PT1764563E - Regulador solar e método para a regulação de uma instalação de coletores solares - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "REGULADOR SOLAR E MÉTODO PARA A REGULAÇÃO DE UMA INSTALAÇÃO DE COLETORES SOLARES"

Estado da Técnica A invenção refere-se a um método para a regulação de bombas de circulação em instalações solares com um coletor solar. A invenção refere-se ainda a um dispositivo de controlo para a execução do método. A utilização de reguladores solares para o controlo de bombas de circulação em instalações vulgares de circuitos de coletores solares para o aquecimento solar de águas quentes domésticas é conhecido, por exemplo da DE 198 24 543 Cl. Em regra uma tal instalação vulgar de coletor solar é constituída por um colector solar, tipicamente instalado no telhado de um edifício e por um acumulador de calor, geralmente instalado na cave do mesmo edifício, os quais se encontram ligados um ao outro por meio de duas condutas, uma conduta de entrada e uma conduta de retorno. No circuito formado pelo coletor solar, o acumulador de calor e as duas condutas, circula um fluido especial portador do calor. A bomba de circulação fornece o líquido, a partir de um acumulador, ao coletor solar, no qual o fluido é aquecido. A mesma bomba conduz seguidamente o fluido aquecido de volta para o acumulador. 0 controlo da bomba dá-se, em regra, por meio de um regulador solar central, na dependência da temperatura do fluido no coletor e no acumulador. 2

Para a determinação dessas temperaturas são instalados, na zona do coletor e tipicamente também no acumulador de calor, sensores de temperatura. A instalação do sensor de temperatura na zona do coletor não é, no entanto, isenta de problemas, uma vez que a colocação do cabo sobre o telhado é geralmente difícil e dispendiosa e podem surgir erros de montagem do sensor de temperaturas.

Para remediar esse tipo de problemas a DE 103 34 436 Al prevê a substituição do sensor do coletor por um sensor de temperatura instalado na conduta de retorno. Para a medição da temperatura atual do coletor a bomba é acionada durante pouco tempo, de modo que o portador de calor, que se encontra no coletor, escorra para o sensor de temperatura, que se encontra na conduta de retorno. Esse documento descreve ainda a substituição do sensor do acumulador por meio de um sensor de temperatura instalado na conduta de entrada. Analogamente ao princípio anteriormente referido, com o funcionamento da bomba durante pouco tempo, o portador de calor contido no acumulador chega ao sensor de temperatura instalado na conduta de entrada. O documento DE 10 334 436 descreve o preâmbulo da

Reivindicação 1.

Apesar dessas simplificações da disposição do sensor de temperatura na conduta de entrada ou na conduta de retorno, as perdas de rendimento em relação a uma colocação vulgar dos sensores de temperatura na zona do coletor ou do acumulador são de cerca de 10%. Essas perdas de rendimento resultam do facto de, para se determinar a temperatura do coletor, se ter de ligar primeiro a bomba, antes da 3 temperatura real do coletor ou do acumulador poder ser determinada.

Particularmente com más condições de tempo e com insuficiente radiação solar, quando a temperatura do coletor é menor do que a temperatura do acumulador devido ao curto tempo de funcionamento da bomba de circulação, tal leva a perdas de calor no acumulador e com isso às perdas de rendimento acima referidas. 0 objeto da presente invenção é por isso, disponibilizar um método para regular uma instalação solar, com o qual as perdas de rendimento acima referidas, que acompanham a disposição dos sensores de temperatura nas condutas, podem ser reduzidas. É ainda objeto da invenção proporcionar um dispositivo de controlo para a execução do método. Esses objetos são atingidos por meio de um método de acordo com a reivindicação 1 e também com um dispositivo de acordo com a reivindicação 12. Formas de realização vantajosas são fornecidas nas reivindicações subordinadas.

De acordo com a invenção está previsto que um portador de calor seja fornecido por meio de uma bomba e depois disso corra sucessivamente através de uma conduta de retorno, um coletor e uma conduta de entrada, em que a bomba é controlada por meio de um dispositivo de controlo, na dependência de uma temperatura medida da entrada ou do retorno do portador de calor e em que, num ciclo de teste, a bomba é ligada pela duração de um tempo de ciclo de teste, a fim de medir a temperatura de entrada do portador de calor na conduta de entrada bem como a temperatura do portador de calor na conduta de retorno. Para isso está 4 previsto que o dispositivo de controlo, após a execução do ciclo de teste, seja mudado para um ciclo de pausa, sempre que no fim do ciclo de teste a diferença de temperaturas entre a temperatura de entrada e a temperatura de retorno não atinja um valor predeterminado, em que a bomba é desligada durante o ciclo de pausa e em que a duração do ciclo de pausa depende da temperatura máxima de entrada. Vantajoso no método de acordo com a invenção é que a bomba, com uma diferença de temperaturas menor, especialmente no seguimento de uma menor radiação solar, é desligada. Por meio disso pode ser aumentado o rendimento. Por intermédio da dependência da duração do ciclo de pausa, relativamente à diferença de temperatura determinada, podem ser evitados ciclos de teste desnecessários, com o que o rendimento pode ser aumentado.

Numa outra forma de realização da invenção é previsto que o dispositivo de controlo, após a execução do ciclo de teste, não mude para o ciclo de pausa e a bomba continue a manter-se ligada, sempre que a diferença de temperaturas determinada no fim do ciclo de teste corresponda pelo menos ao valor predeterminado e não se apresente qualquer condição de desligamento. Estas medidas garantem que a bomba, fora do funcionamento de teste, apenas funcione se houver suficiente radiação solar, de modo que seja efetivamente ganho calor.

Uma outra forma de realização vantajosa prevê ainda que o dispositivo de controlo desligue a bomba e a mude para um modo de pausa quando, depois da execução do ciclo de teste, seja atingida uma condição de desligamento. Por meio disso é garantido que a bomba apenas volte a funcionar quando não exista qualquer condição de desligamento. Como condição de 5 desligamento, uma outra forma de realização vantajosa da invenção prevê a descida da diferença atual de temperaturas determinada abaixo do valor predeterminado. Pode ainda apresentar-se uma condição de desligamento, quando a temperatura de entrada atinja um valor máximo predeterminado. Por meio da escolha das condições de desligamento adequadas pode-se adaptar individualmente o processo de regulação.

Uma outra forma de realização da invenção prevê ainda que o dispositivo de controlo, em modo de pausa, mude automaticamente, após a execução de um ciclo de tempo de pausa, para o modo de teste. Por meio dessa medida é garantido que a regulação da instalação solar possa reagir às mudanças das condições de tempo.

Numa forma de realização particularmente vantajosa da invenção, o tempo de ciclo de pausa é adequado adaptativamente, na dependência da temperatura máxima de entrada, sendo o tempo do ciclo de pausa alongado, sempre que a temperatura máxima de entrada medida no ciclo de teste diminua, enquanto que o tempo do ciclo de pausa é encurtado, sempre que a temperatura máxima de entrada medida do ciclo de teste aumente. Essas medições permitem a otimização do processo de regulação. Com a adequação adaptativa do tempo do ciclo de pausa aumenta nitidamente o rendimento. É ainda previsto, numa outra forma de realização do método da invenção, que também a duração do ciclo de teste seja adequada adaptativamente. Para isso, a bomba é ligada e a temperatura de entrada é medida até ao momento em que a temperatura de entrada, após ter atingido um máximo, volta 6 a descer. Como duração do ciclo é escolhido o espaço de tempo entre o arranque da bomba e o atingir da temperatura máxima de entrada. Por intermédio dessa adaptação, que se verifica especialmente após a instalação do sistema de energia solar, ou depois de trabalhos de substituição ou de assistência na instalação solar, o tempo do ciclo de teste pode ser otimamente adaptado. Desse modo pode-se melhorar ainda mais o rendimento da instalação solar.

Noutras formas de realização da invenção é ainda previsto que a execução dos ciclos de teste seja desligada durante espaços de tempo sem nenhuma ou com reduzida radiação solar. Especialmente durante a noite pode-se, por meio dessas vantajosas medidas, evitar uma redução do rendimento devida ao arrefecimento de um acumulador de calor.

Numa outra forma de realização da invenção, a medição da temperatura de entrada e da temperatura de retorno dá-se por meio de sensores de temperatura instalados na conduta de entrada e na conduta de retorno. A disposição dos sensores de temperatura no interior das condutas permite uma montagem fácil, especialmente quando o sensor de temperatura está integrado no interior de uma estação compacta juntamente com o regulador solar.

Finalmente, uma forma de realização da invenção prevê que a conduta de entrada e a conduta de retorno liguem o coletor a um acumulador e que o dispositivo de controlo ligue um modo arrefecimento do coletor, quando a temperatura do acumulador atinja um valor predeterminado, próximo de uma temperatura máxima do acumulador, em que a bomba em modo de arrefecimento do coletor é acionada de 7 forma cronometrada, para manter a temperatura do acumulador abaixo de uma temperatura máxima e em que o tempo de desligamento da bomba, durante o funcionamento em arrefecimento do coletor, é determinado com a ajuda da adaptação da duração do ciclo de pausa na dependência da temperatura de entrada. A utilização da adaptação da duração do tempo do ciclo de pausa, dependente da temperatura de entrada, para determinação do tempo de desligamento da bomba, permite uma realização particularmente simples da função de arrefecimento do coletor. A invenção será seguidamente apresentada em mais pormenor com a ajuda das figuras. Estas mostram: A Figura 1 uma construção esquemática de uma instalação solar vulgar; A Figura 2 uma construção esquemática aperfeiçoada de uma instalação solar para a execução do método de acordo com a invenção; A Figura 3 um diagrama para esclarecimento de uma adaptação dependente da temperatura de entrada do ciclo de pausa de acordo com a invenção; das A Figura 4 um diagrama para esclarecimento do desenvolvimento qualitativo temperaturas de entrada e de retorno; 8 A Figura 5 um diagrama para esclarecimento de um ciclo de teste escolhido mais curto. A instalação vulgar representada na Figura 1 mostra um coletor solar K instalado no telhado, o qual está ligado a um acumulador S por meio de uma conduta de entrada VL e de uma conduta de retorno RL. No interior do circuito solar constituído pelo acumulador S, o coletor K e as condutas VL e RL, circula um fluido portador de calor, que é feito circular por meio de uma bomba solar P instalada na conduta de retorno RL. Como portadora de calor é geralmente utilizada uma mistura de glicol e água, a fim de evitar a congelação no inverno.

Para controlar a instalação serve um dispositivo central de controlo C, o qual regula o funcionamento da bomba na dependência da temperatura do acumulador ou do coletor. 0 regulador solar C liga para isso a bomba P, logo que a temperatura do coletor T_K seja superior à temperatura na zona de armazenamento inferior T_S mais uma diferença de temperaturas de ligação dT_ligada que pode ser estabelecida (T_K>T_S+dT_ligada) . A bomba é desligada quando essa diferença de temperaturas dT_ligada é inferior a um valor estabelecido (T_K<T_S+dT_desligada). A bomba P é ainda desligada em presença de uma condição de desligamento. Uma tal condição de desligamento pode ser prevista quando, por exemplo, seja atingida uma temperatura máxima predeterminada do acumulador T_S_max , com a qual se dêem acumulações de calcário no acumulador ou possam ser provocadas queimaduras quando da retirada da água para uso doméstico. É ainda previsto um desligamento quando a temperatura do coletor atinja a temperatura de vaporização do portador de calor 9 (geralmente cerca de 120° C) , de modo que o portador de calor se vaporize no circuito solar. A bomba P é então de novo ligada, quando a temperatura do portador de calor voltar a cair abaixo de um valor critico.

Para essa regulação é necessária a determinação da temperatura no coletor K (temperatura de absorção) e na zona inferior do acumulador. Conforme representado na Figura 1, um sensor de temperatura Tl' instalado na zona do coletor K , serve para a medição da temperatura do coletor T_K. Correspondentemente a temperatura T_S do acumulador S é determinada por meio de um sensor de temperatura T2' instalado na zona do acumulador. Ambos os sensores de temperatura Tl', T2' estão ligados por meio de condutores ao dispositivo de controlo C.

Verificou-se que, na montagem dos sensores de temperatura, é particularmente na do sensor de temperatura do coletor, Tl' , que mais frequentemente são cometidos erros e as instalações solares não funcionam corretamente devido a eles. A fim de evitar esses erros, estão previstas instalações solares, nas quais o sensor do coletor é substituído por um sensor de temperatura Tl instalado na conduta de entrada VL. A Figura 2 mostra a construção de uma instalação solar conforme é apresentada, por exemplo, na DE 2658709 Al. Esta instalação solar apenas se distingue da instalação representada na Figura 1 essencialmente pela colocação dos sensores de temperatura Tl, T2. Essa colocação não tem 10 qualquer novidade visível durante o funcionamento da bomba, em que o fluido portador de calor é continuamente circulado, relativamente a uma instalação solar vulgar com um sensor no coletor. Uma vez que o meio é feito circular, as temperaturas medidas nas condutas de entrada e de retorno correspondem essencialmente à temperatura do coletor ou do acumulador T_K, T_S. Apenas no estado de parada da bomba P é desconhecida do dispositivo de controlo a temperatura do coletor ou a temperatura do acumulador T K, T s. A fim de se poder determinar a temperatura do coletor T_K, a bomba P tem de ser posta em funcionamento durante um espaço de tempo suficiente, de modo que o calor reinante no coletor K ou no acumulador S atinja o correspondente sensor de temperatura Tl, T2 nos condutores VL e RL. A temperatura T_V, T_RL medida na conduta de entrada VL ou na conduta de retorno RL não espelha a temperatura real, mas antes simplesmente uma temperatura mais reduzida do coletor ou do acumulador perdida para as condutas. Para a otimização da instalação estas diferenças podem, pela prática ou por meio de simulações, ser consideradas através de uma implementação correspondente, no dispositivo de controlo C.

Conforme se vê na Figura 2, é possibilitada pela colocação dos sensores de temperatura Tl, T2 no interior da conduta de entrada VL ou da conduta de retorno RL, a conjugação de ambos os sensores de temperatura Tl, T2, da bomba P e do dispositivo de controlo C numa única estação compacta. É ainda igualmente vantajoso abranger no posto compacto outros componentes da instalação solar, como por exemplo 11 válvulas de fecho e válvulas de saída ou um vaso de expansão previsto para a dilatação do portador de calor.

Desse modo é acentuadamente reduzida a despesa com a montagem da instalação solar.

Em todo o caso a disposição dos sensores de temperatura ΤΙ, T2 nas condutas VL, RL também apresenta inconvenientes. Para se poder determinar a temperatura do coletor T_K ou do acumulador T_S, a bomba do circuito solar P tem de estar ligada por um determinado período de tempo. Especialmente em momentos de insuficiente radiação solar, a temperatura do acumulador S pode ser desnecessariamente reduzida e meio mais frio devido a isso ,vindo das secções das condutas, pode chegar à zona exterior do acumulador e simultaneamente meio aquecido pode escapar do acumulador S. Também o gasto de corrente da bomba P durante esses tempos de teste leva, como efeito final, a uma redução do rendimento.

Em relação a uma instalação com sensores no coletor, chega-se assim, num sistema solar sem sensor no coletor, devido às circunstâncias acima referidas, a uma redução do rendimento solar anual de cerca de 10%. A principal razão para isso é constituída pelo arrefecimento do acumulador nos ciclos de teste, com insuficiente potência de radiação solar e a bomba P em funcionamento.

Para a redução dessa perda de rendimento a invenção prevê a implementação de diversas medidas. É particularmente previsto que o dispositivo de controlo C, após a execução de um ciclo de teste, mude automaticamente para um modo de 12 pausa, sempre que a diferença máxima de temperaturas dT_max entre as temperaturas de entrada e de retorno T_VL, T_RL não atinjam um valor dT_ligada predeterminado. Para isso são adaptativamente adequados os tempos de pausa t_pausa entre dois ciclos de teste, na dependência das temperaturas medidas T_VL. T_RL. Uma outra medida prevê o desligamento dos ciclos de teste durante o tempo de insuficiente radiação solar. É ainda prevista uma adaptação da duração do ciclo de teste. Com isso a duração do ciclo de teste t_teste pode ser otimizada. Finalmente, com a ajuda de uma função de arrefecimento do coletor, pode ser retardado o desligamento da bomba P com uma temperatura mais elevada do coletor T K, pelo que a instalação pode funcionar mais flexivelmente.

As medidas mais simples para o aumento do rendimento podem ser realizadas com uma implementação de um desligamento automático do ciclo de teste durante tempos de radiação solar reduzida. Com isso a perda de rendimento de uma instalação sem sensor no coletor é visivelmente reduzida relativamente ao sistema de comparação com sensor no coletor. Assim a perda de rendimento atinge apenas mais ou menos metade (cerca de 5%) , quando o ciclo de teste é desligado entre as 21 horas da noite e as 6 horas da manhã. Vantajosamente, estes tempos podem ser adaptados a cada uma das estações do ano. É ainda também geralmente possível considerar curtas modificações da radiação solar, como por exemplo, durante um período duradouro de mau tempo ao longo de vários dias.

Uma medida importante apresenta ainda a adaptação dos tempos de pausa t_pausa entre os ciclos de teste. A Figura 3 mostra uma execução possível dos tempos de pausa t pausa 13 na dependência da temperatura de entrada conforme é realizado no âmbito do dispositivo de controlo, como algoritmo para a adaptação da duração do ciclo de pausa. Para isso é prevista, numa zona de temperatura relativamente larga (aqui, por exemplo de 10°C a 80°C), de preferência, uma execução linear da duração do ciclo de pausa t_pausa, na dependência da temperatura máxima de entrada T_max. Como se pode ver pela Figura 3 , quanto mais se reduz o comprimento do ciclo de pausa t_pausa, mais a temperatura máxima T_max aumenta. Por outro lado, se o regulador solar C aumentar a duração do ciclo de pausa L_pausa, mais desce a temperatura máxima de entrada T_max.

De acordo com a utilização podem, no entanto, ser previstos outros contextos entre a duração do ciclo de pausa t_pausa e a temperatura máxima de entrada T_max. Particularmente, a curva de temperaturas na zona de temperaturas mais elevadas pode, por exemplo, por meio de uma implementação de uma função de arrefecimento do coletor, afastar-se acentuadamente de um funcionamento linear.

Para a adequação adaptativa da duração das pausas T_pausa é necessário determinar a temperatura máxima de entrada T_max durante o ciclo de teste. Se a temperatura máxima de entrada T_max for reduzida, o tempo de pausa t pausa é aumentado. Com uma temperatura máxima de entrada T_max elevada os tempos de pausa são, pelo contrário, encurtados. Com isso podem ser mais reduzidas as perdas, que as novas instalações solares apresentem, em dias instáveis, .relativamente a uma instalação com sensor no coletor Com estas medidas a perda de rendimento é reduzida em cerca de 1%. Com isso resulta, para uma instalação solar com um desligamento noturno implementado e adequação adaptativa da 14 duração das pausas, relativamente ao sistema de comparação com sensor no coletor, uma perda total de rendimento anual de cerca der 4%. A fim de permitir uma regulação numa grande zona, relativamente a extensões de condutores e superfícies dos coletores, é vantajoso que a duração dos ciclos de teste t teste possa ser também adaptada. Se a duração do ciclo de teste t_teste escolhido se revelar muito curta, pode verificar-se que o meio aquecido não chegue ao sensor de entrada Tl e com isso a bomba, mesmo com suficiente diferença de temperaturas dT não seja ligada. Em vez disso, ocorrem no ciclo de teste solar perdas desnecessárias, porque o acumulador é, nesse caso arrefecido, por exemplo devido a insuficiente radiação solar através do coletor K. É vantajoso levar previamente a efeito a adaptação da duração do ciclo de teste t_teste imediatamente após a instalação do sistema. 0 valor aqui determinado é então geralmente mantido. Pode no entanto, após um grande trabalho de reparação ou de assistência, ser necessária uma nova determinação da duração ótima do ciclo de teste t_teste. 0 valor determinado na adaptação é no entanto restrito a uma gama significativa (por exemplo, o tempo de teste, para comprimentos de condutas de entre 5 e 20 metros, corresponde a cerca de 180 s) . Para instalações maiores é necessário estabelecer um valor para a extensão das condutas, do qual resulta uma gama de valores modificada. 0 processo de adaptação para o ciclo de teste é agora descrito a seguir com a ajuda de um diagrama. 15

Para isso a Figura 4 mostra um desenvolvimento qualitativo das temperaturas de entrada e de retorno T_VL, T_RL num ciclo de teste. Por meio da utilização do desenvolvimento das temperaturas pode-se executar uma otimização do tempo de teste. Nessa adaptação é usada a temperatura de entrada (com a bomba P em funcionamento) na conduta de entrada VL, que apresenta um máximo que resulta da energia acumulada no coletor K. Conforme a Figura 4 mostra, a temperatura de entrada cai aqui imediatamente após a ligação da bomba P, porque é considerado que a temperatura exterior é mais fria do que a temperatura ambiente. A temperatura de retorno T_RL sobe simultaneamente, porque meio mais quente corre para fora do permutador de calor do acumulador através do sensor Tl. A subida de temperatura que se segue mostra, no sensor de entrada Tl,, que o liquido aquecido saido do coletor K chega ao sensor Tl. Seguidamente é ai ultrapassada a diferença de temperaturas de desligamento dT_desligada da bomba P. No seguimento de temperaturas de ligação dT_ligada. A temperatura T_VL atinge então o máximo no sensor de entrada Tl e volta de novo a descer, uma vez que a energia acumulada no coletor foi retirada e a radiação solar não é suficiente para aquecer de novo continuamente o coletor. No fim do período de teste a diferença de temperaturas dT entre a temperatura de entrada e a temperatura de retorno T_VL, T_RL situa-se abaixo da diferença de temperaturas de ligação dT_ligada e a bomba P desliga-se. Como duração ideal do ciclo de teste pode ser adaptado então o intervalo de tempo entre o arranque da bomba P e o momento t_max, no qual é atingido o máximo da temperatura T-max. A Figura 5 mostra o desenvolvimento qualitativo ds temperaturas de entrada e de retorno com uma duração de 16 ciclo escolhida demasiado curta. Neste caso a diferença de temperaturas dT não atinge em momento algum a diferença de temperaturas de ligação dT_ligada necessária para o aparecimento de uma condição de ligação. Uma vez que o ciclo de teste termina durante a subida da temperatura de entrada T_VL, a temperatura de entrada T_VL_FIM medida no fim do ciclo de teste corresponde à temperatura máxima de entrada T_max. Apresenta-se aqui uma elevação positiva da curva da temperatura. Com a ajuda de ambos os pré-requisitos pode-se reconhecer distintamente a escolha de uma duração demasiado curta do ciclo de teste . A fim de se atingir a duração ótima do ciclo de teste, o tempo do ciclo de teste é no presente caso aumentado até a curva da temperatura voltar a cair, de modo que disso resulte um desenvolvimento da temperatura até ser atingida a temperatura máxima de entrada T_max correspondente à da Figura 4.

Diferentemente de um sistema coletor com um sensor de temperatura Tl instalado na zona do coletor K, na instalação solar representada na Figura 2 a bomba P, ao atingir uma temperatura máxima de retorno duradoura, tem de ser desligada até à noite a fim de impedir o sobreaquecimento do acumulador. Especialmente quando a instalação está parada, o coletor K pode assim aquecer demasiado com radiação solar intensa, o que vaporiza o meio portador do calor, sendo este deslocado para um vaso de expansão especial. Neste caso pode não ser garantido, apesar da ligação da bomba P, que o meio portador de calor seja circulado, porque o vapor se encontra no coletor K e a bomba P não pode fornecer a diferença de pressão necessária para a circulação. 17

Um sensor TI no coletor é hoje também utilizado para detetar se o vapor presente no coletor K se encontra condensado e se o coletor K foi recarregado a partir do vaso de expansão. É esse o caso a cerca de 120° C. A partir dessa temperatura de absorção medida a bomba P é de novo ligada pelo regulador solar C anterior e o fluido portador de calor pode voltar a circular. Com um regulador do sensor do coletor, no entanto, a temperatura do coletor T_K apenas é conhecida, quando a bomba P está em funcionamento. Com base nisso, a bomba P tem de manter-se desligada até que possa ser garantido que não existe nenhum vapor no coletor K. Isso apenas é geralmente garantido quando o sol se põe, à noite. Se entretanto for introduzida água fria ou surgirem nuvens e a temperatura do coletor baixar abaixo dos 120° C, tal só será reconhecido por uma instalação solar com um sensor no coletor. Devido a isso, verifica-se, numa instalação solar sem sensor no coletor, uma perda de rendimento anual de cerca de 4% em relação a uma instalação vulgar.

Uma possibilidade de reduzir essa perda é constituída pela chamada função de arrefecimento do coletor que, hoje em dia, é implementada para muitos reguladores com outras finalidades. Para isso, ao atingir a temperatura máxima do acumulador T_S_max a bomba P é cronometradamente acionada e com isso a temperatura do coletor T_K é elevada no meio. Desse modo reduz-se a eficiência do coletor e o ponto de desligamento é retardado ou mesmo completamente impedido, porque a temperatura do acumulador T_S se mantém logo abaixo da temperatura máxima do acumulador T S max.

Para o regulador C do novo tipo, é fácil de utilizar essa função, porque para isso pode ser utilizada a adaptação de 18 pausa dependente da temperatura de entrada de acordo com a invenção. Se por exemplo a temperatura do coletor T_K aumentar rapidamente, os tempos de pausa t_pausa são encurtados. Com isso podem ser constantemente reguladas as temperaturas de entrada T_VL a partir de, por exemplo, 100° C. No modo de arrefecimento do coletor o algoritmo para o desligamento da bomba P com a temperatura máxima de retorno T_RL tem, no entanto, de ser adaptado. Esse desligamento dá-se geralmente para impedir o sobreaquecimento do acumulador. Neste caso a temperatura de retorno T_RL não deve ultrapassar, para o inicio do ciclo de arrefecimento, o valor máximo estabelecido, uma vez que a temperatura de retorno no desenvolvimento posterior, sobe sempre devido à temperatura de entrada T VL elevada e iria subir acima do valor máximo. Essa temperatura não corresponde portanto à temperatura atual do acumulador T_S. Os correspondentes intervalos de tempo para o ciclo de arrefecimento podem ser determinados aqui por meio de técnicas de simulação.

Lisboa, 30 de Setembro de 2014

Claims (12)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Método para a regulação de uma instalação solar, no qual um portador de calor é feito correr sucessivamente, por meio de uma bomba (P) , através de uma conduta de retorno (RL) , de um coletor (K) e de uma conduta de entrada (VL) , em que a bomba (P) é controlada por meio de um dispositivo de controlo (C) , na dependência de uma temperatura de entrada (T_VL) medida na conduta de entrada (VL) e/ou de uma temperatura de retorno (T_RL) medida na conduta de retorno (RL) do provador de calor e em que, num ciclo de teste, a bomba (P) é ligada por um espaço de tempo (dt teste) preestabelecido, a fim de medir a temperatura de entrada ou a temperatura de retorno (T VL, T RL), caracterizado por, o dispositivo de controlo (C) , depois da execução do ciclo de teste, mudar para um ciclo de pausa, sempre que no final do ciclo de teste a diferença de temperaturas (dT) entre a temperatura de entrada e a temperatura de retorno (T_VL,T_RL) não tenha atingido um valor predeterminado (dT ligada) , em que a bomba (P) é desligada durante o ciclo de pausa e em que a duração temporal (dt_pausa) do ciclo de pausa depende da temperatura máxima de entrada (T_max) medida no ciclo de teste.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se apresentar uma condição de desligamento, quando a diferença de temperaturas atual determinada (dT) caia e com isso o valor predeterminado (dT_desligada) seja inferiormente ultrapassado e/ou quando a temperatura de entrada (T_VL) atinja um valor máximo predeterminado. 2

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, o dispositivo de controlo (C) não mudar para o ciclo de pausa depois da execução do ciclo de teste e a bomba (P) se manter de novo ligada enquanto a diferença de temperaturas (dT) determinada no fim do ciclo de teste corresponder a pelo menos o valor predeterminado (dT_ligada) e não existir qualquer condição de desligamento.

4. Método de acordo com uma das reivindicações 2 e 3, caracterizado por o dispositivo de controlo (C) desligar a bomba (P) e mudar para um ciclo de pausa quando, após a execução do ciclo de teste, é atingida uma condição de desligamento.

5. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de controlo (C) , quando no ciclo de pausa ,após o decurso de um tempo de pausa predeterminado (dt_pausa), mudar automaticamente para o ciclo de teste.

6. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a duração do ciclo de pausa (dt_pausa) ser adequada adaptativamente na dependência da temperatura máxima de entrada (T_max), em que a duração do ciclo de pausa (dt_pausa) é alongada sempre que a temperatura máxima de entrada (T_max) medida no ciclo de teste diminui, enquanto que a duração do ciclo de pausa (dt_pausa) é encurtada, sempre que a temperatura máxima de entrada (T_max), medida no ciclo de teste, aumenta.

7. Método de acordo com uma das reivindicações 3 anteriores, caracterizado por a duração do ciclo de teste (dt_teste) ser adequada adaptativamente, para o que a bomba (P) é ligada e a temperatura de entrada (T_VL) é medida até ao momento, em que a temperatura de entrada (T_VL) atinge um máximo (T_max) e volta a cair e em que como duração do ciclo de teste (dT_teste) é escolhido o intervalo de tempo entre o arranque da bomba (P) e o atingir da temperatura máxima de entrada (T_max).

8. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a execução do ciclo de teste ser efetuada durante tempos em que nenhuma radiação solar está desligada.

9. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a execução do ciclo de teste ser desligada durante a noite.

10. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a medição da temperatura de entrada e da temperatura de retorno (T VL, T RL) se dar por meio de sensores de temperatura (Tl, T2) instalados na conduta de entrada (VL) ou na conduta de retorno (RL).

11. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por, o coletor (K) estar ligado a um acumulador (S) por intermédio das condutas de entrada e de retorno (VL, RL) e o dispositivo de controlo (C) ligar um modo de arrefecimento do coletor quando a temperatura do acumulador (T _s> atinge um valor preestabelecido, próximo de uma temperatura máxima do acumulador (T S max) , em que a bomba (P) é acionada 4 cronometradamente no modo de arrefecimento do coletor, a fim de manter a temperatura no acumulador (S) abaixo de uma temperatura máxima do acumulador (T_S_max) e por os tempos de desligamento da bomba (P) durante o funcionamento de arrefecimento do coletor serem determinados com a ajuda da adaptação da duração dos ciclos de pausa, dependente da temperatura de entrada.

12. Instalação solar, na qual um portador de calor pode ser feito circular por meio de uma bomba e depois pode percorrer, uns atrás dos outros, uma conduta de retorno, um coletor e uma conduta de entrada, em que a bomba pode ser comandada por meio de um dispositivo de controlo, na dependência de uma temperatura de entrada medida na conduta de entrada e/ou de uma temperatura de retorno medida na conduta de retorno do meio portador de calor e dispositivo de controlo para a execução de um método de acordo com as reivindicações 1 a 11. Lisboa, 30 de Setembro de 2014