Claims (1)
Система автономного электро- и теплоснабжения жилых и производственных помещений, содержащая тепловой насос, связанный с потребителями тепловой энергии; тепловой аккумулятор с теплообменником и с датчиком тепловой нагрузки, предназначенный для обеспечения потребителей тепловой энергией; бак горячей воды с датчиком тепловой нагрузки; утилизатор теплоты сточных вод с датчиком тепловой нагрузки; коллектор тепла Земли; блок солнечных коллекторов для преобразования солнечной энергии в тепловую с датчиком тепловой нагрузки, передающий теплоту тепловому аккумулятору; причем тепловой насос содержит размещенный в нем компрессор, испаритель и конденсатор, гидравлически связанные с несколькими теплообменниками, из которых один теплообменник, связанный с испарителем, встроен в утилизатор теплоты сточных вод, а один из теплообменников, связанных с конденсатором, встроен в бак горячей воды; при этом система также содержит ветрогенераторную установку для выработки электроэнергии; аккумулятор электрической энергии, электрически связанный с ветрогенераторной установкой и потребителями электрической энергии; инвертор, через который аккумулятор электрической энергии подключен к потребителям электроэнергии; датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии, электрически связанный с аккумулятором электрической энергии и ветрогенераторной установкой и потребителями электроэнергии; тепловой насос и циркуляционные насосы с приводом от источника электроэнергии и разобщительно-регулировочную арматуру тепловых контуров системы; а также содержит автоматическую систему управления данной системой автономного электро- и теплоснабжения, соединенную со всеми датчиками тепловой и электрической нагрузок, с исполнительными механизмами и арматурой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фотоэлектрическую батарею для выработки электроэнергии, подключенную к упомянутому датчику-регулятору контроля состояния аккумуляторной батареи электрической энергии; теплоэлектрический нагреватель, встроенный в тепловой аккумулятор и электрически связанный с ветрогенераторной установкой через коммутатор; другой коммутатор, служащий для подключения к аккумулятору электрической энергии через датчик-регулятор контроля состояния аккумулятора электрической энергии фотоэлектрической батареи или ветрогенераторной установки; датчики температуры отапливаемого помещения и наружного воздуха, при этом теплообменник теплового аккумулятора выполнен в водовоздушном исполнении, теплоносителем блока солнечных коллекторов является движущийся в нем воздушный поток; на одной из сторон блока солнечных коллекторов установлен приточный патрубок воздуха, а к другой, противоположной стороне блока солнечных коллекторов примыкает проложенный внутри отапливаемого помещения воздухопровод, противоположная оконечность которого встроена в тепловой аккумулятор, сопряжена в нем с воздушной полостью водовоздушного теплообменника данного аккумулятора, а по выходу из данного теплообменника проложена через крышу теплового аккумулятора и вмонтирована в отапливаемое помещение; система также дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым испарителем теплового насоса, встроенный в тепловой аккумулятор, другим дополнительным теплообменником, связанным гидравлически с данным испарителем, является коллектор тепла Земли; также система дополнительно содержит теплообменник, гидравлически связанный с упомянутым конденсатором теплового насоса, которым являются потребители тепловой энергии помещения; в воздухопровод системы встроен датчик тепловой нагрузки и вентилятор с приводом от источника электроэнергии для перемещения воздушного потока; на отводящем участке контура тепловой насос - теплообменник теплового аккумулятора установлен циркуляционный насос; на отводящем теплоноситель от конденсатора участке контура теплового насоса установлен другой циркуляционный насос, а непосредственно как перед этим циркуляционным насосом, так и после него на данном участке контура теплового насоса установлено по одному трехходовому вентилю, первый из которых имеет перемычку, соединяющую вентиль с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии перед входом участка в тепловой насос, а второй вентиль имеет ответвление на теплообменник потребителей тепловой энергии и на теплообменник бака горячей воды, отводящий участок которого соединен с отводящим участком теплообменника потребителей тепловой энергии; отводящий к теплообменникам, связанным с испарителем, от теплового насоса участок контура имеет разветвления соответственно на теплообменник утилизатора теплоты сточных вод, теплообменник коллектора тепла Земли и на теплообменник теплового аккумулятора, а на отводящем от теплообменника коллектора тепла Земли к тепловому насосу участке контура установлен упомянутый циркуляционный насос и до него два по ходу потока трехходовых вентиля, первый из которых соединен с отводящим участком теплообменника утилизатора теплоты сточных вод, а второй соединен с отводящим участком теплообменника теплового аккумулятора; причем на воздухопроводе системы установлены разобщительные заслонки, первая из которых установлена на приточном патрубке на входе в блок солнечных коллекторов теплоносителя, вторая на патрубке перед входом в отапливаемое помещение и третья перед входом воздухопровода в тепловой аккумулятор, а сами данные заслонки, трехходовые вентили, датчики нагрузок и исполнительные механизмы в тепловых контурах соединены с автоматической системой управления.
A system of autonomous electric and heat supply for residential and industrial premises, comprising a heat pump connected with consumers of thermal energy; a heat accumulator with a heat exchanger and with a heat load sensor, designed to provide consumers with thermal energy; hot water tank with thermal load sensor; Waste water heat recovery unit with a thermal load sensor; Earth heat collector; a solar collector unit for converting solar energy into heat with a heat load sensor transmitting heat to a heat accumulator; moreover, the heat pump contains a compressor, an evaporator and a condenser located therein, hydraulically connected to several heat exchangers, of which one heat exchanger connected to the evaporator is integrated in the waste water heat recovery unit, and one of the heat exchangers connected to the condenser is integrated in the hot water tank; however, the system also includes a wind generator for generating electricity; an electric energy accumulator electrically connected to the wind generator and consumers of electric energy; an inverter through which an electric energy accumulator is connected to consumers of electricity; a sensor-controller for monitoring the state of the electric energy accumulator, electrically connected to the electric energy accumulator and the wind generator and consumers of electricity; heat pump and circulation pumps driven by an electric power source and disconnecting and regulating valves of the system’s thermal circuits; and also contains an automatic control system for this autonomous electric and heat supply system, connected to all heat and electric load sensors, with actuators and fittings, characterized in that it additionally contains a photovoltaic battery for generating electricity, connected to the said sensor-controller for monitoring the state a battery of electrical energy; a thermoelectric heater integrated in the heat accumulator and electrically connected to the wind generator through the switch; another switch, which is used to connect to the accumulator of electric energy through a sensor-controller for monitoring the state of the accumulator of electric energy of a photovoltaic battery or wind generator temperature sensors of the heated room and outdoor air, while the heat exchanger of the heat accumulator is made in water-air version, the heat carrier of the solar collector block is the air flow moving in it; an air inlet pipe is installed on one side of the solar collector block, and an air duct inside the heated room adjoins the opposite end of which is built into the heat accumulator, is connected to the air cavity of the water-air heat exchanger of this battery, and the outlet from this heat exchanger laid through the roof of the heat accumulator and mounted in a heated room; the system further comprises a heat exchanger hydraulically connected to said heat pump evaporator, integrated into the heat accumulator, another additional heat exchanger hydraulically connected to this evaporator, is a heat collector of the Earth; the system further comprises a heat exchanger hydraulically connected to said heat pump condenser, which are the consumers of the heat energy of the room; a thermal load sensor and a fan driven by a power source to move the air flow are built into the air duct of the system; a circulation pump is installed on the outlet section of the circuit; another circulation pump is installed on the heat pump outlet section from the condenser, and immediately before this circulation pump, and after it, on this section of the heat pump circuit, there is one three-way valve, the first of which has a jumper connecting the valve to the outlet section of the heat exchanger heat energy consumers before the site enters the heat pump, and the second valve has a branch to the heat exchanger of heat energy consumers and to heat exchangers to the hot water tank, the discharge section of which is connected to the discharge section of the heat exchanger of consumers of thermal energy; the circuit section leading to heat exchangers connected with the evaporator from the heat pump has branches, respectively, for the heat exchanger of the wastewater heat exchanger, the heat collector of the Earth’s heat exchanger and the heat exchanger of the heat accumulator, and the circuit pump installed on the circuit of the earth that is taking off from the heat collector of the Earth to the heat pump and before it there are two three-way valves in the flow direction, the first of which is connected to the discharge section of the heat exchanger of the wastewater heat recovery unit, and in the second is connected to a discharge portion of a heat accumulator of a heat accumulator; moreover, uncoupling dampers are installed on the air duct of the system, the first of which is installed on the inlet pipe at the inlet to the solar collector block of the coolant, the second on the pipe in front of the entrance to the heated room and the third in front of the air pipe in the heat accumulator, and these shutters, three-way valves, load sensors and actuators in thermal circuits are connected to an automatic control system.