BG2070U1

BG2070U1 - ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM

Info

Publication number: BG2070U1
Application number: BG002693U
Authority: BG
Inventors: Борис Станимиров
Original assignee: "Зелени Технологии Индъстри" Оод
Priority date: 2013-12-21
Filing date: 2013-12-21
Publication date: 2015-06-30

Abstract

Полезният модел се отнася до електрозахранваща помпена система, работеща с вятър и слънце, която ще намери приложение за производството на електроенергия в отдалечени места, в селското стопанство за изграждане на поливни системи от подземни и наземни водоизточници. Тя включва резервоар (26), свързан чрез тръбопровод с подводен водоизточник (25) със сондажна помпа (9), задвижвана от фотоволтаичен слънчев колектор (1) чрез акумулаторна батерия (3), който е свързан чрез електроразпределително табло (5) с първи контролер (2), като системата е управлявана автоматично от компютър (31). Първият контролер (2) на фотоволтаичния слънчев колектор (1) посредством акумулаторната батерия (3) е свързан с втори контролер (18) на ветрогенератор (7) и с инвертор (4), за преобразуване постоянното напрежение на акумулаторите в 220 V променливо напрежение. Инверторът (4) е свързан към битови консуматори (6), към сондажната помпа (9), захранваща резервоар (26) и към радиална помпа (10), както и с управляеми магнет вентили (17), местна метеостанция (11), система за видеонаблюдение (19), периметрова охрана (21), със система за пожароизвестяване (30) и резервен дизелов генератор (8). Изходът на резервоара (26), чрез първи кран (16) и радиалната помпа (10) е свързан с разпределителен колектор (28), който чрез магнет вентилите (17) захранва поливни полета (29), а чрез втори кран (24) е свързан със слънчев колектор (20), за загряване на вода и чрез трети кран (22) е свързан с битови консуматори. Компютърът (31) посредством релейни контролери (27) е свързан последователно с втория контролер (18) на ветрогенератора (7), с първия контролер (2) на фотоволтаичния слънчев колектор (1), с метеостанцията (11), със система за видеонаблюдение (19), периметровата охрана (21), резервния дизелов генератор (8) и магнет вентилите (17), а компютърът (31) от друга страна е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.The useful model refers to a power supply wind and solar power system that will be used for the production of electricity in remote locations in agriculture to build irrigation systems from underground and ground water sources. It comprises a tank (26) connected by means of a pipeline with a submerged water source (25) with a drilling pump (9) driven by a photovoltaic solar collector (1) by means of a battery (3) connected by means of a power distribution board (2), the system being automatically controlled by a computer (31). The first solar collector controller (2) of the photovoltaic solar collector (1) via the battery (3) is connected to a second wind turbine controller (7) and an inverter (4) to convert the DC voltage to the 220 V AC. The inverter (4) is connected to household consumers (6), a drilling pump (9), a feed tank (26) and a radial pump (10) for video surveillance (19), perimeter security (21), fire alarm system (30) and spare diesel generator (8). The outlet of the tank (26) by means of a first tap (16) and the radial pump (10) is connected to a distribution collector (28) which supplies the irrigation fields (29) connected to a solar collector (20) for heating water and by a third tap (22) is connected to household consumers. The computer (31) via relay controllers (27) is connected in series with the second controller (18) of the wind turbine (7), the photovoltaic solar collector (1) 19), perimeter guard (21), spare diesel generator (8) and magnet valves (17) and computer (31) on the other hand connected to mobile internet for remote access and control.

Description

Област на техникатаField of technology

Полезният модел се отнася до електрозахранване помпена система, работеща с вятър и слънце, която ще намери приложение за производството на електроенергия в отдалечени места, в селското стопанство за изграждане на поливни системи от подземни и наземни водоизточници, за добива на нефт, газ, бита и др.The utility model refers to a power supply pump system operating with wind and solar, which will find application for the production of electricity in remote areas, in agriculture for the construction of irrigation systems from underground and terrestrial water sources, for oil, gas, household and etc.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са електрозахранващи системи, при които се използва вятърната и слънчева енергия, от публикацията на патент DE 4122046 (А 1), където е описана автономна електрозахранваща система хибриден тип, преобразуваща енергията на слънцето и вятъра с цел ползването й в отдалечени места. Известно е от публикацията на патент СА 2703468 за техническо решение за хибридни възстановяеми източници, използващи вятърни турбини и слънчева радиация, в което чрез съчетаването на слънчеви панели и вятърна турбина, се получава хибридна енергия от възобновяеми източници - слънцегреене и вятър, което води до увеличаване на възможностите за производство на електроенергия. Когато не духа вятър, слънчева енергия се събира през деня чрез фотоволтаичните панели, електрически свързани към изхода на вятърната турбина. Това изобретение прави вятърната енергия по-надежден източник на енергия за производство на възобновяема енергия и в същото време фотоволтаичните панели в понадежден източник, когато няма слънцегреене, например през нощта, но има вятър.Wind and solar power systems are known from the publication of patent DE 4122046 (A 1), which describes an autonomous hybrid type power system that converts solar and wind energy for use in remote locations. It is known from the publication of patent CA 2703468 for a technical solution for hybrid renewable sources using wind turbines and solar radiation, in which through the combination of solar panels and wind turbine, hybrid energy is obtained from renewable sources - solar heating and wind, which leads to increased of electricity generation opportunities. When no wind is blowing, solar energy is collected during the day through photovoltaic panels electrically connected to the wind turbine outlet. This invention makes wind energy a more reliable source of energy for renewable energy production and at the same time photovoltaic panels a more reliable source when there is no sunshine, for example at night, but there is wind.

Най-близкото техническо решение до пред лаганата елекгрозахранваща помпена система е известно от публикацията на патент BG 65666 В1, отнасящо се до фотоволтаична електропомпена инсталация. В него описаната фотоволтаична електропомпена инсталация, трансформираща слънчевата енергия в електрическа, включва резервоар, свързан посредством тръбопровод с подземен източник на вода през регулируема водна помпа, задвижвана от фотоволтаичен колектор чрез акумулатор на енергия, като излишъците от изпомпената вода се съхраняват във водонапорна кула. Към водната кула има резервоар с водоразпределител, свързан с регулируемата водна помпа. Инсталацията е управлявана от оптимизиращ програмируем блок, компютър, чийто входове са свързани с датчици за консумирана електрическа мощност, за водното ниво в резервоара, за температурата на водата в радиатора и за зареждане на акумулатора.The closest technical solution to the proposed power supply pump system is known from the publication of patent BG 65666 B1, concerning a photovoltaic electric pump installation. The photovoltaic electric pump installation described in it, converting solar energy into electricity, includes a tank connected by a pipeline to an underground water source through an adjustable water pump driven by a photovoltaic collector by an energy accumulator, the excess pumped water being stored in a water tank. The water tower has a tank with a water distributor connected to the adjustable water pump. The installation is controlled by an optimizing programmable unit, a computer whose inputs are connected to sensors for consumed electric power, the water level in the tank, the water temperature in the radiator and the battery charge.

Недостатък на описаната система е, че не се ползва вятърната енергия, тя не е автономна и няма възможност за отдалечен достъп и мониторинг на компонентите на слънцегреенето и вятъра както и останалите метеофактори. Няма възможност за управление на помпените системи според местните почвени фактори и количества валежи. Не може да се ползва за работа в отдалечени неурбанизирани места, където няма алтернативни електрозахранвания, изградени комуникационни и охранителни системи.The disadvantage of the described system is that it does not use wind energy, it is not autonomous and there is no possibility for remote access and monitoring of the components of solar and wind as well as other meteorological factors. It is not possible to control the pump systems according to local soil factors and rainfall. It cannot be used for work in remote non-urbanized places, where there are no alternative power supplies, communication and security systems.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде елекгрозахранваща помпена система, работеща с вятър и слънце, която да се използва за производството на електроенергия в отдалечени места, да е с по-голяма производителност, по-голям КПД на предоставената от природата енергия от слънцето и вятъра и възможност за дистанционен мониторинг и контрол.The task of the utility model is to create a power pump system operating with wind and solar, which can be used for the production of electricity in remote places, to have higher productivity, higher efficiency of the energy provided by nature from the sun and wind and possibility for remote monitoring and control.

Задачата е решена като е създадена елекгрозахранваща помпена система, работеща с вятър и слънце, включваща фотоволтаични слънчеви колектори, преобразуващи слънчевата радиация в постоянно напрежение, свързани през разпределително табло към първи контролер на фотоволтаичен слънчев колектор, който е свързан с акумулаторна батерия. Към акумулаторната батерия за осигуряване на максимален заряд е свързан и втори контролер на ветрогенератор, преобразуващ вятърната енергия в електрическа. Към акумулаторната батерия е свързан и инвертор, преобразуващ постоянното напрежение на акумулаторите в 220 V променливо напрежение, като е свързан от една страна с битови консуматори, например лампи, телевизор, компютър и т.н., а от друга страна е свързан със сондажна помпа, както и управляеми магнет вентили, местна метеостанция, система за видеонаблюдение, периметрова охрана, със система за пожароизвестяване и резервен дизелов генератор. Във водоизточника е монтирана сондажна помпа, която е свързана с входа на резервоар, изходът на който е свързан чрез първиThe problem was solved by creating a power pump system operating with wind and solar, including photovoltaic solar collectors, converting solar radiation into constant voltage, connected through a switchboard to the first controller of a photovoltaic solar collector, which is connected to a battery. A second wind generator controller is converted to the battery to ensure maximum charge, converting wind energy into electricity. An inverter is also connected to the accumulator battery, which converts the constant voltage of the accumulators into 220 V alternating voltage, being connected on the one hand with household consumers, for example lamps, TV, computer, etc., and on the other hand with a drilling pump. , as well as controllable solenoid valves, local weather station, video surveillance system, perimeter security, with fire alarm system and backup diesel generator. A drilling pump is installed in the water source, which is connected to the inlet of a tank, the outlet of which is connected by a first

2070 UI кран c радиална помпа, към изхода на която е монтиран разпределителен колектор, за захранване на поливните полета. Разпределителният колектор от една страна е свързан чрез магнет вентили с поливни полета, а от втора страна е свързан чрез втори кран със слънчевия колектор за подгряване на вода, а от трета страна трети кран е свързан с консуматори на вода като пожарен кран, баня и тоалетни.2070 UI crane with radial pump, to the outlet of which a distribution manifold is mounted, to supply the irrigated fields. The distribution manifold on the one hand is connected by solenoid valves with irrigation fields, and on the other hand is connected by a second tap to the solar collector for water heating, and on the third side a third tap is connected to water consumers such as fire hydrants, bathrooms and toilets .

Системата е управлявана автоматично от компютър, който посредством релейни контролери е свързан последователно с втория контролер на ветрогенератора, с първия контролер на фотоволтаичния слънчев колектор, с метеостанцията, със система за видеонаблюдение, периметровата охрана, резервния дизелов генератор и магнет вентилите.The system is automatically controlled by a computer, which by means of relay controllers is connected in series with the second controller of the wind generator, with the first controller of the photovoltaic solar collector, with the weather station, with video surveillance system, perimeter security, backup diesel generator and solenoid valves.

Във водоизточника е поставен сензор за минимално ниво, а в резервоара е монтиран сензор за минимално и максимално ниво, като в поливните полета са поставени тензиометри за следене на влажността на почвата. Сензорите, както и тензиометрите са с вградени захранвания и са свързани безжично с компютъра с релейни контролери. Релейните контролери на компютъра са свързани последователно с втория контролер на ветрогенератора, първия контролер на фотоволтаичния слънчев колектор, метеостанцията, системата за видеонаблюдение, периметровата охрана, резервния дизелов генератор и магнет вентилите. Компютърът е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.A minimum level sensor is placed in the water source, and a minimum and maximum level sensor is installed in the tank, and tensiometers are placed in the irrigation fields to monitor the soil moisture. The sensors, as well as the strain gauges, have built-in power supplies and are connected wirelessly to the computer with relay controllers. The relay controllers of the computer are connected in series with the second controller of the wind generator, the first controller of the photovoltaic solar collector, the weather station, the video surveillance system, the perimeter security, the backup diesel generator and the solenoid valves. The computer is connected to the mobile Internet for remote access and control.

Предимствата на полезния модел се изразяват в това, че електрозахранваща, помпена система, работеща с вятър и слънце е с възможност за отдалечен достъп и мониторинг на компонентите на слънцегреенето и вятъра както и останалите метеофактори. Има възможност за управление на помпените системи според местните почвени фактори и количества валежи. Може да се ползва за работа в отдалечени неурбанизирани места, където няма алтернативни електрозахранвания, изградени комуникационни и охранителни системи.The advantages of the utility model are that the power supply, pump system working with wind and sun has the ability to remotely access and monitor the components of solar and wind and other meteorological factors. It is possible to control the pump systems according to local soil factors and rainfall. It can be used for work in remote non-urbanized places, where there are no alternative power supplies, communication and security systems.

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Примерно изпълнение на полезния модел е показано на приложената фигура 1, представляваща блокова схема на системата.An exemplary embodiment of the utility model is shown in the attached figure 1, representing a block diagram of the system.

Примерно изпълнение на полезния моделExemplary implementation of the utility model

Електрозахранващата помпена система, работеща с вятър и слънце, включва резервоар 26, свързан чрез тръбопровод с водоизточник 25 със сондажна помпа 9, която е задвижвана от фотоволтаичен слънчев колектор 1, чрез акумулаторна батерия 3. Фоговолтаичният слънчев колектор 1 е свързан чрез електроразпределително табло 5 с първи контролер 2, като системата е управлявана автоматично от компютър 31. Първият контролер 2 на фотоволтаичните панели 1 посредством акумулаторната батерия 3 е свързан с втори контролер 18 на ветрогенератор 7 и с инвертор 4, за преобразуване постоянното напрежение на акумулаторите в 220 V променливо напрежение. Инверторът 4 от своя страна е свързан към битови консуматори 6, към сондажна помпа 9, захранваща резервоара 26 и към радиална помпа 10, както и с управляеми магнет вентили 17, с местна метеостанция 11, със система за видеонаблюдение 19, с периметрова охрана 21, със система за пожароизвестяване 30 и с резервен дизелов генератор 8. Изходът на резервоара 26, чрез първи кран 16 и радиалната помпа 10, е свързан с разпределителен колектор 28, който чрез магнет вентили 17, необходими за осигуряване вода в поливни полета 29, а чрез втори кран 24 е свързан със слънчев колектор 20, за загряване на вода и чрез трети кран 22 е свързан с битовите консуматори 6. Компютърът 31, посредством релейни контролери 27 е свързан последователно с втория контролер 18 на ветрогенератора 7, с първия контролер 2 на фотоволтаичния слънчев колектор 1, с метеостанцията 11, със система за видеонаблюдение 19, периметровата охрана 21, резервния дизелов генератор 8 и магнет вентилите 17. Компютърът 31, посредством релейни контролери 27 е свързан последователно с втория контролер 18 на ветрогенератора 7, с първия контролер 2 на фотоволтаичния слънчев колектор 1, с метеостанцията 11, със система за видеонаблюдение 19, периметровата охрана 21, резервния дизелов генератор 8 и магнет вентилите 17. Предвидена е възможност компютъра 31 от друга страна да е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.The power supply pump system, operating with wind and sun, includes a tank 26 connected by a pipeline to a water source 25 with a drilling pump 9, which is driven by a photovoltaic solar collector 1, by a battery 3. a first controller 2, the system being controlled automatically by a computer 31. The first controller 2 of the photovoltaic panels 1 is connected by a battery 3 to a second controller 18 of a wind turbine 7 and an inverter 4 to convert the DC voltage of the batteries to 220 V AC. The inverter 4 in turn is connected to household consumers 6, to a drilling pump 9, feeding the tank 26 and to a radial pump 10, as well as to controllable solenoid valves 17, to a local weather station 11, to a video surveillance system 19, to a perimeter guard 21, with a fire alarm system 30 and with a backup diesel generator 8. The outlet of the tank 26, through a first valve 16 and a radial pump 10, is connected to a distribution manifold 28, which by solenoid valves 17 necessary to provide water in irrigation fields 29, and by a second tap 24 is connected to a solar collector 20 for heating water and through a third tap 22 is connected to the household consumers 6. The computer 31, by means of relay controllers 27 is connected in series with the second controller 18 of the wind generator 7, with the first controller 2 of the photovoltaic solar collector 1, with the weather station 11, with video surveillance system 19, perimeter security 21, backup diesel generator 8 and solenoid valves 17. The computer 31, by means of a relay Our controllers 27 are connected in series with the second controller 18 of the wind generator 7, with the first controller 2 of the photovoltaic solar collector 1, with the weather station 11, with a video surveillance system 19, the perimeter security 21, the backup diesel generator 8 and the solenoid valves 17. the computer 31, on the other hand, is connected to the mobile Internet for remote access and control.

Във водоизточника 25 е поставен сензор за минимално ниво 12, а в резервоара 26 са поставени сензори за минимално ниво 12 и за максималноA minimum level 12 sensor is installed in the water source 25, and a minimum level 12 and maximum level sensors are installed in the tank 26.

2070 Ul ниво 13. В поливните полета 29 е поставен първи тензиометьр 14, а извън поливните полета 29 втори тензиометър 15, а сензорите за минимално и максимално ниво 12 и 13, както и тензиометрите 14 и 15 са с вградени захранвания и са свързани безжично с компютъра 31 и релейните контролери 27.2070 Ul level 13. A first tensiometer 14 is placed in the irrigation fields 29 and a second tensiometer 15 outside the irrigation fields 29, and the sensors for minimum and maximum level 12 and 13, as well as the tensiometers 14 and 15 have built-in power supplies and are connected wirelessly to the computer 31 and the relay controllers 27.

Предвиден е пожарен кран 23, който е свързан към разпределителния колектор 28.A fire hydrant 23 is provided, which is connected to the distribution manifold 28.

Claims

A wind and solar power supply pump system comprising a tank (26) connected by a pipeline to an underwater water source (25) with a borehole pump (9) driven by a photovoltaic solar collector (1) by a rechargeable battery (3), at which the photovoltaic solar collector (1) is connected via an electrical switchboard (5) with a first controller (2), as a minimum level sensor (12) is placed in the water source (25) and the minimum level sensors are placed in the tank (26) (12) and for the maximum level (13), the system being controlled automatically by a computer (31) whose inputs are connected to sensors for consumed electric power, for the water level in the tank (26), for the water temperature in the radiator and for charging of the accumulator battery (3), characterized in that the first controller (2) of the photovoltaic solar collector (1), including at least one panel, is connected to the second controller (18) of a wind generator by means of the accumulator battery (3) (7) and with an inverter (4), for converting the constant voltage of the accumulators into 220 V alternating voltage, the inverter (4) being connected to household consumers (6), to the adjustable drilling pump (9) and to a radial pump (10), and with controllable solenoid valves (17), with local meteorological station (11), with video surveillance system (19) with perimeter security (21), with fire alarm system (30) and with spare diesel generator (8), as the tank outlet 26), by a first valve (16) and the radial pump (10) is connected to a distribution collector (28) for supplying the irrigation fields (29) by solenoid valves (17), and by a second valve (24) is connected to a solar collector (20) and by a third tap (22) is connected to the household consumers, and the computer (31) by means of relay controllers (27) is connected in series with the second controller (18) of the wind generator (7), with the first controller (2) of the photovoltaic solar collector (1), with weather station (11), with video surveillance system (19), with washing machine the grass guard (21), with the backup diesel generator (8) and with the solenoid valves (17), on the other hand the computer (31) is connected to the mobile internet for remote access and control.

Power supply pump system according to claim 1, characterized in that a first tensiometer (14) is placed in the irrigation fields (29) and a second tensiometer (15) outside the irrigation fields (29), wherein the minimum and maximum level sensors (12 and 13) and strain gauges (14 and 15) have built-in power supplies and are connected wirelessly to the computer (31) and the relay controllers (27).

Power supply pump system according to claims 1 and 2, characterized in that a fire hydrant (23) is connected to the distribution manifold (28).