BG66798B1

BG66798B1 - Интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система, работеща с вятър и слънце

Info

Publication number: BG66798B1
Application number: BG111664A
Authority: BG
Inventors: Борис Станимиров; Иванов Станимиров Борис
Original assignee: „Зелени Технологии Индъстри“ Оод
Priority date: 2013-12-21
Filing date: 2013-12-21
Publication date: 2018-12-17
Also published as: BG111664A

Abstract

Изобретението се отнася до интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна 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 водоизточник с регулируема водна помпа (9), задвижвана от фотоволтаичен слънчев колектор (1) чрез акумулаторна батерия (3), който е свързан чрез електроразпределително табло (5) с контролер (2), като системата е управлявана автоматично от компютър (31). Контролерът (2) на фотоволтаичния слънчев колектор (1) посредством акумулаторната батерия (3) е свързан с 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 сондажна 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 кран (16) и радиалната помпа (10) е свързан с разпределителен колектор (28), който чрез магнет вентили (17) захранва поливни полета, а чрез кран (24) е свързан със слънчев колектор (20) и чрез кран (22) е свързан с битови консуматори. Компютърът (31) посредством релейни контролери (27) е свързан последователно с контролера (18) на ветрогенератора (7), с контролера на фотоволтаичните слънчеви колектори (2), с метеостанцията (11), със система за видеонаблюдение (19), детектираща система движението на хора (21), резервния дизелов генератор (8) и магнет вентилите (17), като компютърът (31) от друга страна е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна 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.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са електрозахранващи системи, при които се използва вятърната и слънчева енергии, от публикацията на патент DE 4122046 (А1), където е описана автономна електрозахранваща система хибриден тип, преобразуваща енергията на слънцето и вятъра с цел ползването и в отдалечени места. Известно е от публикацията на патент СА 2703468 С 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.

Най-близкото техническо решение до предлаганата интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система, работеща с вятър и слънце 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, 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.

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 метеофакгори. 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.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна 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.

Задачата е решена като е създадена интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система, работеща с вятър и слънце, включваща фотоволтаични слънчеви колектори, преобразуващи слънчевата радиация в постоянно напрежение, свързани през разпределително табло към контролер на фотоволтаичните слънчеви колектори, който е свързан с акумулаторна батерия. Към акумулаторната батерия за осигуряване на максимален заряд е свързан и 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 и е свързан от една страна с битови консуматори като лампи, телевизор, компютър и т.н., а от друга страна е свързан със сондажна помпа и поливна помпа, както и управляеми магнет вентили, местна метеостанция, сис

Описания на издадени патенти за изобретения № 01.1/15.01.2019 тема за видеонаблюдение, детектираща система движението на хора, със система за пожароизвестяване и резервен дизелов генератор. Във водоизточника е монтирана потопяема сондажна помпа, която е свързана с входа на резервоар, изходът на който е свързан чрез кран с поливната помпа, към изхода на която е монтиран разпределителен колектор. Разпределителният колектор от една страна е свързан чрез магнет вентили с поливни полета, а от втора страна е свързан чрез кран със слънчев колектор за подгряване на вода, а от трета страна е свързан с консуматори на вода като пожарен кран, баня и тоалетни.

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 тензометри за следене на влажността на почвата. Сензорите, както и тензометрите са с вградени захранвания и са свързани безжично с компютър с релейни контролер. Релейните контролери на компютъра са свързани последователно с контролера на ветрогенератора, контролера на фотоволтаичните слънчеви колектори, метеостанцията, системата за видеонаблюдение, детектираща система движението на хора, резервния дизелов генератор и магнет вентилите. Компютърът е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.

Предимствата на изобретението се изразяват в това, че интегрираната електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна 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.

Пояснение на приложената фигура

Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложената фигура 1, представляваща блокова схема на системата.

Примерно изпълнение на изобретението

Интегрираната електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система, работеща с вятър и слънце, включва резервоар 26, свързан чрез тръбопровод с водоизточник с регулируема водна помпа 9, която е задвижвана от фотоволтаичен слънчев колектор 1 чрез акумулаторна батерия 3. Фотоволтаичният слънчев колектор 1 е свързан чрез електроразпределително табло 5 с контролер 2, като системата е управлявана автоматично от програмируем блок. Контролерът 2 на фотоволтаичните панели 1 посредством акумулаторната батерия 3 е свързан с 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 резервоар 26 и към радиална помпа 10, както и с управляеми магнет вентили 17, с местна метеостанция 11, със система за видеонаблюдение 19, с детектираща система движението на хора 21, със система за пожароизвестяване 30 и с резервен дизелов генератор 8. Изходът на резервоара 26, чрез кран 16 и радиалната помпа 10, е свързан с разпределителен колектор 28, който чрез магнет вентили 17 за осигуряване вода в поливни полета, а чрез кран 24 е свързан със слънчев колектор 20 и чрез кран 22 е свързан с битовите консуматори 6. Програмируемият блок, изпълнен като компютър 31, представляващ общо управляващо устройство, което посредством релейни контролери 27 е свързан последователно с контролера 18 на ветрогенератора 7, с контролера 2 на фотоволтаичните слънчеви колектори 1, с метеостанцията 11, със система за видеонаблюдение 19, детектираща система движението на хора 21, резервния дизелов генератор 8 и магнет вентилите 17. Предвидена е възможност компютърът 31 от друга страна да е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.

Към компютъра 31 са свързани безжично първи сензор за минимално ниво 12, поставен във водоизточника, втори сензор за минимално ниво 12.1 и сензор за максимално ниво 13, разположени в резервоара 26. Също така към компютъра 31 са свързани безжично и първи тензометър 14, поставен в поливните полета и втори тензометър 15, разположен извън поливните полета, като сензора за минимално ниво 12, сензора максимално ниво 13 и тензометрите 14 и 15 са с вградено захранване и са свързани с релейните контролери 27.

Предвиден е пожарен кран 23, свързан към разпределителния колектор 28.

Описания на издадени патенти за изобретения

Claims

Патентни претенции № 01.1/15.01.2019

1. Интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система, работеща с вятър и слънце, включваща резервоар (26), свързан чрез тръбопровод с водоизточник с регулируема водна помпа (19), задвижвана от фотоволтаичен слънчев колектор (1) чрез акумулаторна батерия (3), при което фотоволтаичния слънчев колектор (1) е свързан чрез електроразпределително табло (5) с контролер (2), като системата е управлявана автоматично от програмируем блок, характеризираща се с това, че контролерът (2) на фотоволтаичния слънчев колектор (1), включващ най-малко един, посредством акумулаторната батерия (3) е свързан с контролер (18) на ветрогенератор (7) и с инвертор (4), за преобразуване постоянното напрежение на акумулаторите в 220 V променливо напрежение, като инверторът (4) е свързан към битови консуматори (6), към сондажна помпа (9), захранваща резервоар (26) и към радиална помпа (10), както и с управляеми магнет вентили (17), местна метеостанция (11) , система за видеонаблюдение (19), детектираща система движението на хора (21), със система за пожароизвестяване (30) и резервен дизелов генератор (8), като изходът на резервоара (26), чрез кран (16) и радиалната помпа (10) е свързан с разпределителен колектор (28), който чрез магнет вентили (17) е свързан с поливни полета, а чрез кран (24) е свързан със слънчев колектор (20) и чрез кран (22) е свързан с битови консуматори, а програмируемият блок, изпълнен като компютър (31), като общо управляващо устройство, което посредством релейни контролери (27) е свързан последователно с контролера (18) на ветрогенератора (7), с контролера (2) на фотоволтаичния слънчев колектор (1), с метеостанцията (11), със система за видеонаблюдение (19), детектираща система движението на хора (21), резервния дизелов генератор (8) и магнет вентилите (17), като компютърът (31) от друга страна е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.
2. Електрозахранваща помпена система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че към компютъра (31) са свързани безжично първи сензор за минимално ниво (12), поставен във водоизточника, втори сензор за минимално ниво (12.1) и сензор за максимално ниво (13), разположени в резервоара (26), също така към компютъра (31) са свързани безжично и първи тензометър (14), поставен в поливните полета и втори тензометър (15), разположен извън поливните полета, като сензора за минимално ниво (12) , сензора максимално ниво (13) и тензометрите (14 и 15) са с вградено захранване и са свързани с релейните контролери (27).
3. Интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система съгласно претенции 1 и 2, характеризираща се с това, че към разпределителния колектор (28) е свързан пожарен кран (23).
4. Интегрирана електрозахранваща, помпена, комуникационна и охранителна система съгласно претенции 1,2 и 3, характеризираща се с това, че компютърът (31) от друга страна е свързан с мобилен интернет за отдалечен достъп и контрол.