BG2800U1

BG2800U1 - Система за получаване на топлинна и електрическа енергия

Info

Publication number: BG2800U1
Application number: BG3786U
Authority: BG
Inventors: Лъчезар Киселков
Original assignee: Лъчезар Киселков
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2017-10-16

Abstract

Системата за получаване на топлинна и електрическа енергия намира приложение за отопление и битово горещо водоснабдяване в жилищни или обществени сгради, както и за получаване на електрическа енергия за собствени нужди на същите. Чрез нея се оползотворява енергията на възобновяеми енергийни източници, която се акумулира като топлинна енергия и впоследствие се използва при нужда. Системата включва соларен модул (2) и термопомпа (8) от типа въздух- вода, които са свързани посредством тръбни връзки с буферен съд (4). Термопомпата (8) е свързана с електроразпределителната мрежа (9) и с фотоволтаична инсталация (1), а фотоволтаичната инсталация (1) е свързана с електрическата инсталация (3) на сградата. Буферният съд (4) е свързан с отоплителната инсталация (6) и инсталация за битово горещо водоснабдяване (5) на сградата.

Description

(54) СИСТЕМА ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ТОПЛИННА И ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ (57) Системата за получаване на топлинна и електрическа енергия намира приложение за отопление и битово горещо водоснабдяване в жилищни или обществени сгради, както и за получаване на електрическа енергия за собствени нужди на същите. Чрез нея се оползотворява енергията на възобновяеми енергийни източници, която се акумулира като топлинна енергия и впоследствие се използва при нужда. Системата включва соларен модул (2) и термопомпа (8) от типа въздух-вода, които са свързани посредством тръбни връзки с буферен съд (4). Термопомпата (8) е свързана с електроразпределителната мрежа (9) и с фотоволтаична инсталация (1), а фотоволтаичната инсталация (1) е свързана с

2800 UI електрическата инсталация (3) на сградата. Буферният съд (4) е свързан с отоплителната инсталация (6) и инсталация за битово горещо водоснабдяване (5) на сградата.

претенции, 1 фигура

2800 UI (54) СИСТЕМА ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ТОПЛИННА И ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ

Системата за получаване на топлинна и електрическа енергия намира приложение за отопление и битово горещо водоснабдяване в жилищни или обществени сгради, както и за получаване на електрическа енергия за собствени нужди на същите. Тя може да се използва и за отопление на помещенията на сгради без отоплителни инсталации или с амортизирали такива. В този случай е подходящо да се комбинира с лъчисто подово отопление, което осигурява равномерно разпределение на температурите на въздуха по височина и хоризонтала на помещението. Системата може да се използва и във всички отрасли на промишлеността, по-специално за такива, които се нуждаят от гореща вода и пара за промишлени и технологични цели, като служи за предварително подгряване на водата, подавана впоследствие в котел или економайзер за допълнително подгряване и/или изпарение.

Известни са различни отоплителни системи, включващи термопомпи вода-вода или въздухвода, които се използват за директно отопление на битови или обществени сгради, без да се реализира акумулиране на енергия.

Известни са и множество системи от фотоволтаични панели, използващи слънчева енергия за производство на електрическа енергия, която се подава директно в енергосистемата или се използва за собствени нужди в битови и обществени сгради.

Известни са и различни системи, включващи плоски слънчеви колектори или вакуумно тръбни панели, които използват слънчевата енергия за получаване на топла вода.

Целта на полезния модел е да се създаде система за получаване на топлинна и електрическа енергия от възобновяеми енергийни източници, която да акумулира получената топлинна енергия, с оглед ефективното й използване за отопление и битово горещо водоснабдяване в жилищни или обществени сгради.

Фигура 1 представлява схема на едно примерно изпълнение на системата за получаване на топлинна и електрическа енергия, изпълнена съгласно полезния модел.

В примерното изпълнение на полезния модел, каквото е показано на фиг. 1, системата за получаване на топлинна и електрическа енергия е предназначена за отопление и битово горещо водоснабдяване на обществена сграда - училище. Тя включва фотоволтаична инсталация 1 и соларен модул 2, които са монтирани на покрива на училището, както и буферен съд 4 и термопомпа 8, монтирани вътре в сградата.

Фотоволтаичната инсталация 1 е свързана с електрическата инсталация 3 на сградата и с термопомпата 8, която е от типа въздух-вода. Захранването на термопомпата 8 с електрическа енергия може да се осъществи, както от фотоволтаичната инсталация 1, така и от стандартната връзка с електроразпределителната мрежа 9. С оглед минимизиране на разхода на енергия, е желателно мощността на фотоволтаична инсталация 1 да е с около 20-30 % по-голяма от тази на термопомпата 8.

Соларният модул 2 се състои от няколко вакуумно-тръбни панели, които са подходящи за използване и при лоши метеорологични условия. Соларният модул 2 и термопомпата 8 са свързани посредством тръбни връзки с буферния съд 4, който е пълен с вода. Подгрятата в соларния модул 2 и в термопомпата 8 вода, чрез индиректен топлообмен загрява водата в буферния съд 4. Буферният съд 4 служи за акумулатор на топлинната енергия, получена от термопомпата 8 и от соларния модул 2, а обемът му се пресмята, с оглед нуждите от топлинна енергия на сградата. Буферният съд 4 е свързан с инсталацията за битово горещо водоснабдяване 5 и с отоплителната инсталация 6 на сградата.

Системата за получаване на топлинна и електрическа енергия е снабдена още и с датчици, които следят температурата на водата в соларния модул 2 и в буферния съд 4, вентили и електрически превключватели, които не са показани на фигурата.

В случая е предвидена и допълнителна връзка между буферния съд 4 и съществуващия в училището котел на течно гориво 7, който служи като резерв на системата.

Основно предимство на системата, изпълнена съгласно полезния модел е, че генерира топлинна енергия при изключително ниска цена и я акумулира в голям буферен съд. Това става по следния начин.

Термопомпата 8 е свързана с електроразпределителната мрежа 9 основно през нощта, от 22 h

2800 UI вечерта до 6 h сутринта. Подгрятата през нощта вода от термопомпата 8 се подава в буферния съд 4, където топлинната енергия се акумулира. По този начин се използва по-евтината електроенергия на нощна тарифа и за 1,5 до 2,0 стотинки се получава 1 киловатчас топлинна енергия.

През светлото време на деня започват да работят фотоволтаичната инсталация 1, която захранва с електроенергия термопомпата 8, и соларният модул 2, с вакуумно-тръбните панели. В соларния модул 2 водата от водопроводната мрежа се подгрява до температура от порядъка на 5 5 °C и заедно с подгрятата вода от термопомпата 8 се подава към буферния съд 4 за загряване на водата в него. Загрятата и акумулирана в буферния съд 4 вода се подава към отоплителната инсталация 6 и към инсталацията за битово горещо водоснабдяване 5 на сградата.

В случай, че е налице необходимост в училището да се осигури отопление в ранните сутрешни часове, когато все още фотоволтаичната инсталация 1 не е достигнала необходимата електрическа мощност за функциониране на термопомпата 8, то тя продължава да се захранва от електроразпределителната мрежа 9, до постигане на такава.

При интензивно слънцегреене фотоволтаичната инсталация 1 може да генерира електрическа енергия по-голяма от необходимата за функционирането на термопомпата 8. Тогава излишната електрическа енергия се подава за собствена консумация към електрическата инсталация на сградата 3. В този случай е възможно топлинната енергия, генерирана в соларния модул 2 и отдадена на водата в буферния съд 4, да е достатъчна за нуждите на сградата. Тогава се ограничава работата на термопомпата 8.

Системата за получаване на топлинна и електрическа енергия може да включва и котел 7 от всякакъв тип: електрически, газов, пелетен, на твърдо или течно гориво. Той служи за резерв на системата и се включва при лоши метеорологични условия, когато акумулираната в буферния съд 4 топлинна енергия не е достатъчна за нуждите от отопление и топла вода на училището.

Claims

1. Система за получаване на топлинна и електрическа енергия, характеризираща се с това, че включва соларен модул (2) и термопомпа (8) от типа въздух-вода, които са свързани посредством тръбни връзки с буферен съд (4), като термопомпата (8) е свързана с електроразпределителна мрежа (9) и с фотоволтаична инсталация (1), като при това фотоволтаичната инсталация (1) е свързана и с електрическа инсталация (3), а буферният съд (4) е свързан с отоплителна инсталация (6) и инсталация за битово горещо водоснабдяване (5).

2. Система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че буферният съд (4) е свързан с котел (7).