ES2215476A1 - Sistema para la monitorizacion de instalaciones fotovoltaicas. - Google Patents

Sistema para la monitorizacion de instalaciones fotovoltaicas.

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ES2215476A1 ES200300103A ES200300103A ES2215476A1 ES 2215476 A1 ES2215476 A1 ES 2215476A1 ES 200300103 A ES200300103 A ES 200300103A ES 200300103 A ES200300103 A ES 200300103A ES 2215476 A1 ES2215476 A1 ES 2215476A1
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Abstract

Sistema para la monitorización de instalaciones fotovoltaicas. El sistema de la invención está compuesto por un contador de energía independiente para el control individualizado de la energía generada en cada una de las instalaciones fotovoltaicas y un panel informativo para la monitorización local de datos energéticos y ecológicos de cada instalación, así como un sistema de comunicaciones que permite enviar los datos obtenidos, a través del contador de energía a un sistema de ordenadores local establecido en la propia instalación, estando previsto que cada una de las instalaciones fotovoltaicas se disponga en un centro educativo, de ocio y esparcimiento, centro de trabajo u organismo público con el fin de que los estudiantes o ciudadanos en general puedan conocer de forma sencilla y continuada la evolución de los datos de cada centro, consiguiendo una mayor sensibilización sobre las ventajas de la energía fotovoltaica.

Description

Sistema para la monitorización de instalaciones fotovoltaicas.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un sistema para la monitorización de instalaciones fotovoltaicas que se encuentran instaladas en centros educativos, centros de ocio y esparcimiento, centros de trabajo o instalaciones públicas en general, que permite conocer, tanto de forma remota y centralizadas, como de forma local en cada centro, los distintos valores energéticos y ecológicos de cada centro.
El sistema de la invención tiene por objeto sensibilizar a los ciudadanos sobre las ventajas de la energía fotovoltaica mediante la utilización de unos medios de visualización que permiten al ciudadano conocer de forma constante la evolución de los datos de cada centro.
Antecedentes de la invención
En la actualidad, se encuentra bastante extendido el uso de la energía fotovoltaica, por ejemplo en pequeñas instalaciones domésticas que permiten reducir o incluso eliminar el consumo de energía producido por otros medios pero, este tipo de instalaciones tiene un carácter local y por tanto, su difusión, en cuanto a las ventajas conseguidas, se encuentra muy alejado del conocimiento del público en general.
Convendría por ello conseguir una mayor difusión de las ventajas de la utilización de la energía fotovoltaica pero, en términos cercanos y accesibles a los ciudadanos.
Descripción de la invención
El sistema de monitorización objeto de la invención se basa en la colocación de los paneles fotovoltaicos en centros educativos, de ocio y esparcimiento, centros de trabajo o instalaciones públicas en general., permitiendo el sistema la monitorización de diversos datos, tanto energéticos como ecológicos, de forma local en cada uno de los centros.
Para ello, se ha previsto la incorporación de un panel informativo. en un lugar de paso o fácil visualización, que incorpora los mencionados datos energéticos y ecológicos, de forma que los estudiantes o ciudadanos en general puedan tener acceso a los mismos de forma continua hasta conseguir que se familiaricen con ellos y, por tanto, con las ventajas de la energía fotovoltaica.
En concreto, el sistema incorpora, en cada uno de los centros o plantas fotovoltaicas, los siguientes elementos:
\sqbullet
Un contador de energía independiente en cada centro que permite el control individual de la energía generada y que está compuesto por los siguientes equipos:
-
Un transformador de intensidad para la captación de intensidad en corriente alterna.
-
Un convertidor de medida de potencia activa para captar la tensión y la corriente de inyección a red y dar una salida analógica proporcional a la potencia activa.
-
Un monitor de energía que se encarga de la captación de la potencia activa instantánea, cálculo de la energía inyectada a la red, almacenamiento de datos y comunicaciones hacia el panel informativo y hacia el ordenador u ordenadores locales del centro.
\sqbullet
Un panel informativo para la visualización, de forma continua y en tiempo real, de los siguientes datos:
-
Energía total producida desde el inicio de funcionamiento del centro.
-
Kilogramos de CO_{2} no emitidos equivalentes a la energía total producida.
-
Potencia instantánea, en tanto por ciento, sobre la capacidad total de la planta solar.
\sqbullet
Un sistema de comunicaciones que permite enviar los datos obtenidos a través del contador de energía, a un sistema de ordenadores local establecido en el propio centro.
El sistema objeto de la invención es capaz de recoger los datos de potencia y energía generados por cada centro o planta, almacenar un histórico de los mismos y mostrar los datos recogidos en el panel informativo, de tal. manera que es posible conocer, en todo momento, en cada centro, el rendimiento del centro, como consecuencia de la cantidad de sol recibida, la energía total producida y las emisiones de CO_{2} que se han evitado por la producción de esa energía., datos que permiten a los usuarios del centro tener un conocimiento mas directo y cercano de cómo, día a día, la instalación fotovoltaica presenta ventajas tanto energéticas, como ecológicas.
Los datos obtenidos en cada centro o instalación fotovoltaica se envían, a través de Internet, a un centro de control centralizado desde el cual no solo se visualizan estos datos sino que se pueden realizar las facturaciones separadas de cada uno de los centros y, por supuesto, estadísticas u otro tratamiento de los datos obtenidos.
Obviamente, los datos recibidos en el centro de control centralizado pueden ser accesibles, a través de Internet, al público en general, consiguiendo así una mayor difusión de las ventajas de la utilización de la energía fotovoltaica.
Igualmente, a través de los ordenadores locales, de cada uno de los centros, se pueden realizar todo tipo de ejercicios y prácticas docentes para la sensibilización de los estudiantes o ciudadanos en general.
Descripción de los dibujos
Para completar la descripción se acompaña un juego de dibujos en que se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación esquemática de los distintos elementos que componen el sistema de la invención.
La figura 2.- Muestra una realización para en panel informativo.
La figura 3.- Muestra una representación esquemática de los distintos elementos que componen el contador de energía.
Realización preferente de la invención
Como se observa claramente en la figura 1, el sistema de la invención permite monitorizar instalaciones fotovoltaicas montadas en centros educativos, realizando la visualización de los datos obtenidos de la planta, tanto de forma local en cada centro como de forma remota y centralizada de todos los centros instalados.
La obtención de los datos de cada una de las plantas fotovoltaicas se obtiene a través de un contador de energía independiente (1), instalado en cada centro (2), que permite llevar el control y facturación de la energía generada en cada centro, de forma individualizada.
Como se observa, en cada uno de los centros o plantas fotovoltaicas se dispone un panel informativo (3) que incorpora una serie de datos tanto energéticos como ecológicos, como pueden ser la energía total producida por la planta (4), los kilogramos de CO_{2} cuya emisión se ha evitado (5) o la potencia instantánea de la planta (6) en cada momento. Un ejemplo de panel informativo se incluye por ejemplo en la
figura 2.
Este panel informativo se dispondrá en algún lugar de paso y fácil acceso, de forma que los estudiantes del centro puedan ver diariamente los datos correspondientes a la planta fotovoltaica y así comprobar de forma continuada las ventajas, tanto energéticas como ecológicas, que supone la instalación del centro, consiguiendo así con el paso del tiempo una sensibilización social y un acercamiento a la energía fotovoltaica.
Opcionalmente, el panel informativo puede visualizar diversos mensajes (7) relativos a temas energéticos y ecológicos, mediante un visualizador de mensajes incorporado al panel que tendrá un funcionamiento autónomo en cuanto a la carga de mensajes, alimentación y su configuración.
En el panel informativo no se almacenará ningún dato sino que esta función se realizará a través del contador de energía, tal y como se indicará más adelante.
En la figura 3 se observa el contador de energía que está compuesto por los siguientes elementos:
\sqbullet
Un transformador de intensidad (8) para la captación de intensidad en corriente alterna.
\sqbullet
Un convertidor de medida (9) de potencia activa para captar la tensión y la corriente de inyección a red y dar una salida analógica proporcional a la potencia activa, para lo cual cuenta con las siguientes entradas y salidas:
-
Entrada de corriente desde el secundario del transformador de intensidad.
-
Entrada de tensión monofásica entre línea y neutro.
-
Entrada de alimentación de 220 Vca.
-
Salida analógica en tensión continua de 0 a 5 Vcc proporcional a la potencia activa medida.
\sqbullet
Un monitor de energía (10) que se encarga de la captación de la potencia activa instantánea, del cálculo de la energía inyectada a la red, el almacenamiento de datos y de las comunicaciones hacia el panel informativo y hacia un ordenador local (11) o una red local de ordenadores.
El contador de energía se colocará sobre la línea de inyección del inversor fotovoltaico a la red eléctrica, dentro del edificio del centro educativo, y realiza las siguientes funciones:
\bullet
Recoger los datos de potencia y de energía generada en la planta solar. Los datos de potencia y energía almacenados se obtienen a partir de medidas de las magnitudes eléctricas de corriente y de tensiones alternas procedentes de la salida del inveror fotovoltaico de la planta solar, mediante el convertidor monofásico de medida de potencia activa. Para la captación de intensidad se utilizará el transformador de intensidad.
\bullet
Almacenar un histórico de la información recogida, de al menos dos meses.
\bullet
Enviar la información a almacenar al panel informativo y al ordenador local del centro educativo.
Las comunicaciones entre el contador de energía (1), el panel informativo (3) y el ordenador local (11) podrán ser mediante protocolo Modbus-RTU, vía RS-232 o RS-485, TCP/IP o mediante radio modem. El tipo más adecuado de comunicaciones dependerá de las distancias existentes entre los tres elementos a comunicar y de la red informática y ordenadores existentes en cada centro.
Finalmente, tal y como se observa en la figura 1, cada centro educativo (2) estará conectado, vía Internet, con un sistema centralizado de control de datos (12), en el cual se podrán realizar todo tipo de cálculos y estadísticas individuales para cada centro o conjuntas, así como generar la facturación de la energía generada en cada centro.
A este sistema de control centralizado podrán conectarse cualquier usuario, a través de Internet, para la consulta de los datos de cada uno de los centros fotovoltaicos, consiguiendo así una gran difusión de las ventajas de la implantación de la energía
fotovoltaica.

Claims (3)

1. Sistema para la monitorización de instalaciones fotovoltaicas instaladas en centros educativos, centros de ocio y esparcimiento, centros de trabajo y organismos públicos en general, caracterizado porque incorpora, en cada uno de los centros en los que se disponen los correspondientes paneles solares, los siguientes elementos:
-
Un contador de energía independiente para el control individualizado de la energía generada en el centro.
-
Un panel informativo para monitorización local de datos energéticos y ecológicos del centro.
-
Un sistema de comunicaciones que permite enviar los datos obtenidos a través del contador de energía, a un sistema de ordenadores local establecido en el propio centro,
habiéndose previsto que el sistema pueda conectarse, a través de Internet, a un sistema de supervisión de todos los centros.
2. Sistema de monitorización de instalaciones fotovoltaicas, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el contador de energía está compuesto por los siguientes equipos:
-
Un transformador de intensidad para la captación de la intensidad en corriente alterna generada por los paneles solares.
-
Un convertidor de medida de potencia activa para captar la tensión y la corriente de inyección a la red y obtener una señal analógica proporcional a la potencia activa generada.
-
Un monitor de energía para la captación de la potencia activa. instantánea y cálculo de la energía inyectada a la red, almacenamiento de datos y comunicaciones.
3. Sistema par la monitorización de instalaciones fotovoltaicas, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el panel informativo permite visualizar localmente y en continuo, los siguientes datos:
-
La energía total producida desde el inicio del funcionamiento del centro fotovoltaico.
-
Los kilogramos de CO_{2} no emitidos equivalentes a la energía total producida.
-
La potencia instantánea, en tanto por ciento, sobre la capacidad total del centro fotovoltaico.
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Title
Extraida de la BASE DE DATOS PAJ en EPODOC & JP 2002305844 A (SEKISUI CHEMICAL CO LTD; SHARP KK) 18.10.2002, resumen; figura *

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