BR102019023926A2

BR102019023926A2 - electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels

Info

Publication number: BR102019023926A2
Application number: BR102019023926-3A
Authority: BR
Inventors: Alex Souza Menezes
Original assignee: Ytek Indústria De Equipamentos Eletrônicos - Eireli
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2021-05-25

Abstract

Referida inovação é um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares, possibilitando automatizar o controle de temperatura sem a necessidade de utilização de fios ou cabos para levar os dados do distante sensor(10) até a central(2), além de comandar filtragem, cascata dentro de outras funções, integrando essas ditas funções a uma agenda de eventos que ficam salvos por anos, sem que haja necessidade de ajuste no relógio ou calendário, mesmo com falta de energia da rede ; tudo isso, através do uso de um aplicativo de celular ou similar, conectado, por rede sem fio (wireless) em dispositivos e sensores apropriados que atuam de forma solidária em todo o sistema, como também, que os sinais de comutação entre a unidade sensora sem fio, que mede a temperatura nas placas solares, e a unidade controladora central, que mede a temperatura da piscina, não necessitem interligação por fiação elétrica.

This innovation is an electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels, enabling the automation of temperature control without the need to use wires or cables to carry the data from the distant sensor(10) to the central (2), in addition to commanding filtering, cascading into other functions, integrating these functions to an event schedule that is saved for years, without the need to adjust the clock or calendar, even with a power outage; all of this, through the use of a cell phone or similar application, connected by wireless network to appropriate devices and sensors that act in solidarity throughout the system, as well as the switching signals between the sensor unit wireless, which measures the temperature on the solar panels, and the central controller unit, which measures the temperature of the pool, do not require interconnection by electrical wiring.

Description

ELECTRONIC RADIO CONTROLLER FREQUENCY OF MANAGEMENT PROCEDURES AND FUNCTIONS FOR POOLS HEATED BY SOLAR PANELS

[001] A presente invenção se refere a um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares, que possibilita automatizar o controle da temperatura e da filtragem da piscina, além de outras funções e agenda de eventos, sendo que, os comandos são acionados através de um aplicativo de celular ou similar, conectado por rede sem fio (wireless) em dispositivos e sensores apropriados, os quais atuam de forma solidária em todo o sistema.[001] The present invention refers to an electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels, which makes it possible to automate the control of temperature and filtering of the pool, in addition to other functions and schedule of events, the commands are activated through a cell phone application or similar, connected by wireless network to appropriate devices and sensors, which act in solidarity throughout the system.

[002] Dita invenção envia sinais por rádio frequência entre as unidades denominadas “Sensor’ e “Central” os parâmetros pré-definidos ou escolhidos pelo usuário, de qualquer local assistido por sinal de rádio frequência, dispensando a ação humana direta para a realização de tarefas.[002] Said invention sends signals by radio frequency between the units called "Sensor' and "Central" the parameters pre-defined or chosen by the user, from any location assisted by a radio frequency signal, dispensing with direct human action to carry out tasks.

[003] É de conhecimento do estado da técnica a existência de sistemas de aquecimento de piscinas com águas advindas de dispositivos de aquecimento d’água por energia solar, os quais são controlados por aparelhos portáteis e programação específica, acarretando flexibilidade no seu uso e economia substancial de energia elétrica da rede pública.[003] It is known in the state of the art the existence of swimming pool heating systems with water coming from water heating devices using solar energy, which are controlled by portable devices and specific programming, resulting in flexibility in their use and economy substantial amount of electricity from the public grid.

[004] Sabe-se, de igual modo, que todo sistema de aquecimento d’água de piscina por dispositivos solares necessita de componentes de controle e de sensação térmica, os quais necessitam possuir fiações apropriadas de interconexão para transmissão de sinais e informações térmicas ou outros dados, para iniciar e finalizar funções programadas.[004] It is also known that every swimming pool water heating system by solar devices needs control and thermal sensation components, which need to have appropriate interconnection wiring for transmission of thermal signals and information or other data, to start and end programmed functions.

[005] Ocorre que tais modelos possuem grande dificuldade de programação e, principalmente, na instalação da fiação pertinente, que faz toda comunicação do sistema como um todo, sendo assim, o risco de problemas e falhas é alto, trazendo dificuldades na utilização dos atuais modelos de mercado.[005] It turns out that such models have great difficulty in programming and, especially, in the installation of the relevant wiring, which makes all the communication of the system as a whole, therefore, the risk of problems and failures is high, bringing difficulties in the use of current market models.

[006] Pensando nas dificuldades de instalação e utilização dos atuais modelos de controladores de piscinas com aquecimento solar é que foi desenvolvido um controlador eletrônico por rádio frequência que está embasado em um termostato digital que comanda uma bomba de circulação, através da detecção de diferencial de temperatura, por sensores térmicos, entre o coletor solar e a tubulação de recirculação da piscina.[006] Thinking about the difficulties of installation and use of current models of controllers for swimming pools with solar heating, an electronic radio frequency controller was developed that is based on a digital thermostat that controls a circulation pump, through the detection of differential temperature, by thermal sensors, between the solar collector and the pool's recirculation piping.

[007] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares em que os supracitados sensores térmicos transmitam as informações para a central de funções e comandos, através de sistema sem fio (wireless), permitindo instalar os ditos sensores diretamente no coletor solar e tubos de aspiração da piscina, sem utilização de fiação elétrica ou específica para tal sistema, evitando uso de cabos aparentes ou tendo de ocultá-lo com eletrodutos aparentes ou dispostos de forma subterrânea.[007] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic controller by radio frequency of management procedures and functions for pools heated by solar panels in which the aforementioned thermal sensors transmit the information to the functions and commands center, through a system without wire (wireless), allowing the installation of said sensors directly on the solar collector and pool suction tubes, without the use of electrical or specific wiring for such system, avoiding the use of visible cables or having to hide it with visible or arranged conduits underground.

[008] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares que dispõe de saídas auxiliares, associadas ao relógio e a uma agenda de eventos, onde é possível realizar a filtragem da piscina em horários pré-definidos, controlar a iluminação, cascata etc.[008] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels that have auxiliary outputs, associated with the clock and an event schedule, where it is possible to carry out the filtering the pool at pre-set times, controlling lighting, waterfall etc.

[009] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares que possui funções que evitam o superaquecimento e o congelamento da água no coletor solar.[009] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels that have functions that prevent overheating and freezing of water in the solar collector.

[010] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares que possui controle de acesso aos parâmetros de configuração.[010] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels that have access control to the configuration parameters.

[011] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares em que o módulo de comunicação com o celular fica instalado próximo à piscina ou boiler e, a outra unidade, chamada “Unidade Sensor sem fio”, fica instalada próxima às placas solares, contendo o sensor de temperatura e modulo de comunicação sem fio, sendo assim, esse modelo possui um grande diferencial, pois o instalador não precisa passar cabo da piscina para as placas de aquecimento.[011] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic controller by radio frequency of management procedures and functions for pools heated by solar panels in which the communication module with the cell phone is installed near the pool or boiler and the other unit , called "Wireless Sensor Unit", is installed next to the solar panels, containing the temperature sensor and wireless communication module, so this model has a big difference, as the installer does not need to run cable from the pool to the plates of heating.

[012] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares em que as principais configurações são feitas pelo aparelho de celular ou similar, possibilitando muito mais facilidade nas operações de controle de temperatura, cascata, iluminação, hidromassagem e filtragem, etc.[012] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels in which the main settings are made by cell phone or similar, enabling much more ease in the operations of temperature control, waterfall, lighting, hydromassage and filtering, etc.

[013] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares que permite configurar o modo pré-aquecimento, ou seja, permite que a piscina seja mantida em uma temperatura intermediária entre a temperatura ambiente e a final desejada, podendo, da mesma forma, configurar temperaturas distintas para diferentes dias, de forma automática.[013] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels that allows setting the pre-heating mode, that is, it allows the pool to be kept at a temperature intermediate between the room temperature and the desired end, being able, in the same way, to configure different temperatures for different days, automatically.

[014] Outro objetivo da inovação em questão é prover um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares que evita o ressecamento e trincas nos sistemas de vedações das placas, função “Salva Painel”, através de um acionamento automático que, periodicamente, preenche as placas solares com água, mesmo que o sistema não esteja ativo para aquecimento naquela data.[014] Another objective of the innovation in question is to provide an electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels that prevents drying and cracks in the plate sealing systems, "Save Panel" function, through an automatic activation that periodically fills the solar panels with water, even if the system is not active for heating on that date.

[015] Para melhor definição e esclarecimento da invenção em questão têm-se as seguintes figuras anexas, a saber:
Figura 1 – Vista esquemática de uma residência com piscina contendo e sendo assistida pelo controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares, com um circuito básico de trabalho;
Figura 2 – Vista do diagrama de blocos da unidade de controle central, pertencente ao controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares;
Figura 3 – Vista do diagrama de blocos da unidade de controle no painel solar, pertencente ao controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares;
Figura 4 – Vista do diagrama de blocos da unidade aplicativo celular, pertencente ao controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares;[015] For a better definition and clarification of the invention in question, the following figures are attached, namely:
Figure 1 - Schematic view of a residence with a swimming pool containing and being assisted by the electronic controller by radio frequency of management procedures and functions for pools heated by solar panels, with a basic working circuit;
Figure 2 - View of the block diagram of the central control unit, belonging to the electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels;
Figure 3 - View of the block diagram of the control unit in the solar panel, belonging to the electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels;
Figure 4 - View of the block diagram of the cell application unit, belonging to the electronic radio-frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels;

[016] De acordo com as ilustrações acima especificadas, referida inovação é um controlador eletrônico por rádio frequência de procedimentos de gestão e funções para piscinas aquecidas por painéis solares(1), formado por uma unidade central(2) com modulo de comunicação sem fio(3), tipo wireless, que interliga-se com o sensor de temperatura(13) e com a bomba de circulação(4) da piscina(5), pertencente a uma edificação(6).[016] According to the illustrations specified above, said innovation is an electronic controller by radio frequency of management procedures and functions for pools heated by solar panels(1), formed by a central unit(2) with a wireless communication module (3), wireless type, which interconnects with the temperature sensor(13) and with the circulation pump(4) of the swimming pool(5), belonging to a building(6).

[017] Dita bomba(4) interliga-se, de um lado com o dispositivo de aspiração(7) de água da piscina(5) e, do outro lado, com a tubulação posterior(8) direcionada até o conjunto placa solar(9).[017] Said pump (4) interconnects, on one side with the pool water suction device(5) and, on the other side, with the rear piping (8) directed to the solar plate assembly( 9).

[018] Da placa solar(9) projeta-se a tubulação de retorno(12) da água até a piscina(5), sendo que, a tubulação de retorno(12) possui conectado o sensor de temperatura(10), ligado a “Unidade de Sensor sem fio(11) com módulo de sem fio(11A), tipo wireless, formando um circuito de fluxo de água programado, tanto para temperatura desejada como para tempo ou programação de acionamento do sistema.[018] From the solar plate (9) the return piping (12) of the water to the pool (5) projects, and the return piping (12) has the temperature sensor (10) connected, connected to “Wireless Sensor Unit(11) with wireless module (11A), wireless type, forming a programmed water flow circuit, both for the desired temperature and for the time or programming of activation of the system.

[019] Todo sistema(1) é controlado e configurado por aplicativo em smartphones(14).[019] Every system(1) is controlled and configured by application on smartphones(14).

[020] Dito controlador(1) possibilita automatizar o controle de temperatura sem a necessidade de utilização de fios ou cabos para levar os dados do sensor (10) até a central(2).[020] Said controller(1) makes it possible to automate the temperature control without the need to use wires or cables to carry the data from the sensor (10) to the central(2).

[021] O modo funcional da inovação em questão tem o seu modo de “aquecimento solar” quando se aciona a bomba de circulação(4), que irá bombear a água fria da piscina(5) para a placa solar(9), sendo que, o controle é baseado nas temperaturas medidas pelos sensores(10), posicionado no coletor(9) e, no sensor(13), posicionado no dispositivo de aspiração(7), próximo a piscina(5).[021] The functional mode of the innovation in question has its "solar heating" mode when the circulation pump (4) is activated, which will pump cold water from the pool(5) to the solar plate(9), being that the control is based on the temperatures measured by the sensors(10), positioned in the collector(9) and, in the sensor(13), positioned in the suction device(7), close to the pool(5).

[022] O aquecimento solar estará em funcionamento quando as seguintes condições forem verdadeiras:

- o modo de operação selecionado no parâmetro “modo do aquecimento solar” for automático ou ligado;
- a temperatura medida no sensor(10) for igual ou inferior ao valor programado no parâmetro “anticongelamento”;
- a temperatura medida no sensor(10) for igual ou superior ao valor programado no parâmetro “sobreaquecimento”.

[022] Solar heating will be in operation when the following conditions are true:

- the operating mode selected in the “solar heating mode” parameter is automatic or on;
- the temperature measured at the sensor(10) is equal to or less than the value programmed in the “antifreeze” parameter;
- the temperature measured at the sensor(10) is equal to or greater than the value programmed in the “overheating” parameter.

[023] O controle de temperatura se dará da seguinte forma quando:

- a diferença das temperaturas nos sensores(10) e (13) for igual ou superior ao valor programado no parâmetro “Diferenciais de Temperatura” e, o “Gatilho de Aquecimento” for igual ou superior ao programado;
- a temperatura medida no sensor (13) for inferior ao valor programado no parâmetro “temperatura de conforto”.

[023] Temperature control will be as follows when:

- the temperature difference in the sensors (10) and (13) is equal to or greater than the value programmed in the “Temperature Differentials” parameter, and the “Heating Trigger” is equal to or greater than the programmed value;
- the temperature measured at the sensor (13) is lower than the value programmed in the “comfort temperature” parameter.

[024] A bomba desligará quando:

- a diferença das temperaturas nos sensores(10) e (13) for:
-igual ou inferior ao valor programado no parâmetro “Diferencial Desligar”;
- a temperatura medida no sensor(13) for igual ou superior ao valor programado no parâmetro “temperatura de conforto”;
- caso a temperatura no sensor(13) tenha ultrapassado o valor programado no parâmetro “temperatura de conforto”, a bomba(4) voltará a acionar somente quando a temperatura baixar do valor “temperatura de conforto” – 2,0 °c;

[024] The pump will turn off when:

- the difference in temperatures in the sensors (10) and (13) is:
-equal to or less than the value programmed in the “Differential Off” parameter;
- the temperature measured at the sensor(13) is equal to or greater than the value programmed in the “comfort temperature” parameter;
- if the temperature in the sensor(13) has exceeded the value programmed in the “comfort temperature” parameter, the pump (4) will start again only when the temperature drops below the “comfort temperature” value – 2.0 °c;

[025] Se o modo de operação selecionado no parâmetro “modo do aquecimento solar” for “aquecimento desligado”, somente o controle de anticongelamento estará ativo e, se o modo de operação selecionado no parâmetro “modo do aquecimento solar” for desligado, somente os controles de “anticongelamento”, “sobreaquecimento” e “salva painel” estarão ativos.[025] If the operation mode selected in the parameter "solar heating mode" is "heating off", only the anti-freeze control will be active and, if the operation mode selected in the parameter "solar heating mode" is turned off, only the “anti-freeze”, “overheat” and “panel save” controls will be active.

[026] Se o modo de operação selecionado no parâmetro “Modo do Aquecimento Solar” for ligado, a bomba(4) permanecerá acionada pelos próximos 03 dias, com o tempo máximo de 08 horas por dia, sendo que, após esse período, o sistema retornará ao “Modo de Aquecimento Solar” anterior ao acionamento “ligado”.[026] If the operation mode selected in the parameter "Solar Heating Mode" is turned on, the pump (4) will remain activated for the next 03 days, with a maximum time of 08 hours per day, after which the The system will return to the “Solar Heating Mode” prior to the “on” activation.

[027] O controle de “anticongelamento” evita que o coletor solar seja danificado pela baixa temperatura, ou seja, quando a temperatura medida no sensor(10) for igual ou inferior ao valor programado no parâmetro “anticongelamento”, a bomba(4) é acionada, desligando quando a temperatura for igual ou superior ao valor “anticongelamento” + 2,0 °c.[027] The "anti-freeze" control prevents the solar collector from being damaged by low temperature, that is, when the temperature measured at the sensor(10) is equal to or lower than the value programmed in the "anti-freeze" parameter, the pump(4) is activated, turning off when the temperature is equal to or greater than the “anti-freeze” value + 2.0 °c.

[028] O controle de “sobreaquecimento” evita que os tubos comuns sejam danificados pela alta temperatura, ou seja, quando a temperatura medida no sensor(10) for igual ou superior ao valor programado no parâmetro “sobreaquecimento”, a bomba(4) é impedida de ser acionada, voltando a funcionar quando a temperatura for inferior ao valor “sobreaquecimento” – 2,0 °c.[028] The "overheating" control prevents common pipes from being damaged by high temperature, that is, when the temperature measured at the sensor(10) is equal to or greater than the value programmed in the "overheating" parameter, the pump(4) is prevented from being activated, returning to function when the temperature is below the “overheating” value – 2.0 °c.

[029] Apesar de dita inovação ser descrita desta forma, alterações estruturais são possíveis, mantendo-se o escopo da invenção.[029] Although said innovation is described in this way, structural changes are possible, keeping the scope of the invention.

Claims

"Electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels" (1), containing a pump (4) interconnected, on one side with the pool water suction device (7)(5) and , on the other side, with the posterior piping(8) directed to the solar plate assembly(9), and from the latter(9) the return piping(12) of the water to the pool(5) projects, characterized because said controller(1) is formed by a central unit(2) with a wireless communication module(3), wireless type, which interconnects with the temperature sensor(13) and with the circulation pump(4 ) of the pool(5), belonging to a building(6) ; said return pipe (12) has a temperature sensor (10) connected, connected to the "Wireless Sensor Unit (11) with wireless module (11A), wireless type, and the entire system (1) is controlled and configured by application on smartphones(14) or, optionally, by remote control(15).

"Electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels" (1), according to claim 1, which has an electronic circuit in the central control unit (2), characterized in that it is clarified in the diagram of blocks (Fig. 2);

"Electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels" (1), according to claim 1, which has an electronic circuit in the wireless sensor unit (11), characterized in that it is clarified in the block diagram (Fig. 3);

"Electronic radio frequency controller of management procedures and functions for pools heated by solar panels" (1), according to claim 1, characterized in that it is controlled by the cellular application unit and/or, by remote control, explained in the diagram of blocks (Fig. 4).