Dispositivo de control para un consumidor eléctrico.

Dispositivo de control para el control de la potencia de un consumidor eléctrico (5,

6), en particular de un aparato electrodoméstico o de un grupo de construcción de un aparato electrodoméstico, con al menos un sensor (11) y un medio de procesamiento (12) para la comparación de un parámetro registrado por el sensor (11) con una previsión y para influir sobre la potencia del consumidor con la ayuda del resultado de la comparación, en el que el al menos un sensor (11) es un sensor de tensión para la detección de una tensión de la red, caracterizado porque el medio de procesamiento (12) está instalado para reconocer patrones (13, 14) periódicos en el ciclo de tiempo de la tensión de la red, con la ayuda de un patrón (13, 14) reconocido pronosticar un resultado futuro de la comparación y cuando el resultado de la comparación dice que existen primeras condiciones previas para una reducción de la potencia (S12), establece en un instante actual que existen las primeras condiciones previas para la reducción de la potencia (S15).

Dispositivo de control para un consumidor eléctrico La invención se refiere a un dispositivo de control para el control de la potencia de un consumidor eléctrico, en particular de un aparato electrodoméstico o de un grupo de construcción de un aparato electrodoméstico.

Los aparatos electrodomésticos disponen convencionalmente de un dispositivo de control incorporado, que controla la potencia de un compresor de refrigerante con la ayuda de la temperatura medida en una cámara de almacenamiento del aparato de refrigeración. Los dispositivos de control de otros aparatos electrodomésticos, como por ejemplo de lavavajillas, de lavadoras o similares, representan esencialmente una interfaz de usuario, a través de la cual un usuario puede seleccionar y poner en marcha una función de la máquina o un programa que debe ser ejecutado por la máquina. Ya se han propuesto también interconectar aparatos electrodomésticos con dispositivos de control externos a través de una red digital, para dar de esta manera al usuario la posibilidad de controlar aparatos en su domicilio a distancia.

La aportación creciente de fuentes regenerativas, no disponibles constantemente como por ejemplo energía eólica y energía fotovoltaica al suministro de corriente público conduce a problemas considerables en la regulación de la red. Puesto que la cantidad de la potencia eléctrica disponible en estas fuentes no se puede pronosticar de manera fiable, o bien debe adaptarse a corto plazo la potencia obtenida de otras fuentes, para que la potencia disponible, en general, en la red corresponda a las necesidades de los consumidores, o debe actuarse a corto plazo sobre la demanda por parte de los consumidores, para adaptarla a la oferta. Las técnicas a este respecto se discuten ampliamente en este momento bajo el concepto "Smart Grid". Todas las técnicas presuponen la existencia de una instalación de control, que está en condiciones tanto de comunicarse con los generadores como también con los consumidores de energía eléctrica e influir sobre la potencia cedida o bien consumida por ellos, Para coordinar la oferta y la demanda entre sí de acuerdo con la potencia eléctrica. Para que se pueda implementar con éxito una Smart Grid, debe prepararse de acuerdo con ello por parte de los proveedores de corriente una instancia de control, que está en condiciones de comunicarse con los consumidores para influir sobre su consumo de potencia, antes de que los aparatos eléctricos, que pueden funcionar como consumidores inteligentes en una Smart Grid sean lanzados al mercado. No obstante, aunque existen instancias de control adecuadas, los aparatos aptos para Smart Grid solamente son distribuidos en el campo poco a poco, sustituyendo a los aparatos antiguos, de manera que los sobrecostes previsibles para las interfaces de comunicación necesarias en los aparatos nuevos podrían representar todavía un obstáculo para la distribución.

Se conoce a partir del documento WO2011/006828 un dispositivo de control para un consumidor eléctrico, que supervisa la frecuencia de una tensión de alimentación y regula la potencia del consumidor, cuando una desviación de la frecuencia respecto de un valor teórico indica una carga demasiado alta de la red de suministro. Las desviaciones de la frecuencia solamente pueden aparecer de manera unitaria sobre toda la extensión de la red de suministro. Por lo tanto, puede aparecer el caso de que una carga demasiado alta, que conduce en una región de la red a un consumo de tención y como consecuencia de ello a pérdidas elevadas de potencia, se compensa a través de un estrangulamiento de la potencia en otra región, de manera que la energía eléctrica debe transportarse bajo pérdidas desde la región con consumo estrangulado a la región con consumo alto, pero permaneciendo las pérdidas de potencia en la región con consumo alto inalteradas altas. La medida, en la que una desviación de la frecuencia conduce a un estrangulamiento del consumo en la red, no depende de la medida en que la demanda de potencia exceda a la oferta, sino del número de los consumidores con potencia controlable con la ayuda de la frecuencia de la red. Cuando su número es alto, una desviación de la frecuencia de la red puede conducir a un estrangulamiento tan fuerte del consumo que la oferta exceda a la demanda y se desestabilice la red en su conjunto.

El documento GB 2 426 878 A describe un dispositivo para el control de un aparato eléctrico en una red de corriente, que supervisa de la misma manera la frecuencia de la red para evaluar la carga de la red de corriente con la ayuda e sus oscilaciones y para descargar la red a través de un control adaptado a esta carga del consumo de energía del aparato. Puesto que la carga se modifica en el transcurso del día, se propone que el dispositivo reconozca modificaciones de la carga en el transcurso del funcionamiento y varía a lo largo del día los umbrales para oscilaciones de la frecuencia, durante cuyo exceso el dispositivo estrangula el consumo del aparato, de acuerdo con estas modificaciones.

El documento US 7 242 114 B1 describe un dispositivo para el control de un aparato eléctrico en una red de corriente, que supervisa la tensión de la red y desconecta consumidores conectados en el caso de que no se alcance un valor límite de la tensión.

Una subida o bajada de la potencia en función del estado de la red de suministro de un consumidor eléctrico solamente es aceptable, naturalmente, por su usuario en la medida en que no perjudica la función esperada del consumidor como por ejemplo la refrigeración de productos alimenticios almacenados en un aparato de refrigeración. El cometido de la invención es, por lo tanto, crear un dispositivo de control, que reduce al mínimo las repercusiones de una reducción de la potencia sobre la función de un consumidor afectado por ello.

El cometido se soluciona por medio de un dispositivo de control con las características de la reivindicación 1. Puesto que el dispositivo de control reduce la potencia del consumidor oportunamente antes de que aparezcan presumiblemente las condiciones para una reducción de la potencia, posibilita al consumidor, por ejemplo, refrigerar de antemano o hacer ejecutar más rápidamente temporalmente un programa seleccionado planificado como normal, de manera que en el instante del pronóstico se puede reducir realmente la potencia del consumidor, sin que se perjudique su función esperada.

La previsión se define de manera más conveniente en forma de un umbral, y el medio de procesamiento está instalado para establecer que existen primeras condiciones previas para una reducción de la potencia del consumidor, cuando la tensión medida por el sensor está por encima del umbral y/o que existen primeras condiciones previas para una reducción de la potencia, cuando la tensión medida está por debajo del umbral. Si se realiza realmente una elevación o una reducción de la potencia en presencia de las primeras condiciones previas, se puede hacer depender, además, de segundas condiciones. Cuando el medio de procesamiento evalúa la presencia de las primeras condiciones previas tanto para la elevación como también para la reducción, entonces el umbral para la reducción puede ser diferente de manera más conveniente del umbral para la reducción para evitar una conmutación de vaivén innecesaria.

Una orientación del dispositivo de control a la tensión de la red tiene especialmente la ventaja de que posibilita un control de la potencia geográficamente muy despejado. En el caso extremo, tal dispositivo de control puede controlar, por ejemplo, al menos uno de varios consumidores electros asegurados en común en una vivienda privada. Cuando esta pluralidad de consumidores están en funcionamiento en común, la caída de la tensión en su línea de suministro común es más alta que cuando solamente está en funcionamiento un consumidor individual. Cuando el dispositivo de control reconoce esto a través de una comparación de la tensión de suministro eléctrico con un umbral predeterminado adecuadamente y en base a ello establece que existen las primeras condiciones previas para una reducción de la potencia, puede tomar la decisión - dado el caso, teniendo en cuenta las segundas condiciones - de que se reduzca realmente la potencia. De esta manera, se reduce la caída de la tensión sobre la línea de suministro, y no sólo se pueden disipar los picos de demanda de esta manera, sino que se pueden evitar también pérdidas de potencia. A la inversa, el dispositivo de control puede establecer a través de la comparación del umbral - establecido a tal fin eventualmente sobre otro valor - si los consumidores vecinos están precisamente desconectados y en caso afirmativo, establecer que el instante es favorable para reducir la potencia... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de control para el control de la potencia de un consumidor eléctrico (5, 6) , en particular de un aparato electrodoméstico o de un grupo de construcción de un aparato electrodoméstico, con al menos un sensor (11) y un medio de procesamiento (12) para la comparación de un parámetro registrado por el sensor (11) con una previsión y para influir sobre la potencia del consumidor con la ayuda del resultado de la comparación, en el que el al menos un sensor (11) es un sensor de tensión para la detección de una tensión de la red, caracterizado porque el medio de procesamiento (12) está instalado para reconocer patrones (13, 14) periódicos en el ciclo de tiempo de la tensión de la red, con la ayuda de un patrón (13, 14) reconocido pronosticar un resultado futuro de la comparación y cuando el resultado de la comparación dice que existen primeras condiciones previas para una reducción de la potencia (S12) , establece en un instante actual que existen las primeras condiciones previas para la reducción de la potencia (S15) .

2. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la previsión es un umbral, y porque el medio de procesamiento (12) está instalado para establecer que existen primeras condiciones previas (S3) para una reducción (S2, S15) de la potencia del consumidor (5, 6) , cuando la tensión de la red registrada por el sensor está por encima del umbral y/o que existen primeras condiciones previas para una reducción de la potencia, cuando la tensión registrada de la red está por debajo del umbral.

3. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la previsión es un intervalo, y porque el medio de procesamiento está instalado para establecer que existen primeras condiciones previas para la reducción de la potencia del consumidor (5, 6) , cuando la tensión de la red registrada por el sensor (11) está en el intervalo y/o existen condiciones previas para una reducción de la potencia cuando la tensión de la red registrada está fuera del intervalo.

4. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la influencia de la potencia comprende una conexión y/o desconexión (S2, S5, S15, S21) del consumidor.

5. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la influencia de la potencia comprende una conmutación entre fases de potencia no insignificantes del consumidor.

6. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos un segundo sensor para la detección de un parámetro interno (7) del consumidor, y el medio de procesamiento (12) está instalado, además, para efectuar la influencia de la potencia teniendo en cuenta el parámetro interno (7) .

7. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el consumidor es un compresor de un aparato de refrigeración (5) y el parámetro interno es la temperatura (T) de una cámara de almacenamiento del aparato de refrigeración (5) .

8. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el consumidor está instalado para realizar un cometido predeterminado hasta la expiración (16) de un periodo de tiempo predeterminado y la influencia de la potencia es una conexión del consumidor oportunamente antes de la expiración (16) del periodo de tiempo.

9. Dispositivo de control de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el consumidor es un lavavajillas, una lavadora, una secadora de ropa o una cocina automática.

10. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está integrado con el consumidor (5) controlado en una unidad de construcción.

11. Dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el medio de procesamiento (12) está alojado, al menos en parte, en una unidad de construcción separada del consumidor (5) .

12. Aparato electrodoméstico, en particular aparato de refrigeración doméstico, caracterizado por un dispositivo de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.