STEUERUNGSSYSTEM

Anwendung im Technischen Bereich

Die vorliegende Erfindung handelt von Systemen, die die Benutzung von Elektrizität und heisses Wasser ermöglichen, welche über Solar und Windenergie gewonnen werden.

Die Erfindung handelt insbesondere von einem hybriden alternativen Energieerzeugungs- und Steuerungssystem, welches die vom Solar- und Windenergie gewonnene Elektrizität und heisses Wasser in einer kontrollierten Art und Weise in das vorhandene Netzwerk eingibt.

Die Beschreibung des vorhandenen Standes der Technik

Um an Energie zu sparen werden heutzutage für Elektrizität und Wärmen erneuerbare Energiequellen benutzt. Jedoch kann die Energie in Orten, wie öffentliche Gebäude, wo der Bedarf an Elektrizität und Wärmen hoch ist, nicht kontrolliert werden. Dieser Grund führt zu hohen Energiekosten.

Es werden verschiedene Arbeiten, die zur Senkung der Energiekosten führen sollen. Die von Windturbinen erzeugte elektrische Energie wird in Zeiten benutzt, wo die Energie vom Netz nicht ausreicht oder unterbrochen wird.

Solarzellenplatten werden sowohl für Erwärmung als auch für die Erzeugung von elektrischer Energie wie in Windturbinen benutzt.

Orte wie Fabriken, Arbeitsstellen und öffentliche Dienstleistungsgebäude haben einen hohen Energieverbrauch. Diese Stellen mit hohem Energieverbrauch brauchen individuellen Lösungen. Eine Systemlösung, die sowohl die Energiesysteme kontrolliert als auch die Energieerzeugung balanziert, ist unerlässlich. !m Patentantrag des Gebrauchsmusters mit dem Kode H02N 6/00 IPC, mit der Nummer TR 2008/01456, bezeichnet ais "Elektrizitätserzeugung von der Sonne und vom Wind": geht es um die Erzeugung von Elektrizität von der Sonne und vom Wind, wobei in den Solarzellenplatten und im Winderzeuger die jahreszeitlich oder Wetterbedingte Niederspannung erhöht wird und der Akku oder die Akku-Gruppen viel schneller und sicherer aufgeladen werden. im Patentantrag des Gebrauchsmusters mit dem Kode H01 L 31/042 IPC, mit der Nummer TR 2012/02430, bezeichnet ais "Ein hybrides Energieerzeugungs- und speicherungssystem": geht es um ein hybrides Energieerzeugungs- und speicherungssystem, in dem erneuerbare Energiequellen wie die Sonne, der Wind etc. Kombiniert werden um elektrische Energie zu gewinnen und der Bedarf der Ladegeräte somit gedeckt wird, in Abhängigkeit von der Menge, die Solarenergie in elektrische Energie umwandelt und benötigt wird, besteht das System aus mindestens einer Solarzellenpiatte, aus mindestens einer Windturbine, die die genannte Windenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Solarzellenpiatte und die Windturbine wird seitens mindestens einem Steuersystem überwacht. In Abhängigkeit vom Bedarf an Energie und die vorhandene Menge an erneuerbarer Energie, bietet das genannte Steuersystem eine Kombination des gewonnenen Energies und die nicht gebrauchte Energie wird mindestens in einem Ladegerät gespeichert.

Es gibt wohl Lösungen zur Energiegewinnung vom Solarenergie und Wind, jedoch besteht ferner der Bedarf an eine Lösung, die solche Energiesysteme kontrolliert und nebenbei den Bedarf and Wärmen deckt,

Die Beschreibung der Zwecke der Erfindung

Ausgehend vom aktuellen Stand der Technik, der Zweck der Erfindung ist die Entwicklung eines hybriden Energiesteuerungssystems, das in vorhandenen Gebäuden alle Mängel beseitigt. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Entwicklung eines hybriden Energiesteuerungssystems, in dem die Elektrizität und heisses Wasser, das durch Wind- und Solarenergie gewonnen wird, in das vorhandene Netzwerk zugeführt wird, in dem die benutzte Energie kontrolliert, gemessen wird.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Kontrolle der Solar- und Windenergiegewinnungsbedingungen und der Stand der Energiebenutzung in Stellen, wo die Energie zugefügt wird, durch Sensoren.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß im Ausfall der Elektrizität oder in möglichen Problemen im elektrischen System die Störung verfolgt werden kann. In möglichen Störungen schaltet sich das System ein und deckt ununterbrochen den Bedarf mit Energie, die vom Netz kommt oder seitens alternativen Methoden (Wind, Sonne) gewonnen wird.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß in Beleuchtungssystemen von Schulen und ähnlichen öffentlichen Gebäuden sich das System automatisch nach Tageslicht oder den Werten der ausgeführten Tätigkeiten einstellt. Die Beleuchtung der unbenutzten Stellen werden von der Kontrolleinheit automatisch ausgeschaltet.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß die Kontrolleinheit den Wärmebedarf der Anlage nach Aussentemperaturen feststellt und die Wärmeanlage (z.B. Heizgerät) des Gebäudes solange und soviel wie notwending laufen lässt und somit an Energie spart.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß die Wasserhähne in WCs automatisch geöffnet und geschlossen werden können. Somit wird für maximum Konformitaet (Hygiene) gesorgt und Verschwendung an Wasser vermieden. Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß mit einer Kameravorrichtung die jeweilige Stellen von der Zentrale kontrolliert, so daß ein schneller und wirksamer Eingriff möglich wird.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Speicherung der erzeugten Energie. Wobei die überflüssige Energie über Stromleitungen an den Elektrizitätsbetreiber verkauft werden kann und somit die Operationskosten vermindert und extra Einkommen für die Anlage erhalten werden.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß die mit alternativen Methoden gewonnene elektrische Energie und die Akku-Gruppen in der sie gespeichert wird, mit Kontroisensoren der Akku-Gruppen überwacht werden, so daß über die Steuereinheit für die Leistungsfähigkeit der Akku-Gruppe die beste Funktionsweise und Speicherkonditionen hergestellt werden. Somit werden die Lebensdauer und Leistungswirksamkeit der Akku-Gruppen erhöht.

Und ein weiterer Zweck der Erfindung ist, daß die erzeute elektrische Energie im Zentralsystem in Echtzeit aufgenommen wird. Für jede einzelne Anlage werden über die Zentralekontroleinheit individuellen Analysen durchgeführt. Weiterhin registrieren jeweilige Sensoren alle Aktivitäten der Anlage und analysieren sie.

Zum Erreichen der erwähnten Zwecke wurde das hybride alternative Energieerzeugungs- und Steuerungssystem entwickelt.

Die Beschreibung der Zeichnungen

Zeichnung-1 ; Eine schematische Zeichnung in der die representative Ausführung der Erfindung gezeigt wird.

Zeichnung-2; Eine schematische Zeichnung in der eine weitere representative Ausführung der Erfindung gezeigt wird.

Referenznummern Unsere Erfindung is ein hybrides alternatives Energie- und Steuerungssystem. Wie auch aus der Zeichnung-1 zu ersehen ist, werden alle Daten über die Zentralkontrolleinheit (1 ) mit dem Kommunikationsmodul (2) freigegeben. Die Informationen, die in der Allgemeinen Datenspeichereinheit (3) gesammelt werden, die Daten in Energieerzeugungs- und verbrauchsanalyse und -meldungseinheit (4), können über den Kommunikationsmodul (2) ferngesteuert und interferiert werden.

In Notsituationen werden über die Zentraisteuereinheit (1) der Betreiber (6), die Sicherheitseinheit (7), die Gesundheitseinheit (8), der Öffentliche Dienst (9) und der Service Bereich (35) kontaktiert.

In Notsituationen werden die Meidungen, die über die Automatische Notfall- Meldungseinheit (5) geführt werden, an den betreffenden Betreiber (6), die Sicherheitseinheit (7), die Gesundheitseinheit (8), den Öffentliche Dients(9) und denService Bereich (35) weitergeleitet. Somit wird ein schneller Eingriff für die Lösung von Energieproblemen möglich. Nacher übernimmt der Betreiber (6) die Verbindung.

Wie auch aus der Zeichnung-2 zu ersehen ist, das ganze System wir über die Zentralsteuereinheit (1) und Kommunikationsmodul (2) gesteuert und wenn nötig die Kommunikation hergestellt.

Über die Solarzellenplatte (für das Heizsystem) (10) wird heisses Wasser erhalten. Werte wie die Temperatur und Druck des erhaltenen heissen Wassers werden über den Druksensor (11) gesteuert. Im Falle eines Überdruckes im Heizsystem wird der Überdruck über den Entiadungsregelventil bei Notfall (12) entladen. Das zur Warmwasserinstallation (13) zugeführte Wasser wird über den 3-Wege Magnetventil (14) zum Heizgerätnetz (16) geleitet.

Die elektrische Energie, die über die Windturbine (17) und die Solarzelleplatte (Elektrizitätserzeugung) (18) gewonnen wird, ladet die Akku-Gruppe (20) über die Überwachungseinheit des Batterieladegerätes. Kontrolliert werden die Energiewerte, die aus den Strom- und Spannungsmesseinheiten erhalten werden. Kontroisensoren der Akku-Gruppe (2) erfassen Situationen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Ladestatus und Fülle. Der Energiestand der Akku-Gruppe wird seitens der Steuereinheit für die Leistungsfähigkeit der Akku-Gruppe (23) gesteuert.

Die Steuereinheit für die Leistungsfähigkeit der Akku-Gruppe (23) sorgt für beste Funktions- und Energiespeicherbedingungen, um die Lebensdauer und Funktionswirksamkeit der Akku-Gruppe (20) zu erhöhen.

Die aus der Akku-Gruppe kommende Energie (20) wird über den Gleichspannung- /Wechselspannunginverter (26) seitens dem Stomnetz-Stellungswähler (24) zum Allgemeinen Stromnetz (28) und nach Bedarf zum Beleuchtungsnetz (27) geleitet. Wobei, der Uberfluss an elektrischer Energie über das Messgerät der ins Stromnetz zugeführten Energie (29) in das vorhandene Stromnetz (25) zugeführt wird. Über das Messgerät der ins Stromnetz zugeführten Energie (29) wird der Anteil an Energie gemessen, der ins Stromnetz zugeführt wurde.

Der Sonnenintensitätssensor (30) und der Windintensitätssensor (31) steuern die Konditionen, die für die Gewinnung von Energie notwendig sind. Mögliche Sicherheitsprobleme werden über eine Kameravorrichtung (32) erfasst und in kurzer Zeit eingegriffen. Mit Innen/Aussenraumsensoren (33) werden die Umgebungsbedingungen wie z.B. die Temperatur, die Feuchtigkeit überwacht, so daß sobald plötzliche Veränderungen ermittelt werden, die Probleme schnellstens gelöst werden.

Die Steuerung von Beleuchtungssystemen je nach Tag- und Nachtbedingungen erfolgt über den Beleuchtungsstärkesensor (34), so daß wenn nötig die Energie ausgeschaltet oder eingeschränkt wird. Somit wird ein hoher Energieverbrauch vermieden.

Eine Beispiel-Implementierung: Für Sicherheitszwecke werden über die Kameravorrichtung (32) Kontrollen in Echtzeit durchgeführt. Die Heizungskosten in Echtzeit: lnnen-/Aussenraumsensoren (33) steuern Bedingungen wie z.B. die Temperatur, die Feuchtigkeit etc.

Wasserverbrauch in Echtzeit: Die Temperatur wird von den Drucksensoren (1 1) analysiert und die Grafiken des Wasserverbrauches werden in Echtzeit verarbeitet. Somit können in Toiletten freilaufende und verschwendende Wassermengen vermieden werden. Neben dem Bedarf an Wärmen kann auch der Wasserverbrauch kontrolliert werden.

Da die Eiektrizitätserzeugung unabhängig ist und auf alternativen Energien basiert, angestrebt wird, daß mit ununterbrochenen Elektrizität, die Elektrizitätskosten im öffentlichen Dienst gesenkt werden. Hiernach, in Fällen, wo Überschuss an Energie verkauft wird, werden öffentliche Anlagen nicht mehr Energie anfordern sondern diese erzeugen.

Wobei die Betriebskosten von Anlagen von Einkommen finanziert werden, die durch den Verkauf von Überschuss an erzeugtem Energie entstehen. Eines der wichtigsten Nutzen ist, daß in Katastrophenzeiten die notwendige Energie an Sammelpunkten wie in Schulen und ähnlichen Plätzen unabhängig von der Stromversorgung geliefert wird.

Dank der hybriden alternativen Energie und des Steuersystems, Daten bezüglich der Heizenergie und des Wasserverbrauches werden auf der Zentralsteuereinheit (1) verarbeitet, die notwendigen Steilen über den Kommunikationsmodul (2) verständigt. Weiterhin wird man die Energiesparmenge aus solchen Daten ersehen können. Das System besieht aus mindestens einer Solarzellenplatte (für das Heizsystem)

(10) und/oder Solarzellenplatte (für Elektrizitätserzeugung) (18), welche über die Zentralsteuerungseinheit (1) gesteuert wird; aus einer Energieerzeugungs- und verbrauchsanalyse und meldungseinheit (4), die die Energie, die von einer Windturbine (17) erzeugt wird, analysiert, in notwendigen Situationen über den Kommunikationsmodul (2) Meldungen macht; über den Stromnetz-Stellungswähler (24), das über sein vorhandenes Stromnetz (25) die erhaltene elektrische Energie nach Bedarf weiterleiten kann; aus mindestens einer Akku-Gruppe (20), die in Stellen wie öffentliche Gebäude, Schulen, Arbeitsplätze und Produktionsstellen positioniert werden kann.

Das System besteht aus mindestens einer Überwachungseinheit des Batterieladegerätes (19), die die Überwachung des Ladestandes der Akku-Gruppe (20) übernimmt, aus der Strom- und Spannungsmesseinheit (21), aus den Kontrofsensoren der Akku-Gruppe (23) und mindestens einer Steuereinheit für die

Leistungsfähigkeit der Akku-Gruppe.

Es beinhaltet mindestens einer der Sensoren wie die Sonnenintensitätssensoren (30), die Windintensitätssensoren (31 ), die lnen-/Aussenraumsensoren (33), die den Stand der Sonne und des Windes steuern.

Es beinhaltet mindestens ein Messgereat der ins Stromnetz zugeführten Energie (29), das die ins Stromnetz zugeführten Energie misst.

Das System beinhaltet mindestens ein 3-Wege Magnetventil (14), das das heisse Wasser, das von der Solarzellenplatte (für das Heizsystem) (10) kommt, welches heisses Wasser erzeugt, ins Wärmenetz (15), in das Heizgerätnetz (16) und in die Warmwasserinstallation (13) leitet und mindestens einen Temperatur-, Drucksensor

(11) , der den Heizwasserstand steuert.

Die Zentralsteuereinheit (1) besteht aus mindestens einer Automatischen Notfall- Meldungseinheit (5) , die nach empfangenen Daten die notwendigen Mitteilungen and die jeweiligen Steilen macht, aus mindestens einem Betreiber (6), der über die Automatische Notfall-Meldungseinheit (5) kommuniziert, aus mindestens einer Sicherheitseinheit (7), aus mindestens einer Gesundheitseinheit (8), aus einem Service Bereich (35), aus mindestens einer Öffentlichen Dienststelle (9).

Das System besteht aus mindestens einer Allgemeinen Datenspeicherungseinheit (3), worin die Daten aus dem Energiefluss, der über die Zentralsteuereinheit (1) kontroliert wird, gesammelt werden; aus mindestens einer Energieerzeugungs- und verbrauchsanalyse und -meldungseinheit (3), die die Analyse der über die Aligemeine Datenspeicherungseinheit (3) gesammelten Daten analysiert und aus mindestens einem Kommunikationsmodul (2), das die Daten in Energieerzeugungsund verbrauchsanalyse und -meldungseinheit (4) überträgt.

Das System beinhaltet die Zentralesteuereinheit (1), in der Einheiten wie Wasser, Energie und Heizung gesteuert werden, wobei über den Beleuchtungsstärkesensor (34) der Verbrauch je nach Tag und Nacht festgestellt werden kann.