TECHNICKÝ LIST POPIS VÝROBKU: Tepelně hladinové generátory: - s vodním chlazením - se vzduchovým chlazením Jedná se o elektrické zařízení, které dokáže vyrobit elektrickou energii na základě rozdílu tepelných hladin. Tepelně hladinový generátor nefunguje na bázi termočlánku a jeho podobných vlastností. Aby náš výrobek nebyl zaměňován či spojován s termočlánkem nebo obdobnou technologií pracující na bázi kov-kov uvádíme viz níže rozdíl těchto dvou produktů. Termočlánek: Je zdroj elektrického proudu, používaný především jako čidlo teploty. Využívá principu termoelektrického jevu. Může být případně používán také jako spolehlivý zdroj elektrického proudu, ale jeho energetická účinnost a výkon jsou malé. Skládá se ze dvou kovů zapojených do série se dvěma spoji (kov A spoj AB kov B spoj BA kov A). Mají-li spoje navzájem různou teplotu, vzniká na každém ze spojů odlišný elektrický potenciál, který je zdrojem proudu. Samotné termočlánky jsou užívány jako teplotní čidla pro teploty v řádech stovek stupňů. Citlivost se pohybuje v řádech desítek mikrovoltů na C. Tepelně hladinový generátor: Pracuje na bázi polovodičových hranolů. Díky této technologii dosahuje tepelně hladinový generátor vyšší účinnosti a výkonu oproti termočlánků. Nejedná se o Pelletierové články, protože nejsou schopny pracovat trvale s vyšším rozdílem teplot než 80 C aniž by došlo k destrukci a k nevratnému poškození. Dále použitá technologie s autonomní regulací teplot, která je patentována, jsme schopni dosáhnout vysokých výkonů aniž by došlo k vnitřnímu poškození tepelně hladinového generátoru. Už porovnání samotného výkonu těchto dvou technologií je zřetelný.
Tepelně hladinový generátor (THG) slouží jako zdroj elektrické energie. THG si představme jako elektrickou nabíječku akumulátoru (staničních baterií). THG má proměnlivý výkon, proto se doporučuje zapojit do systému s regulátorem nabíjení pro daný typ použité baterie. Je nutné připomenout, že výkon THG je úměrný přivedenému teplu. Tepelně hladinový generátor pracuje samostatně bez jakéhokoliv přívodu elektrické energie. Tepelně hladinový generátor je chlazen ventilátory, které jsou napájeny vyrobenou energií THG nebo je chlazen vodním chlazením. V případě, že aktivní chlazení přestane fungovat, THG se automaticky vypne a tím se zabrání případnému poškození. Silové výstupy jsou dimenzované tak, aby vydržely pracovat při provozních teplotách do 250 C. Elektrická svorkovnice THG je navržena, tak aby nedošlo k poškození teplem. MOŽNOSTI POUŽITÍ: THG je možno použít všude tam, kde je dostatek sálavého nebo kontaktního tepla (myšleno jako zdroj tepla např. teplé plochy kotle, komínů, krbu a ostatních zdrojů sálavého a kontaktního tepla). Pro získání elektrické energie, stačí pouze udělat jedinou věc a to přiložit THG spodní plochou na ohřátý nebo sálavý předmět o teplotě 150 až 250 C a připojit elektrické vývody TH generátoru k napájenému spotřebiči, TH generátor bude dodávat energií po dobu trvání povrchové teploty do 180 C (lidově řečeno, pokud budu v kotli topit bude TH generátor neustále dodávat elektrickou energií) ZAPOJENÍ: Jako výrobci doporučujeme použít pro nabíjení 12 V akumulátoru sériové zapojení dvou kusů THG, aby součet výstupních napětí byl o 30 % vyšší než jakou má napěťová hladina použitých baterií z důvodu předpokladu, že průměrný výkon tepelného zdroje se bude pohybovat mezi 60-80 % svého výkonu, což se musí zohlednit. Proto námi doporučená sestava tyto výkyvy potlačí, aby se předešlo častému spínání a odpínání externího nabíječe v důsledku kolísání výstupní hodnoty z THG. Níže uvedené doporučené zapojení jsou v sériovém obvodu. Pro nabití 6 V akumulátoru s neuvedenou kapacitou bude stačit 1 kus TH generátoru, který při provozu dosáhne průměrně 11 V což dostatečně stačí, aby externí regulátor nabíjení spustil proces nabíjení. Pro nabití 12 V akumulátoru doporučujeme použít 2 kusy TH generátorů v sériovém zapojení, aby se dosáhlo průměrných hodnot kolem 18 V, což plně dostačuje, aby 12,5 V externí regulátor nabíjení spustil proces nabíjení. Pro nabití 24 V akumulátoru doporučujeme 4 kusy TH generátorů, aby 27,1 V externí regulátor nabíjení spustil proces nabíjení. Výstupní část z bateriového systému, bez ohledu jestli používáme 6/12/24 voltové systémy, je nutno vybavit dostatečným silovým jističem, aby nedošlo při zkratu k požáru, případně úrazu obsluhy. Měnič volíme podle výkonu a kapacity použitých baterií.
Kapacitu volte bez ohledu na 6/12/24 voltový systém, tak aby použitý měnič mohl dodávat plný svůj konstrukční výkon doporučujeme po dobu nejméně 5 hodin. Množství tepelně hladinových generátorů, které budou zapojeny v systému, jako zdroj energie pro nabíjení (v sério paralelním zapojení dle Vašich požadavků na výstupní napětí a proudy) volte pečlivě, tak aby došlo při jejich 50 % výkonu po dobu jejich provozu 10 hodin k plnému nabití použitých baterií. 50 % použitá hodnota vytížení je zvolená, protože se počítá se situací, že se nikdy nebude moci docílit po celou dobu dobíjení vysokých nutných teplot zdroje, aby generátor docílil 100 % výkonu. Doporučuje se dvou-násobné množství THG na tepelný zdroj, aby byl zajištěn požadovaný výkon i při nižších teplotních rozdílech. Tento způsob rozhodnutí Vám zajistí v případě nutnosti, při zvýšení teploty tepelného zdroje, okamžitý dvojnásobný požadovaný výkon. V případě modifikace THG s vodním autonomním oběhem, kde je použité oběhové čerpadlo pro autonomní oběh se vyznačuje tento THG vysokou energetickou účinností řízení mikroprocesorem, který zajišťuje hladkým rozběhem, již při malém výkonu, extrémně nízkou spotřebu energie. Čerpadlo má tichý chod s ochranou proti přetížení a vysoké teplotě, proto je ideální pro rodinné domy. Chladící okruh THG lze využít, jako zdroj teplé topné vody na úkor elektrického výkonu a jeho účinnosti. Ztrátové teplo, které je odváděno chlazením je přibližně 600-800 W podle aktuálního výkonu TH generátoru, které je možno využít, jak na ohřev teplé užitkové vody nebo ústředního vytápění. Výkon ohřevu opět záleží na počtu THG. THG je možno zařadit do ostrovního systému a to s kombinací s fotovoltaickou elektrárnou, větrnou elektrárnou či vodní elektrárnou. Níže uvedené schéma poukazuje na alternativní zapojení s fotovoltaickou elektrárnou v ostrovním režimu. Je zde zohledněná situace výtěžnosti fotovoltaické elektrárny, která v zimních obdobích nedosahuje takové účinnosti a výkonu. Především zimní období je topnou sezonou v krbech či v kotlech. Při této topné sezóně vzniká velké množství odpadního tepla a proto se zde otvírá nová možnost využití tohoto odpadního tepla pomoci THG a získat z něho užitečnou elektrickou energii. Systém lze provozovat samostatně, tzn. THG a spotřebič nebo v systému bateriového zapojení a tzn. THG dobiji staniční akumulátor pomoci regulátoru dobíjení a ze staniční baterie je napájen 3fázový měnič napětí 24 V/3 x 230 V, 50 Hz čistý sinusový průběh. V tomto zapojení lze teoreticky v zimním období dobíjet staniční baterii nepřetržitě. Podle instalovaného výkonu jednotky THG a vstupního výkonu tepelného zářiče (kotle, krbu) lze si vyhotovit ostrovní systém na bázi THG, který může napájet kompletní domovní rozvody. Jako vstup energie slouží výše zmiňované zdroje kotel či krb.
Zapojení nad 2kW naleznete niz níže v přílohách
Doporučené zapojení systému do 2 kw elektrického výkonu pro domácí použití: viz níže Zapojení nad 2kW naleznete niz níže v přílohách Doporučené zapojení systému do 2 kw elektrického výkonu pro domácí použití: viz níže FOTO THG: viz sekce fotogalerie na úvodní stránce BEZPEČNOST: TH generátor je nehořlavý, neobsahuje plyny. Povrchová odolnost až 400 C, po dobu 20 minut. Všechny použité materiály splňují požadavky podle ČSN v prostředí zatížené sálavým a kontaktním teplem. TECHNICKÉ DATA: Výstupní napětí maximální na prázdno: 44 V Výstupní výkon za optimálních podmínek: 200 Wp Výstupní proud maximální: 4,5 A Provozní teplota strany t+: 150 až 250 C Provozní teplota strany t-: 25 C Hmotnost se vzduchovým chlazením: 5,8 kg Hmotnost s vodním chlazením: 7,2 kg bez chladící náplně Rozměr s vodním chlazením: d 340 x š 190 x v 25 mm Rozměr se vzduchovým chlazením: d 340 x š 190 x v 135 mm Krátkodobý pracovní výkon: t1=25 C/t2=250 C, max. 400 C/20 min = 400 W Průměrná účinnost za optimálních podmínek: 15 23 % Max. provozní napětí sériového zapojení: 440 V DOPORUČENÍ: K THG s vodním chlazením je nutno dokoupit oběhové čerpadlo typu HS DC oběhové čerpadlo HS5-10-15 do 40 W pro 5 kusů THG. Čerpadlo je možné u nás objednat. Externí
chladič, možno použít i auto chladič o celkové ploše pro 1 kus THG s vodním chlazením. Plocha vodního chladiče pro jeden kus musí být 80-100 dcm2 plochy s rozvodem vnitřních chladících trubek 10 mm. Materiál hliník nebo měď. Dále je zapotřebí měnič a kabeláž. U THG se vzduchovým chlazením je nutno dokoupit pouze měnič a kabeláž. U obou TH generátorů doporučujeme dokoupit akumulační baterie + regulátor dobíjení. VZOREC PRO VÝPOČET VÝKONU: t1 t2 = x t1 temperature in t2 temperature out Účinnost stále stejná 20% se nemění x = 225 bodů = 100 % je plný výkon 200W /hodnota nad 225 bodů je špatně, příliš velký rozdíl teplot t1 ; t2 Koeficient výkonu = 0,8 W pro x je 1 bod Přiklad: t1/30 C t2/150 C = 120 x koeficient 0,8 = 96W Výkon je 96 W při teplotě 30 C chladiče a 150 C přivedené teplo Výkon je úměrný přivedenému a odvedenému teplu se zachovanou účinnosti x bod je možno navýšit až na x = 375, ale pouze po dobu 20 min pro max výkon 400W