DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO.

Dispositivo de control dinámico de iluminación en espacios cerrados para optimizar y reducir el consumo energético,

que comprende unidad de control central (5) con procesador, unidades de control local (2) conectadas a sensores de luz (1) asociados a las fuentes de luz (3) para transmitir información hacia la unidad de control central y transmitir sus consignas hacia las fuentes de luz; y sensores de posición (4). Una unidad de control de posición (6) gestiona múltiples sensores de posición (4), sirviendo de enlace con la unidad de control central (5) comunicándose mediante bus de datos. Los sensores de posición (4) son activos, pasivos o virtuales, constituidos por dispositivos que se pueden o no llevar encima con comunicación por radio con la unidad de control de posición (6) o directamente con la unidad de control central (5) y que permiten modificar o no el nivel óptimo de iluminación deseado.

Dispositivo de control dinámico de iluminación en espacios cerrados para optimizar y reducir el consumo energético

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo de control dinámico de iluminación en espacios cerrados para optimizar y reducir el consumo energético, aportando a dicha función notables ventajas, aparte de otras inherentes a su innovadora constitución y organización, que se describirán en detalle más adelante y que suponen una destacable mejora frente a otros sistemas actualmente conocidos en el estado de la técnica para el mismo fin.

Más en particular, la invención se centra en un dispositivo de control dinámico de iluminación cuyo objetivo principal es reducir el consumo energético de los sistemas de iluminación de espacios cerrados, sobre todo en aquellos que dispongan de fuentes de luz distribuidas de forma regular y que pueden contar también con iluminación exterior. Es especialmente adecuado en oficinas, salas de reuniones o de conferencias donde se realicen actividades que requieran de un nivel de iluminación óptimo para la lectura y en las que la posición ocupada por las personas pueda cambiar en distintos momentos. También es altamente adecuado en espacios de grandes dimensiones frecuentados por una baja densidad de personas, como párquines subterráneos.

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 e instalación de dispositivos y sistemas de control electrónico, centrándose particularmente en los destinados a control de la iluminación eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, la crisis energética y el impacto en el medio ambiente de la generación de energía eléctrica han motivado en la última década un creciente interés por los sistemas de ahorro energético de todo tipo.

En especial la iluminación ha estado sometida a una mejora constante de la eficiencia, y por consiguiente del ahorro energético, debido al peso que tiene en el consumo total de electricidad.

Las técnicas para el ahorro, van desde la mejora de la eficiencia en la propia bombilla hasta los métodos de gestión y control, pasando por el aprovechamiento de la luz solar mediante el uso de sistemas combinados.

En la patente [ES 2 072 800] se describe un sistema de regulador de intensidad de arco de tubos fluorescentes que permite variar la cantidad de luz emitida por el tubo de acuerdo con una señal de control manual o automática. La finalidad del mismo es reducir el consumo eléctrico en aquellos espacios donde exista aportación de luz exterior o bien donde la intensidad de la iluminación sea excesiva. A su vez, con este sistema se puede reducir entre un 30 y un 42 por ciento de la potencia de arranque de los tubos.

En la patente [ES 2 317 603] se presenta un sistema para el ahorro de energía eléctrica en módulos de iluminación mediante el aprovechamiento de la persistencia de la visión humana. Brevemente el sistema consiste en que cuando se activa el modo de ahorro, al módulo de iluminación se le aplican alternativamente dos corrientes, la primera es la nominal y la segunda es inferior a la anterior e igual a la mínima necesaria para mantener la fuente de luz en funcionamiento. La frecuencia de conmutación entre estas dos corrientes es lo suficientemente alta como para que el ojo humano no la pueda apreciar, dando así la sensación de que la intensidad de la fuente de luz ha disminuido. Esta técnica es aplicable a distintos tipos de fuentes de luz.

En la patente [ES 1 058 890 U] se describe un sistema de ahorro energético para habitaciones de hotel. El sistema tiene un módulo central que va instalado en el cuadro eléctrico de la habitación y que como mínimo controla el encendido y apagado de la iluminación y del aire acondicionado. Como entradas para el control se incorporan el tarjetero y detectores de abertura de puertas y ventanas exteriores. También puede incorporar otro tipo de sensores como presencia, humos, etc... y temporizadores. El objetivo del programa de control es el de reducir el consumo eléctrico de la iluminación y del aire acondicionado cuando la habitación está vacía y también del aire acondicionado cuando hay abiertas puertas o ventanas exteriores.

En la patente [ES 2 081 205] se describe un sistema de control de parámetros domésticos polimórfico cuyo objetivo es adecuar el consumo energético de los diferentes sistemas, iluminación, calefacción y otros electrodomésticos conectables a la red, a los diferentes valores de ocupación por parte de las personas. Este control modifica su modo de regulación en función de un conjunto de valores de emergencia y de unos valores de utilización de energía.

En la patente [ES 2 154 040] se describe un sistema de control para viviendas que tiene no solo en cuenta la presencia de las personas en las distintas habitaciones sino también su actividad. De esta forma el sistema es capaz de prever la activación de los distintos sistemas domésticos compensando por ejemplo las inercias térmicas en el sistema de climatización. A la vez también es capaz de adecuar el control en el caso de que cambien los usos de las distintas habitaciones e incluso los regímenes horarios de las personas sin necesidad de una modificación manual de la configuración.

La patente que tiene más puntos en común con la invención que se propone es la [ES 2 050 095 T3], que presenta un sistema de regulación de medios de iluminación que combina fuentes de luz artificial y natural con el fin de reducir el consumo energético. El sistema combina también medios de ocultación que permiten ahorrar energía térmica. En el lazo de regulación se incluyen sensores de luz que pueden comunicarse por distintos medios con la unidad central y que se pueden distribuir en distintos puntos de la sala de forma que garanticen un nivel de iluminación óptimo en los puntos donde están ubicados los sensores. El programa de control regula los niveles de iluminación de acuerdo con la información captada por los sensores de luz, la distribución horaria y otros parámetros de ajuste que incluyen consignas modificadas manualmente.

Sin embargo, a diferencia de lo que la presente invención propone, no tiene en consideración la posición ocupada por las personas en cada momento, por lo que no es capaz de adaptar las condiciones de iluminación en función de las posiciones ocupadas por las mismas y, por lo tanto, no es capaz de reducir el consumo de aquellas zonas donde no sea necesaria una iluminación óptima para la lectura.

No se observa, pues, que ninguna de las invenciones y patentes anteriores, tomadas por separado o en combinación, describa un dispositivo de características técnicas, estructurales y constitutivas como el que describe la presente invención, según se reivindica.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, el dispositivo de control dinámico de iluminación en espacios cerrados para optimizar y reducir el consumo energético que la presente 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 alcanza satisfactoriamente el objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y lo distinguen de lo ya conocido convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo.

Antes de pasar a describir concretamente la configuración del dispositivo de la invención, conviene señalar que, para que pueda funcionar adecuadamente, los focos de luz del espacio en el que se aplica para controlar el consumo de la iluminación deben incorporar un sistema de regulación de intensidad que permita variar la cantidad de luz emitida de acuerdo con una consigna digital. Este tipo de sistemas existen en la actualidad como por ejemplo el Digital Addressable Lighting Interface (DALI) norma [DIN IEC 60929].

Por otra parte, cabe recordar que en los espacios de trabajo, como son las oficinas, salas de reuniones o de conferencias, se requiere un nivel de iluminación óptimo de acuerdo con la normativa de seguridad y ergonomía [UNE-EN-12464-1] para realizar actividades de lectura y escritura, de 500 lux, que es superior al utilizado como iluminación ambiente, que es de 200 lux.

Con los sistemas actuales, el cumplimiento de esta normativa obliga a garantizar este nivel óptimo en todo el espacio, con independencia del número y distribución de las personas presentes. Esto supone un derroche de energía considerable, sobre todo si se tiene en cuenta...

1. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO que, siendo del tipo que incorpora medios de control central conectados a sensores de luz para regular las fuentes de luz, está caracterizado porque comprende una unidad de control central (5) constituida por una unidad con procesador capaz de ejecutar un algoritmo de control de las fuentes de luz (3) de, al menos, una sala (7) ; diversas unidades de control local (2) constituidas por un módulo con microcontrolador capaces de comunicarse con la unidad de control central (5) , estando conectadas a sensores de luz

(1) asociados a cada una de las fuentes de luz (3) y capacitados para transmitir información desde los sensores de luz hacia la unidad de control central así como para transmitir las consignas del nivel de iluminación de la unidad de control central hacia las fuentes de luz; y una pluralidad de sensores de posición (4) capacitados para proporcionar a la unidad de control central (5) información sobre las posiciones donde deben garantizarse los niveles óptimos de iluminación.

2. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1, caracterizado porque incorpora una unidad de control de posición (6) capaz de gestionar múltiples sensores de posición (4) , sirviendo de enlace entre ellos y la unidad de control central (5) .

3. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque la unidad de control central (5) se comunica mediante un bus de datos con la unidad de control de posición (6) , de la que recibe la información de los sensores de posición (4) , y con las unidades de control local (2) , de las que recibe la información de los sensores de luz (1) y envía las consignas a cada fuente de luz (3) .

4. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque los sensores de posición (4) son sensores de posición activos y consisten en dispositivos para llevar encima del tamaño de un lápiz de memoria, dotados de comunicación por radio con la unidad de control de posición (6) y de botones para modificar el nivel óptimo deseado de iluminación.

5. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque los sensores de posición (4) son sensores de posición activos y consisten en dispositivos para llevar encima del tamaño de un lápiz de memoria, dotados de comunicación por radio con la unidad de control de posición (6) y de conexión a puerto USB para modificar el nivel óptimo deseado de iluminación.

6. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque los sensores de posición (4) son sensores de posición pasivos y consisten en dispositivos para llevar encima del tamaño de un lápiz de memoria, dotados de comunicación por radio con la unidad de control de posición (6) .

7. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de posición (4) son sensores de posición pasivos y consisten en un sensor de gran área, por ejemplo una moqueta sensible a la presión, dotada de electrónica de control para enviar información directamente a la unidad de control central (5) .

8. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de posición (4) son sensores de posición virtuales que consisten en anotaciones incorporadas en el programa de la unidad de control central que indican posiciones fijas, previamente establecidas y programables, donde se desea garantizar la iluminación óptima.

9. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la unidad de control central (5) está ubicada en el interior de la, al menos una, sala (7) que controla.

10. DISPOSITIVO DE CONTROL DINÁMICO DE ILUMINACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS PARA OPTIMIZAR Y REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la unidad de control central (5) está ubicada en el exterior de la, al menos una, sala (7) que controla.