 D 3/12, oп. 27.04.2000, с.3).

Основным недостатком такой централизованной системы теплоснабжения является то, что температура теплоносителя, возвращаемого из теплового узла здания в обратный магистральный трубопровод тепловой сети, высока относительно температуры окружающей среды, однако недостаточна для дальнейшего целевого использования сетевого теплоносителя (СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: Госстрой России, 1998, с. 4-10). 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 система централизованного теплоснабжения зданий, близкая к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату, включающая прямой и обратный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с локальными контурами систем, использующих высокотемпературный теплоноситель, а именно: отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, причем контур системы горячего водоснабжения имеет узел предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды (Система нормативных документов в строительстве. Своды правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловых пунктов СП41-101-95. Минстрой России. - М., 1997, с. 9 - прототип). Строительные нормы и правила СНиП 2.04.07-86*, с. 23 предусматривают присоединение потребителей тепловой энергии к тепловым сетям по схемам, обеспечивающим минимальное расходование сетевого теплоносителя (воды).

Повышение коэффициента использования циркулирующего теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения можно достигнуть уменьшением температуры обратного теплоносителя сети, однако применение в контуре системы горячего водоснабжения узла предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды характеризуется пиковым характером нагрузки на тепловую сеть, что приводит только к периодическому понижению температуры обратного теплоносителя сети.

Технической задачей изобретения является создание новой системы централизованного теплоснабжения зданий, обладающей круглосуточной повышенной эффективностью работы, а следовательно, снижением себестоимости теплоснабжения.

Техническая задача решается в системе централизованного теплоснабжения здания, включающей прямой и обратный трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с контурами локальных систем теплоснабжения здания, использующих высокотемпературный теплоноситель и включающих контур системы горячего водоснабжения с узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды, систему циркуляции сетевого теплоносителя, в которой согласно изобретению в систему циркуляции сетевого теплоносителя после контуров локальных систем, использующих высокотемпературный теплоноситель, и перед узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды включен контур систем отопления, использующий низкотемпературный теплоноситель.

В такой системе централизованного теплоснабжения здания включение контура систем отопления, использующего низкотемпературный теплоноситель, после контуров локальных систем теплоснабжения, использующих высокотемпературный теплоноситель, таких как отопление, горячее водоснабжение и вентиляция, и перед узлом предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды обеспечивает увеличение коэффициента использования сетевого теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения из-за более равномерного характера тепловой нагрузки за счет использования низкотемпературного теплоносителя в системах отопления, а следовательно, постоянного понижения температуры обратного теплоносителя сети, что в свою очередь приводит к повышению эффективности работы тепловой сети и снижению себестоимости теплоснабжения.

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 создании новой системы централизованного теплоснабжения здания, обладающей повышенной эффективностью работы и снижением себестоимости теплоснабжения.

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

Предлагаемое изобретение представлено на чертеже в виде общей схемы системы централизованного теплоснабжения здания.

Система централизованного теплоснабжения здания, включающая прямой 1 и обратный 2 трубопроводы тепловой сети, создающие совместно с контурами локальных систем 3, 4, 5 теплоснабжения здания, использующих высокотемпературный теплоноситель и включающих контур системы 4 горячего водоснабжения с узлом предварительного нагрева 6 поступающей на водоразбор горячей воды, в которой контур систем отопления 7, использующих низкотемпературный теплоноситель, например систему отопления с нагревательными элементами, встроенными в полы 8, включен после контуров локальных систем 3, 4, 5, использующих высокотемпературный теплоноситель и перед узлом предварительного нагрева 6 поступающей на водоразбор горячей воды.

При работе заявляемой системы централизованного теплоснабжения здания сетевой теплоноситель, транспортируемый по прямому магистральному трубопроводу 1, имеет температуру до 150^oС и поступает через тепловой пункт здания в параллельно подключенные контура локальных систем: отопления 3, горячего водоснабжения 4 и вентиляции 5. Далее, с температурой до 75^oС, теплоноситель поступает в контур систем отопления 7, использующих низкотемпературный теплоноситель, например, систему отопления с нагревательными элементами, встроенными в полы 8. Затем теплоноситель с температурой до 50-40^oС поступает в узел 6 предварительного нагрева поступающей на водоразбор горячей воды, из которого предварительно нагретая до температуры 15-25^oС горячая вода идет в контур системы 4, где происходит ее нагрев до требуемой СНиП температуры горячего водоснабжения не ниже 50^oС и не выше 75^oС. Далее производится сброс сетевого теплоносителя из теплового пункта здания в обратный магистральный трубопровод тепловой сети 2.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности работы и снижение себестоимости системы централизованного теплоснабжения здания по сравнению с прототипом.