ES2890080T3 - Sistema y procedimiento para el suministro de energía eléctrica - Google Patents

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Abstract

Sistema que consta de un aparato (20) para el suministro de energía eléctrica a un circuito eléctrico (C) al que puede conectarse al menos un uso eléctrico (E); dicho circuito eléctrico (C) está conectado a una fuente de energía eléctrica (R) que suministra energía eléctrica a una primera tensión (V1), el sistema dispone además de un contador (T) dicho circuito eléctrico (C) está conectado a dicho contador (T) que mide la potencia eléctrica requerida a partir de la fuente de energía eléctrica (R), adaptando dicho contador (T) para generar ondas para el envío de información relativa al circuito eléctrico (C), incluida la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R), dicho aparato (20) está compuesto por: - Un dispositivo de distribución (10, 54) adaptado para suministrar energía eléctrica a dicho circuito eléctrico (C); - Medios de conexión para la conexión del dispositivo de alimentación (10, 54) al circuito eléctrico (C); - Medios de detección para detectar una primera potencia eléctrica (P1) requerida por dicho circuito eléctrico (C); - Medios de regulación (30, 56, 60) conectados al medio de detección y al medio de conexión; los medios de regulación que se adaptan para ajustar la potencia eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación (10,54) al circuito eléctrico (C) a una segunda potencia eléctrica (P2) según la detección de la primera potencia eléctrica (P1) realizada por el dispositivo de detección y para ajustar la tensión de la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación al circuito eléctrico (C) a una segunda tensión (V2) superior a la primera tensión (V1), donde el medio de detección está compuesto por un detector de una tercera potencia eléctrica (P3) requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R), el valor de dicha tercera potencia eléctrica (P3) se detecta a partir de la medición realizada por dicho contador (T), dicho detector dispone de un lector de ondas adaptado para leer las ondas generadas por el contador (T), incluida dicha tercera potencia eléctrica (P3), e introducido en el circuito eléctrico (C), dicho ajuste significa adaptarse para ajustar la segunda potencia eléctrica (P2) de manera que la tercera potencia eléctrica (P3) sea positiva y cercana a cero.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimiento para el suministro de energía eléctrica
La presente invención se refiere, en general, a un aparato para el suministro de energía eléctrica. De forma específica, la presente invención se refiere a un aparato capaz de inyectar energía eléctrica en un circuito eléctrico y/o sistema eléctrico al que el aparato está conectado.
Como es sabido, en el mercado hay diferentes tipos de equipos para introducir energía eléctrica en circuitos y/o sistemas eléctricos, en los que la energía proviene de una fuente que se adapta a las condiciones que deben ser adecuadas al uso eléctrico específico del destino final.
Las instalaciones para producir y proveer energía eléctrica, tales como la fotovoltaica, eólica, de concentrador fotovoltaico y/o cogeneración, inyectan energía en los sistemas eléctricos civiles o industriales conectados a la red pública a través de un contador. Básicamente, hay dos tipos de instalaciones para la producción e introducción de energía: las instalaciones destinadas al autoconsumo de energía; las instalaciones destinadas a venta de energía al mercado libre.
Este tipo de aplicaciones requieren una nueva Declaración de Conformidad de la instalación eléctrica modificada debido a la naturaleza de su estructura. De hecho, es necesario realizar conexiones de los paneles, nuevas conexiones eléctricas, y hacer cambios en el sistema eléctrico existente, efectuar un proyecto de estudio de dimensionamiento, comprobar y realizar pruebas de la instalación, etc.
Por consiguiente, el procedimiento actual de diseño e instalación no permite a nadie conectar directamente una instalación de producción de energía a las redes eléctricas existentes.
Dichos trabajos deben ser realizados por personal cualificado y exigen la obtención de la Declaración de Conformidad de la instalación eléctrica, que es obligatoria para todo tipo de instalación de producción y vertido de energía a la red, comúnmente llamada Red Eléctrica, lo que requiere cambios en la instalación eléctrica existente. Para clarificar la complejidad de estas operaciones, podemos remitirnos a la norma CEI 11-27, la cual establece que las instalaciones eléctricas sólo pueden ser realizadas por personal cualificado. El personal cualificado se designa con el acrónimo PES mientras que el personal advertido se designa con el acrónimo PAV
Las personas no incluidas en las categorías PES y PAV se denominan personas comunes en la norma y se designan con el acrónimo PEC. Las personas comunes pueden realizar trabajos eléctricos, pero sin tensión y sólo bajo la vigilancia o supervisión del personal del PAV o del PES.
La realización de una instalación para la producción y suministro de energía para la venta y/o el autoconsumo requiere, por lo tanto, una compleja serie de operaciones y evaluaciones que deben ser realizadas por personal cualificado, formado de acuerdo con la legislación vigente.
Además, dichas instalaciones están sujetas a la adaptación del contador usado en la red pública con un nuevo contador bidireccional en sustitución del contador unidireccional, de manera que existe una larga serie de pasos y procedimientos para hacer posible la medición del flujo energético en ambas direcciones, desde y hacia la red eléctrica pública.
A continuación se hace referencia a las instalaciones fotovoltaicas de uso doméstico, pero se sobreentiende que un experto del sector sabrá adaptar las evaluaciones y características a cualquier otro uso o instalación eléctrica u otra fuente de energía eléctrica.
En la DE 20 2011 003 799 U1 se divulga un dispositivo para alimentar directamente usos externos con energía eléctrica obtenida con fuentes renovables, que comprende una red de alimentación interna a la que se conecta una serie de conexiones para suministrar energía eléctrica a los usos externos. La red de alimentación interna es controlada internamente y se alimenta mediante generadores que aprovechan energías renovables, baterías, un sistema central de alimentación externa o una combinación de estas tres fuentes. Los usos externos sólo pueden conectarse a las conexiones del propio aparato para utilizar la energía eléctrica suministrada por los generadores que utilizan energías renovables energías o baterías. En comparación con un sistema central de alimentación, dicho dispositivo tiene las mismas características de una unidad de continuidad con batería a la que se añade una fuente de energía.
En la US 2002/067628 A1 se divulga un aparato de interconexión que utiliza corriente alterna y tiene un terminal de entrada para recibir energía eléctrica de un sistema de alimentación central externo, una entrada para la energía eléctrica producida por un panel fotovoltaico, una conexión de salida para alimentar un uso eléctrico y un inverter que convierte la energía eléctrica procedente del panel fotovoltaico en corriente alterna. El aparato controla la emisión del inverter y mide la intensidad de corriente utilizada por el uso eléctrico con un medidor de corriente situado cerca de la conexión de salida. Cuando la potencia eléctrica absorbida por el usuario, calculada multiplicando la intensidad de corriente medida por la tensión del sistema de alimentación exterior, sea superior a la potencia eléctrica emitida por el inverter, el aparato bloquea al propio inverter, con el fin de evitar que la energía eléctrica, producida por el inverter, sea vertida en el sistema de alimentación central externo.
En la US 7.977.818 B1 se divulga un aparato y un sistema para evitar sobrecargas eléctricas en una rama de un circuito eléctrico existente cuando una parte de la energía eléctrica utilizada por el circuito eléctrico es suministrada por una fuente de energía renovable a través de una toma de dicho circuito eléctrico.
El sistema controla la intensidad de la corriente provista al circuito eléctrico por el aparato de manera que la intensidad de la corriente total del circuito no exceda el límite de la capacidad del mismo circuito eléctrico.
Otros ejemplos de sistemas para el intercambio de energía entre una fuente de energía local, una carga local y una red de distribución se conocen en EEUU 2012/223578. Con referencia a una instalación doméstica adaptada a un sistema fotovoltaico con intercambio in situ y la figura 1, para mostrar de forma gráfica que tiene el tiempo en las abscisas y la potencia eléctrica en las ordenadas, con A se representa la curva del consumo diario de un uso doméstico en general. En la figura 2, se sobrepone una curva B al gráfico de la figura 1, representando la producción de energía eléctrica de la instalación fotovoltaica mencionada antes.
Como se puede ver fácilmente, la curva B no es capaz de cubrir completamente la curva A. En otras palabras, la producción instantánea de la central fotovoltaica mencionada no es capaz de satisfacer el consumo del uso doméstico durante todo el día.
Por lo general, cuando no se dispone de la fuente renovable que suministra la energía eléctrica, por ejemplo, en horas de la noche en el caso de un sistema fotovoltaico, la energía eléctrica necesaria para el uso doméstico debe suministrarse a través de la red eléctrica pública.
Con el fin de aumentar la cuota de autoconsumo de energía procedente de fuentes renovables y, en consecuencia, reducir la demanda de energía eléctrica de la red pública, la tecnología anterior prevé el vertido de la energía eléctrica excedente a la red pública, contabilizándola mediante contadores bidireccionales. De lo contrario, el exceso de energía eléctrica se almacena en sistemas de acumulación que almacenan la energía eléctrica generada pero no autoconsumida, de manera que el exceso de energía eléctrica almacenada pueda ser proporcionada para el uso doméstico cuando sea necesario, sin tener que recurrir a la red eléctrica pública.
A continuación se describe una vivienda como ejemplo de un circuito eléctrico y/o una instalación eléctrica sin restricciones, que va a ser utilizada como referencia para describir la tecnología e invención mencionada.
Como puede verse en la figura 3, una vivienda (H) consta de un circuito eléctrico (C), conectado a un contador unidireccional (T) que a su vez consta de una palanca (L). El contador unidireccional T está conectado eléctricamente a la red eléctrica pública (R), mientras que el circuito eléctrico C termina con un primer enchufe (P1) y un segundo enchufe (P2). Un uso (E), por ejemplo, una lavadora, se conecta a través de una clavija (S) a la primera toma eléctrica (P1). El uso (E) trabaja utilizando la energía eléctrica suministrada a través del circuito eléctrico (C) por la red eléctrica pública (R).
Si la vivienda (H) está equipada con un sistema de producción de energía, este sistema deberá tener una potencia de entrada proporcional a la potencia del generador instalado.
La energía producida alimenta completamente el circuito eléctrico (C) existente, lo que hace obligatorio un sistema de conexión para modificar la estructura. En este caso, se requiere una nueva Declaración de Conformidad del circuito eléctrico (C). De hecho, la red eléctrica pública (R) requiere un control de la energía eléctrica producida para evitar desequilibrios.
Por consiguiente, no es posible dotar de un sistema de producción de energía a la vivienda (H) de la figura 3 pero resulta indispensable adaptar su instalación eléctrica. Para esta adaptación se requiere la intervención de un especialista PES o PAV.
La energía producida es parcialmente autoconsumida por los usos conectados al circuito eléctrico (C) de la vivienda (H), mientras que el exceso de energía producida se vierte a la red eléctrica pública (R) mediante un nuevo contador bidireccional, instalado en sustitución del contador (T).
Como se ve en la figura 4, en la vivienda (H) es posible instalar un sistema compuesto por un generador fotovoltaico (FV) cuya energía se convierte en corriente alterna mediante un inverter (INV), medida mediante un contador de producción fotovoltaica (TFV) y transmitida a un intercambiador (SB). Todo el sistema está controlado por un controlador (CEN) que interactúa con el medidor de producción fotovoltaica (TFV) y un contador bidireccional (TBD).
La energía que no ha sido autoconsumida por los usuarios se almacena en acumuladores (BATT) que almacenan dicha sobreproducción de energía mediante un manipulador de baterías (GB) pero cuando se tiene que utilizar la energía almacenada en los acumuladores (BATT), el controlador (CEN) aísla la vivienda de la red eléctrica pública (R) y crea una condición de "sistema independiente." El retorno a una condición de red de conexión a la red eléctrica pública (R) se produce sólo cuando la reserva de energía, previamente almacenada en los acumuladores (BATT), está terminada.
Sin embargo, a pesar de esta opción, sigue siendo necesario sustituir el contador (T) por un contador bidireccional. La sustitución suele ser responsabilidad de los gestores de la red eléctrica pública. En caso de suministro de energía generada a la red eléctrica pública, el contador bidireccional debe suministrar energía a la red eléctrica pública de acuerdo con los criterios de la legislación.
El valor de la energía vertida a la red pública y no autoconsumida, le resulta compensado al usuario, si tenemos en cuenta que los precios acordados son siempre inferiores al coste normal de adquisición de la energía eléctrica a la red pública.
Especialmente por esa razón, la instalación de producción de energía se construye normalmente con una potencia muy superior a las necesidades reales del uso para de este modo poder compensar la diferencia de ajuste económico entre lo obtenido por el vertido a la red pública y lo pagado por el suministro de ésta a la vivienda.
Por ejemplo, para una vivienda con un consumo medio de 2kW (instantáneo) se pueden hacer instalaciones fotovoltaicas de hasta 6kW de potencia pico.
El objetivo del presente invento es lograr un aparato para el suministro de energía eléctrica que solucione los problemas de los sistemas descritos.
Otro objetivo es conseguir un aparato de suministro de energía eléctrica, integrado por elementos fáciles de manejar para cualquier usuario no especializado, de manera rápida y sencilla.
Otro objetivo es realizar un aparato para el suministro de energía eléctrica, que no necesite modificaciones en los circuitos eléctricos y/o en el sistema al que se acopla el aparato.
Todos los objetivos antes mencionados y otros se logran según la invención mediante un aparato de suministro de energía eléctrica dotada de un dispositivo de distribución que suministra corriente eléctrica a un circuito eléctrico preexistente al que puede estar conectado al menos un uso eléctrico, dicho circuito eléctrico preexistente está conectado a una fuente de energía eléctrica, por ejemplo, la red eléctrica pública que suministra energía eléctrica a un primer valor de voltaje.
El aparato cuenta con elementos de conexión del dispositivo de alimentación al circuito eléctrico preexistente y se caracteriza por el hecho de incluir también medios detectores que detectan la energía eléctrica que debe proporcionar al circuito eléctrico preexistente, y medios de ajuste conectados a los medios de detección y a los medios de conexión.
En particular, los medios de ajuste son capaces de ajustar la potencia eléctrica proporcionada por el dispositivo de alimentación de corriente eléctrica al circuito eléctrico preexistente de acuerdo con el valor detectado por el medio de detección, y de ajustar la tensión de la corriente eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación al circuito eléctrico preexistente a una segunda tensión superior a la primera tensión
A través del aparato, según la invención, es posible anular esencialmente la corriente eléctrica suministrada por la fuente de energía eléctrica, es decir, la red pública de energía, para hacer completamente autónomo el circuito eléctrico preexistente que sólo será alimentado por el aparato y, por tanto, por el dispositivo de suministro de energía eléctrica, como un panel fotovoltaico o una turbina eólica.
Es una ventaja que los medios de detección pueden incluir un dispositivo detector para la detección de la energía eléctrica que fluye entre el circuito eléctrico preexistente y la fuente de energía eléctrica, por ejemplo, la red eléctrica pública, a fin de controlar y cuantificar la cantidad de energía eléctrica suministrada al circuito eléctrico por la fuente de energía eléctrica y viceversa. Así, el aparato puede prever que los medios de ajuste regulen la energía eléctrica suministrada por el dispositivo que alimenta el circuito eléctrico de manera que el flujo de corriente eléctrica entre el circuito eléctrico preexistente y la fuente de energía eléctrica sea nulo.
En particular, el dispositivo de detección podrá incluir un primer mando adaptado para medir la intensidad de la corriente que fluye desde el circuito eléctrico preexistente hasta la fuente de energía eléctrica. Además, el dispositivo de detección podrá incluir un segundo mando adaptado para medir la intensidad de la corriente que fluye desde la fuente de energía eléctrica hasta el circuito eléctrico preexistente.
Además, los medios de detección pueden incluir un detector de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico a partir de la fuente de energía eléctrica, con el fin de cuantificar la demanda de energía eléctrica del circuito eléctrico y garantizar que los medios de ajuste regulen la energía eléctrica proporcionada por el dispositivo de alimentación al circuito eléctrico a partir de dicha potencia eléctrica requerida. De esta manera, es posible evitar cualquier flujo de corriente eléctrica entre el circuito eléctrico preexistente y la fuente de energía eléctrica.
Es una ventaja que el aparato, según la invención, pueda ser aplicado a un circuito eléctrico conectado a un contador preexistente que mide la energía eléctrica requerida por la fuente de energía eléctrica, adaptándose dicho contador para generar ondas que envíen información sobre el circuito eléctrico preexistente incluyendo la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico preexistente a partir de la fuente de energía eléctrica según la tecnología expuesta. En este caso, el detector podrá incluir un lector de ondas transmitidas adaptado para leer las ondas transmitidas generadas por el contador e introducidas en el circuito eléctrico.
Gracias a la presencia de dicho lector, el aparato es capaz de detectar la energía eléctrica que el circuito eléctrico solicita a la fuente de energía, por ejemplo la red eléctrica pública, haciendo una referencia expresa a la medición del contador.
Además, en el caso de que el contador se ajuste a la normativa, es decir, disponga de una palanca para controlar la conexión del circuito eléctrico a la fuente de energía eléctrica, a saber, la red eléctrica pública, el aparato según la invención podrá incluir un dispositivo de desconexión o restablecimiento que incluya, como mínimo, una leva adaptada para actuar
sobre la palanca de desconexión o restablecimiento del contador cuando se den las condiciones predeterminadas, por ejemplo, cuando exista el riesgo de que el fluido eléctrico pase del circuito eléctrico a la red eléctrica pública. Es una ventaja que el aparato prevea que el dispositivo de suministro de corriente eléctrica esté compuesto por un generador de energía eléctrica y/o un acumulador de energía eléctrica, y que incluya medios de entrada de energía eléctrica conectados al generador y/o al acumulador de energía eléctrica, regulados mediante medios de ajuste de la potencia, para de este modo acumular la energía eléctrica producida por el generador de la energía eléctrica y no usada en este caso. De esta forma, más tarde será posible usar la energía almacenada en el acumulador.
Es una ventaja que los medios de ajuste puedan incluir un dispositivo de seguimiento adaptado para reducir al mínimo la energía eléctrica que fluye desde la fuente de energía eléctrica hasta el circuito eléctrico preexistente y/o para reducir al mínimo la energía eléctrica que solicita el circuito eléctrico a la fuente de energía eléctrica Además, las ventajas y objetivos de la invención son logradas mediante un electrodoméstico de suministro de energía eléctrica, conectado a una toma de corriente preexistente, en una vivienda conectada mediante un contador preexistente a una red eléctrica externa correspondiente a una fuente de energía eléctrica, y el circuito eléctrico preexistente con capacidad para alimentar al menos un uso eléctrico.
En concreto, el electrodoméstico se caracteriza por el hecho de estar compuesto por un aparato tal como se ha definido anteriormente y en el que los medios de conexión al circuito preexistente consisten en una conexión para conectar el electrodoméstico a la toma de corriente eléctrica preexistente, de forma que el electrodoméstico pueda suministrar la energía eléctrica directamente al circuito preexistente de la vivienda, con el fin de proporcionar una energía eléctrica ligeramente inferior a la requerida por el circuito eléctrico preexistente y, al mismo tiempo, de no verter energía eléctrica en la red eléctrica exterior.
Los objetivos y ventajas de la invención se logran mediante un procedimiento de entrada de energía eléctrica, proporcionada por un dispositivo de suministro que provee corriente eléctrica a un circuito eléctrico preexistente, al que puede estar conectado al menos un uso eléctrico. Dicho circuito eléctrico preexistente está conectado a una fuente de energía eléctrica, por ejemplo a la red eléctrica pública que suministra energía eléctrica a una primera tensión.
Concretamente, el procedimiento consta de las siguientes fases:
- Medición de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico y detección de una primera potencia eléctrica (P1);
- Entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico a una segunda potencia eléctrica (P2) y a una segunda tensión (V2), siendo la segunda tensión (V2) superior a la primera tensión (V1);
- Determinación de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico hasta la fuente de energía eléctrica y detección de una tercera potencia eléctrica (P3); - Ajuste de la segunda potencia eléctrica (P2) para que la tercera potencia eléctrica (P3) sea positiva y cercana a cero.
Esencialmente, el procedimiento permite que el circuito eléctrico preexistente sea básicamente autónomo, por ejemplo, de la red eléctrica pública o de la fuente de energía eléctrica. Esta autonomía se produce cuando la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico a la fuente de energía eléctrica, es decir, a la red pública, es casi nula, ya que casi toda la energía requerida por el mismo circuito eléctrico se satisface con el suministro del dispositivo de suministro de energía eléctrica, debidamente ajustado.
En particular, el procedimiento de entrada de energía eléctrica según la invención es ventajoso porque, aunque el circuito eléctrico preexistente siga alimentado con energía eléctrica por la red eléctrica pública, basta con que la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación al circuito eléctrico sea superior a 0 W e inferior a la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico.
Es una ventaja que el procedimiento de suministro de energía permita una autonomía total o sustancial del circuito eléctrico de la fuente de corriente eléctrica, la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico a la fuente de energía eléctrica puede ser superior a 0 W e inferior a 2 W.
Además, la medición de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico, determinada como primera potencia eléctrica (P1), puede realizarse sumando la segunda potencia eléctrica (P2) de la entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico a la tercera potencia eléctrica (P3) correspondiente a la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico a partir de la fuente de energía eléctrica. De este modo, una vez conocida la entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico, es decir, la segunda potencia eléctrica (P2), basta con detectar el valor de la tercera potencia eléctrica (P3) para obtener el valor total de la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico.
Dicha operación podrá realizarse en cualquier momento, aunque varíen las cargas de uno o más usos eléctricos conectados al circuito eléctrico.
Es una ventaja que el procedimiento de suministro de energía eléctrica pueda comprender también las siguientes fases:
- Medición de la energía eléctrica suministrada por un generador de corriente eléctrica, incluido en el dispositivo de alimentación de energía eléctrica, mediante la detección de una cuarta potencia eléctrica (P4);
- En caso de que la cuarta potencia eléctrica (P4) sea superior a la segunda (P2), la energía eléctrica no introducida en el circuito eléctrico se almacena en un acumulador de energía eléctrica.
Al hacerlo, es posible almacenar el exceso de energía eléctrica.
Además, este procedimiento establece que, en caso de que la cuarta potencia eléctrica (P4) sea inferior a la segunda (P2), la energía eléctrica almacenada en el acumulador de energía eléctrica sea suministrada al circuito eléctrico preexistente. De este modo, la energía eléctrica almacenada puede compensar un posible fallo de un generador de energía eléctrica que no sea capaz de satisfacer los requisitos del circuito eléctrico.
Es una ventaja que cuando un contador se conecta al circuito eléctrico preexistente de acuerdo con la normativa para medir la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico preexistente a la fuente de energía, la determinación de la tercera potencia eléctrica (P3) se realiza detectando desde el contador el valor de la potencia eléctrica requerida a la fuente de energía por el circuito eléctrico preexistente.
En particular, dado que el contador está adaptado a la normativa de emisión de ondas para transmitir información a la fuente de energía sobre el circuito eléctrico preexistente, incluida la energía eléctrica que requiere dicho circuito, la detección a partir del contador del valor de la tercera potencia eléctrica (P3) se realiza leyendo las ondas transmitidas por el contador.
De este modo, mediante la lectura de las ondas trasmitidas por el contador, es posible detectar la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico a la fuente de energía, por ejemplo, a la red eléctrica pública, sólo con una referencia directa a lo que el contador mide sin necesidad de instalar otros dispositivos y obteniendo un valor preciso de lo que se requeriría de la fuente de corriente eléctrica, a saber, la red eléctrica pública.
Es una ventaja que en caso de que la energía eléctrica fluya desde el circuito eléctrico preexistente a la fuente de energía eléctrica, o en caso de que exista una posibilidad remota de que esto ocurra, el procedimiento de suministro de energía eléctrica según la invención puede desconectar el circuito eléctrico de la fuente de energía eléctrica. Asimismo, dicha desconexión podrá realizarse en el caso de que la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico preexistente a la fuente de energía sea de 0.
Gracias a dicha posibilidad de desconexión, es posible desconectar el circuito eléctrico de la fuente de energía eléctrica incluso con contadores que no sean capaces de medir ningún flujo de energía eléctrica desde el circuito eléctrico preexistente hasta la fuente de energía eléctrica. De hecho, la lectura equivalente a 0 de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico preexistente a partir de la fuente de energía eléctrica podría considerarse como el umbral límite que, una vez superado, indicaría que el suministro de energía eléctrica proporcionado al circuito eléctrico preexistente no sólo no es absorbido por el propio circuito eléctrico preexistente, sino que está a punto de producirse una entrada de energía eléctrica en la misma fuente de energía eléctrica.
Además, con el fin de evitar daños al circuito eléctrico preexistente, el procedimiento según la invención puede prever que la segunda potencia eléctrica (P2) sea regulada de forma que sea inferior a la potencia eléctrica máxima tolerable por el circuito eléctrico preexistente.
Los detalles y características de la invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción, que se ofrece a título de ejemplo no restrictivo, así como de los dibujos que la acompañan, en los que:
- Las figuras 1 y 2 son dos gráficos ilustrativos relativos a un ejemplo de consumo de energía eléctrica y a un ejemplo de producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables;
- La figura 3 es una vista esquemática de una vivienda según la tecnología expuesta;
- En la figura 4 se muestra la vivienda de la figura 3 dotada de un sistema fotovoltaico para la producción de energía eléctrica, realizado de acuerdo con la tecnología expuesta;
- La figura 5 muestra la vivienda de la figura 3 con un aparato para la inducción de energía eléctrica, realizada de acuerdo con la invención;
- Las figuras 6 a 8 muestran detalles de varios elementos del aparato según la invención;
- La figura 9 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento del aparato según la invención. En referencia a la figura 5, el número 10 se refiere a un generador de energía eléctrica, especialmente el panel fotovoltaico, unido al cuadro (20) de transformación de la energía por medio de la caja (11) y la primera conexión (12).
El cuadro 20 se conecta a una segunda toma P2 mediante un enchufe común (22), compatible con la toma (P2), y a un control (30) mediante un cable de conexión (24). El control (30) es opcional como se describe a continuación. El cable de conexión (24) se representa con una rosca entre el cuadro (20) y el mando (30) pero está previsto que el cuadro (20) pueda conmutarse mediante el mando (30) a través de otros medios de conexión, como una conexión inalámbrica o una conexión de onda modulada.
El mando (30), que se coloca convenientemente cerca del contador (T) de la vivienda (H), consta de un anillo (32) que rodea la parte del circuito (C) que sale del contador (T). La función del anillo (32) se describe a continuación. Un dispositivo de liberación o de reinicio (34) está convenientemente conectado al contador (T) para que coopere con la palanca (L) mediante dos levas (36). Obviamente, también el dispositivo (34) es opcional.
El dispositivo (34) se comunica con el control (30) a través de la conexión de los medios (38), representados en la figura 5 mediante un hilo. Sin embargo, los medios de conexión se pueden realizar en una modalidad inalámbrica. Además, el dispositivo (34) puede comunicarse también con el cuadro (20).
A continuación se describen detalladamente los elementos antes mencionados. Estos elementos pueden considerarse componentes de un kit para el suministro de energía eléctrica.
Dicho kit podrá estar constituido convenientemente por uno o varios de los elementos descritos anteriormente y a continuación, según el circuito eléctrico o tipo de uso eléctrico al que se conecten cada vez dichos elementos. Gracias a la forma de construcción y tipología de conexión utilizada, el aparato y el kit de acuerdo con la invención pueden ser utilizados por cualquier persona o PEC como electrodomésticos.
Como se ve en la figura 6, el cuadro (20) para la transformación de energía consta de elementos de interfaz y elementos internos. La figura ilustra las conexiones operativas y funcionales entre los elementos de interfaz y los elementos internos, y entre los propios elementos internos entre sí, indicando con una o varias flechas las direcciones más convenientes de los flujos de energía eléctrica y/o información.
Los elementos de interfaz incluyen un interruptor de arranque (40), un primer puerto (42) para corrientes continuas, un segundo puerto (44) para corrientes alternas y una salida (46). El enchufe (22), en particular un enchufe civil, un enchufe industrial u otro tipo de enchufe, se conecta a la salida (46), compuesta preferentemente por bloques terminales eléctricos. El primer puerto (42) y el segundo puerto (44) incluyen conectores rápidos.
Los elementos internos del cuadro 20 comprenden una fase de entrada de corriente continua (48) y una fase de entrada de corriente alterna (50).
La fase de entrada de corriente alterna (50) incluye interruptores y dispositivos para la protección eléctrica de corriente y tensión alterna, y un rectificador de tensión para rectificar de corriente alterna a corriente continua. La fase de entrada de corriente alterna (50) está conectada operativamente al interruptor de encendido (40), al segundo puerto (44) y a la fase de entrada de corriente continua (48).
A su vez, la fase de entrada de corriente continua (48) incluye interruptores y dispositivos para la protección eléctrica de corriente y tensión continua. Además, la fase de entrada de corriente continua (48) está conectada operativamente a la fase de entrada de corriente alterna (50), el interruptor de encendido (40), el primer puerto (42) y una unidad de control de carga (52).
La unidad de control de carga (52) está conectada operativamente a la fase de entrada de corriente continua (48), el interruptor de encendido (40) y un acumulador de energía eléctrica (54).
A su vez, el acumulador de energía eléctrica (54) está conectado operativamente a un convertidor regulable (56) que consiste en un convertidor que convierte la corriente continua en corriente continua (DC/DC).
La unidad de control de carga (52) también está conectada operativamente al convertidor ajustable (56). El convertidor ajustable (56) está conectado de forma operativa a un inverter (58), por ejemplo, un inverter de tipo grid, y a un dispositivo de seguimiento (60) capaz de funcionar como seguimiento de la potencia de autoconsumo, tal como se describe detalladamente a continuación.
El inverter (58) es adecuado para la conexión a la red eléctrica pública (R) y cumple con las directivas de la red pública (R), por ejemplo, para la desconexión automática del sistema en caso de falta de energía de la red pública (R), para la desconexión del medidor o para la desconexión de la red existente, por ejemplo, conforme a la norma CEI 0-21.
Además, el inverter (58) está conectado de forma operativa a un inverter de etapa salida (62) que incluye interruptores y dispositivos para la protección del mismo inverter (58).
A su vez, el inverter de etapa salida (62) está conectado operativamente al dispositivo de seguimiento (60) y a la salida (46).
Obviamente, el inverter (58) puede realizar las funciones del inverter de etapa de salida (62) y del dispositivo de seguimiento (60) y más aún, para obtener una reducción del número de componentes del sistema y fusionar las funciones en el inverter (58).
El cuadro (20) está construido integrando sus componentes en un único conjunto, cableado y ensayado, con un grado de protección y tipo de conexión mediante un enchufe (22), ya cableado, de tipo civil o industrial, que permite la conexión directa a la toma eléctrica (P2), visible en la figura 5, por cualquier usuario no especializado, es decir, por personas comunes o PEC, tal como son definidas en la normativa.
A través de estas características, el cuadro (20) puede identificarse convenientemente como un producto para el público que cumple con las normas como un electrodoméstico.
Obviamente, en lugar del enchufe (22), ya cableado, el cuadro (20) puede estar provisto de un bloque de terminal eléctrico en la salida (46) para adaptar la conexión eléctrica del cuadro (20) a las características del circuito eléctrico (C).
Como se muestra en la figura 7, el generador (10) consta de un conector (13), preferiblemente un conector rápido, al final de su primera conexión (12). El conector (13) está configurado de tal manera que permite una rápida conexión con el primer puerto (42) y/o el segundo puerto (44) del cuadro (20).
Por lo tanto, el generador (10) está equipado con un conector (13) provisto de conectores rápidos y realizado de tal manera que sea capaz de controlar el suministro de energía o tensiones incluso cuando se expone a una fuente de luz en el caso de los generadores fotovoltaicos o de concentración, a diferencia de la tecnología expuesta y de los productos comercializados de este tipo.
En particular, la caja (11) incluye un sistema electrónico que inhibe la producción de energía del generador (10) hasta que se realice la conexión entre los conectores rápidos del conector (13) y los conectores rápidos del primer puerto (42) y/o del segundo puerto (44) del cuadro (20). Esta característica permite identificar convenientemente el generador (10) como un producto para el público o como un electrodoméstico de acuerdo con las normas.
Como se muestra en la figura 8, el control (30) consta de un anillo (32) y un alimentador, no visible en la figura, que está convenientemente provisto de un enchufe civil. El anillo (32), por ejemplo, un toroidal abierto conectado al alimentador, se coloca convenientemente inmediatamente después del contador (T) de la red eléctrica pública y rodea la parte del circuito (C) que sobresale del mismo contador (T).
En consecuencia, el control (30), tal como se describe, resulta ser un aparato que se puede montar sin intervención eléctrica y que se comunica mediante conexiones inalámbricas u ondas moduladas, con el cuadro (20) y el dispositivo (34). También este dispositivo es identificable como un producto para el público ya que la comunicación se lleva a cabo sin conexiones eléctricas.
Según una variante del invento, el cuadro (20) puede comunicarse con el contador (T) u otros elementos conectados mediante ondas moduladas al circuito eléctrico C.
Preferiblemente, el cuadro (20) lee las ondas moduladas emitidas por el contador (T) para detectar uno o varios de los parámetros de funcionamiento necesarios para regular la entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico preexistente (C), por ejemplo, según los protocolos utilizados por el operador de la red pública (R) de referencia, preferiblemente mediante ondas transmitidas, como se describe a continuación.
El dispositivo automático de liberación y reajuste (34) del contador (T) consta de un sistema capaz de determinar a través de la comunicación con el cuadro (20) y el mando (30) cuando actúa sobre la palanca L mediante sus levas (36). Cada una de las levas realiza la función de soltar (apagar) o reiniciar (on) el contador (T) actuando directamente sobre la palanca (L) de forma similar a la manipulación manual.
De este modo, el aparato (34) puede desarmar el contador (T) de la red eléctrica pública (R) para crear una solución independiente, por ejemplo durante la utilización del autoconsumo simultáneamente con una acumulación de energía o viceversa.
Evitando la modificación y/o manipulación del contador (T) de la red eléctrica pública (R) y actuando a través de las levas (36) y un mecanismo eléctrico o mecánico adecuado, también el dispositivo (34) es fácilmente identificable como un producto para el público o como un electrodoméstico. El aparato (34) dispone de una parte adhesiva a través de la cual el aparato se fija al contador (T) .
A continuación se describe la instalación y el funcionamiento del kit anteriormente mencionado, en referencia a las figuras 5 y 6.
El mando (30) se instala cerca del contador (T) de una vivienda (H) y rodea, a través del anillo (32), la porción del circuito eléctrico (C) próxima al propio contador (T). También esta operación puede ser realizada por una persona común de acuerdo con las normas.
Una vez instalado el control (30), comienza a analizar la energía consumida por los usos en las distintas franjas horarias, lo que resulta útil para decidir la potencia a instalar en relación con los demás componentes, por ejemplo, una o más cuadros (20), el número de generadores (10) y otros parámetros.
Es decir, el control (30) almacena la configuración del kit completo, es decir, la potencia del generador (10) y la tipología del cuadro (20) más adecuadas para los usos. La configuración puede ser visualizada directamente por la persona común conectando el control (30), de forma inalámbrica o a través de un cable USB, a un ordenador personal.
El generador de energía (10) puede consistir en un conjunto de uno o varios paneles fotovoltaicos, turbinas eólicas o micro-eólicas, concentradores fotovoltaicos y otros generadores de corriente como cogeneradores y puede montarse en función de la cantidad de energía que se vaya a producir para satisfacer los consumos anuales de la vivienda (H) y puede instalarse con total seguridad gracias a la caja (11) que inhibe, de forma manual o automática, la producción de energía de los módulos del generador (10), incluso si los módulos están expuestos a la fuente luminosa o están listos para la producción de energía.
Por lo tanto, el generador (10) puede ser montado por cualquier persona, aunque no sea experto y sin experiencia, y conectado a través de sus conectores rápidos (13) al primer puerto (42) del cuadro (20) en caso de que el generador (10) produzca energía en corriente continua o al segundo puerto (44) en caso de que el generador (10) produzca energía en corriente alterna.
A través de la caja (11) se puede inhibir automática y/o manualmente la producción del generador (10) hasta que se haya realizado la conexión entre el generador (10) y el cuadro (20), que identifica los aparatos como un producto de uso público o como un electrodoméstico.
La energía eléctrica producida por el generador (10) pasa por los dispositivos de seguridad contenidos en la fase de entrada de corriente continua (48). En caso de que el generador (10) produzca energía de corriente alterna, la energía se transforma de corriente alterna a corriente continua mediante el rectificador integrado en la fase de entrada de corriente alterna (50) y, a continuación, se introduce la energía en la fase de entrada de corriente continua (48).
A partir de la etapa de entrada de corriente continua (48), la energía eléctrica pasa por la unidad de control de carga (52) que suministra una parte de la energía al acumulador de energía eléctrica (54).
La salida del acumulador de energía eléctrica (54) se regula mediante el convertidor ajustable (56) controlado por el dispositivo de seguimiento (60) y se limita a una potencia que varía entre la potencia nula y la potencia máxima. La potencia máxima depende del tipo de conexión utilizado entre el enchufe (22) y la segunda toma (P2), o del tipo de legislación a la que están sometidos el enchufe (22) y la segunda toma (P2).
Dentro de este rango de potencia, el inverter (58) se alimenta de acuerdo a las necesidades de los usuarios de la vivienda (H).
Los consumos de los usos de la vivienda (H) son monitoreados por el control (30) que mide, mediante el toroidal contenido en el anillo (32), cualquier entrada de energía eléctrica a la red eléctrica pública (R).
El anillo (32) detecta la variación de flujo del campo magnético inducida por el paso de corriente. De este modo, el anillo (32) identifica si el flujo es del circuito eléctrico (C) a la red eléctrica pública (R) o de la red eléctrica pública (R) al circuito eléctrico (C).
Dichas entradas representan un exceso de producción respecto a los requerimientos de los usos de la vivienda (H) y, en consecuencia, el control (30) envía una señal inalámbrica wifi, o una señal mediante ondas moduladas u otro tipo de señal al dispositivo de rastreo (60) que disminuye o eleva, en el caso contrario, los parámetros de ajuste del convertidor ajustable (56). En otras palabras, el dispositivo de seguimiento (60) permite controlar la energía eléctrica alimentada en el circuito eléctrico (C).
De este modo, mediante una frecuencia de control predeterminada en el control (30), por ejemplo, una frecuencia igual a un rango entre 1 Hz y 10 GHz, preferiblemente igual a 50 Hz, la energía alimentada al circuito eléctrico (C) es modulada continuamente por el dispositivo de seguimiento (60) según la invención, ya que sólo se introduce la potencia necesaria para el autoconsumo.
Según una variante de la invención, el dispositivo de seguimiento (60) monitorea constantemente las ondas transmitidas por el contador (T) y adapta, en consecuencia, la energía alimentada en el circuito eléctrico (C). Por ejemplo, en Italia las ondas transmitidas se leen con modulación 2400 bps mediante decodificación en los datos de lectura con el protocolo LONTALK ANSI EUA 709.2-A-2000 para Italia.
Preferiblemente, la potencia de entrada se mantiene ligeramente por debajo de la potencia requerida por el circuito eléctrico (C), por ejemplo 1 vatio, con el fin de evitar las entradas en la red eléctrica pública (R) aún más cuidadosamente.
Cuando el contador (T) detecta una demanda de energía eléctrica del circuito eléctrico (C), el contador (T) normalmente comunica esta detección mediante ondas transmitidas con vistas al control de la red eléctrica pública (R).
Dicha comunicación, que comprende también otros parámetros de funcionamiento del contador (T) y de la red eléctrica pública (R), es leída por el dispositivo de seguimiento (60) con el fin de ajustar consecuentemente los parámetros de la corriente eléctrica que se alimenta a través del enchufe (22) al circuito eléctrico (C).
Por ejemplo, la lectura de la potencia requerida por el circuito eléctrico (C) a la red eléctrica pública (R), realizada por el contador (T), es detectada por el dispositivo de seguimiento (60) y se utiliza para suministrar energía eléctrica con una potencia que debe estar lo más próxima posible a la potencia total requerida por el circuito eléctrico (C) en ese momento. De esta manera, se minimiza el consumo de energía eléctrica procedente de la red eléctrica pública (R). Así, el contador (T) detectará que la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a la red eléctrica pública (R) ha disminuido porque una parte de la potencia requerida por el circuito eléctrico (C) es suministrada por el aparato según la invención.
Preferiblemente, dicha potencia suministrada por el aparato al circuito eléctrico (C) se maximiza manteniendo convenientemente al mínimo, preferiblemente cerca de cero, la potencia requerida por el circuito eléctrico (C) de la red eléctrica pública (R).
Así, el contador (T) detectará que la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) de la red eléctrica pública (R) se aproxima a cero y emitirá ondas transmitidas que informen dicha condición para que el rastreador (60) pueda detectar dicha condición mediante las mismas ondas transmitidas.
Por lo tanto, el dispositivo de seguimiento (60) monitorea constantemente las ondas emitidas por el contador (T) y ajusta con continuidad la entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico (C) a través del enchufe (22).
Por lo tanto, el control (30) con el anillo (32) es opcional.
Con referencia a la figura 9, un diagrama de flujo describe esquemáticamente un ejemplo no limitante de un procedimiento de funcionamiento del aparato según la invención.
Todo el excedente de producción del generador (10) se almacena en el acumulador de energía eléctrica (54) para ser revertido en caso de falta de producción o apagado del generador (10). Además, el paso de la energía almacenada a través del inverter (58) permite que la energía sea utilizada para el autoconsumo mientras el sistema permanece conectado a la red eléctrica pública (R), lo que no ocurre en las tecnologías anteriores que tienen que trabajar en una configuración autónoma y por lo tanto, desconectadas de la red pública (R).
El acumulador de energía eléctrica (54) está conectado, preferiblemente en paralelo, con el convertidor ajustable (56).
La energía eléctrica en corriente alterna a la salida del inverter (58) pasa a través de los dispositivos de protección del inverter de la etapa de salida (62) y se conecta a través del enchufe (22) al circuito eléctrico existente (C) a través del enchufe (P2). Además, el dispositivo de seguimiento (60) permite una conexión inalámbrica o una conexión de cable a un ordenador para visualizar la funcionalidad del sistema.
Finalmente, dado que el aparato (34) está en comunicación con el control (30) y el cuadro (20), el aparato (34) decide cómo y cuándo es necesario pasar de una conexión de red a una configuración independiente y viceversa. Un ejemplo de las condiciones en las que el dispositivo (34) puede funcionar pasando de una conexión a la red a una configuración autónoma es una situación de mal funcionamiento del aparato u otras situaciones de alarma predeterminadas, por ejemplo, en caso de que, durante un determinado período de tiempo, el modo de suministro de energía eléctrica procedente del aparato no sea compatible con los parámetros de funcionamiento y seguridad de la red pública (R).
De hecho, el aparato (34) hace imposible, en cada condición de funcionamiento, la alimentación en la red de excesos de producción de energía eléctrica y por lo tanto, el aparato (34) no requiere la sustitución del contador (T) de tipo clásico o tipo unidireccional por un contador bidireccional. Además, en caso de que sea necesario modificar el sistema debido a restricciones reglamentarias, el sistema podrá modificarse automáticamente de una conexión a la red a una solución independiente y viceversa.
El aparato (34) está convenientemente pegado al contador (T) y actúa a través de las dos levas (36), controladas individualmente por ejemplo por un motor eléctrico interno, sobre la palanca (L) del contador (T) .
Las levas (36) desconectan automáticamente el contador (T) de la red eléctrica pública (R), por ejemplo en los siguientes casos: cuando así lo exija la normativa durante la utilización de la energía almacenada, posible sobreproducción de energía en ausencia de contador bidireccional, o en caso de alarma debido a un mal funcionamiento del dispositivo de seguimiento (60), o si el uso necesita pasar de la conexión a la red a la configuración autónoma.
Las levas (36) también tienen la función opuesta, a saber, la de activar el contador a la red eléctrica pública en caso de que la conexión a la red sea necesaria para cumplir las normas o para un buen funcionamiento.
Por lo tanto, la finalidad del dispositivo (34) es hacer innecesaria, en lo que se refiere a las funciones y a la reglamentación, la sustitución del contador (T). De esta manera, se evitan todos los trámites burocráticos para conectar un sistema de producción y suministro de energía eléctrica a un sistema eléctrico de red con instalación de un contador bidireccional.
Independientemente de la potencia generada por el generador (10), también en caso de que el generador tenga una potencia pico superior a la potencia tolerable por el enchufe (22) y la toma (P2), el dispositivo de seguimiento (60) después de la potencia varía la entrada de energía para cumplir con la legislación vigente, atendiendo el suministro de energía para autoconsumo de los usos de la vivienda (H) dentro de dicho rango.
El cuadro (20) es suficiente en el caso de que la potencia máxima requerida por los usuarios permanezca por debajo de las características consideradas necesarias para garantizar el buen funcionamiento de la toma a través de la cual está conectado el mismo cuadro (20) al circuito eléctrico (C).
Si la demanda de energía de los usos domésticos supera las características de dimensionamiento de una toma individual, bastará con añadir una o varios cuadros suplementarios, conectados al cuadro eléctrica (20) y al circuito eléctrico (C) mediante las tomas suplementarias disponibles.
Por ejemplo, las tomas de corriente de una instalación eléctrica civil generalmente se prueban contra sobretemperaturas con una corriente de 14A durante 1 hora. Estas sobretemperaturas no son adecuadas para la conexión de sistemas externos que suministran más de 2 kWhp mientras que las tomas CEE de tipo industrial son adecuadas para la conexión de 3 kWhp o más, según las normas de referencia.
El inverter incluido en el cuadro (20) está convenientemente calibrado para no exceder nunca la potencia según la legislación vigente en lo que se refiere a la clavija y al enchufe.
Si la potencia a añadir es baja y alcanzable con la potencia aún disponible del aparato de suministro de energía eléctrica ya instalado, bastará con elevar la entrada de energía en el circuito eléctrico a través del enchufe correspondiente. Si se supera la potencia máxima con respecto a las normas relativas al enchufe, el enchufe puede sustituirse por un enchufe industrial o es posible realizar una conexión directa al circuito eléctrico mediante el bloque de terminales.
El inverter introduce energía eléctrica a una tensión superior a la que normalmente está presente para la energía eléctrica alimentada por la red eléctrica pública. De esta manera, el flujo de energía se impone desde el generador hasta el uso y no puede regresar. Sobre todo, la energía eléctrica fluye del generador a la red pública de energía y no puede volverse atrás para evitar un consumo de energía eléctrica procedente de la red pública de energía.
La producción de energía eléctrica a una tensión superior a la de la red eléctrica pública permite que la energía que utiliza la carga eléctrica, o más en general un uso de electricidad, conectado al circuito eléctrico, sea sólo la producida por el generador y no la suministrada por la red pública de energía, ya que la energía suministrada por la red pública de energía sólo se utilizará en caso de que el generador no sea capaz de producir energía eléctrica y/o se descarga el acumulador de energía eléctrica.
De este modo, es posible obtener un kit de montaje que evita los procedimientos de la tecnología mencionada, ya que es adecuado, por su tipología constructiva, para una conexión directa a través del enchufe (22) a las tomas (P2) del circuito eléctrico (C) existente, civil y/o industrial, la conexión la efectúa directamente cualquier persona, ya sea un simple usuario (PEC) o un técnico especializado (PES o PAV).
Por lo tanto, la vivienda (H) no necesita ninguna intervención eléctrica, el circuito eléctrico (C) existente no se modifica y no se requieren pruebas por personal cualificado. De hecho, el kit para la entrada de energía eléctrica incluye un sistema de control inteligente y automático para monitorear la potencia de salida y/o modulada /transmisión de ondas mediante un dispositivo de seguimiento de los consumos de los usuarios y las peticiones del circuito eléctrico de la red eléctrica pública, de una acumulación de exceso de potencia producida por el acumulador de energía eléctrica (54) y de todas las características que hacen que la invención sea identificable como un producto para el público o un electrodoméstico.
El kit para la entrada de energía eléctrica está convenientemente provisto con instrucciones de montaje, uso y mantenimiento para el público.
El kit se adapta automáticamente a los consumos de los usuarios almacenando la energía sobreproducida directamente en el interior del cuadro y distribuyendo esta energía durante todo el día sin desconectar físicamente los usos de la red eléctrica pública.
El kit no requiere ningún procedimiento burocrático para la conexión a la red.
El kit no necesita ningún estudio de ingeniería en lo que se refiere al dimensionado y puede ser instalado por el usuario final, es decir, una persona común (PEC).
El kit permite tener una continuidad de energía para autoconsumirse durante todo el día y reduciendo realmente el consumo de energía.
Finalmente, el sistema de seguimiento de consumo permite que la entrada de energía en el circuito sea equivalente a la energía requerida por los usos y la energía que no se ha autoconsumido, no se vierta a la red eléctrica pública. La producción de energía eléctrica a una tensión superior a la tensión de la red eléctrica pública permite que la energía que utiliza la carga eléctrica, o más generalmente un usuario de electricidad, conectado al circuito eléctrico, sea sólo la producida por el generador y no la suministrada por la red pública de energía, ya que la energía suministrada por la red pública de energía sólo se utilizará en caso de que el generador no pueda producir energía eléctrica y/o se descarga el acumulador de energía eléctrica.
De este modo, es posible obtener un kit de montaje que evita los procedimientos de la tecnología anterior, ya que es adecuado, por su tipología constructiva, para una conexión directa a través del enchufe (22) a las tomas (P2) del circuito eléctrico (C) existente, civil y/o industrial, la conexión la efectúa directamente cualquier persona, ya sea un simple usuario (PEC) o un técnico especializado (PES o PAV).
Por lo tanto, la vivienda (H) no necesita ninguna intervención eléctrica, el circuito eléctrico (C) existente no se modifica y no se requieren pruebas por personal cualificado. De hecho, el kit para la entrada de energía eléctrica incluye un sistema de control inteligente y automático para monitorear la potencia de salida y/o modulada /transmisión de ondas mediante un dispositivo de seguimiento de los consumos de los usuarios y las peticiones del circuito eléctrico de la red eléctrica pública, de una acumulación de exceso de potencia producida por el acumulador de energía eléctrica (54) y de todas las características que hacen que la invención sea identificable como un producto para el público o un electrodoméstico.
El kit para la entrada de energía eléctrica está convenientemente provisto con instrucciones de montaje, uso y mantenimiento para el público.
El kit se adapta automáticamente a los consumos de los usos almacenando la energía sobreproducida directamente en el interior de la placa y distribuyéndola durante todo el día sin desconectar físicamente a los usos de la red eléctrica pública.
El kit no requiere ningún procedimiento burocrático para la conexión a la red.
El kit no necesita ningún estudio de ingeniería en lo que se refiere al dimensionado y puede ser instalado por el usuario final, es decir, una persona común (PEC).
El kit permite tener una continuidad de energía para el autoconsumo durante todo el día y, realmente, reducir a la potencia de consumo a cero.
Por último, el sistema de seguimiento del consumo permite que la entrada de energía en el circuito sea equivalente a la energía requerida por los usuarios y la energía que no se ha autoconsumido, no se introduzca en la red eléctrica pública.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema que consta de un aparato (20) para el suministro de energía eléctrica a un circuito eléctrico (C) al que puede conectarse al menos un uso eléctrico (E); dicho circuito eléctrico (C) está conectado a una fuente de energía eléctrica (R) que suministra energía eléctrica a una primera tensión (V1), el sistema dispone además de un contador (T)
dicho circuito eléctrico (C) está conectado a dicho contador (T) que mide la potencia eléctrica requerida a partir de la fuente de energía eléctrica (R), adaptando dicho contador (T) para generar ondas para el envío de información relativa al circuito eléctrico (C), incluida la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R),
dicho aparato (20) está compuesto por:
- Un dispositivo de distribución (10, 54) adaptado para suministrar energía eléctrica a dicho circuito eléctrico (C);
- Medios de conexión para la conexión del dispositivo de alimentación (10, 54) al circuito eléctrico (C); - Medios de detección para detectar una primera potencia eléctrica (P1) requerida por dicho circuito eléctrico (C);
- Medios de regulación (30, 56, 60) conectados al medio de detección y al medio de conexión;
los medios de regulación que se adaptan para ajustar la potencia eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación (10,54) al circuito eléctrico (C) a una segunda potencia eléctrica (P2) según la detección de la primera potencia eléctrica (P1) realizada por el dispositivo de detección y para ajustar la tensión de la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de alimentación al circuito eléctrico (C) a una segunda tensión (V2) superior a la primera tensión (V1),
donde el medio de detección está compuesto por un detector de una tercera potencia eléctrica (P3) requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R), el valor de dicha tercera potencia eléctrica (P3) se detecta a partir de la medición realizada por dicho contador (T), dicho detector dispone de un lector de ondas adaptado para leer las ondas generadas por el contador (T), incluida dicha tercera potencia eléctrica (P3), e introducido en el circuito eléctrico (C),
dicho ajuste significa adaptarse para ajustar la segunda potencia eléctrica (P2) de manera que la tercera potencia eléctrica (P3) sea positiva y cercana a cero.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1a, el contador (T) que incluye una palanca (L) para controlar la conexión del circuito eléctrico (C) a la fuente de energía eléctrica (R), que incluya un dispositivo de desconexión o de reajuste (34) que incluya al menos una leva (36) adaptada para actuar sobre la palanca (L) para liberar o restablecer el contador (T) cuando se den las condiciones predeterminadas.
3. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de suministro de corriente eléctrica está compuesto por un generador de energía eléctrica (10).
4. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de suministro de corriente eléctrica está compuesto por un acumulador de energía eléctrica (54) y en el que se incluyen medios de entrada de energía eléctrica (56,58) conectados al acumulador de energía eléctrica (54) y ajustados por el medio de ajuste de potencia (60,30).
5. Sistema conforme a una de las afirmaciones anteriores, en el que los medios de ajuste incluyen un dispositivo de seguimiento (60) adaptado para minimizar la energía eléctrica que fluye de la fuente de energía eléctrica (R) al circuito eléctrico (C).
6. Sistema conforme a una de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de ajuste incluyen un dispositivo de seguimiento (60) adaptado para minimizar la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R).
7. Sistema conforme a una de las anteriores reivindicaciones que dispone de un aparato doméstico para el suministro de energía eléctrica a través de una toma de un circuito eléctrico (C) en una vivienda conectada mediante un contador (T) a una red eléctrica externa correspondiente a una fuente de energía eléctrica (R), dicho circuito eléctrico (C) es capaz de alimentar al menos a un uso eléctrico (E).
8. Procedimiento para suministrar energía eléctrica mediante un dispositivo de distribución (10,54) a un circuito eléctrico (C) al que pueda conectarse al menos un uso eléctrico (E), dicho circuito eléctrico (C) conectado a una fuente de energía eléctrica (R) que suministra energía eléctrica a una primera tensión (V1), donde un contador (T) se conecta al circuito eléctrico (C) y se adapta para medir la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R) para determinar la energía eléctrica que la fuente de energía eléctrica (R) debe suministrar al circuito eléctrico (C),
el contador (T) está adaptado para emitir ondas que envíen información relativa al circuito eléctrico (C), incluida la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía (R), dicho procedimiento consta de las siguientes fases:
- Medición de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) al detectar una primera potencia eléctrica (P1);
- Entrada en el circuito eléctrico (C) de una segunda potencia eléctrica (P2) a una segunda tensión (V2), siendo la segunda tensión (V2) superior a la primera tensión (V1);
- Determinación de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R) al detectar una tercera potencia eléctrica (P3);
- Ajuste de la segunda potencia eléctrica (P2) para que la tercera potencia eléctrica (P3) sea positiva y cercana a cero;
caracterizado por el hecho de que la determinación de la tercera potencia eléctrica (P3) se realiza mediante la detección del valor de la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía (R) mediante la lectura de las ondas emitidas por el contador (T).
9. Procedimiento de suministro de energía eléctrica de acuerdo con la reivindicación anterior, en el que la tercera potencia eléctrica (P3) es superior a 0 W e inferior a la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C), determinada como primera potencia eléctrica (P1).
10. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a las reivindicaciones 8 o 9, en la que la tercera potencia eléctrica (P3) sea superior a 0 W y inferior a 2 W.
11. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a una de las afirmaciones 8 a 10, donde la medición de la energía eléctrica requerida por el circuito eléctrico, determinada como primera potencia eléctrica (P1), se efectúa sumando la segunda potencia eléctrica (P2) de la entrada de energía eléctrica en el circuito eléctrico (C) a la tercera potencia eléctrica (P3) correspondiente a la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a partir de la fuente de energía eléctrica (R).
12. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a una de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende las fases siguientes:
- Medición de la energía eléctrica suministrada por un generador de corriente eléctrica (10), incluido en el dispositivo de suministro de energía eléctrica, mediante la detección de una cuarta potencia eléctrica (P4); - En caso de que la cuarta potencia eléctrica (P4) sea superior a la segunda potencia eléctrica (P2), la energía eléctrica no introducida en el circuito eléctrico (C) se almacena en un acumulador de energía eléctrica (54).
13. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a la reivindicación anterior en el que la siguiente fase se compone
- En caso de que la cuarta potencia eléctrica (P4) sea inferior a la segunda potencia eléctrica (P2), la energía eléctrica almacenada en el acumulador de energía eléctrica (54) se introduce en el circuito eléctrico (C).
14. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a una de las reivindicaciones 8 a 13, en la que se compone de la fase siguiente:
- Desconectar el circuito eléctrico (C) de la fuente de energía eléctrica (R) en caso de los flujos de energía eléctrica desde el circuito eléctrico (C) hasta la fuente de energía eléctrica (R).
15. Procedimiento para el suministro de energía eléctrica con arreglo a una de las reivindicaciones 8 a 13, en la que se compone de la fase siguiente:
- desconectar el circuito eléctrico (C) de la fuente de energía eléctrica (R) cuando la potencia eléctrica requerida por el circuito eléctrico (C) a la fuente de energía eléctrica (R), determinada como tercera potencia eléctrica (P3), sea igual a 0
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