<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energsecurity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность и безопасность энергетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety and Reliability of Power Industry</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1999-5555</issn><issn pub-type="epub">2542-2057</issn><publisher><publisher-name>ООО «НПО Энергобезопасность»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24223/1999-5555-2019-12-2-106-112</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energsecurity-639</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DESIGN, RESEARCH, CALCULATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Экспериментальные исследования режимов работы термогидравлического распределителя</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Experimental research of thermohydraulic dispatcher operating regimes</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Романов</surname><given-names>Д. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Romanov</surname><given-names>D. O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Красноказарменная, 14, 111250, г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14 Krasnokazarmennaya str., 111250, Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">dimrom09@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Яворовский</surname><given-names>Ю. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yavorovsky</surname><given-names>Y. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Красноказарменная, 14, 111250, г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14 Krasnokazarmennaya str., 111250, Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смирнов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Smirnov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Красноказарменная, 14, 111250, г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14 Krasnokazarmennaya str., 111250, Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Power Engineering Institute</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>08</month><year>2019</year></pub-date><volume>12</volume><issue>2</issue><fpage>106</fpage><lpage>112</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Романов Д.О., Яворовский Ю.В., Смирнов В.В., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Романов Д.О., Яворовский Ю.В., Смирнов В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Romanov D.O., Yavorovsky Y.V., Smirnov V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.sigma08.ru/jour/article/view/639">https://www.sigma08.ru/jour/article/view/639</self-uri><abstract><p>Транспортировка теплоносителя в системах теплоснабжения является областью со значительным потенциалом энергосбережения, который может быть достигнут за счет применения термогидравлического распределителя (ТГР). ТГР конструктивно представляет собой вертикальную перемычку большого диаметра, которая имеет малое гидравлическое сопротивление относительно сопротивлений подключенных к нему контуров. Совместная установка ТГР и насосов с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) позволяет снизить или полностью устранить потери электрической мощности при дросселировании избыточного напора в системах теплоснабжения. Это приводит к уменьшению давления в тепловых сетях, что положительно сказывается на надежности эксплуатации трубопроводов. Однако возможности дальнейшего рационального применения ТГР в системах централизованного теплоснабжения ограничиваются недостаточным количеством теоретических и экспериментальных исследований. В статье представлены результаты экспериментальных исследований режимов работы ТГР. Были проверены и подтверждены уже известные особенности работы ТГР, а также обнаружены новые закономерности при работе ТГР в перепускном и смесительном режимах, при различных типах подключения первичного контура — при работе с конденсационным и неконденсационным котлом. Предложены упрощенные модели для описания перепускного и смесительного режимов работы ТГР. С помощью модели перепускного режима можно оценить температуру в обратном патрубке первичного контура с погрешностью не более 1%, а с помощью модели смесительного режима можно находить значения температур в подающих патрубках вторичных контуров с погрешностью не более 2%.</p><p>Результаты исследований могут быть использованы для дальнейшего совершенствования на основе ТГР как традиционных систем теплоснабжения, так и перспективных (низкотемпературных низконапорных систем теплоснабжения). </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Heat carrier transportation in district heating (DH) systems is an issue of a significant energy saving potential. This potential can be achieved by applying a thermohydraulic dispatcher (THD) into DH systems. THD is a vertical or horizontal shunt pipe of a large diameter with relatively low hydraulic resistance in comparison with that of connected circuits. Installation of THD along with distributed variable speed pumps in DH systems can lead to reducing or even eliminating electric energy losses caused by throttling of redundant hydraulic head. It also leads to decreasing pressure in heat supply network which improves reliability of the network. But the opportunity of further rational implementation of THD in DH systems is limited because of insufficient amount of theoretical and experimental research. This paper is concerned with the experimental research of THD operating regimes. Already known aspects of THD operation were checked and proved. New dependencies were obtained for bypassing regime and for mixing regime of THD. Besides, different types of the primary circuit connection to THD were considered: connection for non-condensing boilers and connection for condensing boilers. Simplified models describing bypassing and mixing regimes of THD were proposed. It is possible to estimate return temperature of primary circuit with the help of the bypassing regime model with an error less than 1%. At the same time the mixing regime model is suitable for finding supply temperatures of primary circuits with an error less than 2%.</p><p>The results of this paper can be used for further research and development of DH systems with THD. Such systems could be traditional as well as prospective ones (low temperature and pressure DH systems). </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>термогидравлический диспетчер</kwd><kwd>резервная гидравлическая головка</kwd><kwd>низкотемпературные и напорные системы централизованного теплоснабжения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>thermohydraulic dispatcher</kwd><kwd>redundant hydraulic head</kwd><kwd>low temperature and pressure district heating systems</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Результаты работы, представленные в статье, получены в ходе выполнения НИР в рамках государственного задания № 13.9613.2017/8.9.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волков А. В., Парыгин А. Г., Рыженков В. А. и др. Получение электрической энергии в системах тепло- и водоснабжения на основе рекуперации избыточного магистрального давления. Новости теплоснабжения 2007; (10): 46–50.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volkov A. V., Parygin A. G., Ryzhenkov V. A. et al. Receiving of electric energy in district heating systems based on redundant main line pressure recuperation. Novosti teplosnabzheniya 2007; (10): 46– 50. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волков А. В., Рыженков В. А., Парыгин А. Г. и др. Повышение надежности и экономичности систем централизованного теплоснабжения на основе эффективного использования избыточного магистрального давления. Надежность и безопасность энергетики 2010; (2): 45–47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volkov A. V., Ryzhenkov V. A., Parygin A. G. et al. Increasing of reliability and efficiency of district heating systems based on effective utilisation of redundant main line pressure. Nadezhnost' i bezopasnost' energetiki 2010; (2): 45–47. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черненков В. П., Макаров Д. А., Лихачев И. Д. и др. Повышение энергетической эффективности системы теплоснабжения с помощью устройства для рекуперации дросселируемого напора. Вестник инженерной школы ДВФУ 2018; (2): 86–91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chernenkov V. P., Makarov D. A., Lihachev I. D. et al. Increasing the energy efficience of the heat supply system with the help of the device for recuperation of throttling head. FEFU: School of engineering bulletin 2018; (2): 86–91. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yan A., Zhao J., An Q. et al. Hydraulic performance of a new district heating systems with distributed variable speed pumps. Applied Energy 2013; (112): 876–885.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yan A., Zhao J., An Q. et al. Hydraulic performance of a new district heating systems with distributed variable speed pumps. Applied Energy 2013; (112): 876–885.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sheng X., Duanmu L. Electricity consumption and economic analyses of district heating system with distributed variable speed pumps. Energy and Buildings 2016; (118): 291–300.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sheng X., Duanmu L. Electricity consumption and economic analyses of district heating system with distributed variable speed pumps. Energy and Buildings 2016; (118): 291–300.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wang H., Wang H., Zhu T. A new hydraulic regulation method on district heating system with distributed variable speed pumps. Energy Conversion and Management 2017; (147): 174–189.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wang H., Wang H., Zhu T. A new hydraulic regulation method on district heating system with distributed variable speed pumps. Energy Conversion and Management 2017; (147): 174–189.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сенников В. В., Генварев А. А., Яворовский Ю. В. и др. Применение термогидравлического распределителя в тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения. Вестник ИГЭУ 2012; (5): 1–7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sennikov V. V., Genvarev А. А., Yavorovsky Y. V. et al. Application of Thermal Hydraulic Distributor in Substations of District Heating Systems. Vestnik IGEU 2012; (5): 1–7. (In Russ.) 8. Lund H., Werner S. et al. 4th Generation District Heating (4GDH). Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems. Energy 2014; (68): 1–11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lund H., Werner S. et al. 4th Generation District Heating (4GDH). Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems. Energy 2014; (68): 1–11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lund H., Duic N. Smart energy systems and 4th generation district heating. Energy 2016; (110): 1–4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lund H., Duic N. Smart energy systems and 4th generation district heating. Energy 2016; (110): 1–4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Romanov D. O., Yavorovsky Y. V. et al. Experimental research and numerical simulation of thermohydraulic dispatcher operating regimes. В: Energy saving — theory and practice: Materials of 9th International school-seminar of young scientists and specialists. М.: Izdatelsky dom MEI 2018. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Романов Д. О., Яворовский Ю. В. и др. Экспериментальные исследования и численное моделирование режимов работы термогидравлического распределителя. В: Энергосбережение — теория и практика: Труды Девятой Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов. М.: Издательский дом МЭИ 2018.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Романов Д. О., Яворовский Ю. В. и др. Экспериментальные исследования и численное моделирование режимов работы термогидравлического распределителя. В: Энергосбережение — теория и практика: Труды Девятой Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов. М.: Издательский дом МЭИ 2018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
