Комбинированная система теплоэлектроснабжения

 

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности утилизации тепловых отходов и источников низкопотенциального тепла.

Комбинированная система теплоэлектроснабжения содержит тепловую электростанцию или мини-ТЭС с теплообменниками-утилизаторами тепла, которые включены в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно расположенными конденсатором теплового насоса, промежуточным теплообменником по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом и потребителем теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, при этом испаритель теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла.

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности утилизации тепловых отходов и источников низкопотенциального тепла.

Из уровня техники известна комбинированная система теплоэлектроснабжения, включающая тепловую электростанцию с теплообменниками-утилизаторами тепла соединенные трубопроводами с приборами системы отопления контура теплоснабжения потребителя теплоты (Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. Под ред. Б.Н.Голубкова - М., Энергия, 1979, с.241-244, 342). Основной недостаток известного решения заключается в невысокой эффективности использования утилизируемых тепловых отходов из-за несоответствия графиков отпуска и потребления теплоты.

Известна также система теплоснабжения, включающая соединенные трубопроводами источник низкопотенциального тепла, пиковый котел, тепловой насос, приборы системы отопления и контур горячего водоснабжения (SU 207379 A1, F 24 D 11/02, 1967) К недостатку известной системы можно отнести необходимость использования в качестве источника низкопотенциального тепла горячую геотермальную воду, что ограничивает ее функциональные возможности.

Полезная модель направлена на повышение эффективности использования утилизируемых тепловых отходов и источников низкопотенциального тепла.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в комбинированной системе теплоэлектроснабжения, содержащей тепловую электростанцию или мини-ТЭС с теплообменниками-утилизаторами тепла, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, согласно полезной модели, теплообменники-утилизаторы тепла включены в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно расположенными конденсатором теплового насоса, промежуточным теплообменником по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом и потребителем теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, при этом испаритель теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла.

При этом в качестве источника низкопотенциального тепла служат грунтовые воды, воды открытых водоемов, воды очистных сооружений, окружающий воздух, вентиляционный воздух, подводимые по открытой - разомкнутой схеме непосредственно к испарителю, или испаритель присоединен по замкнутой схеме к теплообменнику, расположенному в грунтовом массиве или в открытом водоеме, или к системе оборотного водоснабжения охлаждения промышленного оборудования.

Кроме того, комбинированная система теплоэлектроснабжения содержит несколько замкнутых контуров теплоснабжения, подключенных к промежуточному контур циркуляции посредством своих промежуточных теплообменников.

Использование в теплообменниках-утилизаторах в качестве вторичных энергоресурсов различных тепловых отходов, преимущественно, теплоты масло-, водо- и воздухоохладителей,

теплоты отходящих, выхлопных газов и т.п. и наличие в контуре теплоснабжения пикового котла и теплового насоса, отбирающего тепло от низкопотенциального источника, существенно повышает эффективность и экономичность комбинированной системы, снижает расход топлива, улучшает тепловой баланс и приводит в соответствие (выравнивает) графики отпуска и потребления теплоты.

На чертеже схематично представлен общий вид комбинированной системы теплоэлектроснабжения.

Комбинированная система теплоэлектроснабжения содержит тепловую электростанцию 1, преимущественно, мини-ТЭС с теплообменниками-утилизаторами 2 тепла, которые включены в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником 3 замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно расположенными конденсатором 4 теплового насоса, промежуточным теплообменником 3 по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом 5 и потребителями теплоты 6, включающим системы отопления и/или горячего водоснабжения (на чертеже не показано). Испаритель 7 теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла по замкнутой схеме посредством трубопроводов с циркулирующим теплоносителем, связанных с теплообменником 8, расположенным в грунтовом массиве или в открытом водоеме, или к системе оборотного водоснабжения охлаждения промышленного оборудования. Кроме того, если в качестве источника низкопотенциального тепла используют грунтовые воды, воды открытых водоемов, воды очистных сооружений, окружающий воздух, вентиляционный воздух, то их подводят по открытой - разомкнутой схеме непосредственно к испарителю 7 (на чертеже не показано).

При наличии нескольких различных потребителей теплоты комбинированная система теплоэлектроснабжения может содержать несколько замкнутых контуров теплоснабжения (на чертеже не показано), подключенных к промежуточному контуру циркуляции посредством своих промежуточных теплообменников 3, для каждого потребителя.

В качестве тепловой электростанции 1 могут быть использованы паротурбинные мини-ТЭС, газотурбинные мини-ТЭС, мини-ТЭС с двигателями внутреннего сгорания, снабженные теплообменниками-утилизаторами 2 теплоты масло-, водо- и воздухоохладителей, теплоты отходящих, выхлопных газов (21, 22 , 23, 24).

Комбинированная система теплоэлектроснабжения работает следующим образом.

Мини-ТЭС вырабатывает электроэнергию и посредством промежуточного контура циркуляции обеспечивает теплоснабжение потребителей теплотой, источниками которой являются утилизируемая в теплообменниках-утилизаторах 2 (21, 2 2, 23, 24). теплота масло-, водо- и воздухоохладителей, теплота отходящих, выхлопных газов и т.п.

В отопительный период при совместной работе теплового насоса и пикового котла 5 тепловой насос отбирает теплоту, поступающую в испаритель 7 от источника низкопотенциального тепла (теплообменника 8), и отдает теплоту в конденсаторе 4 теплоносителю замкнутого контура теплоснабжения, который последовательно подогревается в промежуточном теплообменнике 3, включенном по линии греющего теплоносителя в промежуточный контур циркуляции с теплообменниками - утилизаторами 2 (21, 2 2, 23, 24), и в пиковым котле 5 и поступает к потребителям теплоты 6 в системы отопления и/или горячего водоснабжения. Наличие пикового

котла 5 с изменяемой, регулируемой теплопроизводительностью при постоянной, неизменяемой теплопроизводительности теплового насоса и теплообменников-утилизаторов 2 (21 , 22, 23, 2 4), работающих при постоянной температуре тепловых отходов, обеспечивает регулирование отпуска теплоты потребителям и поддержание режимных графиков температур и расхода воды на заданном уровне при изменении температуры наружного воздуха.

1. Комбинированная система теплоэлектроснабжения, содержащая тепловую электростанцию или мини-ТЭС с теплообменниками-утилизаторами тепла, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что теплообменники-утилизаторы тепла включены в промежуточный контур циркуляции с промежуточным теплообменником замкнутого контура теплоснабжения, образованного последовательно расположенными конденсатором теплового насоса, промежуточным теплообменником по линии нагреваемого теплоносителя, пиковым котлом и потребителем теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, при этом испаритель теплового насоса присоединен к источнику низкопотенциального тепла.

2. Комбинированная система теплоэлектроснабжения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве источника низкопотенциального тепла используют грунтовые воды, воды открытых водоемов, воды очистных сооружений, окружающий воздух, вентиляционный воздух, подводимые по открытой - разомкнутой схеме непосредственно к испарителю, или испаритель присоединен по замкнутой схеме к теплообменнику, расположенному в грунтовом массиве или в открытом водоеме, или к системе оборотного водоснабжения охлаждения промышленного оборудования.

3. Комбинированная система теплоэлектроснабжения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит несколько замкнутых контуров теплоснабжения потребителей теплоты, независимо подключенных к промежуточному контуру циркуляции посредством своих промежуточных теплообменников.



 

Похожие патенты:

Электрические мини-котлы отопления относятся к теплотехнике, в частности к системам для отопления помещений различного назначения.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества цепей путем обеспечения объективного и оперативного контроля не только ее действительных шагов, но и угла плоского изворота шарнира в заводских условиях и научно-исследовательских лабораториях

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к централизованному теплоснабжению, и позволяет повысить надежность и эффективность теплоснабжения удаленных потребителей тепловой энергии с недостаточным располагаемым напором теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения

Плоские солнечные коллекторы используются для нагрева воды для бытовых нужд, подогрева воды в бассейне или поддержания низкотемпературного отопления в доме. При благоприятных условиях коллекторы позволяют использовать солнечную энергию даже осенью и зимой.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройству узла учета тепловой энергии и количества теплоносителя для водяных систем теплоснабжения

Основными элементами насосной станции водоснабжения являются установка из одного или нескольких насосов, электропривод, всасывающая и нагнетательная система электропроводов и разнообразные датчики, фиксирующие параметры и результаты работы насосной станции.
Наверх