EQUIPO GENERADOR DE ENERGIA MEDIANTE CAPTACION SOLAR FOTOVOLTAICA, TRANSPORTABLE Y APLICABLE PARA ALIMENTACION ELECTRICA DE SISTEMAS DE COMUNICACION EN INSTALACIONES REMOTAS.

Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica,

transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, que comprende un contenedor (2), interiormente dotado de un habitáculo aislado (5) con cargadores de baterías (24), inversor bidireccional (25) que genera corriente continua y alterna, rectificador (26) y baterías (27), equipo de potencia (28), sistema de control y sistema monitorización, y un segundo habitáculo sin aislar (8) con generador diesel (9), y un campo solar de módulos fotovoltaicos (14) fijados sobre el contenedor (2) y al suelo en una estructura metálica (15), de IPN verticales y travesaños, formando una cobertura inclinada que le proporciona sombra. Para su transporte, los módulos (14) y estructura (15) caben desmontados dentro del habitáculo aislado (5) Además comprende sistema de climatización, sistema de detección de H2, sistema detección entrada de personal al contenedor (2).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000751.

Solicitante: ANDALUZA DE SISTEMAS Y CONTROL ENERGETICO, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FIÑANA VILCHES,CÉSAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01L31/045
  • H02B1/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02B CUADROS, ESTACIONES DE TRANSFORMACION O DISPOSICIONES DE CONMUTACION PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA (elementos eléctricos fundamentales, su montaje, incluyendo el montaje en envolturas o sobre soportes o el montaje de tapas o cubiertas sobre estos elementos, véanse las subclases correspondientes a tales elementos, p. ej. transformadores H01F, interruptores, fusibles cortocircuitos H01H, conectores de líneas H01R; instalación de líneas, cables u otros conductores para la alimentación o la distribución H02G). › Armaduras, cuadros, paneles, pupitres, envolturas; Detalles de estaciones de transformación o de disposiciones de conmutación.
  • H02J1/00 H02 […] › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente continua.
  • H02J3/38 H02J […] › H02J 3/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna. › Disposiciones para la alimentación en paralelo de una sola red por dos o más generadores, convertidores o transformadores.
  • H02J7/00 H02J […] › Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías.
  • H02N6/00
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EQUIPO GENERADOR DE ENERGIA MEDIANTE CAPTACION SOLAR FOTOVOLTAICA, TRANSPORTABLE Y APLICABLE PARA ALIMENTACION ELECTRICA DE SISTEMAS DE COMUNICACION EN INSTALACIONES REMOTAS.

Fragmento de la descripción:

Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas.

Objeto de la invención

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, que es transportable y aplicable para la alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, aportando a dicha función varias ventajas, que se describirán en detalle más adelante, que suponen una destacable mejora frente a lo ya conocido en el estado de la técnica en este campo.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un equipo de alimentación eléctrica que funciona con energía solar fotovoltaica, estando especialmente desarrollado para dar cobertura a los sistemas de comunicación, especialmente en las instalaciones remotas de dichos sistemas, y para lo cual está configurado como un contenedor marítimo transformado especialmente para esta aplicación, de manera que puede ser transportado e instalado en cualquier parte del mundo, estando, además, diseñado y capacitado para funcionar de forma autónoma sin que le afecten eventuales condiciones ambientales extremas de ningún tipo.

Campo de aplicación de la invención

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada a la fabricación de generadores de energía, particularmente la centrada en el ámbito de los generadores de captación solar y de carácter transportable.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, en la actualidad dar cobertura a los sistemas de comunicación (telefonía, televisión, etc.), puede ser complicado en ciertos lugares, especialmente en los más remotos y alejados, debido a que la red eléctrica es limitada y esto encarece y complica la ampliación de las instalaciones necesarias.

El objetivo de la presente invención, pues, es cubrir dicha necesidad mediante el desarrollo de un equipo que pueda generar energía eléctrica estable, capaz de alimentar estos sistemas de comunicación para que no se vean obligados a depender del suministro a través de la red eléctrica convencional, debiendo señalarse que, por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguna otra invención que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta el equipo que aquí se preconiza.

Explicación de la invención

Así, el equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas que la invención propone se configura como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de forma taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados como idóneos, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen de lo ya conocido adecuadamente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

De forma concreta, pues, lo que la invención propone es un equipo generador de energía que se configura a partir de un contenedor marítimo transformado especialmente para albergar en su interior, durante el transporte del mismo, todos los elementos que conforman el equipo y, una vez instalado, servir como base de apoyo al campo de captación fotovoltaico que incorpora, ya que la energía eléctrica que genera para alimentar los sistemas de comunicaciones a que se destina es de origen solar.

Para ello, y como parte electrónica de potencia, el equipo cuenta, además de con una serie de módulos fotovoltaicos para la citada captación solar, los cuales se disponen oblicuamente cubriendo el contenedor fijados sobre una estructura metálica unida solidariamente al suelo y al contenedor, con, al menos, dos cargadores de baterías, un inversor bidireccional, un rectificador, un grupo de baterías y un grupo generador diésel.

Los módulos fotovoltaicos proporcionan del 60 al 85% de la energía necesaria para alimentar al sistema, en función de la potencia elegida, mientras que el resto es proporcionado por el grupo generador diésel.

Los cargadores de baterías se encargan de buscar el punto de máxima potencia de los módulos fotovoltaicos; el inversor bidireccional tiene la capacidad de convertir la corriente continua en alterna y viceversa, siendo el encargado de generar la energía eléctrica, tanto en corriente continua como en corriente alterna, además, gestiona el estado de carga de las baterías y gestiona la corriente que viene del grupo generador (sólo en el caso que sea necesario el arranque del generador, por días de lluvia y mala climatología).

Por su parte, las baterías se encargan de almacenar energía para proporcionar corriente al sistema durante las horas nocturnas, debiendo señalarse que el grupo generador sólo funciona cuando las condiciones climatológicas impiden el funcionamiento óptimo de los módulos fotovoltaicos. Así, cuando el grupo arranca (cosa que hace de forma automática) carga las baterías al nivel óptimo y también suministra la corriente necesaria para mantener estable el suministro de corriente continúa y alterna.

Por último el rectificador se encarga de estabilizar la tensión a 48 V (+-1 V), que es la tensión convencional de funcionamiento de los equipos de comunicaciones. Esta tensión se puede ajustar también a 12 o 24 V.

En cuanto a la configuración estructural del equipo, este parte, como se ha dicho, de un contenedor marítimo estándar de 20 pies, con la particularidad de que incorpora una doble puerta en la parte posterior del mismo, exactamente igual a la doble puerta ubicada en la parte delantera.

Pero, además, a dicho contenedor se le ha incorporado interiormente una cámara o habitáculo de paredes aislantes, del tipo que se instala en las cámaras frigoríficas (10 cm de poliuretano encerrado entre dos láminas de acero), contemplándose entre el contenedor y las paredes de dicho habitáculo un hueco de 7 cm, en cada cara, que ha sido cubierto por poliuretano inyectado resistente a altas temperaturas.

El citado habitáculo aislado térmicamente, en el que se disponen los elementos funcionales del equipo convenientemente dispuestos en diferentes armarios y/o salas independientes, deja un espacio libre en el contenedor que conforma un segundo habitáculo sin aislar reservado para el grupo generador, ya que éste no necesita estar aislado del exterior.

Hay que mencionar que tanto el contenedor como el habitáculo interno han sido perforados para instalar rejillas de ventilación e introducir pasos de cableado de exterior a interior, salida de gases del grupo generador, etc., habiéndose hecho todas estas transformaciones conforme a normativa para que el contenedor pueda viajar en barco como cualquier contenedor estándar.

Siguiendo con la invención, cabe destacar que el equipo está dotado de grupos de climatización que han sido diseñados especialmente para poder trabajar en condiciones extremas de temperatura y de humedad, buscando siempre la máxima eficiencia energética, para lo cual dichos el sistema dispone de la opción "free cooling" (enfriamiento libre) que, en función de la temperatura exterior y de las necesidades de temperatura interior, permite realizar ventilaciones en lugar de arrancar los grupos de clima. De esta forma conseguimos una climatización energéticamente mucho más eficiente.

Por otra parte, para su manejo y control, el equipo generador incorpora un sistema de control, que gestiona su funcionamiento, así como un sistema de monitorización remota.

Concretamente, el sistema de control gestiona los siguientes elementos:

Los equipos de potencia:

- Carga de baterías.

- Búsqueda del MPPT (punto de máxima potencia de carga óptima) de los paneles fotovoltaicos.

- Suministro de energía en alterna y alimentación de 48 V en DC.

El grupo generador:

- Arranque del grupo generador y carga de baterías a través del grupo generador en condiciones desfavorables de radiación solar.

El sistema de climatización:

- Alternancia entre los dos grupos climatizadores con que cuenta para...

 


Reivindicaciones:

1. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, del tipo que se incorpora en un contenedor (2) marítimo de dimensiones estándar y cuenta con módulos fotovoltaicos (14), caracterizado por el hecho de que

- el contenedor (2), que además de la doble puerta delantera (3) cuenta con una doble puerta trasera (4), exteriormente, está pintado con pintura de alto índice de reflexión, e interiormente, está dotado de un habitáculo aislado (5) térmicamente, alojando en armarios independientes dos cargadores de baterías (24), un inversor bidireccional (25) que genera energía eléctrica tanto de corriente continua como alterna, un rectificador (26) y un grupo de baterías (27), así como un equipo de potencia (28), un sistema de control y un sistema de monitorización, y de un segundo habitáculo sin aislar (8) donde incorpora un grupo generador diésel (9),

- y por el hecho de que los módulos fotovoltaicos (14) se fijan al contenedor (2) y al suelo incorporados en una estructura metálica (15), formada por vigas IPN verticales y travesaños tubulares, formando como campo solar una cobertura inclinada dispuesta de forma que, orientada hacia el sol, proporciona sombra al contenedor (2);

en que, para el transporte del equipo, dichos módulos (14) y dicha estructura (15) caben desmontados dentro del habitáculo aislado (5);

en que tanto el contenedor (2) como el habitáculo aislado (5) presentan perforaciones, para rejillas de ventilación (10), pasos de cableado (11), salida de gases (12) y admisión de aire (13) del grupo generador diésel (9), etc., realizadas conforme a normativa para que el contenedor (2) pueda viajar como cualquier contenedor estándar;

en que, además, el contenedor (2) comprende un sistema de climatización para el habitáculo aislado (5), un sistema contra incendios, un sistema de detección de H2 y un sistema para detectar la entrada de personal al contenedor (2);

y en que el citado sistema de control gestiona el equipo de potencia (28), el grupo generador diésel (9), el sistema de climatización, la ventilación forzada del sistema detector de Hidrógeno, el sistema contraincendios, etc., y el sistema de monitorización contempla una pantalla (41) para acceder a los datos integrada en el armario de control (39) donde se ubica el sistema de control, y conexión a internet para hacerlo de forma remonta a través de un programa de monitorización previsto para ello.

2. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el habitáculo aislado (5) está aislado térmicamente mediante de paredes aislantes (6) de poliuretano encerrado entre dos láminas de acero, contemplándose entre las paredes del contenedor (2) y dichas paredes aislantes (6) un hueco (7), de al menos 7 cm, cubierto con poliuretano inyectado resistente a altas temperaturas.

3. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la fijación al terreno del equipo se realiza mediante anclajes (16) que consisten en un cuerpo metálico cilíndrico embebido en zapatas de cimentación, estando formados por sendas carcasas semicirculares (17) y una base superior (18) la cual, para fijarse a los vértices inferiores del contenedor (2), incorpora bulones verticales (19) con un orificio (21) para roscado de tornillos (20) insertados en los huecos con que ya cuenta el contenedor (2); cuando se disponen en la parte central del contenedor (2) la base superior (18) incorpora una pieza guía (22); y para fijarse a las vigas IPN verticales de la estructura (15) la base superior (18) incorpora una pletina (23) orificada para su atornillado con la base plana prevista para ello soldada en dichas vigas.

4. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sistema de climatización está formado por dos grupos de climatización (29) instalados en la parte frontal del contenedor, junto a la puerta de acceso (30) al habitáculo aislado (5), y dispone de una opción para realizar ventilaciones mediante un ventilador (31).

5. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sistema contraincendios consta de, al menos, dos detectores de humo (32) dispuestos uno en el habitáculo aislado (5) y otro en el habitáculo sin aislar (8) del generador diésel (9), una centralita (33) colocada a la entrada del habitáculo aislado (5), dos indicadores luminosos (34) colocados en el exterior del contenedor (2), uno en la puerta delantera (3) y otro en la puerta trasera (4), así como una bombona de gas (35) en el habitáculo aislado (5) y un depósito de agua (36) para pulverizar agua en el generador diésel (9) situado en el habitáculo sin aislar (8) donde éste se encuentra.

6. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sistema de detección de H2 que comprende, al menos, un sensor de hidrógeno (37) previsto en el habitáculo aislado (5) que, en caso de que la concentración de hidrógeno alcance el 2%, activa la ventilación forzada a través del ventilador (31).

7. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sistema de detección de la entrada de personal al contenedor (2) consta de, al menos, un sensor magnético (38).

8. Equipo generador de energía mediante captación solar fotovoltaica, transportable y aplicable para alimentación eléctrica de sistemas de comunicación en instalaciones remotas, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, opcionalmente, incorpora un sistema de limpieza del campo solar dotado de control automatizado.


 

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