АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к системам снабжения электроэнергии и теплом автономных объектов.
Известна автономная система теплоэлектроснабжения, включающая блок выработки электроэнергии дизельгенератором и перераспределения ее между электропотребителем и сетевым электрокотлом для нагрева теплоносителя, предварительного нагретого до заданной температуры утилизируемым теплом дизельгенератора, блок измерения электрической мощности у электропотребителя и расхода тепла в сети для сравнения с номинальными значениями этих величин и регулировки температуры сетевого теплоносителя перед электрокотлом, путем воздействия на расход топлива дизельгенератора и изменения части электроэнергии, подаваемой на электрокотел [Описание изобретения к авторскому свидетельству (19) SU (11) 1765627 А1 (51) 5 F24D 13/04].
Недостатком данного способа является низкая экономичность работы автономной системы теплоэлектроснабжения из-за того, что отсутствует перераспределение электроэнергии, учитывающее неравномерную активную нагрузку генератора по фазам и тепловую нагрузку в системе.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение экономичности работы автономной системы теплоэлектроснабжения выравниванием активной составляющей нагрузки генератора в фазах и снабжением теплотой постоянного качества потребителей при изменении тепловой и электрической нагрузок.
Указанная техническая задача решается тем, что автономная система теплоэлектроснабжения состоит из дизельгенератора, теплообменных аппаратов для утилизации отходящей теплоты дизельного двигателя, сетевого электрокотла для нагрева теплоносителя, предварительно нагретого утилизируемым теплом дизельного двигателя, имеющим три группы электронагревателей, каждая из которых при включении блоком коммутации по сигналам блока управления является нагрузкой дизельгенератора на отдельной фазе, величину которой определяет блок управления, причем суммарная мощность групп, включенных блоком
коммутации, блок управления определяет с учетом тепловой нагрузки, а мощность каждой группы определяет с учетом нагрузки генератора на соответствующей фазе, что обеспечивает снабжение теплотой постоянного качества потребителей и выравнивание активной составляющей нагрузки генератора по фазам.
На фиг.1 представлена схема автономной системы теплоэлектроснабжения, где приняты следующие обозначения: 1 - дизельный двигатель, 2 - электрогенератор, теплообменники 5, 6 утилизации отходящей теплоты, 7 - сетевой электрокотел, 8 - расходомер теплоносителя, 9, 11, 12 - датчики температуры теплоносителя, 3 - датчики активной мощности каждой фазы, 4 - микропроцессорный блок, 10 - блок коммутации.
Автономная система теплоэлектроснабжения работает следующим образом.
При работе дизельгенератора теплоноситель тепловой сети последовательно подогревается за счет отбора тепла от теплоносителя контура охлаждения двигателя и от отработавших газов в теплообменниках 5 и 6. Микропроцессорный блок 4 по измерениям датчиков 8 - расхода теплоносителя, 9, 11, 12 - температуры теплоносителя вычисляет количество электроэнергии, которое необходимо подать на электрокотел - 7, имеющим три группы электронагревателей, каждая из которых включается в нагрузку генератора блоком коммутации - 10 на отдельную фазу, причем суммарная мощность электрокотла определяется из условия поддержания заданной температуры теплоносителя на выходе из системы. По измерениям датчиков активной мощности - 3 микропроцессорный блок - 4 вычисляет активную нагрузку генератора на каждой фазе и определяет электрическую мощность каждой группы электронагревателей, которые посредством блока коммутации - 10 включаются в нагрузку генератора, обеспечивая выравнивание активной составляющей нагрузки генератора и снабжение теплотой постоянного качества потребителей.
Положительный эффект повышения экономичности работы автономной системы теплоэлектроснабжения обуславливается следующими факторами:
- работа дизельгенератора на равномерно распределенную активную нагрузку по фазам повышает его КПД;
- при работе дизельгенератора на равномерно распределенную активную нагрузку по фазам повышается точность и быстродействие устройств поддержания частоты вращения, что способствует повышению топливной экономичности дизельгенератора;
- стабильная нагрузка генератора определяет стабильную оптимальную нагрузку дизеля и работу его в области оптимума КПД.
Таким образом, заявленное техническое решение способствует повышению экономичности работы автономной системы теплоэлектроснабжения выравниванием активной составляющей нагрузки генератора в фазах и снабжением теплотой постоянного качества потребителей при изменении тепловой и электрической нагрузок.