ES1203511U - Remote measurement system of energy consumption of the users of a building. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de medición remota de consumos energéticos de los usuarios de un edificio.Remote measurement system of energy consumption of the users of a building.
Objeto de la invenciónObject of the invention
Como su propio título indica, la invención se refiere a un sistema que permite efectuar la medición de los consumos energéticos de los usuarios de un edificio de forma remota, que se desarrolla siguiendo una metodología específica que permite obtener, además de la lectura, el consumo real en dinero que ha tenido cada usuario en un periodo corto, medio o largo de tiempo; así mismo permite establecer alertas en función del consumo que permiten determinar si existe una fuga o un fraude en alguna parte de la instalación.As its own title indicates, the invention relates to a system that allows the measurement of the energy consumption of the users of a building remotely, which is developed following a specific methodology that allows obtaining, in addition to reading, consumption real money that each user has had in a short, medium or long period of time; It also allows you to set alerts based on consumption that allow you to determine if there is a leak or a fraud in any part of the installation.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Actualmente cualquier edificio construido y legalmente habilitado para su uso, es objeto de una demanda de energía externa (gas, gasóleo, agua y/o electricidad), que es requerida por el usuario del mismo para su habitabilidad domestica y/o productiva como actividad empresarial.Currently, any building constructed and legally enabled for its use is subject to a demand for external energy (gas, diesel, water and / or electricity), which is required by the user for its domestic and / or productive habitability as a business activity .
La provisión de estas fuentes de energía se lleva a cabo por actores externos a los usuarios del edificio, que la facilitan en unas ocasiones a cada usuario en particular (como sucede habitualmente con la electricidad) o de forma conjunta al edificio (como suele ser en la energía necesaria para una sistema de calefacción comunitario). Pero, en ambos casos, la demanda y provisión de energía genera unos costes al proveedor y unos gastos para el usuario que paga al primero, a través de un proceso de facturación periódico.The provision of these energy sources is carried out by external actors to the users of the building, who sometimes provide it to each user in particular (as usually happens with electricity) or jointly to the building (as is usually the case. the energy needed for a community heating system). But, in both cases, the demand and provision of energy generates costs to the supplier and expenses for the user who pays the first, through a periodic billing process.
Los consumos de electricidad y de agua fría y/o caliente son fáciles de controlar puesto que en cada vivienda, oficina o local existente en el edificio existe un contador general, que es leído periódicamente por la compañía suministradora, por medios manuales, automáticos o semiautomáticos. Pero existen muchos edificios que emplean sistemas de calefacción comunitarios, puesto que hasta la fecha han sido tradicionalmente más baratos de instalar, mantener y de controlar por lasThe consumption of electricity and cold and / or hot water is easy to control since there is a general meter in every home, office or premises in the building, which is periodically read by the supply company, by manual, automatic or semi-automatic means . But there are many buildings that use community heating systems, since to date they have traditionally been cheaper to install, maintain and control for
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compañías suministradoras; y la mayoría de estos sistema de calefacción, tienen una instalación en columnas verticales, en la que por tanto los radiadores de una misma vivienda están separados en tantos circuitos como columnas haya y por tanto requieren de la colocación de un aparato en cada radiador para poder determinar el consumo de cada vivienda, todo ello por requerimiento de la Directiva Europea de Eficiencia Energética 2012/27/UE.supply companies; and most of these heating systems, have an installation in vertical columns, in which therefore the radiators of the same house are separated in as many circuits as there are columns and therefore require the placement of an apparatus in each radiator to be able to Determine the consumption of each home, all as required by the European Energy Efficiency Directive 2012/27 / EU.
El primer problema que plantean estos repartidores de costes es el de la lectura, puesto que en cada vivienda u oficina es necesario sumar todas las mediciones de todos los repartidores colocados en los correspondientes radiadores instalados en ese edificio, para evaluar el consumo total en el mismo.The first problem posed by these cost distributors is that of reading, since in each home or office it is necessary to add all the measurements of all the distributors placed in the corresponding radiators installed in that building, to assess the total consumption in the same .
Un segundo problema que presentan estas instalaciones es que el usuario tiene una referencia del consumo que está realizando que ni siquiera es una magnitud conocida, ya que ni es potencia, ni dinero, sino que la lectura visualizada suele ser el valor de la integral de tiempo de la diferencia de temperatura entre la superficie del radiador y la temperatura ambiente, por lo que el usuario continúa tan desinformado como antes de instalar cualquier sistema de repartidores de costes.A second problem presented by these facilities is that the user has a reference of the consumption that he is making that is not even a known magnitude, since it is neither power, nor money, but that the visualized reading is usually the value of the time integral of the difference in temperature between the surface of the radiator and the ambient temperature, so that the user continues as uninformed as before installing any system of cost distributors.
Otro problema que puede producirse en un momento dado es que exista una fuga no descubierta, en cualquier punto de la instalación de agua caliente y/o agua fría, o que alguno de los usuarios esté defraudando a la compañía suministradora o a los restantes vecinos, y con los sistemas actuales cualquiera de estas incidencias es indetectable.Another problem that may occur at any given time is that there is an undiscovered leak, at any point of the installation of hot water and / or cold water, or that any of the users is disappointing the supply company or the remaining neighbors, and with current systems any of these incidents is undetectable.
Por otro lado, la Directiva 2012/27/UE también obliga, salvo excepciones, al propietario de cualquier parte individual de un edificio existente (vivienda, oficina o local) que vaya a ser objeto de una operación de compraventa, o de alquiler, a obtener un certificado de eficiencia energética, que en definitiva es un documento oficial redactado por un técnico competente que incluye información objetiva sobre las características energéticas del inmueble. En este sentido, la certificación energética califica energéticamente un inmueble calculando el consumo anual de energía necesario para satisfacer la demanda energética de un edificio en condiciones normales de ocupación y funcionamiento. En concreto, incluye la producción de agua caliente, calefacción, iluminación, refrigeración y ventilación. Estos cálculos son difíciles de obtener si el edificio no dispone de un sistema deOn the other hand, Directive 2012/27 / EU also obliges, with exceptions, the owner of any individual part of an existing building (housing, office or premises) that is going to be the subject of a sale or rental operation, to Obtain an energy efficiency certificate, which is definitely an official document written by a competent technician that includes objective information on the energy characteristics of the property. In this sense, the energy certification energy qualifies a property calculating the annual energy consumption necessary to meet the energy demand of a building under normal conditions of occupation and operation. Specifically, it includes the production of hot water, heating, lighting, cooling and ventilation. These calculations are difficult to obtain if the building does not have a system of
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medición inteligente y los cálculos de cada una de las viviendas, oficinas o locales de un mismo edificio suponen individualmente una tarea tan ardua como la del propio edificio en su conjunto.Intelligent measurement and the calculations of each one of the houses, offices or premises of the same building individually suppose a task as arduous as that of the building itself.
Otro problema existente es el tiempo que discurre hasta que el usuario conoce su consumo real en dinero, dado que otros sistemas no efectúan medición del consumo sobre la fuente primaria de energía utilizada (Gas, Gasoil, Elecitridad) para la calefacción y/o el agua caliente sanitaria. Otros sistemas han de esperar a que la compañía suministradora de energía les facture el consumo de energía para efectuar el reparto de costes.Another existing problem is the time that elapses until the user knows his real consumption in money, since other systems do not measure the consumption on the primary source of energy used (Gas, Diesel, Elecitrity) for heating and / or water hot sanitary. Other systems have to wait for the energy supply company to bill them for energy consumption to share costs.
El documento WO2008111858 (A1) describe un método para recopilar datos de uno o más sensores, transmitirlos de forma inalámbrica a una o más pasarelas residenciales, cada una de las cuales es un dispositivo instalado en un local para al menos proporcionar a las instalaciones acceso a Internet y transmitir los datos desde el una o más puertas de enlace residenciales a una base de datos central a través de Internet. Aunque esta invención también proporciona sistemas y dispositivos relacionados, no está previsto en ella establecer una periodicidad en las lecturas suficientemente breve como para que permita detectar que un usuario tiene una fuga en punto determinado, porque existe un consumo constante en un mismo punto.WO2008111858 (A1) describes a method for collecting data from one or more sensors, transmitting them wirelessly to one or more residential gateways, each of which is a device installed in a room to at least provide facilities with access to Internet and transmit data from the one or more residential gateways to a central database through the Internet. Although this invention also provides related systems and devices, it is not provided therein to establish a periodicity in the readings sufficiently short as to allow detecting that a user has a leak at a certain point, because there is a constant consumption at the same point.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
La invención se propone resolver todos los problemas antes citados mediante un sistema de medición remota de consumos energéticos de los usuarios de un edificio, que permite a cada usuario conocer el consumo puntual o en periodo de tiempo, corto, medio o largo, en dinero y en cada punto de su instalación. Así mismo, un administrador de este sistema obtendrá una contabilización de todas las lecturas efectuadas por los distintos equipos de medida colocados en el edificio y a partir de ellas podrá calcular, o directamente el sistema habrá calculado automáticamente, los costes de los consumos de cada usuario, en un periodo de tiempo determinado, con la finalidad de emitir la factura oportuna.The invention proposes to solve all the aforementioned problems by means of a remote measurement system of energy consumption of the users of a building, which allows each user to know the punctual consumption or in a period of time, short, medium or long, in money and at each point of its installation. Likewise, an administrator of this system will obtain an accounting of all the readings made by the different measuring equipment placed in the building and from them he can calculate, or directly the system will have automatically calculated, the costs of the consumption of each user, in a certain period of time, in order to issue the appropriate invoice.
Una de las características destacables de este sistema de medida es que la cadencia de las mediciones es muy pequeña, normalmente está comprendida entreOne of the outstanding characteristics of this measurement system is that the cadence of the measurements is very small, usually between
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una hora y un minuto, con lo cual se están obteniendo prácticamente consumos puntuales y así se puede detectar por ejemplo que un usuario tiene una fuga en punto determinado, cuando existe un consumo constante en un mismo punto. El balance entre los consumos totales y los de cada usuario han de coincidir, con cierto margen de error, puesto que en caso contrario denotaría la posible existencia de un fraude en la instalación.one hour and one minute, with which practically punctual consumptions are being obtained and thus it can be detected for example that a user has a leak at a certain point, when there is a constant consumption at the same point. The balance between the total consumptions and those of each user must coincide, with a certain margin of error, since otherwise it would denote the possible existence of a fraud in the installation.
Finalmente, como nuestro sistema permite contabilizar el conjunto del edificio por un lado y, por otro, a cada vivienda, oficina o local, de forma individual, y obtener balances anuales de cualquiera de ellos, los datos de consumos energéticos para obtener un certificado de eficiencia energética, prácticamente están completos, lo que facilita enormemente la labor del técnico firmante de éste.Finally, as our system allows you to count the whole building on one side and, on the other, to each home, office or local, individually, and obtain annual balances of any of them, the energy consumption data to obtain a certificate of energy efficiency, are practically complete, which greatly facilitates the work of the technician signing it.
Descripción de las figurasDescription of the figures
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to the present specification in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
La figura 1 una vista esquemática del sistema de la invención instalado en un edificio de varias viviendas, oficinas o locales.Figure 1 a schematic view of the system of the invention installed in a building of several houses, offices or premises.
En este edificio existe un suministro de agua y de combustible (Comb) que puede ser electricidad, gas o gasoil, que dispone del correspondiente contador (Cont) antes de la caldera (Cald) de calefacción y agua caliente sanitaria. Por otro lado el edificio dispone habitualmente de sendos contadores generales de agua fría (CAF) y de agua caliente (CAC) y así mismo, cada usuario, dispone de un contador de agua fría (CAF1, CAF2, ... CAFn) y de agua caliente (CAC1, CAC2, ... CACn). Todos estos contadores están asociados a uno o más lectores de impulsos (LectI) que convierten la lectura en una señal electrónica evaluable y procesable informáticamente.In this building there is a supply of water and fuel (Comb) that can be electricity, gas or diesel, which has the corresponding meter (Cont) before the boiler (Cald) of heating and domestic hot water. On the other hand, the building usually has two general meters of cold water (CAF) and hot water (CAC) and likewise, each user has a cold water meter (CAF1, CAF2, ... CAFn) and hot water (CAC1, CAC2, ... CACn). All these meters are associated with one or more pulse readers (LectI) that convert the reading into an electronically evaluable and processable computer signal.
Por otro lado, en cada radiador, de cada usuario se ha instalado un repartidor de costes (RC1, RC2, ..., RCn) que evalúa los consumos generados por usuarios deOn the other hand, in each radiator, each user has installed a cost distributor (RC1, RC2, ..., RCn) that evaluates the consumption generated by users of
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energía en cada equipo de calefacción y, en este caso, presenta la peculiaridad de que emite vía radio la lectura de las medidas efectuadas periódicamente.energy in each heating equipment and, in this case, it presents the peculiarity that it emits via radio the reading of the measurements carried out periodically.
Las lecturas de todos los contadores, a través de los lectores de impulsos (LectI), y de los repartidores de costes (RC1, RC2, ..., RCn) instalados en cada radiador existente en cada vivienda, oficina o local del edificio llegan a unos dispositivos electrónicos instalados en diversos puntos del edificios, que hemos llamado puertas de enlace (Gateway), que remiten estas lecturas, vía Internet, a un centro de datos (DC), que incluye un servidor, con una base datos en la que se almacenan todas las lecturas efectuadas por los distintos equipos de medida colocados en el edificio. Es necesario concretar que estas puertas de enlace (Gateway) han sido modificadas para proporcionarles conectividad ethernet vía Wifi, puesto que no hemos detectado la existencia de dispositivos de estas características con esta opción.The readings of all the meters, through the impulse readers (LectI), and the cost distributors (RC1, RC2, ..., RCn) installed in each existing radiator in each house, office or building premises arrive to electronic devices installed in various points of the buildings, which we have called gateways (Gateway), which send these readings, via the Internet, to a data center (DC), which includes a server, with a database in which all the readings made by the different measuring equipment placed in the building are stored. It is necessary to specify that these gateways (Gateway) have been modified to provide ethernet connectivity via Wifi, since we have not detected the existence of devices of these characteristics with this option.
La remisión de las lecturas de los distintos dispositivos de lectura es enviada, cada dos minutos, al servidor del centro de datos, si bien este periodo es configurable, acortando o ampliando entre un minuto y una hora, a fin de obtener una evolución puntual de los consumos de cada usuario y del edificio. A continuación, toda la información recibida y almacenada en los servidores, se guarda en una base de datos del sistema. En ese momento, se realiza el reparto o individualización del total de las lecturas recibidas, mediante una función o algoritmo matemático, que realiza la conversión de las unidades de consumo en dinero, cuyo importe se deriva del precio establecido en el contrato de suministro del proveedor de la energía.The remission of the readings of the different reading devices is sent, every two minutes, to the server of the data center, although this period is configurable, shortening or extending between one minute and one hour, in order to obtain a timely evolution of the consumption of each user and the building. Then, all the information received and stored on the servers is stored in a system database. At that time, the distribution or individualization of the total of the readings received is carried out, through a mathematical function or algorithm, which converts the units of consumption into money, the amount of which is derived from the price established in the supplier's supply contract of energy
Mediante el mencionado algoritmo es posible calcular el coste monetario, en la moneda vigente, que ha tenido cada unidad de consumo durante un periodo determinado. El usuario puede conocer el consumo de su vivienda y de cada radiador, a través de una plataforma web, que la empresa que ofrece este servicio crea y mantiene, facilitando al usuario el acceso a la misma con una contraseña, a un perfil de usuario personalizado.Using the aforementioned algorithm it is possible to calculate the monetary cost, in the current currency, that each unit of consumption has had during a given period. The user can know the consumption of their home and each radiator, through a web platform, that the company that offers this service creates and maintains, facilitating the user access to it with a password, to a personalized user profile .
Para lograr una de las mejoras que tiene este sistema, se ha previsto que la cadencia de toma de medidas efectuadas por los dispositivos lectores y transmisores de medida, incluidos en los contadores y radiadores de la instalación, establecida en la puerta de enlace (Gateway) sea menor de una hora yTo achieve one of the improvements that this system has, it is expected that the rate of measurement taken by the reading devices and measurement transmitters, included in the counters and radiators of the installation, established in the gateway (Gateway) be less than an hour and
preferentemente mayor de un minuto. La cadencia con la cual la puerta de enlace (Gateway) escucha la señal de los transmisores asociados a los dispositivos lectores existentes en cada aparato de la instalación está establecida en este aparato y puede ser modificada por software desde el servidor del centro de datos 5 (DC). En una realización preferente, la puerta de enlace (Gateway) dispone de unapreferably more than one minute. The cadence with which the gateway (Gateway) listens to the signal of the transmitters associated with the existing reading devices in each device of the installation is established in this device and can be modified by software from the server of the data center 5 ( DC). In a preferred embodiment, the gateway has a
memoria en la que almacena las medidas recibidas de los transmisores asociados a los dispositivos lectores existentes en cada aparato de la instalación y transmite dichas medidas en paquetes al centro de datos (DC), cuando es requerido por éste, con una cadencia igual o inferior a la de recepción de las mediciones efectuadas.memory in which it stores the measurements received from the transmitters associated with the existing reading devices in each device of the installation and transmits said measurements in packets to the data center (DC), when required by it, with a cadence equal to or less than the reception of the measurements made.
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El centro de datos (DC) constituye una solución de hardware/software que consiste en un servidor que incluye un software, que está configurado para:The data center (DC) is a hardware / software solution consisting of a server that includes software, which is configured to:
- almacenar la información de todas las lecturas efectuadas por los distintos equipos de medida colocados en el edificio;- store the information of all the readings made by the different measuring equipment placed in the building;
15 - calcular los costes de los consumos puntuales y del consumo acumulado15 - calculate the costs of point consumption and cumulative consumption
en un periodo de tiempo, en cada punto de la instalación;in a period of time, at each point of the installation;
- contabilizar las lecturas efectuadas por los distintos equipos de medida colocados en el edificio, a requerimiento de un administrador, para calcular los costes de los consumos de cada usuario en un periodo de tiempo- to count the readings made by the different measuring equipment placed in the building, at the request of an administrator, to calculate the costs of the consumption of each user in a period of time
20 determinado;20 determined;
- proporcionar una aplicación web a los usuarios para que puedan consultar sus consumos puntuales o periódicos, o realizar una simulación, o cálculo a futuro, capaz de planificar diversas situaciones de ahorro energético.- Provide a web application to users so that they can check their point or periodic consumption, or perform a simulation, or calculation in the future, capable of planning various energy saving situations.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11770644B2 (en) | 2018-08-11 | 2023-09-26 | Integrated Measurement Systems S.A.S. | Modular data concentrator device for public utility metering systems and method for gathering and managing information |
-
2016
- 2016-11-29 ES ES201731537U patent/ES1203511Y/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11770644B2 (en) | 2018-08-11 | 2023-09-26 | Integrated Measurement Systems S.A.S. | Modular data concentrator device for public utility metering systems and method for gathering and managing information |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| ES1203511Y (en) | 2018-04-18 |
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