Локальный теплопотребляющий блок и локальный теплогенерирующий блок для районной системы распределения тепловой энергии - RU2019129723A

1. Локальный теплопотребляющий блок (20), выполненный с возможностью подключения к тепловому контуру (10), содержащему горячий трубопровод (12), выполненный с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей первую температуру, и холодный трубопровод (14), выполненный с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей вторую температуру, более низкую, чем первая температура, причем локальный теплопотребляющий блок (20) содержит:

устройство (26) для определения разности давлений в зоне теплопотребляющего блока, выполненное с возможностью определять разность Δp₁ локальных давлений в тепловом контуре (10) в зоне теплопотребляющего блока;

теплообменник (22) теплопотребляющего блока; и

контроллер (100) расхода, при этом:

теплообменник (22) теплопотребляющего блока выполнен с возможностью подсоединения к горячему трубопроводу (12) через контроллер (100) расхода;

контроллер (100) расхода содержит контроллер (130) режима, выполненный с возможностью селективной установки контроллера (100) расхода, в зависимости от значения Δp₁, в режим прокачки или в регулирующий режим, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в режим прокачки, в качестве насоса для перекачивания теплопереносящей жидкости из горячего трубопровода (12) в теплообменник (22) теплопотребляющего блока, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в регулирующий режим, в качестве регулятора потока, обеспечивающего теплопереносящей жидкости возможность течь из горячего трубопровода (12) в теплообменник (22) теплопотребляющего блока;

теплообменник (22) теплопотребляющего блока также выполнен с возможностью подсоединения к холодному трубопроводу (14) для обеспечения возврата теплопереносящей жидкости из указанного теплообменника (22) в холодный трубопровод (14) и

теплообменник (22) теплопотребляющего блока выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от теплопереносящей жидкости окружению указанного теплообменника (22), так чтобы теплопереносящая жидкость, возвращенная в холодный трубопровод (14), имела температуру, более низкую, чем первая температура, и предпочтительно равную второй температуре.

2. Теплопотребляющий блок (20) по п. 1, в котором контроллер (130) режима выполнен с возможностью установки контроллера (100) расхода в режим прокачки, если значение Δp₁ указывает, что в зоне теплопотребляющего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) ниже, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14), и контроллер (130) режима выполнен с возможностью установки контроллера (100) расхода в регулирующий режим, если значение Δp₁ указывает, что в зоне теплопотребляющего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) выше, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14).

3. Теплопотребляющий блок (20) по п. 1 или 2, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит:

вход (102) для теплопереносящей жидкости;

выход (103) для теплопереносящей жидкости;

насосный узел (110), подсоединенный между входом (102) и выходом (103) и выполненный с возможностью прокачки теплопереносящей жидкости через контроллер (100) расхода от указанного входа (102) к указанному выходу (103), и

узел (120) регулятора потока, подсоединенный между входом (102) и выходом (103) и выполненный так, чтобы обеспечивать теплопереносящей жидкости возможность проходить через контроллер (100) расхода от указанного входа (102) к указанному выходу (103) и выполненный с возможностью генерирования электричества путем преобразования в электричество энергии потока теплопереносящей жидкости, проходящей через контроллер (100) расхода; при этом:

контроллер (130) режима выполнен с возможностью, при его установке в режим прокачки, активировать насосный узел (110) и деактивировать узел (120) регулятора потока,

контроллер (130) режима выполнен с возможностью, при его установке в регулирующий режим, деактивировать насосный узел (110) и активировать узел (120) регулятора потока.

4. Теплопотребляющий блок (20) по п. 3, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит колесо (150), способное селективно функционировать как насосное колесо (114) насосного узла (110), обеспечивающее прокачку при установке контроллера (100) расхода в режим прокачки, и как турбинное колесо (124) узла (120) регулятора потока, обеспечивающее гидрогенерацию электричества при установке контроллера (100) расхода в регулирующий режим.

5. Теплопотребляющий блок (20) по п. 3, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит первый проточный канал (116) для теплопереносящей жидкости и второй проточный канал (126) для теплопереносящей жидкости, при этом первый проточный канал (116) образует часть насосного узла (110), а второй проточный канал (126) образует часть узла (120) регулятора потока.

6. Локальный теплогенерирующий блок (30), предназначенный для подключения к тепловому контуру (10), содержащему горячий трубопровод (12), выполненный с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей первую температуру, и холодный трубопровод (14), выполненный с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей вторую температуру, более низкую, чем первая температура, причем локальный теплогенерирующий блок содержит:

устройство (36) для определения разности давлений в зоне теплогенерирующего блока, выполненное с возможностью определять разность Δp₂ локальных давлений в тепловом контуре (10) в зоне теплогенерирующего блока;

теплообменник (32) теплогенерирующего блока; и

контроллер (100) расхода, при этом:

теплообменник (32) теплогенерирующего блока выполнен с возможностью подсоединения к холодному трубопроводу (14) через контроллер (100) расхода;

контроллер (100) расхода содержит контроллер (130) режима, выполненный с возможностью селективной установки контроллера (100) расхода, в зависимости от значения Δp₂, в режим прокачки или в регулирующий режим, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в режим прокачки, в качестве насоса для перекачивания теплопереносящей жидкости из холодного трубопровода (14) в теплообменник (32) теплогенерирующего блока, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в регулирующий режим в качестве регулятора потока, обеспечивающего теплопереносящей жидкости возможность течь из холодного трубопровода (14) в теплообменник (32) теплогенерирующего блока;

теплообменник (32) теплогенерирующего блока также выполнен с возможностью подсоединения к горячему трубопроводу (12) для обеспечения возврата теплопереносящей жидкости из указанного теплообменника (32) в горячий трубопровод (12), и

теплообменник (32) теплогенерирующего блока выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от окружения указанного теплообменника (32) к теплопереносящей жидкости, так чтобы теплопереносящая жидкость, возвращенная в горячий трубопровод (12), имела температуру, более высокую, чем вторая температура, и предпочтительно равную первой температуре.

7. Теплогенерирующий блок (30) по п. 6, в котором контроллер (130) режима выполнен с возможностью установки контроллера (100) расхода в режим прокачки, если значение Δp₂ указывает, что в зоне теплогенерирующего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14) ниже, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12), и контроллер (130) режима выполнен с возможностью установки контроллера (100) расхода в регулирующий режим, если значение Δp₂ указывает, что в зоне теплогенерирующего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14) выше, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12).

8. Теплогенерирующий блок (30) по п. 6 или 7, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит:

вход (102) для теплопереносящей жидкости;

выход (103) для теплопереносящей жидкости;

насосный узел (110), подсоединенный между входом (102) и выходом (103) и выполненный с возможностью прокачки теплопереносящей жидкости через контроллер (100) расхода от указанного входа (102) к указанному выходу (103);

узел (120) регулятора потока, подсоединенный между входом (102) и выходом (103) и выполненный так, чтобы обеспечивать теплопереносящей жидкости возможность проходить через контроллер (100) расхода от указанного входа (102) к указанному выходу (103) и выполненный с возможностью генерирования электричества путем преобразования в электричество энергии потока теплопереносящей жидкости, проходящей через контроллер (100) расхода; при этом:

контроллер (130) режима выполнен с возможностью, при его установке в режим прокачки, активировать насосный узел (110) и деактивировать узел (120) регулятора потока,

контроллер (130) режима выполнен с возможностью, при его установке в регулирующий режим, деактивировать насосный узел (110) и активировать узел (120) регулятора потока.

9. Теплогенерирующий блок (30) по п. 8, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит колесо (150), способное селективно функционировать как насосное колесо (114) насосного узла (110), обеспечивающее прокачку при установке контроллера (100) расхода в режим прокачки, и как турбинное колесо (124) узла (120) регулятора потока, обеспечивающее генерирование электричества при установке контроллера (100) расхода в регулирующий режим.

10. Теплогенерирующий блок (30) по п. 8, в котором контроллер (100) расхода дополнительно содержит первый проточный канал (116) для теплопереносящей жидкости и второй проточный канал (126) для теплопереносящей жидкости, при этом первый проточный канал (116) образует часть насосного узла (110), а второй проточный канал (126) образует часть узла (120) регулятора потока.

11. Районная система распределения тепловой энергии, содержащая:

тепловой контур (10), содержащий два трубопровода, выполненных с возможностью протекания по ним теплопереносящей жидкости, причем горячий трубопровод (12) теплового контура (10) выполнен с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей первую температуру, а холодный трубопровод (14) теплового контура (10) выполнен с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей вторую температуру, более низкую, чем первая температура;

один или более локальных теплопотребляющих блоков (20) согласно любому из пп. 1-5 и/или

один или более локальных теплогенерирующих блоков (30) согласно любому из пп. 6-10.

12. Способ управления теплообменником (22) теплопотребляющего блока, который через контроллер (100) расхода подсоединен к горячему трубопроводу (12), выполненному с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей первую температуру, и через обратный трубопровод подсоединен к холодному трубопроводу (14), выполненному с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей вторую температуру, более низкую, чем первая температура, причем контроллер (100) расхода содержит контроллер (130) режима, выполненный с возможностью селективной установки контроллера (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в режим прокачки, в качестве насоса для перекачивания теплопереносящей жидкости из горячего трубопровода (12) в теплообменник (22) теплопотребляющего блока, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в регулирующий режим, в качестве регулятора потока, обеспечивающего теплопереносящей жидкости возможность течь из горячего трубопровода (12) в теплообменник (22) теплопотребляющего блока, при этом способ включает следующие операции:

определяют разность Δp₁ локальных давлений в зоне теплопотребляющего блока между давлением теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) и давлением теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14), и

в зависимости от значения Δp₁, селективно устанавливают контроллер (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим для обеспечения возможности теплопереносящей жидкости поступать из горячего трубопровода (12) в теплообменник (22) теплопотребляющего блока.

13. Способ по п. 12, в котором операция селективной установки контроллера (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим включает:

установку контроллера (100) расхода в режим прокачки, если значение Δp₁ указывает, что в зоне теплопотребляющего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) ниже, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14), и

установку контроллера (100) расхода в регулирующий режим, если значение Δp₁ указывает, что в зоне теплопотребляющего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) выше, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14).

14. Способ управления теплообменником (32) теплогенерирующего блока, который через контроллер (100) расхода подсоединен к холодному трубопроводу (14), выполненному с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей вторую температуру, и через обратный трубопровод подсоединен к горячему трубопроводу (12), выполненному с возможностью протекания по нему теплопереносящей жидкости, имеющей первую температуру, причем вторая температура ниже первой температуры, причем контроллер (100) расхода содержит контроллер (130) режима, выполненный с возможностью селективной установки контроллера (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в режим прокачки, в качестве насоса для перекачивания теплопереносящей жидкости из холодного трубопровода (14) в теплообменник (32) теплогенерирующего блока, причем контроллер (100) расхода выполнен с возможностью функционирования, при установке в регулирующий режим, в качестве регулятора потока, обеспечивающего теплопереносящей жидкости возможность течь из холодного трубопровода (14) в теплообменник (32) теплогенерирующего блока, при этом способ включает следующие операции:

определяют разность Δp₂ локальных давлений в зоне теплогенерирующего блока между давлением теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12) и давлением теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14), и

в зависимости от значения Δp₂, селективно устанавливают контроллер (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим для обеспечения возможности теплопереносящей жидкости поступать из холодного трубопровода (14) в теплообменник (32) теплогенерирующего блока.

15. Способ по п. 14, в котором операция селективной установки контроллера (100) расхода в режим прокачки или в регулирующий режим включает:

установку контроллера (100) расхода в режим прокачки, если значение Δp₂ указывает, что в зоне теплогенерирующего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14) ниже, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12), и

установку контроллера (100) расхода в регулирующий режим, если значение Δp₂ указывает, что в зоне теплогенерирующего блока локальное давление теплопереносящей жидкости в холодном трубопроводе (14) выше, чем локальное давление теплопереносящей жидкости в горячем трубопроводе (12).