Солнечный проточный нагреватель с коллектором-аккумулятором - RU2015147057A
Код документа: RU2015147057A
Формула
1. Система нагрева воды при помощи солнца, содержащая:
(a) первый контур, включающий солнечный коллектор, имеющий вход и выход;
(b) первый датчик температуры, функционально соединенный с первым контуром и выполненный с возможностью измерения первой температуры;
(c) первый генератор потока, выполненный с возможностью создания потока в первом контуре;
(d) первый датчик потока, функционально соединенный с первым контуром и выполненный с возможностью измерения потока теплоносителя;
(e) теплообменник, содержащий:
(i) выход первого контура;
(ii) вход первого контура, функционально соединенный с выходом солнечного коллектора;
(iii) вход второго контура, функционально соединенный с холодным водоснабжением; и
(iv) выход второго контура, функционально соединенный с входом проточного водонагревателя; посредством чего образован второй контур от холодного водоснабжения к входу второго контура теплообменника и от выхода второго контура теплообменника посредством проточного нагревателя к выходу горячего водоснабжения;
(f) проточный водонагреватель, имеющий вход и выход и функционально соединенный со вторым контуром;
(g) системный контроллер, выполненный с возможностью:
(i) измерения переходного профиля температур первой температуры в первом контуре, пока действует первый генератор потока;
(ii) обеспечения нагрева воды при помощи солнца во втором контуре на основании:
(А) потока воды в указанном втором контуре;
(B) текущей первой температуры и
(C) переходного профиля температур при нагреве первой температуры,
с помощью приведения в действие:
(i) первого генератора потока в первом контуре и
(ii) проточного водонагревателя во втором контуре.
2. Система по п. 1, в которой:
выход проточного водонагревателя функционально соединен с выходом горячего водоснабжения;
первый генератор потока:
(i) содержит вход, функционально соединенный с выходом первого контура теплообменника;
(ii) содержит выход, функционально соединенный с входом солнечного коллектора и
(iii) выполнен с возможностью при приведении в действие формировать поток теплоносителя в первом контуре от выхода солнечного коллектора к входу первого контура теплообменника и от выхода первого контура теплообменника через первый генератор потока к входу солнечного коллектора;
второй датчик потока, функционально соединенный со вторым контуром и выполненный с возможностью измерения потока воды в указанном втором контуре;
причем первый генератор потока выполнен с возможностью приведения в действие в установленное время на установленный период времени.
3. Система по п. 1, в которой солнечный коллектор является встроенным солнечным теплоаккумулирующим коллектором.
4. Система по п. 3, в которой солнечный теплоаккумулирующий коллектор имеет прозрачную изоляцию.
5. Система по п. 1, в которой теплоносителем в первом контуре является вода.
6. Система по п. 1, в которой второй контур выполнен с возможностью подачи хозяйственно-питьевой горячей воды.
7. Система по п. 1, в которой первый генератор потока является генератором переменного потока.
8. Система по п. 1, в которой системный контроллер является пропорционально-интегральным дифференциальным контроллером.
9. Способ нагрева воды при помощи солнца, содержащий шаги, согласно которым:
(a) измеряют переходный профиль температур первой температуры в первом контуре во время действия первого генератора потока на первый контур, при этом первый контур содержит солнечный коллектор;
(b) осуществляют нагрев воды с помощью солнечной энергии во втором контуре на основании:
(i) потока воды во втором контуре;
(ii) текущей первой температуры и
(iii) переходного профиля температур первой температуры, с помощью приведения в действие:
(i) первого генератора потока в первом контуре и
(ii) проточного водонагревателя во втором контуре.
10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий шаги, согласно которым:
(а) измеряют первую температуру в системе, содержащей:
(i) солнечный коллектор, включающий вход и выход;
(ii) проточный водонагреватель, имеющий вход и выход,
(А) при этом выход функционально соединен с выходом горячего водоснабжения;
(iii) теплообменник, содержащий:
(A) выход первого контура;
(B) вход первого контура, функционально соединенный с выходом солнечного коллектора;
(C) вход второго контура, функционально соединенный с холодным водоснабжением;
(D) выход второго контура, функционально соединенный с входом проточного водонагревателя;
посредством чего образуют указанный второй контур от холодного водоснабжения к входу второго контура теплообменника и от выхода второго контура теплообменника через проточный водонагреватель к выходу горячего водоснабжения;
(iv) первый датчик температуры, функционально соединенный с выходом солнечного коллектора;
(v) при этом первый генератор потока:
(A) содержит вход, функционально соединенный с выходом первого контура теплообменника;
(B) содержит выход, функционально соединенный с входом солнечного коллектора; и
(C) выполнен с возможностью при приведении в действие создавать поток теплоносителя в первом контуре от выхода солнечного коллектора к входу первого контура теплообменника и от выхода первого контура теплообменника через первый генератор потока к входу солнечного коллектора;
(vi) первый датчик потока, функционально соединенный с первым контуром и выполненный с возможностью измерения потока теплоносителя;
(vii) второй датчик потока, функционально соединенный со вторым контуром и выполненный с возможностью измерения потока воды во втором контуре;
причем первую температуру измеряют с помощью первого датчика температуры;
(b) приводят в действие первый генератор потока в установленное время на установленный период времени;
(c) измеряют переходный профиль температур первой температуры с помощью первого датчика температуры, пока действует упомянутый первый генератор потока;
(d) обеспечивают нагрев воды с помощью энергии солнца в указанном втором контуре к упомянутому выходу горячего водоснабжения на основании:
(i) потока воды во втором контуре;
(ii) текущей первой температуры; и
(iii) переходного профиля температур первой температуры, с помощью приведения в действие:
(i) первого генератора потока в первом контуре и
(ii) проточного водонагревателя.
11. Способ по п. 10, согласно которому приведение в действие происходит в установленное время, выбранное из группы, состоящей из:
(a) периода;
(b) каждые 60 минут;
(c) заранее установленного времени;
(d) на основе оценки системных измерений;
(e) на основе алгоритмов машинного обучения, применяемых к отклику переходного профиля температур для улучшения прогноза отклика профиля;
(f) на основе профиля потока воды в указанном втором контуре и
(g) на основе оценки выхода горячего водоснабжения, соответствующего использованию горячей воды пользователями системы.
12. Способ по п. 10, согласно которому указанная система дополнительно включает:
пятый датчик температуры, функционально присоединенный к выходу горячего водоснабжения и выполненный с возможностью измерения пятой температуры; и
шаг обеспечения дополнительно основан на пятой температуре, такой, что выход горячего водоснабжения имеет заранее установленную температуру на выходе.
13. Способ по п. 12, согласно которому указанная система дополнительно включает:
второй генератор потока:
(i) содержащий вход, функционально соединенный с выходом горячего водоснабжения;
(ii) содержащий выход, функционально соединенный с холодным водоснабжением; и
(iii) выполненный с возможностью при приведении в действие создавать поток воды во втором контуре.
причем шаг приведения в действие дополнительно включает приведение в действие второго генератора потока в установленное время на установленный период времени.
14. Способ по п. 13, согласно которому система дополнительно содержит:
четвертый датчик температуры, функционально соединенный с выходом второго контура теплообменника и выполненный с возможностью измерения четвертой температуры, и
шаг обеспечения дополнительно основан на отклике переходного профиля температур четвертой температуры.
15. Способ по п. 13, согласно которому второй датчик потока измеряет отсутствие потока, дополнительно включающий шаг, согласно которому:
приводят в действие первый генератор потока и второй генератор потока, пока пятый датчик температуры измеряет предварительно заданную температуру выхода.
16. Способ по п. 13, согласно которому второй датчик потока измеряет отсутствие потока, дополнительно включающий шаг, согласно которому:
приводят в действие первый генератор потока и второй генератор потока, пока первый датчик температуры измеряет предварительно заданную температуру емкости.
17. Способ по п. 13, дополнительно включающий шаг, согласно которому:
приводят в действие первый генератор потока и/или второй генератор потока до момента, пока не будут собраны предварительно заданные системные параметры.
18. Способ по п. 13, согласно которому система дополнительно содержит:
датчик температуры окружающей среды, выполненный с возможностью измерения температуры окружающей среды, и
дополнительно включает шаг, согласно которому:
на основании температуры окружающей среды приводят в действие первый генератор потока, второй генератор потока и проточный водонагреватель,
посредством чего переносят тепло из второго контура в первый контур, повышая температуру теплоносителя.
19. Способ по п. 10, дополнительно включающий шаг, согласно которому:
на основании первой температуры приводят в действие первый генератор потока,
посредством чего переносят тепло из первого контура во второй контур, понижая температуру теплоносителя и предотвращая перегрев солнечного коллектора.
20. Способ по п. 13, дополнительно включающий шаг:
на основании первой температуры приводят в действие первый генератор потока и второй генератор потока,
в результате чего переносят тепло из первого контура во второй контур, понижая температуру теплоносителя и предотвращая перегрев солнечного коллектора.
21. Системный контроллер, выполненный с возможностью реализации любого из предыдущих пунктов формулы.
22. Компьютерочитаемый носитель информации, имеющий внедренный в него компьютерочитаемый код для нагрева воды при помощи солнца, причем компьютерочитаемый код содержит программный код для:
(a) измерения переходного профиля температур первой температуры в первом контуре пока первый генератор потока действует в первом контуре, при этом первый контур содержит солнечный коллектор;
(b) осуществления нагрева воды с помощью солнца во втором контуре на основании:
(i) потока воды во втором контуре;
(ii) текущей первой температуры и
(iii) переходного профиля температур первой температуры, с помощью приведения в действие:
(i) первого генератора потока в первом контуре и
(ii) проточного водонагревателя в втором контуре.
23. Компьютерочитаемый носитель информации, хранящий компьютерную программу, выполненную с возможностью загрузки на сервер, подключенный через сеть к компьютеру клиента, так что сервер, на котором запущена компьютерная программа образует системный контроллер в системе согласно любому из предыдущих пунктов формулы.
24. Компьютерочитаемый носитель информации, хранящий компьютерную программу, выполненную с возможностью загрузки на компьютер, подключенный через сеть к серверу, так что компьютер, на котором запущена компьютерная программа, образует системный контроллер в системе согласно любому из предыдущих пунктов формулы.
