FI98858C - Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä - Google Patents

Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä Download PDF

Info

Publication number
FI98858C
FI98858C FI940344A FI940344A FI98858C FI 98858 C FI98858 C FI 98858C FI 940344 A FI940344 A FI 940344A FI 940344 A FI940344 A FI 940344A FI 98858 C FI98858 C FI 98858C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cooling
heating
water
pipe
energy
Prior art date
Application number
FI940344A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI940344A0 (fi
FI98858B (fi
FI940344A (fi
Inventor
Seppo Juhani Leskinen
Original Assignee
Abb Installaatiot Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Installaatiot Oy filed Critical Abb Installaatiot Oy
Publication of FI940344A0 publication Critical patent/FI940344A0/fi
Priority to FI940344A priority Critical patent/FI98858C/fi
Priority to PCT/FI1995/000026 priority patent/WO1995020133A1/en
Priority to DK95905667T priority patent/DK0740760T3/da
Priority to AU14192/95A priority patent/AU1419295A/en
Priority to AT95905667T priority patent/ATE175264T1/de
Priority to CN95191328A priority patent/CN1139478A/zh
Priority to SK958-96A priority patent/SK95896A3/sk
Priority to DE69507013T priority patent/DE69507013T2/de
Priority to ES95905667T priority patent/ES2128707T3/es
Priority to EE9600082A priority patent/EE9600082A/xx
Priority to CA002181574A priority patent/CA2181574A1/en
Priority to JP7519368A priority patent/JPH09507705A/ja
Priority to CZ19962163A priority patent/CZ290405B6/cs
Priority to EP95905667A priority patent/EP0740760B1/en
Priority to PL95315524A priority patent/PL177377B1/pl
Publication of FI940344A publication Critical patent/FI940344A/fi
Priority to NO963070A priority patent/NO963070L/no
Priority to BG100740A priority patent/BG100740A/xx
Priority to KR1019960703980A priority patent/KR970700849A/ko
Application granted granted Critical
Publication of FI98858B publication Critical patent/FI98858B/fi
Publication of FI98858C publication Critical patent/FI98858C/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
    • F24F3/10—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units with separate supply lines and common return line for hot and cold heat-exchange fluids i.e. so-called "3-conduit" system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

98858
Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä
Keksinnön kohteena on menetelmä termisen energian 5 jakelujärjestelmän yhteydessä, jossa rakennusten lämmit tämiseen keskitetysti tuotettu, lämmönsiirtonesteeseen sidottu lämmitysenergia jaetaan rakennuksiin sovitettuihin lämmityslaitteisiin yhden putken tai putkiryhmän avulla ja vastaavasti absorptioperiaatteella toimivan jäähdytys-10 koneikon avulla keskitetysti tuotettu jäähdytysenergia jaetaan rakennuksen jäähdytyslaitteisiin toisen putken tai putkiryhmän avulla. Keksinnön kohteena on lisäksi termisen energian jakelujärjestelmä.
Rakennusten jäähdyttämiseen käytetään nykyisin 15 yleisimmin kompressorikoneikkoon perustuvia jäähdytys- koneikkoja, jotka on hajautettu käyttöpaikoille. Kylmäteho tuotetaan niissä sähköllä. Rakennusten jäähdytyksen osuus sähkönkulutuksesta on nykyisin jo merkittävä, esimerkiksi Etelä-Euroopan maissa sähkönkulutuksen huippu on kesällä. 20 Kulutus sattuu lisäksi tuotannon kannalta epäedulliseen ajankohtaan. Sähkön tuotannon yhteydessä väistämättä syntyvälle lämmölle ei ole lämpimän käyttöveden lisäksi juuri muuta käyttöä, vaan se joudutaan lauhduttamaan vesistöihin esimerkiksi merivesilauhduttimilla tai ilmaan jäähdytys-25;v tornien avulla.
Jäähdytystehoa pystyttäisiin tuottamaan myös sähköntuotannon jätelämmöllä ns. absorptiokoneikoissa, joista tunnetuimpia ovat litiumbromidi/vesi- ja ammoniakki/vesi-' koneikot. Näillä pystyttäisiin pienentämään sähkönkulutus- 30 ta ja siten mm. C02-päästöjä sekä saamaan nyt täysin huk- * · : · kaan menevä jätelämpö hyötykäyttöön.
Edullisimmin voitaisiin kylmän tuotanto järjestää ' ns. kaukokylmäjärjestelmänä, jossa kylmäteho tuotettaisiin keskitetysti voimalaitoksissa ja saatettaisiin käyttäjille 35 putkiverkolla samaan tapaan kuin kaukolämpö. Tällä olisi 2 98858 edullinen vaikutus mm. huoltokustannuksiin, jotka nykyisissä hajautetuissa järjestelmissä ovat korkeat, käyttövarmuuteen, satunnaisten kuormitushuippujen vaikutuksen tasoittumiseen jne.
5 Kauko ky lmäjär jestelmien yleistymisen ovat kuitenkin estäneet korkeat investointikustannukset. Vaikka tällä tavoin tuotetun kylmän kWh-hinta onkin alhainen sähkön hintaan verrattuna, jää käyttötuntimäärä liian alhaiseksi peittämään investointikustannukset niillä ilmastointivyö-10 hykkeillä, joille kaukolämpöä kannattaa rakentaa. Niinpä esimerkiksi Suomeen ei tällaisia järjestelmiä ole rakennettu. Niitä on eniten Japanissa, Koreassa ja Yhdysvalloissa.
Samanaikaisesti jätetyssä FI-patenttihakemuksessa 15 940342 on esitetty termisen energian jakelujärjestelmä, jossa jakeluverkon kustannuksia pystytään olennaisesti pienentämään siten, että jäähdytys-ja lämmitysvedelle käytetään yhteistä paluuputkea. Em. hakemuksessa on esitetty lisäksi sovellutusmuotoja, joita käyttäen kaukokylmäver-20 kon kustannuksia voidaan edelleen pienentää. Edellytyksenä on, että rakennuksen LVI-järjestelmä suunnitellaan Fl-pa-tenttihakemuksessa 921034 ja FI-patenttihakemuksessa 9155-11 esitettyjä periaatteita noudattaen.
Samanaikaisesti jätetyssä FI-patenttihakemuksessa 25 940343 on edelleen esitetty lämmönsiirtojärjestelmä, jota « · käyttäen erillisiä lämmönsiirtimiä rakennuksen jäähdytys-* * verkon ja kaukokylmäverkon välille ei tarvita lainkaan.
Tämä poistaa erään kaukokylmäjärjestelmän suurista kustan-' * nuseristä.
30 Järjestelmän suurimman kustannuserän muodostavat kuitenkin absorptiokoneikot lauhduttimineen. Niiden osuus kokonaisinvestoinnista on esimerkiksi Suomen kauppa- ja teollisuusministeriön ja Lämpölaitosyhdistyksen toimeksiannosta tehdyn, Keskitetty jäähdytys nimisen tutkimuksen 35 mukaan todettu olevan n. 50 %.
3 98858
Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja järjestelmä, joiden avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat pystytään eliminoimaan. Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän avulla. Keksinnön 5 mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että kylmäkoneikon lauhdeveden jäähdytyslaitteiden poistamiseksi tai niiden olennaiseksi pienentämiseksi jäähdytyskoneikon lauhdevetenä käytetään lämmitysenergiaa/jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän paluunestettä ja että ainakin osa jäähdy-10 tyskoneikosta poistuvasta lauhdevedestä syötetään suoraan takaisin lämmitysenergiaa/jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän paluunesteeseen Keksinnön mukainen järjestelmä on puolestaan tunnettu siitä, että kylmäkoneikon lauhdeveden jäähdytyslaitteiden poistamiseksi tai niiden olen-15 naiseksi pienentämiseksi jäähdytyskoneikko on sovitettu lauhdutettavaksi lämmitysenergiaa/jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän paluuputkesta otetun paluunesteen avulla ja että ainakin osa lauhdutukseen käytetystä nesteestä on sovitettu syötettäväksi suoraan takaisin paluuputkeen.
20 Keksinnön etuna on ennen kaikkea se, että absorp- tiokoneikon kokonaiskustannuksia pystytään pienentämään olennaisesti aiempaan tekniikkaan verrattuna ja näin parantamaan kaukokylmäjärjestelmän kannattavuutta merkittävästi. Absorptikoneikkoon tuotu lämpöteho pystytään käyt- ;,·,25 tämään kokonaisuudessaan uudelleen kaukolämmön menoveden esilämmitykseen. Lisäksi on huomattava, että keksinnön • · avulla vältytään kokonaan monilta teknisiltä ongelmilta, • · * ·” jotka liittyvät korroosioon, raakaveden käsittelyyn, hy- • · ♦ *·* ‘ gieniaan ja terveysriskeihin. Kun kaukokylmän rakentaminen 30 tulee käytännössä mahdolliseksi, saavutetaan lisäksi edel- • · • *·· lä esitetyt kaukokylmän edut.
• · · : Keksintöä ryhdytään selvittämään seuraavassa tar kemmin oheisessa piirustuksessa kuvattujen esimerkkien avulla, jolloin 4 98858 kuvio 1 esittää periaatteellisena kuvantona 2-kam-mioista absorptiokoneikkoa, kuvio 2 esittää periaatteellisena kuvantona kuvion 1 mukaisen koneikon kytkentää kaukokylmä- ja energiantuo-5 tantojärj es telinään, kuvio 3 esittää periaatteellisena kuvantona keksinnön mukaisen järjestelmän ensimmäistä sovellutusmuotoa ja kuvio 4 esittää periaatteellisena kuvantona keksinnön mukaisen järjestelmän toista sovellutusmuotoa.
10 Kuviossa 1 on esitetty tavanomainen 2-kammioinen litiumbromidi/vesi-absorptiokoneikko. Kuviossa 2 on puolestaan esitetty kuvion 1 mukaisen koneikon kytkentä kaukokylmä järjestelmään ja energiantuotantojärjestelmään. Kuvioon 1 on merkitty myös absorptiokoneikon eri kohdissa 15 vallitsevat lämpötilat. Selvyyden vuoksi kuviossa 2 ei ole esitetty jäähdykepiiriä.
Koneikko toimii periaatteessa seuraavalla tavalla. Koneikon keitinosassa 17, jossa on korkeampi paine, vesi ja litiumbromidi ovat liuoksena. Litiumbromidi keitetään 20 eroon liuoksesta kuumalla vedellä tai höyryllä, joka ote taan turbiinin 9 lauhdeputkesta 20 pumpulla 22 ja palautetaan takaisin lauhdeputkeen säätöventtiilin 21 kautta alemmassa lämpötilassa.
·.. Höyrystynyt litiumbromidi lauhdutetaan nesteeksi : .-.25 lauhdutinosassa 18, jossa sitä jäähdytetään lauhdutusve- *.·!. dellä, jota otetaan vedenjäähdyttimestä jäähdytysvesipum- • · '**. pulla 23 lauhdutinputken 25 ja säätöventtiilin 24 kautta.
• · · ··*· Nesteeksi lauhtunut litiumbromidi virtaa haihdutin- ··« • · · *·* * osaan 16, jossa se höyrystetään alhaisella paineella. Höy- 30 rystyminen sitoo lämpöä, joten saavutetaan kuvioon 1 mer- • · • ’·· kitty lämpötila. Kaukokylmäverkon paluuputkesta 2 pumpulla <«* il i 15 säätöventtiilin 14 kautta otettu vesi jäähdytetään haihdutinosassa 16 ja pumpataan kaukokylmän menoputkeen 3.
Absorptiokoneikossa litiumbromidi virtaa haihdutin-35 osasta 16 absorptio-osaan 19, jossa se absorboituu uudel- 5 98858 leen veden kanssa liuokseksi ja pumpataan pumpulla 23 takaisin keitto-osaan 17. Nesteyttäminen absorptio-osassa tapahtuu pumpun 23, venttiilin 24 ja putken 25 kautta otetulla lauhdutinvedellä jäähdyttämällä.
5 Lauhdutinveden jäähdytyslaitetta ei ole esitetty kuvioissa. Absorptiokoneikoissa lämmennyt vesi jäähdytetään yleensä merivesilämmönsiirtimissä, jäähdytystorneissa tai muissa vastaavissa laitteissa.
Tarkasteltaessa kuvioista 1 lämpötiloja absorp-10 tiokoneikon eri osissa havaitaan, että lauhdutusveden läm pötila on lähes sama kuin kaukokylmä-/kaukolämpöjärjestelmän paluuveden lämpötila.
Em. havainnosta lähtien onkin päädytty keksinnön perusoivallukseen, jonka mukaan erillisessä jäähdytyslait-15 teistossa tuotetun veden sijasta käytetäänkin absorptioko- neikon lauhdutusvetenä kaukolämpö-/kaukokylmäjärjestelmän paluuvettä, joka sidottuaan absorptiokoneikon ylilämmön palautetaan esilämmitettynä paluuputkeen käytettäväksi kuuman käyttöveden valmistukseen.
20 Edellä esitetyllä perusajatuksella pienennetään merkittävästi absorptiokoneikon investointikustannuksia. Aiemmin mainitun tutkimuksen mukaan lauhdutusveden jäähdy-;· tys on noin 30 % absorptiokoneikon kokonaiskustannuksista eli noin 15 % koko kaukokylmäjärjestelmän investoinneista.
25 Tämä kustannuserä pienenee kaikissa tapauksissa oleelli- « 1 *..! sesti, useimmiten sitä ei ole lainkaan.
• «
Edellä esitettyjen seikkojen lisäksi on huomattava, • · · että lauhdutinpiiri saadaan täysin suljetuksi ja päästään :·* ' kokonaan eroon tai vähennetään olennaisesti jäähdytysjär- 30 jestelmien korroosio-, likaantumis- ja tukkeutumisongelmia « ♦ • *·· ja niihin liittyviä kunnossapitokustannuksia. Vedenkäsit- telyyn liittyviä investointi- ja käyttökustannuksia ja/tai veden kulutusmaksuja ei keksintöä käytettäessä ole. Erityisenä jäähdytystorneihin liittyvänä ongelmana voidaan 35 mainita terveysriski, joka aiheutuu lähinnä legionellabak- 6 98858 teerien ja muiden vastaavien bakteerien kasvusta jäähdy-tystorneissa. Myös em. epäkohta poistuu tai ainakin vähenee olennaisesti keksinnön avulla.
Edellä esitetyt seikat on esitetty selventämään 5 keksinnön taustaa ja lähtökohtia.
Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen järjestelmän ensimmäinen sovellutusmuoto. Kuviossa 3 kaukoläm-pö/kylmäjärjestelmän paluuputkesta 2 otetaan vesi putken 34 ja säätöventtiilin 24 kautta pumpulla 23 ja painetaan 10 absorptiokoneikon absorptio-osaan 19 ja edelleen lauhdu- tinosaan 18. Pääosa vedestä johdetaan palautusputken 26 kautta takaisin kaukolämpö-/kaukokylmäjärjestelmän paluu-putkeen 2. Mikäli täyttä jäähdytystehoa ei tarvita, palautetaan osa vedestä kierrätysputken 25 kautta takaisin 15 pumpulle 23.
Kaukolämmön paluuputkeen 2 palautusputken 26 kautta pumpattu, n. 40 °C:seen esilämmitetty vesi sekoittuu siihen paluuveden osaan, jota venttiilin 14 ja pumpun 15 avulla ei ole otettu jäähdytettäväksi absorptiokoneikon haihdu-20 tinosassa 16 ja johdettavaksi kaukokylmävetenä kaukokylmän menoputkeen 3. Sekoittunut vesi pumpataan säätöventtiilin 28 kautta pumpulla 27 lämmönsiirtimeen 11, jossa se lämmitetään kesäaikaan n. 65 - 75 °C:een lämpötilaan ja johde-;· taan kaukolämmön menoputkeen 1. Venttiili 7 sulkee kesällä ·.·.·. 25 kaukolämpöputken 1 ja kaukokylmäputken 3 välisen putken, !···. joka avataan talvella jos kaukokylmäputkea 3 halutaan • · käyttää lämpövarastona tai kaukolämmön kuljetukseen.
Turbiinilta 9 tulevasta lauhteesta osa pumpataan • · · '·* ' pumpulla 22 absorptiokoneikon keitinosaan 17, jossa se 30 höyrystää litiumbromidin irti vedestä, ja edelleen säätö- : *·· venttiilin 21 kautta takaisin lauhdeputkeen. Sekoittunut
Ml V · lauhde virtaa lämmönsiirtimen 11 kautta lauhduttimeen 12, jota jäähdytetään esimerkiksi säätöventtiilin 30 kautta pumpulla 29 otetulla raakavedellä. Siitä vesi pumpataan ; 35 syöttövesipumpulla 13 höyrykattilaan 8, jossa kehitetty 7 98858 höyry johdetaan putkella 10 turbiiniin 9, jossa höyry lauhtuu ja palaa lauhdeputkeen 20.
Kaukolämpövesi johdetaan putkella 1 rakennusten 4 lämpöä kuluttaviin laitteisiin 6, yleensä kesällä käyttö-5 vesilämmönsiirtimiin. Vastaavasti kaukokylmävesi johdetaan putkella 3 jäähdytystehoa vaativiin laitteisiin 5, yleensä ilmastointilaitosta palveleviin lämmönsiirtimiin. Molemmista em. laitteista vesi palaa yhteiseen paluuputkeen 2.
Keksinnön soveltamiseen liittyy se ongelma, että 10 käyttöveden kulutus rakennuksissa vaihtelee voimakkaasti ja lisäksi vuorokausitasolle laskettu kulutus jäähdytystä vaativissa rakennuksissa ei riitä peittämään absorptioko-neikon jäähdytykseen tarvittavaa vesivirtaa, jos veden lämpötila ennen koneikkoa on +25 °C ja sen jälkeen +40 °C 15 ja jos menoveden lämpötila on 65 °C.
Yleensä kuitenkin yhdyskunnissa lauhkealla vyöhykkeellä suurimpaan osaan rakennuksia ei jäähdytystä rakenneta, esimerkiksi asuintaloissa jäähdytys on erittäin harvinainen. Suuri osa rakennuksista tulee lisäksi toimeen 20 evaporatiivisella jäähdytyksellä. Esimerkiksi Suomessa kaikista uudisrakennuksista alle 10 %:iin tulee koneellinen jäähdytys. Näissäkin rakennuksissa tarvitaan kuitenkin :· käyttövettä. Yleensä käyttöveden kokonaiskulutus yhdyskun- nissa riittää peittämään jäähdytystä vaativia rakennuksia 25 palvelevan absorptiokoneikon jäähdytysveden tarpeen. Tätä osoittamaan on kuvioon 3 piirretty kaukolämpöputki 1 ja • · paluuputki piirretty jatkumaan jäähdytystä vaativien ra- • · · ·;;] kennusten 4 ohi. Kuvio 3 kuvaa myös sitä, että yleensä *·* * kaukokylmäverkko kannattaa rakentaa vain yhdyskuntien 30 ydinkeskustaan.
• *·· Jos kuitenkaan jossain erikoistapauksessa käyttöve- : Γ: den kulutus ei ole riittävä, voidaan keksinnön periaatetta soveltaa kuvion 4 mukaisesti. Kuviossa 4 absorptiokoneikon jäähdytyspiirin kierrätysputkeen on sijoitettu lauhdutin ; 35 32, jossa kierrätysvettä jäähdytetään esimerkiksi pumpulla 8 98858 31 säätöventtiilin 33 kautta kierrätettävän raakaveden avulla. Lauhdutin 32 on joka tapauksessa kooltaan vain murto-osa tavanomaisen järjestelmän lauhduttimen koosta. Tällä ratkaisulla säästetään edelleen merkittävästi inves-5 toinneissa, mutta muut tekniset edut menetetään osittain.
On kuitenkin muistettava, että lauhdutin 32 on käytössä vain lyhyen ajan huippukuormitustilanteessa, joten tukkeu-tumis-, korroosio- ym. ongelmat ovat selvästi pienempiä kuin tavanomaisissa laitoksissa, samoin raakavesikustan-10 nukset jne.
Verkko pystyy varastointikapasiteetillaan tasaamaan käyttöveden kulutuksen lyhytaikaiset 1-2 tunnin huiput. Sensijaan pitempiaikaisten huippujen tasaus on ongelmallisempaa. Toimisto-, liike- ja julkisissa rakennuksissa 15 käyttöveden kulutushuippu ja jäähdytyksen huipputeho sat tuvat päällekkäin ja kompensoivat toisiaan. Sensijaan asuinrakennuksissa, joiden käyttöveden kulutusta jouduttaisiin käyttämään hyväksi, tilanne on toinen.
Asuinrakennusten käyttöveden kulutus arkipäivinä 20 kello 7 ja 15 välisenä aikana on melko tasainen ja alkaa sitten nousta. Huippu on noin kello 21. Yöllä kulutus on pieni.
: Konttoritilan jäähdytystarve alkaa jo kello 9, saa- ·’: vuttaa maksimin kello 11 ja pysyy tällä tasolla kello 18 25 asti, sekä loppuu kello 20. Kulutus on tasainen johtuen '.···. evaporatiivisen jäähdytyksen huippua leikkaavasta ominai- • · suudesta.
• · · Käyttöveden huippukulutuksen ja jäähdytystarpeen • · · *** * huipputehon välillä on niin suuri vaihesiirto, ettei kau- 30 kokylmäverkko pysty sitä kompensoimaan. Edellä esitetty • · : *·· ongelma voidaan poistaa järjestelmään tai sen yhteyteen • · * V ; sopivasti sijoitetun kylmävarajan avulla.
Keksintöä on kuvattu edellä tietynlaisten sovellutusesimerkkien avulla. Keksintöä ei kuitenkaan ole miten- 35 kään rajoitettu oheisiin esimerkkeihin, vaan keksintöä 9 98858 voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa täysin vapaasti. Näin ollen on selvää, että keksinnön mukaisen järjestelmän ei välttämättä tarvitse olla juuri sellainen kuin kuvioissa on esitetty, vaan muunlaisetkin ratkaisut 5 ovat mahdollisia. Kaikkia sinänsä tunnettuja putkikytken- töjä voidaan käyttää keksinnön yhteydessä. Absorptiokonei-kon sijasta voidaan käyttää myös muita tunnettuja jäähdy-tyskoneikkoja, mikäli lauhdeveden lämpötila on sopiva jne.
• · • · · • · • · • · · « · · • 1 1 · • « · « • · %
• · I
• · • · • · · · · • · · • · ·

Claims (6)

10 98858
1. Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä, jossa rakennusten (4) lämmittämiseen keskite-5 tysti tuotettu, lämmönsiirtonesteeseen sidottu lämmitys- energia jaetaan rakennuksiin sovitettuihin lämmityslait-teisiin (6) yhden putken tai putkiryhmän (1) avulla ja vastaavasti absorptioperiaatteella toimivan jäähdytys-koneikon (16-19) avulla keskitetysti tuotettu jäähdytys-10 energia jaetaan rakennuksen jäähdytyslaitteisiin (5) toi sen putken tai putkiryhmän (3) avulla, tunnettu siitä, että kylmäkoneikon lauhdeveden jäähdytyslaitteiden poistamiseksi tai niiden olennaiseksi pienentämiseksi jäähdytyskoneikon (16-19) lauhdevetenä käytetään lämmi-15 tysenergiaa/jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän pa- luunestettä (2) ja että ainakin osa jäähdytyskoneikosta (16-19) poistuvasta lauhdevedestä syötetään suoraan takaisin lämmitysenergiaa/jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän paluunesteeseen (2).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että jäähdytyskoneikon (16-19) jäähdy-tyspiirin kierrätysvettä jäähdytetään lauhduttimen (32) ·!' avulla.
.;· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että lauhdevettä käytetään kauko- lämmön kuuman menoveden valmistukseen.
• · • · **! 4. Termisen energian jakelujärjestelmä, jossa ra- • · · kennusten (4) lämmittämiseen keskitetysti tuotettu, läm- • · * ’·’ ' mönsiirtonesteeseen sidottu lämmitysenergia on sovitettu 30 jaettavaksi rakennuksiin sovitettuihin lämmityslaitteisiin • · : *· (6) yhden putken tai putkiryhmän (1) avulla ja vastaavasti * · · V ; absorptioperiaatteella toimivan jäähdytyskoneikon (16-19) avulla keskitetysti tuotettu jäähdytysenergia on sovitettu jaettavaksi rakennuksen jäähdytyslaitteisiin (5) toisen 35 putken tai putkiryhmän (3) avulla, tunnettu siitä, 98858 11 että kylmäkoneikon lauhdeveden jäähdytyslaitteiden poistamiseksi tai niiden olennaiseksi pienentämiseksi jäähdytys-koneikko (16-19) on sovitettu lauhdutettavaksi lämmitysenergiaa/ jäähdytysenergiaa siirtävän järjestelmän pa-5 luuputkesta (2) otetun paluunesteen avulla ja että ainakin osa lauhdutukseen käytetystä nesteestä on sovitettu syötettäväksi suoraan takaisin paluuputkeen (2).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyskoneikon (16-19) 10 jäähdytyspiirin kierrätysputkeen (25) on sovitettu lauhdu tin (32) .
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lauhdutukseen käytetty neste on sovitettu käytettäväksi kaukolämmön kuuman meno- 15 veden valmistukseen. • · • · · • ♦ « · • ·♦ • · · »»»» ·♦· • ♦ * • « I ♦ · • · • · · « * · • · · • · · 12 98858
FI940344A 1994-01-24 1994-01-24 Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä FI98858C (fi)

Priority Applications (18)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI940344A FI98858C (fi) 1994-01-24 1994-01-24 Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä
CA002181574A CA2181574A1 (en) 1994-01-24 1995-01-20 A method concerning a thermal energy distribution system, and a thermal energy distribution system
CZ19962163A CZ290405B6 (cs) 1994-01-24 1995-01-20 Způsob rozvádění tepelné energie a zařízení k provádění tohoto způsobu
AU14192/95A AU1419295A (en) 1994-01-24 1995-01-20 A method concerning a thermal energy distribution system, and a thermal energy distribution system
AT95905667T ATE175264T1 (de) 1994-01-24 1995-01-20 Verfahren hinsichtlich einer thermischen energieverteilungsanordnung und thermische energieverteilungsanordnung
CN95191328A CN1139478A (zh) 1994-01-24 1995-01-20 关于热能分配系统的方法，和热能分配系统
SK958-96A SK95896A3 (en) 1994-01-24 1995-01-20 A method of thermal energy distribution and device for carrying out this method
DE69507013T DE69507013T2 (de) 1994-01-24 1995-01-20 Verfahren hinsichtlich einer thermischen energieverteilungsanordnung und thermische energieverteilungsanordnung
ES95905667T ES2128707T3 (es) 1994-01-24 1995-01-20 Un metodo relativo a un sistema de distribucion de energia termica, y un sistema de distribucion de energia termica.
EE9600082A EE9600082A (et) 1994-01-24 1995-01-20 Meetod soojusenergia jaotamiseks ning soojusenergia jaotussüsteem
PCT/FI1995/000026 WO1995020133A1 (en) 1994-01-24 1995-01-20 A method concerning a thermal energy distribution system, and a thermal energy distribution system
JP7519368A JPH09507705A (ja) 1994-01-24 1995-01-20 熱エネルギ分配システムに関する方法、および熱エネルギ分配システム
DK95905667T DK0740760T3 (da) 1994-01-24 1995-01-20 Fremgangsmåde vedrørende et termisk energifordelingssystem og termisk energifordelingssystem
EP95905667A EP0740760B1 (en) 1994-01-24 1995-01-20 A method concerning a thermal energy distribution system, and a thermal energy distribution system
PL95315524A PL177377B1 (pl) 1994-01-24 1995-01-20 Sposób rozdzielania energii cieplnej i układ rozdzielczy energii cieplnej
NO963070A NO963070L (no) 1994-01-24 1996-07-23 Fremgangsmåte ved et fordelingsystem for termisk energi, og et fordelingsystem for termisk energi
BG100740A BG100740A (en) 1994-01-24 1996-07-24 Method and system of heat energy distribution
KR1019960703980A KR970700849A (ko) 1994-01-24 1996-07-24 열에너지 분배방법 및 그 장치(a method concerning a thermal energy distribuition system, and a themal energy distribuition system)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI940344A FI98858C (fi) 1994-01-24 1994-01-24 Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä
FI940344 1994-01-24

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI940344A0 FI940344A0 (fi) 1994-01-24
FI940344A FI940344A (fi) 1995-07-25
FI98858B FI98858B (fi) 1997-05-15
FI98858C true FI98858C (fi) 1997-08-25

Family

ID=8539683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI940344A FI98858C (fi) 1994-01-24 1994-01-24 Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä

Country Status (18)

Country Link
EP (1) EP0740760B1 (fi)
JP (1) JPH09507705A (fi)
KR (1) KR970700849A (fi)
CN (1) CN1139478A (fi)
AT (1) ATE175264T1 (fi)
AU (1) AU1419295A (fi)
BG (1) BG100740A (fi)
CA (1) CA2181574A1 (fi)
CZ (1) CZ290405B6 (fi)
DE (1) DE69507013T2 (fi)
DK (1) DK0740760T3 (fi)
EE (1) EE9600082A (fi)
ES (1) ES2128707T3 (fi)
FI (1) FI98858C (fi)
NO (1) NO963070L (fi)
PL (1) PL177377B1 (fi)
SK (1) SK95896A3 (fi)
WO (1) WO1995020133A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI100270B (fi) * 1995-10-17 1997-10-31 Abb Installaatiot Oy Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon tuottamiseksi
FI100431B (fi) * 1995-10-17 1997-11-28 Abb Installaatiot Oy Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon tuottamisen yhteydessä
FI103149B (fi) * 1995-10-17 1999-04-30 Abb Installaatiot Oy Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon ja lämmitystehon tuottamiseksi
FI100269B (fi) * 1995-10-17 1997-10-31 Abb Installaatiot Oy Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon tuottamiseksi
EP1870646B1 (de) * 2006-06-19 2019-08-14 Fritz Egger GmbH & Co. OG Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kondensationswärme aus einem thermodynamischen Kreisprozess
AU2010262686B2 (en) * 2009-06-16 2015-09-24 Dec Design Mechanical Consultants Ltd. District energy sharing system
CN103017269B (zh) * 2012-12-14 2015-06-24 东南大学常州研究院 溶液除湿再生热湿独立处理空调装置及其节能运行方法
DE102013201639A1 (de) * 2013-01-31 2014-07-31 Siemens Aktiengesellschaft ORC-Anlage mit verbesserter Wärmebereitstellung
EP3165831A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-10 E.ON Sverige AB A district thermal energy distribution system
RU2710633C2 (ru) * 2015-11-04 2019-12-30 Э.Он Свериге Аб Локальный теплопотребляющий блок и локальный теплогенерирующий блок для районной системы распределения тепловой энергии
EP3267119A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-10 E.ON Sverige AB Combined heating and cooling system
EP3267118A1 (en) 2016-07-07 2018-01-10 E.ON Sverige AB Heating system
EP3296647A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-21 E.ON Sverige AB Energy distributing system
DE102019134349A1 (de) * 2019-12-13 2021-06-17 Wolfgang Jaske und Dr. Peter Wolf GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Wolfgang Jaske, 49811 Lingen; Dr. Peter Wolf, 26209 Hatten) Gebäudesystem zur Klimatisierung und Wärmeversorgung
FR3116888B1 (fr) * 2020-12-02 2023-01-27 Commissariat Energie Atomique Sous-station pour source de chaleur et procédé de fonctionnement associé

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853172A (en) * 1972-11-13 1974-12-10 A Mcfarlan Air conditioning system and method
US4054035A (en) * 1976-08-16 1977-10-18 American Air Filter Company, Inc. Ventilation air tempering device
GB1602219A (en) * 1977-08-17 1981-11-11 Canada Square Management Ltd Heating and cooling system
US4241783A (en) * 1978-06-26 1980-12-30 Rockwell International Corporation Heating and cooling system
FI92867C (fi) * 1991-11-22 1997-07-08 Suomen Puhallintehdas Oy Ilmastointilaitteisto huonetiloja varten

Also Published As

Publication number Publication date
DE69507013T2 (de) 1999-05-12
CN1139478A (zh) 1997-01-01
CA2181574A1 (en) 1995-07-27
AU1419295A (en) 1995-08-08
PL315524A1 (en) 1996-11-12
SK95896A3 (en) 1997-05-07
CZ290405B6 (cs) 2002-07-17
FI940344A0 (fi) 1994-01-24
FI98858B (fi) 1997-05-15
DK0740760T3 (da) 1999-08-30
WO1995020133A1 (en) 1995-07-27
JPH09507705A (ja) 1997-08-05
NO963070D0 (no) 1996-07-23
ES2128707T3 (es) 1999-05-16
PL177377B1 (pl) 1999-11-30
KR970700849A (ko) 1997-02-12
DE69507013D1 (de) 1999-02-11
EP0740760A1 (en) 1996-11-06
EP0740760B1 (en) 1998-12-30
NO963070L (no) 1996-08-23
EE9600082A (et) 1996-12-16
CZ216396A3 (en) 1997-02-12
BG100740A (en) 1997-02-28
ATE175264T1 (de) 1999-01-15
FI940344A (fi) 1995-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI98858C (fi) Menetelmä termisen energian jakelujärjestelmän yhteydessä ja termisen energian jakelujärjestelmä
FI56438C (fi) Foerfarande och anordning foer vaermning av fluider i olika kretsar
EA023211B1 (ru) Гибридная система охлаждения
FI106577B (fi) Sovitelma lämmitys- ja jäähdytystehon siirtämiseksi
US8844517B2 (en) Solar hot water and recovery system
CN101776401B (zh) 自然通风直接水膜蒸发空冷凝汽系统
FI98857C (fi) Menetelmä ja järjestelmä lämmitys- ja/tai jäähdytystehon siirtämiseksi
US6364002B1 (en) Heat storage apparatus
JP2000146356A (ja) 分散型ヒートポンプ装置による地域冷暖房システム
FI129736B (fi) Kaukolämpöjärjestelmä
JP2009168256A (ja) 複合型空調システム
CN108534570A (zh) 一种吸收式大温差换热机组
FI103149B (fi) Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon ja lämmitystehon tuottamiseksi
FI102565B (fi) Menetelmä jäähdytystehon tuottamiseksi
FI100431B (fi) Menetelmä ja sovitelma jäähdytystehon tuottamisen yhteydessä
FI113203B (fi) Tapa pumpata lämpöä jäähdytysjärjestelmässä, erityisesti kaukojäähdytysverkossa kiertävästä vedestä siten syntyneen hukkalämmön talteenottamiseksi sekä laite tätä varten
RU2338969C1 (ru) Способ утилизации теплоты неочищенных сточных вод
FI109052B (fi) Menetelmä ja sovitelma termisen jäte-energian talteenottamiseksi
CZ116498A3 (cs) Způsob a zařízení pro výrobu chladu
FI120752B (fi) Kiinteistötekniikkajärjestelmä
FI61755B (fi) Anlaeggning foer oeverfoering av vaerme-energi fraon fraonluften i en byggnad till uppvaermningscirkulationsvattnet
SU1467358A2 (ru) Теплообменное устройство
CZ116598A3 (cs) Způsob a zařízení pro výrobu chladu
CN1619231A (zh) 热泵锅炉冷气机
PL205418B1 (pl) Układ zasilania szczytowego wymiennika ciepła w układzie turbiny parowej

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MA Patent expired