ES2416854B1

ES2416854B1 - Farola holónica sostenible

Info

Publication number: ES2416854B1
Application number: ES201200015A
Authority: ES
Inventors: Maria Jesus AVILA GUTIERREZ; Juan Ramon Lama Ruiz; Francisco Aguayo Gonzalez
Original assignee: Universidad de Sevilla
Current assignee: Universidad de Sevilla
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: ES2416854R1; ES2416854A2

Abstract

El objeto de la presente invención se engloba dentro del sector técnico de la industria dedicado a la fabricación de mobiliario urbano sostenible, y más concretamente se refiere a farolas que utilizan luminarias basadas en la utilización de LEDs de alto rendimiento con disipadores de calor incorporados y alimentadas a través de energías ecológicas como pueden ser la energía eólica y la solar. Posee la posibilidad de conexión a red como respaldo a las energías renovables consideradas y su uso conjunto con un sistema de telegestión que permita el control de la luminaria. Además permite soportar diversos accesorios como pueden ser: soportes para pancartas y banderolas, cámaras de seguridad, sensores de proximidad,...#Los posibles usos de la invención podrían ser en diferentes zonas públicas que requieran de alumbrado tales como parques y jardines, carriles bici, carreteras, calles residenciales,...

Description

Farola Holónica Sostenible

5 1O 15: Objeto de la invención El objeto de la presente invención se engloba dentro del sector técnico de la industria dedicado a la fabricación de mobiliario urbano sostenible, y más concretamente se refiere a farolas que utilizan luminarias basadas en la utilización de LEOs de alto rendimiento con disipadores de calor incorporados y alimentadas a través de energías ecológicas como pueden ser la energía eólica y la solar. Posee la posibilidad de conexión a red como respaldo a las energías renovables consideradas y su uso conjunto con un sistema de telegestión que permita el control de la luminaria. Además permite soportar diversos accesorios como pueden ser: soportes para pancartas y banderolas, cámaras de seguridad, sensores de proximidad, ... Los posibles usos de la invención podrían ser en diferentes zonas públicas que requieran de alumbrado tales como parques y jardines, carriles bici, carreteras, calles residenciales, ...

20: Estado de la técnica Existen en el mercado diversos modelos de farolas alimentadas por energía solar y energía eólica.

25: En el caso de los paneles solares, la mayoría utilizan paneles en posición fija. En el caso de los aerogeneradores, en casi la totalidad de las patentes consultadas, todos se colocan en la parte más alta.

En cuanto a las soluciones adoptadas en la colocación de los paneles:

30: La mayoría de las patentes revisadas en las que hacen el uso conjunto de paneles y aerogeneradores, colocan dichos paneles en posición fija y debajo del aerogenerador.

En nuestra solución, Jos paneles se han colocado en la parte más alta de la estructura para que la captación de energía solar sea óptima. Además, estarán provisto de seguidores solares.

En cuanto a las soluciones adoptadas en la colocación de los aerogeneradores:

Siempre se colocan en la parte más alta del mástil, esto hace que proyecten sombra sobre los paneles solares impidiendo así la correcta captación de energía solar.

En nuestra solución, el aerogenerador estará colocado bajo la luminaria, solución no encontrada en ninguna de las patentes consultadas.

En cuanto a la colocación de baterías, hasta ahora se han utilizado como soluciones:

Baterías en armarios al lado de la farola, lo que presenta problemas con la temperaturas dentro del armario, si es metálico y en cualquier caso para que no pueda abrirse fácilmente resulta caro y no excesivamente seguro. Baterías encerradas dentro de un compartimento creado en el propio cuerpo de la farola a modo de armario, que presenta los mismos problemas que el anterior, complicando además el transporte de la estructura de la farola y aumentando su coste. Colocación de las baterías en la parte superior al lado de los paneles. Esta opción presenta problemas de temperaturas dentro del depósito y además la presencia de una gran masa oscilando a elevada altura provoca problemas en el mástil o en la cimentación cuando existen vientos fuertes

En nuestra solución, las baterías serán colocadas soterradas para evitar posibles robos y manipulaciones indebidas.

Ninguna de las patentes consultadas posee sistema de telegestión, soporte de accesorios o fuente de respaldo eléctrica en el caso de farolas alimentadas con energía solar + eólica.

Descripción de las figuras

Para una mejor interpretación de la invención se acompaña la presente memoria descriptiva de dos figuras en las que se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización preferida del objeto de la invención, según los principios de las reivindicaciones.

•: En la Figura 1 se representa una vista general de la farola alimentada con energía solar y eólica objeto de la presente invención.

•: En la Figura 2 se representa una vista en perspectiva de los disipadores que poseen los LEOs de alto rendimiento para el control de la temperatura, válidos para las dos opciones, tanto conexión a red como sistema autónomo.

•: En la Figura 3 aparece detallado con sus respectivos componentes, el soporte seguidor de paneles solares.

•: En la Figura 4 tenemos la vista detallada de las aspas del generador y la forma adecuada de montaje a los componentes internos del aerogenerador.

•: En la Figura 5 finalmente tenemos el esquema de conexionado del conjunto de alumbrado.

Descripción de la invención

La presente invención pretende fomentar iniciativas orientadas a conseguir un desarrollo sostenible del uno de los principales elementos que componen el mobiliario urbano: las farolas.

Se trata de desarrollar un nuevo modelo de farola sostenible que combine funcionalidad, diseño, integración con el paisaje urbano y calidad ambiental, contemplando aspectos como el ahorro energético en todos los elementos. Su objetivo es conseguir no sólo la eficiencia considerando costes y calidad, sino también la consecución del mínimo impacto ambiental desde un punto global en todo el ciclo de vida del producto. Se trata de optimizar recursos generando sinergias que posibiliten, además, una mayor vinculación entre medioambiente, tecnología y economía.

La solución a este problema se resuelve utilizando una alternativa a los sistemas de iluminación convencionales a base de energías renovables. Para ello intentaremos aprovechar de forma conjunta la energía solar fotovoltaica y la eólica.

De forma general, esta invención se basa en un dispositivo de alumbrado público que utiliza dos fuentes de energías renovables de forma conjunta como hemos mencionado anteriormente, la energía solar mediante módulos solares y la energía eólica mediante aerogenerador. Además utiliza tecnologías de iluminación avanzadas como son los emisores de luz de alto rendimiento. Además del uso de energías renovables, tiene la opción de conexión a red eléctrica como fuente de respaldo. Al estar conectada a red, permite el uso de elementos para telegestión

de forma que se pueda controlar en todo momento el estado del dispositivo. El

diseño además posee la capacidad de soportar accesorios como pueden ser

soportes para pancartas, banderolas, ...

5: La presente invención se engloba dentro del sector técnico de la industria

dedicado a la fabricación de mobiliario urbano sostenible, y más concretamente se

refiere a farolas que utilizan luminarias basadas en la utilización de LEOs y

alimentadas a través de energías renovables como pueden ser la energía eólica y

la solar, e incluso directamente de la red eléctrica como conexión de respaldo y

1O: que se pueden emplear como elementos de mobiliario urbano, como por ejemplo

para parques y jardines, peatonal, etc ...

Esta farola de altas prestaciones alimentada por energía solar y eólica, comprende

dos paneles fotovoltaicos de elevado rendimiento montados sobre unos soportes

15: regulables y un aerogenerador para captar la energía del viento.

Tanto los paneles como el aerogenerador se conectan a la luminaria mediante

cables y sus correspondientes reguladores. En la luminaria se encontrará un

porta-equipos que contendrá dispositivos para la regulación del flujo y encendido-

20: apagado de la luminaria.

El cableado va por dentro del tubo de la propia farola, sobresaliendo por la parte

baja la longitud suficiente como para permitir cómodamente su conexión al

sistema de baterías en el momento de colocar la farola en posición.

25

Las baterías se encuentran en un compartimento soterrado bajo la propia

estructura de la farola para evitar la manipulación de las mismas. La farola se

coloca sobre unos pernos embebidos en la cimentación, con la particularidad de

que la propia cimentación dispone de un depósito de tamaño adecuado para

30: colocar las baterías dentro. El compartimento lleva una tapa que permite la

manipulación por parte de los mantenedores de la instalación. Esta tapa debe

dificultar la entrada de agua de lluvia o escorrentía y quedar fijada a la parte

resistente de la cimentación a través de los pernos para anclar la farola. El

depósito de baterías va abierto por debajo para que caso de entrada fortuita de

35: agua ésta pueda empapar el suelo y no ocasionar problemas.

Debido a que posee la capacidad de conectarse a la red eléctrica, tiene

incorporado elementos que nos permiten la telegestión de cada uno de los

dispositivos instalados.

5: Además permite soportar diversos accesorios como soportes para pancartas y

banderolas, sensores de proximidad, ...

Modo de realización de la invención

Según se puede apreciar en la figura 1, y de acuerdo con la numeración adoptada

1O: en ella, se ha representado una farola que dispone de dos módulos fotovoltaicos

(7) los cuales se encuentran soportados por dos brazos (8) provistos de un

seguidor electrónico que en combinación con unos medios de control del giro e

inclinación permiten orientar permanentemente el panel (7) en posición

perpendicular al sol; en estos brazos se encuentra el regulador (9)

15: correspondiente a los paneles solares. Los brazos se encuentran situados en la

parte superior curva de la estructura soporte (1.3) que al mismo tiempo se encarga

de sostener la luminaria (10). El aerogenerador (4) se encuentra colocado en la

zona central de la estructura (1.2) y posee su correspondiente regulador colocado

en la base de la estructura (13). La luminaria (1 O) dispone de una pluralidad de

20: LEOs de alto rendimiento (11) en su interior. La estructura soporte (1) está

formada por tres tramos donde se distingue la base (1.1 ), la zona central (1.2) y la

parte curva (1.3). Esta estructura es hueca en su interior y por ella pasa el

cableado que va tanto hacia la zona de las baterías y demás componentes

situados en la base de la estructura, como hacia la luminaria. El cableado va en

25: dos direcciones según estemos tratando el modulo solar o el aerogenerador. En el

módulo solar (7), por un lado el cableado (2) va desde el módulo solar (7) hasta

las baterías (14) y por el otro, dicho cableado (3) va desde las baterías (14) hacia

la luminaria (1 O) o mejor dicho hacia los LEOs (11 ). En el aerogenerador, el

cableado (5) va hacia la batería (14) y vuelve dicho cableado (6) desde éstas

30: hacia los LEOs (11). Adicionalmente, se disponen de elementos de anclaje (12) en

la base del báculo (1.1) para la fijación de la farola al suelo.

El funcionamiento del sistema cuenta con alimentación por energía solar (módulos

fotovoltaicos), por energía eólica (aerogenerador) y opcionalmente cuenta con

35: conexión a red. El funcionamiento del sistema con alimentación a la red eléctrica

es el habitual en este tipo de instalaciones por lo que no va a ser explicado en detalle.

Sin embargo, el funcionamiento del sistema que cuenta con alimentación por módulos fotovoltaicos funciona de la siguiente manera: el módulo fotovoltaico (7) transmite la energía recibida al regulador de carga (9), el cual chequeando a las baterías (14) permite la carga de las mismas de manera regular. El regulador de carga (9) además de controlar la carga, también controla la descarga, siempre chequeando el circuito para evitar que las baterías (14) disminuyan su vida útil. Cuando las condiciones sean óptimas, el regulador de carga (9), deja que la batería comience a descargarse permitiendo así que se pongan en funcionamiento a los LEOs (11). La alimentación por aerogenerador es similar salvo que la captación de energía se produce a través del viento. Esta energía se transmite al regulador que controla la carga de la batería y cuando las condiciones sean las adecuadas pues esta energía se trasmitirá a los dispositivos LEOs. De esta forma se obtiene la acción conjunta de los paneles solares y el aerogenerador utilizando energías renovables y dando lugar a un diseño totalmente sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.

Claims

Reivindicaciones

1

.

Farola holónica de alumbrado público, que comprende una estructura de soporte (1) dividida en tres tramos: base (1.1 ), cuerpo central (1.2), desarrollo curvo (1.3) en cuyo final de este desarrollo se ubica la luminaria (1 0), que dispone de una pluralidad de emisores de luz de alta potencia (11), una fuente de energía para alimentar los emisores de luz colocada sobre el desarrollo curvo (1.3) de la estructura soporte general (1) con unos soportes regulables automáticamente (8), otra fuente de energía colocada en el cuerpo central de la estructura de soporte (1.2), un cableado de conexión entre las fuentes de energía y los emisores de luz y medios de regulación y control. Además posee la capacidad de soportar conexión a red y diversos accesorios.

2

.

Farola según la reivindicación 1, caracterizada porque como fuente de energía se dispone de dos módulos fotovoltaicos (7) que se colocan sobre el desarrollo curvo de la estructura soporte (1.3) a través de dos brazos provistos de seguidores electrónicos (8) que en combinación con unos medios de control del giro e inclinación permiten orientar permanentemente los paneles en posición perpendicular al sol. Estos módulos están conectados a un regulador de carga (9) que se encuentra en los propios brazos de soporte de los paneles el cual a su vez está conectado a través de otro cableado a la luminaria (3) y al menos a una batería (2).

Reivindicaciones

1.

Farola holónica de alumbrado público, que comprende una estructura de soporte (1) dividida en tres tramos: base (1.1 ), cuerpo central (1.2), desarrollo curvo (1.3) en cuyo final de este desarrollo se ubica la luminaria (1 0), que dispone de una pluralidad de emisores de luz de alta potencia (11), una fuente de energía para alimentar los emisores de luz colocada sobre el desarrollo curvo (1.3) de la estructura soporte general (1) con unos soportes regulables automáticamente (8), otra fuente de energía colocada en el cuerpo central de la estructura de soporte (1.2), un cableado de conexión entre las fuentes de energía y los emisores de luz y medios de regulación y control. Además posee la capacidad de soportar conexión a red y diversos accesorios.
2.
3.

Farola según la reivindicación 1, caracterizada porque como fuente de energía se dispone de un aerogenerador (4) de características y diseño novedoso descritos en las figuras anexas, el cual está conectado a través de un cableado (5) a un regulador de carga (13) que a su vez está conectado a través de otro cableado a la luminaria (6) y a una batería (14).
4.

Farola según reivindicación 1, caracterizada porque como fuente de energía de respaldo se utiliza la red eléctrica.
5.

Farola según reivindicación 1, caracterizada porque permite soportar diversos accesorios tales como soportes para pancartas y banderolas, sensores de proximidad, cámaras de seguridad, ....
6.

Farola según reivindicación 1, caracterizada porque posee un sistema de telegestión que permite el control en todo momento del dispositivo.
7.

Farola según reivindicación 1, caracterizada porque la luminaria o luminarias poseen dispositivos de iluminación tipo LEO.
8.

Farola según reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de soporte está dividida en tres tramos.
9.

Farola según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dispone de un disipador de calor para cada uno de los emisores de luz (Figura 2)

1O. Farola según reivindicación 1, caracterizada porque la luminaria posee un diseño novedoso.