FILTRO DE RED PARA AHORRO ENERGÉTICO.

1. Filtro (1) de red para ahorro energético que comprende un módulo de potencia activa/reactiva

(2), un módulo de filtros armónicos (3) y un circuito de control de tensión (4) que se caracteriza porque el módulo de potencia activa/reactiva (2) comprende una pluralidad de condensadores (21); y donde dichos condensadores (21) están conectados en serie con una pluralidad de reactancias (31) que componen el módulo de filtros armónicos (3).

2. El filtro (1) de la reivindicación 1 donde el módulo de potencia activa/reactiva (2) comprende un controlador (22) conectado con una pluralidad de contactores (23), al menos uno por condensador (21).

3. El filtro (1) de la reivindicación 2 donde el controlador (22) está configurado a un coseno predeterminado y comprende una alarma por fallo de corrección cuando en la instalación no se alcanza dicho valor de coseno.

4. El filtro (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que incorpora un analizador de energía (5) que comprende un visualizador de los parámetros de la red eléctrica.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201430382.

Solicitante: AENER ENERGIA SLU.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BARRANCO SEGOVIA,Angel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA... > Detalles de aparatos para transformación > H02M1/12 (Disposiciones de reducción de armónicos de una entrada o de una salida en corriente alterna)
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Fragmento de la descripción:

FILTRO DE RED PARA AHORRO ENERGÉTICO

Objeto de la invención El objeto de la presente invención es un equipo capaz de mejorar y optimizar las instalaciones eléctricas haciéndolas más eficientes y conseguir de esta forma reducir el consumo energético con el consiguiente beneficio económico.

Estado de la técnica En los últimos años ha cambiado drásticamente el equipamiento en las instalaciones industriales y de servicios, aumentando el número de los equipos electrónicos y sistemas de iluminación más eficientes como los LED. Este aumento se ha debido principalmente a los beneficios que este tipo de sistemas ofrece, así como el ahorro de energía que producen.

Sin embargo, estas nuevas formas de consumo eléctrico generan una suerte de inconvenientes, tanto para los sistemas de distribución y transporte eléctrico como para las redes interiores de cada consumidor, provocando perturbaciones y distorsiones armónicas en la red eléctrica. Los altos niveles de armónicos y perturbaciones producen sobrecalentamiento de los equipos y sistemas asociados a la instalación, tales como transformadores, variadores, cables o motores. Esto provoca el envejecimiento prematuro de los equipos y, por tanto, el aumento de las averías.

Otro problema frecuente que se suele encontrar en este tipo de instalaciones son los disparos imprevistos en las protecciones, lo que también provoca importantes pérdidas económicas. En general, se puede indicar que las instalaciones poco eficientes consumen más energía para realizar el mismo trabajo.

Un factor determinante para conseguir una factura eléctrica optimizada y una instalación más eficiente es la mejora del factor de potencia o eliminación de la energía reactiva consumida. Los recargos aplicados por las compañías distribuidoras por este concepto son elevadísimos y han aumentado considerablemente en los últimos años, siendo este uno de los principales conceptos que incrementa, de forma constante, el coste final de la factura. Por tanto, la mejora del factor de potencia repercute directamente en el ahorro, ya que elimina por completo este concepto, produciendo una disminución considerable del coste final en la factura eléctrica.

Descripción de la invención El filtro de red eléctrica para el ahorro energético, objeto de la presente invención, es capaz de mejorar notablemente las distorsiones armónicas, así como mejorar notablemente el factor de potencia de la instalación, aumentando su eficiencia y, por tanto, incrementando el ahorro en la factura eléctrica. Todo ello en un único equipo, lo que supone un menor coste del producto, permitiendo una rápida recuperación de la inversión, así como contribuyendo a la reducción de emisiones de CO2 al medioambiente.

Más concretamente, el filtro de red para ahorro energético comprende un módulo de potencia activa/reactiva, un módulo de filtrado de armónicos y un circuito de control de tensión. El módulo de potencia activa/reactiva comprende una pluralidad de condensadores donde dichos condensadores están conectados en serie con una pluralidad de reactancias que componen el módulo de filtros armónicos.

Gracias al filtro objeto de la presente invención se elimina la energía reactiva consumida en la instalación eléctrica supervisada reduciendo el consumo entre un 5% y un 20% y la potencia máxima demandada entre un 3% y un 10%.

Por otro lado, se disminuye la tasa de distorsión armónica de la carga y mejora la forma de onda de tensión de la instalación.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

Breve descripción de las figuras

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

FIG 1 -Muestra un esquema funcional del filtro (1) objeto de la presente invención. 5 FIG 2 -Muestra una vista explosionada de una primera realización del filtro (1) . FIG 3 -Muestra una vista explosionada de una segunda realización del filtro (1) .

Exposición de un modo detallado de realización de la invención En las figuras adjuntas se muestra una realización preferida de la invención. Así, por ejemplo, la figura 1 muestra un esquema funcional del filtro (1) objeto de la presente invención.

El filtro (1) comprende un módulo o circuito de potencia activa/reactiva (2) que comprende una pluralidad de condensadores (21) de potencia cuyo objeto es aportar la energía que la instalación demanda en cada momento y que está almacenada en dichos condensadores. Este módulo de potencia (2) está comandado por un controlador (22) que mide, en tiempo real, la energía reactiva demandada por la instalación y envía una señal a cada grupo de condensadores (21) a través de unos contactores (23) para su conexión o desconexión.

Los condensadores (21) son los encargados de corregir el factor de potencia, eliminando de forma eficiente el consumo de potencia reactiva, mejorando las condiciones de la instalación. Un condensador apenas consume potencia activa. La corriente que circula por él está desfasada 90º respecto de la tensión aplicada en los bornes. De este modo compensa el efecto provocado por las bobinas o elementos que generan campos magnéticos cuya intensidad está retrasada respecto de la tensión.

El controlador (22) está programado de fábrica para corregir la instalación a coseno 1.00 de modo que se optimice al 100% la eficiencia de la instalación. Además, opcionalmente,

incorpora una alarma por fallo de corrección de manera que si pasados 60 minutos no se ha conseguido el coseno programado en el controlador (22) se encendería un piloto rojo de alarma (24) situado en el frontal del armario (Fig.3)

El módulo de filtros armónicos (3) está compuesto por una pluralidad de filtros LC 35 compuesto por reactancias (31) en serie con los condensadores (21) que se encargan de absorber parte de las perturbaciones y distorsiones armónicas presentes en la red, a la vez que realizan la compensación de reactiva en el módulo de potencia activa/reactiva (2) . Están calculados para filtrar los principales armónicos presente en la mayoría de las instalaciones (3º, 5º y 7º) , de este modo se consigue que la instalación sea más eficiente y, por tanto, una disminución en los consumos de ésta. También con estos filtros conseguimos que la onda de tensión sea más estable.

La aparición de corrientes y/o tensiones armónicas en el sistema eléctrico debido al uso de cargas con impedancia no lineal, materiales ferromagnéticos y, en general, al uso de equipos electrónicos que necesitan realizar conmutaciones en su operación normal crea problemas tales como sobrecargas y calentamientos en máquinas y conductores, mal funcionamiento de protecciones, disminución de la vida útil de los equipos, entre otros, lo que supone un aumento de pérdidas de potencia activa. No obstante, el empleo del módulo de filtros armónicos (3) permite solucionar estos problemas.

El circuito de control de tensión (4) y por medio de unas tarjetas electrónicas que comandan los módulos de activa/reactiva...

 


Reivindicaciones:

– Filtro (1) de red para ahorro energético que comprende un módulo de potencia activa/reactiva (2) , un módulo de filtros armónicos (3) y un circuito de control de tensión (4)

que se caracteriza por que el módulo de potencia activa/reactiva (2) comprende una pluralidad de condensadores (21) ; y donde dichos condensadores (21) están conectados en serie con una pluralidad de reactancias (31) que componen el módulo de filtros armónicos (3) .

– El filtro (1) de la reivindicación 1 donde el módulo de potencia activa/reactiva (2) comprende un controlador (22) conectado con una pluralidad de contactores (23) , al menos uno por condensador (21) .

– El filtro (1) de la reivindicación 2 donde el controlador (22) está configurado a un 15 coseno predeterminado y comprende una alarma por fallo de corrección cuando en la instalación no se alcanza dicho valor de coseno.

– El filtro (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que incorpora un analizador de energía (5) que comprende un visualizador de los parámetros de la red 20 eléctrica.