ES2994963B2

ES2994963B2 - Sistema para controlar y optimizar el consumo electrico aplicado a una resistencia electrica

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Publication number: ES2994963B2
Application number: ES202330652A
Authority: ES
Inventors: Moreno Pablo Barba
Original assignee: Desarrollos Ind Ecodein S L
Current assignee: Desarrollos Ind Ecodein S L
Priority date: 2023-07-28
Filing date: 2023-07-28
Publication date: 2025-08-01
Anticipated expiration: 2043-07-28
Also published as: ES2994963A1; WO2025027212A1

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEMA PARA CONTROLAR Y OPTIMIZAR EL CONSUMO ELÉCTRICO APLICADO A UNA RESISTENCIA ELÉCTRICA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es un sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, mediante la conversión de la corriente alterna en corriente continua por la modificación de una onda sinusoidal de entrada generando distintos modelos de onda de salida. La onda generada puede ser modificada tanto en amplitud como en longitud, lo que permite aplicar a una resistencia eléctrica, conectada a la salida de una placa electrónica, el voltaje y la frecuencia necesaria. La variación del voltaje permite cambiar el consumo y el calor que emite la resistencia, para poder optimizar su funcionamiento y la variación de la frecuencia permite introducir en un segundo los distintos tipos de ondas que permiten optimizar al máximo el consumo de esta.

SECTOR DE LA TÉCNICA

Dispositivos para ajustar, eliminar o compensar la potencia reactiva en redes utilizando transformadores de cambio de toma o desfasadores, factor de potencia de regulación; Dispositivo de regulación de la corriente o potencia reactiva

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es conocido el esfuerzo que se está realizando por obtener menores consumos de energía eléctrica en las viviendas o locales comerciales, para lo que se han desarrollado electrodomésticos de bajo consumo, bombillas de bajo consumo, etc. Si bien es cierto que todo ello conduce a un menor consumo, en las viviendas no existe ningún aparato que realice la vigilancia automática y en tiempo real del consumo eléctrico de una vivienda, de forma que el usuario pueda tomar medidas frente a un elevado consumo pudiendo evitarse disgustos cuando recibe la factura de la compañía eléctrica. En este sentido, únicamente existe el contador situado, actualmente, fuera de la vivienda del usuario y en el que la compañía eléctrica realiza la lectura del consumo efectuado. Estos contadores se encuentran ubicados en sitios que por lo común no son fácilmente accesibles al usuario, por lo que realizar un control del consumo resulta en ocasiones complicado.

En el estado de la técnica, la solicitud de patente europea EP3176900 revela un dispositivo de reducción del consumo de energía en forma de dispositivo electrónico que funciona como interfaz entre cualquier fuente de suministro de energía y la demanda de consumo. El sistema, con menos amperaje en la entrada, entrega la potencia total requerida según la demanda. En sus sistemas internos se regulan tres variantes fundamentales: impedancia de línea, ángulo de fase y flujo de potencia reactiva. Sobre la fuente de alimentación de entrada, cuando hay variaciones en las frecuencias fundamentales, simula estas frecuencias como si las variaciones no se estuvieran produciendo. Además, optimiza el consumo, suministrando a cada dispositivo la potencia necesaria para su óptimo funcionamiento, absorbiendo también los picos de tensión, protegiendo la vida útil de los dispositivos o electrodomésticos. También aumenta la capacidad de suministro y, si se utiliza en la red pública, en transformadores de distribución, mejora la tensión en la red, reduce las pérdidas en los cables y también reduce el calentamiento. Proporciona una reducción general de potencia si se utiliza en todos o parte de los circuitos y evita penalizaciones, la solicitud muestra un sistema y combinación de dispositivos electrónicos para el aumento de la potencia eléctrica y/o la reducción del consumo energético a una fuente de suministro de energía de corriente eléctrica aplicada a cualquier escala de consumo, que incluye una reactancia primaria conectada al conductor de alimentación, dicha reactancia es controlada electrónicamente y contiene por lo menos de dos a varias espiras secundarias; circuitos de control, transistores, rectificadores, condensadores y reguladores, resistencias, diodos; y circuitos controladores primarios y secundarios, sensores de voltaje y corriente, resistencias, pic-micro integrado, dispositivo controlador, optoacopladores, núcleo de silicio optimizado, rile, etc.

La patente americana US8476874 revela un sistema, que comprende: una línea de energía eléctrica; un transformador de derivación variable que incluye una pluralidad de posiciones de derivación acoplables selectivamente con la línea; un controlador de cambio de toma acoplado comunicativamente con el transformador de toma variable y configurado para controlar las posiciones de toma del transformador de toma variable; un banco de condensadores acoplable selectivamente con la línea; y un controlador de banco de condensadores acoplado comunicativamente con el banco de condensadores y configurado para acoplar selectivamente el banco de condensadores a la línea, en el que el controlador de cambio de toma y el controlador del banco de capacitores están configurados para compartir información del sistema relacionada con el perfil de voltaje a lo largo de la línea de energía eléctrica y para cambiar el perfil de voltaje a lo largo de la línea usando el transformador de toma variable y el banco de capacitores dependiendo de la información del sistema.

La patente americana US10230242 muestra un sistema de distribución de energía eléctrica con generación de energía distribuida, que comprende: una red de distribución de energía eléctrica; una o más unidades de procesamiento de energía, cada una instalada directamente en uno o más puntos de uso; donde cada una de las unidades de procesamiento de energía tiene una conexión de entrada conectada a la red de distribución de energía eléctrica y una conexión de salida conectada a una o más cargas y dispositivos de generación de energía distribuida en el punto de uso en el que se instala la unidad de procesamiento de energía; en el que cada una de las unidades de procesamiento de energía genera un voltaje de salida regulado en su salida a partir de un voltaje de entrada no regulado en la red de distribución de energía eléctrica en la entrada de la unidad de procesamiento de energía; en el que cada una de las unidades de procesamiento de energía comprende un regulador de voltaje en serie y genera su voltaje de salida regulado usando un método de regulación de voltaje en serie; en el que cada una de las unidades de procesamiento de energía es eléctricamente bidireccional, lo que permite la recuperación de energía del exceso de energía generado por cualquier dispositivo de generación de energía distribuida en el punto de uso en el que está instalada la unidad de procesamiento de energía para devolverla a la entrada de la unidad de procesamiento de energía y a la red de distribución de energía eléctrica; y donde el voltaje de salida regulado en la conexión de salida de la unidad de procesamiento de energía permite la recuperación de energía continua cuando el voltaje de entrada no regulado en la red de distribución de energía eléctrica está por encima de un límite superior regulado; donde cada una de las unidades de procesamiento de energía está configurada para: entregar un voltaje regulado en su salida directamente al punto de uso; permitir que se establezcan o controlen dinámicamente voltajes de salida menos precisos para maximizar el ahorro de energía por reducción de energía KW por efecto de reducción de voltaje de conservación (CVR); Permitir voltajes de salida más bajos compensando la caída de voltaje del cableado de forma remota en uno o más receptáculos de red más alejados para maximizar la reducción de la demanda de potencia reactiva y la reducción de la facturación de la demanda máxima, y compensar la disminución de la eficiencia de la unidad de procesamiento de energía bajo cargas bajas; permitir el control de un voltaje de red conectado a la entrada de las unidades de procesamiento de energía al disminuir o aumentar la demanda de energía total de la red en KW o KVAR o la potencia aparente total en KVA consumida por las cargas al disminuir o aumentar, respectivamente, la salida de voltaje regulada de cada una de las unidades de procesamiento de energía; y Permitir el control del voltaje de la red con granularidad fina a lo largo de la totalidad o una o más porciones de la red de distribución eléctrica mediante el uso de una red digital de comunicación bidireccional que transmite datos de calidad de energía en tiempo real desde cada una de las unidades de procesamiento de energía en cada punto de carga al disminuir o aumentar de forma remota una serie de voltajes de salida de unidades de procesamiento de energía individuales a lo largo de la red de distribución eléctrica.

El sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico de la presente invención comprende dos placas electrónicas conectadas entre sí, donde la placa principal se encarga de generar la onda de salida, teniendo como fuente principal la corriente alterna proveniente de la red. Esta onda generada puede ser modificada tanto en amplitud como en longitud y esto permite modificar tanto el voltaje como la frecuencia, consiguiendo un nuevo tipo de onda, para poder aplicar a la resistencia eléctrica, conectada a la salida de la placa electrónica y así consumir una mínima cantidad de energía y aportando un máximo de calor.

La ventaja de la presente invención respecto a los controladores basados en tiristores es que estos controladores se tienen que adaptar a la onda sinusoidal que hay en ese momento, ya que estos dan paso a la corriente cuando se activan y no pueden dejar de pasar corriente hasta que esta llega a 0 en la onda sinusoidal, a parte del difícil control ya que para ser precisos tienen que tener un módulo de lectura de voltaje. Otra ventaja es con respecto a los controladores basados en relés, ya que estos son dependientes de la onda que hay en ese momento, a parte estos dispositivos conmutan de manera muy lenta, cada conmutación reduce su vida útil. Una ventaja adicional es con respecto a los controladores basados en relés de estado sólido, ya que tienen una velocidad de conmutación aún más baja que los transistores, los cuales están diseñados para corrientes bajas.

Además, la ventaja con respecto a los variadores de frecuencia es que estos están diseñados específicamente para motores, su composición no permite ciertas formas de ondas que, adicionalmente estos no están diseñados para regular el voltaje a menos del voltaje proporcionado por la red y estos requieren de ciertos parámetros del motor, que al estar aplicados a una resistencia eléctrica que es el caso de nuestro sistema, serían imposibles de introducir.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1- muestra una vista del circuito de la placa principal con salida de corriente alterna (SALIDA/CA), donde se muestra una línea (L1) de corriente alterna proveniente de la red eléctrica y un neutro de la corriente alterna proveniente de la red eléctrica; al menos una unidad microcontroladora (M.C.U. CONTROL) destinada al control de toda la placa principal y conectada a una fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM); al menos una unidad microcontroladora destinada al diagnóstico (M.C.U. DIAGNOSTICO) de la propia placa electrónica y conectada a una fuente de alimentación (F.A. DIAGNÓSTICO); al menos una unidad microcontroladora destinada a las comunicaciones (M.C.U. COMUNICACIONES) con servidores o con otras unidades microcontroladoras; una pluralidad de resistencias R1 a R28; al menos un relé (RL1); una pluralidad de diodos rectificadores D1-D7; una pluralidad de diodos Zener Z1-Z5; al menos dos condensadores electrolíticos C1, C3; al menos dos condensadores de cerámica bipolares C7 y C8; una pluralidad de optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativo-positivo-negativo) U1-U6; al menos un amplificador operacional (O1:A); al menos cinco transistores de unión bipolar NPN (negativopositivo-negativo) T1-T5; al menos tres transistores M1 a M3 de efecto de campo metal-óxido semiconductor canal N; al menos cuatro transistores bipolares de puerta aislada G1 -G4; al menos un fusible FU1; y un conector (COM1) que permite la conexión con la placa secundaria.

Figura 2- muestra una vista del circuito de la placa secundaria, la cual se conecta a la placa principal mediante un conector (COM1), donde dicha placa introduce la corriente continua mediante los conectores (CC+SOLAR) y (CC-SOLAR), para corriente continua positiva y tierra digital respectivamente y que comprende una pluralidad de resistencias R27-R34; al menos tres diodos rectificadores D8, D9 y D10; al menos 2 diodos Zener Z6 y Z7; al menos dos condensadores electrolíticos C9, C10; al menos dos optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativo-positivo-negativo) U7 y U8; al menos dos transistores M4 y M5 de efecto de campo metal-óxido semiconductor canal N; al menos dos fusibles FU2-FU3; un módulo de control solar o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) con puertos I/O6, I/O5, I/O4 e I/O7 que permiten conectar sondas de temperatura tanto digitales como analógicas; un termistor (NTC1); salidas de la unidad microcontroladora destinada a la conexión de sondas para medir la temperatura SONDA1 a SONDA4; salida del sistema de la placa electrónica secundaria en corriente continua positiva (CC+); y salida del sistema de la placa electrónica secundaria en tierra digital o masa de la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos (CC-).

Figura 3- muestra una vista de la onda sinusoidal generada por la corriente alterna Figura 4- muestra una vista de la onda generada por la corriente continua

Figura 5- muestra una vista de la onda de salida de la placa principal y modificada en longitud Figura 6- muestra una vista de la onda de salida de la placa principal y modificada en amplitud

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El sistema está compuesto por dos placas electrónicas conectadas entre sí, por una parte, la placa principal (Figura 1), la cual se encarga de generar la onda de salida (Figuras 5 y 6) teniendo como fuente principal la onda generada por la corriente alterna (Figura 3) proveniente de la red.

Esta onda generada a la salida de la placa principal puede ser modificada tanto en amplitud (Figura 6) como en longitud (Figura 5) y esto permite modificar tanto el voltaje como la frecuencia, consiguiendo un nuevo tipo de onda, para poder aplicar a la resistencia eléctrica, conectada a la salida de la placa electrónica y así consumir una mínima cantidad de energía y aportando un máximo de calor. Esto se cumple gracias a que a diferencia de una onda sinusoidal que pierde energía aumentando la tensión progresivamente desde los 0 voltios hasta el pico de tensión que se produce en la onda sinusoidal, la onda generada por la placa principal entrega el máximo de energía al momento, evitando esas pérdidas de energía que al final hace que la resistencia tarde más en calentar, puesto que la resistencia alcanza su máximo rendimiento en el voltaje pico de la onda. La variación del voltaje permite cambiar el consumo y el calor que emite la resistencia, para poder optimizar su funcionamiento.

La variación de la frecuencia permite introducir en un segundo los distintos tipos de ondas que necesitemos, gracias a esto, se puede optimizar al máximo el consumo de esta.

El sistema incluye una placa electrónica secundaria (Figura 2), esta placa no es necesaria para el funcionamiento del sistema, ya que, si el usuario no desea conectar paneles fotovoltaicos al sistema o si los paneles fotovoltaicos ya incluyen un inversor, esta placa electrónica no sería incorporada al sistema. La función principal de esta placa electrónica es controlar la corriente continua (Figura 4) la cual es proporcionada por paneles solares fotovoltaicos, aplicada a las resistencias eléctricas del sistema, tomando como valores los resultados que arrojan las distintas sondas de temperatura, esto es así puesto que para una calefacción o un depósito de agua caliente sanitaria no es recomendable pasar de cierta temperatura, evitando malgastar la energía permitiendo usar la misma en otros lugares de la edificación o verterla a la red.

Las dos placas electrónicas están conectadas mediante el conector COM1 en Figura 1 y Figura 2, esto permite a la placa electrónica principal (Figura 1) detectar si la placa electrónica secundaria (Figura 2) está en funcionamiento o no, en esta comunicación, la placa electrónica secundaria informa a la primera placa electrónica principal qué porcentaje está disponible del panel solar, si la temperatura de la resistencia deseada no puede ser alcanzada, la placa electrónica principal consumirá este porcentaje restante de la red eléctrica para que se cumpla la condición.

En el caso de que se haya conectado uno o varios paneles fotovoltaicos al sistema, la placa electrónica principal y secundaria al estar conectadas entre sí, el sistema se regula automáticamente para siempre priorizar el consumo sobre el panel fotovoltaico a la red eléctrica.

Estos modelos de onda generados en la salida del sistema pueden ser muy diferentes entre sí, y la generación de unos y otros depende de las necesidades de consumo de la resistencia eléctrica, puesto que hay infinidad de modelos a generar, solo se han mostrado las representaciones de algunos de ellos para hacerse una idea de cómo de diferentes pueden ser las ondas generadas por el sistema.

La placa principal permite generar la onda de salida y comprende una línea (L1) de corriente alterna proveniente de la red eléctrica y un neutro de la corriente alterna proveniente de la red eléctrica; al menos una unidad microcontroladora (M.C.U. CONTROL) destinada al control de toda la placa principal con puertos I/O1 a I/O5 y conectada a una fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM); al menos una unidad microcontroladora destinada al diagnóstico (M.C.U.

DIAGNOSTICO) de la propia placa electrónica con puertos de conexión I/O1, I/O3, I/O4 y conectada a una fuente de alimentación (F.A. DIAGNÓSTICO), donde fa fase y el neutro están conectados a los contactos de la (F.A. DIAGNOSTICO) y (F.A. CONTROL/COM); al menos una unidad microcontroladora destinada a las comunicaciones (M.C.U. COMUNICACIONES) con puertos I/O1, I/O2 y con servidores o con otras unidades microcontroladoras; una pluralidad de resistencias R1 a R28; al menos un relé (RL1); una pluralidad de diodos rectificadores D1-D7; una pluralidad de diodos Zener Z1-Z5; al menos dos condensadores electrolíticos C1, C3; al menos dos condensadores de cerámica bipolares C7 y C8; una pluralidad de optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativopositivo-negativo) U1-U6; al menos un amplificador operacional (O1:A); al menos cinco transistores de unión bipolar NPN (negativo-positivo-negativo) T1-T5; al menos tres transistores M1 a M3 de efecto de campo metal-óxido semiconductor canal N; al menos cuatro transistores bipolares de puerta aislada G1 -G4; y al menos un fusible (FU1) conectado al bus de corriente continua positiva producido por el cátodo del diodo rectificador D2 y el cátodo del diodo rectificador D3 y a su vez está conectado a la resistencia R2.

La corriente alterna está representada como (L1), de la cual salen dos conexiones, una es el neutro y otra es la fase. La fase está conectada a la resistencia (R26) y a un contacto del relé (RL1) (el cual permanece abierto). La fase y el neutro están conectados a los contactos de la (F.A. DIAGNOSTICO) y (F.A. CONTROL/COM), esto es para proporcionar a las diferentes partes del sistema, corriente continua y así obtener un funcionamiento fiable del mismo, estas fuentes pueden ser tanto fuentes de alimentación conmutadas como simples.

Un contacto de la resistencia (R26) está conectado al cátodo del diodo rectificador (D1) y al ánodo del diodo rectificador (D2). El neutro de la fase está conectado al cátodo del diodo rectificador (D4) y del ánodo del diodo rectificador (D3). Debido a las conexiones de la fase y el neutro a los diodos rectificadores (D1), (D2), (D3) y (D4) la onda pasa de corriente alterna (Figura 3) a onda de corriente continua (Figura 4), después de cargar el condensador electrolítico (C1). El condensador electrolítico (C1) está conectado al bus positivo de corriente continua producido por el cátodo del diodo rectificador (D2) y el cátodo del diodo rectificador (D3), y por otra parte está conectado al bus negativo de corriente continua producido por el ánodo del diodo rectificador (D1) y el ánodo del diodo rectificador (D4).

El relé (RL1) conectado a la fase y a su vez al contacto de la resistencia (R26) permanecerá abierto hasta que su bobina sea puesta a CC-, es decir, al bus negativo proporcionado por la fuente de alimentación de diagnóstico. La bobina del relé (RL1) está conectada al cátodo del diodo rectificador (D5) y en el otro contacto de la misma, está conectada al colector del optoacoplador transistor (U5).

El diodo rectificador (D5), conectado a la bobina del relé (RL1), proporciona corriente continua positiva a la bobina, esta corriente continua está proporcionada por la (F.A. DIAGNOSTICO). El optoacoplador (U5) proporcionará la tierra digital o masa de la corriente continua al relé (RL1) cuando el cátodo de (U5) tenga tierra digital o masa de la corriente continua, la cual es proporcionada por el transistor bipolar (T5) cuando es activado. El transistor bipolar (T5) está conectado al cátodo del optoacoplador (U5) mediante el colector del transistor. Cuando el microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. DIAGNOSTICO) emite una señal a través de (I/O3), conectado a su vez a la resistencia (R5), la cual está conectada al emisor del transistor (T5), este transistor (T5) se activa y da paso a la tierra digital o masa de la corriente continua, activando al optoacoplador (U5) y cerrando el circuito de la bobina del relé (RL1).

El fusible (FU1) el cual puede ser un fusible estándar o un fusible rearmable, se encuentra conectado al bus de corriente continua positiva producido por el cátodo del diodo rectificador (D2) y el cátodo del diodo rectificador (D3). A su vez está conectado a la resistencia (R2). El fusible (FU1) se destruiría en el caso de ser un fusible normal o aumentaría su resistencia en el caso de ser un Fusible rearmable, esto es para evitar que la entrada del operador amplificador (O1:A) se vea dañada, en el caso de que la resistencia no pudiese limitar la corriente.

La resistencia (R2) está conectada a la resistencia (R1), al diodo Zener (Z1) y a la entrada positiva del operador amplificador (O1:A). La resistencia (R2) limita la corriente que puede ser producida cuando el diodo Zener (Z1) intente regular el voltaje en el caso de que se supere el valor del diodo Zener (Z1). La resistencia R1 está conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua proporcionada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO) y al diodo Zener (Z1).

El diodo Zener (Z1) limita la tensión/voltaje para que la entrada del (O1:A) no sea dañado, siendo más que nada una medida de seguridad para evitar problemas por posibles sobretensiones.

La resistencia (R3) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO), a la resistencia (R4) y al diodo Zener (Z2). La resistencia (R3) limita la corriente que puede ser producida cuando el diodo Zener (Z2) intente regular el voltaje en el caso de que se supere el valor del diodo Zener (Z2).

La resistencia (R4) está conectada al diodo Zener (Z2) y a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO). La resistencia (R4) limita la corriente que pueda ser generada al conectar la tierra digital o masa de la corriente continua a la resistencia (R3). Disminuyendo así el valor de la tensión entre la salida de la resistencia (R3) y la tierra digital o masa de la corriente continua producida por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO).

Las resistencias (R3) y (R4) se utilizan para reducir el voltaje y así poder comparar en el operador amplificador (O1:A). El diodo Zener (Z2) limita la tensión/voltaje para que la entrada del (O1:A) no sea dañada, siendo más que nada una medida de seguridad para evitar problemas por posibles sobretensiones o cambios en las resistencias (R3) y (R4) con el paso del tiempo. Este diodo Zener (Z2) se encuentra conectado a las resistencias (R3) y (R4) y a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO).

El operador amplificador (O1:A) está alimentado por dos contactos, los cuales van a las salidas de la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO), CC+ y CC- respectivamente, que se corresponden con las salidas de corriente continua positiva y tierra digital o masa de la corriente continua. Adicionalmente, tiene dos entradas, en el lado de comparación (+) viene del bus que pasa por la resistencia (R2) y el diodo Zener (Z1); en el lado de comparación (-) viene del bus que pasa por la conexión de las resistencias (R3), (R4) y del diodo Zener (Z2).

La salida del operador amplificador (O1:A) va al puerto de conexión (I/O1) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. DIAGNOSTICO).

El condensador electrolítico (C3) se encuentra conectado a la corriente continua positiva, por un lado, y a la tierra digital o masa de la corriente continua por otro, las cuales son generadas por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO). Este condensador (C3) debe colocarse lo más cercano posible al (M.C.U. DIAGNOSTICO), ya que colocarlo lo más cercano posible, se evitan las posibles bajadas de tensión que puedan ser producidas por la distancia que hay entre la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO) y el (M.C.U. DIAGNOSTICO), este mismo reduce la corriente de rizado, evitando posibles problemas futuros como reinicios.

La resistencia (R6) está conectada al puerto de conexión (I/O4) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. DIAGNOSTICO). A su vez está conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U3), limitando la corriente de este.

La resistencia (R7) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U3) y a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), controlando la sobrecorriente que se produce al activar/desactivar el optoacoplador transistor (U3).

El cátodo del optoacoplador transistor (U3) está conectado a la tierra digital o masa de la corriente continua, generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO).

El emisor del optoacoplador transistor (U3) está conectado a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM).

Cuando el microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. DIAGNOSTICO) envía una señal a través de su puerto de conexión (I/O4) hace que se active/desactive el optoacoplador transistor (U5), convirtiendo la conexión de la resistencia (R7) y el puerto de conexión de (I/O1) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) en un bus de comunicaciones unidireccional.

El microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) tiene conexión inalámbrica Wi-Fi, gracias a la antena incorporada de 2,4GHz o 5GHz conectada a través del puerto de conexión Wi-Fi.

El bus de comunicación (COM1) conectado al puerto de conexión (COM1) del microcontrolador o unidad lógica (M.C.U. COMUNICACIONES), es un bus unidireccional el cual comunica a la placa electrónica secundaria (Figura 2) con el puerto (COM1) del (M.C.U. COMUNICACIONES).

El puerto de comunicación (I/O2) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) está conectado al puerto de comunicación (I/O1) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. CONTROL). Estos dos puertos forman un bus de comunicación bidireccional.

El microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) está alimentado con corriente continua positiva y tierra digital o masa de la corriente continua con los puertos CC+ y CC- respectivamente, estos a su vez están conectados a la corriente continua positiva y a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM).

La resistencia (R18) está conectada al condensador electrolítico (C1) que a su vez está conectado al bus de corriente continua positiva proporcionada por los cátodos de los diodos rectificadores (D2) y (D3). A su vez también está conectado con el diodo Zener (Z5) seguido de la puerta del transistor (M3) y la resistencia (R19).

El condensador electrolítico (C1) suaviza la corriente de rizado que se origina por la rectificación de los diodos rectificadores (D1), (D2), (D3) y (D4). Adicionalmente alimenta a la resistencia (R18), al drenaje del transistor (M3) y a los ánodos de los diodos rectificadores (D6) y (D7).

El diodo Zener (Z5) limita la tensión/voltaje, esto ayuda a que no se sobrepase el límite de voltaje que tienen los transistores de efecto de campo metal-óxido semiconductor como es el caso del transistor (M3). Es una medida de seguridad contra los picos de tensión. Está conectado a la corriente continua positiva que viene de la resistencia (R18) y a la tierra digital o masa de la corriente continua producida por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4).

La resistencia (R19) está conectada al diodo Zener (Z5), a la resistencia (R18) y al transistor (M3). Limitando la corriente entre la tensión de la puerta del transistor (M3) con respecto a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los ánodos de los diodos (D1) y (D4).

El transistor (M3) está conectado directamente al bus de corriente continua positiva, el cual está generado por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4), a través del drenaje del transistor, la puerta del mismo está conectada al diodo Zener (Z5) y las resistencias (R18) y (R19), además, la fuente del transistor está conectada a las resistencias (R20), (R21), (R22) y (R23). Si el transistor (M3) está activo dejará pasar la corriente alimentando a las resistencias (R20), (R21), (R22) y (R23). Si el transistor (M3) no está activo no habrá paso de corriente.

La puerta del transistor (G4) está conectada al colector del optoacoplador (U2) y a la resistencia (R20), el emisor está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los ánodos de los diodos (D1) y (D4), el colector está conectado a la misma SALIDA/CA que el transistor (G1).

La puerta del transistor (G3) está conectada al colector del optoacoplador (U1) y a la resistencia (R21), el emisor está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los ánodos de los diodos (D1) y (D4), el colector está conectado a la misma SALIDA/CA que el transistor (G2). La resistencia (R20) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U2) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (G4), controlando la sobrecorriente al cambiar de estado el optoacoplador (U2). La resistencia (R21) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U1) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (G3), controlando la sobrecorriente al cambiar de estado el optoacoplador (U1).

La resistencia (R22) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U4) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (M1), controlando la sobrecorriente al cambiar de estado el optoacoplador (U4). La resistencia (R23) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U6) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (M2), controlando la sobrecorriente al cambiar de estado el optoacoplador (U6).

La resistencia (R12) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T1) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U6), limitando la corriente de este. La resistencia (R13) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T2) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U4), limitando la corriente de este.

La resistencia (R14) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T3) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U1), limitando la corriente de este.

La resistencia (R15) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T4) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U2), limitando la corriente de este. Los cátodos de los optoacopladores transistores (U6), (U4), (U1), (U2) están conectados a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM).

El puerto de conexión (I/O2) del (M.C.U. CONTROL) envía una señal que pasa a través de la resistencia (R8) hasta la base del transistor (T4), haciendo que el transistor (T4) deje pasar corriente o no entre el colector y el emisor.

El puerto de conexión (I/O3) del (M.C.U. CONTROL) envía una señal que pasa a través de la resistencia (R9) hasta la base del transistor (T3), haciendo que el transistor (T3) deje pasar corriente o no entre el colector y el emisor.

El puerto de conexión I/O4 del (M.C.U. CONTROL) envía una señal que pasa a través de la resistencia (R10) hasta la base del transistor (T2), haciendo que el transistor (T2) deje pasar corriente o no entre el colector y el emisor.

El puerto de conexión I/O5 del (M.C.U. CONTROL) envía una señal que pasa a través de la resistencia (R11) hasta la base del transistor (T1), haciendo que el transistor (T1) deje pasar corriente o no entre el colector y el emisor.

Todos los emisores de los optoacopladores transistores (U6), (U4), (U1) y (U2) están conectados al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4).

El colector del optoacoplador (U6) está conectado a la resistencia (R23) y a la puerta del transistor (M2). El transistor (M2), tiene la fuente conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los diodos rectificadores (D1) y (D4), el drenaje está conectado a la puerta del transistor (G1), al diodo Zener (Z4), y a la resistencia (R25), si el optoacoplador transistor (U6) activa/desactiva el transistor (M2), este también activa/desactiva al transistor (G1), generando una señal que va directa a la SALIDA/CA de la placa electrónica principal (Figura 1) donde se encontraría a una resistencia eléctrica como consumidor.

El diodo rectificador (D6) está conectado por un lado al bus de corriente continua positiva generado por los diodos ánodos (D2) y (D3), y a su vez al condensador (C8) y la resistencia (R25). La resistencia (R25) está conectada al diodo (D6), a la base del transistor (G1) y al diodo Zener (Z4). El diodo Zener (Z4) limita la tensión/voltaje, ayudando a que no se sobrepase el límite de voltaje de la puerta del transistor (G1). Esto es una medida de seguridad contra sobre tensiones y picos de tensión. Está conectado a la puerta del transistor (G1), al emisor del transistor (G1) y colector del transistor (G4). La resistencia (R25) limita la corriente de la puerta del transistor (G1).

El colector del optoacoplador (U4) está conectado a la resistencia (R22) y a la puerta del transistor (M1). El transistor (M1), tiene la fuente conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los diodos rectificadores (D1) y (D4), el drenaje está conectado a la puerta del transistor (G2), al diodo Zener (Z3), y a la resistencia (R24), si el optoacoplador transistor (U4) activa/desactiva el transistor (M1), este también activa/desactiva al transistor (G2), generando una señal que va directa a la SALIDA/CA de la placa electrónica principal (Figura 1) donde se encontraría a una resistencia eléctrica como consumidor.

El diodo rectificador (D7) está conectado por un lado al bus de corriente continua positiva generado por los diodos ánodos (D2) y (D3), al condensador (C7) y a la resistencia (R24). La resistencia (R24) limita la corriente de la puerta del transistor (G2).

El diodo Zener (Z3) limita la tensión/voltaje ayudando a que no se sobrepase el límite de voltaje de la puerta del transistor (G2). Esto es una medida de seguridad contra sobre tensiones y picos de tensión. Está conectado a la puerta del transistor (G1), al emisor del transistor (G1) y al colector del transistor (G3).

La figura 2 representa a la placa electrónica secundaria del sistema, cuya instalación en el sistema es opcional, pues depende de si se instalan paneles fotovoltaicos, si el cliente tiene inversor (para convertir la corriente continua de los paneles solares en corriente alterna), es decir, si alguno de las situaciones mencionadas se cumple, no sería necesaria la instalación de la placa electrónica secundaria.

La generación de las ondas en las SALIDAS/CA como en los ejemplos de las Figuras 5 y 6, se modificarán en amplitud o longitud según la demanda que requiera la resistencia y de si se está conectando un sistema de placas fotovoltaicas en la placa electrónica secundaria. Dicho esto, la instalación de la placa electrónica secundaria no es necesaria si se contase con un inversor para paneles fotovoltaicos o si directamente el usuario no tuviese paneles fotovoltaicos.

La placa secundaria introduce la corriente continua mediante los conectores (CC+SOLAR) y (CC-SOLAR), para corriente continua positiva y tierra digital respectivamente y que comprende una pluralidad de resistencias R27-R34; al menos tres diodos rectificadores D8, D9 y D10; al menos 2 diodos Zener Z6 y Z7; al menos dos condensadores electrolíticos C9, C10; al menos dos optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativopositivo-negativo) U7 y U8; al menos dos transistores M4 y M5 de efecto de campo metalóxido semiconductor canal N; al menos dos fusibles FU2-FU3; un módulo de control solar o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) con puertos de conexión I/O2 e I/O3 conectados a resistencias R32 y R34 respectivamente y puertos de conexión I/O6, I/O5, I/O4 e I/O7 que permiten conectar sondas de temperatura tanto digitales como analógicas; un termistor (NTC1); salidas de la unidad microcontroladora destinada a la conexión de sondas para medir la temperatura SONDA1 a SONDA4; salida del sistema de la placa electrónica secundaria en corriente continua positiva (CC+); y salida del sistema de la placa electrónica secundaria en tierra digital o masa de la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos (CC-).

La comunicación de la placa electrónica principal y la placa electrónica secundaria es unidireccional, es decir, solo se puede comunicar la placa electrónica secundaria a la primaria. Esto se hace a través del bus (COM1) que va del (M.C.U. COMUNICACIONES) de la placa electrónica principal al colector del optoacoplador transistor (U7) de la placa electrónica secundaria. En este bus (COM1) en el caso de que el usuario quiera poner su inversor para paneles fotovoltaicos y no se vaya a usar la placa secundaria, podría colocar una de las salidas digitales de ese inversor para que detecte la placa principal que hay un inversor solar activo.

La placa secundaria está alimentada por paneles solares fotovoltaicos, los paneles solares fotovoltaicos sacan corriente continua, la corriente continua introduce mediante los conectores (CC+SOLAR) y (CC-SOLAR), para corriente continua positiva y tierra digital o masa de la corriente continua respectivamente.

El diodo rectificador (D8) está conectado al bus de corriente continua positiva del panel fotovoltaico y al fusible (FU3). El fusible o fusible rearmable (FU3) está conectado al termistor (NTC1), si hubiese un exceso de demanda por parte del transistor (M4), el fusible se destruiría en el caso de ser un fusible normal o aumentaría su resistencia en el caso de ser un Fusible rearmable. El termistor (NTC1) está conectado al drenaje del transistor (M4). El diodo rectificador (D9) está conectado al bus de corriente continua positiva del panel fotovoltaico y a la resistencia (R27). La resistencia R27 conectada a la resistencia (R28), al diodo Zener (Z6) y al transistor (M4), limitando la sobrecorriente de este.

El diodo Zener (Z6) limita la tensión/voltaje ayudando a que no se sobrepase el límite de voltaje de la puerta del transistor (M4). Esto es una medida de seguridad contra sobre tensiones y picos de tensión. Está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generada por el panel solar fotovoltaico y a la puerta del transistor (M4).

La fuente del transistor (M4) está conectada a la conexión (CC+SOLAR) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) para poder alimentarlo. La conexión (CC-SOLAR) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) se encuentra conectada al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos, para que se pueda alimentar correctamente el (M.C.U. SOLAR).

El condensador electrolítico (C9) está conectado a las conexiones de alimentación del microcontrolador o unidad lógica/programada (CC+SOLAR) Y (CC-SOLAR) respectivamente. Los puertos (I/O6), (I/O5), (I/O4) e (I/O7) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR), son para conectar sondas de temperatura tanto digitales como analógicas.

El diodo rectificador (D10) está conectado al bus de corriente continua positiva generado por los paneles fotovoltaicos y al fusible o fusible rearmable (FU2).

El fusible o fusible rearmable (FU2) está conectado a la resistencia (R29), si hubiese un exceso de demanda por parte del condensador (C10) y la resistencia (R29) no pudiese limitarla, el fusible se destruiría en el caso de ser un fusible normal o aumentaría su resistencia en el caso de ser un Fusible rearmable.

El diodo Zener (Z7) limita la tensión/voltaje, ayudando a que no se exceda el voltaje del valor determinado por el condensador (C10) y la conexión de entrada (I/O1) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR). El condensador (C10) elimina o suaviza las posibles interferencias que puedan ser dadas por el bus de corriente continua positiva generado por los paneles fotovoltaicos.

El bus de corriente continua positiva está conectado directamente a la salida al consumidor final, es decir, en este caso a la resistencia eléctrica. La conexión (I/O2) del microcontrolador o unidad lógica/programada del (M.C.U. SOLAR) está conectada a la resistencia (R34), está se activará o desactivará para encender o apagar el optoacoplador transistor (U8). La resistencia (R34) está conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U8) limitando la corriente de este. El cátodo del optoacoplador transistor (U8) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los paneles fotovoltaicos.

El emisor del optoacoplador transistor (U8) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los paneles fotovoltaicos.

La resistencia (R31) está conectada a la fuente del transistor (M4), al colector del optoacoplador transistor (U8) y a la puerta del transistor (M5).

El drenaje del transistor (M5) está conectado a la SALIDA CC-, la cual está conectada al consumidor final, es decir, en este caso a la resistencia eléctrica. Según se active o desactive se generará una onda u otra, permitiendo a la resistencia consumir energía para poder calentarse. La fuente del transistor (M5) está conectada al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por el panel solar fotovoltaico.

La conexión I/O3 del microcontrolador o unidad lógica/programada del (M.C.U. SOLAR) está conectada a la resistencia (R32), está se activará o desactivará para encender o apagar el optoacoplador transistor (U7) y así poder enviar información a la placa electrónica principal. La resistencia (R32) está conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U7) para limitar así su corriente. El cátodo del optoacoplador transistor (U7) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por las placas solares fotovoltaicas. El colector del optoacoplador (U7) está conectado directamente al bus de comunicación con la placa electrónica principal (COM1) y con la resistencia (R33).

La resistencia (R33) está conectada con el bus de corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM) de la placa electrónica principal, con el fin de limitar la corriente.

El emisor del optoacoplador transistor (U7) está conectado con el bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM) de la placa electrónica principal.

Claims

REIVINDICACIONES

1- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a paneles fotovoltaicos que se caracteriza por que presenta una placa principal con salida de corriente alterna (SALIDA/CA) y una placa secundaria conectadas entre sí mediante un conector o bus de comunicación (COM1), donde la la placa principal permite generar la onda de salida y comprende una línea (L1) de corriente alterna proveniente de la red eléctrica y un neutro de la corriente alterna proveniente de la red eléctrica; una unidad microcontroladora (M.C.U. CONTROL) destinada al control de toda la placa principal con puertos I/O1 a I/O5 y conectada a una fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM); una unidad microcontroladora destinada al diagnóstico (M.C.U. DIAGNOSTICO) de la propia placa electrónica con puertos de conexión I/O1, I/O3, I/O4 y conectada a una fuente de alimentación (F.A. DIAGNÓSTICO), donde fa fase y el neutro están conectados a los contactos de la (F.A. DIAGNOSTICO) y (F.A. CONTROL/COM); una unidad microcontroladora destinada a las comunicaciones (M.C.U. COMUNICACIONES) con puertos I/O1, I/O2 y con servidores o con otras unidades microcontroladoras; resistencias R1 a R28; un relé (RL1); diodos rectificadores D1-D7; diodos Zener Z1-Z5; dos condensadores electrolíticos C1, C3; dos condensadores de cerámica bipolares C7 y C8; optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativo-positivonegativo) U1-U6; un amplificador operacional (O1:A); cinco transistores de unión bipolar NPN (negativo-positivo-negativo) T1-T5; tres transistores M1 a M3 de efecto de campo metal-óxido semiconductor canal N; cuatro transistores bipolares de puerta aislada G1 -G4; y un fusible (FU1) conectado al bus de corriente continua positiva producido por el cátodo del diodo rectificador D2 y el cátodo del diodo rectificador D3 y a su vez está conectado a la resistencia R2; donde la placa secundaria introduce la corriente continua mediante los conectores (CC+SOLAR) y (CC-SOLAR), para corriente continua positiva y tierra digital respectivamente y que comprende resistencias R27-R34; tres diodos rectificadores D8, D9 y D10; 2 diodos Zener Z6 y Z7; dos condensadores electrolíticos C9, C10; dos optoacopladores con salida de transistor de unión bipolar NPN (negativo-positivo-negativo) U7 y U8; dos transistores M4 y M5 de efecto de campo metal-óxido semiconductor canal N; dos fusibles FU2-FU3; un módulo de control solar o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) con puertos de conexión I/O2 e I/O3 conectados a resistencias R32 y R34 respectivamente y puertos de conexión I/O6, I/O5, I/O4 e I/O7 que permiten conectar sondas de temperatura tanto digitales como analógicas; un termistor (NTC1); salidas de la unidad microcontroladora destinada a la conexión de sondas para medir la temperatura SONDA1 a SONDA4; salida del sistema de la placa electrónica secundaria en corriente continua positiva (CC+); y salida del sistema de la placa electrónica secundaria en tierra digital o masa de la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos (CC-).

2- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a paneles fotovoltaicos, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la fase está conectada a la resistencia R26 y a un contacto del relé RL1.

3- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a paneles fotovoltaicos, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que un contacto de la resistencia (R26) está conectado al cátodo del diodo rectificador (D1) y al ánodo del diodo rectificador (D2).

4- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a una paneles fo,ovoltaicos según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el neutro de la fase está conectado al cátodo del diodo rectificador (D4) y del ánodo del diodo rectificador (D3).

5- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a paneles fotovoltaicos, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el condensador electrolítico (C1) está conectado al bus positivo de corriente continua producido por el cátodo del diodo rectificador (D2) y el cátodo del diodo rectificador (D3), y por otra parte está conectado al bus negativo de corriente continua producido por el ánodo del diodo rectificador (D1) y el ánodo del diodo rectificador (D4).

6- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, preferiblemente a paneles fotovoltaicos, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el relé (RL1) se encuentra conectado a la fase y a su vez al contacto de la resistencia R26 permaneciendo abierto hasta que su bobina sea puesta a CC-.

7- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la bobina del relé RL1 está conectada al cátodo del diodo rectificador D5 y en el otro contacto de la misma, está conectada al colector del optoacoplador transistor U5.

8- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el transistor bipolar (T5) está conectado al cátodo del optoacoplador (U5) mediante el colector del transistor.

9- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el fusible (FU1) está conectado al bus de corriente continua positiva producido por el cátodo del diodo rectificador (D2) y el cátodo del diodo rectificador (D3) y conectado a la resistencia R2.

10- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R2) está conectada a la resistencia (R1), al diodo Zener (Z1) y a la entrada positiva del operador amplificador (O1:A)

11- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R1) está conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua proporcionada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO) y al diodo Zener (Z1).

12- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R3) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO), a la resistencia (R4) y al diodo Zener (Z2).

13- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R4) está conectada al diodo Zener (Z2) y a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO).

14- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el operador amplificador O1:A está alimentado por dos contactos, los cuales van a las salidas de la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO), (CC+) y (CC-) respectivamente, que se corresponden con las salidas de corriente continua positiva y tierra digital.

15- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el condensador electrolítico (C3) está conectado a la corriente continua positiva (CC+) por un lado, y a la tierra digital o masa de la corriente continua por otro.

16- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R6) está conectada al puerto de conexión (I/O4) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. DIAGNOSTICO) y conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U3).

17- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R7) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U3) y a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM).

18- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el cátodo del optoacoplador transistor (U3) está conectado a la tierra digital o masa de la corriente continua, generada por la fuente de alimentación (F.A. DIAGNOSTICO).

19- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el emisor del optoacoplador transistor (U3) está conectado a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM).

20- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) tiene conexión inalámbrica Wi-Fi, mediantela antena incorporada de 2,4GHz o 5GHz conectada a través del puerto de conexión Wi-Fi.

21- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el bus de comunicación COM1 conectado al puerto de conexión COM1 del microcontrolador o unidad lógica (M.C.U. COMUNICACIONES), es un bus unidireccional.

22- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el puerto de comunicación (I/O2) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. COMUNICACIONES) está conectado al puerto de comunicación (I/O1) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. CONTROL).

23- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R18) está conectada al condensador electrolítico (C1) que a su vez está conectado al bus de corriente continua positiva proporcionada por los cátodos de los diodos rectificadores (D2) y (D3) y también está conectado con el diodo Zener (Z5) seguido de la puerta del transistor (M3) y la resistencia (R19).

24- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo Zener (Z5) está conectado a la corriente continua positiva que viene de la resistencia (R18) y a la tierra digital o masa de la corriente continua producida por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4).

25- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R19) está conectada al diodo Zener (Z5), a la resistencia (R18) y al transistor (M3).

26- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el transistor (M3) está conectado directamente al bus de corriente continua positiva, la cual está generada por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4) a través del drenaje de dicho transistor.

27- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la puerta del transistor (M3) está conectada al diodo Zener (Z5) y las resistencias (R18) y (R19) y la fuente del transistor (M3) está conectada a las resistencias (R20), (R21), (R22) y (R23).

28- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la puerta del transistor (G4) está conectada al colector del optoacoplador (U2) y a la resistencia (R20).

29- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la puerta del transistor (G3) está conectada al colector del optoacoplador (U1) y a la resistencia (R21).

30- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R20) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U2) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (G4).

31- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R21) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U1) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (G3).

32- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R22) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U4) y a la fuente del transistor (M3) y al transistor (M1).

33- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R23) está conectada al colector del optoacoplador transistor (U6), a la fuente del transistor (M3) y al transistor (M2).

34- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R12) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T1) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U6).

35- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R13) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T2) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U4).

36- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R14) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T3) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U1).

37- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque la resistencia (R15) está conectada a la corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM), al transistor (T4) y a su vez al ánodo del optoacoplador transistor (U2).

38- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que los cátodos de los optoacopladores transistores (U6), (U4), (U1), (U2) están conectados a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM)

39- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que todos los emisores de los optoacopladores transistores (U6), (U4), (U1) y (U2) están conectados al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los ánodos de los diodos rectificadores (D1) y (D4).

40- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el colector del optoacoplador (U6) está conectado a la resistencia (R23) y a la puerta del transistor (M2).

41- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el transistor (M2), tiene la fuente conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los diodos rectificadores (D1) y (D4), el drenaje está conectado a la puerta del transistor (G1), al diodo Zener (Z4), y a la resistencia (R25).

42- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo rectificador (D6) está conectado por un lado al bus de corriente continua positiva generado por los diodos ánodos (D2) y (D3), y a su vez al condensador (C8) y la resistencia (R25).

43- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R25) está conectada al diodo (D6), a la base del transistor (G1) y al diodo Zener (Z4).

44- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el colector del optoacoplador (U4) está conectado a la resistencia (R22) y a la puerta del transistor (M1).

45- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el transistor (M1), tiene la fuente conectada a la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los diodos rectificadores (D1) y (D4), el drenaje está conectado a la puerta del transistor (G2), al diodo Zener (Z3), y a la resistencia (R24).

46- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo rectificador (D7) está conectado por un lado al bus de corriente continua positiva generado por los diodos ánodos (D2) y (D3), al condensador (C7) y a la resistencia (R24).

47- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la placa secundaria está alimentada por paneles solares fotovoltaicos, donde los paneles solares fotovoltaicos introducen corriente continua mediante los conectores (CC+_SOLAR) y (CC_SOLAR), para corriente continua positiva y tierra digital o masa de la corriente continua respectivamente.

48- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo rectificador (D8) está conectado al bus de corriente continua positiva del panel fotovoltaico y al fusible (FU3).

49- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el fusible (FU3) está conectado al termistor (NTC1).

50- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza porque el termistor (NTC1) está conectado al drenaje del transistor (M4).

51- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo rectificador (D9) está conectado al bus de corriente continua positiva del panel fotovoltaico y a la resistencia (R27).

52- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R27) conectada a la resistencia (R28), al diodo Zener (Z6) y al transistor (M4).

53- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la fuente del transistor (M4) está conectada a la conexión (CC+SOLAR) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR).

54- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la conexión (CC-SOLAR) del microcontrolador o unidad lógica/programada (M.C.U. SOLAR) está conectada al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos, para que se pueda alimentar correctamente el (M.C.U. SOLAR).

55- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el condensador electrolítico (C9) está conectado a las conexiones de alimentación del microcontrolador o unidad lógica/programada (CC+SOLAR) Y (CC-SOLAR) respectivamente.

56- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el diodo rectificador (D10) está conectado al bus de corriente continua positiva generado por los paneles fotovoltaicos y al fusible (FU2).

57- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el fusible (FU2) está conectado a la resistencia (R29) si hubiese un exceso de demanda por parte del condesador (C10).

58- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el bus de corriente continua positiva (CC+) está conectado directamente a la salida al consumidor final.

59- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R34) está conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U8).

60- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el cátodo del optoacoplador transistor (U8) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los paneles fotovoltaicos.

61- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el emisor del optoacoplador transistor (U8) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por los paneles fotovoltaicos.

62- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R31) está conectada a la fuente del transistor (M4), al colector del optoacoplador transistor (U8) y a la puerta del transistor (M5).

63- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el drenaje del transistor (M5) está conectado a la SALIDA CC-, la cual está conectada al consumidor final.

64- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R32) está conectada al ánodo del optoacoplador transistor (U7).

65- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el cátodo del optoacoplador transistor (U7) está conectado al bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generado por las placas solares fotovoltaicas.

66- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el colector del optoacoplador (U7) está conectado directamente al bus de comunicación (COM1) con la placa electrónica principal (COM1) y con la resistencia (R33).

67- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la resistencia (R33) está conectada con el bus de corriente continua positiva generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM) de la placa electrónica principal.

68- Sistema para controlar y optimizar el consumo eléctrico aplicado a una resistencia eléctrica, según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el emisor del optoacoplador transistor (U7) está conectado con el bus de la tierra digital o masa de la corriente continua generada por la fuente de alimentación (F.A. CONTROL/COM) de la placa electrónica principal.