Комплекс теплоснабжения

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах централизованного теплоснабжения. Целью полезной модели является повышение экономичности комплекса централизованного теплоснабжения. Комплекс теплоснабжения, включающий источник теплоснабжения, содержит в качестве дополнительного и/или пикового источника теплоснабжения систему солнечных коллекторов, расположенных между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды, система солнечных коллекторов связана с трубопроводами трубами, содержащими перекачивающий насос и обратный клапан.

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и предназначена для использования в системах централизованного теплоснабжения.

Известен комплекс теплоснабжения (Бененсон Е.И., Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергоатомиздат, 1986, стр.85), включающий паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, в качестве пикового источника к трубопроводам сетевой воды после сетевых подогревателей подключен водогрейный котел.

Недостатком данного комплекса является использование в качестве пикового источника теплоты водогрейного котла, использующего дорогостоящее топливо.

Технически близким к заявляемой модели является комплекс теплоснабжения (см. патент 2269013, МПК F01К 17/02, опуб. 27.01.2006 г.), включающий источник теплоснабжения, трубопроводы прямой и обратной сетевой воды, подогреватели сетевой воды, сетевой насос, установленный на обратном трубопроводе, испаритель теплового насоса, установленный после сетевого насоса на обратном трубопроводе сетевой воды перед сетевыми подогревателями, конденсатор теплового насоса, установленный после сетевых подогревателей на трубопроводе прямой сетевой воды, тепловой насос, установленный в качестве пикового источника теплоснабжения.

К недостаткам данного комплекса теплоснабжения можно отнести значительные затраты электрической энергии на привод теплового насоса, а также дополнительные затраты на нагрев обратной сетевой воды, низкую эффективность использования комплекса при высоких температурах наружного воздуха.

Техническим результатом полезной модели является повышение экономичности комплекса теплоснабжения за счет подогрева части теплоносителя из магистрали обратной сетевой воды в системе солнечных коллекторов и подачи его в магистраль прямой сетевой воды.

Результат достигается тем, что в комплексе теплоснабжения, включающем источник теплоснабжения, трубопроводы прямой и обратной сетевой воды, пиковый источник теплоснабжения, в качестве дополнительного и/или пикового источника теплоснабжения используют систему солнечных коллекторов, расположенную между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды и связанную с ними трубами, снабженными перекачивающим насосом и обратным клапаном.

Комплекс теплоснабжения включает источник теплоснабжения, а в качестве дополнительного и/или пикового источника теплоты снабжен системой солнечных коллекторов для нагрева части теплоносителя из магистрали обратной сетевой воды и подачи его в магистраль прямой сетевой воды. С трубопроводами прямой и обратной сетевой воды система солнечных коллекторов связана трубами, содержащими перекачивающий насос и обратный клапан для предотвращения опрокидывания циркуляции. Система солнечных коллекторов содержит солнечные коллекторы, собранные в единую гидравлическую систему, где теплоносителем является сетевая вода. Коллекторы могут быть различного типа (плоские, вакуумные, коллекторы-концентраторы и др.).

На фиг.1 изображена схема комплекса теплоснабжения, где: 1 - источник теплоснабжения, 2 - система солнечных коллекторов, 3 - система потребителей тепловой энергии, 4 - магистраль прямой сетевой воды, 5 - магистраль обратной сетевой воды, 6 - насос для перекачки части теплоносителя из магистрали обратной сетевой воды в магистраль прямой сетевой воды, 7 - обратный клапан.

При наличии солнечной радиации комплекс теплоснабжения работает следующим образом: воду после системы потребителей тепловой энергии 3 направляют по трубопроводу 5, где она разделяется на два потока, первый поток направляется на источник теплоснабжения 1, второй поток направляется в систему солнечных коллекторов 2. Первый поток нагревается на источнике теплоснабжения 1, с использованием теплоты органического топлива, и направляется в магистраль прямой сетевой воды 4. Второй поток направляется в систему солнечных коллекторов, где нагревается с использованием энергии солнечной радиации, без затрат электрической энергии и органического топлива, затем при помощи насоса 6 направляется в трубопровод 4, где происходит смешение двух потоков.

При отсутствии солнечной радиации комплекс теплоснабжения работает следующим образом: воду после системы потребителей тепловой энергии 3 направляют в полном объеме по трубопроводу 5 на источник теплоснабжения 1, где она нагревается с использованием теплоты органического топлива и через магистраль прямой сетевой воды 4 направляется обратно потребителю.

Был произведен сравнительный анализ комплексов теплоснабжения: комплекса, включающего источник теплоснабжения, трубопроводы прямой и обратной сетевой воды, подогреватели сетевой воды, сетевой насос, установленный на обратном трубопроводе, испаритель теплового насоса, установленный после сетевого насоса на обратном трубопроводе сетевой воды перед сетевыми подогревателями, конденсатор теплового насоса, установленный после сетевых подогревателей, и комплекса, включающего источник теплоснабжения, где в качестве дополнительного и/или пикового источника теплоты используется система солнечных коллекторов для нагрева части теплоносителя из магистрали обратной сетевой воды и подачи его в магистраль прямой сетевой воды.

В результате анализа было выявлено, что применение предлагаемого комплекса теплоснабжения повышает экономичность комплекса за счет использования вместо теплоты сгорания органического топлива энергии солнечной радиации, а также снижения затрат электрической энергии на привод теплового насоса и снижения гидравлического сопротивления системы, тем самым уменьшается количество энергии, потребляемой сетевым насосом.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет повысить экономичность комплекса теплоснабжения и снизить затраты органического топлива.

Комплекс теплоснабжения, включающий источник теплоснабжения, трубопроводы прямой и обратной сетевой воды, пиковый источник теплоснабжения, отличающийся тем, что в качестве дополнительного и/или пикового источника теплоснабжения используют систему солнечных коллекторов, расположенную между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды и связанную с ними трубами, снабженными перекачивающим насосом и обратным клапаном.