ITPD20090305A1

ITPD20090305A1 - PHOTOVOLTAIC GENERATOR, INTERFACED WITH THE LIGHTING SYSTEM

Info

Publication number: ITPD20090305A1
Application number: IT000305A
Authority: IT
Inventors: Igor Stavitskiy
Original assignee: Igor Stavitskiy
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-04-27

Description

Generatore fotovoltaico, interfacciato con il sistema di illuminazione. Photovoltaic generator, interfaced with the lighting system.

Descrizione. Description.

Campo di applicazione. Field of application.

La presente invenzione è relativa ad un generatore di energia elettrica dal sole mediante processo fotovoltaico, interfacciato alla rete di illuminazione urbana e/o residenziale con lo scopo di generare energia elettrica durante il giorno e rilasciarla nella rete di distribuzione elettrica (grid), usata per fornire energia elettrica per l’illuminazione notturna. The present invention relates to a generator of electricity from the sun by means of a photovoltaic process, interfaced with the urban and / or residential lighting network with the aim of generating electricity during the day and releasing it into the electrical distribution network (grid), used for provide electricity for night lighting.

Presentazione della materia Presentation of the matter

L’illuminazione è una parte indispensabile delle aree urbane e delle strade interurbane. La linea di illuminazione è connessa alla rete di distribuzione elettrica a bassa tensione AC (220V) e fornisce l’energia ai lampioni, messi in parallelo (disegnato alla Figura 3). Comandato da un quadro di controllo, la linea viene accesa durante notte. Lighting is an indispensable part of urban areas and interurban roads. The lighting line is connected to the low voltage AC (220V) electricity distribution network and supplies energy to the street lamps, placed in parallel (drawn in Figure 3). Controlled by a control panel, the line is switched on during the night.

Di solito i lampioni sono posizionati relativamente lontani da edifìci. Installando il modulo fotovoltaico in prossimità della cima di un lampione permette di raggiungere lo scopo di ottimo posizionamento per l’esposizione del modulo al sole. Il generatore fotovoltaico, installato in questo modo, ha migliori parametri energetici per minor ombreggiamento e la ventilazione naturale. Lamp posts are usually positioned relatively far from buildings. By installing the photovoltaic module near the top of a lamppost, it is possible to achieve the purpose of excellent positioning for the exposure of the module to the sun. The photovoltaic generator, installed in this way, has better energy parameters for less shading and natural ventilation.

Per risolvere problema dell’interfacciamento elettrico tra modulo fotovoltaico, che produce corrente continua DC a bassa tensione (12-40 V), con la rete di distribuzione elettrica AC 220V, si usa inverter a potenza adeguata. Il generatore è previsto di essere comandato da un commutatore. Punto di connessione deU’ogni generatore può essere quello della lampada stessa. To solve the problem of electrical interfacing between the photovoltaic module, which produces direct current DC at low voltage (12-40 V), with the AC 220V electrical distribution network, inverters with adequate power are used. The generator is expected to be controlled by a commutator. Connection point of each generator can be that of the lamp itself.

Presente invenzione offre opportunità di usare le linee di illuminazione esistenti, integrando generatori fotovoltaici in loro e convertendo linea di consumo in linea di produzione della energia elettrica durante il giorno. Generazione della energia elettrica viene trasmessa nella linea di illuminazione dagli dispositivi, installati sulla linea in lo stesso modo che lampade, ovvero in parallelo. This invention offers opportunities to use existing lighting lines by integrating photovoltaic generators into them and converting consumption line into daytime electricity production line. Electricity generation is transmitted into the lighting line by the devices, installed on the line in the same way as lamps, ie in parallel.

La presente invenzione e un dispositivo, che comprende almeno uno modulo fotovoltaico (1) (o più moduli insieme), prodotto con qualsiasi tecnologia fotovoltaica, interfacciato da un inverter (2), adatto di convertire la tensione DC di modulo(i) (1) in AC e rilasciare energia in rete elettrica (grid), e commutatore (3), che sintonizza dispositivo in almeno due stati - (G) generazione della energia elettrica durante giornata, e (L) illuminazione durante notte. Il dispositivo può essere installato sul lampione in aggiunta della lampada esistente, nonché incorporare la sorgente della luce nella sua realizzazione per sostituire la lampada esistente. L’ultimo può essere conveniente per nuovi installazioni delle linee di illuminazione. The present invention is a device, which comprises at least one photovoltaic module (1) (or more modules together), produced with any photovoltaic technology, interfaced by an inverter (2), suitable for converting the DC voltage of module (i) (1 ) in AC and release energy into the electrical network (grid), and switch (3), which tunes device in at least two states - (G) generation of electricity during the day, and (L) lighting during night. The device can be installed on the lamppost in addition to the existing lamp, as well as incorporate the light source into its realization to replace the existing lamp. The latter can be convenient for new installations of lighting lines.

Le caratteristiche preferenziali della invenzione, sottolineate sopra, sono specificate in rivendicazioni, subordinate dalla Rivendicazione 1. L’invenzione mette in disposizione vantaggio della semplice procedura di installazione dispositivo fotovoltaico sulla linea di illuminazione esistente, con modificazione non-significativo e senza cambio del sorgente luminoso, ove non richiesto. The preferential characteristics of the invention, highlighted above, are specified in claims, subordinated to Claim 1. The invention provides the advantage of the simple procedure for installing the photovoltaic device on the existing lighting line, with non-significant modification and without changing the light source , where not required.

Il dispositivo, conformemente all’invenzione, può essere adottato ad qualsiasi lampione, per coprire richieste tecniche ed estetiche. Dispositivo potrebbe incorporare qualsiasi modulo(i) fotovoltaico, che tecnicamente conforme con inverter impegnato. Dispositivo potrebbe incorporare qualsiasi conforme sorgente di luce, a.e. LED, alogena o altri, per lo scopo di migliorare immagine estetica o per aumentare efficienza energetica del sistema di illuminazione. Commutatore, compreso in dispositivo, per sintonizzare tra la generazione ed illuminazione (ed eventualmente altri stati), potrebbe essere comandato dagli diversi segnali: controllo remoto, wireless, GSM, il sensore della luce o modulo fotovoltaico stesso. The device, in accordance with the invention, can be adopted on any street lamp, to cover technical and aesthetic requirements. Device could incorporate any photovoltaic module (s), which technically compliant with engaged inverter. Device could incorporate any compliant light source, e.g. LED, halogen or others, for the purpose of improving the aesthetic image or to increase energy efficiency of the lighting system. Switch, included in the device, to tune between generation and lighting (and possibly other states), could be controlled by different signals: remote control, wireless, GSM, the light sensor or photovoltaic module itself.

Non limitando dalla sfera di applicazione, proposta nella presente invenzione, il dispositivo può essere impegnato in qualsiasi rete di distribuzione elettrica esistente o nuova, dove conviene, come specificato nella Rivendicazione 6. Not limiting the scope of application proposed in the present invention, the device can be engaged in any existing or new electrical distribution network, where it is convenient, as specified in Claim 6.

Descrizione breve delle figure. Brief description of the figures.

La figura 1 mostra lo schema principale del dispositivo e la connessione alla rete di illuminazione (5), con la lampada esistente (4), non incorporata nel dispositivo. Figure 1 shows the main diagram of the device and the connection to the lighting network (5), with the existing lamp (4), not incorporated in the device.

La figura 2 mostra lo schema principale del dispositivo e connessione alla rete di illuminazione (5), con la sorgente della luce (4a) incorporata nel dispositivo e con sezionatore (3), comandato dal modulo (1), incorporato in dispositivo. Figure 2 shows the main diagram of the device and connection to the lighting network (5), with the light source (4a) incorporated in the device and with the disconnector (3), controlled by the module (1), incorporated in the device.

La figura 3 mostra lo schema del intervento di installazione del dispositivo su un singolo lampione, senza sostituzione della lampada (4). Figure 3 shows the scheme of the installation intervention of the device on a single street lamp, without replacing the lamp (4).

Descrizione dettagliata di realizzazioni preferite della invenzione. Detailed description of preferred embodiments of the invention.

Con riferimento iniziale alla Figura 1, lo schema di connessione del dispositivo alla lampada esistente (4) nella rete di illuminazione (5), senza sostituzione della lampada (dispositivo nello schema è limitato dalla linea tratteggiata ). Un modulo (o più moduli) fotovoltaico (1) va installato in posizione ottimale più vicina alla lampada di illuminazione (4). L’inverter (2) potrebbe essere incorporato nel dispositivo subito dopo il modulo (1). Il commutatore (3) serve per sintonizzare il sistema “Dispositivo-Lampada” tra almeno due stati - (G) la generazione di energia elettrica e (L) illuminazione. Il commutatore potrebbe essere usato come uni-polare (come disegnato nella Figura 1) o come multi-polare, impegnando sintonizzare le linee (8) e (9), o altre aggiuntive. With initial reference to Figure 1, the scheme of connecting the device to the existing lamp (4) in the lighting network (5), without replacing the lamp (device in the diagram is limited by the dotted line). A photovoltaic module (or modules) (1) must be installed in an optimal position closest to the lighting lamp (4). The inverter (2) could be incorporated into the device immediately after the module (1). The switch (3) is used to tune the “Device-Lamp” system between at least two states - (G) the generation of electricity and (L) lighting. The commutator could be used as uni-polar (as drawn in Figure 1) or as multi-polar, engaging tune lines (8) and (9), or other additional ones.

Durante il giorno il commutatore è sintonizzato in posizione G, il dispositivo produce energia e la rilascia nella rete (insieme con tutti gli altri dispositivi sulla linea di illuminazione (5), collegati in parallelo). Durante la notte il commutatore viene sintonizzato nella posizione L e si accende la lampada. Il commutatore viene comandato o dal un sensore di luce (7), o dal modulo stesso (1), o da un segnale esterno (commando remoto, wireless, GSM, etc.). During the day the switch is tuned to position G, the device produces energy and releases it into the network (together with all other devices on the lighting line (5), connected in parallel). During the night the switch is tuned to the L position and the lamp lights up. The switch is controlled either by a light sensor (7), or by the module itself (1), or by an external signal (remote control, wireless, GSM, etc.).

La figura 2 mostra lo schema del dispositivo, che include la sorgente della luce (4a, dentro l’area della linea tratteggiata ), quando la sostituzione della lampada esistente conviene. La sorgente della luce può essere di una qualsiasi tecnologia, inclusa LED o altri, tali da rendere efficientemente energetico il sistema. Nella figura 2 è mostrato un possibile soluzione di comando di commutatore (3) dal modulo stesso (1), escludendo sensore di luce. Figure 2 shows the diagram of the device, which includes the light source (4a, within the dotted line area), when replacing the existing lamp is convenient. The light source can be of any technology, including LEDs or others, such as to make the system energy efficient. Figure 2 shows a possible solution for controlling the switch (3) from the module itself (1), excluding the light sensor.

La Figura 3 mostra un possibile schema di intervento per installazione del dispositivo su un lampione senza sostituzione della lampada (4). Questo ha vantaggio di essere facilmente connettibile, modificando la linea (8) in caso di impegno del commutatore uni-polare, o di tutti e due le linee (8) e (9) in caso di impegno di commutatore multi-polare, o nel caso di completo sostituzione della lampada (4), quando la sorgente di luce viene incorporata nel dispositivo. Figure 3 shows a possible intervention scheme for installing the device on a street lamp without replacing the lamp (4). This has the advantage of being easily connected, modifying the line (8) in case of engagement of the uni-polar switch, or of both lines (8) and (9) in case of engagement of the multi-polar switch, or in the case of complete replacement of the lamp (4), when the light source is incorporated into the device.

La possibile realizzazione del dispositivo e installazione di questo si presenta simile ad un lampione autonomo, e potrebbe essere realizzato in qualsiasi design della struttura meccanica e della forma per ottimizzare efficienza energetica o adottare alla esigenze estetiche. Dovrebbe essere capito, che possono esistere diverse forme di realizzazione, provenienti dalia-stessa idea dell’ invenzione, che ricadono nella sfera di protezione dalle rivendicazioni messi in forza di seguito. The possible realization of the device and installation of this is similar to an autonomous street lamp, and could be made in any design of the mechanical structure and shape to optimize energy efficiency or to adopt to aesthetic needs. It should be understood that there may be different embodiments, coming from the same idea of the invention, which fall within the sphere of protection of the claims enforced below.

Claims

Photovoltaic generator, interfaced with the lighting system. Claims 1. The photovoltaic device, which includes: - at least one photovoltaic module (1), designed to convert solar radiation into electrical energy, produced with any photovoltaic technology; - Fin verter (2), designed to convert DC electrical energy from module (1) into AC and adapted to feed it into the electrical distribution network (grid); - switch (3) (single or multi-polar), designed to tune between at least 2 states (G) and (L), controlled by the light sensor (7); which is designed to be installed on urban and interurban (residential, road, service, etc.) lamp posts of the lighting network, with the aim of generating electricity from sunlight during the day and feeding it into the distribution network.

The device, according to Claim 1, which comprises the light source in its embodiment. The light source could be of any technology, convenient for the realization.

3. The device, according to the preceding claims, in which the switch (3) is controlled by the photovoltaic module (1), included in the device.

4. The device, according to the preceding claims, in which the switch is controlled by a remote external signal of any nature (wireless, GSM, manual, etc.)

5. The device, according to the preceding claims, in which the switch tunes other lines required or used to control other devices.

6. The device, according to the preceding claims, which is designed to be installed on the electric line, other than the lighting line, with the purpose of producing electric energy and feeding it into the distribution network.