LV15149B - Saules siltuma kolektora darba vadības sistēma - Google Patents

Description

Izgudrojums attiecas uz iekārtu, kas izmanto saules siltumu, konkrēti - uz saules enerģijas kolektora darbības vadības sistēmu, kas regulē caur kolektoru izejošā darba šķidruma plūsmas ātrumu.

Zināmo informācijas avotu analīze

Ir zināms tehniskais risinājums [1], kas paredzēts saules enerģijas akumulēšanai, izmantojot saules siltuma kolektoru, cauruļvadu sistēmu, ventili, boileru ar siltummaiņiem un vadības sistēmu. Iekārtas darba efektivitāte ziemas periodā sniega sanesumu laikā tiek paaugstināta ar komandu no vadības bloka par saules enerģijas kolektora caurspīdīgās virsmas uzsildīšanu. Šī tehniskā risinājuma trūkums ir tāds, ka ierīces vadības sistēma paredz komandas, kuras var tikt realizētas tikai ziemas laika periodā

Vistuvākā pēc tehniskās būtības ir saules siltuma kolektora darbības vadības sistēma, kas realizēta iekārtā [2], kura satur primāro kontūru, kas sastāv no saules siltuma kolektora paneļa, savienota ar siltummaini caur cauruļvadiem ar vadāmu ventili un sūkni, novietotiem boilerā, un sekundāro kontūru, sastāvošu no enerģijas patērētāja, kas savienots ar otru siltummaini caur savu cauruļvadu ar vadāmu ventili un sūkni, ievietotiem boilerā. Turklāt termometri un vadāmie ventili, kas ievietoti cauruļvados, ir savienoti ar vadības blokiem. Saules enerģijas kolektora darbība notiek pēc komandas no vadības bloka, kas realizē darba šķidruma cirkulācijas ieslēgšanu un izslēgšanu cauruļvados primārā un sekundārā kontūrā. Tādā veidā vadības sistēma var uzturēt temperatūru boilerā atkarībā no enerģijas patēriņa patērētājā. Tomēr pie darba šķidruma ievērojamas pārkāršanas primārajā kontūrā var notikt šķidruma uzvāiīšanās un sistēmas darbība var tikt sagrauta.

Izgudrojuma mērķis un būtība

Izgudrojuma mērķis ir saules siltuma kolektora darba drošības paaugstināšana pie pārmērīgas saules enerģijas plūsmas. Piedāvātā saules siltuma kolektora darbības vadības sistēma satur primāro kontūru, kas sastāv no saules siltuma kolektora paneļa, savienota caur cauruļvadu, kurā novietots vadāmais ventilis un sūknis, ar siltummaini, novietotu boilerā, un sekundāro kontūru, kas sastāv no enerģijas patērētāja, savienota ar savu cauruļvadu caur vadāmo ventili un sūkni ar otro siltummaini, novietotu boilerā. Turklāt primārais un sekundārais kontūrs ir piepildīti ar darba šķidrumu, bet termometri un ventiļu pievads, kas ievietoti cauruļvados, ir savienoti ar vadības bloku. Saskaņā ar izgudrojumu primārais kontūrs ir apgādāts ar papildus saules paneli, kas savienots ar siltummaini caur vadāmo ventili, kas ievietots cauruļvadā, kurā ievietots papildu termometrs, turklāt papildus termometrs un ventiļa pievads ir savienoti ar vadības bloku.

Zīm.l ir parādīta saules enerģijas kolektora paneļa primārā kontūrā savienošanas shēma ar siltummaini boilerā un patērētāju, kas savienots ar otru siltummaini boilerā caur cauruļvadu sekundārā kontūrā, izmantojot sekojošus apzīmējumus: primārais kontūrs sastāv: no saules enerģijas kolektora paneļa 1, kas savienots ar cauruļvadu 2 caur vadāmo ventili 3 un sūkni 4 ar siltummaini 5, kas novietots boilerā 6; sekundārās kontūras sastāv no enerģijas patērētāja 7, savienota ar savu cauruļvadu 8 caur vadāmo ventili 9 un sūkni 10 ar otro siltummaini 11, kas novietots boilerā 6, turklāt primārais un sekundārais kontūri ir piepildīti ar darba šķidrumu; termometrs 12 un ventiļu 3 un 9 pievadi ir uzstādīti cauruļvados 2 un 8, kas savienoti ar vadības bloku 13; primārais kontūrs ir apgādāts ar papildus saules paneli 14, kas savienots ar siltummaini 11 caur vadāmo ventili 15 un cauruļvadu 16, kurā ir uzstādīts papildu termometrs 17, turklāt papildus termometrs 17 un ventiļa 15 pievads ir savienoti ar vadības bloku 13.

Piedāvātās vadības sistēmas darbība

Saules enerģijas kolektora darbība sākas pēc komandas no vadības bloka 13, kurš izdod komandas ieslēgt sūkņus 4 un 10, kuri novietoti primārā un sekundārā kontūrā, un vadāmo ventiļu 3, 9 un 15 atvēršanu. Turklāt cauruļvados 2, 8 un 16 siltummaiņos 5 un 11 un saules kolektoru paneļos 1 un 14 sāk cirkulēt darba šķidrums.

Siltuma enerģijas plūsma no saules starojuma krīt uz paneļu 1 un 14 virsmas un sasilda darba šķidrumu. Darba šķidruma cirkulācijas rezultātā boilerā 6 notiek siltuma enerģijas nodošana no primārā kontūra uz sekundāro kontūru un siltuma enerģija pa cauruļvadu 8 tiek padota patērētājam 7. Tajos gadījumos, kad patērētājs 7 ir spējīgs saņemt visu enerģiju no saules enerģijas kolektora paneļiem 1 un 14, sistēma strādā stabilā režīmā. Tomēr, kad saules enerģijas plūsma pārsniedz patērētāja 7 enerģijas slodzes iespējas, temperatūra cauruļvados sāk pieaugt un šī informācija no termometriem 12 un 17 nonāk vadības blokā 13.

Darba šķidruma ievērojamas temperatūras paaugstināšanās gadījumā tas sāk vārīties un cirkulācija izbeidzas. Turklāt saules enerģijas kolektora paneļu 1 un 14 darbība tiek pārtraukta līdz laikam, kamēr šķidruma temperatūra nenokrīt līdz pieļaujamam lielumam un cirkulācija var atjaunoties. Šajos gadījumos temperatūra sekundārā kontūrā krīt.

Divu paneļu izmantošana ļauj atslēgt vienu no tiem pēc komandas no vadības bloka 13, bloķējot ventiļus 3 vai 15, un tādā veidā samazināt enerģijas plūsmu, kura nonāk boilerā 6. Tā rezultātā notiek temperatūras pazemināšanās darbojošajā panelī un darba šķidruma cirkulācija kontūros netiek pārtraukta.

Saules enerģijas plūsmas samazināšanās gadījumā temperatūra kontūros krīt un pēc vadības bloka 13 komandas notiek saules kolektora otra paneļa ieslēgšana. Tādā veidā ir iespējams saglabāt visas sistēmas darbspēju un attiecīgi paaugstināt tās drošību.

Informācijas avoti:

1. Patents RU 2428637 no 10.09.2011; starptautiskās klasifikācijas indeksi (SKI) - F24J2/04 un F24J2/24;

2. Patentpieteikums CN1912789(A) no 14.02.2007, kas publicēts ari kā US2007034352 (AI) un US7744362 (B2): SKI - F24J2/04, G05D23/00, G05D23/19 un G05D23/22 (prototips).

Pretenzija

Claims (1)

1. Pretenzija

   1. Saules siltuma kolektora darbības vadības sistēma, kurā primārais kontūrs sastāv no saules enerģijas kolektora paneļa, kas ar caurulēm caur vadāmo ventili un sūkni ir savienots ar siltummaini, novietotu boilerā, un sekundārais kontūrs sastāv no patērētāja, kas ar savu cauruli caur vadāmo ventili un sūkni ir savienots ar otro siltummaini, novietotu boilerā, turklāt primārais un sekundārais kontūri ir piepildīti ar darba šķidrumu, bet termometri un vadāmie ventiļi ir ievietoti cauruļvados, kas savienoti ar vadības bloku, kas atšķiras ar to, ka primārais kontūrs ir apgādāts ar papildu saules enerģijas kolektora paneli, savienotu ar siltummaini caur vadāmo ventili un cauruli, kurā ir ievietots papildu termometrs, turklāt papildu termometrs un vadāmais ventilis ir savienoti ar vadības bloku.