ITPS20120007A1 - Dispositivo elettrico per la gestione delle utenze elettriche condominiali con sistema di addebito automatico del costo dei relativi consumi elettrici - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO ELETTRONICO PER LA GESTIONE DELLE U UTTEENNZEE

ELETTRICHE CONDOMINIALI CON SISTEMA DI ADDEBITO

AUTOMATICO DEL COSTO DEI RELATIVI CONSUMI ELETTRICI”

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo elettronico per la gestione dei carichi elettrici condominiali ( condivisi fra più utenti ) e della ripartizione del costo dei relativi consumi. Il dispositivo è caratterizzato da numero 2 o più ingressi ( utenze ), e numero 1 o più uscite indipendenti ( carichi elettrici condivisi ) ( rif. Disegno 1 ). I “collegamenti interni” ( programmazione software ) fra ingressi e uscite sono gestiti in maniera indipendente sia per quanto riguarda il numero degli ingressi “associati” ad una uscita, sia per quanto riguarda le quote percentuali energetiche da ripartire su ogni ingresso. La percentuale riferita ad ogni ingresso è programmabile su base millesimale. Il dispositivo calcola il rapporto fra le varie quote millesimali programmate e le mantiene in equilibrio attivando e disattivando gli ingressi singolarmente, in sequenza, tramite relè. Viene attivato di volta in volta l’ingresso più scompensato.

STATO DELLA TECNICA

La gestione delle utenze elettriche condominiali come ad esempio : illuminazione esterna notturna, luci scale interne, alzasbarra entrata box, non è automatizzata in quanto la ripartizione della spesa per la bolletta elettrica condominiale riguardante ciascun condomino deve essere calcolata manualmente da una persona. Inoltre i consumi elettrici ( e quindi i costi ) sono contabilizzati da un contatore dedicato aggiunto, per cui vi è la necessità di un contratto a parte con un ente erogatore di servizi elettrici.

UTILITÀ’ : SOLUZIONE PROBLEMA TECNICO

II presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Altre caratteristiche del presente trovato sono espresse nelle rivendicazioni secondarie.

Scopo del trovato è quello di migliorare, automatizzare ed economizzare la gestione delle utenze elettriche condominiali. Installando il dispositivo elettronico ripartitore in oggetto come interfaccia fra i contatori degli utenti ed i carichi elettrici condivisi, ( rif. Disegno 2 - Schema di installazione ) si ottenendo i seguenti vantaggi:

Comodità: -- eliminazione della bolletta elettrica da pagare relativa al contratto del contatore condominiale dedicato.

— completa gestione e ripartizione dei costi delle varie utenze elettriche condominiali in base ad una qualsiasi tabella millesimale ( di proprietà o di servizio in comune ). Praticità: — eliminazione problema calcolo pratico e gestione della bolletta condominiale ( calcolo manuale delle quote di ogni condomino, chi non paga, chi preferisce dare acconti fissi, chi ritarda, gestione di un conto a parte, ecc. .. ),

— automazione di una procedura solitamente manuale. Economicità: — eliminando il contratto del contatore condominiale, si ottiene un risparmio economico per via del taglio delle spese fisse di contratto e quindi una diminuzione del costo di esercizio delle utenze elettriche condominiali stesse.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è rappresentato schematicamente come da riferimento: ( rif. Disegno 3 - Schema a blocchi ). Una pluralità di utenti ( ingressi ) convergono sul “ Modulo A ” In questo blocco avviene la selezione dell’ ingresso da abilitare ad opera del microcontrollore principale il quale attiva i relè interessati. La disposizione dei relè è parte caratterizzante del trovato ( rif. Disegno 4 - Modulo di controllo e selezione degli ingressi ): invece di una classica disposizione in parallelo dei relè, si utilizza una configurazione “ad albero” con relè deviatori. Il motivo principale è dettato da una questione di sicurezza: nel caso in cui, per qualche motivo, ( per esempio un relè usurato i cui contatti si incollano oppure il microcontrollore che comanda Γ attivazione di più relè imprevedibilmente ) la configurazione in parallelo porterebbe alla mancata separazione degli ingressi tra loro! Utilizzando relè elettromeccanici deviatori DPDT ( doppio polo a due vie ) collegati “ad albero”, qualora ci fosse la chiusura contemporanea non prevista di più relè rimarrebbe attivo in qualsiasi caso un solo ingresso preservando la separazione degli ingressi fra loro e quindi il buon funzionamento delle utenze collegate al dispositivo ripartitore in oggetto. La disposizione “ad albero” dei relè deviatori DPDT ha anche il vantaggio di utilizzare un relè in meno a parità di ingressi da gestire. Con riferimento al “ Disegno 4 ” ( Modulo di controllo e selezione degli ingressi ), sei ingressi vengono gestiti da cinque relè. Più in generale per “n” ingressi sono necessari “n - 1” relè deviatori di tipo DPDT.

Sulla fase di ogni ingresso è implementato un controllo di presenza di corrente che serve come verifica del buon funzionamento dei relè del dispositivo: ad esempio se è stato attivato Γ ingresso numero 1, il microcontrollore deve ricevere un segnale positivo di passaggio di corrente nella fase relativa all’ ingresso numero 1 ( deve sempre esserci coerenza fra i relè attivati ed il segnale di presenza di corrente ). In tutti gli ingressi è presente anche un controllo della tensione di rete ( rif. Disegno 4 ). In caso di mancanza di tensione di un utenza prossima all’ attivazione quest’ultima viene esclusa dalla sequenza fino al ritorno della tensione nominale. Un altra parte caratterizzante del trovato è la gestione ( tramite toroidi esterni ) della misura istantanea della potenza elettrica assorbita dagli appartamenti degli utenti collegati al dispositivo. ( rif. Disegno 5 - Schema di collegamento dei toroidi di controllo ). In fase di programmazione si inserisce il valore ( modificabile ) di potenza massima di ogni utenza ( ad esempio 3 kw ). Il dispositivo controlla la misura dell’ assorbimento di corrente dell’utente e, se necessario, esegue uno switch su un’altro ingresso. Ciò affinché l’utente non superi il suo limite massimo contrattuale di potenza prelevabile, evitando così il distacco da parte del suo contatore per esubero di potenza prelevata. Il “Modulo di Uscita B” ( rif. Disegno 3 - Schema a blocchi ) è illustrato come da riferimento: ( rif. Disegno 6 - Modulo di Uscita ). In ogni ramo delle uscite è presente un sistema di misurazione dell’energia elettrica. L’uscita numero 1 è sdoppiata ed il relè presente ha la funzione di timer interno. Questa uscita può essere utilizzata per la temporizzazione delle luci esterne notturne. Il software del dispositivo permette l’impostazione del timer sia manuale che automatica: l’attivazione e la disattivazione delle luci fanno riferimento al calendario interno e gli orari di tramonto e alba vengono calcolati in maniera automatica (dopo aver inserito in fase di programmazione i valori di Latitudine e Longitudine del luogo di installazione ). Il relè di potenza normalmente aperto ha la funzione sia di relè di sicurezza che di funzionamento: la sua presenza è indispensabile in quanto in uscita dal “Modulo A” è sempre presente la tensione di rete. Quando è chiuso permette il collegamento fra l’ingresso attivo ed i carichi presenti alle uscite. Inoltre, nel caso in cui la potenza assorbita dai carichi elettrici collegati superasse il valore massimo consentito dal dispositivo, il microcontrollore ne comanderebbe Γ apertura.

Il “ Modulo di Alimentazione C ” ( rif. Disegno 3 - Schema a blocchi ) alimenta Γ elettronica di controllo del dispositivo. E’ anche presente una batteria tampone per mantenere i dati memorizzati in caso di mancanza di tensione di rete.

II “Modulo di Controllo D” ( rif. Disegno 3 - Schema a blocchi ) comprende tutta Γ elettronica di sistema basata su microprocessore che gestisce finterò dispositivo. Il software implementato nel microprocessore è parte caratterizzante del trovato. Le variabili che si riferiscono all’energia elettrica misurata nei rami delle uscite vengono gestite per fasce orarie: il software ora dopo ora controlla il rapporto fra la quantità di energia elettrica contabilizzata e le percentuali ( millesimi ) attribuite ad ogni ingresso. Viene attivato di volta in volta l’ingresso più scompensato. La gestione oraria permette di tenere in considerazione il fatto che i contratti di fornitura di energia elettrica possono avere dei costi differenti a seconda dell’orario di consumo ( ad es. fasce orarie FI - F2 - F3 ). In questo modo si mantengono in equilibrio non solo i consumi di energia elettrica ma anche i costi. Un’altra parte caratterizzante del software del trovato è la gestione globale della contabilizzazione dell’energia elettrica misurata nei vari rami delle uscite: supponendo che all’uscita numero 1 siano stati abilitati sei ingressi ( utenze ) e all’uscita num. 2 solo due dei sei ingressi (ad es. perché è collegata una luce scala interna comune solo a due condomini) potrebbe capitare che un ingresso “associato” all’uscita numero 1, ma non alla numero 2, si trovi nella condizione di alimentare il carico relativo all’uscita numero 2 ( un carico non suo ).I1 software, conoscendo i valori totali di energia contabilizzata sulle uscite, le quote percentuali degli ingressi, le varie relazioni fra entrate e uscite, riesce matematicamente a gestire l’apparente incongruità perché sa comunque quanto deve contribuire ogni ingresso nel computo totale. Il “Modulo E” ( rif Disegno 3 - Schema a blocchi ) comprende alcuni tasti ed un display alfanumerico è permette di inserire i parametri per il funzionamento: abilitazione ingressi, quote millesimali degli ingressi, abilitazione uscite, orario di attivazione del timer per le luci esterne notturne, calendario ed orario di sistema, parametri vari, ecc. Tramite il display è inoltre possibile la gestione del dispositivo: avvio ed arresto della sequenza di funzionamento, visualizzazione e modifica dei parametri inseriti, controllo di eventuali errori, visualizzazione dei consumi memorizzati attribuiti a ciascun utente, ecc...

ESEMPIO APPLICATIVO PRATICO DEL TROVATO

Casa a schiera su due livelli comprendente numero 6 appartamenti di varie metrature avente in comune le seguenti utenze elettriche: alcuni punti luce esterni per Γ illuminazione notturna ( condivisi da tutti i condomini ), un amplificatore del segnale tv dell’ antenna centralizzata ( condiviso da tutti i condomini ), Γ illuminazione di una scala interna ( condivisa solo fra due condomini ), una presa elettrica condominale per usi vari ( condivisa da tutti i condomini ). Si ha la necessità di un dispositivo ripartitore avente almeno 6 ingressi e 3 uscite da programmare e collegare nel seguente modo: “Uscita 1” su cui “abilitare” in fase di programmazione tutti e 6 gli ingressi con i relativi millesimi di proprietà e a cui collegare la presa condominiale e le luci esterne notturne ( quest’ultima tramite l’uscita col timer interno integrato ) “Uscita 2” su cui “abilitare” in fase di programmazione tutti e 6 gli ingressi con un valore millesimale uguale per tutti ( valori diversi dall’uscita numero 1) a cui collegare Γ amplificatore del segnale tv dell’antenna centralizzata. “Uscita 3” su cui “abilitare” in fase di programmazione solamente gli ingressi relativi alle due utenze ( con i rispettivi millesimi ) che godono dell’uso della scala interna e a cui collegare le relative luci.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo elettronico per la gestione dei carichi elettrici condivisi, caratterizzato dal fatto che la ripartizione dell’energia elettrica assorbita da uno o più carichi elettrici condivisi da parte di una pluralità di utenti, viene gestita in maniera tale da mantenere in equilibrio il costo dell’energia elettrica prelevata anche in presenza di differenti costi orari dell’energia elettrica eventualmente previsti dai contratti di fornitura degli utenti che utilizzano il dispositivo ripartitore in oggetto ( e che, solo nel caso non vi sia una differenza del costo orario dell’energia elettrica prevista dai contratti di fornitura dei suddetti utenti, la ripartizione dell’energia elettrica prelevata e la ripartizione della spesa per l’energia elettrica prelevata coincidono ). 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il software implementato per la gestione globale della contabilizzazione della energia elettrica da ripartire fra gli utenti che utilizzano il dispositivo riesce matematicamente a gestire un eventuale apparente incongruità di relazione fra l’ingresso attivo in un certo momento ed il carico elettrico alimentato e condiviso, alla cui condivisione non partecipa il suddetto ingresso attivo. 3 - Dispositivo come alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la selezione dell’ingresso viene fatta per mezzo di relè deviatori a doppio polo a due vie ( DPDT ) collegati fra loro con una particolare configurazione mista serie - parallelo “ ad albero ” ( rif. Disegno 4 - Modulo di controllo e selezione degli ingressi ). 4 - Dispositivo come alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che tramite il controllo della misura di corrente assorbita dagli appartamenti degli utenti che utilizzano il dispositivo, quest’ultimo ha la possibilità di gestire la selezione degli ingressi da attivare anche cercando di non influire su un eventuale limite massimo contrattuale di prelievo di potenza elettrica dalla rete da parte di un utente.