ES2659433A1 - Mejora de sistema de iluminación solar sumergible - Google Patents

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ES2659433A1 ES201730614A ES201730614A ES2659433A1 ES 2659433 A1 ES2659433 A1 ES 2659433A1 ES 201730614 A ES201730614 A ES 201730614A ES 201730614 A ES201730614 A ES 201730614A ES 2659433 A1 ES2659433 A1 ES 2659433A1
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Abstract

Mejora de sistema de iluminación solar (1) sumergible que integra paneles solares fotovoltaicos (3), batería (2), sistema de iluminación (4) y con control en un mismo bloque plano y hermético de reducido espesor que permite la iluminación de la piscina durante la noche, con un diseño delgado para ser adherido o fijado en la pared, escalera o suelo de la piscina, permitiendo una cómoda instalación sin cableados y no interfiriendo en el uso de la misma. Adicionalmente comprende medios de sensado (5), medios de transmisión de datos (6), y al menos un microcontrolador (7), lo que habilita la transmisión de datos, al tiempo que permite controlar sus funcionalidades dependiendo de los datos medidos o recibidos, de cara a una mejor gestión de la iluminación en la piscina.

Description

DESCRIPCIÓN
Mejora de sistema de iluminación solar sumergible
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud de patente tiene por objeto una mejora de sistema de iluminación solar sumergible, destinado mayormente a piscinas que carecen de iluminación, según la reivindicación 1, que incorpora notables innovaciones y ventajas. 10
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad existen un gran número de sistemas de iluminación solar para piscinas que 15 están dotadas de un panel fotovoltaico que cargan una batería o acumulador durante el día y un sistema de iluminación que se enciende durante la noche. Dichos sistemas suelen estar diseñados para flotar en la superficie del agua, de tal modo que la zona que se mantiene a flote contiene los paneles solares y la parte sumergida el sistema de iluminación para poder iluminar el fondo de la piscina. Para que se recarguen los acumuladores han de estar 20 flotando durante el día en la piscina, limitando el uso de la misma ya que éstos se encuentran flotando en la superficie.
Existen también sistemas que consisten en situar fuera de la piscina el panel solar fotovoltaico y, mediante una instalación de cableado, llevar la alimentación eléctrica a los 25 dispositivos de iluminación dentro de la piscina.
Ante esta situación se ve adicionalmente que existe aún una necesidad de contar con un sistema de iluminación solar sumergible mejorado, que pueda medir y/o transmitir datos, al tiempo que controla sus funcionalidades dependiendo de los datos medidos o recibidos, de 30 cara a una mejor gestión de la iluminación en la piscina.
35
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Así, el objeto de la invención de la presente patente parte de un sistema de iluminación solar sumergible, que integra un sistema de carga de baterías mediante paneles fotovoltaicos, baterías y sistema de iluminación con encendido automático en un mismo bloque plano y 5 hermético de reducido espesor que permite la iluminación de la piscina durante la noche con un diseño delgado para ser adherido o fijado en la pared, escalera o suelo del vaso de la piscina, permitiendo una instalación sin cableados y no interfiriendo en el uso de la misma.
El dispositivo original comprende un sistema de captación solar formado por células 10 fotovoltaicas que permiten la carga de unas baterías durante las horas de luz así como un sistema de iluminación que mediante un circuito electrónico se enciende automáticamente durante las horas de oscuridad. El conjunto de células solares fotovoltaicas y el sistema de iluminación están montados en el mismo plano frontal del dispositivo, cubierto por un material transparente que permite tanto la entrada de luz a los paneles fotovoltaicos como la 15 salida de luz del sistema de iluminación. Debajo de éstos se encuentran la o las baterías y el circuito electrónico de control en un bloque inyectado de material adherido debajo del sistema de captación solar e iluminación, formando un sólo bloque en estado sólido y hermético de bajo perfil, permitiendo que una vez adherido o fijado dentro de la piscina no interfiera con el uso de la misma y no requiera instalación de cableado. 20
La mejora de la presente solicitud de patente está orientada en particular a la gestión de los datos medidos en la piscina, a la comunicación de los mismos, y a la gestión y control de los dispositivos involucrados en dichas funciones.
25
Así, y más concretamente, el dispositivo de la presente invención consiste en un dispositivo de iluminación solar sumergible que comprende una batería y un sistema de carga para dicha batería mediante paneles solares fotovoltaicos, un sistema de iluminación con un circuito de control de encendido automático, comprendiendo adicionalmente medios de sensado, medios de transmisión de datos, y al menos un microcontrolador. De este modo el 30 dispositivo de iluminación solar sumergible presenta funcionalidades adicionales de sensado o captación de datos de las variables físicas de su entorno, su transmisión o comunicación a otros puntos o dispositivos, con la consiguiente gestión y control de dichos dispositivos anexos.
35
En particular presenta la posibilidad de una comunicación inalámbrica bidireccional entre un foco de datos del dispositivo de iluminación solar sumergible, y dispositivos móviles adicionales, generalmente externos a la piscina. Así, la inclusión en el dispositivo de un sistema de comunicaciones, permite tanto el control de sus distintas funciones, como el envío de información recopilada por el dispositivo, tanto de su propio funcionamiento como 5 de lecturas realizadas por distintos sensores del medio donde está instalado a dispositivos móviles.
Adicionalmente presenta la posibilidad de encendido o apagado del foco de forma remota, de modo que el usuario pueda encender o apagar el dispositivo de forma puntual, o en 10 largos periodos, en los cuales no se va a hacer uso del dispositivo.
También presenta la opción de programación del umbral de encendido, de modo que el usuario puede modificar el umbral en el cual el foco se enciende cuando decrece la luz ambiental. 15
Por otro lado presenta la posibilidad de un cambio de color de emisión de luz de forma remota o automática, de manera que el usuario puede cambiar el color de la luz de emisión del foco, tanto de forma manual, como activar un modo automático de distintos patrones de color. 20
Opcionalmente presenta la posibilidad de cambio de intensidad de emisión de luz, de modo que el usuario puede variar la intensidad de emisión de luz del foco de forma manual, o de activar un modo automático con diferentes patrones de intensidad lumínica.
25
También presenta la opción de programar el tiempo de permanencia encendido, de manera que el usuario puede seleccionar el periodo de tiempo que permanece encendido el dispositivo, o activar un modo automático con diferentes patrones de tiempos de encendido.
Adicionalmente presenta la posibilidad de una programación de retardo en el encendido. Por 30 defecto el dispositivo cuenta con un sensor de luz ambiental encargado de encender la iluminación al llegar a un umbral establecido. Esta función está limitada por la imposibilidad de configurar dicho umbral en la oscuridad total, ya que al conectarse la propia iluminación e iluminar el medio en el que se encuentra situado, el sistema va a interpretar que existe iluminación ambiental y volverá a desconectar la iluminación, entrando en bucle. 35
La función de retardo en el encendido permite establecer un umbral de encendido que no cause el error antes descrito, y que el encendido se realice con un retardo seleccionable que permitirá su encendido cuando la luz ambiental haya disminuido en su totalidad. Esta función ayudará a la autonomía del dispositivo ya que permanecerá apagado durante el 5 periodo de tiempo que aún hay suficiente iluminación ambiental, y no es necesaria su iluminación ganando ese tiempo de autonomía.
Por otro lado presenta la posibilidad de una gestión automática de energía. Así, y en función de la cantidad de energía almacenada durante el día, el dispositivo comprueba el nivel de 10 carga de la batería, y calcula automáticamente el nivel de intensidad de iluminación para tener autonomía todo el tiempo de funcionamiento programado, con la posibilidad que dicha gestión sea programable.
Según otro aspecto de la invención, el dispositivo de iluminación solar sumergible 15 comprende una memoria, preferentemente no volátil, para la memorización de datos. Esta función permite la memorización de datos o configuraciones aun cuando la batería del dispositivo se haya agotado totalmente, y no exista luz ambiental para poder generar la energía mediante los paneles fotovoltaicos incorporados.
20
En una realización preferida de la invención, los medios de transmisión de datos comprenden una antena de comunicaciones, de modo que presenta la posibilidad de comunicación con otros dispositivos sumergidos. Dicha función permite la comunicación mediante señales acústicas bajo el agua con otras unidades para envíos de comandos y sincronización de funciones. Ventajosamente la comunicación mediante señales acústicas 25 es mediante ultrasonidos, lo que lleva a una comunicación más efectiva, capaz de superar mejor las sucesivas barreras.
A través de la antena de comunicaciones presenta también la posibilidad de comunicación a través de sistemas puente para conexión a internet, pudiendo conectar de manera 30 inalámbrica con dispositivos conectados a internet, para controlar y recibir datos remotamente desde dispositivos con conexión a internet desde cualquier localización. Señalar que el o los receptores de internet, a modo de dispositivo puente, han de estar preferentemente cercanos a la piscina.
35
Ventajosamente, la antena de comunicaciones está en una superficie exterior del dispositivo de iluminación solar, de modo que establece una mejor comunicación y transmisión de datos con el exterior de la piscina.
Mencionar que, siguiendo lo descrito anteriormente, los medios de transmisión de datos 5 comprenden al menos un emisor y/o receptor de ultrasonidos, de modo que se llega a una mejores prestaciones en la comunicación y transmisión de datos.
Según otro aspecto de la invención, los medios de sensado, o de captación de datos del entorno, comprenden un sensor de temperatura, de manera que el dispositivo de iluminación 10 solar sumergible puede medir los valores de temperatura del entorno.
Según aun otro aspecto de la invención, los medios de sensado comprenden un sensor de calidad del agua, de manera que el dispositivo de iluminación solar sumergible puede medir las propiedades y el estado del agua de su entorno. 15
Alternativamente, los medios de sensado comprenden un sensor de nivel de batería, de modo que el dispositivo es capaz de medir el nivel de carga energética y de autonomía restante.
20
Opcionalmente, los medios de sensado comprenden un sensor de vibraciones, susceptibles de detectar sonidos o vibraciones subacuáticos y de emitir una respuesta. De este modo se tiene la posibilidad de que el dispositivo reconozca sonidos o vibraciones subacuáticas, y que éste reaccione con cambios de intensidad de la iluminación, cambios de color, o que se comunique con otras unidades o dispositivos móviles. Esta función incluye que el usuario 25 pueda personalizar dicha respuesta.
Según otro aspecto de la invención, los componentes del dispositivo de iluminación solar están alojados en un bloque plano, hermético y sin aire entre sí, de modo que la luz no encuentra aire entre las superficies de los diferentes componentes, lo que lleva a una mayor 30 eficiencia en la transmisión lumínica.
Concretamente, los componentes del dispositivo de iluminación solar están encapsulados en un material sólido, lo que contribuye adicionalmente a una mejora de la eficiencia lumínica, al evitar que haya aire entre componentes que la obstaculice. Ventajosamente, el material sólido es una resina epoxi.
En los dibujos adjuntos se muestra, a título de ejemplo no limitativo, una mejora de sistema de iluminación solar sumergible, constituido de acuerdo con la invención. Otras 5 características y ventajas de dichos mejora de sistema de iluminación solar sumergible, objeto de la presente invención, resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
10
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una vista frontal del dispositivo en la que se pueden apreciar el sistema de captación solar comprendido por una serie de paneles fotovoltaicos y el sistema de 15 iluminación, de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra un corte transversal del dispositivo en la que se puede apreciar la colocación de los paneles fotovoltaicos y el sistema de iluminación así como el circuito controlador y la batería, todo ello dentro de un material protector, formando un bloque 20 estanco, de bajo grosor y sin aristas en su parte frontal, de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 muestra una representación es esquema de los diferentes elementos en conexión con el microcontrolador que gestiona las funcionalidades y transmisión de datos 25 del dispositivo, en concreto la iluminación, los diversos sensores, la antena de comunicación, etc…
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE 30
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación. 35
La figura 1 reproduce una vista frontal del dispositivo de iluminación solar 1 en la que se puede ver la disposición de los paneles solares fotovoltaicos 3 usados para captar la luz, a su vez se pueden observar los emisores de luz montados sobre una superficie refractante rodeados por una barrera opaca que impide que la luz generada por los emisores de luz se propague a los paneles solares fotovoltaicos 3 a través del material solido 92 que forma el 5 frontal del dispositivo, a su vez se puede apreciar el diseño de las esquinas redondeadas.
La figura 2 muestra un corte transversal del dispositivo de iluminación solar 1 en el que se pueden apreciar en la cara frontal los paneles solares fotovoltaicos 3 y los emisores de luz que están dispuestos sobre una superficie refractante, estando rodeada por una barrera 10 opaca que evita que la luz generada por los emisores de luz se propague a través del material solido 92 que forma el frontal del dispositivo hacia los paneles solares fotovoltaicos 3. Estos se encargan de cargar la al menos una batería 2 durante las horas de luz, un circuito de control de la iluminación se encarga de encender o apagar el sistema de iluminación 4 según la luz existente, así como de controlar la carga y descarga de la al 15 menos una batería 2. El circuito de control de la iluminación y la batería 2 se encuentran a su vez dentro de un material sólido 92. La unión de ambos hacen que todo el conjunto sea un sólo bloque sólido y estanco pudiéndose adherir, fijar o depositar dentro de la piscina sobre su cara posterior. Se puede apreciar también la forma redondeada de los vértices frontales del dispositivo para evitar posibles daños a los usuarios de la piscina. 20
Más en particular, tal como se aprecia en las figuras 1, 2 y 3, el dispositivo de iluminación solar 1 sumergible de la presente invención comprende una batería 2 y un sistema de carga 21 para dicha batería 2 mediante paneles solares fotovoltaicos 3, un sistema de iluminación 4 con un circuito de control 41 de encendido automático, caracterizado porque comprende 25 medios de sensado 5, medios de transmisión de datos 6, y al menos un microcontrolador 7.
Según otro aspecto de la invención, tal como se aprecia en la figura 3, el dispositivo de iluminación solar 1 sumergible comprende una memoria 8.
30
Preferentemente, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de transmisión de datos 6 comprenden una antena 61 de comunicaciones.
Según una realización preferente de la invención, tal como se aprecia en la figura 3, la antena 61 de comunicaciones está en una superficie exterior 91 del dispositivo de iluminación solar 1.
Más específicamente, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de transmisión de datos 5 6 comprenden al menos un emisor y/o receptor de ultrasonidos 62, 63.
Por otro lado, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de sensado 5 comprenden un sensor de temperatura 51.
10
Adicionalmente, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de sensado 5 comprenden un sensor de calidad del agua 52. En una realización particular la calidad del agua se mide mediante un sensor del pH, o, alternativamente, mediante un sensor de la salinidad.
Más concretamente, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de sensado 5 15 comprenden un sensor de nivel de batería 53, o de su nivel de carga a través de la energía solar recibida.
Opcionalmente, tal como se aprecia en la figura 3, los medios de sensado 5 comprenden un sensor de vibraciones 54. 20
Según otro aspecto de la invención, tal como se aprecia en las figuras 1 y 2, los componentes del dispositivo de iluminación solar 1 están alojados en un bloque 9 plano, hermético y sin aire entre sí.
25
Preferentemente, tal como se aprecia en las figuras 1 y 2, los componentes del dispositivo de iluminación solar 1 están encapsulados en un material sólido 92.
Más específicamente, tal como se aprecia en las figuras 1 y 2, el material sólido 92 es una resina epoxi. 30
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los componentes empleados en la implementación del mejora de sistema de iluminación solar sumergible, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes, y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación de la siguiente lista.
Lista referencias numéricas: 5
1 dispositivo de iluminación solar
2 batería
21 sistema de carga
3 paneles solares fotovoltaicos 10
4 sistema de iluminación
41 circuito de control
5 medios de sensado
51 sensor de temperatura
52 sensor de calidad del agua 15
53 sensor de nivel de batería
54 sensor de vibraciones
6 medios de transmisión de datos
61 antena
62 emisor de ultrasonidos 20
63 receptor de ultrasonidos
7 microcontrolador
8 memoria
9 bloque
91 superficie exterior 25
92 material sólido
Referencias de texto en figuras:
30
F31 Microcontrolador
F32 Emisor / Receptor
F33 Célula fotovoltaica
F34 Batería
F35 Módulo de comunicación subacuática / Antena 35
F36 Sensores
F37 Iluminación
F38 Memoria
5

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible que comprende una batería (2) y un sistema de carga (21) para dicha batería (2) mediante paneles solares fotovoltaicos (3), un 5 sistema de iluminación (4) con un circuito de control (41) de encendido automático, caracterizado porque comprende medios de sensado (5), medios de transmisión de datos (6), y al menos un microcontrolador (7).
    2- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 1, caracterizado 10 porque comprende una memoria (8).
    3- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de transmisión de datos (6) comprenden una antena (61) de comunicaciones. 15
    4- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 3, caracterizado porque la antena (61) de comunicaciones está en una superficie exterior (91) del dispositivo de iluminación solar (1).
    20
    5- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de transmisión de datos (6) comprenden al menos un emisor y/o receptor de ultrasonidos (62, 63).
    6- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según cualquiera de las reivindicaciones 25 anteriores, caracterizado porque los medios de sensado (5) comprenden un sensor de temperatura (51).
    7- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de sensado (5) comprenden un sensor de 30 calidad del agua (52).
    8- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de sensado (5) comprenden un sensor de nivel de batería (53). 35
    9- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de sensado (5) comprenden un sensor de vibraciones (54).
    5
    10- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes del dispositivo de iluminación solar (1) están alojados en un bloque (9) plano, hermético y sin aire entre sí.
    11- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 10, caracterizado 10 porque los componentes del dispositivo de iluminación solar (1) están encapsulados en un material sólido (92).
    12- Dispositivo de iluminación solar (1) sumergible según la reivindicación 11, caracterizado porque el material sólido (92) es una resina epoxi. 15
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