СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах магистральных сетей теплоснабжения.
В настоящее время широко используются системы централизованного отопления потребителей по независимой схеме, показанной на фиг.1. Тепловая энергия из первичного контура 5 через теплообменник 3 передается во вторичный контур теплоснабжения, к которому подключены устройства обогрева 1 и в котором установлен элеватор 2. Циркуляция теплоносителя во вторичном контуре осуществляется электронасосом 4. В случае аварийного отключения электрической энергии электронасос 4 останавливается, и циркуляция теплоносителя во вторичном контуре прекращается. При длительном перерыве в электроснабжении в холодное время года это приводит к размораживанию тепловой сети, разрыву трубопроводов и батарей отопления и необходимости их дорогостоящего ремонта или замены перед повторным подключением потребителей тепловой энергии после восстановления электроснабжения.
Наиболее близким аналогом является система рекуперации избыточного давления магистральных сетей водо- и теплоснабжения (см. патент РФ №2239752, С1, класс F24D 17/00 от 22.12.2003 г.). Эта система (см. фиг.2) содержит параллельно подключенную к прямому 6 и обратному 7 трубопроводам первичного контура теплоснабжения линию перепуска давления, включающую турбину 9 и запорно-регулирующий клапан 12. Линия перепуска давления через входную 10 и выходную 11 задвижки установлена последовательно запорно-регулирующему клапану 12 и параллельно входной магистральной задвижке 13. Она содержит также асинхронный генератор 14, приводимый во вращение турбиной 9 и соединенный через инвертор 15 с сетью собственных нужд за счетчиком электроэнергии 19. Параллельно генератору 14 включается блок конденсаторов 16 и балластная нагрузка 17. Для управления системой рекуперации энергии предусмотрен контроллер 18 (пунктирными линиями показаны каналы связи контроллера). На схеме показан также теплообменник 8. При наличии избыточного давления в первичной тепловой сети генератор 14 вырабатывает электрическую энергию, поступающую в сеть.
К недостаткам этой системы относится невозможность обеспечения циркуляции теплоносителя во вторичном контуре при перерыве электроснабжения. Вся вырабатываемая в этом случае генератором электроэнергия рассеивается в балластной нагрузке.
Задачей полезной модели является обеспечение циркуляции теплоносителя во вторичном контуре при перерыве электроснабжения.
Указанный технический результат достигается за счет установки во вторичном контуре параллельно основному дополнительного аварийного насоса, получающего питание от генератора, установленного в первичном контуре теплоснабжения. Аварийный насос подключается во вторичный контур с помощью двух задвижек с электроприводом параллельно основному насосу, а генератор снабжен переключателем, позволяющим при перерыве в электроснабжении переключать генератор с сети на электродвигатель аварийного насоса и электродвигатели задвижек.
Таким образом, система теплоснабжения содержит линию перепуска давления, установленную в первичном контуре до теплообменника, и включающую в себя турбину и приводимый ею в действие электрический генератор. Во вторичном контуре теплоснабжения параллельно основному электронасосу посредством двух задвижек с электроприводом установлен аварийный электронасос. К электрическим двигателям насоса и задвижек через переключатель присоединяется электрический генератор линии перепуска давления.
На чертеже фиг.3 представлена схема теплоснабжения с аварийным электронасосом. Схема содержит параллельно подключенный к прямому 21 и обратному 22 трубопроводам первичного контура теплоснабжения линию перепуска давления, включающую турбину 24 и запорно-регулирующий клапан 27. Линия перепуска давления через входную 25 и выходную 26 задвижки установлена последовательно запорно-регулирующему клапану 27 и параллельно входной задвижке 28. Она содержит также электрический генератор 29, приводимый во вращение турбиной 24 и соединенный через инвертор 30 с сетью собственных нужд за счетчиком электроэнергии 33. Параллельно генератору 29 включается блок конденсаторов 31 и балластная нагрузка 32. Для управления системой рекуперации энергии предусмотрен контроллер 34 (пунктирными линиями показаны каналы связи контроллера). На схеме показан также теплообменник 23. При наличии избыточного давления в первичной тепловой сети генератор 29 вырабатывает электрическую энергию, поступающую в сеть. Электрический генератор снабжен датчиком частоты вращения 35.
Во вторичном контуре параллельно основному насосу 36 с помощью двух задвижек с электроприводом 37 и 38 подключен дополнительный аварийный насос 39, причем к электрическим двигателям аварийного насоса и задвижек через переключатель присоединяется электрический генератор 29 линии перепуска давления.
На выходе электрического генератора 29 через согласующий трансформатор 40 установлены последовательно соединенные выпрямитель 41 и аккумулятор 42, выход которого через преобразователь частоты 43 соединен с электрическими двигателями аварийного насоса 39 и задвижек.
Согласующий трансформатор необходим для согласования уровня напряжения, выдаваемого электрогенератором, с напряжением заряда аккумуляторной батареи.
Согласующий трансформатор в предлагаемой системе может отсутствовать, если согласование уровней напряжений не требуется, что зависит от параметров электрогенератора и аккумуляторной батареи.
На схеме во вторичном контуре теплоснабжения также показаны устройства обогрева 44.
В случае прерывания электроснабжения основной насос 36 вторичного контура останавливается, в результате чего прекращается подача тепла потребителям, при этом сеть перестает потреблять электроэнергию, вырабатываемую генератором 29. Однако работоспособность вторичного контура может быть восстановлена путем направления энергии от генератора 29 на питание электродвигателя аварийного насоса 39 и электродвигателей задвижек 37 и 38.
В качестве электрического генератора 29 в системе используется асинхронная машина с параллельно подключенным блоком конденсаторов 31, а на выходе асинхронной машины установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек.
В качестве электрического генератора 29 может быть использована синхронная машина, на выходе которой установлены последовательно соединенные выпрямитель и аккумулятор, выход которого через преобразователь частоты соединен с электрическими двигателями аварийного насоса и задвижек.
Между генератором и выпрямителем может быть установлен согласующий трансформатор.
Техническим результатом является бесперебойная работа циркуляционного насоса системы отопления при аварийном отключении электроснабжения.