Система комплексного використання відновлювальних джерел енергії

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Система комплексного використання відновлювальних джерел енергії, що містить вітрову електростанцію та додаткову установку для нагрівання води, яка відрізняється тим, що в схему системи комплексного використання відновлювальних джерел енергії введено геліоколектори нагрівання води, сонячну електричну батарею, когенераційну систему, біогазову установку, підключену до когенераційної системи та паливного елемента, автоматизований твердопаливний водяний котел для спалювання горючих відходів, виходи вітроелектростанції, сонячної батареї, паливного елемента та електричний вихід когенераційної системи приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту, виходи геліоколектора, автоматизованого твердопаливного водяного котла та тепловий вихід когенераційної системи приєднані до акумулятора тепла, вихід якого та вихід розподільчого щита приєднані до споживачів теплової та електричної енергії через датчики витрат води та електричної енергії, а також в схему системи введено мікропроцесорний блок керування, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та води, вихід блока керування підключений до розподільчого щита, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла, мікропроцесорний блок керування враховує вартість енергії в кожному типі джерела енергії і забезпечує мінімум вартості енергії в загальній системі енергопостачання, об'єднує всі джерела енергії в єдину систему і оптимізує потужності окремих джерел за рекомендацією математичної оптимізаційної моделі, при цьому обмеження по потужності стосуються тільки паливного елемента, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла.

Текст

Реферат: Система комплексного використання відновлювальних джерел енергії містить вітрову електростанцію та додаткову установку для нагрівання води. Додатково в схему введено геліоколектори нагрівання води, сонячну електричну батарею, когенераційну систему, біогазову установку, підключену до когенераційної системи та паливного елемента, автоматизований твердопаливний водяний котел для спалювання горючих відходів. Виходи вітроелектростанції, сонячної батареї, паливного елемента та електричний вихід когенераційної системи приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту. Виходи геліоколектора, автоматизованого твердопаливного водяного котла та тепловий вихід когенераційної системи приєднані до акумулятора тепла, вихід якого та вихід розподільчого щита приєднані до споживачів теплової та електричної енергії через датчики витрат води та електричної енергії, а також в схему системи введено мікропроцесорний блок керування, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та води. Вихід блоку керування підключений до розподільчого щита, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла. UA 104083 U (54) СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО ВИКОРИСТАННЯ ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ UA 104083 U UA 104083 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв, що використовують відновлювальні джерела енергії, і може бути застосована для забезпечення електричною та тепловою енергією селищ і невеликих міст. Відомий пристрій - Патент України на винахід № 103417, МПК F03D 9/00, F03D 7/04, F24J 3/00 - Вітрова теплоелектростанція / Шестеренко В.Є., Шестеренко О.В. - Бюл. № 19, опубл. 10.10.2013. Недоліками зазначеного пристрою є обмежена галузь використання. Як найближчий аналог вибрано вітроенергетичну установку, що використовує енергію сонця та вітру [Ав. св. СРСР "Ветросолнечная электростанция Кашеварова" № 1800097, опубл. 07.03.93. Бюл. № 9]. Недоліком найближчого аналога є те, що установка не може забезпечити надійне електропостачання, а це особливо відчутно у віддалених населених пунктах. В основу корисної моделі поставлено задачу створення надійної системи комплексного використання відновлювальних джерел енергії, яка забезпечила б селища і невеликі міста електричною та тепловою енергією. Поставлена задача вирішується тим, що в систему комплексного використання відновлювальних джерел енергії, що містить вітрову електростанцію та додаткову установку для нагрівання води, згідно з корисною моделлю, введено геліоколектори нагрівання води, сонячну електричну батарею, когенераційну систему, біогазову установку, підключену до когенераційної системи та паливного елемента, автоматизований твердопаливний водяний котел для спалювання горючих відходів, виходи вітроелектростанції, сонячної батареї, паливного елемента та електричний вихід когенераційної системи приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту, виходи геліоколектора, водяного котла та тепловий вихід когенераційної системи приєднані до акумулятора тепла, вихід якого та вихід розподільчого щита приєднані до споживачів теплової та електричної енергії через датчики витрат води та електричної енергії, а також в схему системи введено мікропроцесорний блок керування, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та води, вихід блока керування підключений до розподільчого щита, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла, мікропроцесорний блок керування враховує вартість енергії в кожному типі джерела енергії і забезпечує мінімум вартості енергії в загальній системі енергопостачання, об'єднує всі джерела енергії в єдину систему і оптимізує потужності окремих джерел за рекомендацією математичної оптимізаційної моделі, при цьому обмеження по потужності стосуються тільки паливного елемента, когенераційної системи та твердопаливного водяного котла. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. Як правило, пристрої для використання відновлювальних джерел енергії працюють ізольовано, а це призводить до використання додаткових, резервних пристроїв. Наприклад, для підігріву води використовують електронагрівачі, що підключені до енергосистеми. Сонячні батареї повинні мати акумулятори чи резервну дизельну електростанцію. Разом з тим, якщо об'єднати всі джерела енергії в єдину систему, необхідність в застосуванні резервних джерел відпадає. В запропонованому пристрої, в схему системи комплексного використання відновлювальних джерел енергії введено геліоколектори нагрівання води, сонячну електричну батарею, когенераційну систему, біогазову установку, підключену до когенераційної системи та паливного елемента, автоматизований твердопаливний водяний котел для спалювання горючих відходів, виходи вітроелектростанції, сонячної батареї, паливного елемента та електричний вихід когенераційної системи приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту, виходи геліоколектора, водяного котла та тепловий вихід когенераційної системи приєднані до акумулятора тепла, вихід якого та вихід розподільчого щита приєднані до споживачів теплової та електричної енергії через датчики витрат води та електричної енергії, а також в схему системи введено мікропроцесорний блок керування, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та води, вихід блока керування підключений до розподільчого щита, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла. Мікропроцесорний блок керування враховує вартість енергії в кожному типі джерела енергії і забезпечує мінімум вартості енергії в загальній системі енергопостачання, об'єднує всі джерела енергії в єдину систему і оптимізує потужності окремих джерел за рекомендацією математичної оптимізаційної моделі, при цьому обмеження по потужності стосуються тільки паливного елемента, когенераційної системи та твердопаливного водяного котла. Технічна суть запропонованого пристрою пояснюється кресленням, на якому зображено блок - схему системи комплексного використання відновлювальних джерел енергії. Тут 1 1 UA 104083 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вітроенергетична установка, 2 - сонячна батарея, 3 - біогазова установка, 4 - паливний елемент, 5 - геліоколектор, 6 - термоклапан з термочутливим елементом на основі матеріалу з ефектом пам'яті форми (Патент України № 13349, опубл. 15.03.2006. Бюл. № 3), 7 - установка когенерації, 8 - автоматизований твердопаливний водяний котел, в якому використовують горючі відходи, 9 - розподільчий електрощит, 10 - акумулятор тепла з електропідігрівом, 11 датчик електроспоживання, 12 - датчик витрат води з датчиком температури, 13 - блок керування, 14 - споживачі електроенергії та теплої води. Працює система таким чином. Вітрова електростанція 1 та сонячна електрична батарея 2 можуть забезпечити населення електричною енергією, когенераційна система заводської комплектації 7 - тепловою та електричною, геліоколектори 5 - тепловою. Пальним для когенераційної системи є біогаз, який надходить з біогазової установки 3. Цей же біогаз надходить на паливний елемент 4, де його енергія безпосередньо перетворюється в електричну енергію. Всі джерела енергії об'єднують в єдину систему і регулюють потужності окремих джерел за рекомендацією математичної оптимізаційної моделі, при цьому враховують вартість енергії в кожному типі джерела енергії і забезпечують мінімум вартості енергії в загальній системі енергопостачання. Електричну та теплову енергію від сонячних установок та вітрової електростанції споживають без обмежень. Джерела електроенергії приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту ГОСТ 13109-97. Можливе зменшення потужності когенераційної установки 7, паливного елемента 4 та твердопаливного водяного котла 8 в літній період. При незначних швидкостях вітру, зменшенні рівня сонячної радіації основне навантаження несуть когенераційна система 7 і біогазова установка 3, підключена до когенераційної системи 7. Команду на зміну режиму роботи видає блок керування 13, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та гарячої води 11, 12 вихід блока керування 13, підключений до розподільчого щита 9, когенераційної системи 7 та автоматизованого твердопаливного водяного котла 8. В опалювальний сезон суттєво зростає споживання теплової енергії і одночасно зменшується рівень сонячної радіації. Ефективність сонячної батареї та геліоколекторів суттєво зменшується, але зростає потужність вітроелектростанції, оскільки збільшується швидкість вітру. Це частково компенсує недовиробництво електроенергії сонячними батареями. В періоди штилю і низьких температур повітря збільшують потужність когенераційної системи, біогазової установки, автоматизованого твердопаливного водяного котла та паливного елемента. Оскільки біогазова установка працює періодично і відключається при завантаженні чи очистці її від відходів, необхідно передбачити дві (або більше) установок. Якщо об'єднати всі відновлювальні джерела енергії - вітроенергетичну установку, сонячну батарею, біогазову установку, геліоколектор, автоматизований твердопаливний водяний котел, в якому використовують горючі відходи - в єдину систему, необхідність в застосуванні резервних джерел енергії відпадає. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система комплексного використання відновлювальних джерел енергії, що містить вітрову електростанцію та додаткову установку для нагрівання води, яка відрізняється тим, що в схему системи комплексного використання відновлювальних джерел енергії введено геліоколектори нагрівання води, сонячну електричну батарею, когенераційну систему, біогазову установку, підключену до когенераційної системи та паливного елемента, автоматизований твердопаливний водяний котел для спалювання горючих відходів, виходи вітроелектростанції, сонячної батареї, паливного елемента та електричний вихід когенераційної системи приєднані до розподільчого щита з функцією перетворення параметрів електроенергії відповідно до діючого стандарту, виходи геліоколектора, автоматизованого твердопаливного водяного котла та тепловий вихід когенераційної системи приєднані до акумулятора тепла, вихід якого та вихід розподільчого щита приєднані до споживачів теплової та електричної енергії через датчики витрат води та електричної енергії, а також в схему системи введено мікропроцесорний блок керування, вхід якого підключений до датчиків витрат електроенергії та води, вихід блока керування підключений до розподільчого щита, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла, мікропроцесорний блок керування враховує вартість енергії в кожному типі джерела енергії і забезпечує мінімум вартості енергії в загальній системі енергопостачання, об'єднує всі джерела енергії в єдину систему і оптимізує потужності окремих джерел за рекомендацією математичної оптимізаційної моделі, при цьому обмеження по 2 UA 104083 U потужності стосуються тільки паливного елемента, когенераційної системи та автоматизованого твердопаливного водяного котла. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F03D 9/00, F24J 2/00, F24H 1/00

Мітки: система, енергії, використання, комплексного, відновлювальних, джерел

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-104083-sistema-kompleksnogo-vikoristannya-vidnovlyuvalnikh-dzherel-energi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система комплексного використання відновлювальних джерел енергії</a>

Подібні патенти