СИСТЕМА ТЕПЛО- И ВОДОСНАБЖЕНИЯ
SYSTEM OF HEAT AND WATER SUPPLY

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к централизованному теплоснабжению с помощью однотрубной системы подачи теплоты и сетевой воды. Идея однотрубного теплоснабжения от паротурбинных ТЭЦ была предложена автором [1] с целью дальнего теплоснабжения городов. Она была развита применительно к теплоснабжению от теплонасосного теплоисточника [2], который служит прототипом изобретения.
В [2] дана принципиальная съема технического решения, которое может быть усовершенствовано - в части поступления и распределения потоков сетевой воды и теплоты и повышения надежности теплоснабжения за счет использования таких систем от теплоисточников разного типа. Что и является целью данного изобретения.
Указанная цель достигается тем, что нагретая в теплоисточнике сетевая вода подается по однотрубной системе в обслуживаемый город, где поступает в высокотемпературный замкнутый контур (контур 1), из которого вода поступает частично на нужды промышленности и в центральные тепловые пункты (ЦТП), обеспечивающие теплотой и горячей водой городских потребителей, после охлаждения в ЦТП сетевая вода направляется в среднетемпературный контур (контур 2), из которого она поступает в теплонасосные установки (ТНУ), использующие эту воду в качестве низкопотенциального источника теплоты (НПИТ), а в качестве рабочего тела термодинамического цикла - низкокипящее вещество, например диоксид углерода, реализующего цикл Джоуля в сверхкритической области параметров; после охлаждения сетевой воды в испарителях ТНУ она направляется в низкотемпературный контур (контур 3), из которого сетевая вода отбирается на технические нужды города и на преобразование химочищенной сетевой воды в питьевую воду; при этом повышение надежности теплоснабжения обеспечивается поставкой теплоты в город от разнотипных теплоисточников.
На чертеже приведена схема системы тепло- и водоснабжения: 1 - источник водоснабжения; 2 - химводоочистка; 3 - теплоисточник (любого типа); 4 - пиковый котел; 5 - высокотемпературный контур теплоносителя (контур 1); 6 - городские ЦТП; 7 - отбор горячей воды на промышленные нужды; 8 - среднетемпературный контур (контур 2); 9 - теплонасосные источники городского теплоснабжения; 10 - низкопотенциальный контур (контур 3); 11 - система подготовки питьевой воды; 12 - вода для технических нужд.
Система работает следующим образом. Вода, поступающая из источника водоснабжения, после обработки в 2 и нагрева в теплоисточнике 3 поступает в контур 1 (поз.5) (при особо низких температурах отопительного режима предварительно догревается в пиковых котлах 4), из которого отбирается на промышленные нужды и в ЦТП 6, обеспечивающие отопление и горячее водоснабжение городских потребителей теплоты. Сетевая вода после частичного охлаждения в ЦТП направляется в контур 2 (поз.8). Сетевая вода в этом контуре имеет температуру на уровне 35-45°С, недостаточную для теплоснабжения. Поэтому она используется в качестве НПИТ в ТНУ 9, обеспечивающих, как и ЦТП, теплоснабжение городских потребителей. После охлаждения в испарителях ТНУ сетевая вода поступает в контур 3 (поз.10), из которого отбирается в систему подготовки питьевой воды 11 и на технические нужды города 12.
Создание трех независимых контуров сетевой воды позволит удешевить и оптимизировать систему городского тепло- и водоснабжения, более полно использовать температурный потенциал поступающей в город сетевой воды. Использование этой системы при теплоисточниках любого типа позволит унифицировать городские системы теплоснабжения, а одновременное использование теплоисточников разного типа позволит повысить надежность теплоснабжения.
Источники информации
1. В.Б.Пакшвер. Системы теплоснабжения городов от мощных электростанций по однотрубной схеме. Доклад на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1963.
2. В.П.Проценко. Система однотрубного теплоснабжения. Патент РФ на изобретение №2320930 (приоритет изобретения 08 ноября 2006 г.).