СИСТЕМА ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в отопительных системах жилых, административных и производственных зданий.
Известна система теплоснабжения [1], работа которой включает подогрев сетевой воды, подачу горячей воды по подающему магистральному трубопроводу к системе отопления, непосредственно присоединенной к водяной тепловой сети, и возвращение охлажденной воды по обратному магистральному трубопроводу, при котором охлажденная вода обратного магистрального трубопровода дополнительно охлаждается в испарителе теплового насоса, а теплотой, отбираемой от воды обратного магистрального трубопровода, в конденсаторе теплового насоса нагревается вода, циркулирующая в системе отопления.
Недостатком системы является ее недостаточная эффективность по теплосъему.
Известна также система теплоснабжения [2], содержащая базовые и пиковые источники теплоты, соединенные тепловыми сетями с абонентами, в которой установлены в качестве базовых источников теплоты сетевые подогреватели теплофикационных турбин ТЭЦ, причем в качестве пиковых источников теплоты установлены автономные источники теплоты у каждого из абонентов. В качестве автономных пиковых источников теплоты у абонентов установлены тепловые насосы, которые по холодной стороне подключены к обратному трубопроводу тепловой сети абонента.
Недостатком такой системы также является малоэффективный теплосъем.
Наиболее близкой к заявляемой является система теплопотребления [3], включающая магистральные трубопроводы централизованного обогрева, содержащая дополнительно тепловой насос, установленный с возможностью подключения как к магистральному трубопроводу с подогретой водой, так и к магистральному трубопроводу с холодной водой. В зависимости от времени года тепловой насос используется либо для подогрева воды в подающем трубопроводе, либо для понижения температуры в обратном трубопроводе.
Недостатком ее является сложность и громоздкость системы, а также невозможность применения конструктивно простого, а следовательно, дешевого теплового насоса с невысоким градиентом температуры и связанные с этим проблемы при проектировании, монтаже и эксплуатации.
Цель заявляемого технического решения - максимальное повышение эффективности теплосъема уже существующих и вновь проектируемых систем теплопотребления, причем наиболее простым и дешевым способом.
Поставленная цель достигается за счет того, что в известной системе теплопотребления, содержащей подающий и обратный трубопроводы с контуром подмеса обратной воды и тепловой насос с теплообменниками, тепловой насос установлен на обратном трубопроводе холодильником - к обратному трубопроводу, а нагревателем - к контуру подмеса.
На фиг.1 представлена заявляемая система теплопотребления, где:
1 - подающий трубопровод из магистрали;
2 - узел подмеса;
3 - подающий трубопровод ветви отопления;
4 - рециркуляционный контур подмеса;
5 - обратный трубопровод ветви отопления;
6 - холодильник теплового насоса;
7 - нагреватель теплового насоса;
8 - потребитель тепла.
Работает система теплопотребления следующим образом: теплоноситель по подающему трубопроводу 1 поступает на узел подмеса 2. В узле подмеса происходит смешивание поступающего теплоносителя с теплоносителем из рециркуляционного контура подмеса 4 обратного трубопровода, после чего он поступает в ветвь отопления 3. Теплоноситель из ветви отопления 5 разделяется на два потока. Тепловой насос передает неиспользованную тепловую энергию из вытекающего во внешнюю сеть теплоносителя в поток рециркуляционного контура подмеса. Холодильник 6 теплового насоса включен в поток теплоносителя вытекающего в тепловую сеть. Нагреватель 7 теплового насоса включен в рециркуляционный контур подмеса. За счет такой установки теплового насоса удается передать тепловую энергию через него при небольшом градиенте температур.
Пример конкретного выполнения. В индивидуальном тепловом пункте объекта теплопотребления установлен стандартный чилер, выполняющий функцию теплового насоса, таким образом, что его холодильник включен в поток теплоносителя вытекающего в тепловую сеть, а нагреватель - в рециркуляционный контур подмеса. Уставка чилера на стороне охлаждения определяет допустимую температуру обратной воды в тепловую сеть. Автоматика теплопотребления управляет процессом теплоснабжения объекта. За счет работы чилера температура обратной воды в тепловую сеть снижается на 8°С÷20°С, что эквивалентно получению градиента температуры на тепловом насосе в 16°С÷40°С.
Заявляемая система теплопотребления позволяет простыми средствами обеспечить высокие характеристики по теплосъему, проста в изготовлении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Заявка №2003102574 БИПМ №30 (ч.II), 2004 г.
2. Заявка №2003115796 БИПМ №36 (ч.III), 2004 г.
3. Патент РФ №2121114 БИ №30 ч.2, 1998 г. (прототип)