ES1074553U - Dispositivo convertidor de farolas. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo convertidor de farolas destinado a ser implantado en farolas ya diseñadas y/o ya instaladas con alimentación únicamente desde red eléctrica y caracterizado porque se acopla sobre una farola ya instalada o diseñada y comprende una estructura portante (3), al menos una conexión hermética (2), al menos una placa fotovoltaica (4) y una caja contenedora (1) donde se aloja al menos un módulo de almacenamiento de energía o batería (5) y la unidad de control (6). Esta unidad de control (6) comprende un regulador de carga y descarga (10), un control de encendido (11) y un conmutador (12).2. Dispositivo convertidor de farolas según la reivindicación 1 caracterizado porque al incluir articulaciones en la estructura portante permite movimientos y giros en el dispositivo convertidor de farolas.
Description
Dispositivo convertidor de farolas.
La invención se encuadra dentro del sector
técnico de la iluminación o alumbrado exterior, más concretamente en
lo relativo a los sistemas de optimización del consumo eléctrico de
las farolas y el mayor aprovechamiento de las instalaciones
existentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Existen en el mercado actualmente distintos
tipos de farolas que utilizan principalmente dos métodos de
alimentación. Por una parte están las farolas convencionales, que se
alimentan de la red eléctrica; por otra parte, las farolas que
utilizan un panel solar como fuente de energía para su iluminación y
también existen algunas que combinan ambos sistemas.
Teniendo en cuenta estos dos procedimientos de
alimentación y sus combinaciones, se han desarrollado nuevos modelos
de farolas buscando una mayor eficiencia en el consumo eléctrico de
las mismas. El empleo de estos nuevos modelos de farolas implica
nuevas instalaciones, o una sustitución de los modelos antiguos en
funcionamiento por estos más eficientes.
Para un mayor aprovechamiento de las
instalaciones existentes, sería aconsejable poder emplear estos
avances sin tener que sustituir las farolas en uso, obteniéndose de
este modo, un mayor ahorro. Es aquí donde se centra la presente
invención o mejora.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se refiere a un
dispositivo que se acopla a cualquier farola de alumbrado exterior
ya instalada o diseñada, y que sólo utilizan como fuente de
alimentación la red eléctrica, añadiéndole una segunda
alimentación de energía fotovoltaica para mejorar su eficiencia
energética.
El dispositivo convertidor de farolas estará
compuesto por un conjunto de elementos que, entre todos, en mayor o
menor medida, después de haber sido acoplado a una farola como la
mencionada en el párrafo anterior, consigue un ahorro en el coste
energético.
La mejora de la eficiencia energética se
conseguirá por la adecuada configuración del dispositivo convertidor
de farolas al añadir alimentación fotovoltaica a farolas únicamente
alimentadas desde la red eléctrica. Una vez acoplado el dispositivo
y ajustada su configuración, la farola se alimentará
prioritariamente de energía fotovoltaica. Además el dispositivo
permitirá la conmutación entre la alimentación por energía
fotovoltaica y la alimentación desde la red eléctrica, así se evita
que la farola disminuya su disponibilidad cuando la energía
fotovoltaica se haya agotado o no esté disponible. En resumen, el
dispositivo hace que la farola elimine casi por completo el consumo
desde la red eléctrica, sin que ésta deje de estar disponible en
caso de necesidad.
Además, cuando se decida dotar de energía
fotovoltaica a una red de alumbrado, con el dispositivo convertidor
de farolas se consigue eliminar el coste de sustitución de las
farolas antiguas, al poder reutilizarlas, consiguiendo así un mayor
ahorro económico y produciendo además un gran beneficio al medio
ambiente.
Obviamente, el dispositivo convertidor de
farolas será más eficaz si las luminarias de las farolas a las que
se le acopla, son o se sustituyen por luminarias de tecnología LED o
de otras tecnologías de eficiencia similar o superior.
El dispositivo convertidor de farolas comprende
esencialmente los siguientes elementos:
- \bullet
- Caja contenedora (1). Almacenará en su interior el módulo de almacenamiento de energía (5) y la unidad de control (6), preferiblemente en compartimentos separados y con aislamiento térmico en zonas expuestas a grandes oscilaciones de temperatura. Estará anclada a la estructura portante (3) en la parte donde, según el modelo de farola a convertir, transmita menos esfuerzos o incluso aminore los existentes. Así mismo, se le podrá dotar de rejillas de ventilación.
- Aclarar que cada tipo de farola, en función de su diseño, necesitará una posición específica de la caja contenedora (1), los anclajes, las articulaciones y sus movimientos para conseguir la integración óptima del dispositivo convertidor de farolas a nivel estructural, adoptando para ello la posición que menos momento de vuelco produzca (compatible con la eficiencia energética y la estética de la farola).
- \bullet
- Conexión hermética (2) al báculo, pie o soporte (7) de la farola existente para interceptar la alimentación de la farola desde la red eléctrica (8) y sustituirla por doble alimentación (desde la citada red y desde la alimentación fotovoltaica añadida). Esta conexión deberá ser estanca. Se realizará mediante un orificio y en caso de que la apertura del mismo suponga una disminución importante en las prestaciones resistentes del soporte de la farola, se proyectará un refuerzo que restituya dichas prestaciones.
- \bullet
- Estructura Portante (3). Deberá soportar el resto de elementos contenidos en el dispositivo convertidor de farolas, conectándose al báculo de la farola con anclajes o bridas y garantizando la solidez y estabilidad del dispositivo. Podrá ser dotado de las articulaciones suficientes para poder permitir los giros y movimientos tridimensionales del dispositivo o parte del mismo, según la complejidad de cada caso. La fijación y los movimientos de los diferentes elementos del dispositivo podrán realizarse de forma manual o con control electrónico. Esto dará lugar a variantes más o menos complejas del dispositivo.
- \bullet
- Placa o panel fotovoltaico (4) completo con todos sus elementos necesarios. Será el responsable de captar y transformar la energía solar en corriente eléctrica, la cual será almacenada por el módulo de almacenamiento de energía (5).
- \bullet
- Módulo de almacenamiento de energía o batería (5). Constituido por baterías o acumuladores de energía, se situará dentro de la caja contenedora (1). Sus niveles de carga y descarga serán controlados por la unidad de control (6).
- \bullet
- Unidad de control (6). Estará constituido por:
- -
- Regulador de carga y descarga de energía (10). Controlará y regulará los niveles de carga y descarga de la batería (5) así como la disponibilidad de energía almacenada.
- -
- Control de encendido (11). Gestionará el encendido y apagado de la farola por programación horaria preestablecida o por sensores de niveles de luz (dando la señal de encendido cuando el nivel de luz medido por el sensor sea inferior a un nivel preestablecido y la señal de apagado cuando el nivel de luz medido por el sensor vuelva a superar el nivel preestablecido).
- -
- Conmutador (12). Permitirá la conmutación entre el suministro de energía desde la batería (5) o desde la red eléctrica (8), para alimentar a la luminaria de la farola. El conmutador tendrá dos entradas, correspondientes a las dos fuentes de energía disponibles, y una salida (9) que llevará la energía a la luminaria de la farola. El conmutador dará prioridad a la alimentación desde la batería (5), siempre que el nivel de carga de ésta sea superior a un nivel preestablecido. Se activará automáticamente el suministro desde la red eléctrica (8) cuando, dándose las condiciones de encendido, el conmutador detecte que los niveles de carga de la batería (5) estén por debajo del nivel preestablecido. De esta forma podrá dotar de corriente a la luminaria de la farola, con independencia de que las fuentes de origen sean corriente alterna o continua.
- -
- Módulos Opcionales:
- \sqbullet
- Controladora (13): Dependiendo de la complejidad elegida se necesitará un dispositivo electrónico que gestione y coordine los distintos elementos que componen la unidad de control (6).
- \sqbullet
- Control electrónico de movimientos de las articulaciones (14). Mediante control electrónico se permitirá orientar la placa fotovoltaica para conseguir la máxima eficiencia energética posible.
- \sqbullet
- Telecontrol (15). Se podrá aumentar la funcionalidad del dispositivo convertidor de farolas, añadiendo un módulo adicional que aporte los datos necesarios para la monitorización y/o control remoto del dispositivo convertidor de farolas.
Para completar la descripción y con objeto de
facilitar la comprensión de las características de la invención, se
adjunta a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos, en
los que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
- Figura 1: Muestra un esquema general del
dispositivo convertidor de farolas objeto del presente
documento.
- Figura 2: Muestra un esquema general de la
composición de la unidad de control(6).
- Figura 3: Muestra de manera general los tres
tipos principales de farolas existentes:
- \circ
- farolas sólo con alimentación desde red eléctrica (16)
- \circ
- farolas sólo con alimentación de energía solar (17)
- \circ
- farolas combinadas con alimentación solar y desde red eléctrica (18)
Además se representa en esta figura, como el
dispositivo convertidor de farolas transforma una farola con
alimentación desde red eléctrica (16) en una farola combinada
(18).
- Figura 4: Muestra un ejemplo del uso del
dispositivo convertidor de farolas.
Este dispositivo convertidor de farolas acepta
distintas configuraciones y ampliaciones, por tanto, el ejemplo
descrito a continuación (Figura 4) debe considerarse sólo a título
ilustrativo.
En este ejemplo queremos mejorar la eficiencia
de una farola ya diseñada e instalada, y que utiliza como fuente de
alimentación únicamente la red eléctrica (8). Además la farola
dispondría, por ejemplo, de una luminaria tipo LED. Esta farola
formará parte de un sistema de alumbrado ya en funcionamiento y que
estará controlado por el correspondiente cuadro eléctrico, en el ya
están configurados los períodos de encendido y apagado de las
farolas a las cuales controla.
Hacemos unos cálculos preliminares sobre la
energía que consume dicha farola, para el posterior dimensionamiento
del módulo de almacenamiento de energía o batería (5) y de la placa
fotovoltaica (4).
La unidad de control (6) estará compuesta, en
este ejemplo, por un regulador de carga y descarga de energía (10)
de la batería (5), un conmutador (12) y el control de encendido
(11).
El regulador de carga y descarga de energía
(10), actuaría como regulador de los niveles de carga de la batería
(5), optimizando de este modo su vida útil. Además mediante la
conexión correspondiente, permitirá el paso de la electricidad
proveniente de la batería (5) al conmutador (12).
Acoplamos el dispositivo convertidor de farolas
al báculo de la farola (7) a través de su estructura portante (3).
Ésta estará bien anclada para evitar su deslizamiento por el báculo
de la farola (7). En esta maniobra de fijación y acople del
dispositivo convertidor de farolas, se elegirá la orientación del
panel fotovoltaico (4) de forma que se optimice la generación de
energía fotovoltaica. Al mismo tiempo, y de forma compatible con la
posición y orientación del panel fotovoltaico (4), se calculará la
posición del resto de elementos del dispositivo que menos esfuerzos
transmita a la farola existente.
La estructura portante (3) está formada por una
base metálica, dónde se fijará la caja contenedora (1); por un
primer anclaje a la farola que se realiza en su parte inferior
mediante una brida (adaptable a un cierto rango de diámetros y
formas) que asegura el agarre, la solidez y la estabilidad de la
base metálica al báculo de la farola (7); por otro anclaje a la base
de la placa fotovoltaica que permite los movimientos de ésta; y por
una segunda brida, similar a la primera que, una vez ajustada la
orientación de la placa fotovoltaica, unirá la parte alta de la
misma con el báculo de la farola (7). De forma aclaratoria, en la
figura 4, una de las bridas se ha representado abierta para indicar
cuál sería el modo de colocación.
El control de encendido (11) se activará con la
corriente desde red eléctrica (8), cuando ésta se active desde el
cuadro de control del sistema de alumbrado ya existente. Una vez
activado, permitirá el paso de los dos tipos de fuentes de energía
al conmutador (12), la proveniente de la red eléctrica (8) y la
proveniente de la batería (5).
El conmutador (12) será activado por la
corriente proveniente de la batería (5) permitiendo el paso de ésta
y evitando al mismo tiempo el paso de la corriente proveniente desde
la red eléctrica (8). Si durante las horas de encendido, la batería
(5) dejase de suministrar corriente, el conmutador (12) dará paso a
la corriente de la red eléctrica (8), garantizándose de este modo el
suministro a la luminaria de la farola.
La unidad de control (6) se colocaría en uno de
los compartimentos de la caja contenedora (1), permitiéndose tanto
la interconexión entre ésta y el módulo de almacenamiento de energía
(5) como con el báculo de la farola (7), a través de la conexión
hermética (2).
Se realiza un orificio en el báculo de la farola
(7) para permitir, por un lado, el paso de los cables provenientes
de la red eléctrica (8), y por otro el de retorno destinado a la
alimentación de la luminaria (9). Para interceptar el cable que
conecta la red eléctrica con la luminaria de la farola se realiza un
corte y se conectan los dos extremos cortados de este cable al
conmutador (12). Con esto estaremos añadiendo una nueva fuente de
energía a la luminaria, la proveniente de la placa fotovoltaica, la
prioritaria a partir de este momento, y la proveniente de la red
eléctrica, la auxiliar a partir de este momento y sólo para casos de
necesidad. Para evitar los efectos de las inclemencias
climatológicas o la entrada de cualquier elemento extraño, es
necesario el cierre hermético del orificio mencionado
anteriormente.
Claims (2)
1. Dispositivo convertidor de farolas destinado
a ser implantado en farolas ya diseñadas y/o ya instaladas con
alimentación únicamente desde red eléctrica y caracterizado
porque se acopla sobre una farola ya instalada o diseñada y
comprende una estructura portante (3), al menos una conexión
hermética (2), al menos una placa fotovoltaica (4) y una caja
contenedora (1) donde se aloja al menos un módulo de almacenamiento
de energía o batería (5) y la unidad de control (6). Esta unidad de
control (6) comprende un regulador de carga y descarga (10), un
control de encendido (11) y un conmutador (12).
2. Dispositivo convertidor de farolas según la
reivindicación 1 caracterizado porque al incluir
articulaciones en la estructura portante permite movimientos y giros
en el dispositivo convertidor de farolas.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES201100274U ES1074553Y (es) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Dispositivo convertidor de farolas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201100274U ES1074553Y (es) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Dispositivo convertidor de farolas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1074553U true ES1074553U (es) | 2011-05-11 |
| ES1074553Y ES1074553Y (es) | 2011-08-08 |
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ID=43901103
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| Country | Link |
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| ES (1) | ES1074553Y (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013147580A3 (es) * | 2012-03-26 | 2014-01-16 | Garza Montemayor Eduardo | Interruptor de doble alimentación con medición de voltaje de operación |
-
2011
- 2011-03-16 ES ES201100274U patent/ES1074553Y/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2013147580A3 (es) * | 2012-03-26 | 2014-01-16 | Garza Montemayor Eduardo | Interruptor de doble alimentación con medición de voltaje de operación |
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| ES1074553Y (es) | 2011-08-08 |
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