Pavimento inteligente y generador híbrido de eléctricidad.

1. Pavimento inteligente y generador híbrido de electricidad, caracterizado por combinar dos tecnologías diferentes, basadas en dispositivos o elementos pasivos y dispositivos o elementos activos.

2. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque las elementos pasivos son paneles fotovoltaicos estándares protegidos por un vidrio templado laminado en varias capas o plástico laminado flexible en varias capas, montándose éste en el eje longitudinal del carril de la vía (coincidiendo en el sentido de marcha).

3. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos pasivos también tomarán forma de pintura fotovoltaica aplicada sobre la capa de pisable o rodadura del pavimento.

4. Pavimento según reivindicación 2 y 3, caracterizada porque la capa superior de esos elementos incorporan en su superficie un tratamiento antideslizante que simula la rugosidad del pavimento tradicional.

5. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque los elementas activos podrán ser módulos electromecánicos o módulos con materiales piezoeléctricos encapsulados, los cuales quedarán instalados entre la base granular y la capa superficial pisable de dicho pavimento.

6. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente cuenta con un sistema de rectificación compuesto por varias unidades que corrige el potencial eléctrico generado.

7. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque se podrá instalar medios de iluminación constituidos por tiras de LED integradas y protegidos por elementos resistentes.

8. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema LED integrado será retroalimentado por la energía generada por las tecnologías insertadas en el pavimento (1, 2, 4).

9. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el potencial eléctrico generado por los módulos piezoeléctricos (4) se emplea como suministro del sistema de monitorización (5) de las variables de la vía.

10. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema es modular donde el material piezoeléctrico, los paneles fotovoltaicos y los materiales conductores están recubiertos con un impermeabilizante.

11. Pavimento según reivindicación 3, caracterizado porque la pintura fotovoltaica está compuesta de células solares orgánicas basadas nanopartículas de polímeros semiconductores disueltos en agua y mezclados con otras sustancias aglutinantes orgánicas o sintéticas.

Pavimento inteligente y generador híbrido de electricidad.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un nuevo tipo de pavimento (a base de mezclas de materiales como es el asfalto o el hormigón) aplicable a carreteras, aceras, plazas y demás vías de circulación de personas o vehículos capaz de generar electricidad a partir de dos fuentes distintas, con el fin de conseguir más producción de energía en la misma superficie donde se instalará la invención. Este nuevo dispositivo ha sido concebido en orden a numerosas y notables ventajas respecto a los pavimentos actuales.

La invención propuesta se encuadra dentro del sector técnico de la ingeniería civil, arquitectura, construcción de infraestructuras y energético. Este dispositivo a patentar combina todos esos sectores.

Antecedentes de la invención Hasta el momento no existe ningún pavimento a base de mezclas de materiales que sea capaz de generar electricidad a partir de dos fuentes o tecnologías diferentes. Si que es cierto que en la actualidad existen pavimentos que utilizan una sola fuente para generar electricidad, basada en materiales piezoeléctricos encapsulados que aprovechan el movimiento de los vehículos y personas para generarla. También existen baldosas que generan electricidad pudiendo utilizar una o 2 fuentes distintas: ya sea aprovechando el tráfico de las personas y vehículos; y a través de la inserción de células fotovoltaicas que aprovechan la radiación solar para generarla. Listado de antecedentes consultados: MU201300361, WO2013014631A2 y la WO2013186412A1.

La presente invención pretende mejorar los actuales pavimentos generadores de electricidad y así, poder combinar 2 tecnologías a la vez para poder generar más energía limpia. Este nuevo dispositivo es el primero que es híbrido.

Problema técnico planteado

Cuál será el principal problema en las grandes urbes?. El incremento del consumo de energía (electricidad, básicamente) . Cuál puede ser el elemento que más abunda en las ciudades?. Podríamos decir que junto a los pasos de peatones y semáforos, se encuentra las carreteras, las calles y plazas. Podemos mejorar su diseño, innovando e insertando un tipo de pavimento que genere electricidad, para que ayude a solucionar el problema antes planteado?. Podemos mejorar las especificaciones de este pavimento para que éste aporte más a la ciudadanía?. Creemos que si y este es el motivo de esta petición.

Queremos Innovar diseñando un nuevo concepto de pavimento: el Pavimento Inteligente y Generador Híbrido de Electricidad. Un pavimento que genera electricidad aprovechando el paso de las personas o vehículos y además, de los rayos de sol a través de células fotovoltaicas, ya sea en forma de paneles fotovoltaicos o pintura fotovoltaica aplicada en la superficie pisable. Este pavimento generará electricidad para un autoconsumo: generar electricidad para alimentar diferentes dispositivos de la calle o incluso, almacenarla mediante un sistema de baterías para poder ser ésta consumida con posterioridad, por ejemplo, durante la noche para alimentar las farolas de la calle donde está ubicado el paso de peatones. Esta nueva invención quiere ayudar a la gran demanda de electricidad en las ciudades, dando una solución viable, generándola aprovechando el tráfico de los vehículos, las personas y la energía del sol. Esta generación de electricidad se produciría de una manera limpia y sostenible, cuidando del medio ambiente.

Descripción de la invención

La presente invención (Pavimento Inteligente y Generador Híbrido de Electricidad) es innovador por ser una posible solución eficiente al problema técnico antes mencionado (aumento del consumo de electricidad) y por su integración en el medio (carretera y autovías por ejemplo) para generar energía limpia localmente e integrar un sistema de monitorización autónomo. Con este nuevo pavimento se mejorará las actuales infraestructuras, dándoles aún más valor: la generación de electricidad.

Este nuevo tipo de pavimento a base de mezcla de materiales es capaz de generar electricidad a partir de dos fuentes: la luz del sol y/o el tráfico de personas y vehículos (al pisar éstos sobre el pavimento en cuestión) . Este nuevo pavimento será, por lo tanto, mixto o híbrido ya que generará electricidad combinando las dos fuentes antes mencionadas. También incorporará un sistema de monitorización de variables que afectan a la vía, tales como: temperatura de la vía, detección de sobrecarga de vehículos, número de vehículos en circulación, clasificación de los vehículos, etc..... Este sistema estará compuesto por módulos piezoeléctricos o por sensores que serán alimentados por la energía generada por el sistema. Toda esta información recopilada por el sistema de monitorización será enviada a un portal informático vía wi-fi o radio.

Este dispositivo quedará totalmente integrado en la vía y no afectará al tráfico de los vehículos ni de los peatones.

Esta electricidad será tratada por equipos auxiliares y podrá ser almacenada para alimentar las farolas de la calle durante la noche, por ejemplo. Este dispositivo fomenta la generación local de electricidad: generar la electricidad y consumirla allí donde se necesita.

La generación de electricidad se basa en dos fuentes o tecnologías básicas: sistemas fotovoltaicos pisables en forma de paneles o pintura aplicada en la capa superior (sólo se necesita los rayos del sol para generar esa electricidad. Es una tecnología pasiva) y, módulos electromecánicos o piezoeléctricos que definen la otra fuente generadora (tecnología activa que necesita ser pisado para generar electricidad) .

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña la presente memoria descriptiva de unas figuras ilustrativas para comprender más fácilmente la innovación y ventajas del dispositivo objeto de la invención.

Ventajas de dicho dispositivo:

Con este dispositivo fomentamos un ahorro económico. Como hemos mencionado, a mayor tráfico mayor generación y cuanto más pesado, mejor. Por lo tanto después del periodo obligado de retorno de la inversión por la compra de este dispositivo, el propietario ahorra dinero ya que no deberá comprar electricidad. Se la genera él mismo. Con este pavimento se fomenta la Autogeneración para un Autoconsumo.

Con este dispositivo fomentamos la sostenibilidad en el proceso de generación de electricidad. Es un proceso social, ecológico y económico. Social porque los conductores con sus vehículos generan electricidad. Ecológico porque este dispositivo es una "solución verde". Es decir, se genera electricidad de una manera limpia ya que los vehículos tienden a ser cada vez menos contaminantes (eléctricos, de combustión o híbridos) . Y económico porque se produce en el mismo punto de consumo. No es necesaria una línea para transportar la electricidad desde la central eléctrica hasta el punto de consumo.

Con este dispositivo se fomenta el reciclaje ya que éste absorbe las vibraciones generadas por los vehículos al pasar por encima. Convertimos las molestas vibraciones y la transmisión del ruido a través del pavimento en electricidad. Cuanta mayor vibración, mayor número de vehículos circulen y mayor radiación solar incida en el pavimento, mayor será la generación de electricidad.

Aplicaciones: carreteras, plazas públicas, calles, autovías, autopistas, patios de escuela y pistas de deporte al aire libre, donde este nuevo pavimento sustituirá al actual.

Descripción de las figuras ilustrativas Fig. (1) : vista en perspectiva, donde podemos ver la localización de montaje de las tecnologías pasivas de generación de energía: en forma de panel solar fotovoltaico pisable (2) , montado en el eje longitudinal central del carril de la vía y de pintura fotovoltaica aplicada en el resto de la cara superior (1) .

Fig. (2) : vista en perspectiva, donde podemos ver la localización de montaje de las tecnologías pasivas de generación de energía: en forma de pintura fotovoltaica aplicada en toda la cara superior (1) .

Fig. (3) : sección longitudinal de la vía de circulación, donde podemos ver una forma de montar la tecnología activa

(4) en un pavimento tipo asfáltico o flexible (3) . También podemos observar la aplicación de la pintura fotovoltaica (1) y los módulos piezoeléctricos o sensores (5) que monitorizarán las variables a medir de la de la vía.

Fig. (4) : sección longitudinal de la vía de circulación, donde podemos ver una forma de montar la tecnología activa...

1. Pavimento inteligente y generador híbrido de electricidad, caracterizado por combinar dos tecnologías diferentes, basadas en dispositivos o elementos pasivos y dispositivos o elementos activos.

2. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos pasivos son paneles fotovoltaicos estándares protegidos por un vidrio templado laminado en varias capas o plástico laminado flexible en varias capas, montándose éste en el eje longitudinal del carril de la vía (coincidiendo en el sentido de marcha) .

3. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos pasivos también tomarán forma de pintura fotovoltaica aplicada sobre la capa de pisable o rodadura del pavimento.

4. Pavimento según reivindicación 2 y 3, caracterizado porque la capa superior de esos elementos incorporan en su superficie un tratamiento antideslizante que simula la rugosidad del pavimento tradicional.

5. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos activos podrán ser módulos electromecánicos o módulos con materiales piezoeléctricos encapsulados, los cuales quedarán instalados entre la base granular y la capa superficial pisable de dicho pavimento.

6. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente cuenta con un sistema de rectificación compuesto por varias unidades que corrige el potencial eléctrico generado.

7. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque se podrá instalar medios de iluminación constituidos por tiras de LED integradas y protegidos por elementos resistentes.

8. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema LED integrado será retroalimentado por la energía generada por las tecnologías insertadas en el pavimento (1, 2, 4) .

9. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el potencial eléctrico generado por los módulos piezoeléctricos (4) se emplea como suministro del sistema de monitorización (5) de las variables de la vía.

10. Pavimento según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema es modular donde el material piezoeléctrico, los paneles fotovoltaicos y los materiales conductores están recubiertos con un impermeabilizante.

11. Pavimento según reivindicación 3, caracterizado porque la pintura fotovoltaica está compuesta de células solares orgánicas basadas nanopartículas de polímeros semiconductores disueltos en agua y mezclados con otras sustancias aglutinantes orgánicas o sintéticas.