Система централизованного теплоснабжения с местным регулированием гидравлического и теплового режимов

(51)7 24 3/08, 24 19/10 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(76) Пак Михаил Иванович Пак Ин Михайлович(54) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С МЕСТНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО И ТЕПЛОВОГО РЕЖИМОВ(57) Изобретение относится к области теплотехники, в частности, к системам централизованного отопления и горячего водоснабжения жилых и общественно-административных зданий, и может быть использовано в схемах местного регулирования теплопотребления в зависимых закрытых и открытых системах. Техническим результатом изобретения является местное регулирование тепловых режимов потребителей при расчетном гидравлическом режиме тепловой сети, при котором происходит значительное уменьшение расхода теплоты на отопление при сохранении качества теплоснабжения. В системе централизованного теплоснабжения с местным регулированием гидравлического и теплового режимов дополнительно установлены автоматический регулятор, корректирующий температуру сетевой воды в подающем трубопроводе, регулятор температуры, обеспечивающий одинаковые значения температур воды на выходе из системы отопления и в обратном трубопроводе, обратный клапан и циркуляционный насос, при этом автоматический регулятор температуры сетевой воды установлен у источника тепла, регулятор температуры и обратный клапан установлены на абонентском вводе и выходе каждого потребителя соответственно, циркуляционный насос подключен параллельно сети потребителя, а перепускная перемычка с регулятором расхода воды установлена за последним потребителем. При введении дежурного отопления в общественных и производственных зданиях регулятор температуры обеспечивает заданную разность температур воды на входе в систему отопления и в обратном трубопроводе. 9289 Изобретение относится к области теплотехники,в частности, к системам централизованного отопления и горячего водоснабжения жилых и общественно-административных зданий, и может быть использовано в схемах местного регулирования теплопотребления в зависимых закрытых и открытых системах. Известна зависимая элеваторная схема присоединения отопительной нагрузки к тепловой сети без регуляторов расхода с непосредственным водоразбором на горячее водоснабжение, допускающая центральное регулирование нагрузки потребителя в зависимости от температуры окружающей среды (Чистович С.А. Автоматизация установок и систем теплоснабжения и отопления. М. Стройиздат, 1964, с. 51-65). Недостатком такой схемы является то, что предлагаемая схема абонентских вводов предполагает, что в переменном режиме тепловая нагрузка у всех потребителей будет изменяться в одинаковой степени. Это не допускает местного регулирования нагрузки у потребителя, так как за счет непропорционального изменения характеристик системы теплоснабжения потребителя может наступить разрегулировка гидравлического и теплового режима всей системы теплоснабжения. Известна система централизованного теплоснабжения, на работе которой показан способ сохранения расчетных расходов воды у абонентов закрытой двухтрубной системы централизованного теплоснабжения при изменении расходов воды у потребителей этой же системы. Эта система содержит источник тепла, сетевые и подпиточные насосы, подающий и обратный трубопроводы, параллельно подключенные абонентские вводы потребителей тепла на отопление и горячее водоснабжение, регуляторы подпитки и дренажа сетевой воды, перепускную перемычку с регулятором расхода, устанавливаемую у потребителя (патент 2076280, кл. 24 3/00, 1997). Недостатком такой системы является то, что у нее нет возможности осуществлять регулирование теплового режима потребителя и тепловой сети. Задачей изобретения является создание системы централизованного теплоснабжения с местным регулированием гидравлического и теплового режимов,позволяющей осуществить поквартирное или покомнатное регулирование отопительной нагрузки жилых зданий и ввести дежурное отопление в нерабочее время в общественно-административных зданиях. Техническим результатом изобретения является регулирование тепловых режимов потребителей при расчетном гидравлическом режиме тепловой сети,при котором происходит значительное уменьшение расхода теплоты на отопление при сохранении качества теплоснабжения. Это достигается тем, что в известной системе,содержащей источник тепла, сетевые и подпиточные насосы, подающий и обратный трубопроводы, па 2 раллельно подключенные абонентские вводы потребителей тепла на отопление и горячее водоснабжение, регуляторы подпитки и дренажа сетевой воды,перепускную перемычку с регулятором расхода воды, перепускная перемычка с регулятором расхода воды установлена за последним потребителем. В систему дополнительно введен автоматический регулятор, установленный у источника тепла, корректирующий температуру сетевой воды в подающем трубопроводе, с возможностью сохранения постоянной тепловой нагрузки нерегулируемых потребителей. На абонентском вводе потребителя установлен регулятор температуры, обеспечивающий одинаковые значения температур воды на выходе из системы отопления и в обратном трубопроводе, а на его выходе - обратный клапан, и параллельно сети потребителя установлен циркуляционный насос. Такая схема позволяет регулировать тепловой и гидравлический режимы сети. Для введения дежурного отопления в общественно-административных и производственных зданиях в нерабочее время импульсом управления регулятора температуры на вводе потребителя служит отклонение от заданной разности температур воды на входе в систему отопления и в обратном трубопроводе. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема системы централизованного теплоснабжения с местным регулированием гидравлического и теплового режимов, на фиг. 2 - ее пьезометрический график, на фиг. 3 схема присоединения жилого здания к тепловой сети, на фиг. 4 - схема присоединения производственных и общественно-административных зданий к тепловой сети. Система содержит источник тепла 1, подающий трубопровод 2, обратный трубопровод 3, сетевой насос 4, подпиточный насос 5, регуляторы подпитки 6 и дренажа сетевой воды 7, параллельно включенные потребители тепла и горячей воды 8, 9, 10, 11. На концевом участке на перемычке включен регулятор расхода 12. На пьезометрическом графике тепловой сети(фиг. 2) криваясоответствует графику изменения давлений в сети без местного регулирования, кривая- при местном регулировании тепловой нагрузки потребителя 9, и при включении регулятора расхода 12 пьезометрический график совпадает с кривой . Криваясоответствует горизонтальной дорожке Чистовича. На этом же графике показан качественный характер изменения температуры в обратном трубопроводе. Кривая- без местного регулирования, - при местном регулировании потребителя 9 с включением регулятора расхода воды. Схема присоединения жилого здания к тепловой сети (фиг. 3) содержит дросселирующие шайбы 13, счетчик тепла 14, элеватор 15, нагревательные приборы отопления 16, автоматический регулятор температуры воды горячего водоснабжения 17, ре 9289 гулятор температуры 18 на вводе потребителя, который регулируется импульсом разбаланса температур воды в точках а и б, циркуляционный насос 19 и обратный клапан 20, установленный на выходе из сети потребителя. Схема присоединения производственных и общественно-административных зданий(фиг. 4) аналогична схеме присоединения жилых зданий, но импульсом управления регулятора температуры 18 при введении дежурного отопления служит отклонение разности температур в точках в и б от заданной величины . Система централизованного теплоснабжения работает следующим образом. При проведении местного регулирования отопительной нагрузки в жилом здании (покомнатное или поквартирное) гидравлическое сопротивление отопительной нагрузки увеличивается, при этом и возрастает температура воды в точке а (фиг. 3). Отклонение разности температур от нулевой в точках а и б закрывает регулятор температуры 18 и одновременно включает циркуляционный насос 19. За счет уменьшения температуры сетевой воды на входе в элеватор 15 температура в точке а уменьшается. Далее регулятор температуры остается в неизменном положении до прихода нового импульса разбаланса температур. При уменьшении расхода воды у потребителя пьезометрический график приобретает вид кривой(фиг. 2). Превышение напора воды над расчетным открывает регулятор расхода воды 12, и таким образом напор поддерживается неизменным. При этом пьезометрический график восстанавливается до расчетного, так как на коллекторах источника тепла 1 при помощи работы регуляторов подпитки 6 и дренажа 7 поддерживается заданный напор. За счет перепуска горячей воды в обратный трубопровод 3 через регулятор расхода воды 12 температура воды в обратном трубопроводе возрастает. Сигнал об изменении температуры поступает в автоматический регулятор температуры,который по его величине корректирует температуру в подающем трубопроводе 2 таким образом, чтобы отопительная нагрузка нерегулируемых потребителей осталась неизменной. Система дежурного отопления производственных и общественно-административных зданий в нерабочее время работает аналогичным образом. При этом предварительно устанавливается допустимая разность температур между точками б и в,соответствующая температуре воздуха внутри помещений в дежурном режиме, и включаются регуляторы местного регулирования. При этом регулятор температуры 18 закрывается и одновременно включается циркуляционный насос 19. В таком режиме система будет работать до тех пор, пока разность температур в точках в и б не станет меньше заданной. При повышении давления перед обратным клапаном при открытии регулятора 18 часть воды в системе поступает в обратный трубопровод 3. Для устранения влияния тепловой инерционности системы теплоснабжения для задания температуры в обратном трубопроводе в базовой точке регулирования б (фиг. 3, 4) можно использовать моделирующее устройство, формирующий сигнал в точке б в зависимости от значений температур наружного воздуха, температурного графика и расхода теплоносителя через регулятор расхода воды. Использование предлагаемой схемы централизованного теплоснабжения обеспечивает регулирование тепловых режимов потребителей при расчетном гидравлическом режиме тепловой сети, что значительно уменьшает расход теплоты на отопление при сохранении качества теплоснабжения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система централизованного теплоснабжения с местным регулированием гидравлического и теплового режимов, содержащая источник тепла, сетевые и подпиточные насосы, подающий и обратный трубопроводы, параллельно подключенные абонентские вводы потребителей тепла на отопление и горячее водоснабжение, регуляторы подпитки и дренажа сетевой воды, перепускную перемычку с регулятором расхода воды, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена автоматическим регулятором, корректирующим температуру сетевой воды в подающем трубопроводе, с возможностью сохранения постоянной тепловой нагрузки нерегулируемых потребителей, регулятором температуры, обеспечивающим одинаковые значения температур воды на выходе из системы отопления и в обратном трубопроводе, обратным клапаном и циркуляционным насосом, при этом регулятор температуры, обеспечивающий одинаковые значения температур воды на выходе из системы отопления и в обратном трубопроводе, и обратный клапан установлены на абонентском вводе и выходе каждого потребителя соответственно, циркуляционный насос подключен параллельно сети потребителя, а перепускная перемычка с регулятором расхода воды установлена за последним потребителем. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что регулятор температуры выполнен с возможностью обеспечения заданной разности температур воды на входе в систему отопления и в обратном трубопроводе.