RO129278A0 - Instalaţie solară pentru uscat sau afumat prevăzută cu panouri solare fototermice şi modulator de temperatură - Google Patents
Instalaţie solară pentru uscat sau afumat prevăzută cu panouri solare fototermice şi modulator de temperatură Download PDFInfo
- Publication number
- RO129278A0 RO129278A0 ROA201300614A RO201300614A RO129278A0 RO 129278 A0 RO129278 A0 RO 129278A0 RO A201300614 A ROA201300614 A RO A201300614A RO 201300614 A RO201300614 A RO 201300614A RO 129278 A0 RO129278 A0 RO 129278A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- air
- collector
- solar
- photothermal
- photovoltaic cells
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la o instalaţie pentru uscat sau afumat alimente, prevăzută cu panouri solare fototermice şi modulator de temperatură. Instalaţia conform invenţiei este alcătuită dintr-un dulap (), o uşă (), un modulator () de temperatură, o sârmă () răsucită, nişte table () perforate, o rezistenţă () electrică, nişte racorduri () de apă, două sertare () pentru afumat şi pentru uscat alimente, un acoperiş (), un ventilator () electric, o tavă (), un tub () pentru fum, un arzător (), un grătar (), un perete (), un sertar () de reglare a tirajului de fum, nişte site (), un tub (), un cenuşar () şi un colector () de aer cald, ce realizează legătura cu un panou () solar fototermic, compus dintr-o carcasă (), un colector () termic plan, două reţele () de conductori, nişte celule () fotovoltaice, două geamuri () ale colectorului () şi, respectiv, panoului () solar, o garnitură (), un colţar (), două rame () distanţier, exterioară şi interioară, o termoizolaţie (), două distanţiere () şi patru guri () de ventilare, inferioare şi, respectiv, superioare.
Description
Invenția se refera la instalații pentru uscat; cherestea, semințe, plante, legume si fructe sau pentru afumat prune, produse din came etc. prevăzute cu panouri solare fototermice care pot funcționa ca panouri fotovoltaice generând curent electric si pot funcționa si ca panouri solare termice generând energie termica, panouri pe care le-am denumit panouri solare fototermice, instalat” care sunt prevăzute si cu un modulator de temperatura care optimizează temperatura aerului care intra in instalație.
In principiu aceste instalații de uscat si afumat sunt prevăzute cu un spațiu pentru uscare sau pentru afumarea produselor respective care poate sa fie de marimea unui dulap ,un container sau o camera in care se realizează procesul de uscare/afumare, unul sau mai multe panouri fototermice care capteaza energia solara calorica, un modulator de tamperatura care are triplu rol; de schimbător de căldură aer-lichid, stocator de energie calorica si radiator de energie calorica, un arzator care generează fum, un dulap de aerare plus alte elemente necesare realizării acestor instalații. Rezulta ca performantele, instalațiilor pentru uscat sau afumat este data de performantele tuturor componentelor instalației respective.
Elementele de noutate din prezenta invenție se refera la panourile solare fototermice, la modulatoarele de temperatura si la instalația pentru uscat / afumat motiv pentru care in capitolul despre stadiul tehnic actual am sa detaliez , despre acestea .
Stadiu tehnic actual.
I. Panouri solare.
Radiația solara este compusa din 10 % radiație ultravioleta, 40 % radiație vizibila si 50% radiație in infrarosu. Celulele fotovoltaice din punct de vedere al principiului de funcționare sunt niște fotodiode si ele pot face conversia energiei radiației solare in energie electrica in procent de maxim 15-18% din radiația solara.
Restul radiației solare, celulele fotovoltaice nu o pot convertii dar aceste radiații încălzesc celulele fotovoltaice, scazand randamentul de conversie al acestora astfel incat sau realizat diferite sisteme de răcire a celulelor fotovoltaice.
In prezent, racirea celulelor fotovoltaice se face prin umbrirea celulelor fotovoltaice sau prin montarea acestora pe colectoare termice plane prin care circula un lichid de răcire care va raci celulele fotovoltaice. Panourile solare care au celule fotovoltaice montate pe colectoare termice plane care răcesc celule fotovoltaice si produc energie electrica si energie termica sunt cunoscute sub denumirea de panouri solare hibride .
In prezent pentru captarea energiei solare sunt cunoscute următoarele tipuri de panouri solare ;
A. Panouri solare fotovoltaice ;
sunt dispozitive care transforma energia solara in energie electrica cu ajutorul celulelor fotovoltaice care sunt de mai multe tipuri;
1. Celule cu siliciu monocristalin ,
2. Celule cu siliciu policristalin,
OnCIJL DE 3TAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI
Cerere de brevet de invenție
Nr. .........
Data depozit.....
'2013-00614-- Ρ î -Η- 2013
3. Celule cu siliciu in stare amorfa ,
4. Celule tandem,
5. Celule cu polimeri .
B. Panourile solare termice ;
pot fi de mai multe tipuri si anume ;
1) Panouri solare cu tuburi vidate
Astfel de panouri solare sunt compuse din tuburi care capteaza energia solara iar unele variante constructive au sub aceste tuburi, așezate oglinzi cilindrice care reflecta razele solare pe aceste tuburi si pot ridica temperatura fluidului de lucru ( apa, antigel etc) la o temperatura mai mare fata de colectoarele plane, dar in situația in care suprafața acestora se murdărește sunt mai greu de curatat si sunt mai scumpe.
2) Panouri solare termice plane pentru apa .
Aceste panouri au forma unor cutii paralelipipedice prevăzute cu un geam de protecție obișnuit gros de cca. 4 mm. geam care poate fi si geam călit sau securizat pentru ca rezistenta acestuia sa fie mai mare. Sub geam se montează colectorul termic care poate fi din țevi de aluminiu, otel, otel superior, cupru, montate pe o tabla din aceste materiale. Colectorul termic plan poate fi confecționat si sub forma unor placi de material pastic sau sticla in care sunt realizate canale tubulare prin care circula fluidul de lucru care in acest caz poate fi închis la culoare preluând astfel direct căldură solara .
Panourile solare termice plane pentru ca sa ajunga la un randament de absortie de cea. 90-95% din căldură radiației solare au colectoarele absorbante placate cu învelișuri selective din metal sau materiale ceramice sau sunt vopsite cu lacuri semiselective sau selective .
3) Panouri solare plane cu concentrare a radiație solare cu ajutorul lentilelor sau oglinzilor concave.
Aceste sisteme focalizează razele solare pe conductele prin care trece fluidul de lucru care este apa sau alt lichid.
Panourile solare cu concentratoare de energie pot ridica temperatura fluidului de lucru pana la cca. 80-100°C putând fi utilizate si iama când energia solara este minima.
4) Panouri solare cu colectoare plane pentru aer
Sunt mai puțin răspândite deoarece au unele dezavantaje dar au si avantajul ca in perioada de iama apa nu ingheata in colector sau in circuit asa cum se poate intampla in cazul colectoarelor plane care utilizează apa ca fluid de lucru. Principalul dezavantaj al acestor panouri este faptul ca aerul are o capacitate calorica mai mica decât a apei si in acest caz dimensiunea tubulaturii de aer si a celorlalte elemente constructive creste substanțial. Ca avantaj se poate enumera faptul ca in perioada rece a anului, aerul poate fi încălzit mai repede deci si spațiul respectiv poate fi încălzit mai repede.
Panourile solare cu colectoare plane pentru aer utilizate la actualele uscatoare solare sunt de forma unei cutii paralelipipedice așezata înclinat la cca. 45° cu expunere spre sud.In acest panou solar se afla o tabla metalica vopsita negru mat pe care cade
Ά- 2 Ο 1 3 - η η ρ _ 2 1 -C8- 2f/f3
HI radiația solara si ο încălzește. Aerul care circula prin panou răcește tabla metalica si este dirijat către uscator unde usucă materialele puse la uscat.
Nu cunosc instalații pentru uscat care sa poata fi utilizate si pentru afumat care sa utilizeze panouri solare .
5) Panouri solare hibride.
In ultimul timp sau realizat si panouri solare care produc energie termica cu ajutorul unor colectoare termice plane pentru apa sau alt fluid de lucru pe care se montează celule fotovoltaice astfel incat vor produce si energie electrica si energie termica. Fluidul de lucru care circula prin colectorul termic plan răcește celulele fotovoltaice si in acest caz randamentul celulelor fotovoltaice va creste . Totuși in zilele de vara foarte calde si colectoarele termice plane pot ajunge la temperaturi de 90-100°C si chiar se poate depăși punctul de fierbere si in acest caz randamentul de conversie a radiației solare in electricitate a celulelor fotovoltaice scade deoarece temperarura optima de lucru a celulelor fotovoltaice nu trebuie sa depaseasca 50°C.
II. Generatorul de fum.
Cel mai simplu generator de fum este realizat sub forma unei sobe in care se arde lemne cu flacara cat mai mica pentru a obține fum cat mai dens. Afumatoarele obișnuite sunt prevăzute cu astfel de generatoare de fum.
Pentru afumarea produselor se utilizează fumul rece cu temperaturi de cca. 40o-50o sau fumul cald cu temperaturi care depasesc 100°C. Fumul necesar afumarii produselor se poate obține direct prin arderea unor materiale carburante sau amestecând un curent dc aer cald cu un curent de fum .
III. Modulator de temperatura.
Instalațiile de uscat utilizează aerul cald pentru a usca alimentele respective care ulterior pot fi si afumate sau nu .Uscarea alimentelor se face cu ajutorul aerului cald iar pentru afumare se introduce fum in aerul respectiv.
In prezent aerul cald se obține cu ajutorul panourilor solare cu colectoare plane pentru aer si este utilizat direct circulând aerul cald in instalație fara sa se capteze excedentul de energie caloric a aerului excedent care poate sa apara in zilele toride .
In zilele foarte călduroase aerul care circula prin panoul solar respectiv poate ajunge la temperaturi de fierbere, fapt care va degrada legumele, fructele sau alte alimente puse la uscat si se impune ca sa se moduleze temperatura aerului care intra in uscator. Actualele instalații pentru uscat nu folosesc aparate de modulare a temperaturii aerului care intra in uscator sau afumator.
IV. Instalații pentru uscat sau afumat alimente ;
Astfel de instalații sunt realizate in diverse dimensiuni si anume ;
Instalații industriale la care spațiul de uscat sau pentru afumat sunt niște camere care pot ajunge la dimensiuni de sute de metri cubi.
Instalații de forma unor containere cu dimensiuni de zeci de metri cubi.
Instalații de mici dimensiuni utilizate in gospodarii individuale sau/si de către mici producători. Uscatoarele solare de mici dimensiuni sunt realizate dintr-un dulap de
C\“2 Ο 1 3 - Ο Ο 6 1 4 - [
1 -08- 2013 uscare in care se pun alimentele la uscat si un panou solar pentru aer care va genera aerul cald necesar uscării alimentelor. Afumatoarele de mici dimensiuni sunt compuse dintr-un dulap de afumare prevăzut lateral cu un arzator cu lemne care generează fumul care este dirijat in dulapul de afumare prevăzut cu rafturi de afumare in care se pun produsele care urmeaza a fi afumate Produsele care urmeaza sa fie afumate se pot si atama de cârlige pentru ca sa le afumam.
înainte de afumare si după afumare produsele sunt tinute la aer. Nu cunosc instalații solare de uscat care pot sa /si afume produse alimentare.
Dezavantajele panourilor solare actuale a uscatoarelor solare realizate cu ajutorul acestor panouri solare si a instalațiilor actuale de afumat sunt;
Celulele fotovoltaice sunt de fapt fotodiode care nu pot realiza conversia energiei solare in energie electrica decât in procent de maxim 15-18%.
Cu ajutorul panourilor solare hibride se realizează o captare mai buna a energiei solare dar nici aceste panouri nu pot capta toata energia solara .
Panourile solare hibride in zilele foarte călduroase se încălzesc la temperaturi de 80-100°C si in acest caz vârfurile de temperatura maxima nu pot fi eliminate si sunt necesare sisteme suplimentare de răcire a fluidului de răcire din colectoare , soluție tehnica care in cazul parcurilor fotovoltaice de mari dimensiuni nu se poate aplica. In perioada de vara panourile solare termice pot ajunge la temperaturi mari de peste 100°C astfel incat celulele fotovoltaice nu mai pot fi răcite la temperatura optima . Uscatoarele solare actuale de mici dimensiuni funcționează decât ziua când exista radiație solara, deoarece acestea nu au sisteme de stocare a energiei termice solare ca sa poata funcționa si noaptea .
Uscatoarele solare actuale utilizează direct aerul cald captat cu ajutorul panourilor solare astfel incat in zile toride de vara aerul cald generat de panourile solare poate sa aibe o temperatura de cca. 1OO°C si chiar mai mare, care afecteaza calitatea produselor uscate in uscator.
Instalațiile de afumat in special cele de mici dimensiuni nu pot realiza separat uscarea produselor, ele usucă utilizând fumul astfel incat produsul rezultat de multe ori are un gust de fum prea puternic, neacceptat de toti consumatori .
V. Instalații pentru uscat si afumat prevăzute cu panouri solare fototermice si modulator de temperatura.
In prezenta cerere de invenție sunt propuse soluții tehnice care sa elimine dezavantajele enumerate mai sus sa creasca eficienta panourilor solare si a instalațiilor realizate cu ajutorul acestor panouri solare .
Instalația solara pentru uscat si afumat alimente este formata din următoarele componente principale:
a) Panouri solare fototermice in doua variante constructive care realizează captarea energiei solare ,
b) Modulatorul de temperatura, care poate funcționa ca schimbător de căldură aerlichid, stochiaza energia aerului cald produs de panoul solar fototermic in timpul zilei si funcționează si ca radiator de căldură noaptea cedând căldură acumulata in timpul zilei.
c) Dulap de aerare in care produsele proaspete după uscare sau după afumare sunt tinute la aer.
C\- 2 Ο 1 3 - Ο Ο 6 14 - 2 1 -08- 2013
d) Dulap instalație pentru uscat si afumat alimente.
Soluțiile tehnice realizate conform invenției se refera la:
a) Panouri solare
b) Modulator de temperatura si
c) Instalație pentru uscat sau afumat alimente prevăzută cu panouri solare si modulator de temperature după cum urmeaza:
A. Panou solar fototermic răcit cu aer;
realizat intr-o forma constructiva asa cum sunt realizate panourile solare cu colectoare termice plane, la care pe o placa suport se montează celule fotovoltaice formând un colector fototermic plan si acest colector fototermic plan împreuna c·” celulele fotovoltaice este ventilat pe ambele fete, de curenti de aer rezultând un panou solar fototermic răcit cu aer care va produce si energie electrica si energie termica colectata cu ajutorul aerului cald care circula prin panou .
Actualele panouri solare termice plane pot fi criticate sub următoarele aspecte ;
1. Panoul solar termic are la exterior un geam cu dimensiunile de cca. 2000mm x lOOOmm si fiind expus înclinat, forța vântului amplificata si de o eventuala grindina il poate sparge si pentru a micșora efortul la care este supus geamul panoului solar intre geamul colectorului si geamul panoului sunt montati distantieri pentru geam si coaxiali cu acești distantieri intre placa suport pe care se montează celulele fotovoltaice si fundul carcasei se montează distantierii pentru colector astfel incat forța de apasare exercitata de vânt pe geamul panoului se descarcă succesiv prin acești distantieri pe fundul carcasei panoului.
2. Un punct slab al panourilor fotovoltaice este acela ca realizează o conversie a energiei solare in energie electrica decât in proporție de maxim 15-18 % .
Pentru creșterea acestui procent de conversie in prezenta cerere de brevet sunt prezentate doua metode de rezolvare a acestor deficiente si anume ;
a ). Metoda de creștere a puterii de conversie a celulelor fotovoltaice care sunt fotodiode prin înlocuirea lor cu fototranzistori care au o fotosensibilitate mai mare.
b.) Metoda de creștere a puterii de conversie a celulelor fotovoltaice cu ajutorii unui câmp electric E .
- Cele doua metode de creștere a puterii de conversie a celulelor fotovoltaice le susțin astfel;
- Conform teoriei celulele fotovoltaice sunt fotodiode care lucrează in regim de generator. Celulele fotovoltaice sunt alcătuite dintr-un material semiconductor de tip P care are un deficit de electroni si va avea polaritatea pozitiva si un material semiconductor de tip N care are un excedent de electroni deci o polaritate negativa dintr-un intr-un semiconductor tip P si un semiconductor tip N puși in contact se realizează o dioda care in literatura de specialitate se numește joncțiune tip PN si care daca este iluminata, datorita efectului fotoelectric generează un curent electric .Exista si fototranzistori care sunt joncțiuni NPN sa PNP.
Celulele fotovoltaice la actualele panouri solare fotovoltaice sunt fotodiode dar in prezenta cerere de brevet, fotodiodele pot fi înlocuite cu fototranzistori deoarece asa cum este scris in HLJTTE - Manualul inginerului - Ed. Tehnica 1995, Capitol ^- 2 0 1 3 - 0 0 6 1 4-2 1 -08- 2013 α
151,Paragraf 27.6.4, fototranzistorii au o fotosensibilitate mai mare fata de fotodiode rezultând o creștere a conversiei energiei solare in curent electric.
- Pentru ca celulele fotovoltaice sa genereze cat mai mult curent electric Ip in prezenta cerere de brevet intre celulele fotovoltaice si placa suport se montează o placa din material plastic in care se înglobează o rețea fina de conductori electrici iar peste celulele fotovoltaice se montează o alta placa din material transparent in care este înglobata desemeni o rețea fina de conductori electrici. Cele doua rețele de conductori înglobate in plăcile respective vor fi conectate la tensiunea electrica Upe astfel incat acest ansamblu va funcționa ca un condensator electric cu capacitatea Cpe care va genera câmpul electric Epe, si va modifica capacitatea celulelor fotovoltaice, fotodiode sau fototranzistori de a genera curent electric Ip.
In situația in care tensiunea electrica Upe este variabila Upe Ψ ct va exista o frecventa de variație a tensiunii Upe la care celulele fotovoltaice vor genera un curent electric maxim Ip max . Rezulta ca panoul solar fototermic va produce un plus de curent electric Ip datorita câmpului electric extern Epe .
In situația in care câmpul electric extern Epe este variabil, curentul electric generat de fotocelule va fi variabil deci Ip Ψ ct si Up Ψ ct si celulele fotovoltaice va genera un curent fotovoltaic ca tensiunea Up si frecventa vp, egale cu frecventa si tensiunea din rețea; vp= 50 Hz si Up= 220 V. In prezent celulele fotovoltaice generează curent conținu la tensiunea Up = 12V si este necesar un invertor care transforma acest curent conținu in curent alternativ cu tensiunea si frecventa din rețea, Ur - 220 V respectiv vr = 50 Hz si daca celulele fotovoltaice produc curent alternativ cu tensiune si frecventa curentului din rețea nu mai este necesar invertorul si costul instalației fotovoltaice este mai mic.
Rezulta ca prin înlocuirea fotodiodelor = celulele fotovoltaice actuale cu fototranzistori si prin expunerea acestor fotctrsnzistori la un câmp electric continuu sau variabil, energia radiației solare poate fi convertita in energie electrica intr-un procent mult mai mare, procent care va fi determinat experimental.
Aerul cald care circula prin panoul solar fototermic iese prin niște guri de ventilare dispuse in partea superioara a panoului fototermic unde instalația este prevăzut cu un colector de aer cald care il directioneaza către un modulator de temperatura care preia vârfurile de energie termica a aerului care a circulat prin pane:: astfel incat nu se pierde nimic din energia radiației solare iar procesul de uscare se realizează in condiții optime.
Energia electrica produsa de celulele fotovoltaice este stocata in acumulatori electrici sau este consumata de o rezistenta electrica montata in modulator de temperatura al uscatorului .Panourile solare fototermice pot fi utilizate si in alte scopuri.
2. Panou solar cu colector termic plan răcit cu aer si lichid;
este realizat intr-o forma constructiva asa cum sunt realizate panourile solare fototermice răcite cu aer la care placa suport este înlocuita cu colectorul termic plan, si acest colector termic plan este ventilat pe ambele fete, de curenti de aer, iar prin colector £‘2013-00614-2 1 -DO- 2013
circula un fluid de lucru care va produce energie termica colectata cu ajutorul aerului cald care circula prin panou si a fluidului de lucru care circula prin colectorul termic plan.
Prin aceasta dubla răcire cu aer si fluid de răcire, colectorul termic plan nici o data nu va ajunge la temperature mai mari de cca 60 -70°C.
Aerul cald care circula prin acest panou solar fototermic este adunat in partea superioara a panoului fototermic intr-un colector de aer cald după care intra intr-un modulator de temperatura si cedeaza căldură fluidului de lucru din modulator fluid de lucru care a circulat prin colectorul termic plan al panoului solar deci cu ajutorul modulatorului se preia si energia termica a fluidului de lucru astfel incat nu se pierde nimic din căldură solara captata de panou.
3. Panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan ;
este realizat intr-o forma constructiva asa cum sunt realizate panourile solare fototermice răcite cu aer la care placa suport este înlocuita cu colectorul termic plan, pe care se montează celule fotovoltaice care pot fi fotodiode sau fototranzistori si acest colector fototermic este ventilat pe ambele fete, de curenți de aer, rezultând un panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan care va produce si energie electrica si energie termica colectata cu ajutorul aerului cald care circula prin panou si a fluidului de lucru care circula prin colectorul termic plan.
Prin aceasta dubla răcire cu aer si fluid de răcire, celulele fotovoltaice vor fi menținute la temperatura optima de funcționare de cca. 40°C -50°C .
Aerul cald care circula prin acest panou solar fototermic este adunat in partea superioara a panoului fototermic intr-un colector de aer cald după care intra intr-un modulator de temperatura si cedeaza căldură fluidului de lucru din modulator fluid de lucru care a circulat prin colectorul termic plan al panoului solar deci cu ajutorul modulatorului se preia si energia termica a fluidului de lucru astfel incat nu se pierde nimic din căldură solara captata de panou.
B. Modulator de temperatura.
Actualele instalații de uscat solare utilizează panouri solare simple de forma unei cutii cu geam in care se montează o tabla vopsita negru mat care se încălzește si încălzește aerul care circula prin panou. In zilele toride, tabla din colectorul solar se poate încălzi la temperaturi de peste 100 °C , temperaturi care nu este recomandabila procesului de uscare si este necesar ca o parte din excedentul de căldură din timpul zilei sa o captam si sa o eliberam noaptea când nu avem radiație solara si aceasta modulare a temperaturii se realizează cu ajutorul modulatorului de temperatura .
Aerul cald care a ventilat panoul solar, trece prin modulatorul de temperatura după care intra in dulapul de uscare si afumare unde usucă materialele puse la uscat.
Modulatorul de temperatura uiformizeaza vârfurile de temperatura maxima sau minima ale aerului care trece prin modulator. Noaptea aerul din exterior trece prin panoul solar si prin modulator care va funcționa ca un radiator si încălzesc aerul care trece prin el astfel incat uscatorul poate funcționa si noaptea. Panoul solar fototermic generează si curent electric cu care se incarca un acumulator electric care va alimenta un ventilator, iar plusul de energie electrica produsa este consumata de o rezistenta ¢-2013-00614-- Ί
1 -08- 2013 electrica montata in modulatorul de temperatura astfel incat toata energia calorica si electrica generate de panoul fototermic este captata asigurând funcționarea continua a uscatorului spre deosebire de actualele uscatoare care funcționează decât ziua.
Din punct de vedere constructive modulatorul de temperatura poate fi realizat ca un radiator electric cu elementi plani din otel ambutisat, elementi care se umplu cu ulei sau alt fluid de lucru încălzit de o rezistenta electrica. Printre elementii radiatorului circula aer si pentru ca schimbul de căldură dintre aer si elementii radiatorului sa fie cat mai intens, spațiul liber dintre elementii radiatorului este umplut cu sarma răsucită astfel incat schimbul de caiduri este mai intens. Radiatorul la exterior este imbracat cu tabla perforata pentru ca aerul sa poata trece prin elementii acestuia.
C. Instalație solara pentru uscat si afumat prevăzută cu panouri solare fototermice si modulator de temperatura;
In prezenta invenție am descris o instalație de mici dimensiuni compusa dintr-un dulap de care lateral in partea de jos se ataseaza un panou solar fototermic in oricare din cele doua variante constructive prezentate, montat înclinat la cca. 45° cu expunere spre sud Descrierea o fac in legătură cu panoul fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan. Aerul cald din panoul solar fototermic este captat si directionat in dulapul instalației unde va circula de jos in sus, uscand materialul pus pe rame si va fi eliminat din instalație printr-o gura de aerisire dispusa in partea superioara a dulapului. Colectorul termic al panoului solar fototermic preia energia termica a razelor solare si încălzește apa din modulatorul de temperatura care este situat in partea de jos a dulapului si nefiind izolat va funcționa si ca un radiator si va degaja căldură in incinta dulapului instalației, noaptea când nu exista radiații solare.
Celulele fotovoltaice ziua produc energie electrica care va fi inmagazinata intr-un acumulator si va fi consumata de un ventilator electric care va antrena aerul din dulapul instalației iar surplusul de energie electrica produsa de celulele fotovoltaice va fi consumata de o rezistenta electrica montata in modulator si va încălzi apa din acesta. O astfel de instalație poate funcționa non-stop uscand materialele expuse, spre deosebire de uscatoarele solare clasice care nu pot lucra decât ziua când este soare.
Fumul necesar procesului de afumare a produselor alimentare respective este produs cu ajutorul unui generator de fum care este un arzator de mici dimensiuni in care se ard bucăți de lemn pentru a produce fum. Acest arzator poate sa fie o soba sau un godin, construite independent de instalația de uscat si afumat sau poate fi construit ca un compartiment distinct, in cadrul instalației de uscat si afumat, ia care căldură degajata de arzator. Daca arzătorul este compartiment in cadrul instalației căldură degajata de arzator ajuta la procesul de uscare. Compartimentul de ardere este prevăzut cu o usa prin care se introduce lemnele pentru generarea fumului, in partea inferioara are un gratar si un cenusar iar in partea superioara are o gura de fum prin care fumul este dirijat in comparimentul de uscare. Deschiderea gurii de fum este reglata cu ajutorul unui sertar de reglare .
Avantajele unor astfel de panouri solare fototermice si instalații solare de uscat si afumat, realizate cu ajutorul acestor panouri solare si modulatoare de temperatura sunt următoarele;
o
2 1 -0ί*20ΐ3
- Nu cunosc panouri solare prevăzute cu colector termic plan cu dubla răcire cu ajutorul aerului care il ventilează pe ambele fete si cu ajutorul fluidului de lucru care circula prin colectorul termic plan.
- Prin dubla răcire temperatura fluidului de lucru care circula prin colectorul termic plan poate fi limitata la o temperatura sub 90-100°C si nu se va atinge nici o data temperatura peste 100°C.
- Prin montarea mai multor panouri solare fototermice un obiectiv (o casa de locuit, grădiniță, uscator solar etc.) poate deveni independent atat de energia electrica de la rețeaua publica cat si de energia termica necesara încălzirii.
- Celulele fotovoltaice, fotodiode sau fototranzistori montate in panou fiind răcite pe ambele fete cu ajutorul aerului care circula prin panou pot fi menținute la o temperatura optima de lucru de 40°C -50°C si vor lucra cu randament maxim .
- Celulele fotovoltaice ,fotodiode sau fototranzistori sub influenta câmpului electric Epe vor genera mai mult curent electric Ip iar in cazul in care câmpul electric Epe este variabil Epe -/ ct, va exista o frecventa de rezonanta a câmpului Epe la care curentul electric generat de panou va fi maxim Ip max.
- Celulele fotovoltaice in varianta in care sunt fototranzistori au o putere de conversie a energiei soolare mai mare decât fotodiodele .
- Costul total al unui panou solar fototermic de cca 2 m2 este mai mic decât al unui panou solar hibrid deoarece in cazul in care in loc de fotodiode se utilizează fototranzistori energia solara convertita in energia electrica este mai mare chiar daca nu se va utiliza câmpul electric extern Epe.
- Capacitatea de captare a energiei solare al unui panou solar fototermic este mai mare decât suma capacitatilor de captare a energiei solare a doua panouri solare; un panou fotovoltaic si un panou termic plan si chiar decât al panourilor solare hibride.
- Greutatea unui panou fototermic este mai mica decât greutatea unui panou hibrid .
- Datorita performantelor superioare ale panoului solar fototermic si performantele instalațiilor solare de uscat si afumat sunt mai bune.
- Datorita faptului ca instalația este prevăzută si cu modulator de temperatura aceasta poate lucra si noaptea chiar si in zilele reci.
- Datorita faptului ca spațiul dintre elementii modulatorului de temperatura se montează sarma răsucită schimbul de căldură se imbunatateste.
- Instalația solara pentru uscat si afumat este o instalație compacta care realizează procesul de uscare si afumare in același spațiu de lucru dulapul in cazul prezentat fapt ce conduce la reducerea prețului de cost si a spațiului necesar amplasării instalației.
- înainte de afumarea produselor alimentare se face o uscare a acestor produse iar instalația supusa brevetării realizează uscarea produselor cu ajutorul panourilor solare care utilizează energia solara care este energia regenerabila, deci costul prelucrării produselor este mai mic.
Pe baza acestor considerente teoretice prezint următoarele exemple de realizare pentru ;
1. Panou solar fototermic răcit cu aer.
reprezentat in Fig. la,b,c , si prin pozițiile P din Fig.2a,b,c.
2. Panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan ;
CV 2 O 1 3 - O O 6 U - 2 1 -Ol- 2013 reprezentat in Fig. la,b,c, si prin pozițiile P din Fig. 2a,b,c.
3. Modulator de temperatura , reprezentat grafic prin poziția 3 din Fig. 2a,b,c.
4. Instalație solara pentru uscat si afumat prevăzută cu panou solar fototermic si modulator de temperatura , reprezentata in Fig. 2 a,b,c.
1. Panou solar fototermic răcit cu aer;
este reprezentat in Fig. la,b,c , si in Fig. 2a,b,c, unde pozițiile corespunzătoare panoului au același număr ca in Fig. la.b,c, dar au si litera P .
Panoul solar fototermic răcit cu aer reprezentat in Fig. la,b,c, este compus din următoarele elemente constructive: carcasa 1, placa suport 2, rețea interioara de conductori 3, celulele fotovoltaice 4, rețea exterioara de conductori 5, geam colector 6, geamul panoului 7, garnitura 8, coltarul 9, rama distantier exterioara 10, rama distantier interioara 11, termoizolatia 12,distantieri pentru geam panou 13a,13b,13c, distantieri pentru colector 14a,14b,14c. Pentru circulația aerului in rama distantier interioara 11 in partea inferioara este practicata gura de ventilare inferioara 15i iar in rama distantier exterioara tot in partea inferioara este practicata gura de ventilare inferioara 16i.
Aerul după ce ventilează panoul, iese prin gura de ventilare superioara 15s practicata in rama distantier interioara 11 si prin gura de ventilare superioara 16s practicata in rama distantier exterioara 10.
Constructiv pachetul format din placa suport 2 , rețeaua de conductori 3, celulele fotovoltaice 4, rețeaua de conductori 5, si geamul colectorului 6,îndeplinește funcția unui colector fototermic care pe contur se montează pe rama distantier interioara 11 fixata in carcasa 1, iar pe fundul carcasei 1 se montează termoizolatia 12 la o distanta de cca. 3-4 cm fata de placa suport 2, pentru ca aerul sa-1 poata ventila .
Geamul colectorului 6 poate fi o placa din material plastic transparent sau un geam transparent iar intre aceasta si geamul panoului 7 se lașa o distanta de cca. 3-4 cm prin care circula aerul pentru al ventila .
La actualele panouri solare cu colector termic plan geamul panoului are un cost destul de mare dar la o grindina puternica se poate sparge. Aceasta problema tehnica se poate rezolva astfel;
Intre geamul panoului 7 si geamul colectorului 6 se montează distantieri pentru geam 13a,13b, 13c si pe axa acestor distantieri se montează distantieri pentru colector 14a, 14b, 14c, astfel incat forța vântului care apasa pe geamul 7 se descarcă prin distantieri 13a,13b,13c , pe distantieri 14a,14b,14c si in continuare pe fundul carcasei 1 iar pe contur forța de apasare din geam se descarcă in carcasa prin ramele distantier 10 si 11 astfel incat geamul 7 poate fi un geam obișnuit necalit sau nesecurizat si in acest caz este mult mai ieftin.
Aerul care intra in panou si ventilează colectorul fototermic răcește si celulele fotovoltaice după care aerul iese prin gura de ventilare superioara 15s si 16s iar căldură razelor solare care cade pe celulele fotovoltaice 4 este transmisa aerului care circula prin panoul solar.
Aerul care iese prin gurile de ventilare superioare 15s si 16s ajunge intr-un colector de aer care il va prelua si dirija către modulatorul de temperatura .
Aerul de răcire a celulelor fotovoltaice poate circula natural prin convectie sau poate fi folosit un ventilator electric pentru a forța racirea .
t n
Ck-20 1 3 - Ο 06 U - - O
1-08-2013
Temperatura celulelor fotovoltaice este monitorizata in permanenta cu ajutorul sondelor termice care transmit semnalul electric la controlerul sistemului, reglandu-se astfel turatia de lucru a ventilatorului electric astfel incat panoul solar si in perioada de vara va fi menținut la temperatura optima maxima de 50°C .
La actualele panouri fotovoltaice celulele fotovoltaice au o putere de conversie de maxim 15-18% din radiația solara si creșterea puterii de conversie se poate rezolva astfel;
a) In prezent celulele fotovoltaice utilizate sunt fotodiodele in regim de generator si conform prezentei cereri de brevet fotodiodele pot fi înlocuite cu fototranzistori care au o fotosensibilitate mai mare si implicit creste si puterea de conversie a radiației solare in energie electrica.
b) Creșterea puterii de conversie a celulelor fotovoltaice se poate realiza si montând sub celulele fotovoltaice 4 o rețea de conductori 3 si deasemeni peste celulele fotovoltaice 4 se montează o alta rețea de conductori electrici 5 si ambele rețele vor fi conectatate la o sursa de tensiune Upe astfel incat se va genera câmpul electric Epe perpendicular pe suprafața celulelor fotovoltaice, câmp electric care modifica caracteristicile de funcționare ale acestor celule care produc astfel mai mult curent electric.
Rețeaua de conductori 3 si rețeaua de conductori 5 pot fi considerate armaturile unui condensator la care celulele fotovoltaice 4 este dielectricul acestui condensator.
Tensiunea Upe poate sa fie constanta sau variabila si in funcție de caracteristicile celulelor fotovoltaice va exista o frecventa de rezonanta la care celulele fotovoltaice vor genera un curent electric maxim. Cu ajutorul fototranzistorilor si a câmpului electric extern Epe curentul generat poate fi un curent alternativ de 220 V la frecventa de 50 Hz cat este curentul casnic.
2. Panou solar cu colector termic plan răcit cu aer si lichid; reprezentat in Fig. la,b,c si Fig. 2a,b,c, este iu^niic cu panoul solar fototermic răcit cu aer descris anterior la punctual 1 cu deosebirea ca nu are celulele fotovoltaice (4) si rețeaua de conductori (3) si (5) in loc de placa suport 2 se montează un colector termic plan. In acest caz prin colectorul termic plan va circula un fluid de lucru care intra prin racordurile inferioare Ris, Rid si iese prin racordurile superioare Rss, Rsd.
Căldură razelor solare care cade pe colectorul fototermic este transmisa aerului care circula prin panoul solar si este transmisa si fluidului de lucru um colectorul termic 2 .
Aerul intra prin gurile de ventilare inferioare 15i,16i si iese prin gurile de ventilare superioare 15s, si 16s unde instalația pentru uscat sau/si afumat are prevăzut un colector de aer care il va prelua si dirija către modulatorul de temperatura. Fluidul de lucru intra in colectorul termic prin racordurile inferioare Ris, Rid si iese prin racordurile superioare Rss, Rsd de unde va fi trimis către modulatorul de temperatura a instalației unde fluidul de lucru va prelua si energia termica a aerului care a ventilat celulele fotovoltaice.
Aerul de răcire a celulelor fotovoltaice poate circula natural prin convectie sau poate fi folosit un ventilator electric pentru a forța racirea .
Deasemeni apa din circuitul colectorului termic plan poate circula natural prin
1
<2013-00614-2 V-Ofr- 2013 convectie sau se pot folosi pompe pentru recirculare. Temperatura celulelor fotovoltaice este monitorizata in permanenta cu ajutorul sondelor care transmit semnalul electric la controlerul sistemului, reglandu-se astfel turatia de lucru a ventilatorului electric si turatia pompei din circuitul fluidului de lucru astfel incat panoul solar si in perioada de vara va fi menținut la temperatura optima maxima de 60 -70°C.
3. Panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan; reprezentat in Fig. la,b,c si Fig. 2a,b,c, este identic cu panoul solar fototermic răcit cu aer descris anterior la punctual 1 cu deosebirea ca in loc de placa suport 2 se montează un colector termic plan. In acest caz prin colectorul termic plan va circula un fluid de lucru care intra prin racordurile inferioare Ris, Rjd si iese prin racordurile superioare Rss> Rsd·
Căldură razelor solare care cade pe colectorul fototermic este transmisa aerului care circula prin panoul solar si este transmisa si fluidului de lucru din colectorul termic 2 .
Aerul intra prin gurile de ventilare inferioare 15i,16i, răcește celulele fotovoltaice si iese prin gurile de ventilare superioare 15s, si 16s unde instalația pentru uscat sau/si afumat are prevăzut un colector de aer care îl va prelua si dirija către modulatorul de temperatura. Fluidul de lucru intra in colectorul termic prin racordurile inferioare Ris, Rid si iese prin racordurile superioare Rss, Rsd de unde va fi trimis către modulatorul de temperatura a instalației unde fluidul de lucru va prelua si energia termica a aerului care a ventilat celulele fotovoltaice.
Aerul de răcire a celulelor fotovoltaice poate circula natural prin convectie sau poate fi foirii un ventilator electric pentru a forța racirea .
Deasemeni apa din circuitul colectorului termic plan poate circula natural prin convectie sau se pot folosi pompe pentru recirculare. Temperatura celulelor fotovoltaice este monitorizata in permanenta cu ajutorul sondelor care transmit semnalul electric la controlerul sistemului, reglandu-se astfel turatia de lucru a ventilatorului electric si turatia pompei din circuitul fluidului de lucru astfel incat panoul solar si in perioada de vara va fi menținut la temperatura optima maxima de 50°C.
1. Pentru un panou solar fototermic răcit cu aer la care colectorul fototermic este montat la o distanta de cca. 3-4 cm. fata de izolația termica 11 si fata de geamul panoului 7 pentru ca aerul sa ventileze pe ambele fete colectorul fototermic am formulat revendicarea 1.
2. Pentru un panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan la care colectorul fototermic este montat la o distanta de cca. 3-4 cm. fata de izolația termica 11 si fata de geamul panoului 7 pentru ca aerul sa ventileze pe ambele fete colectorul fototermic am formulat revendicarea 2.
3. Pentru panoul solar fototermic răcit cu aer sau/si panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan la care sub geamul panoului 7 sunt montati distantieri 13a,13b,13c, coaxiali cu distantieri 14a,14b,14c, montati sub colecton.il fototermic pentru descărcarea forței vântului am formulat revendicarea 3.
4. Pentru panoul solar fototermic răcit cu aer sau/si panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan la care sub celulele fotovoltaice si deasupra acestora sunt montate cate o rețea de conductori conectate la tensiunea Upe care poate o
V 2 Ο 1 3 - Ο Ο 6 1 4 - 2 1 -68- 2013 fi constanta sau variabila am formulat revendicarea 4.
5. Pentru panoul solar fototermic răcit cu aer sau/si panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan la care celulele fotovoltaice sunt fototranzistori am formulat revendicarea 5.
4. Modulator de temperatura
In Fig. 2a,b,c, pozițiile 3 reprezintă corpul modulatorului de temperatura 3c care este un radiator de ulei paralelipipedic cu elementi printre care circula aerul cald care a ventilat panoul solar, modulatorul este plin cu ulei care va circula si prin colectorul panoului solar. Spațiul dintre elementii modulatorului se umple cu sarma răsucită 3s si tot acest modulator este imbracat cu table perforata 3t.
Actualele instalații de uscat solare utilizează panouri solare simple de forma unei cutii cu geam in care se montează o tabla vopsita negru mat care se încălzește si încălzește aerul care circula prin panou. Aerul cald care ventilează panoul solar intra intr-un dulap de uscare unde usucă materialele puse la uscat. Rezulta ca ziua in anumite ore exista un excedent de căldură care se pierde iar noaptea exista deficit de căldură motiv pentru care uscatorul va funcționa decât ziua .Pentru înlăturarea acestui deficit, energia excedentara din cursul zilei trebuie captata si eliberata in timpul nopții. Aerul cald generat de panoul solar este dirijat către modulatorul de temperatura si cedeaza căldură lichidului din modulator.
Aerul are inerție termica mai mica decât lichidul din modulator si in acest caz vârfurile de temperatura maxima sau minima ale aerului sunt uniformizate. Noaptea aerul din exterior trece prin panoul solar si printre elementii modulatorului de temperatura care r* hmctiona ca un radiator si încălzește aerul care trece prin el astfel incat procesul de uscare poate funcționa si noaptea. Panoul solar fototermic generează si curent electric cu care se incarca un acumulator electric care va alimenta un ventilator, iar plusul de energie electrica produsa este consumata de o rezistenta electrica montata in modulatorul de temperatura astfel incat toata energia calorica si electrica generate de panoul fototermic este captata asigurând funcționarea continua a instalației spre deosebire de actualele uscatoare care funcționează decât ziua.
Arzătorul care generează fum este situat sub modulatorul de temperatura si in situația in care in arzator se introduce lemne pentru generarea fumului necesar afumarii se va produce căldură si aerul situat deasupra arzătorului se încălzește si trece deasemeni prin modulator încălzind lichidul din modulator. Arzătorul este prevăzut si cu o gura de fum care este racordata la o conducta de fum care trece prin modulator si intra in spațiul de lucru prevăzut cu sertare.
Pentru modulatorul de temperatura am formulat revendicarea 6.
5. Instalație solara pentru uscat si afumat prevăzută cu panou solar fototermic si modulator de temperatura .
In Fig. 2a,b,c, am reprezentat o instalație de mici dimensiuni pentru uscat si afumat alimente care utilizează un panou solar fototermic răcit cu aer cu colector termic plan si un modulator de temperature, realizate conform descrierii din prezenta invenție.
Instalația de uscare este compusa din următoarele elemente constructive; dulap instalație 1. uscator - afumator 2, corp modulator de temperatura 3c, sarma răsucită 3s,
Λ-2 0 1 3 - 0 0 6 1 4 -7 > -Μ- 2013
tabla perforata 3t, rezistenta electrica 3r racorduri de apa 4 si 5 ,sertare de uscat si afumat 6a si 6b, acoperiș 7,ventilator electric 8 .Sub sertarul de uscat 6b se montează tava 9 prin care trece tubul de fum 10.
Generatorul de fum are un compartiment de ardere a lemnelor pentru a produce fum si este prevăzut cu ; un arzator 11, gratar arzator 12, perete despărțitor filtru de fum 13, sertar reglare tiraj fum 14, site fum 15, cenusar 16.
Instalația este prevăzută cu un colector de aer cald 17,cu ajutorul caruia se face legătură cu panoul solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan care este compus din următoarele elemente constructive: carcasa PI,colector termic plan P2 rețea de conductori P3,celulele fotovoltaice P4, rețeaua de conductori P5,geamul colectorului P6 ,care poate sa fie si o placa transparenta din material plastic , geamul panoului P7, garnitura P8, coltarul P9, rama distantier exterioara P10, rama distantier interioara Pil, termoizolatia P12,distantieri pentru geamul panoului P13 , distantieri pentru colectorul termic P14 . Pentru circulația aerului, in rama distantier interioara Pil in partea inferioara este practicata gura de ventilare inferioara P15i iar in rama distantier exterioara P10 tot in partea inferioara este practicata gura de ventilare inferioara P16i. Aerul care ventilează panoul iese prin gura de ventilare superioara P15s si prin gura de ventilare superioara P16s .
Din punct de vedere al funcționarii, dulapul instalației 1, este prevăzut frontal cu usa 2 prin care se introduce sau scoate ramele de uscare 6a si 6b. Dulapul instalației este prevăzut lateral cu colectorul de aer 17 cu ajutorul caruia se montează panoul solar fototermic așezat înclinat la cea. 45° cu expunere către sud prin care aerul cald din panoul solar intra in dulapul instalației 1.
In interior, in p?r,^T de jos, in dulapul instalației 1 se montează corpul modulatorului de temperatura 3c care prin racordurile 4 si 5 este legat la turul si returul colectorului termic plan 2 din panoul solar.
Sertarele de uscare 6a si 6b, sunt realizate dintr-o rama metalica cu fundul din plasa metalica, sertare de uscare in care se pun semințe de plante, legume si fructe sau produse de came pentru a fi uscate sau afumate.
Dulapul instalației este prevăzut cu acoperișul 7 cu streasina spre use iar in peretele din spatele ușii este prevăzută o gura de aerisire cu ventilatorul electric 8 .
Panoul fototermic cu ajutorul celulelor fotovoltaice ziua generează curent electric care este înmagazinat intr-un acumulator electric nefigurat in desen iar in corpul modulatorului de temperatura 3c este montata rezistenta electrica 3r care consuma parțial energie electrica produsa de fototranzistori, încălzind lichidul din corpul modulatorului 3c.
Instalația funcționează astfel; aerul cald din panoul solar fototermic P intra in dulapul instalației 1 prin colectorului de aer 17 prevăzut lateral pe dulapul instalației de uscare, ajunge in compartimentul de sub modulatorul de temperatura 3 si trecând prin acesta cedeaza energie termica încălzind apa din modulator.
Noaptea aerul care trece modulator se va încălzi trece prin sitele ramelor de uscare sau/si afumare a produselor si iese prin gura de aerisire a ventilatorului 8.
Circuitul fluidului de lucru care circula prin colectorul panoului solar si modulatorul de temperatura pentru a funcționa corect trebuie complectat cu un vas de expansiune care nu este figurat pe desen. In situația in care capacitatea modulatorului de
Λ ^-2015-00614-2 ί -DO- 2013 temperatura este insuficienta pentru a prelua toata energia termica a razelor solare in circuit se poate introduce un boiler electric si in acest caz rezistenta electrica din modulator se desființează .
In acumulatorul electric este acumulata energia electrica produsa de celulele fotovoltaice ale panoului iar cu ajutorul unui controler funcționarea instalației este coordonata si optimizata. Modulatorul de temperatura are pereții neizolati astfel incat acesta va funcționa si ca radiator si va încălzi curentii de aer care vor circula prin el continuând procesul de uscare si pe timpul nopții iar ventilatorul 8 poate funcționa pe baza energiei electrice acumulata in timpul zilei in acumulatorul electric. Pentru afumarea produselor se utilizează fumul rece cu temperaturi de cca. 40°-50°C sau fumul cald cu temperaturi care depasesc 1OO°C. Fumul necesar afumarii produselor se poate obține direct prin arderea unor materiale carburante sau amestecând un curent de aer cald cu un curent de fum. Instalația de afumat conform prezentei invenții este o instalație de uscat cu aer cald in care se injectează fum in cantitatea necesara astfel incat procesul de uscare si afumare poate fi condus corect iar produsul afumat va fi de calitate.
O astfel de instalație de uscare si afumare este independenta energetic fata de alte surse de energie, aceasta putandu-se așeza la soare departe de rețeaua de curent electric. Pentru o astfel de instalație solara pentru uscat si afumat prevăzută cu panou solar fototermic si modulator de temperatura utilizat pentru uscarea sau/si afumarea produselor respective am formulat revendicarea 7.
Claims (8)
1. Panou solar fototermic răcit cu aer ;
reprezentat in Fig. la,b,c caracterizat prin aceea ca este compus din următoarele elemente constructive: carcasa (1), placa suport (2), rețea interioara de conductori (3) , celulele fotovoltaice (4), rețea exterioara de conductori (5), geam colector (6), geamul panoului (7), garnitura (8), coltarul (9), rama distantier exterioara (10), rama distantier interioara (11), termoizolatia (12).
Invenția se caracterizează si prin aceea ca pentru circulația aerului in rama distantier interioara (11) in partea inferioara este practicata gura de ventilare inferioara (15i), iar in partea superioara este practicata gura de ventilare superioara (15s) deasemeni in rama distantier exterioara in partea inferioara este practicata gnra de ventilare inferioara (16i) iar in partea superioara este practicata gura de ventilare superioara 16s.
Invenția se caracterizează si prin aceea ca pachetul format din placa suport (2) ,rețeaua de conductori (3), celulele fotovoltaice (4), rețeaua de conductori (5), si geamul colectorului (6), îndeplinește funcția unui colector fototermic care pe contur se montează pe rama distantier interioara (11) o distanta de cca. 3-4 cm pentru placa suport (2), si termoizolatia (12) si deasemeni intre geamul colectorului (6) si geamul panoului (7) se lașa o distanta de cca. 3-4 cm spatii prin care circula aerul si ventilează colectorul fototermic pe ambele suprafețe.
2. Panou solar cu colector termic plan răcit cu aer si lichid;
reprezentat in Fig. la,b,c se caracterizează prin aceea ca nu are celulele fotovoltaice (4) si rețeaua de conductori (3) si (5) in loc de placa suport (2) se montează un colector termic plan (2) si in acest caz căldură razelor solare care cade pe colectorul termic plan este transmisa aerului care circula prin panoul solar si este transmisa si fluidului de lucru care circula prin colectorul termic (2) astfel incat aer.'1 intra prin gurile de ventilare inferioare (15i,16i) si iese prin gurile de ventilare superioare (15s), si (16s), iar fluidul de lucru intra in colectorul termic prin racordurile inferioare (Ris, Rid) si iese prin racordurile superioare (R«;S, Rsd) rezultând o dubla răcire a colectorului termic plan prin ventilare cu aer si prin fluidul de lucru care circula prin colectorul termic.
3. Panou solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan ; reprezentat in Fig. la,b,c si Fig. 2a,b,c, este identic cu panoul solar fototermic răcit cu aer descris anterior la revendicarea (1) se caracterizează prin aceea ca in loc de placa suport (2) se montează un colector termic plan (2) si in acest caz căldură razelor solare care cade pe colectorul fototermic este transmisa aerului care circula prin panoul solar si este transmisa si fluidului de lucru care circula prin colectorul termic (2) astfel incat aerul intra prin gurile de ventilare inferioare (15i,l6i), răcește celulele fotovoltaice si iese prin gurile de ventilare superioare (15s), si (16s), iar fluidul de lucru intra in colectorul termic prin racordurile inferioare (RiS, Rjd) si
CV 2 Ο 1 3 - Ο Ο 6 Η -2 Γ -fl·- 20Β iese prin racordurile superioare (Rss, RSd) astfel incat celulele fotovoltaice vor fi răcite prin ventilare cu aer si prin fluidul de lucru care circula prin colectorul termic.
4. Metoda de micșorare a efortului din geamul panoului;
reprezentata in Fig 1 a,b,c; caracterizata prin aceea ca intre geamul panoului (7) si geamul colectorului (6) se montează distantieri pentru geam (13a, 13b, 13c) si pe axa acestor distantieri se montează distantieri pentru colector (14a, 14b, 14c), astfel incat forța vântului care apasa pe geamul (7) se descarcă prin distantieri (13a,13b,13c), pe distantieri (14a,14b,14c) si in continuare pe fundul carcasei (1) iar pe contur forța de apasare din geam se descarcă in carcasa prin ramele distanțier (10) si (11) astfel incat geamul (7) poate fi un geam obișnuit necalit sau nesecurizat.
5. Metoda de creștere a puterii de conversie a radiației solare in energie electrica cu ajutorul fototranzistorilor;
caracterizata prin aceea ca celulele fotovoltaice de tipul fotodiode in regim de generator, conform prezentei cereri de brevet pot fi înlocuite cu fototranzistori care au o fotosensibilitate mai mare si implicit creste si puterea de conversie a radiației solare in energie electrica.
6. Metoda de creștere a puterii de conversie a celulelor fotovoltaice; cu ajutorul unui câmp electric extern;
reprezentata in Fig la,b,c si Fig. 2a,b,c caracterizata prin aceea ca sub celulele fotovoltaice (4) se montează o rețea de conductori (3) si deasemeni peste celulele fotovoltaice (4) se montează o alta rețea de conductori electrici (5) si ambele rețele vor fi conectatate la o sursa de tensiune Upe astfel incat se va genera câmpul electric Epe perpendicular pe suprafața celulelor fotovoltaice, câmp electric care modifica caracteristicile de funcționare ale acestor celule care produc astfel ..iai mult curent electric.
Invenția se caracterizează si prin aceea ca rețeaua de conductori (3) si rețeaua de conductori (5) pot fi considerate armaturile unui condensator la care celulele fotovoltaice (4) este dielectricul acestui condensator si tensiunea Upe poate sa fie constanta sau variabila si va exista o frecventa de rezonanta la care celulele fotovoltaice vor genera un curent electric maxim astfel incat cu ajutorul fototranzistorilor si a câmpului electric extern Epe curentul generat poate fi un curent alternativ de 220 V la frecventa de 50 Hz cat este curentul casnic.
7. Modulator de temperatura.
reprezentata in Fig. 2a,b,c, pozițiile (3) caracterizat prin aceea ca din punct de vedere constructiv este compus din corpul (3c) care este de forma unui calorifer cu elementi din otel cu suprafețe plane la care spațiul dintre elementi este umplut cu sarma răsucită (3s) si tot acest calorifer se incadreaza la exterior intr-o forma de paralelipiped cu suprafețele acoperite de tabla perforata (3t), iar printre elementii ι\- 2 O 1 3 - O O 6 14 - 2 1 > 2013 caloriferului circula aerul cald funcționând ca un schimbător de căldură .
Invenția se caracterizează si prin aceea ca in lichidul din recipientul modulatorului se stochează căldură primita de la curentul de aer cald care a circulat prin el si o cedeaza unui curent de aer rece funcționând astfel si ca radiator deci se caracterizează si prin aceea ca are o tripla funcționalitate de schimbător de căldură aer-lichid, stocator de căldură si radiator de căldură.
8. Instalație solara pentru uscat si afumat prevăzută cu panou solar fototermic si modulator de temperatura;
In Fig. 2a,b,c, este reprezentata o instalație de mici dimensiuni pentru uscat si afumat alimente care utilizează un panou solar fototermic răcit cu aer cu colector termic plan si un modulator de temperatura, realizate conform descrierii din pre-^nta invenție .
Din punct de vedere constructiv invenția se caracterizează prin aceea ca instalația este compusa din următoarele elemente constructive; dulap instalație (1), un dulap instalație (2), corp modulator de temperatura (3c), sarma răsucită (3s), table perforate (3t), racorduri de apa (4) si (5) ,sertare de uscat si afumat (6a) si (6b), acoperiș (7),ventilator electric (8), rezistenta electrica (9) .
Invenția se caracterizează si prin aceea ca instalația estte prevăzută cu un generator de fum care are un compartiment de ardere a lemnelor pentru a produce fum compus din arzator (10),usa arzătorului (11), gratar arzator (12), perete despărțitor, filtru de fum (13), sertar reglare tiraj fum (14), site fum (15), tub fum (16), cenusar (17).
Instalația se caractenzeaza si prin aceea ca este prevăzută cu un colector de aer cald (18),cu ajutorul caruia se face legătură cu panoul solar fototermic răcit cu aer prevăzut cu colector termic plan care este compus din următoarele elemente constructive: carcasa (PI), in care se montează colectorul fototermic compus din elementele; colector termic plan (P2) rețea de conductori (P3), celulele fotovoltaice (P4), rețeaua de conductori (P5), si geamul colectorului (P6), care poate sa geamul panoului P7, garnitura P8, coltarul (P9), rama distantier exterioara (P10), rama distantier interioara (Pil), termoizolatia (PI2), distantieri pentru geamul panoului (P13), distantieri pentru colectorul termic (P14) .
Invenția se caracterizează si prin aceea ca in rama distantier interioara (Pil) sunt practicate guro ventilare inferioara P15i iar in rama distantier exterioara (10) si gura de ventilare superioara (15s), iar in rama distantier exterioara (P10) este practicata gura de ventilare inferioara (P16i) si gura de ventilare superioara astfel incat colectorul fototermic este ventilat pe ambele suprafețe iar fluidul de lucru intra prin racordurile inferioare (RjS) sau (Rid) si prin racordurile superioare (Rss) si (Rsd). Invenția se caracterizează prin aceea ca modulatorul de temperatura (3) prin racordurile (4) si (5) este legat la turul si returul colectorului termic plan (P2) din panoul solar si prin modulatorul (3) circula si aerul cald generat de panoul fototermic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201300614A RO129278B1 (ro) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Instalaţie de uscare prevăzută cu modulator de temperatură şi panou solar fototermic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201300614A RO129278B1 (ro) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Instalaţie de uscare prevăzută cu modulator de temperatură şi panou solar fototermic |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO129278A0 true RO129278A0 (ro) | 2014-03-28 |
| RO129278B1 RO129278B1 (ro) | 2016-06-30 |
Family
ID=50343498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201300614A RO129278B1 (ro) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Instalaţie de uscare prevăzută cu modulator de temperatură şi panou solar fototermic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO129278B1 (ro) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110836579A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-25 | 浙江海洋大学东海科学技术学院 | 一种水产品烘干晾晒装置 |
| GR1011053B (el) * | 2025-02-28 | 2025-09-30 | Soukos Robotics Ε.Ε., | Υβριδικο φωτοβολταϊκο στοιχειο αδιαλειπτης λειτουργιας μερα και νυχτα |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111747135B (zh) * | 2020-06-12 | 2022-08-05 | 李婷 | 一种农业用晒场谷物快速回收设备 |
-
2013
- 2013-08-21 RO ROA201300614A patent/RO129278B1/ro unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110836579A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-25 | 浙江海洋大学东海科学技术学院 | 一种水产品烘干晾晒装置 |
| CN110836579B (zh) * | 2019-12-10 | 2024-04-16 | 浙江海洋大学东海科学技术学院 | 一种水产品烘干晾晒装置 |
| GR1011053B (el) * | 2025-02-28 | 2025-09-30 | Soukos Robotics Ε.Ε., | Υβριδικο φωτοβολταϊκο στοιχειο αδιαλειπτης λειτουργιας μερα και νυχτα |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO129278B1 (ro) | 2016-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100999955B1 (ko) | 공기집열식 태양광발전장치 | |
| CN103637393B (zh) | 一种采用多热源的烤烟房 | |
| CN103400884A (zh) | 一种家用型自然循环光伏光热一体化装置 | |
| KR101281074B1 (ko) | 태양에너지를 이용한 발전 및 난방 시스템 | |
| CN102270689A (zh) | 用于光伏幕墙的电热联产电池板 | |
| CN101938227A (zh) | 一种平板型太阳能热电联供装置 | |
| CN102967052A (zh) | 建筑物太阳能利用系统 | |
| CN207936734U (zh) | 一种用于烘烤房的多能互补综合分布式能源系统 | |
| KR101079642B1 (ko) | 태양열과 태양광 발전을 이용한 난방시스템 | |
| RO129278B1 (ro) | Instalaţie de uscare prevăzută cu modulator de temperatură şi panou solar fototermic | |
| CN204626717U (zh) | 一种大型呼吸式光伏幕墙能量综合利用系统 | |
| CN101997051A (zh) | 太阳能光伏集热器及其应用产品 | |
| CN204757401U (zh) | 风能补偿式太阳能热水器 | |
| CN204494850U (zh) | 新型便携移动太阳能储热式热风供暖器 | |
| CN207990769U (zh) | 一种太阳能集热型供暖系统 | |
| CN207819849U (zh) | 一种智能光伏汇流箱 | |
| CN107883431B (zh) | 一种与集热板相结合的热电驱动高效散热器 | |
| CN110173748A (zh) | 一种太阳能空气平板集热模块 | |
| CN210405220U (zh) | 太阳能热电联产装置 | |
| CN206176770U (zh) | 一种陶瓷蓄热太阳能空气集热器 | |
| CN211509017U (zh) | 一种可减少占地面积的太阳能辅助城市空气净化系统 | |
| KR20150105768A (ko) | 태양 에너지 시스템 | |
| CN213841363U (zh) | 一种简易式太阳能耦合风能空气加热装置 | |
| CN201591119U (zh) | 设有太阳能集热装置的密集烟叶烤房 | |
| CN204753206U (zh) | 一种多功能太阳能烘干箱 |