ITMI20120618A1 - Dispositivo di comando di alimentazione elettrica. - Google Patents
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Description
"DISPOSITIVO DI COMANDO DI ALIMENTAZIONE ELETTRICA"
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo di comando di alimentazione elettrica.
Al giorno d'oggi in ogni edifico è prevista la possibilità di collegare alla rete di alimentazione elettrica, una molteplicità di utenze elettriche, per i più disparati usi, sia in edifici adibiti ad abitazione, che ad uffici, laboratori, industrie e altri ancora.
L'utilizzo della rete di alimentazione elettrica, da parte delle più svariate utenze elettriche, è tuttavia spesso causa di dispendi energetici notevoli, in quanto è spesso proibitivo, per l'utente controllare l'accensione e lo spegnimento di ciascuna delle utenze, per esempio quando non è richiesto il loro funzionamento. Accade spesso infatti che l'utente medio dimentichi alcune utenze elettriche accese, quali, per esempio, dispositivi elettrici per il riscaldamento o il raffreddamento di un ambiente, oppure dispositivi di illuminazione, o anche elettrodomestici .
Dimenticare un'utenza elettrica accesa comporta anche il notevole svantaggio di ridurre la vita media dell'apparecchio elettrico stesso, oltre che aumentarne i consumi. Buona parte delle utenze elettriche infatti non prevede la possibilità di spegnimento automatico o programmabile; si pensi per esempio al settore della comune illuminazione di edifici.
Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando dì alimentazione elettrica che ovvi agli inconvenienti sopra esposti, relativamente alla alimentazione delle utenze elettriche, consentendo di ridurre notevolmente i costi energetici degli attuali edifici.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che consenta di prolungare la vita media degli apparecchi elettrici.
Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che sia facilmente implementabile in edifici esistenti, in maniera non invasiva.
Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che sia in grado di garantire una efficiente continuità di servizio di alimentazione, comandando in maniera sincronizzata spegnimenti e accensioni delle più svariate utenze elettriche presenti in un edificio.
Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che consenta la gestione in remoto di accensione e spegnimento delle utenze elettriche ad esso connesse.
Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che consenta la gestione automatica di accensione e spegnimento delle utenze elettriche.
Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell<1>uso.
Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di comando di alimentazione elettrica che sia facile da realizzare ed economicamente competitivo se paragonato alla tecnica nota.
Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di comando di alimentazione elettrica di almeno una utenza elettrica, caratterizzato dal fatto di comprendere una scheda comprendente una unità server atta ad essere messa in comunicazione con una unità centrale ed almeno un mezzo interruttore connesso ad una alimentazione di detta almeno una utenza elettrica, detta unità server essendo atta a comandare detto almeno un mezzo interruttore. Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di quattro forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo di comando di alimentazione elettrica, illustrate a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui:
la figura 1 è una rappresentazione schematica di una prima forma di realizzazione di un dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato;
la figura 2 è una rappresentazione schematica di una seconda forma di realizzazione di un dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato;
la figura 3 è una rappresentazione schematica di una terza forma di realizzazione di un dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato;
la figura 4 è una rappresentazione schematica di una quarta forma di realizzazione di un dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato;
la figura 5 illustra un esempio applicativo del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato, in un ufficio;
la figura 6 illustra un esempio applicativo del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato, in una officina;
la figura 7 illustra un esempio applicativo del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato, in un salone di un museo .
Con riferimento alle figure citate, il dispositivo di comando di alimentazione elettrica di almeno una utenza elettrica è indicato globalmente con il numero di riferimento 1.
Secondo il trovato, il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 di almeno una utenza elettrica, comprende una scheda 2 comprendente una unità server 3 atta ad essere messa in comunicazione 10 con una unità centrale 5 ed almeno un mezzo interruttore 4 connesso ad una alimentazione 7 di detta almeno una utenza elettrica, detta unità server 3 essendo atta a comandare detto almeno un mezzo interruttore 4.
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 interviene direttamente sulle singole utenze elettriche, ma a valle dell'impianto elettrico dell'edificio in cui è adottato.
La figura 1 illustra una prima forma di realizzazione del trovato, secondo la quale l'alimentazione 7 a cui è possibile collegare una qualsiasi utenza elettrica è costituita da una presa elettrica 7a. Tale presa elettrica 7a è una presa a muro. Tale presa 7a può essere di uno qualsiasi dei tipi conosciuti adottati nei vari paesi, quale per esempio una presa per spina di tipo A, C, F, E, E/F ibride, G, H, I, J, K, M, magic ed L, sia a 10 Amperè che a 16 Amperè. La presa illustrata in figura 1 illustra schematicamente le tipiche connessioni di "fase", "neutro" e "terra".
La scheda 2, che può per esempio appartenere al corpo esterno della presa 7a, comprende una unità server 3 che è vantaggiosamente costituita da una unità elettronica supportante un web server in grado di comandare il mezzo interruttore 4, quale per esempio un relè, per aprire o chiudere il circuito di alimentazione della presa 7a, di fatto permettendo o bloccando il passaggio di corrente elettrica all'utenza connessa alla presa 7a .
Il web server, che ha lo scopo di comandare il mezzo interruttore 4, è gestibile da una unità centrale 5, tramite il suo indirizzo IP (dall<1>acronimo inglese "Internet Protocol"), perciò anche da postazione remota. Tale unità centrale 5 può inviare segnali al web server tramite rete ethernet IOa, quindi attraverso un connettore di tipo noto RJ45, oppure tramite la tecnologia cosiddetta "Powerline" , che sfrutta la rete di alimentazione elettrica stessa come mezzo trasmissivo 10b. Come è noto, la tecnologia "Powerline<11>si realizza sovrapponendo al trasporto di corrente elettrica, continua o alternata a bassa frequenza, attraverso la rete di alimentazione elettrica stessa, un segnale a frequenza più elevata opportunamente modulato dall'informazione da trasmettere.
La scheda 2 può vantaggiosamente comprendere almeno un ingresso digitale/analogico 6, in comunicazione con l'unità server 3. A tale ingresso digitale/analogico 6 possono affluire segnali relativi a diversi tipi di sensori, per esempio atti a trasmettere segnali relativamente alla presenza/assenza di persone in un dato ambiente (rilevatore di presenze 13), relativamente alla apertura/chiusura di porte o finestre (sistema di allarme 14) , nonché relativamente alla temperatura dell'ambiente (sensore di temperatura 12).
L'unità server 3 gestisce le informazioni provenienti dall'ingresso digitale/analogico 6, per comandare il mezzo interruttore 4, o, nel caso di una pluralità di prese 7a, i differenti mezzi interruttori, o relè, 4 associati a ciascuna di tali prese 7a, come illustrato in figura 3.
La figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione del trovato, secondo la quale l'alimentazione 7 è costituita da un portalampada 7b, e di conseguenza l'utenza elettrica ad essa connessa è una lampada. Il portalampada 7b consente sia il fissaggio meccanico che elettrico della lampadina, la cui alimentazione risulta pertanto essere comandabile dalla unità server 3, eventualmente sulla base delle informazioni ricevute dall'ingresso digitale/analogico 6, per esempio relativamente al passaggio o alla presenza di utenti.
La figura 3 illustra una terza forma di realizzazione relativa ad un sistema multipresa 11, comprendente una pluralità di prese elettriche 7a, vantaggiosamente in numero da 5 a 8. Secondo tale forma di realizzazione il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 gestisce l'alimentazione di una pluralità di utenze elettriche che possono essere connesse a ciascuna delle prese elettriche 7a. Il sistema multipresa 11 comprende anche un interruttore generale 9 che interviene contemporaneamente su tutte le utenze connesse alle prese elettriche 7a.
Secondo la quarta forma di realizzazione, illustrata in figura 4, l'alimentazione 7 è una connessione elettrica 7c di una scatola di derivazione 8. In particolare, all'interno dell'alloggiamento in cui è previsto l'inserimento della scatola di derivazione 8, arrivano le connessioni elettriche 7c provenienti, per esempio, da un interruttore differenziale, che vengono poi condotte alle varie utenze dislocate nell'ambiente, quali, ad esempio, prese a muro, lampade, sistemi di climatizzazione.
Il funzionamento del dispositivo di comando di alimentazione elettrica è di seguito descritto, con particolare riferimento alla terza forma di realizzazione del trovato, illustrata in figura 3 e relativa a un sistema multipresa 11.
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 può gestire una pluralità di utenze elettriche ad esso collegate. Infatti l'accensione o spegnimento dell'interruttore dei singoli relè 4 può essere controllato tramite logica programmabile, in quanto la scheda 2 su cui sono posizionati i relè 4 è munita di una unità server 3, su cui gira un web server atto al funzionamento del dispositivo di comando 1 stesso e a dare le risposte agli input forniti dall'utente. Le modalità di funzionamento del dispositivo 1 possono essere infatti impostate dall'utente, in base alle proprie esigenze, con la possibilità di intervenire sulle singole utenze collegate al dispositivo 1, accedendo al web server tramite periferiche di rete, da una unità centrale 5, quale, per esempio, un personal computer.
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 può funzionare secondo 4 modalità:
1. Standard : l'accensione o lo spegnimento dei relè 4 avviene tramite intervento umano, ad esempio per gestire direttamente le luci o un sistema di riscaldamento in una determinata stanza. Anche in una eventuale situazione di malfunzionamento del dispositivo 1, i relè 4 rimangono nella posizione chiusa, garantendo il passaggio di corrente.
2. Programmabile : l'utente può configurare ogni utenza elettrica mediante l'unità server 3, specificando che tipo di utenza elettrica è connessa ad ogni presa 7a, e quale deve essere la funzione corrispondente. In tal modo il funzionamento di ogni utenza elettrica può essere programmato giornalmente o settimanalmente in base alle esigenze dell'utente, il quale, per esempio, potrà dare istruzioni in merito agli orari di accensione o spegnimento di luci o del riscaldamento di una stanza.
3. Automatica : in aggiunta alla programmazione iniziale del funzionamento del dispositivo 1 da parte dell'utente, tramite l'inserimento di dati iniziali relativamente all'accensione e spegnimento delle singole utenze, vengono utilizzati sensori 12, 13, 14 collegabili agli ingressi digitali e/o analogici 6 della scheda 2, quali per esempio sensori di temperatura 12, di umidità, sensori di presenza di persone 13, o sensori di apertura e chiusura di porte e finestre 14, oppure ancora sensori di luminosità. In tal modo l'utente potrà impostare la temperatura che desidera mantenere nella stanza, e il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 gestirà la temperatura della stanza in base ai dati rilevati, accendendo o spegnendo opportunamente il sistema di riscaldamento.
4. Gestione remota : la configurazione delle singole utenze può essere effettuata direttamente sul sistema multipresa 11 attraverso un personal computer collegato al dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1, mediante gestione locale, oppure mediante gestione centralizzata, consentendo di poter raggiungere simultaneamente e da remoto più utenze elettriche di una stanza o un edificio, avendo una visione globale della situazione e avendo quindi il pieno controllo di tutte le stanze di un edificio o delle aree di un'intera fabbrica. L'utente può anche intervenire per ottimizzare il funzionamento del dispositivo di comando 1 o per modificare le impostazioni iniziali, a fronte di variate esigenze.
In un esempio applicativo del dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 quale quello illustrato in figura 3 con riferimento alla terza forma di realizzazione, il dispositivo 1 può essere utilizzato in un ufficio, come illustrato nella figura 5, attaccando alle varie prese 7a dispositivi come computer 51, stampante 52, monitor 53, fotocopiatrice 54, climatizzatore 55 e qualsiasi altra utenza elettrica che richieda un'alimentazione di 220V.
Il primo passo da effettuare consiste nella configurazione delle singole utenze tramite Webserver, specificando quale dispositivo è collegato ad ognuna delle prese 7a e con quale funzione. In tal modo l'utente può programmare giornalmente le diverse utenze, considerando il fatto che sia un giorno lavorativo, oppure non lavorativo. In caso di adozione di modalità automatica, sarà il web server a gestire le utenze, insieme ai sensori atti a trasmettere gli input di presenza/assenza di persone nell'ufficio (rilevatore di presenza 13), di apertura/chiusura finestre o porte (sistema di allarme 14), e la temperatura da mantenere nell'ufficio (sensore di temperatura 12) .
Per esempio, associando alle varie prese 7a del sistema maltipresa 11 rispettivamente computer 51, monitor 53, stampante 52, fotocopiatrice 54, climatizzatore 55, e impostando gli orari di apertura e chiusura dell’ufficio, la temperatura da mantenere nell'ufficio in orario lavorativo, e collegando i sensori di allarme di apertura/chiusura porte e finestre 14, in modalità automatica, il dispositivo di comando sarà in grado, in una giornata tipo, di gestire come segue 1'ufficio:
ore 7.00 - attivazione del sistema di climatizzazione 55
ore 8.30 (apertura ufficio) - attivazione di tutte le utenze elettriche e disattivazione dei sensori di allarme 14; se la temperatura dell'ufficio supera la temperatura desiderata il dispositivo 1 disattiva il sistema di climatizzazione 55;
ore 12.30 (inizio pausa pranzo) riattivazione dei sensori di allarme 14, disattivazione di monitor 53, stampante 52 e fotocopiatrice 54;
ore 14.00 (termine pausa pranzo) disattivazione dei sensori di allarme 14, riattivazione di monitor 53, stampante 52 e fotocopiatrice 54;
ore 17.15 (intervento umano di apertura della finestra) - segnalazione dei sensori di allarme 14, disattivazione del sistema di climatizzazione 55;
ore 17.30 (intervento umano di chiusura della finestra) - segnalazione dei sensori di allarme 14, riattivazione del sistema di climatizzazione 55;
ore 18.00 (chiusura ufficio) - spegnimento di tutte le utenze, riattivazione dei sensori di allarme 14.
In caso di giornata non lavorativa, l'impostazione prevederà il sistema di allarme 14 attivo tutto il giorno e la temperatura nella stanza sarà tarata più bassa, in quanto il personale non sarà presente in ufficio.
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1, adottato per esempio in laboratori o officine, o in reparti attrezzati, secondo una qualsiasi delle quattro forme di realizzazione descritte, verrà programmato in maniera simile a quanto descritto nel caso di un ufficio, tenendo conto delle diverse utenze elettriche connesse all'alimentazione elettrica e di eventuali diversi orari di lavoro. La figura 6 illustra un esempio applicativo del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo la terza forma di realizzazione, in una officina.
Il dispositivo di comando 1, secondo la seconda forma di realizzazione, ossia relativamente a uno o più portalampade 7b, può essere vantaggiosamente adottato per l'illuminazione di quadri in sale di museo, come illustrato per esempio nella figura 7, in modo da assicurare l'accensione e lo spegnimento delle fonti di illuminazione agli orari di chiusura del museo stesso.
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica 1 prevede vantaggiosamente la riaccensione automatica a seguito di black-out.
Inoltre, quando il dispositivo di comando 1 è disabilitato tutte le utenze elettriche presentano un funzionamento normale.
Si è in pratica constatato come il dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il presente trovato, assolva il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consente di ridurre i costi energetici e di prolungare la vita media degli apparecchi elettrici, attraverso un loro utilizzo più razionato ed efficiente.
Un altro vantaggio del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato, intervenendo direttamente sulle utenze elettriche, ma a valle dell'impianto elettrico, consiste nel fatto di poter essere utilizzato in edifici difficilmente modificabili, per esempio in quanto antichi, dove eventuali interventi invasivi sulla struttura sarebbero soggetti ad impedimenti da parte di apposite commissioni d'arte, oppure in edifici adibiti a uffici operativi dove eventuali lavori di muratura comporterebbero fastidiose interruzioni dell'attività lavorativa.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo di comando di alimentazione elettrica, secondo il trovato, consiste nel fatto di gestire, in maniera automatica, oppure controllabile da remoto, simultaneamente, tutte le utenze elettriche di un edificio, ottimizzandone il funzionamento sulla base delle abitudini o delle attività degli utenti .
Il dispositivo di comando di alimentazione elettrica così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) di almeno una utenza elettrica, caratterizzato dal fatto di comprendere una scheda (2) comprendente una unità server (3) atta ad essere messa in comunicazione (10) con una unità centrale (5) ed almeno un mezzo interruttore (4) connesso ad una alimentazione (7) di detta almeno una utenza elettrica, detta unità server (3) essendo atta a comandare detto almeno un mezzo interruttore (4).
- 2. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta unità server (3) è un web server.
- 3. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta comunicazione (10) tra detta unità server (3) e detta unità centrale (5) avviene attraverso una rete ethernet.
- 4. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che detta comunicazione (10) tra detta unità server (3) e detto unità centrale (5) avviene attraverso la rete di alimentazione elettrica, secondo la tecnologia del tipo Powerline.
- 5. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scheda (2) comprende almeno un ingresso digitale o analogico (6) in comunicazione con detta unità server (3).
- 6. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta alimentazione (7) è una presa elettrica (7a) .
- 7. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detta alimentazione (7) è un portalampada (7b).
- 8. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detta alimentazione (7) è una connessione elettrica (7c) di una scatola di derivazione (8).
- 9. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di dette prese elettriche (7a).
- 10. Dispositivo di comando di alimentazione elettrica (1), secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto almeno un mezzo interruttore (4) è un relè.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2654382A1 (en) | 2012-04-16 | 2013-10-23 | Albia SA | Device for controlling an electric power supply |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2654382A1 (en) | 2013-10-23 |
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