RO126004B1 - Echipament autonom energetic - Google Patents

Description

Invenția se referă la un echipament autonom energetic, utilizat pentru protecția împotriva căderilor de tensiune electrică, datorită unor defecțiuni cauzate de manifestările unor fenomene meteorologice extreme sau de către alte cauze, precum și pentru a realiza importante economii de energie electrică convențională.

Sunt cunoscute asemenea echipamente utilizate în spitale (săli de operație, în sălile de spectacole, de conferințe etc.) care, pentru alimentarea electrică a unor echipamente sau a unor instalații de iluminat în caz de cădere a tensiunii electrice din rețeaua de distribuție, utilizează, pentru aceasta, baterii de acumulatori sau grupuri electrogene cu combustibili convenționali. Mai sunt cunoscute stații cu acumulatori pentru alimentarea calculatoarelor necesare programului de deconectare în cazul căderii rețelei electrice.

Mai este cunoscută soluția din brevetul US 5111127, care prezintă o sursă electrică reîncărcabilă, portabilă, formată din niște panouri fotovoltaice montate pe toate laturile unui cadru transportabil, ce conține un acumulator, împreună cu un invertor de curent alternativ și cu diferite prize pentru colectarea tensiunii de 220 Vca și 12 Vcc.

Echipamentele prezentate mai sus au următoarele dezavantaje:

- utilizează un număr foarte mare de acumulatori greu de întreținut, aflăți în camere speciale, prevăzute cu instalații de ventilație, datorită gazelor nocive pe care le degajă la locul depozitării;

- defecțiuni repetate ale instalațiilor de pornire automată a motoarelor cu ardere internă cu care sunt dotate generatoarele de curent electric;

- sursa electrică reîncărcabilă portabilă nu poate fi montată în interiorul clădirilor din cauza panourilor fotovoltaice, necesitând personal pentru supravegherea sursei electrice reîncărcabile pentru a orienta panourile fotovoltaice în plan zenital și azimutal, pentru a obține randamente ridicate.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în asigurarea continuității alimentării cu energie electrică a unor consumatori, care pot fi plasați în locuri diferite, pentru un timp îndelungat, în cazul apariției unor căderi de tensiune ale rețelei de distribuție.

Echipamentul autonom energetic, format din doi acumulatori, montați pe un cărucior într-o carcasă cu roți, un întrerupător general, un ampermetru și un voltmetru, dispuse pe un panou de control, pentru urmărirea consumului electric de la acumulatori, un bloc ce conține două invertoare, un redresor, niște prize de curent continuu, niște prize de curent alternativ pentru conectarea consumatorilor și un panou cu celule fotovoltaice, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, în scopul asigurării continuității alimentării consumatorilor cu energie electrică în cazul întreruperii curentului electric din rețeaua de distribuție, utilizează un releu cu bobina conectată la rețeaua de 220 Vca, prin intermediul unui întrerupător general și al unui dispozitiv de protecție la supratensiuni electrice ce pot apărea datorită descărcărilor electrice în lungul liniei de transport a energiei electrice și un alt releu, cu un contact normal închis, releu conectat la rândul său printr-un întrerupător la un releu de curent care generează o tensiune electrică atunci când panoul solar furnizează un curent electric de o anumită intensitate și un voltmetru și un ampermetru pentru indicarea tensiunii și curentului generat de panoul cu celule fotovoltaice.

Avantajele invenției sunt următoarele:

- se pot continua unele activități întrerupte de căderea rețelei electrice, cum ar fi, de exemplu, lucrul la calculator, urmărirea unor programe de televiziune, radio etc.;

- în cazul în care întreruperea are loc noaptea, se pot conecta diferite sisteme de iluminare (veioze, lămpi de serviciu etc.), comutarea realizându-se instantaneu;

- se pot branșa la echipamente diferiți consumatori necesari, cum ar fi: lanterne pentru observarea spațiului exterior locuinței, fierbătoare pentru cafea, compresor auto, aparate pentru dezinfecția aerului și a unor suprafețe în cazul existenței unor epidemii etc;

RO 126004 Β1

- realizarea unor economii importante de energie electrică, folosind de această dată 1 conversia electrică a energiei solare, datorită schemei de automatizare;

- echipamentul funcționează în regim automat și nu necesită supraveghere continuă; 3

- echipamentul poate fi montat în interiorul locuințelor, birourilor etc., în regim fix sau mobil, cu mijloace în sine cunoscute. 5

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1-2, care reprezintă: 7

- fig. 1, vedere laterală a echÎpamentuluUi autonom energetic, conform invenției;

- fig, 2, schema electrică de principiu a echipamentului autonom energetic, conform 9 invenției.

Echipamentul autonom energetic, realizat în scopul protecției contra întreruperii 11 curentului electric din rețeaua de distribuție sau în scopul realizării unor economii de energie electrică, conform fig. 1, este format din doi acumulatori Al și A2, de exemplu, de 45 A/h 13 sau 90 A/h, montați pe un cărucior 2 Într-o carcasă 3 cu roți, în sine cunoscută, pentru a fi transportat ușor în orice spații din locuință, birou sau clădire, unde activitatea întreruptă de 15 oprirea curentului electric trebuie să continue, având dispuse pe un panou control un întrerupător 4 general, un ampermetru 5 și un voltmetru 6, pentru urmărirea consumului 17 electric de la acumulatori, având apoi dispuse, în interiorul carcasei 3, un bloc 7, ce conține două invertoare I3,16 și un redresor Rd, în sine cunoscut, precum și plăcile cu circuitele de 19 comandă. Prizele P sunt utilizate pentru conectarea consumatorilor la tensiunea de curent continuu, de exemplu, egală cu 12 Vcc, și pentru conexiunea unui panou PS cu celule 21 fotovoltaice de o putere minimă egală, de exemplu, cu 100 W, iar prizele 10 sunt necesare pentru conectarea unor consumatori la rețeaua de curent alternativ de 220 V, fiind cuplate 23 la circuitul de ieșire a blocului 7 ce conține cele două invertoare I3, I6. Celelalte comenzi necesare funcționării echipamentului sunt montate pe un mic panou 11. 25

Echipamentul autonom energetic, conform schemei electrice de principiu, prezentată în fig. 2, conține un releu R1, cu bobina conectată la rețeaua de 220 Vca prin intermediul 27 unui întrerupător Kg general și al unui dispozitiv Ds de protecție la supratensiunile electrice care pot apărea datorită descărcărilor electrice în lungul liniei de transport al energiei 29 electrice și un alt releu R2, cu un contact 2R2 normal închis, releu R2 conectat la rândul său, printr-un întrerupător Ks, la un releu Rc de curent, care generează o tensiune electrică 31 atunci când panoul PS solar furnizează un curent electric de o anumită intensitate, de exemplu, atunci când soarele a ieșit din formațiunea noroasă, Un voltmetru Us și un 33 ampermetru Is sunt utilizate pentru a indica tensiunea și curentul generat de panoul PS cu celule fotovoltaice. 35

Atunci când releul R2 este acționat, întrerupe prin contactul 2R2 său releul R1, care, la rândul său, întrerupe alimentarea, prin contactul 1R1, redresorului Rd care are rolul de a 37 încărca electric acumulatorii A1 și A2, care, în momentul deconectării releului R1, prin contactele 2R1 și 3R1, alimentează electric invertoarele I3 și I6 cu prizele de 220 Vca și 39 prizele P de 12 Vcc unde pot fi conectate echipamentele necesare continuării activității în caz de întrerupere a rețelei sau, în cazul în care soarele strălucește pe cer. Voltmetru! UI 41 și ampermetrul 11 indică consumul electric la un moment dat, iar dacă defecțiunea durează, prin întrerupătoarele KA1, KA2 și KSA2, se poate ca energia unui acumulator să fie păstrată 43 ca rezervă. Contactul 2R1 normal deschis asigură conexiunea plusului redresorului la plusul acumulatorilor, pentru a se realiza încărcarea acumulatorilor de la rețeaua electrică de 220 45

Vca. întrerupătoarele Ks și KSA2 pot fi acționate împreună, unul permite acționarea sau întreruperea funcționării încărcării solare, iar celălalt, după cum s-a arătat mai sus, 47 permiterea menținerii în rezervă a acumulatorului A2.

RO 126004 Β1

Daca întreruperea curentului electric a fost cauzată de manifestarea violentă a unui fenomen atmosferic, atunci barometrul aneroid 12, montat pe panoul central, va indica 3 ameliorarea vremii și, deci, cu aproximație, durata defecțiunii.

Echipamentul autonom energetic, conform invenției, are un gabarit redus și utilizează 5 doi acumulatori (90 A/h sau 180 A/h) încărcați de la rețea, cu ajutorul unui redresor, sau de la un panou solar montat exterior într-o zonă neumbrită, utilizând pentru aceasta o schemă 7 electrică originală, care permite o comutație rapidă pe energia electrică din acumulatori, atunci când datorită unor defecțiuni se întrerupe distribuția de curent electric de la rețeaua 9 electrică de 220 Vca, împiedicând desfășurarea unor activități importante. Totodată, există posibilitatea de a urmări consumul de energie electrică a consumatorilor utilizați, putându-se 11 lua măsuri de economisire dacă defecțiunea durează un timp îndelungat, fiind posibil, de asemenea, ca în condiții normale, încărcarea acumulatorilor să se realizeze de la un panou 13 solar cu celule fotovoltaice, după cum s-a arătat mai sus, comutația făcându-se în regim automat, atunci când energia electrică depășește un anumit prag, datorită unui releu de 15 curent.

Claims (3)

1. Revendicări

   1. Echipament autonom energetic, format din doi acumulatori (A1 și A2) montați pe 3 un cărucior (2) într-o carcasă (3) cu roți, un întrerupător (4) general, un ampermetru (5) și un voltmetru (6), dispuse pe un panou de control pentru urmărirea consumului electric de la 5 acumulatori, un bloc (7) ce conține două invertoare (I3 și I6), un redresor (Rd), niște prize (P) de curent continuu, niște prize (10) de curent alternativ pentru conectarea consuma- 7 torilorilor și un panou (PS) cu celule fotovoltaice, caracterizat prin aceea că, în scopul asigurării continuității alimentării consumatorilor cu energie electrică în cazul întreruperii 9 curentului electric din rețeaua de distribuție, utilizează un releu (R1), cu bobina conectată la rețeaua de 220 Vca prin intermediul unui întrerupător (Kg) general și al unui dispozitiv (Ds) 11 de protecție la supratensiuni electrice ce pot apărea datorită descărcărilor electrice în lungul liniei de transportai energiei electrice și un alt releu (R2), cu un contact (2R2) normal închis, 13 releu (R2) conectat la rândul său, printr-un întrerupător (Ks) , la un releu (Rc) de curent, care generează o tensiune electrică atunci când panoul (PS) solar furnizează un curent electric 15 de o anumită intensitate, și un voltmetru (Us) și un ampermetru (Is), pentru indicarea tensiunii și curentului generat de panoul cu celule fotovoltaice (PS). 17
2. 2. Echipament conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, atunci când rateul (R2) este acționat, întrerupe, prin contactul (2R2) său normal închis, releu! (R1), releu ce se 19 mai poate întrerupe la căderea rețelei electrice, al cărui contact (1R1) se deschide și întrerupe alimentarea unui redresor (Rd). 21
3. 3. Echipament conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, în momentul întreruperii alimentării redresorului (Rd), plusul tensiunii generate de panoul (Ps) fotovoitaic 23 este conectat prin intermediul unui contact (3R1) la plusul schemei de conectare a unor invertoarelor (I3 și I6), precum și la prizele (P) de curent continuu, iar polul negativ al 25 tensiunii panoului (Ps) fotovoitaic este conectat la acumulatorii (A1 și A2) printr-un contact (1R2) normal deschis al releului (R2), și dacă defecțiunea persistă sau soarele este opturat 27 de sisteme noroase, prin niște comutatoare (KA2 și KSA2), se poate păstra în rezervă acumulatorul (A2). 29