CZ20131058A3 - Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje - Google Patents

Abstract

Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, zejména lokální systém zpracování a využití elektrické energie obsahující nejméně jeden zdroj obnovitelné energie, jehož jednotlivé části jsou ve formě vzájemně stavebnicově propojitelných modulů (1, 2, 3), přičemž obsahuje nejméně jeden vstupní modul (1), který je spojen s nejméně jedním řídícím modulem (2), který je spojen nejméně jedním výstupním modulem (3).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká systému zpracování a využití energie z obnovitelných zdrojů, zejména lokálního systému zpracování a využití elektrické energie obsahující nejméně jeden zdrojů obnovitelné energie.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou zařízení pro využívání energie z obnovitelných zdrojů vyráběna jako jeden výrobek, který je rozdělený do výkonových řad, přičemž má jako celek předem danou funkci. Uživatel si musí zvolit zařízení s přesně technicky a výkonově stanoveným parametry. Nevýhodou je to, že po instalaci již nelze tyto parametry měnit. Není například jednoduše možné změnit funkci zařízení například tím, že se zvýší jeho celkový výkon. To je v současné době možné řešit pouze nahrazením stávajícího zařízení novým zařízením s vyšším výkonem nebo pořízením dalšího zařízení, které bude pracovat nezávislé na původním zařízení. Obě tyto možnosti jsou velice nákladné.

Ze stavu techniky je například z užitného vzoru CZ 25777 U znám systém hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články, obsahující vzájemně propojené řídící jednotku spotřeby energie, ovládací jednotku a ohřívací jednotku, která je vybavena teplotní měřící jednotkou a alespoň jedním topným tělesem uzpůsobeným k ohřevu kapaliny, kde řídící jednotka spotřeby energie, obsahující DC regulační jednotku a AC regulační jednotu, je jednak napojena na síťový zdroj střídavého napětí, a to přímo a/nebo přes sekundární AC zdroj střídavého napětí, a jednak je propojena s fotovoltaickou jednotkou emitující stejnosměrný proud, a to přes primární DC zdroj stejnosměrného napění a/nebo přes v sérii zapojené výstupní měřící jednotku proudu a napětí, DC/DC měnič a vstupní měřící jednotku proudu a napětí, přičemž i ovládací jednotka je napojena jak přes galvanicky oddělený sekundární DC zdroj stejnosměrného napětí na fotovoltaickou jednotku, tak přes galvanicky oddělený primární AC zdroj střídavého napětí, na síťový zdroj střídavého napětí. Nevýhodou je to, že se jedná o zařízení, které pracuje jako celek, přičemž po jeho instalaci není možné nijak měnit jeho technické parametry.

• · • · ·· · · • · · · · · • · * · ····· • · · ·· ·· ···« ·

Z výše uvedeného stavu techniky je zřejmá celá řada nevýhod současného stavu techniky, přičemž jako nejvýraznější se jeví to, že není jednoduše a levně možná jakákoliv změna stávajícího zařízení na zpracování energie z obnovitelných zdrojů.

Cílem vynálezu je konstrukce systému zpracování a využití energie z obnovitelných zdrojů, který bude umožňovat postupné změny, a to jak na straně zdrojů energie, tak i na straně spotřeby energie, přičemž tyto změny budou znamenat minimální možné zvýšení nákladů na straně uživatele.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, zejména lokální systém zpracování a využití elektrické energie obsahující nejméně jeden zdrojů obnovitelné energie, podle vynálezu jehož podstata spočívá vtom, že jeho jednotlivé části jsou ve formě vzájemně stavebnicově propojitelných modulů, přičemž obsahuje nejméně jeden vstupní modul, který je spojen s nejméně jedním řídícím modulem, který je spojen nejméně jedním výstupním modulem. Výhodou tohoto modulového systému je jeho variabilita přinášející možnost jeho budoucího rozšíření nebo jakýchkoliv úprav bez dalších vícenákladů. To umožňuje výrazné snížení celkových nákladů na jeho pořízení. To umožňuje využití obnovitelných zdrojů více uživateli, což znamená snížení emisí od lokálních znečišťovatelů a s tím spojené výrazné zlepšení životního prostředí.

Vstupní modul je s výhodou spojen se zdrojem obnovitelné energie, přičemž zdrojem obnovitelné energie je například energie z větrné turbína nebo solárního panelu.

Řídící modul s výhodou obsahuje měřící a komunikační prostředky, přičemž ve výhodném provedení je řídící modul spojen s ovládacím prostředkem uživatele. S výhodu je řídící modul s ovládacím prostředkem uživatele spojen prostřednictvím sítě internet. Ovládacím prostředkem uživatele může být software, který obsahuje je osobní počítač, notebook, telefon nebo jiný komunikační prostředek. Systém je tak možné jednoduše kontrolovat jak místně, tak i dálkově.

Výhodné také je, pokud systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje dále obsahuje modul připojení k elektrické síti, který řídí výdaj a příjem ♦ · · · · ··· ·· · ··· • · · · · · · ··· ···*··· · ····· elektrické energie z běžné rozvodné sítě. To umožňuje jednoduše řešit přebytky i případný nedostatek energie uvnitř systému.

Ve výhodném provedení je výstupním modulem modul přímé spotřeby energie, přičemž tímto modulem může být modul přitápění a/nebo topení a/nebo osvětlení a/nebo klimatizace, napájení elektrických přístrojů AC napětím a/nebo napájení elektrických přístrojů DC napětím nebo další moduly, například modul nabíjení periferních zařízení, například elektromobilu. Výhodou je to, že v systému může být zapojeno více modulů, které umožňují využít získanou energii, podle potřeb a požadavků uživatele.

V dalším výhodném provedení je výstupním modulem modul akumulace energie, přičemž tímto modulem může být například modul nabíjení akumulátorů a/nebo modul napájení bojleru, kterým je vytvářena zásoba teplé užitkové vody. Variantně může být výstupním modulem modul akumulátorových systémů, který může být jedním z důležitých částí vytvoření ostrovního energetického systém, to je systému nezávislého na dalších externích zdrojích energie, například nezávislého veřejné elektrické síti.

Systém zpracování a využití energie z obnovitelných zdrojů podle vynálezu umožňuje prostřednictvím vstupních a výstupních modulů kdykoliv v budoucnosti jednoduše připojit další zdroje energie a další místa její spotřeby. Jednoduše a levně je reagováno na změnu potřeb uživatel. Cely systém je velice jednoduchý, přičemž jednotlivé moduly jsou vzájemně propojeny tak, že celý systém je vytvořen přesně na míru dle aktuálních požadavků. To znamená výrazné zamezení plýtvání náklady. Další výhodou je to, že je k němu možné bez problémů připojit i zařízení, která ještě v současnosti nejsou známá, například nové zdroje obnovitelných energií, přičemž stačí pouze vytvořit nový modul.

Systém zpracování a využití energie z obnovitelných zdrojů podle vynálezu umožňuje výrazně zlepšit využívání přírodních, výrobních a energetických zdrojů, stejně jako i lidské práce.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 schematicky znázorňuje systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje obsahující jeden vstupní modul, jeden řídící modul a dva výstupní moduly, a obr. 2 schematicky znázorňuje systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje obsahující dva vstupní moduly, jeden řídící modul a tři výstupní moduly.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Lokální systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje (obr. 1) sestavený v rodinném domě obsahuje jeden zdroj 8 obnovitelné energie, kterým je solární panel 17. Jednotlivé části tohoto systému jsou provedeny ve formě vzájemně stavebnicově propojitelných modulů 1,2,3.

Základem systému je vzájemné spojení jednoho vstupního modulu 1, jednoho řídícího modulu 2 a dvou výstupních modulů 3.

Na vstupní modul 1 je spojen se zdrojem 8 obnovitelné energie, kterým je solární panel 17.

Řídící modul 2 obsahuje měřící a komunikační prostředky. Řídící modul 2 je současně dálkově spojen s ovládacím prostředkem 4 uživatele.

Systém dále obsahuje modul 6 připojení k elektrické síti, kterým řízen výdej a příjem elektrické energie z veřejné sítě.

Oba výstupní moduly 3 jsou moduly 5 akumulace energie, přičemž jedním je modul 10 nabíjení akumulátorů 11 a druhým je modul 12 napájení bojleru 13.

Příklad 2

Lokální ostrovní systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje (obr. 2) sestavený v rodinném domě obsahuje dva zdroje 8 obnovitelné energie, kterým jsou solární panel 17 a větrná turbina 16.

Jednotlivé části tohoto systému jsou provedeny ve formě vzájemně stavebnicově propojitelných modulů 1,2,3.

Základem systému je vzájemné spojení dvou vstupních modulů 1, jednoho řídícího modulu 2 a tří výstupních modulů 3.

První vstupní modul 1 je spojen se zdrojem 8 obnovitelné energie, kterým je solární panel 17. Druhý vstupní modul 1 je spojen se zdrojem 8 obnovitelné energie, kterým je větrná turbina 16.

Řídící modul 2 obsahuje měřící a komunikační prostředky. Řídící modul 2 je současně dálkově spojen s ovládacím prostředkem 4 uživatele.

Prvním výstupním modulem 3 je modul 5 akumulace energie, kterým je modul 12 napájení bojleru 13. Druhým výstupním modulem 3 je modul 5 akumulace energie, kterým je modul 14 akumulátorových systémů spojený s akumulátorovým systém 18. Třetím výstupním modulem 3 je modul 7 přímé spotřeby energie, kterým je modul 9 přitápění spojený s elektrickým topením 15.

Průmyslová využitelnost

Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje podle vynálezu lze využít pro zpracování a využití elektrické energie různých typů objektů, zejména pak pro menší objekty, jakými jsou rodinné domky a drobné provozovny.

-c

Seznam vztahových značek vstupní modul řídící modul výstupní modul ovládací prostředek uživatele modul akumulace energie modul připojení k elektrické síti modul přímé spotřeby energie zdroj obnovitelné energie modul přitápění modul nabíjení akumulátorů akumulátor modul napájení bojleru bojler modul akumulátorových systémů elektrické topení větrná turbína solární panel akumulátorový systém

Claims (7)

Patentové nároky

1. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, zejména lokální systém zpracování a využití elektrické energie obsahující nejméně jeden zdrojů obnovitelné energie, v y z n a č u j í c í s e t í m, že jeho jednotlivé části jsou ve formě vzájemně stavebnicově propojitelných modulů (1,2,3), přičemž obsahuje nejméně jeden vstupní modul (1), který je spojen s nejméně jedním řídícím modulem (2), který je spojen nejméně jedním výstupním modulem (3).

2. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle nároku 1, v y z n a č u j í c í s e t í m, že řídící modul (2) obsahuje měřící a komunikační prostředky.

3. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle některého z předchozích nároků, v y z n a č u j í c í s e t í m, že dále obsahuje modul (6) připojení k elektrické síti.

4. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle některého z nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že je řídící modul (2) je spojen s ovládacím prostředkem (4) uživatele.

5. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že výstupním modulem (3) je modul (7) přímé spotřeby energie.

6. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že výstupním modulem (3) je modul (5) akumulace energie.

7. Systém zpracování a využití energie z obnovitelného zdroje, podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, vstupní modul (1) je spojen se zdrojem (8) obnovitelné energie.