ITAN20090096A1 - Apparecchiatura per raffreddare, mediante un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata, pannelli solari fotovoltaici di un impianto solare fotovoltaico. - Google Patents

Description

“Apparecchiatura per raffreddare, mediante un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata, pannelli solari fotovoltaici di un impianto solare fotovoltaico†.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un’apparecchiatura per raffreddare, mediante un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata, pannelli solari fotovoltaici di un impianto solare fotovoltaico. La suddetta apparecchiatura à ̈ utilizzabile con impianti fotovoltaici di tipo noto, siano essi fissi o mobili.

In generale, gli impianti solari fotovoltaici comprendono una serie di panelli solari fotovoltaici montati su una struttura di supporto fissata, a sua volta, su una base di appoggio quale, ad esempio, il suolo, il tetto di un edificio, ecc.

È noto che, mantenendo i pannelli solari fotovoltaici ad una temperatura relativamente bassa, à ̈ possibile aumentare il guadagno di energia elettrica ottenibile da un impianto solare fotovoltaico, ovvero l’efficienza energetica dello stesso.

Sono note apparecchiature applicate ad impianti solari fotovoltaici per raffreddare i pannelli solari fotovoltaici indirizzando acqua nebulizzata sulla superficie di tali pannelli atta all’assorbimento dei raggi solari.

Le apparecchiature di tipo noto comportano, tuttavia, molteplici inconvenienti. Infatti, con il passare del tempo, il deposito di acqua nebulizzata sulla superficie di assorbimento dei pannelli solari fotovoltaici porta inevitabilmente alla formazione di calcare sulla stessa. Il calcare così formatosi sulla superficie di assorbimento determina una riduzione della capacità di assorbimento dei raggi solari da parte dei pannelli solari fotovoltaici e, conseguentemente, una diminuzione della quantità di energia elettrica ottenuta dall’impianto solare fotovoltaico. Per far fronte a questa inefficienza delle apparecchiature note, viene normalmente prevista una rimozione periodica del calcare formatosi sulla superficie di assorbimento, così da ripristinare continuamente le condizioni iniziali di efficienza dei pannelli solari fotovoltaici. Una tale rimozione periodica del calcare comporta, tuttavia, un considerevole aggravio dei costi di manutenzione dell’impianto solare fotovoltaico.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i problemi della tecnica nota sopra lamentati. Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un’apparecchiatura del tipo sopra indicato che, quando montata su un impianto solare fotovoltaico, sia in grado di massimizzare la quantità di energia elettrica ottenibile da tale impianto. Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un’apparecchiatura, come sopra descritta, capace di ridurre i costi di manutenzione dell’impianto solare fotovoltaico su cui à ̈ installata. Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un’apparecchiatura del tipo sopra descritto che abbia costi di funzionamento estremamente ridotti. Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un’apparecchiatura del tipo sopra indicato che sia semplice da fabbricare e da installare, economica e che non necessiti, o quasi, di manutenzione.

Detti scopi vengono pienamente raggiunti dall’apparecchiatura per raffreddare, mediante un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata, pannelli solari fotovoltaici di un impianto solare fotovoltaico, che si caratterizza per quanto previsto nelle rivendicazioni sotto riportate.

Una tale apparecchiatura trova utile e vantaggioso impiego sia negli impianti solari fotovoltaici fissi, in cui la posizione e l’orientamento dei pannelli solari fotovoltaici rimangono costanti, che negli impianti solari fotovoltaici mobili, comunemente indicati, nel gergo del settore, con il termine “inseguitori†. Un altro importante vantaggio della presente invenzione à ̈ dato dall’assenza di interventi di manutenzione ordinaria necessari per il mantenimento in efficienza dei pannelli dell’impianto solare fotovoltaico su cui à ̈ montata la suddetta apparecchiatura. A questo proposito, si fa notare che, nel caso di impianti solari fotovoltaici di notevoli dimensioni o posizionati in luoghi difficili da raggiungere, potrebbero presentarsi notevoli difficoltà tecniche per l’esecuzione di interventi di manutenzione sui pannelli di tali impianti.

Caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenziati dalla descrizione seguente di una preferita ma non esclusiva forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista schematica in assonometria, non in scala, di un’apparecchiatura secondo la presente invenzione ed un impianto solare fotovoltaico fisso di tipo noto,

- la figura 2 Ã ̈ una vista schematica, non in scala, presa secondo la freccia F della figura 1,

- la figura 3 Ã ̈ una vista schematica, non in scala, presa secondo la freccia T della figura 2,

- la figura 4 Ã ̈ una vista schematica ingrandita di un particolare visibile nelle figure 2 e 3.

Facendo ora riferimento alle figure 1, 2 e 3, un’apparecchiatura di raffreddamento 1 comprende una vasca 4 per la raccolta di acqua piovana. La vasca 4 à ̈ collegata, mediante un primo condotto 9, ad una macchina 11 comprendente una pompa per la movimentazione dell’acqua. La macchina 11 comprende, inoltre, un filtro per filtrare l’acqua piovana che attraversa detta macchina 11, depurandola da eventuali impurità. La macchina 11 à ̈ collegata, per mezzo di un secondo condotto 12, ad un collettore di distribuzione 13, dal quale si dirama una pluralità di condotti 10 tra loro sostanzialmente paralleli. Ciascuno della pluralità di condotti 10 reca una pluralità di ugelli 14 per l’emissione di acqua nebulizzata. La pluralità di condotti 10 à ̈ montata su un impianto solare fotovoltaico 2 di tipo noto comprendente una piastra, o telaio, 5, ed un montante 6 che sostiene detto telaio 5 ed à ̈ fissato ad una base di appoggio 8, ad esempio a terra. L’impianto solare fotovoltaico 2 comprende, inoltre, una serie di pannelli solari fotovoltaici 3 di tipo noto montati direttamente su detto telaio 5 per l’assorbimento dei raggi solari. I pannelli solari fotovoltaici 3 sono disposti reciprocamente affiancati ed hanno nel complesso, sostanzialmente, la medesima estensione superficiale del telaio 5, come mostrato chiaramente nella figura 1. In particolare, la pluralità di condotti 10 à ̈ montata, mediante mezzi di connessione 16, dietro il telaio 5, ossia sulla parte del telaio 5 opposta ai pannelli solari fotovoltaici 3. Sulla pluralità di condotti 10 à ̈ presente una pluralità di ugelli 14 per l’emissione di un liquido nebulizzato, in questo caso acqua nebulizzata, su una zona di ricezione 7 del telaio 5 opposta ai pannelli solari fotovoltaici 3. La pluralità di ugelli 14 à ̈ disposta in modo che, nell’uso dell’apparecchiatura di raffreddamento 1, l’acqua nebulizzata emessa da detta pluralità di ugelli 14 venga distribuita in maniera uniforme sulla zona di ricezione 7 del telaio 5. Il primo condotto 9 per il collegamento tra la vasca 4 e la macchina 11, il secondo condotto 12 per il collegamento tra la macchina 11 e il collettore di distribuzione 13, il collettore di distribuzione 13 stesso e la pluralità di condotti 10 sono, preferibilmente, tutti metallici, e, ancora più preferibilmente, in acciaio inossidabile.

Con riferimento ora alla figura 4, ciascun ugello 14 ha due fori 18 per l’emissione dell’acqua nebulizzata. I suddetti due fori 18 sono a circa 90° l’uno dall’altro e sono orientati in modo che le loro direzioni formino angoli di circa 45° con la zona di ricezione 7 del telaio 5. Secondo una caratteristica particolarmente vantaggiosa, ma non limitativa della presente invenzione, la pluralità di ugelli 14 à ̈ collocata, rispetto alla zona di ricezione 7 del telaio 5, ad una distanza compresa tra 30 cm circa e 100 cm circa. Secondo ulteriori caratteristiche vantaggiose, ma non limitative dell’invenzione, i fori 18 degli ugelli 14 hanno un diametro compreso tra 0,15 mm circa e 0,20 mm circa.

L’apparecchiatura di raffreddamento 1 comprende, inoltre, un sistema di comando, non illustrato per semplicità di rappresentazione, operativamente collegato alla macchina 11 ed atto a comandare l’emissione di acqua nebulizzata dagli ugelli 14 e gestire il funzionamento dell’apparecchiatura di raffreddamento 1.

L’apparecchiatura comprende anche un sensore di temperatura, anche questo non mostrato per semplicità di rappresentazione, operativamente collegato al suddetto sistema di comando ed atto a rilevare la temperatura dei pannelli solari fotovoltaici 3 e a comunicarla, mediante segnali elettrici, al sistema di comando sopra citato.

Quando l’apparecchiatura di raffreddamento 1 à ̈ in funzione, il suddetto sensore di temperatura rileva costantemente la temperatura dei pannelli solari fotovoltaici 3. Quando la temperatura rilevata dal sensore di temperatura raggiunge un valore di soglia massima predeterminato, detto sensore invia un segnale al sistema di comando sopra menzionato. Quest’ultimo, ricevuto il segnale dal sensore di temperatura, dispone l’entrata in funzione della macchina 11 che, aspirando l’acqua dalla vasca 4, la manda, previo filtraggio, alla pluralità di condotti 10. A questo punto, l’acqua viene emessa dalla pluralità di ugelli 14 in forma nebulizzata ad una pressione compresa tra 50 bar circa e 80 bar circa, preferibilmente compresa tra 65 bar circa e 75 bar circa, ancora più preferibilmente ad una pressione di circa 70 bar, per un periodo di tempo predeterminato oppure fino a quando il sensore di temperatura non rilevi una temperatura di soglia minima. In questo modo, le gocce finissime dell’acqua nebulizzata vanno a depositarsi sul telaio 5 in corrispondenza della zona di ricezione 7, facendo abbassare la temperatura del telaio 5 stesso. L’abbassamento di temperatura del telaio 5 così ottenuto provoca di conseguenza, per conduzione di calore, la diminuzione della temperatura dei pannelli solari fotovoltaici 3, che, in queste condizioni di temperatura più bassa, funzionano con un miglior rendimento, ossia, in modo più efficiente. Dopo l’interruzione dell’erogazione di acqua nebulizzata da parte della pluralità di ugelli 14, la temperatura dei pannelli solari fotovoltaici 3 ricomincerà, ovviamente, a salire per effetto dei raggi solari. Quando la temperatura dei pannelli solari fotovoltaici 3 raggiunge nuovamente il suddetto valore di soglia massima predeterminato, il ciclo di funzionamento dell’apparecchiatura di raffreddamento 1 sopra descritto si ripete, provocando ancora una volta il raffreddamento dei pannelli solari fotovoltaici 3, e così via.

Secondo una variante della presente invenzione, quando non sia possibile impiegare la vasca 4, ad esempio per i suoi ingombri non compatibili con gli spazi disponibili nel luogo di installazione, l’apparecchiatura di raffreddamento 1 comprende, in sostituzione e con la stessa funzione della vasca 4, una sorta di grondaia, ossia un condotto superiormente aperto per la raccolta di acqua piovana disposto lungo il perimetro del telaio 5 e collegato mediante un ulteriore condotto alla macchina 11.

Secondo un’altra variante della presente invenzione, la macchina 11 à ̈ collegata direttamente alla rete idrica per attingere acqua e comprende un piccolo serbatoio di stoccaggio con funzione di polmone d’acqua; in questo caso specifico, l’apparecchiatura di raffreddamento 1 potrebbe anche non comprendere la vasca 4 e neppure la grondaia sopra indicata.

Secondo ulteriori varianti della presente invenzione, ciascuno della pluralità di ugelli 14 può avere uno o più di due fori, variamente orientati rispetto alla zona di ricezione 7 del telaio 5.

Secondo altre varianti dell’invenzione, il liquido di raffreddamento impiegato dall’apparecchiatura di raffreddamento 1 à ̈ diverso dall’acqua, in questo caso sarà previsto un serbatoio per lo stoccaggio del liquido di raffreddamento, collegato alla macchina 11.

Sebbene l’apparecchiatura di raffreddamento 1 sia stata qui descritta con riferimento ad un impianto solare fotovoltaico fisso di tipo noto, à ̈ da intendersi che essa sia adatta anche all’impiego con un impianto solare fotovoltaico mobile di tipo noto.

Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell’ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per raffreddare, nell’uso, mediante un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata, pannelli solari fotovoltaici (3) di un impianto solare fotovoltaico (2) comprendente mezzi di supporto (5) per supportare i pannelli solari fotovoltaici (3), detta apparecchiatura comprendendo: - mezzi di erogazione (14) per fornire, nell’uso, un liquido di raffreddamento in forma nebulizzata su una zona di ricezione (7) dell’impianto solare fotovoltaico (2), per raffreddare i pannelli solari fotovoltaici (3), - mezzi di pompa (11) per trasferire, nell’uso, il liquido di raffreddamento da una fonte di liquido di raffreddamento (4) ai mezzi di erogazione (14), - mezzi di collegamento (9, 12, 13, 10) per porre in comunicazione fluida, nell’uso, la fonte di liquido di raffreddamento (4), i mezzi di pompa (11) e i mezzi di erogazione (14), caratterizzata dal fatto che la zona di ricezione (7) à ̈ localizzata sui mezzi di supporto (5) ed à ̈ in prossimità dei pannelli solari fotovoltaici (3).
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di erogazione (14) forniscono, nell’uso, il liquido di raffreddamento in forma nebulizzata uniformemente sulla zona di ricezione (7).
3. 3. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i mezzi di erogazione (14) forniscono, nell’uso, il liquido di raffreddamento in forma nebulizzata ad una pressione di erogazione di circa 70 bar.
4. 4. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i mezzi di erogazione (14) sono disposti, rispetto alla zona di ricezione (7), ad una distanza compresa tra 30 cm e 100 cm.
5. 5. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende un sistema di comando per comandare l’erogazione del liquido di raffreddamento in forma nebulizzata dai mezzi di erogazione (14).
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi sensori di temperatura per rilevare, nell’uso, la temperatura dei pannelli solari fotovoltaici (3); detti mezzi sensori di temperatura essendo operativamente collegati al suddetto sistema di comando.
7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende anche la fonte di liquido di raffreddamento (4).
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che la fonte di liquido di raffreddamento comprende mezzi di raccolta (4) per raccogliere acqua piovana.
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i mezzi di raccolta sono montati, nell’uso, sull’impianto solare fotovoltaico (2).
10. 10. Apparecchiatura secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.