SISTEMA DE CONTROL, GESTIÓN Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA.

Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica,

especialmente de energía solar, que disponen de unos medios de adquisición de datos de los equipos productores de energía y unos medios de comunicación de la información obtenida con una central de control, estando constituido por una pluralidad de equipos (2) productores de energía eléctrica, que incorporan unos elementos (5) captadores de la energía, un control de producción (6), al menos un sensor vinculado (7), y una primera batería (8); una pluralidad de sensores autónomos (3), y; una central de control (1) con una segunda batería (10). Este sistema facilita la gestión del mantenimiento energético y su óptima eficiencia, mediante la información recopilada por los sensores vinculados a los equipos productores de energía y los sensores autónomos, para aprovechar la energía solar en la producción de energía eléctrica

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200930370.

Solicitante: MORENO ORDUÑA, CARLOS.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ZARAGOZA.

Inventor/es: MORENO ORDUÑA,CARLOS.

Fecha de Solicitud: 29 de Junio de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 10 de Febrero de 2012.

Clasificación PCT:

  • F24J2/40 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24J PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES (sustancias a este efecto C09K 5/00; motores u otros mecanismos para producir una potencia mecánica a partir del calor, véanse las clases apropiadas, p. ej. F03G para utilización del calor natural). › F24J 2/00 Utilización del calor solar, p. ej. colectores de calor solar (destilación o evaporación del agua utilizando calor solar C02F 1/14; aspectos de la cubierta del tejado relativos a los dispositivos colectores de energía E04D 13/18; dispositivos que producen una potencia mecánica a partir de energía solar F03G 6/00; dispositivos semiconductores especialmente adaptados para convertir la energía solar en energía eléctrica H01L 31/00; células fotovoltaicas [FV] que incluyen medios directamente asociados con la célula FV para utilizar energía calorífica H01L 31/0525; módulos FV que incluyen medios asociados con el módulo FV para utilizar la energía calorífica H02S 40/44). › Disposiciones de control.
  • H01L31/042 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicos (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).

Fragmento de la descripción:

Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica. Objeto de la invención La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, cuyo objetivo esencial es la creación de una red de comunicación inalámbrica mediante una pluralidad de sensores vinculados a los equipos productores de energía y unos sensores autónomos, permitiendo tener una transmisión de información entre todos los equipos productores de energía y sensores entre sí y con la central de control. Otro objetivo de la invención es facilitar la gestión del mantenimiento energético y su óptima eficiencia, mediante la información recopilada por los sensores vinculados a los equipos productores de energía y los sensores autónomos. Campo de aplicación En la presente memoria se describe un sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, de especial aplicación en aquellas instalaciones de producción de energías renovables, constituidas por una pluralidad de seguidores solares, para aprovechar la energía solar en la producción de energía eléctrica. Así, también es de aplicación en otras instalaciones de producción de energía renovable, tal como la eólica, en parques eólicos, constituidos por una pluralidad de aerogeneradores. Antecedentes de la invención Como es conocido, las energías renovables vienen experimentando un importante auge día a día, aumentando cada vez más la puesta en marcha de instalaciones que aprovechan la energía solar y la energía solar. Así, para el mejor aprovechamiento de la energía solar se utilizan dispositivos que orientan continuamente los captadores de energía al sol comúnmente denominados seguidores solares, implantando una pluralidad de ellos se consigue aumentar la producción de electricidad en las instalaciones. Actualmente, los sistemas de control de instalaciones de producción de energía eléctrica están basados únicamente en conseguir la correcta orientación de sus seguidores solares para que los paneles fotovoltaicos obtengan la mayor cantidad de energía solar durante el mayor tiempo posible. Esto lo consiguen mediante la incorporación, a cada seguidor solar y de manera independiente, de un controlador de motores para su orientación basado en un PLC (Controlador Lógico Programable) estándar de mercado, con una programación específica para que funcione como seguidor solar. La configuración y puesta en marcha de cada seguidor solar debe hacerse individualmente, uno por uno y con asistencia de personal técnico en la propia instalación. La instalación de producción de energía eléctrica puede estar constituida por varios seguidores solares esclavos en una disposición de grupo gobernada por un seguidor solar maestro e interconectados entre sí mediante bus cableado. Los datos de control para el posicionamiento, orientación, y protección contra inclemencias del tiempo de los seguidores solares, son obtenidos únicamente por la central o seguidor solar maestro encargados de la gestión. Por otra parte, las instalaciones de producción de energía eléctrica, actualmente en activo, poseen una serie de desventajas claramente destacables, tales como: única prioridad del seguidor solar: el posicionamiento y orientación de sus placas, sin tener en cuenta ni observar su eficiencia energética ni mantenimiento preventivo para la detección de fallos en su proceso inicial. cada seguidor solar incorpora para su control un costoso y nada eficiente PLC (Controlador Lógico Programable). la puesta en marcha de los seguidores solares se realiza individualmente y por personal técnico cualificado, resultando elevada tanto en tiempo como en coste. La disposición del grupo de seguidores es radial, existiendo un maestro o central y varios esclavos no independientes, asumiendo, con ello, un alto riesgo de un mal funcionamiento del equipo seguidor central o maestro, y, por consiguiente, la pérdida de posicionamiento y orientación de todos los demás seguidores solares. 2 ES 2 356 764 A1 la conexión entre los seguidores solares se realiza mediante un bus cableado, que ante una rotura o deterioro del mismo provocaría la pérdida de sincronización, orientación y posicionamiento correcto, así como inutilizaría la función individual de transmisión de averías o alarmas. la centralización en un solo punto de los datos, tanto de control como medioambientales (lluvia, viento, radiación solar, temperatura, etc.), provocan el desajuste entre seguidores para una instalación no homogénea debido a las características del terreno y las grandes distancias existentes entre el primer seguidor y el último. Descripción de la invención En la presente memoria se describe un sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, siendo de utilidad en las instalaciones de producción de energía renovable y más especialmente de energía solar, disponiendo de unos medios de adquisición de datos de los equipos productores de energía y unos medios de comunicación de la información obtenida con una central de control, de forma que el sistema se constituye por: una pluralidad de equipos productores de energía eléctrica, cuyos equipos incorporan: unos elementos captadores de la energía natural base; un control de producción; una primera batería, y; al menos, un sensor vinculado; una pluralidad de sensores autónomos, y; una central de control con una segunda batería y, al menos, un sensor vinculado, transmitiendo la información obtenida por una red inalámbrica de comunicación entre los distintos componentes del sistema y con posibilidad de acceso a internet a través de la central de control. La pluralidad de sensores inalámbricos vinculados a los equipos productores de energía adquieren diferentes parámetros para su transmisión al control de producción al que están vinculados, así como a otros sensores vinculados y/o autónomos y a la central de control. Así, la central de control gestiona los datos que le han sido comunicados y, en función de ellos, actúa sobre los equipos productores de energía para su control, gestión y mantenimiento preventivo. Los equipos productores de energía incorporan un dispositivo antirrobo, con objeto de evitar hurtos de diferentes componentes de los equipos productores de energía, tales como, por ejemplo, las placas solares fotovoltaicas si se trata de una instalación de aprovechamiento de la energía solar. La pluralidad de sensores inalámbricos vinculados a los equipos productores de energía y a la central de control obtienen diferentes parámetros y funciones para su transmisión a la central de control para su tratamiento, en orden a transmitir información para actuar sobre los equipos productores de energía para su control y gestión. Asimismo, la pluralidad de sensores inalámbricos autónomos de distintos parámetros y funciones comunicados directamente al canal de comunicaciones inalámbrico, transmiten información a la central de control para su tratamiento, en orden a transmitir información para actuar sobre los equipos productores de energía para su control y gestión. De esta forma, se permite detectar fallos en su fase inicial con lo cual se podrá prevenir averías y planificar con adelanto la sustitución de componentes para no interrumpir la producción de energía. La incorporación a la central de control de una conexión de internet, fija o móvil, para habilitar el control, gestión y traspaso de datos de la instalación a distancia y desde cualquier parte de la geografía terrestre. En una ejecución preferente de la invención, los equipos productores de energía son seguidores solares y los elementos captadores de la energía natural a transformar son paneles fotovoltaicos. Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención. 3 Breve descripción de los diseños ES 2 356 764 A1 Figura 1. Muestra una vista esquemática de una instalación productora de energía cuyos equipos productores incorporan los elementos captadores de la energía natural a transformar, un control de producción y unos sensores vinculados a ellos, disponiendo la instalación de unos sensores autónomos que mediante una red inalámbrica envían la información entre los diferentes componentes del sistema. Descripción de una realización preferente A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, siendo de utilidad en las instalaciones de producción de energía renovable y más especialmente de energía solar, disponiendo de unos medios de adquisición de datos de los equipos productores de energía y unos medios de comunicación de la información obtenida con una central de control, caracterizado porque el sistema se constituye por: una pluralidad de equipos (2) productores de energía eléctrica, cuyos equipos (2) incorporan: unos elementos (5) captadores de la energía natural base; un control de producción (6); al menos, un sensor vinculado (7), y; una primera batería (8); una pluralidad de sensores autónomos (3), y; una central de control (1) con una segunda batería (10) y, al menos, un sensor vinculado (7), transmitiendo la información obtenida por una red inalámbrica (4) de comunicación entre los distintos componentes del sistema y con posibilidad de acceso a internet (11) a través de la central de control (1). 2. Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la pluralidad de sensores inalámbricos vinculados (7) a los equipos (2) productores de energía y a la central de control (1) obtienen diferentes parámetros y funciones para su transmisión a la central de control (1) para su tratamiento, en orden a transmitir información para actuar sobre los equipos (2) productores de energía para su control y gestión. 3. Sistema de control y gestión de instalaciones de producción de energía eléctrica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la pluralidad de sensores inalámbricos autónomos (3) de distintos parámetros y funciones comunicados directamente al canal de comunicaciones inalámbrico (4), transmiten información a la central de control (1) para su tratamiento, en orden a transmitir información para actuar sobre los equipos (2) productores de energía para su control y gestión. 4. Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la central de control (1) gestiona los datos del canal de comunicación inalámbrico (4) y actúa sobre los equipos (2) productores de energía para su control y gestión. 5. Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque los equipos (2) generadores de energía incorporan un dispositivo antirrobo (9) inalámbrico que ante un hurto envía una comunicación a la central de control (1). 6. Sistema de control, gestión y mantenimiento preventivo de instalaciones de producción de energía eléctrica, según reivindicación 1ª, caracterizado por la incorporación a la central de control (1) de una conexión de internet (11), fija o móvil, para habilitar el control, gestión y traspaso de datos de la instalación a distancia y desde cualquier parte de la geografía terrestre. 6 ES 2 356 764 A1 7 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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