СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНОГО ДОМА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к системам водяного отопления жилых многоквартирных и многоподъездных домов с принудительной циркуляцией теплоносителя (воды), выполненных с возможностью подключения к центральному теплоснабжению.
Уровень техники
Известна система теплоснабжения многоэтажного дома, включающая подающий и обратный магистральные коллекторы теплоносителя, по крайней мере одну пару подающего и обратного стояков, соединенных с магистральными коллекторами, а также квартирные отопительные приборы, при этом в каждой подъездной секции установлена как минимум одна подъездная пара подающего и обратного стояков, а в любой данной квартире установлены прямой и обратный коллекторы внутриквартирной разводки, к которым присоединены все квартирные отопительные приборы только данной квартиры, а также установлен квартирный узел учета, посредством которого коллекторы внутриквартирной разводки данной квартиры соединены с близкорасположенной к данной квартире подъездной парой подающего и обратного стояков (Патент RU №105720 U1, E24D 3/00, опубликовано 20.06.2011).
Признаки известного технического решения, являющиеся общими с заявленным, заключаются в наличии по крайней мере одной пары подающего и обратного стояков, выполненных с возможностью подключения к магистральным коллекторам теплоносителя (т.е. к трубопроводам центрального теплоснабжения), а также квартирных отопительных приборов.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в использовании исключительно центрального теплоснабжения дома, а также в использовании внутриквартирных коллекторов, к которым подключены квартирные отопительные приборы.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является повсеместно применяемая в старых многоквартирных домах система теплоснабжения, содержащая как минимум один подающий и обратный стояки, выполненные с возможностью подключения к подземным или наземным трубопроводам центрального теплоснабжения и постоянно подключенные к этим трубопроводам, и квартирные отопительные приборы, подключенные к соответствующим стоякам (описана, например, в патенте RU №12155U1, МПК Е03С 1/04, опубликовано 16.12.1999).
Признаки известной системы, являющие общими с заявленной, заключаются в том, что система содержит как минимум один подающий и обратный стояки, а также квартирные отопительные приборы, подключенные к соответствующим стоякам, выполненным с возможностью подключения к подземным или наземным трубопроводам центрального теплоснабжения.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении (прототипе) требуемого технического результата, заключается в исключительно центральном теплоснабжении дома.
Сущность полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении энергоэффективности, минимизации непроизводительных тепловых потерь, повышении надежности теплоснабжения, а также в автономизации системы теплоснабжения дома, первоначально предназначенной для подключения к трубопроводам центрального теплоснабжения.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в автономизации теплоснабжения дома при сохранении возможности произвольного перехода на центральное теплоснабжение путем подключения системы к подземным или наземным трубопроводам центрального теплоснабжения в автоматическом режиме или в ручном, допускающим возможность указанного ручного подключения в случае частичного разрушения или старения трубопроводов центрального теплоснабжения.
Достигается технический результат тем, что система содержит как минимум один подающий и обратный стояки, квартирные отопительные приборы, подключенные к соответствующим стоякам, трубопроводы центрального теплоснабжения, два запорных элемента, предназначенных для подключения подающего и обратного стояков к трубопроводам центрального теплоснабжения, контроллер, предназначенный для автоматического управления процессом теплоснабжения, два дополнительных запорных элемента и как минимум одну крышную или отдельно стоящую газовую отопительную котельную установку, мощность которой не превышает 3 МВт и которая содержит газовый котел, циркуляционный насос, расширительный бак и регулирующий клапан, предназначенный для управляемой контроллером подачи газа в котел, при этом выход газового котла через один дополнительный запорный элемент подключен к подающему стояку, выход циркуляционного насоса соединен с входом газового котла, вход циркуляционного насоса соединен с расширительным баком и через другой дополнительный запорный элемент с обратным стояком, а упомянутый котроллер выполнен с возможностью автоматического закрывания дополнительных запорных элементов, отключения циркуляционного насоса и открывания запорных элементов, предназначенных для подключения подающего и обратного стояков к трубопроводам центрального теплоснабжения.
Новые признаки заявленного технического решения заключаются в том, что система содержит два запорных элемента, предназначенных для подключения подающего и обратного стояков к трубопроводам центрального теплоснабжения, контроллер, предназначенный для автоматического управления процессом теплоснабжения, два дополнительных запорных элемента и как минимум одну крышную или отдельно стоящую газовую отопительную котельную установку, мощность которой не превышает 3 МВт и которая содержит газовый котел, циркуляционный насос, расширительный бак и регулирующий клапан, предназначенный для управляемой контроллером подачи газа в котел, при этом выход газового котла через один дополнительный запорный элемент подключен к подающему стояку, выход циркуляционного насоса соединен с входом газового котла, вход циркуляционного насоса соединен с расширительным баком и через другой дополнительный запорный элемент с обратным стояком, а упомянутый котроллер выполнен с возможностью автоматического закрывания дополнительных запорных элементов, отключения циркуляционного насоса и открывания запорных элементов, предназначенных для подключения подающего и обратного стояков к трубопроводам центрального теплоснабжения.
Перечень фигур чертежей
На прилагаемой фигуре показана функциональная схема возможного варианта заявленной системы теплоснабжения многоквартирного дома.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Система теплоснабжения многоквартирного дома содержит: подающий 1 и обратный 2 трубопроводы центрального теплоснабжения (подземные или наземные); как минимум один подающий 3 и обратный 4 стояки, выполненные с возможностью подключения к подземным или наземным трубопроводам центрального теплоснабжения 1 и 2 через запорные элементы 5; квартирные отопительные приборы 6, подключенные к соответствующим стоякам 3 и 4, дополнительные запорные элементы 8 и 11, а также крышную или отдельно стоящую газовую отопительную котельную установку мощностью, не превышающей 3 МВт, содержащую газовый котел 7, выход которого через запорный элемент 8 подключен к подающему стояку 3, циркуляционный насос 9, выход которого соединен с входом газового котла 7, а вход - с расширительным баком 10 и через запорный элемент 11 с обратным стояком 4. Котельная установка также содержит регулирующий клапан 12 для управляемой подачи газа в котел 7, контроллер 13 для автоматического управления процессом теплоснабжения, а также дымовую трубу (не показана), выполненную высотой, при которой устье этой трубы расположено выше верхней границы ветрового подпора. При этом к одной котельной установке могут быть подключены стояки от одного до десяти подъездов включительно (максимальное число подъездов и максимальная мощность отопительной котельной установки в 3 МВт ограничены СНиП П-35-76 «Котельные установки»).
Возможны и другие варианты осуществления полезной модели в объеме заявленной формулы, ограниченном системами, использующими стояки, выполненные с возможностью подключения к трубопроводам центрального теплоснабжения.
Работа системы заключается в следующем.
В штатном режиме работы системы запорные элементы 5 закрыты (т.е. соответствующие стояки 3 и 4 не подключены к подземным или наземным трубопроводам центрального теплоснабжения 1 и 2), а запорные элементы 8 и 11 открыты и система (стояки 3 и 4, расширительный бак 10, насос 9 и котел 7) заполнена теплоносителем, циркуляцию которого в системе по замкнутому контуру поддерживает непрерывно работающий насос 9. При этом через регулирующий клапан 12 в газовый котел 7 поступает газ с расходом, заданным контроллером 13. Газ горит и нагревает в котле 7 теплоноситель (воду) до заданной температуры, определяемой контроллером 13 исходя из температуры наружного воздуха и времени суток. Образующиеся в процессе горения газа продукты удаляются через дымовую трубу (не показана), которая имеет высоту, превышающую верхнюю границу ветрового подпора, что необходимо для гарантированного отведения из котла 7 продуктов горения. Поскольку температура теплоносителя в системе может меняться (например, при изменении температуры наружного воздуха), то будет изменяться и объем теплоносителя в системе (тепловое расширение). Для компенсации колебаний объема предназначен расширительный бак 10, расположенный в верхней точке системы и связанный с атмосферой. Вместо расширительного бака может быть использован мембранный бак (не показан), который имеет эластичную мембрану, отрабатывающую изменение объема.
В нештатном режиме работы системы, когда, например, прекращается подача газа, котроллер 13 автоматически закрывает запорные элементы 8 и 11, отключает насос 9 и открывает запорные элементы 5, вследствие чего теплоснабжение продолжается, но уже от подземных или наземных трубопроводов центрального теплоснабжения 1 и 2. Благодаря этому система обеспечивает бесперебойное теплоснабжение дома даже в аварийных ситуациях, что особенно актуально в зимний период.