Система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений


 


Владельцы патента RU 2535899:

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" (RU)

Система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений. Источником электроэнергии является фотоэлектрическая батарея (16), бесперебойность питания обеспечивается аккумуляторной батареей (21) и ветрогенераторной установкой (17), заряд батареи (21) от них происходит через коммутатор (20); источниками тепла являются блок солнечных коллекторов (10) и ветрогенераторная установка (17), соединенная с электронагревателем (19) в тепловом аккумуляторе (3), нагреваемый в коллекторе (10) воздушный поток передает теплоту через контур (12) в помещение и/или в теплообменник (13) в аккумуляторе (3) с водой, подача тепла в отопительные приборы помещения регулируется вентилями (34) и (35), насосом (25) и тепловым насосом (1), который поддерживает температуру на выходе его конденсатора, а поток теплоносителя регулируется насосом (25) и вентилями (34) и (35), контроль подачи тепла потребителям ведется датчиками температуры. Все датчики тепловой и электрической нагрузок, исполнительные механизмы в тепловых контурах системы и их разобщительная арматура соединены с автоматической системой управления (41), которая обрабатывает сигналы, определяет алгоритм поведения всех элементов и вырабатывает сигналы управления. Технический результат: повышение надежности, увеличение эффективности работы теплового насоса и системы в целом, повышение экономичности. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам энергоснабжения и предназначено для автономного тепло-, электро- и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений.

Широко известны разнообразные энергосистемы на экологически чистых возобновляемых источниках энергии (ветра, солнца и т.д.). Однако нестабильность потока энергии в каждом данном источнике (изменение силы ветра, климатические и сезонные колебания потока световой энергии) создает проблемы обеспечения качества подаваемой потребителю энергии. Для некоторого сглаживания колебаний генерируемой мощности, вызванных нестабильностью потока энергии в источнике, и согласования ее с режимом электропотребления с различной степенью эффективности используются аккумуляторы энергии.

Известна автономная энергетическая установка на возобновляемом источнике энергии, включающая преобразователь энергии возобновляемого источника в электрическую, электроаккумуляторную батарею, тепловой аккумулятор, электротехническое устройство для перераспределения энергии между электрической аккумуляторной батарей и тепловым аккумулятором (патент РФ №2095913 "Способ работы автономной энергетической установки на возобновляемом источнике энергии", МПК6 H02J 15/00, F03D 9/02, H02J 7/35, опубл. 1997 г.). Однако недостатком ее является низкое качество и надежность тепло- и электроснабжения, недостаточная эффективность установки в целом.

Известна система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений, наиболее близкая к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков, выбранная в качестве прототипа. Известная система содержит ветрогенераторную установку для выработки электроэнергии, связанную с потребителями электрической энергии; аккумулятор электрической энергии, связанный с ветрогенераторной установкой и потребителями электрической энергии; установку для преобразования солнечной энергии в тепловую (блок солнечных коллекторов) и тепловой аккумулятор, связанные с потребителями тепловой энергии. Новизной известного решения является то, что оно дополнительно содержит работающий от ветрогенераторной установки тепловой насос, связанный с потребителями тепловой энергии; инвертор, через который аккумулятор электрической энергии подключен к потребителям электроэнергии; датчик-регулятор состояния аккумулятора электрической энергии, электрически связанный с аккумулятором электрической энергии, ветрогенераторной установкой и потребителями электроэнергии; утилизатор теплоты сточных вод; коллектор тепла Земли и автоматическую систему управления, соединенную через соответствующие датчики тепловой и электрической нагрузок с исполнительными механизмами. При этом установка для преобразования солнечной энергии в тепловую содержит такой блок солнечных коллекторов, который связан по жидкому теплоносителю, по меньшей мере, с двумя теплообменниками, один из которых расположен в тепловом аккумуляторе, а другой - в теплообменном аппарате, связанном по теплоносителю с коллектором тепла Земли; тепловой насос содержит работающий от ветрогенераторной установки компрессор, по меньшей мере, два выносных испарителя, один из которых встроен в теплообменный аппарат, связанный по теплоносителю с коллектором тепла Земли, а другой выносной испаритель встроен в утилизатор теплоты сточных вод, и, по меньшей мере, два выносных конденсатора, один из которых встроен в бак горячей воды, а второй выносной конденсатор встроен в теплообменный аппарат, связанный по теплоносителю с потребителями тепловой энергии (патент РФ №2249125).

Недостатками известного решения являются:

Низкая надежность тепло- и электроснабжения, т.к. единственным источником электрической энергии является ветрогенератор, от которого получают питание электрические потребители и тепловой насос. Отсутствие ветра в течение определенного времени нередко приводит к размораживанию системы отопления, обесточиванию электрических потребителей. Отмечается недостаточная эффективность работы теплового насоса, т.к. основным средством повышения его коэффициента преобразования в известной системе является использование только энергии солнца, полученной от солнечных коллекторов через тепловой аккумулятор, а использование жидкого теплоносителя в солнечных коллекторах ведет к повышенному риску размораживания системы в случае использования воды или к высокой стоимости теплоносителя в случае использования антифризов, что удорожает систему.

Технической задачей, на которую направлено заявляемое техническое решение, является устранение указанных недостатков, а именно: повышение надежности тепло- и электроснабжения зданий и сооружений; увеличение эффективности работы теплового насоса и, как следствие, системы в целом;

повышение экономичности системы в целом за счет использования иного и дешевого теплоносителя в установке преобразования солнечной энергии.

Поставленная задача достигается тем, что в известной системе автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений, содержащей тепловой насос, связанный с потребителями тепловой энергии; тепловой аккумулятор с теплообменником и с датчиком тепловой нагрузки, предназначенный для обеспечения потребителей тепловой энергией; бак горячей воды с датчиком тепловой нагрузки; утилизатор теплоты сточных вод с датчиком тепловой нагрузки; коллектор тепла Земли; блок солнечных коллекторов для преобразования солнечной энергии в тепловую с датчиком тепловой нагрузки, передающий теплоту тепловому аккумулятору; причем тепловой насос содержит размещенный в нем компрессор, испаритель и конденсатор, гидравлически связанные с несколькими теплообменниками, из которых один теплообменник, связанный с испарителем, встроен в утилизатор теплоты сточных вод, а один из теплообменников, связанных с конденсатором, встроен в бак горячей воды; при этом система также содержит ветрогенераторную установку для выработки электроэнергии; аккумулятор электрической энергии, электрически связанный с ветрогенераторной установкой и потребителями электрической энергии; инвертор, через который аккумулятор электрической энергии подключен к потребителям электроэнергии; датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии, электрически связанный с аккумулятором электрической энергии и ветрогенераторной установкой и потребителями электроэнергии; тепловой насос и циркуляционные насосы с приводом от источника электроэнергии и разобщительно-регулировочную арматуру тепловых контуров системы; а также содержит автоматическую систему управления данной системой автономного электро- и теплоснабжения, соединенную со всеми датчиками тепловой и электрической нагрузок, с исполнительными механизмами и арматурой, в отличие от нее заявляемая система дополнительно содержит фотоэлектрическую батарею для выработки электроэнергии, подключенную к упомянутому датчику-регулятору контроля состояния аккумуляторной батареи электрической энергии; теплоэлектрический нагреватель, встроенный в тепловой аккумулятор и электрически связанный с ветрогенераторной установкой через коммутатор; другой коммутатор, служащий для подключения к аккумулятору электрической энергии через датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии фотоэлектрической батареи или ветрогенераторной установки; датчики температуры отапливаемого помещения и наружного воздуха. При этом теплообменник теплового аккумулятора выполнен в водовоздушном исполнении. Теплоносителем блока солнечных коллекторов является движущийся в нем воздушный поток; на одной из сторон блока солнечных коллекторов установлен приточный патрубок воздуха, а к другой, противоположной стороне блока солнечных коллекторов, примыкает проложенный внутри отапливаемого помещения воздухопровод, противоположная оконечность которого встроена в тепловой аккумулятор, сопряжена в нем с воздушной полостью водовоздушного теплообменника данного аккумулятора, а по выходу из данного теплообменника проложена через крышу теплового аккумулятора и вмонтирована в отапливаемое помещение. Система также дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым испарителем теплового насоса, встроенный в тепловой аккумулятор, другим дополнительным теплообменником, связанным гидравлически с данным испарителем, является коллектор тепла Земли. Также система дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым конденсатором теплового насоса, которым являются потребители тепловой энергии помещения. В воздухопровод системы встроен датчик тепловой нагрузки и вентилятор с приводом от источника электроэнергии для перемещения воздушного потока. На отводящем участке контура тепловой насос-теплообменник теплового аккумулятора установлен циркуляционный насос. На отводящем теплоноситель от конденсатора участке контура теплового насоса установлен другой циркуляционный насос, а непосредственно как перед этим циркуляционным насосом, так и после него на данном участке контура теплового насоса установлено по одному трехходовому вентилю, первый из которых имеет перемычку, соединяющую вентиль с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии перед входом участка в тепловой насос, а второй вентиль имеет ответвление на теплообменник потребителей тепловой энергии и на теплообменник бака горячей воды, отводящий участок которого соединен с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии. Отводящий к теплообменникам, связанным с испарителем, от теплового насоса участок контура имеет разветвления соответственно на теплообменник утилизатора теплоты сточных вод, теплообменник коллектора тепла Земли и на теплообменник теплового аккумулятора, а на отводящем от теплообменника коллекторе тепла Земли к тепловому насосу участке контура установлен упомянутый циркуляционный насос и до него два по ходу потока трехходовых вентиля, первый из которых соединен с отводящим участком теплообменника утилизатора теплоты сточных вод, а второй соединен с отводящим участком теплообменника теплового аккумулятора.

Причем на воздухопроводе системы установлены разобщительные заслонки, первая из которых установлена на приточном патрубке на входе в блок солнечных коллекторов теплоносителя, вторая - на патрубке перед входом в отапливаемое помещение и третья - перед входом воздухопровода в тепловой аккумулятор, а сами данные заслонки, трехходовые вентили, датчики нагрузок и исполнительные механизмы в тепловых контурах соединены с автоматической системой управления.

Ограничительные и отличительные признаки заявляемого изобретения в совокупности обеспечивают достижение поставленной технической задачи.

Технический результат, достигаемый в результате использования заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности электро- и теплоснабжения зданий и сооружений за счет применения в качестве источника электроэнергии для питания теплового насоса и электрических потребителей комбинированной электрической установки, состоящей из фотоэлектрической батареи, как основного источника электроэнергии, т.к. она не требуют прямых солнечных лучей, ей достаточно рассеянного света (который, в отличие от ветра, есть ежедневно), и в качестве дополнительного - ветрогенератора, соединенного с аккумуляторной батареей через другой (второй) коммутатор. Причем система автоматического управления в первую очередь обеспечивает подачу нужного количества энергии от ветрогенератора через коммутатор (первый) в тепловой аккумулятор посредством электронагревателя, а избыточной энергии - в электрическую аккумуляторную батарею (при ее разряде) для дальнейшего использования ее электропотребителями. Достигается увеличение эффективности работы теплового насоса за счет использования для повышения его коэффициента преобразования, кроме энергии солнца от солнечных коллекторов, также и энергии ветра за счет встроенного в тепловой аккумулятор электрического нагревателя, соединенного с ветрогенератором. Достигается повышение экономичности системы за счет использования воздуха в качестве теплоносителя в солнечных коллекторах и системы оптимального автоматического управления, позволяющей использовать часть нагретого воздуха для прямого отопления зданий и сооружений, а часть - для накопления энергии в тепловом аккумуляторе с целью повышения коэффициента преобразования теплового насоса. Воздух имеет сравнительно небольшую теплоемкость, однако этот его некоторый недостаток имеет значение лишь при наличии ограничений на объем теплоносителя (в чем нет недостатка) или его стоимость. Поскольку в заявляемой системе таких ограничений нет, применение воздуха позволяет повысить экономичность системы и исключить риск ее размораживания. Выполнение заявляемого изобретения характеризуется:

- наличием теплового насоса, работающего от системы автономного электроснабжения, связанного с потребителями тепловой энергии; это обеспечивает поддержание заданной температуры в отапливаемых помещениях независимо от погодных условий;

- наличием системы автономного электроснабжения, состоящей из обычных фотоэлектрических панелей и ветрогенератора как источников электроэнергии, подключенных через другой коммутатор к аккумуляторной батарее и инвертору; это обеспечивает бесперебойное электропитание теплового насоса и электрических потребителей в различных погодных условиях;

- наличием установки для преобразования солнечной энергии в тепловую, содержащей блок солнечных коллекторов, связанных по теплоносителю с воздухопроводом отопления помещения и с теплообменниками, два из которых расположены в тепловом аккумуляторе, третий - в теплообменном аппарате, связанном по теплоносителю с коллектором тепла Земли, а четвертый - в утилизаторе теплоты сточных вод, что в совокупности дает возможность обеспечить бесперебойное отопление и существенно повысить коэффициент преобразования теплового насоса и надежность теплоснабжения;

- наличие коллектора тепла Земли обеспечивает повышение надежности теплоснабжения в условиях длительного отсутствия ветра и солнца, позволяя поддерживать минимально возможную температуру в помещениях;

- наличием электронагревателя, встроенного в тепловой аккумулятор и связанного через коммутатор с ветрогенератором, что обеспечивает получение дополнительной тепловой энергии для повышения коэффициента преобразования теплового насоса в темное время суток и повышает надежность теплоснабжения;

- наличием утилизатора теплоты сточных вод, что повышает эффективность системы энергоснабжения;

- наличием автоматической системы управления системой автономного энергоснабжения, что обеспечивает устойчивое обеспечение объектов тепловой и электрической энергией в различных погодных условиях;

- наличием датчиков тепловой и электрической нагрузок, что позволяет определять реальную текущую потребность в тепловой и электрической энергии;

- наличием исполнительных механизмов в тепловых контурах, соединенных через датчики тепловой и электрической нагрузок с автоматической системой управления, что в совокупности дает возможность оптимальным способом посредством разобщительно-регулировочной арматуры регулировать подачу тепловой и электрической энергии с целью максимального повышения эффективности всей системы;

- выполнение теплового насоса, содержащего работающий от автономной системы электроснабжения компрессор, испаритель, гидравлически связанный с тремя теплообменниками, один из которых встроен в тепловой аккумулятор, связанный по теплоносителю с коллекторами солнечной энергии и электронагревателем, электрически связанным с ветрогенераторной установкой, второй связан с коллектором тепла Земли, а третий встроен в утилизатор теплоты сточных вод, а также содержащего конденсатор, гидравлически связанный с двумя теплообменниками, один из которых встроен в бак горячей воды, а второй встроен в теплообменный аппарат, связанный по теплоносителю с потребителями тепловой энергии, это в совокупности обеспечивает бесперебойное снабжение потребителей тепловой и электрической энергией и повышение коэффициента преобразования теплового насоса.

Выполнение заявляемого устройства характеризуется также и:

- наличием связанных с автоматической системой управления датчика температуры наружного воздуха, датчика температуры теплоносителя на входе сети потребителей тепловой энергии, датчика температуры в баке горячей воды, датчика температуры сточных вод в утилизаторе, датчика температуры теплоносителя в тепловом аккумуляторе, что позволяет в совокупности построить систему автоматического управления тепло-электроснабжением, работающую без участия человека;

- наличием датчика-регулятора контроля состояния аккумулятора электроэнергии, чем обеспечивается оптимальный режим использования аккумулятора и надежность электроснабжения от различных источников в разных погодных условиях;

- наличие циркуляционных насосов, осуществляющих циркуляцию теплоносителя по контурам системы, в совокупности с заслонками и трехходовыми вентилями, регулирующими потоки теплоносителя по контурам системы, дает возможность реализовать различные схемы систем отопления и поддерживать заданную температуру в помещениях.

На чертеже представлена схема заявляемой системы автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений.

Система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений содержит тепловой насос 1, связанный с потребителями тепловой энергии. Тепловой насос 1 содержит компрессор (не показан), испаритель (не показан), гидравлически связанный по теплоносителю, по меньшей мере, с тремя теплообменниками, один из которых - теплообменник 2 расположен в тепловом аккумуляторе 3, заполненном жидким теплоносителем, второй - это коллектор тепла Земли 4, третий теплообменник 5 встроен в утилизатор теплоты сточных вод 6, а также содержит конденсатор (не показан), гидравлически связанный по теплоносителю, по меньшей мере, с двумя теплообменными аппаратами, один из которых - теплообменник 7 встроен в бак горячей воды 8, второй теплообменник 9 связан по теплоносителю с потребителями тепловой энергии отапливаемого помещения. Имеется блок солнечных коллекторов 10 снаружи отапливаемого помещения, который служит для преобразования солнечной энергии в тепловую. Теплоносителем блока солнечных коллекторов 10 является движущийся в нем воздушный поток. На одной из сторон блока солнечных коллекторов 10 установлен приточный патрубок воздуха, например в частности из отапливаемого помещения с разобщительной заслонкой 11, а к другой, противоположной стороне блока солнечных коллекторов 10, примыкает проложенный внутри отапливаемого помещения воздухопровод 12, противоположная оконечность которого встроена в тепловой аккумулятор 3, сопряжена в нем с воздушной полостью водовоздушного теплообменника 13 данного аккумулятора 3, а по выходу из данного теплообменника 13 проложена через крышу теплового аккумулятора 3 и вмонтирована в отапливаемое помещение. В воздухопровод 12 встроен датчик тепловой нагрузки 14 и электровентилятор 15 для перемещения воздушного потока. Для получения электроэнергии система содержит снаружи отапливаемого помещения фотоэлектрическую батарею 16 и ветрогенераторную установку 17, например постоянного тока, причем последняя через коммутатор 18 электрически связана с электронагревателем 19 в тепловом аккумуляторе 3 или с потребителями электрической энергии. Имеется также другой коммутатор 20, который служит для переключения подачи электроэнергии от фотоэлектрической батареи 16 или ветрогенераторной установки 17 на аккумулятор электрической энергии 21 (потребитель электроэнергии). Аккумулятор 21 электрической энергии, выполненный в виде аккумуляторной батареи, электрически связан с фотоэлектрической батареей 16 и ветрогенераторной установкой 17 через датчик-регулятор контроля 22 состояния аккумуляторной батареи, а также и потребителями электрической энергии через инвертор 23. Циркуляцию теплоносителя в гидравлических контурах испаритель теплового насоса 1 - теплообменник 2 теплового аккумулятора 3, испаритель теплового насоса 1 - коллектор тепла Земли 4, испаритель теплового насоса 1 - теплообменник 5 утилизатора сточных вод 6 осуществляет циркуляционный насос 24. Циркуляцию теплоносителя в гидравлических контурах конденсатор теплового насоса 1 - теплообменник 7 бака горячей воды 8, конденсатор теплового насоса 1 - теплообменник 9, связанный по теплоносителю с потребителями тепловой энергии, осуществляет циркуляционный насос 25. Устройство также содержит датчики тепловой нагрузки, в том числе: датчик 26 температуры наружного воздуха; датчик 27 температуры теплоносителя на входе отопительных приборов; датчик 28 температуры в баке горячей воды 8; датчик 29 температуры сточных вод в утилизаторе 6; датчик 30 температуры жидкостного теплоносителя в тепловом аккумуляторе 3; датчик 31 температуры теплоносителя на выходе отопительных приборов; датчик 32 температуры воздуха в отапливаемом помещении; датчик 33 температуры теплоносителя в солнечных коллекторах; датчик 14 температуры теплоносителя (воздушного потока) в контуре 12 подачи тепла от солнечных коллекторов. Система также содержит разобщительно-регулировочную арматуру, регулирующую потоки теплоносителя по контурам системы, в том числе на отводящем теплоноситель от конденсатора участке контура теплового насоса 1 непосредственно как перед циркуляционным насосом 25, так и после него на данном участке контура теплового насоса установлены трехходовые вентили: 34 и 35. Вентиль 34 имеет перемычку, соединяющую его с отводящим участком теплообменника 9 потребителей тепловой энергии отапливаемого помещения, перед входом данного участка в тепловой насос 1. Вентиль 35 имеет ответвление на теплообменник 9 потребителей тепловой энергии и на теплообменник 7 бака горячей воды 8, отводящий участок которого соединен с отводящим участком теплообменника 9 потребителей тепловой энергии. Отводящий к теплообменникам 5, 4 и 2, связанным с испарителем, от теплового насоса 1 участок контура имеет разветвления соответственно на теплообменник 5 утилизатора сточных вод 6, теплообменник 4 коллектора тепла Земли и на теплообменник 2 теплового аккумулятора 3. На отводящем от теплообменника 4 коллектора тепла Земли к тепловому насосу 1 участке контура до циркуляционного насоса 24 установлены два по ходу потока трехходовых вентиля: 36 и 37. Вентиль 36 соединен с отводящим участком теплообменника 5 утилизатора теплоты сточных вод 6. Вентиль 37 соединен с отводящим участком теплообменника 2 теплового аккумулятора 3. Имеются задвижки 38 и 11, перекрывающие поток теплоносителя блока солнечных коллекторов, когда нет солнечной активности; задвижка 39, регулирующая подачу теплого воздуха в помещение; задвижка 40, регулирующая подачу теплого воздуха в теплообменник 13, расположенный в тепловом аккумуляторе 3. Все датчики тепловой и электрической нагрузок, исполнительные механизмы, коммутаторы и разобщительно-регулировочная арматура соединены с автоматической системой управления 41. Анализируя полученную информацию от данных датчиков, автоматическая система управления 41 контролирует работу приводных от источников электроэнергии исполнительных электрических механизмов (циркуляционных насосов, вентилятора, задвижек, трехходовых вентилей, теплового насоса). Тепловой аккумулятор 3 может быть выполнен в виде термоизолированной емкости (не показана) с водой. Предпочтительно, чтобы заявляемая система в целях гарантии надежности и безотказности содержала дополнительный аккумулятор электроэнергии (на чертеже не показан), служащий источником дополнительного электропитания автоматической системы управления 41.

Заявляемую систему автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений используют следующим образом.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Основным источником электроэнергии для обеспечения работы системы отопления и горячего водоснабжения, исполнительных электрических механизмов, а также питания бытовых приборов потребителей электроэнергии является фотоэлектрическая батарея 16. Бесперебойность питания обеспечивается за счет использования аккумуляторной батареи 21. В качестве дополнительного источника электроэнергии используется ветрогенераторная установка 17. Заряд аккумуляторной батареи 21 от ветрогенераторной установки или фотоэлектрической батареи 16 осуществляется при переключении коммутатора 20, тогда электроэнергия поступает на датчик-регулятор контроля состояния аккумуляторной батареи 22. Управление системой энергоснабжения осуществляется автоматической системой управления 41 через данный датчик-регулятор 22, обеспечивающий контроль за состоянием аккумуляторной батареи 21 и регулирование электроснабжение системы. В случае разряда аккумуляторной батареи 21 коммутатор 20 обеспечивает подачу электроэнергии на подзарядку аккумуляторной батареи 21 от соответствующего источника. В случае недостатка для потребителей вырабатываемой энергии (например, при отсутствии солнца, ветра) обеспечивается подача в сеть потребителей недостающей энергии непосредственно от аккумуляторной батареи 21 через инвертор 23, преобразующий постоянное напряжение аккумуляторной батареи 21 в переменное.

СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ

Основными источниками тепла являются блок солнечных коллекторов для преобразования солнечной энергии в тепловую 10 и ветрогенераторная установка 17. Теплоноситель (воздух), нагреваемый в солнечных коллекторах 10, передает теплоту через контур 12 в помещение и/или в теплообменник 13 теплоносителю (воде) в тепловом аккумуляторе 3. Регулирование подачей тепла в помещение осуществляется при помощи задвижки 39, а подачей в теплообменник 13 при помощи задвижки 40. Циркуляцию теплоносителя (воздушный поток) в конуре 12 блока для преобразования солнечной энергии в тепловую 10 осуществляет электровентилятор 15. Подача тепла в помещение регулируется на основе показаний датчиков температуры воздуха в помещении 32 и температуры теплоносителя 14 в контуре 12. Ветрогенераторная установка 17 используется для нагрева теплоносителя в тепловом аккумуляторе 3 посредством электронагревателя 19.

Подача потока тепла в отопительные приборы помещения регулируется трехходовыми вентилями 34 и 35, циркуляционным насосом 25 и тепловым насосом 1. В зависимости от показаний датчиков температуры наружного воздуха 26 и температуры внутреннего воздуха 32 регулируется поток тепла в отопительные приборы. При этом тепловой насос 1 поддерживает необходимую температуру на выходе его конденсатора, а поток теплоносителя регулируется циркуляционным насосом 25 и вентилями 34, 35. Контроль подачи тепла в отопительные приборы осуществляется посредством датчиков температуры теплоносителя на входе отопительных приборов 27 и температуры теплоносителя на выходе отопительных приборов 31.

Подача низкопотенциального тепла на испаритель теплового насоса 1 обеспечивается установлением одного из трех режимов работы теплового насоса 1. Первый режим - коэффициент трансформации (Ктр - отношение полученного количества тепла к затраченной электроэнергии) теплового насоса равен 7, т.е. подача тепла на испаритель теплового насоса 1 идет от теплового аккумулятора 3, при этом теплоноситель в нем охлаждается не ниже 20°C. Второй режим - Ктр=5, т.е. температура теплоносителя в тепловом аккумуляторе 3, или утилизаторе теплоты сточных вод 6, не ниже 10°C. Третий режим - Ктр=3,5, т.е. используется резервный источник низкопотенциального тепла, т.е. коллектор тепла Земли 4. Регулирование подачи тепла на испаритель осуществляется при помощи циркуляционного насоса 24, трехходовых вентилей 36 и 37 на основе показаний датчиков температуры в тепловом аккумуляторе 30 и температуры в утилизаторе тепла сточных вод 29.

В теплое время суток (день) или года (летний период) происходит аккумулирование тепла в тепловом аккумуляторе 3, при этом отопительные приборы отключены, вентиль 35 переключен на бак горячей воды 8. Тепловой насос 1 работает только для горячего водоснабжения.

Работой системы отопления управляет автоматическая система управления 41.

СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Работу системы горячего водоснабжения обеспечивает тепловой насос 1. При температуре в баке горячей воды 8 ниже определенного значения, что фиксируется датчиком 28, включается тепловой насос 1 и насос 25 циркуляции теплоносителя в контуре, трехходовой вентиль 35 направляет поток тепла в его теплообменник 7.

УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Управление системой энергоснабжения полностью автоматизировано. На вход системы автоматического управление (АСУ) 41 подаются сигналы от датчика-регулятора 22 контроля состояния аккумуляторной батареи 21. Полученная информация обрабатывается и определяется алгоритм поведения всех элементов системы. После чего на выходе АСУ вырабатываются сигналы для управления основными приборами системы. Питание АСУ дополнительно осуществляется от отдельной аккумуляторной батареи (на чертеже не показана).

Система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений, содержащая тепловой насос, связанный с потребителями тепловой энергии; тепловой аккумулятор с теплообменником и с датчиком тепловой нагрузки, предназначенный для обеспечения потребителей тепловой энергией; бак горячей воды с датчиком тепловой нагрузки; утилизатор теплоты сточных вод с датчиком тепловой нагрузки; коллектор тепла Земли; блок солнечных коллекторов для преобразования солнечной энергии в тепловую с датчиком тепловой нагрузки, передающий теплоту тепловому аккумулятору; причем тепловой насос содержит размещенный в нем компрессор, испаритель и конденсатор, гидравлически связанные с несколькими теплообменниками, из которых один теплообменник, связанный с испарителем, встроен в утилизатор теплоты сточных вод, а один из теплообменников, связанных с конденсатором, встроен в бак горячей воды; при этом система также содержит ветрогенераторную установку для выработки электроэнергии; аккумулятор электрической энергии, электрически связанный с ветрогенераторной установкой и потребителями электрической энергии; инвертор, через который аккумулятор электрической энергии подключен к потребителям электроэнергии; датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии, электрически связанный с аккумулятором электрической энергии и ветрогенераторной установкой и потребителями электроэнергии; тепловой насос и циркуляционные насосы с приводом от источника электроэнергии и разобщительно-регулировочную арматуру тепловых контуров системы; а также содержит автоматическую систему управления данной системой автономного электро- и теплоснабжения, соединенную со всеми датчиками тепловой и электрической нагрузок, с исполнительными механизмами и арматурой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фотоэлектрическую батарею для выработки электроэнергии, подключенную к упомянутому датчику-регулятору контроля состояния аккумуляторной батареи электрической энергии; теплоэлектрический нагреватель, встроенный в тепловой аккумулятор и электрически связанный с ветрогенераторной установкой через коммутатор; другой коммутатор, служащий для подключения к аккумулятору электрической энергии через датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии фотоэлектрической батареи или ветрогенераторной установки; датчики температуры отапливаемого помещения и наружного воздуха, при этом теплообменник теплового аккумулятора выполнен в водовоздушном исполнении, теплоносителем блока солнечных коллекторов является движущийся в нем воздушный поток; на одной из сторон блока солнечных коллекторов установлен приточный патрубок воздуха, а к другой, противоположной стороне блока солнечных коллекторов, примыкает проложенный внутри отапливаемого помещения воздухопровод, противоположная оконечность которого встроена в тепловой аккумулятор, сопряжена в нем с воздушной полостью водовоздушного теплообменника данного аккумулятора, а по выходу из данного теплообменника проложена через крышу теплового аккумулятора и вмонтирована в отапливаемое помещение; система также дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым испарителем теплового насоса, встроенный в тепловой аккумулятор, другим дополнительным теплообменником, связанным гидравлически с данным испарителем, является коллектор тепла Земли; также система дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым конденсатором теплового насоса, которым являются потребители тепловой энергии помещения; в воздухопровод системы встроен датчик тепловой нагрузки и вентилятор с приводом от источника электроэнергии для перемещения воздушного потока; на отводящем участке контура тепловой насос-теплообменник теплового аккумулятора установлен циркуляционный насос; на отводящем теплоноситель от конденсатора участке контура теплового насоса установлен другой циркуляционный насос, а непосредственно как перед этим циркуляционным насосом, так и после него на данном участке контура теплового насоса установлено по одному трехходовому вентилю, первый из которых имеет перемычку, соединяющую вентиль с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии перед входом участка в тепловой насос, а второй вентиль имеет ответвление на теплообменник потребителей тепловой энергии и на теплообменник бака горячей воды, отводящий участок которого соединен с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии; отводящий к теплообменникам, связанным с испарителем, от теплового насоса участок контура имеет разветвления соответственно на теплообменник утилизатора теплоты сточных вод, теплообменник коллектора тепла Земли и на теплообменник теплового аккумулятора, а на отводящем от теплообменника коллектора тепла Земли к тепловому насосу участке контура установлен упомянутый циркуляционный насос и до него два по ходу потока трехходовых вентиля, первый из которых соединен с отводящим участком теплообменника утилизатора теплоты сточных вод, а второй соединен с отводящим участком теплообменника теплового аккумулятора; причем на воздухопроводе системы установлены разобщительные заслонки, первая из которых установлена на приточном патрубке на входе в блок солнечных коллекторов теплоносителя, вторая - на патрубке перед входом в отапливаемое помещение и третья - перед входом воздухопровода в тепловой аккумулятор, а сами данные заслонки, трехходовые вентили, датчики нагрузок и исполнительные механизмы в тепловых контурах соединены с автоматической системой управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к регулирующей/контрольной аппаратуре автоматического отслеживания солнечной энергии системы генерирования солнечной энергии. Заявленная регулирующая/контрольная аппаратура содержит опорный узел, опорное седло, расположенное на одном конце опорного узла; несущую платформу, закрепленную на опорном седле посредством шарнирного узла вращения с возможностью поворота в двух направлениях, по меньшей мере, один модуль генерирования солнечной энергии, расположенный на несущей платформе для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию.

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии и, в частности, к устройству для производства электроэнергии из возобновляемого источника энергии, включающего шарнирное сочленение, имеющее подшипник.

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок, которые могут использоваться в быту, например, в усадьбах индивидуальных жилых домов (коттеджей, сельских жилых домов), на садовых участках, в парках, городских скверах, остановках транспорта (особенно загородом, где нет централизованного электроснабжения) и т.д.

Фотоэлектрический модуль солнечного концентрированного излучения относится к гелиотехнике и касается создания солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками и концентраторами солнечного излучения в виде параболоидов.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии. В солнечном модуле с концентратором, содержащем прозрачные фокусирующие призмы с треугольным поперечным сечением, с углом входа лучей β0 и углом полного внутреннего отражения α = arcsin 1 n , где n - коэффициент преломления призмы, имеющей грань входа и грань переотражения излучения, образующие общий двугранный угол φ, грань выхода концентрированного излучения с приемником излучения и устройство отражения в виде зеркального отражателя, образующего с гранью переотражения острый двугранный угол ψ, который расположен однонаправленно с острым двугранным углом φ фокусирующей призмы.

Фотоэлектрический модуль солнечного концентрированного излучения относится к гелиотехнике и касается создания солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками и концентраторами солнечного излучения в виде параболоидов. Солнечный теплофотоэлектрический модуль с параболоторическим концентратором, состоящий из параболоидного концентратора типа «Фокон» и теплофотоэлектрического приемника, расположенного в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения, отличающийся тем, что солнечный теплофотоэлектрический модуль содержит параболоторический концентратор и цилиндрический теплофотоэлектрический приемник с устройством охлаждения, установленный в фокальной области, концентратор, представляющий тело вращения с зеркальной внутренней поверхностью отражения, состоящий из нескольких зон (a-b, b-c, c-d), выполнен составным по принципу собирания отраженных лучей в двух фокальных областях из отдельных зон концентратора: - форма отражающей поверхности зон a-b, b-c концентратора Х(У) определяется системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрической части теплофотоэлектрического приемника, выполненного в виде цилиндра из скоммутированных высоковольтных ФЭП длиной ho и радиусом rо, Yn=Rn 2/4fo, Xn=Rn-(k-1)ro, Rn=2fo(tgαn+cosαn), Δα=αo/N, αn=Δα(n-N/2), X*=2f1Q[(1+1/Q2)l/2-1], Q=B/ro, B=ho+h, Y*=X*2/4f1, Y*n=ΔY*n, Хn=[4f1(Y*+Y*n)]1/2, ΔY=P[1±(1-4R/P2)1/2]/2, P=L+Yb, L=fo+h+ho/2, где αn - угол (в зоне рабочего профиля концентратора а-с) между уровнем ординаты в точке координат Хn, Уn и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fo лучом, приходящим в фокальную область шириной ho, расположенной на радиусе rо цилиндрического фотоэлектрического приемника в интервалах Δα=αo/N, где n выбирается из ряда целых чисел n=1, 2, 3…N, значения параметров fo, f1, k выбираются в соответствии с граничными условиями, а геометрическая концентрация освещенности фотоэлектрического приемника Kn в интервалах радиуса концентратора ΔXn=Xn-Xn-1 равна: Kn=(Rn+1 2-Rn 2)n/do, - форма отражающей поверхности зоны c-d концентратора Х(У) определяется системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности тепловой части теплофотоэлектрического приемника, выполненного в виде усеченного конуса с боковой поверхностью длиной d*, верхним радиусом rов и нижним радиусом rв:Хc=2Уc(1/codβв-tgβв), tgβв=(Yс-Нв)(Rc-roв), fв=Yc-Xctgβв, rв=Хc-Rc, d*=h*/sinφo, d*n=d*n/N, Kn=(R2 n+1-R2 n)/(r*n+1+r*n)Δd*, Xвn=2fв(tgγвn+1/cosγвn), tgφo=h*/(ro-r*во), где βв - угол (в зоне рабочего профиля концентратора c-d) между уровнем ординаты в точке координат Хс, Ус и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fв лучом, приходящим в фокальную область усеченного конуса радиусом rв фотоэлектрического приемника, γn - угол (в зоне рабочего профиля концентратора c-d) между уровнем ординаты в точке координат Хn, Уn и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fв лучом, приходящим в фокальную область усеченного конуса шириной d* фотоэлектрического приемника в интервалах Δd*=d*/N, где n выбирается из ряда целых чисел n=1, 2, 3…N, при этом значения параметров fв, k выбираются в соответствии с граничными условиями, φо угол наклона боковой поверхности усеченного конуса фотоэлектрического приемника, а геометрическая концентрация освещенности фотоэлектрического приемника Kn в интервалах радиуса концентратора ΔХn=Хn-Xn-1 равна: Kn=(R=2 n+1-R2 n)/(r*n+1+r*n)Δd*. 5 ил.

Мобильная автономная солнечная электростанция (МАСЭС) предназначена для снабжения электроэнергией боевых позиций и командных пунктов ракетно-артиллерийских подразделений, пограничных застав, блокпостов и других удаленных объектов полевого базирования различного назначения. МАСЭС относится к области возобновляемых источников энергии и, в частности, предназначена для получения электроэнергии от воздействия солнечной радиации на фотоэлектронные модули (ФЭМ). МАСЭС содержит: одноосный прицеп, на котором размещена квадратная в поперечном сечении световодная труба; четырехгранный оптически активный купол; криволинейный отражатель лучей солнечной радиации; вращающийся цилиндр, на образующей которого размещены ФЭМ, полуцилиндрическая сложная собирающая линза; вал цилиндра; подшипники вала цилиндра; микродвигатель; вентилятор; датчик температуры; блок аккумуляторных батарей (БАКБ); контроллер заряда-разряда (КЗР); инвертор. Положительный эффект достигается за счет сбора лучей солнечной радиации независимо от угла солнцестояния четырехгранным оптически активным куполом; дополнительной концентрации лучей криволинейным отражателем на поверхность четырехгранного оптически активного купола; транспортировки лучей солнечной радиации от четырехгранного оптически активного купола по квадратной световодной трубе на полуцилиндрическую сложную собирающую линзу; вращения цилиндра, на образующей поверхности которого размещены ФЭМ, воспринимающие периодическую концентрацию лучей солнечной радиации от полуцилиндрической сложной собирающей линзы. Технический результат: устойчивое получение электроэнергии от солнечной радиации без применения приборов слежения за солнцем, повышение надежности и эффективности выработки электроэнергии. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным энергетическим модулям для получения электричества и тепла. Техническим результатом является повышение эффективности преобразования солнечной энергии, снижение удельных затрат на получение электроэнергии и тепла. В гибридном фотоэлектрическом модуле, содержащем защитное стеклянное покрытие, соединенные солнечные элементы, размещенные между стеклом и корпусом с теплообменником, солнечные элементы электроизолированы от теплообменника, пространство между солнечными элементами и теплообменником, а также между стеклянным покрытием и теплообменником заполнено слоем силоксанового геля толщиной 0,5-5 мм, защитное стеклянное покрытие выполнено в виде вакуумированного стеклопакета из двух стекол с вакуумным зазором 0,1-0,2 мм с вакуумом 10-3-10-5 мм рт.ст. Теплообменник выполнен в виде герметичной камеры с патрубками для циркуляции теплоносителя, а общая площадь соединенных солнечных элементов соизмерима с площадью верхнего основания корпуса теплообменника. В гибридном фотоэлектрическом модуле цепочки из последовательно соединенных солнечных элементов могут быть соединены электрически параллельно при помощи коммутационных шин. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за Солнцем и системами азимутального и зенитального поворотов плоскости солнечной энергоустановки. Энергоустановка содержит принимающую солнечную энергию плоскость, систему управления приводами азимутального и зенитального поворотов плоскости и разворота ее с запада на восток, валы приводов, систему слежения за Солнцем. Система слежения включает в себя два фотоэлектрических модуля, закрепленных на выносной платформе, которая установлена параллельно принимающей солнечную энергию плоскости энергоустановки. Первый фотоэлектрический модуль представляет собой датчик положения Солнца по азимуту, в конструкции которого размещены два фотоэлемента слежения за Солнцем и командный фотоэлемент разворота принимающей солнечную энергию плоскости солнечной энергоустановки с запада на восток. Второй фотоэлектрический модуль представляет собой датчик положения Солнца по зениту, содержащий два фотоэлемента слежения за Солнцем. Конструкция каждого фотоэлектрического модуля содержит монтажную площадку, на верхней стороне которой размещены два фотоэлемента, разделенные перегородкой, служащей в свою очередь разделителем направлений освещенности последних и опорой для крепления зеркального цилиндра. Командный фотоэлемент разворота плоскости энергоустановки с запада на восток находится на нижней стороне монтажной площадки фотоэлектрического модуля, следящего за положением Солнца по азимуту. Применение данного изобретения обеспечивает высокую точность слежения по азимуту и зениту за положением Солнца и повышенную надежность работы энергоустановки. 3 ил.

Устройство относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение прочности. Зажимное соединение (1) для закрепления на направляющих балках (8) пластинообразных конструктивных элементов (13), в частности солнечных модулей, состоит из опоры (2), имеющей ориентированную в продольном направлении зажимного соединения (1) упорную балку (4) с боковыми крыловидными планками (5, 6) с поверхностями (10, 11) прилегания для конструктивных элементов (13), а также предусмотренную на нижней стороне пяту (7) для крепления опоры (2) на балке (8), а также - из зажимной крышки (3) с продольным пазом (9), охватывающим верхнюю часть упорной балки (4), и с покрывающими поверхности (10, 11) прилегания опоры (2) зажимными поверхностями (13, 14) и с удерживающим соединением (25, 28, 29) для фиксации зажимной крышки (3) на опоре (2), причем балка (8) имеет направляющие пазы с выступающими внутрь паза краями (34), и пята (7), выполненная Т-образной, своей поперечиной (36) вставлена в направляющий паз и после поворота на 90° зацепляется позади выступающих краев (34). Опора (2) имеет проход (24), по центру которого расположена пружинная шайба (31), которая с силовым замыканием захватывает вдавленный, соединенный с зажимной крышкой (3) удерживающий штифт (30) и тем самым фиксирует зажимную крышку (3) на опоре (2). 25 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к области гелио- и ветроэнергетики. Всесезонная гибридная энергетическая вертикальная установка содержит установленный с возможностью вращения вертикальный вал в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную полую ось. Неподвижная полая ось закреплена на основании. На вертикальном валу соосно между двумя защитными куполами закреплены ротор Савониуса и ротор Дарье. Защитные купола покрыты препятствующим обледенению слоем. Ротор Савониуса установлен внутри ротора Дарье. Лопасти ротора Дарье выполнены в виде скрученных полос, покрытых препятствующим обледенению слоем. На всей поверхности лопастей ротора Савониуса, выполненных в виде скрученных пластин, с двух сторон закреплены фотоэлектрические преобразователи. Выходы фотоэлектрических преобразователей соединены с силовым входом устройства управления. На вертикальном валу закреплен датчик скорости вращения вала. Выход датчика скорости вращения вала соединен с сигнальным входом устройства управления. Первый силовой выход устройства управления соединен через первый ключ с входом бесколлекторного двигателя постоянного тока. Второй силовой выход устройства управления соединен через второй ключ с входом индукционного передатчика энергии. Выход индукционного передатчика энергии соединен через контроллер заряда с первым входом накопителя электрической энергии. Второй вход накопителя соединен через контроллер заряда с выходом электромагнитного генератора. Электромагнитный генератор закреплен в нижней части вертикального вала. Технический результат - увеличение вырабатываемой электроэнергии за счет использования ветровой и солнечной энергии всесезонно при переменных погодных условиях. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для выработки электроэнергии, горячей воды и пара. Способ получения тепловой и электрической энергии включает фокусирование солнечных лучей концентратором на неподвижную тепловоспринимающую поверхность и последующее передвижение по ней фокуса в соответствии с перемещением солнца, нагрев через тепловоспринимающую поверхность теплоносителя и преобразование полученной тепловой энергии в электрическую. В качестве концентратора используют вогнутое зеркало, которое перемещают путем слежения за солнцем, при этом тепловоспринимающую поверхность размещают на пересечении вертикальной и горизонтальных осей, вокруг которых осуществляют поворот концентратора при слежении. Для поворота концентратора вокруг вертикальной оси включают первый электродвигатель, в результате чего червяк 5 начинает вращаться и поворачивать зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1. При достижении концентратором нужного положения (азимута) выключают первый электродвигатель. Для поворота концентратора вокруг горизонтальной оси включают второй электродвигатель, благодаря чему начинают вращаться вал 14 с червяком 13, который посредством зубчатого колеса 12 и связанного с ним червяка 10 поворачивает зубчатый сектор 9 с осью 6 и колесом 7. При этом за счет цепной передачи 8 происходит поворот ведомого колеса 15 с горизонтальной осью 17 и концентратором до требуемого положения, после чего производят его фиксирование путем выключения двигателя. При этом на нижней части тепловоспринимающей поверхности сферы 19 формируется световое пятно сконцентрированных солнечных лучей, которое перемещается по этой поверхности в процессе слежения за солнцем в течение светового дня. Изобретение должно обеспечить повышение стабильности параметров энергоносителей, повышение КПД, а также улучшение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Группа изобретений относится к летательным аппаратам с использованием подъемной силы несущего газа. Дирижабль с электродвигателем и заменяемыми отсеками для пассажиров и грузов характеризуется тем, что отсеки дирижабля для пассажиров или грузов, находящихся на отдельной, прикрепленной снизу его корпуса рубке управления дирижаблем, являются заменяемыми. Корпус дирижабля изготавливается из мягкого синтетического материала. Входное и выходное сопла сквозного ветреного канала ветреной электростанции имеют диаметр, равный диаметру поперечного сечения корпуса дирижабля. На внешней защитной обшивке мягкой оболочки прикреплены гибкие фотоэлементы солнечной электростанции. Снабжение электродвигателей воздушных винтов осуществляется от инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный ток, соединенного с обеими электростанциями и аккумуляторами проводами. Внутри герметической рубки управления имеются: выход на платформу крепления, размещенную снизу рубки управления. Способ эксплуатации дирижабля характеризуется использованием круглой взлетно-посадочной площадки, вращающейся вокруг ее центра, причальных мачт на взлетно-посадочной платформе, запорных стержней платформы и запорных устройств на заменяемых отсеках. Открепление производится при помощи открепительных штоков, находящихся в сквозных, обособленно проходящих от внутренних помещений отсеков, каналах, и посадочных гидроцилиндров взлетно-посадочной платформы. Группа изобретений направлена на ускорение высадки и посадки пассажиров. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к солнечным электростанциям, в том числе к переносным, предназначенным для преобразования солнечной лучистой энергии в электрическую как в солнечную погоду, так и в переменную. Солнечная электростанция содержит раму c приводом азимутального поворота и систему автоматики вращения с зенитальным отслеживанием солнца продольной осью кронштейна, посредством которого на нем установлена панель с солнечными батареями. Панель с солнечными батареями выполнена с защитным упаковочным прямоугольным ящиком с четырьмя крышками, соответственно верхняя первая, вторая, третья четвертая сверху в закрытом положении, каждая из которых выполнена в виде дополнительной панели с солнечными батареями и своим одним ребром установлена посредством соответствующих шарниров на верхних ребрах соответственно левой, правой, задней и передней стенок ящика с его дном, причем каждое предыдущее из перечисленных ребер стенок выполнено на более высоком уровне по сравнению с последующим для закрытия дополнительных панелей в виде колоды карт рабочими поверхностями солнечных батарей вниз и с возможностью их раскрытия, а также удержания посредством выполненных в районах шарниров подпружиненных застежек в горизонтальном положении параллельно дну ящика с направленными вверх в сторону солнца рабочими поверхностями солнечных батарей, а основная панель с солнечными батареями жестко закреплена на внутренней поверхности дна ящика рабочей поверхностью солнечных батарей наружу, посредством которого она установлена на кронштейн, конец которого сопряженно вставлен с применением выполненной на нем подпружиненной двухпозиционной застежки в граненую изнутри муфту, выполненную в центральной части снаружи дна ящика. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы солнечной электростанции. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к переносным портативным солнечным электростанциям, предназначенным для преобразования солнечной лучистой энергии в электрическую как в солнечную погоду, так и в переменную. Портативная солнечная электростанция состоит из рамы, в которой установлен вертикальный вал с шестеренчатым реверсным приводом азимутального поворота; системы автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота вертикального вала с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе; панели с солнечными батареями, установленной на кронштейне зенитального поворота, соединенном с верхним концом вертикального вала посредством шарнира, выполненного с ручным или автоматическим приводом; кабельных разъемов и пульта управления. Согласно изобретению в нее дополнительно введены панели с солнечными батареями, образующие в собранном виде защитный упаковочный ящик, и панели, установленные внутри ящика, при этом солнечные батареи, образующие ящик, обращены своими рабочими поверхностями внутрь ящика. Технический результат: повышение надежности и эффективности работы солнечной электростанции, а именно повышение относительной мощности получаемой электроэнергии, приходящейся на единицу массы станции. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх