ES2711400T3 - Instalación eléctricamente autónoma y procedimiento de gestión - Google Patents
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Abstract
Instalación (10) apta para ser eléctricamente autónoma que comprende unos elementos a alimentar (12, 20, 30), entre los cuales: - un edificio (12) que comprende por lo menos una pieza delimitada por lo menos por un muro y un tejado (14), y - unos medios de conexión (22) para la conexión de por lo menos un aparato eléctrico adicional, comprendiendo la instalación unos medios de alimentación de los elementos que comprenden: - unos medios de generación de energía (16) a partir de una fuente natural, que comprenden unos paneles fotovoltaicos, - unos medios de almacenamiento de energía (56; 56A, 56B), - unos medios de interconexión (58, 62, 64; 58A, 58B, 62A, 62B) de los medios de almacenamiento y/o de los medios de generación con los elementos a alimentar, comprendiendo la instalación asimismo: - un borne de distribución de electricidad (20) situado en el exterior del edificio y que comprende los medios de conexión (22) para la conexión de dicho por lo menos un aparato eléctrico adicional, que es un aparato eléctrico externo, - unos medios de medición (72; 72A, 72B) de por lo menos un parámetro (I72; I72A, I72B) relativo a la energía almacenada en por lo menos una parte de los medios de almacenamiento de energía, y - unos medios de control (66, 68, 67; 66A, 66B, 68A, 68B) de los medios de interconexión en función de los valores obtenidos por los medios de medición, de modo que si la energía almacenada en la por lo menos una parte de los medios de almacenamiento es inferior a un valor de umbral, se prohíbe la alimentación eléctrica de por lo menos uno de los elementos (20, 30) distinto del edificio, - un cargador (50) que comprende un convertidor de corriente continua (52) colocado aguas abajo de los medios de generación de energía (16), - y la instalación comprende, a la salida del cargador (50), dos ramas eléctricas en paralelo, una primera rama que comprende un primer ondulador (54) adaptado para transformar en alterna la energía eléctrica producida por los medios de generación de energía (16) y aguas abajo del cual están conectados en paralelo el edificio (12) y el borne de distribución de electricidad (20), y una segunda rama que comprende los medios de almacenamiento de energía (56) y aguas abajo de estos medios de almacenamiento de energía (56) un interruptor (58) y un segundo ondulador (60) formado por un convertidor de corriente continua/alterna (54, 60; 54A, 54B, 60A, 60B) colocado entre los medios de almacenamiento de energía (56; 56A, 56B) y, por una parte, el edificio (12) y, por otra parte, el borne de distribución de electricidad (20).
Description
DESCRIPCION
Instalacion electricamente autonoma y procedimiento de gestion.
La presente invencion tiene por objeto una instalacion apta para ser electricamente autonoma, comprendiendo una instalacion de este tipo por lo menos un edificio.
Se conocen ya unos edificios electricamente autonomos. En efecto, unos edificios de este tipo han podido ser desarrollados ahora desde hace algunos anos gracias a unos medios de generacion de ene^a a partir de una fuente natural (solar, eolica, etc.) cada vez mas eficaces. Comprenden generalmente unos medios de almacenamiento de la energfa producida.
No obstante, estos edificios estan situados generalmente en lugares donde tienen la posibilidad de tener acceso a una red electrica, lo cual permite a su vez tener tambien acceso a la comodidad electrica cuando sus medios de generacion de electricidad propios no son suficientemente eficaces.
El documento EP 2 009 763 divulga un ejemplo de este sistema conocido. Mas precisamente, el documento EP 2009 763 divulga un sistema que comprende una alimentacion electrica principal formada, por ejemplo, por una red electrica, una alimentacion auxiliar autonoma que comprende una fuente de energfa propia, por ejemplo unos paneles fotovoltaicos, y unos medios de almacenamiento de la energfa electrica procedente de esta fuente, y unos medios de conmutacion de una carga entre la alimentacion electrica principal y la alimentacion auxiliar autonoma segun unos criterios preestablecidos.
Con la invencion se busca concebir una instalacion que pueda ser colocada en un entorno en el que no exista ninguna red electrica con el fin de poder aportar un mmimo de comodidad a la poblacion local.
Una dificultad relacionada con esta instalacion es que la energfa electrica disponible es susceptible de estar limitada en funcion en particular de las condiciones climaticas que no pueden ser reguladas en funcion de las necesidades de la poblacion.
Por tanto, en el marco de la presente invencion se busca perfeccionar una instalacion en la que se ofrezca el maximo de comodidad electrica a la poblacion cuando esto sea posible gestionando y economizando al mismo tiempo energfa cuando esto sea necesario.
Con este fin, la invencion tiene por objeto una instalacion tal como se define en la reivindicacion 1 adjunta.
Asf, la instalacion segun la invencion permite colocar en zonas aisladas unos edificios colectivos para mejorar la vida de una comunidad, tales como una escuela o dispensario, equipados con todos los objetos necesarios y anadirles un borne de electricidad que permita que personas externas al edificio utilicen puntualmente aparatos electricos con ayuda de la energfa producida por la instalacion si las condiciones lo permiten.
No obstante, este borne de electricidad es alimentado con corriente solo si la energfa electrica disponible es suficiente para alimentar el edificio con energfa. Se asegura asf que las funciones de base de la instalacion se cumplen en cualquier momento y se permite la colocacion de las funciones suplementarias cuando las condiciones de generacion de energfa electrica son buenas.
Esta instalacion es muy ventajosa, puesto que permite gestionar mejor la energfa electrica que esta a disposicion de la comunidad.
La instalacion segun la invencion puede comprender tambien una o varias caractensticas de la lista siguiente: - los medios de almacenamiento de energfa comprenden una pluralidad de conjuntos de almacenamiento de energfa en paralelo, siendo los medios de medicion aptos para medir un parametro relativo a la energfa almacenada en cada conjunto de almacenamiento. La instalacion comprende preferentemente ademas unos medios de determinacion de la energfa almacenada en una pluralidad o la totalidad de los conjuntos. Asf, la utilizacion de dos conjuntos de almacenamiento distintos en paralelo permite mejorar la seguridad de la red electrica y el acceso a la electricidad del edificio. En efecto, si uno de los conjuntos ya no funciona correctamente, se puede utilizar de esta forma el o los otros conjuntos, por lo menos para alimentar los aparatos que efectuan las funciones mas esenciales, logrando que el mantenimiento sobre este conjunto sea efectuado sobre el conjunto defectuoso,
- los medios de almacenamiento comprenden por lo menos un modulo de batena, en particular una batena de tipo litio-metal-polfmero, en la que el electrolito esta en forma solida. Este tipo de batena, que tiene una duracion de vida importante y una seguridad mejorada, es en efecto en particular ventajoso,
- la instalacion comprende una pluralidad de subinstalaciones, comprendiendo cada subinstalacion un
subgrupo distinto de medios de generacion de ene^a y, si fuera necesario, de medios de almacenamiento de ene^a, estando cada instalacion preferentemente unida electricamente a por lo menos un elemento a alimentar o a una porcion de elemento a alimentar que no alimenta por lo menos otra subinstalacion. Una subinstalacion puede estar unida, por ejemplo, a una porcion del edificio, estando otra de las subinstalaciones unida a otra porcion de dicho edificio. Las subinstalaciones pueden estar unidas asimismo a unos elementos a alimentar en comun, tal como el borne de distribucion, o cada uno a unos elementos a alimentar distintos al edificio. Se puede contemplar asimismo que cada una de las subinstalaciones este unida a unos elementos a alimentar distintos,
- por lo menos dos subinstalaciones estan unidas electricamente cada una de ellas a una porcion distinta del edificio, estando una por lo menos de las subinstalaciones unida asimismo a por lo menos otro elemento a alimentar ademas del edificio, comprendiendo dicha subinstalacion (o cada una de las subinstalaciones en cuestion):
• unos medios de interconexion de los medios de almacenamiento y/o de los medios de generacion de dicha subinstalacion con los elementos a alimentar;
• unos medios de medicion de por lo menos un parametro relativo a la energfa almacenada en los medios de almacenamiento de energfa de dicha subinstalacion, y
• unos medios de control de los medios de interconexion en funcion de los valores obtenidos por los medios de medicion, de modo que si la energfa almacenada en los medios de almacenamiento de dicha subinstalacion es inferior a un valor de umbral, se prohfba la alimentacion electrica de por lo menos uno de los elementos unido a dicha subinstalacion distinto del edificio.
- por lo menos un medio de interconexion de seguridad esta configurado para que cuando se active, la energfa procedente de los medios de generacion de una primera subinstalacion alimente el elemento o la porcion de elemento a alimentar propia de una segunda subinstalacion. El medio de interconexion de seguridad permite en particular unir electricamente un cargador de una subinstalacion a los medios de almacenamiento de las dos subinstalaciones o los medios de almacenamiento de una subinstalacion a los elementos a alimentar o porciones de elementos a alimentar propias de las dos subinstalaciones,
- la instalacion comprende asimismo una pluralidad de elementos a alimentar ademas del edificio y unos medios de medicion de por lo menos un parametro relativo a la potencia demandada por cada uno de estos elementos a alimentar, y unos medios de determinacion del elemento de entre los elementos distintos del edificio cuya alimentacion se protnbe en funcion de los valores obtenidos por dichos medios de medicion. Se puede asf prohibir o cesar la alimentacion del elemento no prioritario que consuma mas energfa,
- cuando se considera que la energfa almacenada es inferior al valor de umbral, se pueden desconectar alternativamente los elementos en un orden predeterminado segun su utilidad para la comunidad,
- los medios de generacion de energfa comprenden por lo menos un panel fotovoltaico apto para convertir la radiacion solar en energfa electrica. Estos medios de generacion de energfa pueden comprender asimismo un aerogenerador, un hidrogenerador, etc. Por supuesto, los medios de generacion pueden comprender varios elementos de generacion de energfa de la misma naturaleza o de naturaleza diferente, en serie y/o en paralelo,
- por lo menos uno de los paneles fotovoltaicos, preferentemente la totalidad de los paneles fotovoltaicos, esta colocado sobre el tejado del edificio con el fin de evitar la utilizacion de una estructura suplementaria y maximizar la exposicion de estos paneles evitando al mismo tiempo asimismo el vandalismo o la rotura no intencionada. El edificio comprende entonces en particular un tejado de una unica vertiente y se elige la orientacion (sur o norte en funcion del hemisferio) y, eventualmente, la inclinacion del tejado (en funcion de la latitud) para optimizar el funcionamiento de los paneles fotovoltaicos,
- la superficie de los paneles fotovoltaicos y, en particular, del tejado se elige para que los paneles fotovoltaicos puedan alimentar el edificio con electricidad durante 24 horas sin interrupcion. Dicho de otra forma, los paneles pueden proporcionar mas de 60 kWh y, en particular, alrededor de 80 kWh, en una jornada de exposicion al sol. Por tanto, la superficie provista de paneles y, en particular, del tejado, es superior a 100 m2 y, en particular, 120 m2,
- por lo menos un cargador que comprende un convertidor de corriente esta colocado aguas abajo de los medios de generacion de energfa y, en particular interpuesto entre los medios de generacion de energfa y los medios de almacenamiento de energfa. Este cargador puede comprender un convertidor de corriente continua, en particular aguas abajo de los paneles fotovoltaicos que generan una corriente continua o un convertidor de corriente alterna-continua, por ejemplo aguas abajo de un aerogenerador que genera una
corriente alterna. Este cargador comprende preferentemente la funcion MPPT (acronimo de Maximum Power Point Tracking). Esta operacion tiene por objetivo buscar el punto de potencia maximo de los medios de generacion formados por los paneles fotovoltaicos, debido a que estos son no lineales, es decir, que para una misma exposicion al sol, la potencia suministrada por estos paneles es diferente segun la tension elegida. Un cargador puede estar colocado a la salida de un panel o de una pluralidad de paneles colocados en serie y/o en paralelo,
- un convertidor de corriente continua/alterna (u ondulador) esta colocado entre los medios de generacion de energfa y los elementos a alimentar, en particular a la salida de los medios de almacenamiento de energfa, con el fin de transformar la corriente almacenada en los medios de almacenamiento de energfa en forma continua en una corriente distribuida en forma alterna, y al que estan adaptados los aparatos electricos del comercio que son susceptibles de encontrarse en el edificio. Este convertidor puede ser colocado en particular a la salida de cada uno de los conjuntos de almacenamiento de energfa,
- los medios de generacion de energfa estan unidos a la vez a los medios de almacenamiento de energfa y, directamente, a por lo menos uno de los elementos a alimentar y, en particular, al edificio. En efecto, esto permite satisfacer directamente las necesidades del edificio sin perdida de energfa superflua (perdidas, incluso mmimas, que se producen forzosamente cuando se cargan y descargan los medios de almacenamiento de energfa). La energfa generada esta asimismo disponible inmediatamente de esta forma,
- la instalacion puede estar unida asimismo a otro medio de alimentacion de emergencia, tal como un grupo electrogeno o una red de distribucion destinada a alimentar por lo menos uno de los elementos a alimentar y/o los medios de almacenamiento de energfa. En el caso de que la instalacion comprenda este tipo de medio de alimentacion de emergencia, la instalacion puede comprender un rectificador interpuesto entre por lo menos el medio de alimentacion y los medios de almacenamiento de energfa o por lo menos un conjunto de almacenamiento para poder almacenar (en forma continua) en estos medios la energfa obtenida desde el medio de alimentacion (en forma alterna),
- el borne de distribucion de electricidad comprende un medio de deteccion de conexion de la presencia de un aparato electrico en los medios de conexion del borne, y unos medios de control de los medios de interconexion interpuestos entre el borne y los medios de almacenamiento de energfa en funcion de los medios de deteccion. Se garantiza asf la seguridad del borne de distribucion de electricidad, no circulando ninguna corriente en este borne si ningun aparato esta conectado a este,
- el borne puede comprender un modulo de identificacion y/o un modulo de pago. Un modulo de identificacion, con ayuda en particular de una tarjeta, tal como una tarjeta RFID, o de codigo de barras o de banda magnetica, reforzada eventualmente por una identificacion por codigo personal, permite que el servicio solo sea utilizado por los miembros autorizados. El borne podna ser utilizado asimismo por cualquier persona (o cualquier persona que lo desee) con la ayuda del modulo de pago. Este tipo de modulo es en particular un modulo de pago clasico por tarjeta bancaria o por tarjeta de prepago o por medio de un colector de monedas o billetes. En este caso, los medios de control pueden controlar los medios de interconexion interpuestos entre el borne y los medios de almacenamiento de energfa en funcion de los modulos de identificacion y/o de pago. La energfa electrica es suministrada en efecto unicamente si un usuario identificado enchufa un aparato o si un usuario ha pagado el servicio. Alternativamente, el borne puede comprender unos medios de acceso moviles entre una posicion de cierre, que permite obturar el acceso a los medios de conexion, y una posicion de apertura, que permite liberar el acceso a los medios de conexion, y unos medios de control de los medios de acceso en funcion del modulo de identificacion y/o del medio de pago. En el caso en que el borne comprenda un modulo de pago, puede comprender asimismo un contador de la energfa proporcionada a cada uno de los medios de conexion, interactuando el contador con los medios de pago con el fin de que uno de estos dos organos controle los medios de interconexion y asf la interrupcion del suministro de electricidad una vez consumida la suma pagada por adelantado. Por supuesto, el borne puede ser asimismo de acceso libre,
- el acceso o el suministro de corriente en un medio de conexion puede ser ordenado asimismo en funcion del parametro relativo a la potencia medida a la salida de los medios de almacenamiento de energfa. Dicho de otra forma, la instalacion comprende unos medios de control de los medios de interconexion o de acceso con relacion a por lo menos un medio de conexion del borne en funcion del parametro relativo a la energfa disponible en los medios de almacenamiento de energfa. De esta forma, no se autoriza el suministro de corriente a un nuevo aparato externo si se detecta que los conjuntos de almacenamiento estan proximos a su nivel de carga lfmite,
- otro elemento a alimentar de la instalacion es una unidad de tratamiento de agua tal como un elemento de purificacion de agua y/o de desalinizacion de agua de mar. Por supuesto, se pueden anadir otros elementos o varios elementos de la misma naturaleza a la instalacion. La unidad de tratamiento de agua comprende en particular un canal de salida de fluido conectado al edificio y esta destinado a alimentar
este ultimo con agua. Puede estar unido asimismo a un borne de distribucion de Kquido situado en el exterior del edificio y que comprende unos medios de salida de Kquido tal como un grifo. Ademas de electricidad, se puede poner agua a disposicion de todos,
- el borne de distribucion de lfquido puede comprender asimismo un modulo de identificacion y/o un modulo de pago y, eventualmente, unos medios de acceso moviles entre una posicion de cierre que permite obturar el acceso a los medios de salida, y una posicion de apertura que permite liberar el acceso a los medios de salida, y unos medios de control de los medios de acceso en funcion del modulo de identificacion y/o del medio de pago. Como para la buena distribucion de electricidad, el borne de distribucion de agua solo es accesible entonces para las personas que estan autorizadas o que desean pagar, lo cual evita un desperdicio del producto escaso,
- la instalacion puede comprender asimismo unos medios de apertura y de cierre de por lo menos un canal de fluido, tal como por lo menos una valvula, y unos medios de control de los medios de apertura y de cierre en funcion de por lo menos un parametro, de modo que solo el edificio sea alimentado con agua cuando el valor del parametro esta fuera de una cierta horquilla de valores de umbral. El parametro puede ser en particular un caudal de agua demandado por el edificio (acceso al borne rechazado si es superior a un valor de umbral) o una cantidad de agua tratada disponible (acceso al borne rechazado si esta es inferior a un valor de umbral).
La invencion tiene asimismo por objeto un procedimiento de gestion de una instalacion tal como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto.
Se describira ahora un ejemplo no limitativo de realizacion de la instalacion segun la invencion, con ayuda de los dibujos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquematica de la instalacion segun un modo particular de realizacion de la invencion,
- la figura 2 es un esquema simplificado de la disposicion electrica de una instalacion segun un modo de realizacion de la invencion,
- la figura 3 es un diagrama de un procedimiento de control realizado en el circuito electrico de la figura 2, - la figura 4 es un esquema simplificado de la disposicion electrica de una variante de la instalacion segun el modo de realizacion de la figura 2,
- la figura 5 es un esquema simplificado de la disposicion electrica de una instalacion segun un modo de realizacion no conforme a la invencion,
- la figura 6 es un diagrama de un procedimiento de control realizado en el circuito electrico de la figura 5. En la figura 1, se observa una instalacion 10 segun un modo de realizacion de la invencion. La instalacion comprende en primer lugar un edificio 12 destinado generalmente a servir de edificio de servicio publico en la comunidad donde esta instalado, por ejemplo de dispensario o escuela. Este edificio comprende un tejado 14 sobre el cual estan dispuestos unos paneles fotovoltaicos 16 destinados a transformar la radiacion solar en energfa electrica. Para maximizar la energfa acumulada por los paneles fotovoltaicos, el tejado 14 comprende una unica vertiente y esta orientado hacia el sur en el hemisferio norte y hacia el norte en el hemisferio sur. Se puede estudiar su inclinacion segun el lugar en el que este situada la instalacion para maximizar la eficacia de los paneles.
La instalacion comprende asimismo, ademas del edificio 12, un borne de distribucion de electricidad 20 conectado al edificio 12. Este borne comprende una pluralidad de medios de conexion 22 que permiten la conexion al borne de aparatos externos, tales como cargadores de telefono, ordenadores, etc. En la figura, se han representado tres emplazamientos para los medios de conexion. Cada uno de estos medios de conexion esta situado en un alojamiento recubierto por una compuerta 24 movil en rotacion entre una posicion de cierre en la que prohube el acceso a los medios de conexion y una posicion de apertura en la que autoriza el acceso a estos medios de conexion. Esta compuerta puede estar enclavada en posicion cerrada en particular con ayuda de medios de enclavamiento magnetico. Preferentemente, el alojamiento es de dimensiones suficientemente importantes para poder insertar en el mismo los aparatos externos y garantizar la seguridad contra el robo de estos aparatos cuando tiene lugar su conexion al borne.
El borne de distribucion de electricidad 20 comprende asimismo una interfaz de comunicacion con el usuario 26 que incluye en particular una pantalla y un teclado de entrada. Comprende asimismo un modulo de identificacion 28A (lector de codigo de barras o RFID) y un modulo de pago 28B (modulo clasico de pago por tarjeta bancaria, por ejemplo). Esta interfaz 26 permite que el usuario interactue con el borne con el fin de poder acceder al
servicio de distribucion de electricidad.
La instalacion comprende asimismo una unidad de tratamiento de agua 30 conectada tambien de forma electrica al edificio 12. Esta unidad de tratamiento de agua permite purificar o desalinizar el agua no potable en la proximidad de la instalacion. La unidad de tratamiento de agua comprende un deposito 32 apto para almacenar el agua purificada y unos canales de salida de fluido 34, 36 que conducen, por un lado, al edificio 12 para aprovisionarlo de agua y, por otra parte, hacia un borne de distribucion de agua 38 que comprende unos medios de salida de fluido tales como un grifo 39, y que permiten que los miembros de la comunidad en la que esta situada la instalacion se aprovisionen asimismo de agua si fuera necesario. La instalacion comprende asimismo una valvula 40 pilotada situada entre el deposito 32 y los medios de salida de fluido 39 que permiten autorizar o no el paso de fluido en este canal.
La valvula 40 puede ser pilotada en funcion de un parametro relativo a la unidad de tratamiento, en particular la cantidad de agua disponible en el deposito de modo que, si la cantidad es inferior a un valor de umbral, la valvula se cierra y el agua puede ser distribuida unicamente al edificio 12. Si la cantidad es superior al valor de umbral, la valvula permite, por el contrario, que el agua sea distribuida en acceso libre al grifo 39. Asf, el agua es conservada prioritariamente para alimentar el edificio.
La unidad de tratamiento del agua 30 se ha presentado como de acceso libre, de modo que el grifo 39 pueda ser accesible a toda la comunidad. No obstante, se observara que este grifo podna ser acoplado con unos medios de identificacion y de pago, tales como los descritos para el borne de distribucion de electricidad con el fin de que el acceso al borne sea selectivo. Por el contrario, el borne de distribucion de la electricidad puede ser de acceso libre.
Se describira ahora, con ayuda de la figura 2, el funcionamiento de una instalacion electricamente autonoma como la de la invencion. Para no complicar inutilmente la descripcion y el esquema asociado, se ha presentado en el esquema unicamente el edificio 12 y el borne de distribucion de electricidad 20.
Como ya se ha indicado, la energfa electrica, que sirve para alimentar los diferentes elementos descritos y, en particular, el edificio 12 y el borne de distribucion de electricidad 20, esta producida por unos paneles fotovoltaicos 16 colocados en particular sobre el tejado del edificio y de los cuales estan representados en la figura dos ejemplares unidos en paralelo.
Un cargador 50 que comprende en particular un convertidor de corriente continua 52 esta colocado aguas abajo de los paneles 16 de forma que este conectado a estos dos paneles. El convertidor de corriente continua permite adaptar la energfa producida en energfa apta para ser utilizada por la instalacion. Preferentemente, el cargador es un cargador MPpT (Maximum Power Point tracking), a saber, que elige la tension a la que deben funcionar los paneles para producir la potencia maxima, constituyendo estos paneles unos generadores no lineales, es decir que para una misma exposicion al sol, la potencia suministrada por estos paneles es diferente segun la tension a la que funcionen.
Un modo de funcionamiento no limitativo para tal operacion MPPT consiste en:
- medir la potencia P1 suministrada por los paneles para una tension de salida U1 fijada,
- despues de un cierto tiempo, imponer una segunda tension U2 ligeramente superior a U1, y medir la potencia correspondiente P2, y
- si P2 es superior a P1, buscar imponer una tension todavfa mas grande (respectivamente mas pequena si P2 es inferior a P1).
Asf, el cargador adapta permanentemente la tension a los bornes de los paneles fotovoltaicos con el fin de aproximarse al punto maximo de potencia.
A la salida de este cargador, se encuentran dos ramas electricas en paralelo. Una primera rama comprende un ondulador 54 aguas abajo del cual estan conectados en paralelo el edificio 12 y el borne 20. Entre el ondulador 54 y el borne de distribucion 20, la instalacion comprende tambien unos medios de interconexion 64 constituidos por un interruptor y que permiten suministrar o no la corriente al borne de distribucion de electricidad 20, que no esta considerado como que debe ser alimentado prioritariamente. Esta rama permite alimentar directamente el edificio 12 y, eventualmente, el borne y satisfacer sus necesidades en tiempo real con la energfa obtenida de los paneles fotovoltaicos 16. El ondulador 54 permite transformar la energfa electrica producida en forma continua en energfa electrica en forma alterna, utilizada habitualmente por las instalaciones electricas.
La segunda rama comprende unos medios de almacenamiento de energfa 56 constituidos por un modulo de batena que comprende generalmente varias celulas de batena en serie. De forma clasica, cada celula elemental comprende un anodo y un catodo y un electrolito que permite la transferencia de compuestos qmmicos entre los
dos electrodos, de modo que se produzca una reduccion de oxidorreduccion en la celula. La batena es preferentemente una batena de litio y, en particular, una batena de litio-metal-poKmero que presenta un electrolito en forma solida cuando la batena esta en reposo. Este modulo de batena es en efecto en particular ventajoso en terminos de seguridad y de duracion de vida.
Aguas abajo de la batena, la segunda rama comprende tambien unos medios de interconexion 58 constituidos por un interruptor y un ondulador 60. Esta rama esta conectada en paralelo y aguas abajo del ondulador, por una parte, al edificio 12 y, por otra parte, al borne de distribucion de electricidad 20. Entre el ondulador 60 y el borne de distribucion 20, la instalacion comprende asimismo unos medios de interconexion 62 constituidos por un interruptor y que permiten suministrar o no la corriente al borne de distribucion de electricidad 20 por medio del modulo de batena.
El circuito electrico comprende asimismo unos medios de control 66, 67 y 68 de los medios de interconexion respectivos 58, 64, 62. Estos medios de control permiten controlar el cierre o la apertura del interruptor (y, por tanto, la autorizacion o la prohibicion del suministro de corriente en la rama en cuestion) en funcion de los parametros medidos en el circuito o en otros dominios del edificio o del borne.
El circuito comprende asimismo unos medios de medicion 70, 72 que permiten medir respectivamente la corriente en la primera rama de salida del cargador 50 y la corriente de descarga admisible a la salida de la batena, que permite obtener una informacion sobre la carga de la batena y la energfa que esta puede proporcionar todavfa. Estos medios de medicion 70, 72 son aptos para comunicar con los medios de control 66, 67, 68 de cada uno de los interruptores 58, 64, 62 que tienen en cuenta los datos proporcionados por estos medios de medicion para controlar los interruptores. Mas particularmente, los medios de medicion 70 estan destinados a comunicar con los medios de control 66 del interruptor 58, mientras que los medios de medicion 72 son aptos para comunicar con los medios de control 66, 67, 68 del interruptor 58, 64, 62. Por supuesto, los medios de medicion 70 pueden estar integrados en el cargador MPPT 50, mientras que los medios de medicion 72 pueden estar integrados en el modulo de batena 56.
Esta instalacion permite gestionar mejor la energfa electrica disponible. En efecto, el edificio 12 constituye la prioridad absoluta y el elemento a alimentar con electricidad. Asf, a la salida del cargador 50, se envfa la energfa electrica al edificio unicamente para responder a las necesidades electricas inmediatas. El resto de la energfa disponible es almacenada en la batena. El borne 20 no es alimentado por esta energfa ya que no se considera como prioritario, a menos que este disponible un excedente de energfa.
Se describira ahora en detalle el procedimiento 100 de funcionamiento de la instalacion de este primer modo de realizacion con ayuda de la figura 3.
Se mide en tiempo real con ayuda de los medios 70 la intensidad de la corriente en la primera rama del circuito y se compara, en una etapa 102, si la intensidad I70 medida en esta rama tiene el valor de umbral Is70. Esta comparacion es efectuada junto con una unidad de calculo 73, tal como un microprocesador en comunicacion con los medios de medicion 70. Se observara que la intensidad de umbral Is70 puede ser un valor fijo o bien un valor relativo a una potencia demandada por uno o varios elementos a alimentar o una intensidad medida en el circuito, en particular en la rama electrica que conduce al edificio 12.
Cuando se considere que la corriente suministrada por los paneles solares ya no es suficiente para alimentar el edificio, a saber, cuando se mide que la corriente en la primera rama es inferior al valor de umbral Is70, la unidad de calculo 73 se comunica con los medios de control 66 del interruptor 58 a los cuales esta conectada, ordenando a estos medios el cierre del interruptor 58 en la etapa 104 con el fin de que la energfa procedente de la batena sea apta para alimentar el edificio 12. El modulo de batena 56 que estana en modo “carga” pasa entonces a modo “descarga”. En caso contrario, se ordena a los medios de control que dejen abierto el interruptor 58 en una etapa 106. Como variante, se podna medir la corriente en la segunda rama de corriente aguas arriba de la batena y cerrar el interruptor 58 tan pronto como la corriente en la rama aguas arriba de la batena 58 sea nula, lo cual significa que toda la energfa producida por los paneles solares es utilizada ya para alimentar el edificio.
Se verifica a continuacion si se ha detectado (etapa 108, respectivamente 110) que un usuario estaba tratando de conectar un aparato al borne de distribucion de electricidad. Si no se ha detectado ninguna conexion, se controla la apertura de los interruptores que permiten alimentar el borne 58 y/o 62 y/o 64, en una etapa 112, respectivamente 114.
Por el contrario, si se ha detectado una conexion, se verifica en los dos casos, en una etapa 116, respectivamente 118, si la intensidad de descarga admisible a la salida de la batena I72 medida por los medios 72 es superior a un cierto valor de umbral Is72, en particular 3,0 V. Esta intensidad permite deducir el nivel de carga de la batena o la energfa almacenada en la batena de forma conocida y, por tanto, la intensidad de umbral corresponde a un valor de umbral de la energfa almacenada en la batena. Si este no es el caso, se ordena a los medios de control 68, en una etapa 120, respectivamente 122, dejar abiertos los interruptores 62 y,
eventualmente, 64. Si este es el caso, por el contrario, se considera que la instalacion almacena suficiente energfa para alimentar el edificio durante una jornada entera y que se puede utilizar la energfa electrica almacenada para el borne.
En el caso de que la batena sea ya necesaria para la alimentacion del edificio, se verifica asimismo, en una etapa 126, si la intensidad I70 en la rama del ondulador 54 es superior a un segundo valor de umbral Ib70 superior al primer valor de umbral Is70. Si este es el caso, se utiliza esta rama para alimentar el borne y se ordena el cierre del interruptor 64 con ayuda de los medios 67, en una etapa 128. En caso contrario, se debe utilizar el modulo de batena para alimentar el borne 20. Se ordena entonces, en una etapa 130, el cierre de los interruptores 58, 62 con ayuda de los medios de control 66, 68. La batena pasa entonces del modo “carga” al modo “descarga”. En la etapa 130, se podna ordenar asimismo el cierre del interruptor 64 para evitar cualquier perdida de energfa.
Este procedimiento es efectuado permanentemente en funcion de los valores medidos por los medios de medicion que son enviados en tiempo real al modulo de calculo 73.
En la figura 4, se ha representado una variante de un circuito electrico de una instalacion segun la invencion. Los mismos organos electricos se han representado con las mismas referencias.
Como se aprecia en esta figura, la instalacion comprende dos subinstalaciones denominadas en la presente memoria semirredes 10A, 10B completamente identicas y asimismo identicas a la que se ha descrito en la figura 2. Cada una de las semirredes 10A, 10B comprende por lo menos un panel fotovoltaico 16, un cargador 50A-50B, una primera rama unida a los elementos a alimentar por medio de un ondulador 54A-54B y una segunda rama que comprende un modulo de batena 56A-56B unido asimismo a los elementos a alimentar por medio de un ondulador 60A-60B.
Los organos electricos de las dos subinstalaciones son distintos, a saber, que un organo de una subinstalacion no pertenece a la otra de las subinstalaciones.
La diferencia relativa a la instalacion de la figura 2 y cada una de las semirredes 10A, 10B es que cada semirred 10A, 10B alimenta una porcion distinta 12A, 12B de la red electrica del edificio 12.
Las dos semirredes comprenden asimismo cada una de ellas unos medios de interconexion 58A, 62A, 64A; 58B, 62B, 64B, unos medios de medicion 70A, 72A; 70B, 72B y unos medios de control 66A, 67A, 68A; 66B, 67B, 68B de los medios de interconexion que controlan los medios de interconexion relativos a esta semirred en funcion unicamente de los valores de las mediciones efectuadas en esta semirred. Asf, las dos semirredes no son llevadas a comunicar y pueden ser totalmente independientes una de otra, lo cual lleva a una seguridad incrementada.
No obstante, se observara asimismo que las dos semirredes estan unidas por una rama transversal que comprende un interruptor de seguridad 75 que une los dos modulos de batenas 56A, 56B. Este interruptor puede ser activado manualmente en caso de fallo de una de las semirredes. En este caso, en el supuesto de fallo de uno de los cargadores, las dos batenas estan en serie y pueden ser cargadas por los paneles fotovoltaicos de una misma semirred cuando estos estan en modo “carga”. Si una de las batenas es defectuosa, se puede alimentar asimismo, gracias a este interruptor, la totalidad del edificio con ayuda de la energfa almacenada en uno solo de estos modulos de batenas cuando esta ultimo esta en modo “descarga”. Por supuesto, el interruptor 75 podna ser controlado tambien automaticamente en funcion de diferentes parametros medidos en lugar de ser controlado manualmente.
En la figura 5, se ha representado otro modo de realizacion de una instalacion no conforme a la invencion. Los mismos organos electricos se han representado con las mismas referencias.
En esta figura, se muestra que los paneles fotovoltaicos 16 pueden estar dispuestos de multiples formas aguas arriba de los cargadores 50. Se han representado en la figura tres cargadores 50A, 50B y 50C, estando el cargador 50A unido a dos paneles en serie, en paralelo con otro panel. El cargador 50B esta unido por su parte a un unico panel mientras que el cargador 50C esta unido a dos paneles en paralelo como en la figura 2. No obstante, preferentemente, la instalacion es simetrica, a saber, que cada cargador esta unido al mismo numero y disposicion de paneles.
El circuito de la figura 5 comprende asimismo dos modulos de batenas 56A, 56B en lugar de un unico modulo como en la figura 2. Estos modulos de batenas estan situados sobre unas ramas electricas en paralelo. En particular, el primer modulo de batena 56A esta situado aguas abajo del cargador 50A, mientras que el segundo modulo de batena 56B esta situado aguas abajo de los cargadores 50B y 50C. Los modulos de batenas 56A, 56B pueden estar unidos en efecto a cualquier numero de cargadores en paralelo. Al igual que anteriormente, es preferible que la instalacion sea simetrica y que cada uno de los modulos de batena este unido al mismo numero de cargadores.
Los dos modulos de batenas reciben de nuevo en este caso su energfa de distintos paneles fotovoltaicos. Esto permite crear dos semirredes electricas que pueden funcionar en cooperacion (en alternancia o al mismo tiempo) y aumentar la seguridad de la red puesto que si un modulo de batena o un cargador asociado ya no puede funcionar correctamente, se puede aprovisionar asimismo la instalacion con electricidad gracias a la red paralela que comprende el segundo modulo de batena.
Como se describe mas arriba en la figura 2, unos medios de interconexion del tipo interruptor 58A, 58B y un ondulador 60A, 60B estan colocados aguas abajo de cada uno de los modulos de batena. Como en la figura 2 tambien, cada rama electrica que comprende un modulo de batena esta unida a los elementos a alimentar, en este caso el edificio 12, el borne de distribucion de electricidad 20 y la unidad de tratamiento de agua 30, dispuestos en paralelo. Unos medios de interconexion 62A, 62B estan colocados en las ramas electricas respectivas destinadas a unir el borne de distribucion 20 y la unidad de tratamiento 30.
Contrariamente a lo que se ha descrito para la figura 2, se destaca que la energfa electrica no esta dirigida en este ejemplo directamente desde los paneles fotovoltaicos hacia los elementos a alimentar. Esta configuracion, aunque es ventajosa, no es en efecto obligatoria. Por el contrario, el circuito electrico comprende una rama electrica suplementaria unida a una red electrica 80 potencialmente accesible desde la instalacion. En lugar de la red, se podna unir tambien la instalacion con un grupo electrogeno.
La red electrica 80 esta unida, por una parte, a los elementos a alimentar 12, 20, 30 y, por otra parte, por medio de otras dos ramas, a cada uno de los modulos de batenas 56A, 56B. Cada una de las ramas que une la red a los modulos de batena comprende asimismo un rectificador 82A, 82B, siendo este tipo de rectificador un convertidor alterna/continua que permite transformar la corriente alterna procedente de la red en corriente continua apta para ser almacenada en los medios de almacenamiento 56A, 56B y unos medios de interconexion 84A, 84B constituidos respectivamente por un interruptor. Unos medios de interconexion 86 estan colocados asimismo en esta rama electrica unida a la red con el fin de conectar o desconectar la red de los elementos a alimentar 12, 20, 30.
Como en la figura 2, unos medios de control estan asociados a cada uno de los interruptores. Los medios de control 66A, 66B estan asociados a cada uno de los interruptores 58A, 58B y unos medios de control 68A, 68B estan asociados a los interruptores 62A, 62B. Unos medios 88A, 88B y 90 estan asociados respectivamente a los interruptores 84A, 84B y 86.
El circuito comprende asimismo unos medios de medicion 72A, 72B, en particular de medicion de la intensidad a la salida de cada uno de los modulos de batenas, asf como unos medios de medicion 74 de la intensidad en la rama electrica al edificio y unos medios de medicion 76A, 76B, en particular de la intensidad en las ramas electricas respectivas relativas al borne de distribucion 20 y a la unidad de tratamiento 30.
Se explicara ahora como funciona el circuito electrico de esta instalacion segun este modo de realizacion con ayuda de la figura 5. Por defecto, los interruptores 62A, 62B, 82A, 82B, 86 estan abiertos.
Se mide asimismo en el circuito descrito anteriormente en tiempo real las corrientes de descarga admisibles a la salida de cada uno de los modulos de batenas.
Se comienza en el procedimiento 200 por determinar que modulo de batena es el que contiene mas energfa disponible. Se efectua esta etapa comparando, en una etapa 201, las intensidades de descarga I72A, I72B a la salida de cada uno de los modulos de batena 56A, 56B. Esta operacion se efectua con ayuda de los medios de medicion 72A, 72B. En funcion del resultado de esta etapa de comparacion 201, se ordena, en una etapa respectiva 203, 205, el cierre del interruptor 58A, 58B a la salida del modulo de batena 56A, 56B que comprende mas energfa disponible, a saber, el que tiene la intensidad de descarga mas elevada. El modulo de batena asociado al interruptor cerrado pasa entonces a modo “descarga” y esta dedicado a la alimentacion de los elementos, mientras que el otro modulo permanece en modo “carga” y almacena la energfa producida por los paneles fotovoltaicos 16.
Se determina a continuacion, en una etapa 202, con ayuda de un modulo de calculo 92 en comunicacion con los medios de medicion, el nivel de carga y la energfa disponible E56 en los dos modulos de batena. Se compara a continuacion este dato E56 con un valor de umbral Es56 en una etapa 204. Se controlan a continuacion en particular en funcion de este dato los diferentes interruptores. Los medios de control 66A, 66B, 68A, 68B, 88A, 88B, 90 estan en efecto en comunicacion con el modulo de calculo. Si se determina que subsiste una energfa suficiente en el conjunto de los dos modulos de batenas, los interruptores 62A, 62B se cierran, en una etapa 206, mientras que el interruptor 58A, 58B determinado permanece cerrado y los interruptores 84A, 84B, 86 relativos a la red permanecen abiertos, de modo que la red este desconectada de la instalacion. Esta operacion no es obligatoria, pudiendo los modulos de batena en carga y descarga ser siempre los mismos al poner en marcha la instalacion o ser elegidos para invertir los papeles en cada puesta en marcha.
Cuando el parametro relativo a la energfa almacenada en el conjunto de las dos batenas pasa a estar por debajo
de este valor de umbral Es56, se obtienen las mediciones de intensidad I76A e I76B de los medios 76A, 76B para comparer y determinar que elementos de entre 20, 30 consumen la mayor cantidad de energfa en una etapa 208. Se ordena a continuacion la aperture del interruptor 62A, 62B de la rama que consume la mayor cantidad de energfa en funcion del resultado de la comparacion, en las etapas 210 o 212, respectivamente. Alternativamente, sin medir la intensidad en las dos ramas, se podna ordenar automaticamente la desconexion de un interruptor considerado no prioritario, en particular el 62A.
Se puede lograr a continuacion un cierto tiempo T para dejar eventualmente al modulo de batena el tiempo para recargarse. Si al final de este tiempo (por ejemplo, 1 hora), se compara de nuevo la energfa almacenada E56 en el conjunto de los dos modulos de batena (obtenida con ayuda de los medios de medicion 72A y 72B) con el valor de umbral Es56, en las etapas respectivas 214 y 216. Si la energfa disponible en el conjunto de los dos modulos de batenas todavfa no es suficiente, los medios de control 68A, 68B ordenan la aperture del otro interruptor 62A, 62B todavfa cerrado en una etapa respectiva 218, 220. Se logra tambien en este caso un periodo T antes de verificar de nuevo si la energfa disponible E56 es superior a la energfa de umbral Es56. Si este no es el caso, los interruptores 62A, 62B permanecen abiertos. En el caso contrario, se cierran los dos interruptores. Se podna considerar asimismo que si el parametro E56 es inferior a un segundo valor de umbral denominado valor cntico Ec56 inferior al valor de umbral Es56 (etapa opcional 207), se ordena la conexion de la red electrica a la instalacion y el cierre de los interruptores 84A, 84B, 86 y de los interruptores 62A, 62B. Los interruptores 58A y 58B estan entonces abiertos para garantizar una carga optima de los modulos de batenas, en el grupo de etapa opcional 209. Se compara de nuevo, despues de un periodo de espera T, la energfa disponible E56 con el valor cntico. Si la energfa disponible vuelve a pasar por encima del valor cntico, se reinicializa el procedimiento. En caso contrario, se deja el circuito en su estado actual el tiempo de un nuevo periodo T
Por supuesto, se han descrito solamente dos modos de realizacion de la instalacion y del procedimiento de funcionamiento asociado. Existen muchos otros. La instalacion podna comprender, por ejemplo, en combinacion un unico modulo de batena y una conexion a una red de electricidad. Podna comprender asimismo una pluralidad de modulos de batena que forman una sola red o varias redes independientes y acopladas con una red de distribucion de electricidad.
Por supuesto, el circuito electrico de la instalacion no esta limitado a lo que se ha descrito anteriormente. El numero de cargadores, paneles o modulos de batena no esta limitado a lo que se ha descrito. Asimismo, el numero y la naturaleza de los elementos a alimentar no estan limitados a lo que se ha descrito. Las conexiones electricas pueden ser asimismo diferentes de lo que se ha descrito: por ejemplo, en el caso de que el circuito electrico comprenda dos modulos de batena en paralelo, cada batena puede estar conectada a un elemento a alimentar en particular. Dos batenas pueden estar conectadas asimismo a un mismo ondulador, aunque es preferible obligarlas a funcionar en alternancia.
El procedimiento tampoco esta limitado a lo que se ha descrito. Las etapas podnan ser efectuadas en un orden diferente, los valores de umbral podnan ser tambien diferentes, asf como los parametros medidos. Podnan tratarse asimismo otros valores y otras condiciones.
Se describira ahora rapidamente el funcionamiento del borne de distribucion de electricidad.
Como se ha indicado, el borne de distribucion de electricidad comprende diferentes medios de conexion 22 para enchufar unos aparatos externos. En reposo, el interruptor 62A o los interruptores 62, 64 estan abiertos, a saber, el borne esta desconectado del circuito. Cuando un usuario desea conectarse al borne, este le solicita identificarse, presentando un medio de identificacion (tarjeta magnetica, RFID o codigo de barras) y, eventualmente, capturando un codigo de identificacion. Si es identificado correctamente, el borne proporciona al usuario la autorizacion de conectar un aparato externo. Si este es el caso, le solicita pagar, en particular insertando su tarjeta en el modulo de pago. Una vez presentada la tarjeta, se suministra al usuario la autorizacion para extraer la electricidad. Si la tarjeta no es presentada o no es valida, el procedimiento se termina aqrn.
Si se obtiene la autorizacion, el borne se comunica con los medios de tipo medios de calculo 92 de la instalacion para verificar el parametro relativo a la energfa de las batenas y medido con ayuda de los medios 72, 72A, 72B. Si el parametro es inferior al valor de umbral, se le indica al usuario que se ha identificado bien, pero que no es posible a la hora actual extraer electricidad. Si, por el contrario, es superior al valor de umbral, el borne controla los medios de enclavamiento de la compuerta 24 de uno de los medios de conexion con el fin de que el usuario pueda insertar la toma de corriente relativa a su aparato y, preferentemente, su aparato en el alojamiento.
Cuando el borne detecta la conexion de la toma del aparato externo en los medios de conexion, se reunen finalmente todas las condiciones y ordena a los medios de control 68, 68A cerrar el interruptor 62, 62A y conectar el borne a la instalacion.
Los medios de enclavamiento magnetico de la compuerta se cierran entonces con el fin de evitar que el aparato situado en el interior del alojamiento y los medios de conexion sean accesibles a terceros. Para recuperar su
aparato, el usuario puede identificarse de nuevo o presentar su tarjeta bancaria y el borne permite la apertura de la compuerta desactivando los medios de enclavamiento magnetico. El suministro de corriente se puede detener cuando un contador indica que se ha consumido la energfa para la cual se ha efectuado el pago.
Evidentemente, el borne no esta limitado a lo que se ha descrito. Puede en particular no presentar ninguno de los mecanismos de seguridad y de los medios de identificacion o pago presentados o solo una parte de estos.
Se observara asimismo que el acceso al borne de distribucion de agua 38 tambien se puede gestionar como el acceso al borne de distribucion de electricidad.
La descripcion de la invencion tal como se ha realizado anteriormente se ha efectuado evidentemente solo a tttulo de ejemplo y no excluye ninguna variante que entre en el marco de las reivindicaciones presentadas a continuacion.
Claims (20)
1. Instalacion (10) apta para ser electricamente autonoma que comprende unos elementos a alimentar (12, 20, 30), entre los cuales:
- un edificio (12) que comprende por lo menos una pieza delimitada por lo menos por un muro y un tejado (14), y
- unos medios de conexion (22) para la conexion de por lo menos un aparato electrico adicional,
comprendiendo la instalacion unos medios de alimentacion de los elementos que comprenden:
- unos medios de generacion de ene^a (16) a partir de una fuente natural, que comprenden unos paneles fotovoltaicos,
- unos medios de almacenamiento de energfa (56; 56A, 56B),
- unos medios de interconexion (58, 62, 64; 58A, 58B, 62A, 62B) de los medios de almacenamiento y/o de los medios de generacion con los elementos a alimentar,
comprendiendo la instalacion asimismo:
- un borne de distribucion de electricidad (20) situado en el exterior del edificio y que comprende los medios de conexion (22) para la conexion de dicho por lo menos un aparato electrico adicional, que es un aparato electrico externo,
- unos medios de medicion (72; 72A, 72B) de por lo menos un parametro (I72; I72A, I72B) relativo a la energfa almacenada en por lo menos una parte de los medios de almacenamiento de energfa, y
- unos medios de control (66, 68, 67; 66A, 66B, 68A, 68B) de los medios de interconexion en funcion de los valores obtenidos por los medios de medicion, de modo que si la energfa almacenada en la por lo menos una parte de los medios de almacenamiento es inferior a un valor de umbral, se prohube la alimentacion electrica de por lo menos uno de los elementos (20, 30) distinto del edificio,
- un cargador (50) que comprende un convertidor de corriente continua (52) colocado aguas abajo de los medios de generacion de energfa (16),
- y la instalacion comprende, a la salida del cargador (50), dos ramas electricas en paralelo, una primera rama que comprende un primer ondulador (54) adaptado para transformar en alterna la energfa electrica producida por los medios de generacion de energfa (16) y aguas abajo del cual estan conectados en paralelo el edificio (12) y el borne de distribucion de electricidad (20), y una segunda rama que comprende los medios de almacenamiento de energfa (56) y aguas abajo de estos medios de almacenamiento de energfa (56) un interruptor (58) y un segundo ondulador (60) formado por un convertidor de corriente continua/alterna (54, 60; 54A, 54B, 60A, 60B) colocado entre los medios de almacenamiento de energfa (56; 56A, 56B) y, por una parte, el edificio (12) y, por otra parte, el borne de distribucion de electricidad (20).
2. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que los medios de almacenamiento de energfa comprenden una pluralidad de conjuntos de almacenamiento de energfa (56A, 56B) en paralelo, siendo los medios de medicion (72A, 72B) aptos para medir un parametro relativo a la energfa almacenada en cada conjunto de almacenamiento, comprendiendo la instalacion en particular unos medios de determinacion (92) de la energfa almacenada en una pluralidad o en la totalidad de los conjuntos.
3. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de subinstalaciones (10A; 10B), comprendiendo cada subinstalacion un subgrupo distinto de medios de generacion de energfa y, en su caso, de medios de almacenamiento de energfa (56A; 56B), estando cada subinstalacion unida electricamente a por lo menos un elemento o una porcion de elemento (12A; 12B) que no alimenta por lo menos otra subinstalacion.
4. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que por lo menos dos subinstalaciones (10A; 10B) estan unidas cada una de ellas electricamente a una parte distinta del edificio (12A; 12B), estando una por lo menos de las subinstalaciones unida asimismo a por lo menos otro elemento a alimentar (20) ademas del edificio, comprendiendo dicha subinstalacion:
- unos medios de interconexion (58A, 58B, 62A, 62B) de los medios de almacenamiento y/o de los medios
de generacion de dicha subinstalacion con los elementos a alimentar (12A, 12B, 20);
- unos medios de medicion (72A, 72B) de por lo menos un parametro relativo a la ene^a almacenada en los medios de almacenamiento de ene^a de dicha subinstalacion, y
- unos medios de control (66A, 66B, 68A, 68B) de los medios de interconexion en funcion de los valores obtenidos por los medios de medicion, de modo que si la energfa almacenada en los medios de almacenamiento de dicha subinstalacion es inferior a un valor de umbral, se prohfoe la alimentacion electrica de por lo menos uno de los elementos (20, 30) unido a dicha subinstalacion distinta del edificio.
5. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que por lo menos un medio de interconexion de seguridad (75) esta configurado para que, cuando se activa, la energfa procedente de los medios de generacion de una primera subinstalacion alimente el elemento o la porcion de elemento propia de una segunda subinstalacion.
6. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de elementos (20, 30) a alimentar, ademas del edificio (12), unos medios de medicion (76A, 76B) de por lo menos un parametro (I76A, I76B) relativo a la potencia solicitada por cada uno de estos elementos a alimentar, y unos medios de determinacion (92) del elemento de entre los elementos distintos del edificio cuya alimentacion se prohube en funcion de los valores obtenidos por dichos medios de medicion.
7. Instalacion segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la superficie de los paneles fotovoltaicos (16) y en particular del tejado (14) es superior a 100 m2 y puede proporcionar mas de 60 kWh en una jornada de exposicion al sol para que los paneles fotovoltaicos puedan alimentar el edificio (12) con electricidad sin interrupcion durante 24 horas.
8. Instalacion segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos medios de interconexion (64) constituidos por un interruptor colocado entre el primer ondulador (54) y el borne de distribucion de electricidad (20) y unos medios de interconexion (62) constituidos por un segundo interruptor colocado entre el segundo ondulador (60) y el borne de distribucion de electricidad (20).
9. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los medios de generacion de energfa (16) estan unidos a la vez a los medios de almacenamiento de energfa (56; 56A, 56B) y directamente a por lo menos uno de los elementos a alimentar (12, 20; 12A, 12B, 20) y en particular al edificio.
10. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, asimismo unida a un medio de alimentacion de emergencia, tal como un grupo electrogeno o una red de distribucion de electricidad (80), destinado a alimentar por lo menos uno de los elementos y/o por lo menos parcialmente los medios de almacenamiento de energfa.
11. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el borne de distribucion de electricidad (20) comprende un medio de deteccion de conexion de la presencia de un aparato electrico a los medios de conexion (22) del borne, y unos medios de control (66, 67, 68; 66A, 66B, 68A) de los medios de interconexion (58, 62, 64; 58A, 58B, 62A) interpuestos entre el borne y los medios de almacenamiento de energfa en funcion de los medios de deteccion.
12. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el borne comprende un modulo de identificacion (28A) y/o un modulo de pago (28B).
13. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que los medios de control (67, 68; 68A) controlan los medios de interconexion (62, 64; 62A) interpuestos entre el borne y los medios de almacenamiento de energfa en funcion de los modulos de identificacion y/o de pago.
14. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones 12 y 13, en la que el borne comprende unos medios de acceso (24) moviles entre una posicion de cierre que permite obturar el acceso a los medios de conexion (22) y una posicion de apertura que permite liberar el acceso a los medios de conexion, y unos medios de control de los medios de acceso en funcion del modulo de identificacion y/o del modulo de pago.
15. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprende unos medios de control (67, 68; 68A) de los medios de interconexion (62, 64; 62A) o de acceso con respecto a por lo menos un medio de conexion (22) del borne en funcion del parametro relativo a la energfa disponible en por lo menos una parte de los medios de almacenamiento de energfa.
16. Instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que otro elemento a alimentar de la instalacion es una unidad de tratamiento de agua (30) tal como un elemento de purificacion de agua y/o de desalinizacion de agua de mar.
17. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que el elemento de tratamiento de agua comprende un canal de salida de fluido (34, 36) conectado al edificio (12) y esta destinado a alimentar este ultimo con agua y/o esta unido a un borne de distribucion de lfquido (38) situado en el exterior del edificio y que comprende unos medios de salida de lfquido tales como un grifo (39).
18. Instalacion segun la reivindicacion anterior, en la que el borne de distribucion de lfquido comprende un modulo de identificacion y/o un modulo de pago y eventualmente unos medios de acceso moviles entre una posicion de cierre que permite obturar el acceso a los medios de salida, y una posicion de apertura que permite liberar el acceso a los medios de salida, y unos medios de control de los medios de acceso en funcion del modulo de identificacion y/o del modulo de pago.
19. Instalacion segun las reivindicaciones 17 o 18, que comprende unos medios de apertura y cierre (40) de por lo menos un canal de fluido (34), tal como por lo menos una valvula, y unos medios de control de los medios de apertura y de cierre en funcion de por lo menos un parametro, de modo que solo el edificio sea alimentado con agua cuando el valor del parametro esta fuera de una cierta horquilla de valores de umbral.
20. Procedimiento (100; 200) de gestion de una instalacion (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 19 apta para ser electricamente autonoma que comprende unos elementos a alimentar (12, 20, 30), entre los cuales: - un edificio (12) que comprende por lo menos una pieza delimitada por lo menos por un muro y un tejado, y
- unos medios de conexion para la conexion de por lo menos un aparato electrico adicional, comprendiendo la instalacion unos medios de alimentacion de los elementos que comprenden:
- unos medios de generacion de energfa a partir de una fuente natural (16), que comprenden unos paneles fotovoltaicos,
- unos medios de almacenamiento de energfa (56; 56A, 56B),
- unos medios de interconexion (58, 62, 64; 58A, 58B, 62A, 62B) de los medios de almacenamiento y/o de los medios de generacion con los elementos a alimentar,
caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas siguientes:
- se mide por lo menos un parametro relativo a la energfa disponible en por lo menos una parte de los medios de almacenamiento de energfa, y se controlan (120, 122; 210, 212, 218, 220) los medios de interconexion (58, 62, 64; 58A, 58B, 62A, 62B) en funcion de los valores medidos, de modo que si la energfa disponible en por lo menos una parte de los medios de almacenamiento es inferior a un valor de umbral, se protube la alimentacion de por lo menos uno de los elementos distinto del edificio,
- comprendiendo el procedimiento ademas las etapas que consisten en unir dicho por lo menos un aparato electrico adicional, el cual es un aparato electrico externo, a un borne de distribucion de electricidad situado en el exterior del edificio y que comprende los medios de conexion para la conexion de por lo menos un aparato electrico externo, y en conectar entre ellas dos ramas a la salida de un cargador (50) que comprende a su vez un convertidor de corriente continua (52) colocado aguas abajo de los medios de generacion de energfa (16): una primera rama que comprende un primer ondulador (54) adaptado para transformar en alterna la energfa electrica producida por los medios de generacion de energfa (16) y aguas abajo del cual estan conectados en paralelo el edificio (12) y el borne de distribucion de electricidad (20), y una segunda rama que comprende los medios de almacenamiento de energfa (56) y aguas abajo de estos medios de almacenamiento de energfa (56) un interruptor (58) y un segundo ondulador (60) formado por un convertidor de corriente continua/alterna (54, 60; 54A, 54B, 60A, 60B) colocado entre los medios de almacenamiento de energfa (56; 56A, 56B) y, por una parte, el edificio (12) y, por otra parte, el borne de distribucion de electricidad (20).
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