RU2561846C2

RU2561846C2 - Hot water supply method

Info

Publication number: RU2561846C2
Application number: RU2013128513/12A
Authority: RU
Inventors: Андрей Геннадьевич Батухтин; Михаил Владимирович Кобылкин; Сергей Геннадьевич Батухтин
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-09-10
Also published as: RU2013128513A

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used for hot water supply. The hot water supply method according to which the water pumped for hot water supply is heated up to the required temperature in the condenser of the heat pump unit due to heat received from the low-grade source in the evaporator of the heat pump unit, and it is supplied to consumers, and out of the heating period, the low-grade heat source in the evaporator is the network water circulating in the closed loop of the building heating system and heated due to excess heat of rooms.

EFFECT: complete elimination of heat losses from pipelines of consumer input, independence from the centralised heat source, and also utilisation of excess heat of the building out of the heating period.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах горячего водоснабжения.The invention relates to the field of power engineering and can be used in hot water systems.

Известен способ горячего водоснабжения (см. патент №2155302, МПК F24D 17/02, F24D 3/18, опуб. 27.08.2000 г.), по которому воду, идущую на горячее водоснабжение, нагревают в конденсаторе теплонасосной установки за счет тепла, полученного от низкопотенциального источника, в качестве источника тепла низкого потенциала используют приемный колодец сточных вод сети канализации с размещенными в нем теплообменником и вибратором.A known method of hot water supply (see patent No. 2155302, IPC F24D 17/02, F24D 3/18, publ. 08.27.2000), in which the water going to the hot water supply is heated in the condenser of the heat pump installation due to the heat received from a low potential source, a sewage network with a heat exchanger and vibrator placed in it is used as a heat source of low potential.

Недостатком известного способа являются значительные капитальные затраты при внедрении, а также сложность реализации способа для некоторых зданий городской застройки, обладающих малым тепловым ресурсом сточных вод.The disadvantage of this method is the significant capital costs in the implementation, as well as the complexity of the implementation of the method for some urban buildings with a small heat resource of wastewater.

Известен способ теплоснабжения (см. патент на полезную модель №56415, МПК E02D 3/155, E02D 27/35, опуб. 10.09.2006 г.), по которому воду, идущую на горячее водоснабжение, нагревают в конденсаторе теплонасосной установки за счет тепла, полученного от низкопотенциального источника, в качестве источника тепла низкого потенциала используют тепло грунта.A known method of heat supply (see patent for utility model No. 56415, IPC E02D 3/155, E02D 27/35, publ. 09/10/2006), in which the water going to the hot water supply is heated in the condenser of the heat pump installation due to heat obtained from a low potential source, soil heat is used as a heat source of low potential.

Недостатком известного способа также являются значительные капитальные затраты при внедрении в уже существующие системы теплоснабжения.The disadvantage of this method is also significant capital costs when implemented in existing heating systems.

Технически близким к заявленному способу является способ работы закрытой системы теплоснабжения (см. патент №2468301, МПК F24D 3/08, опуб. 27.11.2012 г.), по которому воду, идущую на горячее водоснабжение, последовательно нагревают в поверхностном подогревателе нижней ступени сетевой водой из обратного трубопровода теплосети, затем догревают до требуемой температуры в конденсаторе теплонасосной установки, который используют в качестве подогревателя верхней ступени, а в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе теплонасосной установки используют сетевую воду из обратного трубопровода теплосети после поверхностного подогревателя нижней ступени по ходу движения сетевой воды.Technically close to the claimed method is the method of operation of a closed heat supply system (see patent No. 2468301, IPC F24D 3/08, publ. 11/27/2012), in which the water going to the hot water supply is successively heated in a surface heater of the lower stage network water from the return pipe of the heating system, then heated to the required temperature in the condenser of the heat pump installation, which is used as a heater of the upper stage, and as a low-grade heat source in the evaporator of the heat pump The installations use network water from the return pipe of the heating network after the surface heater of the lower stage in the direction of the network water.

Недостатками данного способа являются зависимость от централизованного источника тепла и потери тепла в неотопительный период, связанные с необходимой циркуляцией теплоносителя в трубопроводах абонентского ввода здания.The disadvantages of this method are the dependence on a centralized heat source and heat loss during the non-heating period, associated with the necessary circulation of the coolant in the pipelines of the subscriber input of the building.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является полное исключение тепловых потерь от трубопроводов абонентского ввода, независимость от централизованного источника тепла, а также утилизация избыточного тепла здания в неотопительный период.The technical result achieved by the present invention is the complete exclusion of heat loss from pipelines of subscriber input, independence from a centralized heat source, and the utilization of excess heat from a building during a non-heating period.

Результат достигается тем, что способ горячего водоснабжения, по которому воду, идущую на горячее водоснабжение, нагревают до необходимой температуры в конденсаторе теплонасосной установки за счет тепла, полученного от низкопотенциального источника в испарителе теплонасосной установки, и подают потребителям, отличается тем, что в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе используют сетевую воду, циркулирующую в замкнутом контуре системы отопления здания.The result is achieved in that the method of hot water supply, in which the water going to the hot water supply, is heated to the required temperature in the condenser of the heat pump installation due to the heat received from the low potential source in the evaporator of the heat pump installation, and is supplied to consumers, differs in that as a low potential the heat source in the evaporator uses network water circulating in a closed loop of the building heating system.

На фиг. изображена система горячего водоснабжения здания, где: 1 - подающий трубопровод, 2 - обратный трубопровод, 3 - трубопровод воды, идущей на горячее водоснабжение, 4 - конденсатор теплонасосной установки, 5 - испаритель теплонасосной установки, 6 - теплообменник горячего водоснабжения, 7, 8, 9 - запорная арматура, 10 - циркуляционный насос, 11 - отопительный прибор, 12 - трехходовой клапан.In FIG. The building’s hot water supply system is shown, where: 1 - the supply pipeline, 2 - the return pipeline, 3 - the pipeline of water going to the hot water supply, 4 - the condenser of the heat pump installation, 5 - the evaporator of the heat pump installation, 6 - the hot water heat exchanger, 7, 8, 9 - shutoff valves, 10 - circulation pump, 11 - heating device, 12 - three-way valve.

Способ горячего водоснабжения реализуется следующим образом:The hot water supply method is implemented as follows:

В неотопительный период, когда система отопления и горячего водоснабжения (ГВС) здания переводится на режим ГВС, закрывается запорная арматура 8 и открывается арматура 9, тем самым создавая закрытый контур циркуляции внутри системы отопления здания, изолированный от внешних тепловых сетей. В закрытом контуре теплоноситель, при помощи циркуляционного насоса 10, подается в систему отопления. Проходя отопительные приборы 11, теплоноситель забирает избыточное тепло помещений, после чего поступает в испаритель теплонасосной установки 5, где охлаждается, передавая собранное тепло хладагенту, циркулирующему в контуре теплонасосной установки. Тепло, полученное хладагентом, отдается в конденсаторе теплонасосной установки 4, в который, в качестве нагреваемой среды, подается вода, идущая на ГВС 3, нагрев осуществляется до температуры не менее 60°C, после чего вода подается потребителю.In the non-heating period, when the building's heating and hot water supply (DHW) system switches to the DHW mode, the shut-off valve 8 closes and the valve 9 opens, thereby creating a closed circulation loop inside the building's heating system, isolated from external heating networks. In a closed circuit, the coolant, using a circulation pump 10, is fed into the heating system. Passing the heating devices 11, the coolant takes the excess room heat, and then enters the evaporator of the heat pump installation 5, where it is cooled, transferring the collected heat to the refrigerant circulating in the circuit of the heat pump installation. The heat received by the refrigerant is transferred to the condenser of the heat pump unit 4, into which, as a heated medium, water is supplied to the DHW 3, heating is carried out to a temperature of at least 60 ° C, after which the water is supplied to the consumer.

Одновременно с закрытием арматуры 8 также производится закрытие арматуры 7 и трехходового клапана 12, что приводит к остановке циркуляции в подающем 1 и обратном 2 трубопроводах абонентского ввода здания, это полностью исключает тепловые потери от трубопроводов абонентского ввода. При закрытой арматуре 7 теплообменник ГВС 6 не участвует в теплообмене.Simultaneously with the closure of the valve 8, the valve 7 and the three-way valve 12 are also closed, which leads to a stop of circulation in the supply 1 and return 2 pipelines of the subscriber input of the building, this completely eliminates the heat loss from the pipelines of the subscriber input. When valves 7 are closed, the DHW heat exchanger 6 is not involved in heat transfer.

Таким образом, используя в качестве низкопотенциального источника теплоты воду, циркулирующую в системе отопления здания в неотопительный период, можно обеспечивать здание горячей водой вне зависимости от централизованного источника тепла при незначительных капитальных затратах. При этом экономический эффект достигается за счет экономии при переходе на автономный источник тепла, экономии от отсутствия тепловых потерь от трубопроводов абонентского ввода, а также экономии за счет сокращения затрат на кондиционирование помещений.Thus, using water circulating in the building heating system during the non-heating period as a low-grade heat source, it is possible to provide the building with hot water, regardless of the centralized heat source at low capital cost. At the same time, the economic effect is achieved due to savings in the transition to an autonomous heat source, savings from the absence of heat losses from subscriber input pipelines, as well as savings due to a reduction in the cost of air conditioning.

Claims

The hot water supply method, in which the water supplied to the hot water supply is heated to the required temperature in the condenser of the heat pump installation due to the heat received from the low potential source in the evaporator of the heat pump installation, and is supplied to consumers, characterized in that, during the non-heating period, as a low potential the heat source in the evaporator uses network water circulating in a closed circuit of the building heating system and heated due to excess heat in the premises.