контроллер температуры

Формула изобретения

1. Контроллер температуры (13) для обеспечения теплом устройства (5) аккумулирования энергии компенсатора мощности (1) для линии (3) передачи электроэнергии, причем устройство аккумулирования энергии содержит множество блоков (7) высокотемпературной батареи с высоким потенциалом, причем контроллер температуры содержит трубопроводную сеть для размещения теплопередающий среды, отличающийся тем, что трубопроводная сеть содержит контур (17) главного трубопровода и контур (18) локального трубопровода в каждом блоке батареи, причем каждый контур локального трубопровода, имеющий первый конец (11) для получения теплопередающей среды и второй конец (12) для выпуска среды, причем контур главного трубопровода содержит источник (22) тепла и вентилятор (20), и причем трубопроводная сеть содержит соединительную трубу (19), соединяющую каждый конец каждого контура локального трубопровода с контуром главного трубопровода для обеспечения непрерывного потока теплопередающей текучей среды.

2. Контроллер температуры по п.1, в котором соединительная труба содержит термостойкую и электроизолирующую трубу из керамического материала.

3. Контроллер температуры по п.1 или 2, в котором контур (17) главного трубопровода контроллера температуры дополнительно содержит общую систему (23) нагрева, включающую в себя нагреватель (22) и общий вентилятор (20).

4. Контроллер температуры по п.3, в котором контроллер температуры содержит охлаждающий контур (25) с охладителем (26) и общий охлаждающий вентилятор (27).

5. Контроллер температуры по п.1 или 2, в котором контроллер температуры содержит охлаждающий контур (25) с охладителем (26) и общий охлаждающий вентилятор (27).

6. Контроллер температуры по любому из пп.1, 2 или 4, в котором контроллер температуры дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.

7. Контроллер температуры по п.3, в котором контроллер температуры, дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.

8. Контроллер температуры по п.5, в котором контроллер температуры дополнительно содержит второй контур (29), проходящий через теплообменник (32) для теплообмена со второй системой (33) текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.

9. Способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи (7) высокого напряжения, причем каждый блок батареи содержит контур (18) локального трубопровода, имеющий первый конец (11) для получения теплопередающей среды и второй конец (12) для выпуска среды, отличающийся тем, что обеспечивают трубопроводную сеть, содержащую контур (17) главного трубопровода, соединенный с контурами локального трубопровода, нагнетают непрерывный поток теплопередающей текучей среды, изолируют каждый блок батареи от контура главного трубопровода посредством вставки соединительной трубы между каждым концом контуров локального трубопровода и контуром главного трубопровода, нагревают теплопередающую текучую среду для обеспечения теплового эффекта батареи в режиме холостого хода.

10. Способ по п.9, в котором способ дополнительно содержит охлаждение теплопередающей текучей среды для обеспечения охлаждающего эффекта блоков батареи в рабочем режиме.

11. Машиночитаемый носитель, отличающийся тем, что он содержит компьютерный программный продукт, который при выполнении его на компьютере заставляет процессор выполнять способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения по п.9.

12. Машиночитаемый носитель по п.11, обеспеченный по меньшей мере частично в сети, такой как Интернет.

13. Компенсатор (1) мощности для линии (3) передачи электроэнергии, содержащий преобразователь (4) источника напряжения и устройство (5) аккумулирования энергии, отличающийся тем, что устройство аккумулирования энергии содержит батареи высокого напряжения и контроллер (13) температуры по любому из пп.1-8.

14. Компенсатор мощности по п.13, в котором компенсатор дополнительно содержит систему (14) управления, содержащую контроллер (15) заряда с модулем (16) для оценки состояния заряда батарей.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к компенсации мощности высоковольтной линии электропередачи. Под линией электропередачи надо понимать проводник для передачи электрической энергии или линию распределения в пределах 3 кВ и выше, предпочтительно в пределах 10 кВ и выше. Главным образом, изобретение относится к компенсатору мощности для обеспечения обмена электрической энергией в высоковольтной линии электропередачи. Устройство содержит преобразователь источника напряжения (VSC) и устройство аккумулирования энергии. В особенности изобретение относится к регулированию температуры устройства аккумулирования энергии, содержащего высокотемпературные батареи.

Уровень техники изобретения

Известно множество устройств и способов для компенсации реактивной мощности в линии электропередачи. Самое распространенное устройство содержит конденсаторное средство или реакторное средство, способные быть управляемыми, подключенные к линии электропередачи. Соединительное средство может предпочтительно включать в себя переключатель, содержащий полупроводниковые элементы. Полупроводниковые элементы, используемые в известных применениях, обычно включают в себя непрерывный элемент, такой как тиристор. Эти виды компенсаторов реактивной мощности известны как гибкие системы передачи переменного тока (FACTS).

Известно устройство FACTS - статический компенсатор (STATCOM). STATCOM содержит преобразователь источника напряжения (VSC), имеющий ас сторону, подключенную к линии электропередачи и dс сторону, подключенную к временным аккумуляторным средствам, таким как конденсаторное средство. В STATCOM величина напряжения на выходе контролируется в компенсаторе, снабжающем реактивной мощностью или поглощающем реактивную мощность от линии электропередачи. Преобразователь источника напряжения содержит, по крайней мере, шесть самокоммутирующих полупроводниковых переключателей, каждый из которых шунтирован обратным параллельно соединенным диодом.

Из US 6747370 (Abe) ранее известна система компенсации энергии, использующая высокотемпературную аккумуляторную батарею. Цель системы компенсации - обеспечить экономичную, высокотемпературную аккумуляторную батарею, основанную на аккумулировании энергии, у которой есть функция ограничения пиковой нагрузки, функция выравнивания нагрузки и функция, стабилизирующая качество. Известная система содержит систему электропитания, электрическую нагрузку и систему аккумулирования электроэнергии, включающую в себя высокотемпературную аккумуляторную батарею и систему преобразования энергии. Батарея является батареей на основе натрий-серы.

Из US 5141826 (Bohm) ранее известна батарея высокой энергии с температурой регулируемой средой. Цель среды - обеспечить равномерную температуру распространения в пределах батареи. Раскрытая батарея состоит из батареи на основе натрия, которая работает при температурах между 250 и 400°С. Таким образом, батарея содержит множество элементов батареи, расположенных друг за другом в корпусе, и жидкую или газообразную среду, протекающую внутри корпуса, влияющую на температуру единичных элементов. Корпус обеспечен средством для направления среды внутри корпуса таким образом, что один или оба конца элементов находятся прямо или косвенно в контакте со средой. Для цели охлаждения батарея расположена на охлаждающей пластине, через которую прокачивается охлаждающая жидкость.

Из ЕР 1302998 (Dustmann) ранее известна комбинированная система, содержащая средство батареи и твердооксидный топливный элемент. Цель системы - обеспечить соответствующий источник движения для транспортного средства. Батарея типа натрий-никель хлорид или натрий-ион хлорид с рабочей температурой приблизительно 300°С. Для обеспечения частичной зарядной емкости и частичной теплоемкости система содержит множество топливных элементов, прикрепленных к батарее. Тепло обеспечивается теплопроводностью посредством близкой связи между топливными элементами и элементами батареи. Для охлаждения батареи в батарее устроены множество каналов, содержащих воздух, нагнетаемый вентилятором. Тепло отработанных газов используется для нагревания воздуха пассажирского отделения транспортного средства.

Сущность изобретения

Типичная цель настоящего изобретения - это поиск путей улучшения управления температурой на высоком напряжении высокотемпературного устройства аккумулирования, чтобы сделать его пригодным для использования в компенсаторе мощности высоковольтной линии передачи энергии.

Эта цель достигается согласно изобретению посредством устройства аккумулирования энергии, отличающегося свойствами независимого пункта 1 или посредством способа, отличающегося этапами в независимом пункте 6. Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах.

Высокотемпературное аккумулирующее устройство содержит высокотемпературную батарею, содержащую множество натрий/металл хлоридных элементов батареи, имеющую рабочую температуру в пределах около 300°С. Блок батареи содержит теплоизолирующий бокс, содержащий множество последовательно соединенных элементов батареи. Блок батареи имеет две клеммы, входящие в электрическую схему в пределах 1.5 кВ. Соединение четырех таких блоков батареи последовательно, таким образом, позволяет достичь уровня напряжения 6 кВ. Блок батареи содержит контур локального трубопровода для размещения теплопередающей среды в виде текучей среды. Текучая среда может быть как жидкой средой, так и газообразной средой.

Критерий для функции батареи, например, способной аккумулировать и высвобождать энергию, такой, чтобы температура внутри элемента батареи сохранялась между 270 и 340°С. В рабочем режиме таком, когда батарея заряжена или разряжена, теплота вырабатывается внутри батареи. В режиме холостого хода однако, теплота не вырабатывается внутри батареи. Таким образом, при режиме холостого хода, теплота должна быть обеспечена снаружи батареи. В рабочем режиме и при малых токах также должна быть дополнительно обеспечена теплота снаружи батареи.

Согласно изобретению теплота переносится к блокам высокотемпературной батареи посредством теплопередающей среды в виде текучей среды, такой как жидкая или газообразная среда. Контроллер температуры расположен для поддержания рабочей температуры блока батареи. Таким образом, контроллер температуры обеспечивает теплоту во время холостого хода. Контроллер температуры содержит трубопроводную сеть для обеспечения потока теплопередающей среды через блоки батареи. Трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода и, по крайней мере, один блок перемещения текучей среды, такой как вентилятор или насос. Трубопроводная сеть включает в себя контур локального трубопровода каждого блока батареи и обеспечивает прохождение теплопередающей среды. Теплота, содержащаяся в теплопередающей среде, передается элементам батареи посредством конвекции.

Согласно варианту воплощения изобретения контур локального трубопровода содержит первый конец для получения потока газообразной среды, и второй конец - для выпуска газообразной среды. В варианте конструкции газообразная среда содержит предпочтительно воздух. Дополнительно контур главного трубопровода содержит сторону входа для снабжения горячего воздуха и сторону выхода для получения располагаемого воздуха. Каждый первый конец каждого контура локального трубопровода соединен со стороной входа контура главного трубопровода. Каждый второй конец каждого контура локального трубопровода соединен со стороной выхода контура главного трубопровода. Все соединения между контуром главного трубопровода и каждого контура локального трубопровода содержат соединительную трубу. Контур главного трубопровода содержит, по крайней мере, один вентилятор и средство теплоснабжения. В варианте воплощения изобретения контур главного трубопровода заземлен и имеет потенциал земли. Каждый контур локального трубопровода имеет такой же потенциал, как и блок батареи, включающий контур локального трубопровода. В еще одном варианте воплощения изобретения каждая соединительная труба содержит трубку из термостойкого и электроизолирующего материала, такого как керамический материал.

Согласно варианту воплощения изобретения множество последовательно соединенных блоков батареи образуют цепь батареи. Каждый блок батареи содержит большое число элементов батареи, каждый из которых имеет напряжение в пределе 1.7 и 3.1 В. Элементы соединены последовательно в блок батареи, который, в одном типичном варианте воплощения, может иметь напряжение около 1.5 кВ. В одном варианте воплощения четыре таких блока батареи соединены последовательно, в результате чего общее напряжение составляет 6 кВ. Однако в других вариантах воплощения многие батареи, соединенные последовательно, выдают общее напряжение в пределах 30-100 кВ. Контур главного трубопровода поэтому гальванически отделен от цепи батареи. Соединительные трубы, таким образом, должны быть изготовлены из электроизолирующего, термостойкого материала. В варианте воплощения соединительная труба содержит керамическую трубу.

В варианте воплощения изобретения также используется контроллер температуры в рабочем режиме блока батареи, обеспечивающим поток воздуха для передачи тепла вырабатываемого из элементов батареи. В дополнительном варианте воплощения изобретения контур главного трубопровода содержит средство для обеспечения охлаждающего эффекта. В первом варианте воплощения охлаждающий эффект обеспечивается посредством нагнетания окружающего воздуха через контур локального трубопровода. Во втором варианте воплощения охлаждающий эффект достигается за счет теплообменника, соединенного с контуром главного трубопровода.

В соответствии с вариантом воплощения изобретения система поддержания теплового состояния содержит устройство для управления температурой блоков батареи. Устройство управления измеряет температуру каждого блока батареи и управляет потоком и температурой газообразной среды для поддержания нужной температуры батареи. Температура каждой батареи измеряется посредством термопар, терморезисторов или подобного, и информация о температуре отправляется в устройство управления. Каждый такой датчик гальванически изолирован от контура главного трубопровода. Таким образом, датчик показывает такой же потенциал, как и блок считывания батареи. Каждый датчик обеспечивается локальной подачей питания и содержит беспроводную передачу информации. Такое средство беспроводной передачи может содержать электромагнитные преобразователи, оптоволокна и т.п.

Согласно варианту воплощения изобретения модуль связи установлен в каждом гальванически изолированном блоке батареи. Модуль содержит средство радиосвязи, источник питания и множество измерительных преобразователей. Также модуль связи гальванически изолирован и таким образом достигается такой же потенциал, как и у блока батареи. Модуль может обмениваться информацией в пределах беспроводной локальной сети, такой как WLAN или сеть Bluetooth. Воспринимаемые значения, такие, как напряжение, ток и температура предпочтительно передаются в цифровом виде. Для сохранения энергопотребления передача информации распределяется в коротком промежутке периода времени. Таким образом, средство передачи информации необходимо электрифицировать в течение небольшого процента времени. Передача информации может предпочтительно иметь место в пределах 2 ГГц. Источник питания содержит в одном варианте воплощения заднюю часть батареи и средство обеспечения электроэнергией. Такое энергетическое средство может содержать любой вид конфигурации генератора, так же как солнечный элемент, термоэлектрический элемент, топливный элемент или другое средство.

В варианте воплощения изобретения система поддержания теплового состояния содержит средство для рециркуляции газообразной среды. Средство для обеспечения рециркуляции может содержать клапан в контуре главного трубопровода. В варианте воплощения каждый входной конец контура главного трубопровода содержит отдельный клапан на впуске каждой батареи, который может быть использован для рециркуляции горячего отработанного воздуха, который имеет температуру порядка 300°С, от батареи, для более эффективного нагрева. В варианте воплощения рециркуляционный клапан вместо этого расположен в центральной трубе.

В еще одном варианте воплощения рециркуляция газообразной среды достигается за счет сокращенной трубы между первым концом и вторым концом контура локального трубопровода блока батареи. Сокращенная труба содержит вентилятор и может содержать тепловой элемент. В этом варианте воплощения контур главного трубопровода содержит клапан в обоих соединениях, входном и выходном, с контуром локального трубопровода. Посредством регулирования клапанов газообразная среда внутри контура локального трубопровода может рециркулировать полностью или частично.

Согласно другому варианту воплощения изобретения нагрев воздуха обеспечивается раздельно на каждом уровне батареи. Для такого расположения необходимо множество нагревательных элементов, но каждый элемент нуждается только в уровне малой мощности, сравнительно с центральной системой нагрева для всей системы батареи. Размер и расположение системы аккумулирования энергии батареи могут быть выбраны в соответствии с требованиями.

За счет такой же центральной трубы или системы охлаждения отделенной параллельной трубы батарей можно также осуществить подачу не нагретого воздуха к батареям или даже охлажденного до низкой температуры воздуха, чтобы получить более эффективное охлаждение.

Во время охлаждения горячий выхлопной воздух из батарей может использоваться для сохранения тепла, например, в солях, материалах с фазовым переходом, мыльном камне или похожих материалах. Это сохраненное тепло может затем повторно использоваться во время нагрева батареи для того, чтобы получить лучшую энергетическую эффективность. Также горячий выхлопной воздух может использоваться, например, для нагрева здания компенсатора. Предварительный подогрев воздуха, использованного для нагрева батарей, может также осуществляться посредством использования нагрева охлаждающей воды от клапана VSC, например посредством теплообменника или тепловых насосов.

В первом аспекте изобретения цель достигается за счет температурного контроллера для обеспечения теплом устройства аккумулирования энергии компенсатора мощности, причем устройство аккумулирования энергии содержит множество блоков высокотемпературной батареи с высоким потенциалом, температурный контроллер, содержащий трубопроводную сеть для размещения теплопередающей среды, где трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода и контур локального трубопровода в каждом блоке батареи, причем каждый контур локального трубопровода имеет первый конец для получения теплопередающей среды и второй конец для выпуска среды, где контур главного трубопровода содержит тепловой источник и вентилятор, и где трубопроводная сеть содержит соединительную трубу, соединяющую каждый конец каждого контура локального трубопровода с контуром главного трубопровода для обеспечения непрерывности потока теплопередающей текучей среды. В дополнительном варианте воплощения соединительная труба содержит термостойкую и электроизолирующую трубу из керамического материала. Еще в одном варианте воплощения контур главного трубопровода температурного контроллера дополнительно содержит общую нагревательную систему, включающую в себя нагреватель и общий вентилятор. В еще одном варианте воплощения температурный контроллер дополнительно содержит охлаждающий контур с охлаждающим устройством и общим охлаждающим вентилятором. В еще одном варианте воплощения температурный контроллер дополнительно содержит второй контур, проходящий через теплообменник для теплообмена со второй системой текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от преобразовательных вентилей источника напряжения.

Во втором аспекте изобретения цели достигаются за счет способа для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения, причем каждый блок батареи содержит контур локального трубопровода, имеющий первый конец для получения теплопередающей среды и второй конец для выпуска среды, где способ содержит обеспечение трубопроводной сети, содержащей контур главного трубопровода, соединенный с контурами локального трубопровода, нагнетание непрерывного потока теплопередающей текучей среды, изолирование каждого блока батареи от контура главного трубопровода посредством вставки соединительной трубки между каждым концом контуров локального трубопровода и контуром главного трубопровода, нагрев теплопередающей текучей среды для обеспечения теплового эффекта батареи в течение режима холостого хода. В еще одном варианте воплощения способ дополнительно содержит охлаждение теплопередающей текучей среды для того, чтобы обеспечить охлаждающий эффект в блоках батареи в течение рабочего режима.

В еще одном аспекте изобретения предлагается машиночитаемый носитель, содержащий компьютерный программный продукт, который при выполнении его на компьютере заставляет процессор выполнять вышеупомянутый способ для создания температурных условий ряда последовательно соединенных блоков высокотемпературной батареи высокого напряжения. В качестве варианта воплощения машиночитаемый носитель может быть обеспечен, по меньшей мере, частично в сети, такой как Интернет.

Краткое описание чертежей

Другие свойства и преимущества настоящего изобретения станут очевидны человеку, квалифицированному в данной области техники, из следующего подробного описания в сочетании с приложенными чертежами, в которых:

Фиг.1 - принципиальная схема части устройства аккумулирования энергии согласно изобретению,

Фиг.2 - принципиальный план компенсатора мощности, включающего в себя контроллер температуры и контроллер заряда,

Фиг.3 - главный вид первого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.4 - вид сбоку первого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.5 - вид сбоку второго варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.6 - вид сбоку третьего варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.7 - вид сбоку четвертого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.8 - вид сбоку пятого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.9 - вид сбоку шестого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.10 - вид сбоку седьмого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.11 - вид сбоку восьмого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.12 - вид сбоку девятого варианта воплощения контроллера температуры,

Фиг.13 - вид сбоку десятого варианта воплощения контроллера температуры.

Описание предпочтительных вариантов воплощения

В типовом варианте воплощения изобретения часть устройства аккумулирования энергии содержит множество последовательно соединенных блоков батареи 7. В варианте воплощения, показанном на Фиг.2, четыре блока батареи 7а-7d, являющиеся частью всего устройства аккумулирования энергии, размещены на стойке 8. Каждый блок батареи имеет положительную клемму 9m и отрицательную клемму 10. В показанном варианте воплощения каждый блок батареи имеет напряжение 1.5 кВ, таким образом, устройство аккумулирования энергии, содержащее четыре батареи, соединенные последовательно, имеет уровень напряжения 6 кВ. Однако также может быть намного больше батарей, соединенных последовательно, имеющих в результате более высокий уровень напряжения.

Устройство аккумулирования энергии содержит высокоэнергетические, высокотемпературные батареи, содержащие натрий/металл хлоридные элементы батареи, имеющие рабочую температуру в пределах 270-340°С. Каждый блок батареи содержит теплоизолированный бокс, содержащий множество последовательно соединенных элементов батареи. В рабочем режиме такие заряжающиеся или разряжающиеся батареи вырабатывают тепло. В режиме холостого хода, для соблюдения рабочих температурных условий, тепло должно быть обеспечено снаружи батареи. Блок батареи поэтому содержит контур локального трубопровода, имеющий первое отверстие 11 для получения потока газовой среды и второе отверстие 12 для выпуска газовой среды.

Натрий/металл хлоридный элемент батареи содержит электролит, заключенный в тонкий барьерный слой из керамического материала. Когда батарея заряжается или разряжается, граница реакции распространяется внутри от керамического барьерного слоя. Таким образом, и зарядка, и разрядка распространяются в таком же направлении и начинаются от керамического барьерного слоя. В результате множества зарядных и разрядных циклов в элементе батареи может быть уставлено множество областей, определяющих энергоемкие области и неэнергоемкие области.

Схематичное расположение четырех батарей высокого напряжения, соединенных последовательно. В этом показанном расположении наивысший потенциал батареи будет 6 кВ относительно земли. В других случаях дополнительно может быть последовательно соединены множество батарей, давая очень высокие потенциалы батареи для батареи сверху. Потенциал может достигать предела от 10 кВ до 100 кВ.

Дополнительный вариант воплощения изобретения показан на Фиг.2. В этом варианте воплощения компенсатор 1 мощности содержит не только преобразователь 4 источника напряжения и устройство 5 аккумулирования энергии, но также контроллер 13 температуры и систему 14 управления, содержащую контроллер 15 заряда. Контроллер заряда содержит модуль 16 для оценки состояния заряда батареи. Контроллер 13 температуры содержит трубопроводную сеть для размещения теплопередающей среды. Трубопроводная сеть содержит контур главного трубопровода 17, контур локального трубопровода 18, расположенный в каждом блоке батареи, и множество соединительных труб 19, соединяющих контур главного трубопровода с контурами локального трубопровода. Контроллер температуры содержит, по крайней мере, одно средство теплоснабжения и блок перемещения текучей среды для циркуляции теплопередающей среды в трубопроводной сети. Следовательно, посредством циркуляции теплопередающей среды через каждую батарею тепло доставляется к батареям путем конвекции. В показанном варианте воплощения теплопередающая среда содержит воздух, и блок перемещения текучей среды содержит вентилятор.

Фиг.3 показывает пример расположения для нагрева батарей в комплекте с отдельными вентиляторами, подсоединенными к нагревателю соединением воздухоприемника к каждой батареи. В зависимости от ситуации снабжается только холодный воздух без нагрева для охлаждения или, если необходим нагрев батареи, воздухоприемник нагревается посредством нагревателя. На выходе выхлопная труба «дымоход» обеспечивает горячим отработанным воздухом. Система управления температурой управляет, как и когда охлажденный воздух подается без нагрева, когда подается нагретый воздух для нагрева батарей, или если подается не воздух.

Фиг.4 показывает вид сбоку расположения на Фиг.3. Нагреватели и вентиляторы имеют потенциал земли и могут питаться от обычной сети переменного тока, и батареи имеют высокий электрический потенциал. Поэтому соединение с батареями осуществляется посредством электроизолирующих и термостойких труб. Воздух имеет температуру в пределах 300-400°С. Поэтому труба изготовлена из керамического материала.

Контроллер температуры 13 схематично разделен на контур главного трубопровода 17 и общий контур локального трубопровода 18. В этом варианте воплощения контур локального трубопровода показывает потенциал высокого напряжения, в то время как контур главного трубопровода показывает потенциал земли. Соединительные трубы, которые соединяют контур главного трубопровода и контур локального трубопровода, должны не только показывать электроизоляцию, но также выдерживать текучую среду, имеющую температуру примерно 300°С. Контур главного трубопровода в этом варианте воплощения содержит отдельный вентилятор 20 и часть 21 трубы для каждого блока батареи. Каждая часть трубы содержит элемент 22 теплоснабжения для доставки тепла блоку батареи. Блок доставки тепла может содержать резистивный элемент для соединения с источником электроэнергии низкого напряжения.

Фиг.5 показывает вид сбоку расположения, где приточный воздух подается посредством центрального вентилятора, подводимого к центральной системе труб. На входе в каждую батарею находится клапан и нагреватель, управляемый посредством системы теплового управления. Система контролирует как и когда через клапан подается охлажденный воздух. В одном рабочем режиме воздух не подается. В другом рабочем режиме нагретый воздух подается для нагревания батарей. В этом рабочем режиме нагреватель включен.

Фиг.6 показывает вид сбоку расположения, где приточный воздух подается посредством центрального вентилятора, подводимого к центральной системе труб, и нагретый воздух подается посредством подобного отдельного вентилятора вместе с центральным нагревателем, подводимым центральной системой труб. На входе в каждую батарею находится специальный клапан, который управляет приточным воздухом к батарее: если нет необходимости в нагревании или охлаждении клапан закрывает вход, если необходимо нагревание клапан открывается для нагретого воздуха в батарею, и если необходимо охлаждение клапан открывается для охлажденного воздуха в батарею.

Фиг.7 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.6, но на выходе отработанного воздуха в каждой батарее расположен специальный клапан, позволяющий рециркулировать горячему отработанному воздуху в батарее в ситуациях, когда необходимо нагревание. В этом случае горячий отработанный воздух может повторно использоваться и тем самым сохранить энергию для нагрева.

Фиг.8 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.7, но рециркуляция горячего отработанного воздуха осуществляется посредством центрального клапана, подающего горячий воздух обратно во входной трубопровод с центральным нагревателем.

Фиг.9 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.7. Вариант воплощения содержит первый вентилятор и первый клапан для регулирования рециркуляции горячего отработанного воздуха. Дополнительно вариант воплощения содержит второй вентилятор и второй клапан для регулирования количества горячего воздуха, выходящего из системы. В этом варианте воплощения для каждого блока батареи имеется по одному нагревателю.

Фиг.10 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.8, где центральный охлаждающий трубопровод оснащен охладителем, чтобы увеличить эффективность охлаждения батарей. В ситуациях, когда «холодный» выходной воздух является недостаточно холодным, это увеличит охлаждающую способность батарей.

Фиг.11 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.10, но также оснащенного системой сохранения тепла отработанного воздуха на выходе. Благодаря этому, энергия теплого отработанного воздуха может сохраняться для использования позже. Когда необходим нагрев, эта тепловая энергия может использоваться повторно для предварительного нагрева приточного воздуха из нагревательного трубопровода. Это сохранит энергию для нагрева батарей. Накопитель энергии может изготавливаться, например, из солей, материалов фазового перехода или подобных материалов. Повторное использование этой энергии может осуществляться, например, некоторыми видами теплообменника, тепловым насосом и т.д.

Фиг.12 показывает вид сбоку расположения, подобного Фиг.10, но также оснащенного средством предварительного нагрева приточного воздуха из нагревательного трубопровода посредством повторного использования теплой охлаждающей воды от VSC клапана. Приточный воздух нагревается от этой теплой охлаждающей воды через устройство с теплообменником.

Дополнительно усовершенствование контроллера температуры показано на Фиг.12. В этом варианте воплощения главная трубопроводная обводка контроллера температуры дополнительно содержит общую систему 23 нагрева, включающую в себя нагреватель 22 и общий вентилятор 20. Согласно этому варианту воплощения также предусмотрено охлаждение блоков батареи. Таким образом, охлаждающая обводка 25 выполнена с охладителем и общим охлаждающим вентилятором 27. Обеспечение охлаждения или нагрева может выбираться посредством переключающего клапана 28. Также в показанном варианте воплощения система нагрева содержит удлиненный контур, проходящий через устройство 31 сохранения тепла. Дополнительно система содержит второй контур 29, проходящий через теплообменник 32 для теплообмена со второй системой 33 текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду от вентилей преобразователя источника напряжения. Система нагрева также содержит удлиненный контур, проходящий через второй теплообменник 35 для теплообмена со второй системой 34 нагрева, которая может являться системой нагрева для зданий.

Хотя пределы изобретения не должны быть ограничены представленными вариантами воплощения, но содержат также варианты воплощения, очевидные для людей, квалифицированных в технике.