УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В КАНАЛЕ ТЕПЛОТРАССЫ

Полезная модель относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована для утилизации тепловых потерь в сетях теплоснабжения в испарителе теплового насоса.
Известен горизонтальный грунтовый коллектор для извлечения низкопотенциальной энергии грунта для испарителей тепловых насосов, который представляет собой отдельные полимерные трубы, уложенные горизонтально под слоем грунта, положенные относительно плотно и соединенные между собой последовательно или параллельно (http://www.insolar.ru).
2
Недостатком такого коллектора являются: большая площадь оттеснения земли (порядка 25-50 м); низкая величина теплосъема - 10-35 Вт с одного квадратного метра поверхности грунта; вероятность промерзания грунта в зоне прокладки коллектора; высокое гидравлическое сопротивление (http://www.ivd.ru/document.xgi?id=5102&gid=393&hid=514&oid=514).
Наиболее близким по конструкции является «Устройство для утилизации тепловых потерь теплотрасс» (Патент на полезную модель РФ №88361, МПК E02D 1/00, 2009 г.) которое представляет собой соединенную с испарителем теплового насоса винтовую спираль полимерных труб, уложенную вокруг канала теплотрассы и засыпанную грунтом.
Недостатками данного устройства являются: сложность его монтажа и ремонта, сложность обслуживания теплотрассы.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью заключается в повышении экономичности и надежности работы теплового насоса за счет стабильных условий работы коллектора в области положительных температур, в утилизации неизбежных регламентированных тепловых потерь тепловой сети, в обеспечении прогрева теплотрассы в критических аварийных ситуациях в холодное время года, в повышении удобства обслуживания и монтажа заявленного устройства.
Технический результат достигается тем, что устройство для утилизации тепловых потерь теплотрасс, состоящее из горизонтального коллектора, выполненного из полимерной трубы в форме винтовой спирали, заполненного теплоносителем, соединенного через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса. Винтовая спираль трубы коллектора, расположена в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети. Низкопотенциальный поток тепловой энергии от сети централизованного теплоснабжения в количестве, не превышающем нормируемые тепловые потери с единицы длины теплотрассы, направляется при помощи горизонтального винтового спирального коллектора в испаритель теплового насоса. Для этого организован контур циркуляции промежуточного теплоносителя между винтовым спиральным коллектором и испарителем теплового насоса.
На фиг.1 показано устройство по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы.
На фиг.2 показаны продольный и поперечный разрезы устройства по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы
Предлагаемое устройство состоит из винтовой спирали полимерных труб 1, уложенной в канале теплотрассы 2 вокруг трубопроводов 3 тепловой сети, которая соединена с испарителем теплового насоса 4 через циркуляционный насос 5.
Устройство по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы работает следующим образом. Тепловой поток от трубопроводов 3 сети теплоснабжения в объеме, не превышающем нормируемые тепловые потери с одного погонного метра теплотрассы в среднем 100 Вт/м (СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов / Госстрой России. - М.:ГУП ЦПП, 2003. - 22 с.), поступает в канал теплотрассы 2 и воспринимается горизонтальным винтовым спиральным коллектором 1, в котором под действием циркуляционного насоса 5 теплоноситель направляется в испаритель теплового насоса 4. Степень нагрева промежуточного теплоносителя в коллекторе составляет величину от 3 до 5°С.
Эффективность предлагаемого устройства по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы состоит в повышении величины теплосъема с одного погонного метра коллектора и утилизации неизбежных тепловых потерь сети теплоснабжения, а также в удобстве его обслуживания и монтажа.
Таким образом, предлагаемое устройство по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы устраняет недостатки существующих на данный момент конструкций горизонтальных грунтовых коллекторов и устройства для утилизации тепловых потерь теплотрасс и, как следствие, повышает технико-экономические показатели работы теплового насоса, утилизирует неизбежные регламентированные тепловые потери тепловой сети и исключает оттеснение полезных площадей земли.