ITBO20130674A1 - PLANT AND METHOD FOR FIXING A SECONDARY LENS IN A PHOTOVOLTAIC MODULE WITH A PARTIALLY ASSEMBLED CONCENTRATION - Google Patents
PLANT AND METHOD FOR FIXING A SECONDARY LENS IN A PHOTOVOLTAIC MODULE WITH A PARTIALLY ASSEMBLED CONCENTRATIONInfo
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Description
IMPIANTO E METODO PER IL FISSAGGIO DI UN’OTTICA SECONDARIA IN UN MODULO FOTOVOLTAICO A CONCENTRAZIONE PARZIALMENTE ASSEMBLATO SYSTEM AND METHOD FOR FIXING A SECONDARY OPTICAL IN A PARTIALLY ASSEMBLED CONCENTRATION PHOTOVOLTAIC MODULE
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione rientra nel settore tecnico dei moduli fotovoltaici a concentrazione. In particolare, l’invenzione attiene ad un impianto ed a un metodo per il fissaggio di un’ottica secondaria in un modulo fotovoltaico a concentrazione parzialmente assemblato. The present invention falls within the technical sector of concentrating photovoltaic modules. In particular, the invention relates to a system and a method for fixing a secondary optic in a partially assembled concentrating photovoltaic module.
Come noto, un modulo fotovoltaico a concentrazione, in generale, comprende: - una carcassa scatolare, comprendente un fondo e pareti laterali (costituita da lamiere in alluminio), la quale carcassa individua un’apertura superiore, opposta al fondo; As is known, a concentrating photovoltaic module, in general, comprises: - a box-like casing, comprising a bottom and side walls (consisting of aluminum sheets), which casing identifies an upper opening, opposite the bottom;
- una lastra di vetro, posizionabile in corrispondenza dell’apertura superiore della carcassa scatolare, per la chiusura della stessa; - a glass plate, which can be positioned at the upper opening of the box-like carcass, for closing it;
- una pluralità di ottiche primarie (generalmente di conformazione parabolica), posizionate all’interno della carcassa scatolare per definire una fila; ciascuna ottica primaria è provvista di un foro passante; - a plurality of primary optics (generally of parabolic conformation), positioned inside the box-shaped casing to define a row; each primary optic is provided with a through hole;
- una pluralità di celle fotovoltaiche (ad esempio ad elevata efficienza), disposte all’interno della carcassa scatolare, ciascuna in corrispondenza di un foro passante di un’ottica primaria; - a plurality of photovoltaic cells (for example with high efficiency), arranged inside the box-like casing, each in correspondence with a through hole of a primary optic;
- una pluralità di ottiche secondarie (anch’esse generalmente di forma parabolica), fissate alla superficie della lastra di vetro interna alla carcassa scatolare per contraffacciare una corrispondente ottica primaria; - a plurality of secondary optics (also generally of parabolic shape), fixed to the surface of the glass plate inside the box-like casing to counter a corresponding primary optic;
- una pluralità di circuiti elettrici, ciascuno collegato ad una cella fotovoltaica; - a plurality of electrical circuits, each connected to a photovoltaic cell;
- una pluralità di basi di supporto, disposte all’interno dell’elemento scatolare e su ciascuna delle quali sono fissati un circuito elettrico ed una cella fotovoltaica. - a plurality of support bases, arranged inside the box-like element and on each of which an electrical circuit and a photovoltaic cell are fixed.
Nel dettaglio, ciascuna ottica primaria e la corrispondente ottica secondaria sono reciprocamente conformate e distanziate in modo che un fascio di raggi solari emesso dal sole verso la Terra, entrato nella carcassa scatolare tramite la lastra di vetro, venga riflesso dall’ottica primaria verso l’ottica secondaria. Quest’ultima riflette il fascio di raggi solari concentrandolo in corrispondenza della cella fotovoltaica. In detail, each primary optic and the corresponding secondary optic are mutually shaped and spaced so that a beam of solar rays emitted by the sun towards the Earth, entered into the box-shaped casing through the glass plate, is reflected by the primary optic towards the secondary optics. The latter reflects the beam of sunlight concentrating it in correspondence with the photovoltaic cell.
Risulta fondamentale, ai fini del rendimento di ciascuna cella fotovoltaica, e quindi di tutto il modulo fotovoltaico, che ciascuna ottica primaria e la corrispondente ottica secondaria siano contraffacciate in maniera ottimale. In particolare, è necessario che gli assi delle parabole individuate dall’ottica primaria e dalla corrispondente ottica secondaria risultino tra loro allineati. In questo modo, la cella fotovoltaica disposta entro il foro passante dell’ottica primaria corrispondente riceve nella maniera più diretta possibile la massima quantità di raggi solari. It is essential, for the purposes of the efficiency of each photovoltaic cell, and therefore of the entire photovoltaic module, that each primary optic and the corresponding secondary optic are counterfaced in an optimal manner. In particular, it is necessary that the axes of the parabolas identified by the primary optics and the corresponding secondary optics are aligned with each other. In this way, the photovoltaic cell arranged within the through hole of the corresponding primary optic receives the maximum amount of sunlight as directly as possible.
Il posizionamento dell’ottica secondaria rispetto alla corrispondente ottica primaria risulta quindi fondamentale. The positioning of the secondary optic with respect to the corresponding primary optic is therefore fundamental.
Tale posizionamento ad oggi è eseguito da un operatore, che provvede manualmente al fissaggio delle ottiche secondarie sulla lastra di vetro, una volta predisposte entro la carcassa scatolare le ottiche primarie e le corrispondenti celle fotovoltaiche. A seguito di questa operazione, e dopo aver applicato del sigillante sul bordo (210) della carcassa che individua l’apertura, la lastra di vetro viene disposta sull’apertura della carcassa, per chiuderla. This positioning is currently performed by an operator, who manually fixes the secondary optics on the glass plate, once the primary optics and the corresponding photovoltaic cells have been arranged within the box-like casing. Following this operation, and after applying sealant on the edge (210) of the casing that identifies the opening, the glass plate is placed on the casing opening, to close it.
Il principale inconveniente di quanto appena descritto è dovuto al fatto che la lastra di vetro deve avere un certo gioco rispetto al bordo della carcassa scatolare che individua l’apertura su cui dovrà essere disposta: ciò per permettere al sigillante utilizzato per il fissaggio della lastra di vetro alla carcassa di dilatarsi a seguito delle elevate temperature raggiunte dal modulo durante il funzionamento senza precludere l’integrità della lastra di vetro stessa. Questo significa che le dimensioni della lastra di vetro non corrispondono esattamente a quelle del bordo della carcassa scatolare; l’operatore, pertanto, non può avere un riferimento esatto per il fissaggio delle ottiche secondarie sulla lastra di vetro, che tenga conto anche del gioco di quest’ultima rispetto al bordo della carcassa scatolare. The main drawback of what has just been described is due to the fact that the glass plate must have a certain clearance with respect to the edge of the box-like carcass which identifies the opening on which it must be placed: this is to allow the sealant used for fixing the plate to glass to the casing to expand due to the high temperatures reached by the module during operation without compromising the integrity of the glass plate itself. This means that the dimensions of the glass plate do not correspond exactly to those of the edge of the box-like carcass; the operator, therefore, cannot have an exact reference for fixing the secondary optics on the glass plate, which also takes into account the play of the latter with respect to the edge of the box-shaped casing.
Inoltre, le tolleranze meccaniche di foratura e di forma della carcassa scatolare sono normalmente molto superiori alla precisione di posizionamento necessarie al corretto funzionamento. Furthermore, the mechanical drilling and shape tolerances of the box-shaped casing are normally much higher than the positioning accuracy necessary for correct operation.
Scopo della presente invenzione è quello di proporre una soluzione che consenta il fissaggio di un’ottica secondaria in un modulo fotovoltaico a concentrazione parzialmente assemblato in modo che l’asse ottico dell’ottica secondaria risulti allineato all’asse ottico dell’ottica primaria. In altre parole, la soluzione proposta consente il fissaggio ottimale dell’ottica secondaria in un modulo fotovoltaico. The purpose of the present invention is to propose a solution that allows the fixing of a secondary optic in a partially assembled concentrating photovoltaic module so that the optical axis of the secondary optics is aligned with the optical axis of the primary optics. In other words, the proposed solution allows the optimal fixing of the secondary optics in a photovoltaic module.
Tale scopo è raggiunto mediante una soluzione in accordo con la rivendicazione 1 e con la rivendicazione 8. This object is achieved by means of a solution according to claim 1 and claim 8.
Vantaggiosamente, la soluzione proposta consente il posizionamento di un’ottica secondaria in maniera ottimale in un modulo fotovoltaico a concentrazione parzialmente assemblato, ovvero in modo che, una volta che il modulo fotovoltaico a concentrazione sia assemblato, l’asse ottico dell’ottica secondaria risulti allineato all’asse ottico della corrispondente ottica primaria, Advantageously, the proposed solution allows the positioning of a secondary optic in an optimal way in a partially assembled concentrating photovoltaic module, that is, in such a way that, once the concentrating photovoltaic module is assembled, the optical axis of the secondary optic is aligned with the optical axis of the corresponding primary optic,
Forme di realizzazione specifiche dell’invenzione ed ulteriori vantaggi verranno evidenziati nella seguente descrizione, con l’ausilio delle tavole di disegno allegate, nelle quali: Specific embodiments of the invention and further advantages will be highlighted in the following description, with the aid of the attached drawing tables, in which:
- le figure 1-10 illustrano altrettante viste prospettiche di un impianto secondo l’invenzione in differenti situazioni operative, e contestualmente differenti fasi del metodo secondo l’invenzione; - Figures 1-10 illustrate as many perspective views of a plant according to the invention in different operating situations, and at the same time different phases of the method according to the invention;
- la figura 1a illustra il particolare d di figura 1, secondo una vista ingrandita; - la figura 2a illustra il particolare b di figura 2, secondo una vista ingrandita; - la figura 3a illustra il particolare c di figura 3, secondo una vista ingrandita; - la figura 4a illustra il particolare u di figura 4, secondo una vista ingrandita; - la figura 5a illustra il particolare x di figura 5, secondo una vista ingrandita; - le figure 6a e 6b illustrano rispettivamente il particolare y ed il particolare v di figura 6, secondo altrettante viste ingrandite; Figure 1a illustrates the detail d of Figure 1, according to an enlarged view; figure 2a illustrates detail b of figure 2, according to an enlarged view; figure 3a illustrates detail c of figure 3, according to an enlarged view; - figure 4a illustrates the detail u of figure 4, according to an enlarged view; figure 5a illustrates the detail x of figure 5, according to an enlarged view; - figures 6a and 6b respectively illustrate detail y and detail v of figure 6, according to as many enlarged views;
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e And
- la figura 10a illustra il particolare h di figura 10, secondo una vista ingrandita. - figure 10a illustrates the detail h of figure 10, according to an enlarged view.
Con riferimento alle tavole di disegno allegate, si è indicato con il riferimento (1) un impianto per il fissaggio di un’ottica secondaria (20) in un modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato. With reference to the attached drawing tables, reference (1) indicates a system for fixing a secondary optic (20) in a partially assembled concentrating photovoltaic module (2).
In particolare, il modulo fotovoltaico (2) (a concentrazione) parzialmente assemblato comprende: una carcassa scatolare (21), comprendente un fondo, pareti laterali ed un’apertura superiore (A), opposta al fondo; un’ottica primaria (23), fissata all’interno della carcassa scatolare e provvista di una sede (non visibile dalle figure allegate); una cella fotovoltaica (non visibile dalle figure allegate), fissata all’interno della carcassa scatolare (21) in corrispondenza della sede dell’ottica primaria (23); una lastra di materiale trasparente (22) comprendente una prima superficie (220) ed una seconda superficie (221) contrapposta alla prima superficie (220), la lastra di materiale trasparente (22) essendo posizionabile in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21), per la chiusura della stessa, in modo che la prima superficie (220) risulti affacciata all’ottica primaria (23) e la seconda superficie (221) risulti rivolta verso l’esterno della carcassa scatolare; un’ottica secondaria (20) fissabile alla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22); una sostanza sigillante (non visibile nelle figure), posizionabile lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua l’apertura superiore (A). In particular, the partially assembled photovoltaic module (2) (concentration) comprises: a box-like carcass (21), comprising a bottom, side walls and an upper opening (A), opposite the bottom; a primary optic (23), fixed inside the box-like carcass and provided with a seat (not visible from the attached figures); a photovoltaic cell (not visible from the attached figures), fixed inside the box-shaped casing (21) in correspondence with the primary optics seat (23); a plate of transparent material (22) comprising a first surface (220) and a second surface (221) opposite the first surface (220), the plate of transparent material (22) being positioned in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21), for closing it, so that the first surface (220) faces the primary optic (23) and the second surface (221) faces the outside of the box-shaped casing; a secondary optic (20) that can be fixed to the first surface (220) of the sheet of transparent material (22); a sealing substance (not visible in the figures), which can be positioned along the edge (210) of the box-shaped casing (21) which identifies the upper opening (A).
In altre parole, in questo caso, il fatto che il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione sia parzialmente assemblato significa che l’ottica secondaria (20) non è stata ancora fissata alla lastra di materiale trasparente (22) e che il sigillante non è ancora stato disposto lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua l’apertura superiore (A). In other words, in this case, the fact that the concentrating photovoltaic module (2) is partially assembled means that the secondary optic (20) has not yet been fixed to the transparent material plate (22) and that the sealant is not still been arranged along the edge (210) of the box-shaped casing (21) which identifies the upper opening (A).
In particolare, l’impianto (1) secondo l’invenzione comprende: un telaio (3), per ricevere in appoggio la carcassa scatolare (21) (comprendente, fissate entro la stessa, l’ottica primaria (23) e la cella fotovoltaica); ed una linea di alimentazione (F), per alimentare sul telaio (3) la carcassa scatolare (21). In particular, the plant (1) according to the invention comprises: a frame (3), to support the box-shaped casing (21) (comprising, fixed within it, the primary optic (23) and the photovoltaic cell ); and a feed line (F), to feed the box-shaped casing (21) onto the frame (3).
L’impianto (1) comprende inoltre un elemento ribaltatore (4), solidale al telaio (3), predisposto in modo da: The system (1) also includes a tilting element (4), integral with the frame (3), arranged so as to:
- intercettare e trattenere la seconda superficie (221) della lastra di materiale trasparente (22) posizionata, in una configurazione di appoggio (S), in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21), con la prima superficie (220) affacciata all’ottica primaria (23) (vedasi figura 3 e figura 3A); - intercepting and retaining the second surface (221) of the sheet of transparent material (22) positioned, in a support configuration (S), in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21), with the first surface ( 220) facing the primary optic (23) (see figure 3 and figure 3A);
- consentire il trattenimento ed il ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione di appoggio (S) ad una configurazione ribaltata (T) in cui la prima superficie (220) risulta rivolta verso l’esterno della carcassa scatolare (21) (vedasi figg.4, 5, 4A, 5A); e - allowing the retention and overturning of the transparent material plate (22) from the support configuration (S) to an overturned configuration (T) in which the first surface (220) is turned towards the outside of the box-shaped casing (21) ( see figs 4, 5, 4A, 5A); And
- consentire il trattenimento ed il ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S) (vedasi figg.9, 9A). - allow the holding and overturning of the transparent material plate (22) from the overturned configuration (T) to the support configuration (S) (see figs. 9, 9A).
L’impianto (1) comprende, inoltre, almeno un primo organo manipolatore (6), predisposto per: The plant (1) also includes at least one first manipulator organ (6), designed for:
- prelevare almeno un’ottica secondaria (20) da un magazzino (M1); - take at least one secondary optic (20) from a warehouse (M1);
- applicare mezzi di incollaggio (200) (ad esempio un idoneo nastro biadesivo) sull’ottica secondaria (20) prelevata (vedasi ad esempio fig.10A); - apply gluing means (200) (for example a suitable double-sided tape) on the secondary optics (20) taken (see for example fig.10A);
- fissare l’ottica secondaria (20) sulla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22) nella sua configurazione ribaltata (T) (vedasi ad esempio figg. 7A, 8A) - fix the secondary optic (20) on the first surface (220) of the sheet of transparent material (22) in its overturned configuration (T) (see for example figs. 7A, 8A)
Il fissaggio dell’ottica secondaria (20) sulla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22) è chiaramente consentito dai mezzi di incollaggio (200) sopracitati. The fixing of the secondary optic (20) on the first surface (220) of the sheet of transparent material (22) is clearly allowed by the gluing means (200) mentioned above.
Ulteriormente, l’impianto (1) comprende: mezzi per applicare la sostanza sigillante (70) lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua l’apertura superiore (A) (vedasi in particolare fig.5A), in modo da consentire la sigillatura della carcassa scatolare (21) con la lastra di materiale trasparente (22) a seguito del ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22), e dell’ottica secondaria (20) ad essa fissata, dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S); ed almeno una telecamera (5) disposta in modo da rilevare la posizione effettiva dell’ottica primaria (23) nella carcassa scatolare (21). Furthermore, the plant (1) comprises: means for applying the sealing substance (70) along the edge (210) of the box-shaped casing (21) which identifies the upper opening (A) (see in particular Fig. 5A), in so as to allow the sealing of the box-shaped casing (21) with the sheet of transparent material (22) following the overturning of the sheet of transparent material (22), and of the secondary optic (20) fixed to it, from the overturned configuration (T ) to the support configuration (S); and at least one camera (5) arranged so as to detect the actual position of the primary optic (23) in the box-shaped casing (21).
L’impianto (1) comprende anche mezzi elaboratori (non illustrati e comprendenti ovviamente una memoria) predisposti per: The system (1) also includes processing means (not illustrated and obviously comprising a memory) designed for:
- ricevere dalla telecamera (5) informazioni (cioè dati) concernenti la posizione effettiva dell’ottica primaria (23) rilevata; - receive from the camera (5) information (ie data) concerning the actual position of the primary optic (23) detected;
- calcolare lo scostamento (ovvero l’errore di posizionamento) tra detta posizione effettiva rilevata e la posizione teorica dell’ottica primaria (23) (memorizzata nei mezzi elaboratori) entro la carcassa scatolare (21); - calculate the deviation (i.e. the positioning error) between said actual detected position and the theoretical position of the primary optics (23) (stored in the processing means) within the box-shaped casing (21);
- considerando la posizione teorica dell’ottica secondaria (20) (memorizzata nei mezzi elaboratori) rispetto alla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22) ed il citato scostamento, calcolare la posizione corretta dell’ottica secondaria rispetto alla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22) in modo che, a seguito del ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22), e dell’ottica secondaria (20) ad essa fissata, dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S), l’asse ottico dell’ottica secondaria (20) risulti allineato all’asse ottico dell’ottica primaria (23); e - considering the theoretical position of the secondary optic (20) (stored in the processing means) with respect to the first surface (220) of the sheet of transparent material (22) and the aforementioned deviation, calculate the correct position of the secondary optic with respect to the first surface (220) of the plate of transparent material (22) so that, following the overturning of the plate of transparent material (22), and of the secondary optic (20) fixed to it, from the overturned configuration (T) to the support configuration (S), the optical axis of the secondary optic (20) is aligned with the optical axis of the primary optic (23); And
- comandare il primo organo manipolatore (6) per fissare l’ottica secondaria (20) in corrispondenza della citata posizione corretta. - command the first manipulator organ (6) to fix the secondary optics (20) in correspondence with the aforementioned correct position.
Il primo organo manipolatore (6) è quindi un organo manipolatore ad elevatissima precisione. Con riferimento alle figure allegate, il primo organo manipolatore può comprendere un braccio (61) e mezzi di presa (62), portati dal braccio (61) (si faccia riferimento, ad esempio, a fig.6B). Ulteriormente, può comprendere una telecamera (non illustrata) per rilevare l’effettiva presenza dei mezzi di incollaggio (200) sull’ottica secondaria (20). Inoltre, può essere previsto un dispositivo tastatore (63) (ad esempio ben visibile nelle figure 8A, 6B), sempre portato dal citato braccio (61), per assicurare il fissaggio dell’ottica secondaria (20) disposta sulla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22). The first manipulator member (6) is therefore a very high precision manipulator member. With reference to the attached figures, the first manipulator member can comprise an arm (61) and gripping means (62), carried by the arm (61) (refer, for example, to Fig.6B). Additionally, it may include a camera (not shown) to detect the actual presence of the gluing means (200) on the secondary optics (20). Furthermore, a feeler device (63) can be provided (for example clearly visible in Figures 8A, 6B), again carried by the aforementioned arm (61), to ensure the fixing of the secondary optic (20) arranged on the first surface (220) of the transparent material plate (22).
Anche la posizione della lastra di materiale trasparente (22) (che è, preferibilmente, una lastra di vetro) nelle sue configurazioni di appoggio (S) e ribaltata (T) è ovviamente recepita dai mezzi elaboratori. Also the position of the plate of transparent material (22) (which is preferably a glass plate) in its supporting (S) and overturned (T) configurations is obviously received by the processing means.
Preferibilmente, l’ottica primaria (23) e l’ottica secondaria (20) hanno l’una una conformazione parabolica e l’altra una conformazione iperbolica, e la cella fotovoltaica è del tipo ad elevata efficienza. Preferably, the primary optics (23) and the secondary optics (20) have one a parabolic conformation and the other a hyperbolic conformation, and the photovoltaic cell is of the high efficiency type.
Il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione è ad esempio del tipo ad inseguimento solare. The concentrating photovoltaic module (2) is, for example, of the solar tracking type.
Vantaggiosamente, quindi, l’impianto (1) proposto garantisce il posizionamento corretto dell’ottica secondaria (20) nel modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato, ovvero il posizionamento tale per cui, una volta assemblato (e sigillato) il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione, gli assi ottici dell’ottica secondaria (20) e dell’ottica primaria (23) risultino perfettamente allineati. Tale risultato non poteva invece essere assolutamente garantito in arte nota, in cui il posizionamento dell’ottica secondaria (20) era eseguito manualmente da un operatore. Oltre alle imprecisioni legate ad un’operazione manuale ed ai difetti presenti nella carcassa e lastra di materiale trasparente (ad esempio imperfezioni dei bordi della lastra di materiale trasparente), la causa maggiore di un posizionamento non corretto dell’ottica secondaria era dovuto alle imprecisioni meccaniche di costruzione della carcassa scatolare oltre che al fatto che la lastra di materiale trasparente deve avere un certo gioco rispetto al bordo della carcassa scatolare che definisce l’apertura superiore su cui la lastra di materiale trasparente deve essere disposta. Tale gioco deve essere necessariamente previsto per poter far fronte alle dilatazioni termiche subite dalla lastra di materiale trasparente stessa e dalla sostanza sigillante durante il funzionamento del modulo fotovoltaico medesimo. Pertanto, in arte nota, anche se l’operatore era in grado di fissare le ottiche secondarie secondo una posizione ideale sulla lastra di materiale trasparente, nella maggioranza dei casi tale posizione non risultava essere quella corretta (ovvero ottimale) una volta assemblato il modulo fotovoltaico. Infatti, il posizionamento della lastra di materiale trasparente (con le ottiche secondarie fissate sullo stesso) sull’apertura superiore della carcassa scatolare non poteva essere realizzato con precisione, a causa del gioco necessario tra la lastra di materiale trasparente ed il bordo della carcassa scatolare che ne definisce l’apertura superiore. Advantageously, therefore, the proposed system (1) guarantees the correct positioning of the secondary optic (20) in the partially assembled concentrating photovoltaic module (2), i.e. the positioning such that, once assembled (and sealed) the photovoltaic module (2) at concentration, the optical axes of the secondary optic (20) and of the primary optic (23) are perfectly aligned. However, this result could not be absolutely guaranteed in the known art, in which the positioning of the secondary optics (20) was performed manually by an operator. In addition to the inaccuracies related to a manual operation and the defects present in the carcass and sheet of transparent material (for example imperfections of the edges of the sheet of transparent material), the major cause of incorrect positioning of the secondary optics was due to mechanical inaccuracies of construction of the box-shaped carcass as well as the fact that the plate of transparent material must have a certain clearance with respect to the edge of the box-shaped carcass which defines the upper opening on which the plate of transparent material must be arranged. This play must necessarily be foreseen in order to cope with the thermal expansions suffered by the sheet of transparent material itself and by the sealing substance during the operation of the photovoltaic module itself. Therefore, in the known art, even if the operator was able to fix the secondary optics according to an ideal position on the sheet of transparent material, in most cases this position was not the correct one (i.e. optimal) once the photovoltaic module was assembled. . In fact, the positioning of the sheet of transparent material (with the secondary optics fixed on it) on the upper opening of the box-shaped casing could not be carried out with precision, due to the necessary clearance between the plate of transparent material and the edge of the box-shaped casing which defines the upper opening.
Secondo la preferita forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nelle figure allegate, l’elemento ribaltatore (4) comprende: un albero (40), mobile in rotazione attorno al proprio asse; almeno un braccio (41), portato in modo rigido dall’albero (40); mezzi di presa (42), portati dal citato braccio (41). In particolare, i mezzi di presa (42) (che comprendono, preferibilmente delle ventose assoggettate ad una sorgente di aspirazione) sono in grado di: intercettare e trattenere la seconda superficie (221) della lastra di materiale trasparente (22) quando quest’ultima si trova nella configurazione di appoggio (S); trattenere la lastra di materiale trasparente (22) quando viene ribaltata dalla relativa configurazione di appoggio (S) alla relativa configurazione ribaltata (T); e trattenere la lastra di materiale trasparente (22) quando viene ribaltata dalla relativa configurazione ribaltata (T) nella relativa configurazione di appoggio (S). (vedasi nel dettaglio le figure 3A, 4A, 5A). According to the preferred embodiment of the invention, illustrated in the attached figures, the overturning element (4) comprises: a shaft (40), movable in rotation around its axis; at least one arm (41), carried rigidly by the shaft (40); gripping means (42), carried by the aforementioned arm (41). In particular, the gripping means (42) (which preferably comprise suction cups subjected to a suction source) are capable of: intercepting and retaining the second surface (221) of the sheet of transparent material (22) when the latter it is in the support configuration (S); holding the plate of transparent material (22) when it is overturned from the relative support configuration (S) to the relative overturned configuration (T); and holding the plate of transparent material (22) when it is overturned from the relative overturned configuration (T) into the relative support configuration (S). (see figures 3A, 4A, 5A in detail).
In questa forma di realizzazione, il ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione di appoggio (S) alla configurazione ribaltata (T), e viceversa, è determinato dalla rotazione del braccio (41) portato in rotazione dall’albero (40) (che è in grado di ruotare ad esempio di un angolo pari a 180 gradi). Il fatto che il braccio (41) sia portato in modo rigido dall’albero (40) consente alla lastra di materiale trasparente (22) di essere riportata esattamente nella configurazione di appoggio (S), dalla quale era stata prelevata. In this embodiment, the overturning of the sheet of transparent material (22) from the support configuration (S) to the overturned configuration (T), and vice versa, is determined by the rotation of the arm (41) rotated by the shaft (40 ) (which is able to rotate for example by an angle of 180 degrees). The fact that the arm (41) is carried rigidly by the shaft (40) allows the sheet of transparent material (22) to be returned exactly to the support configuration (S), from which it was taken.
In particolare, nella configurazione di appoggio (S) la lastra di materiale trasparente (22) rimane svincolata per un tempo breve ma sufficiente a far sì che possa assumere una posizione stabile, assecondando eventuali forze (dovute ad esempio alle pareti della carcassa scatolare (21) anche leggermente deformate) che tenderebbero a spostarla successivamente al fissaggio del’ottica secondaria (20) sulla stessa. In particular, in the support configuration (S) the sheet of transparent material (22) remains free for a short time but sufficient to ensure that it can assume a stable position, supporting any forces (due for example to the walls of the box-shaped casing (21). ) even slightly deformed) which would tend to move it after fixing the secondary optic (20) on it.
Ovviamente, possono essere previsti più bracci (41) portati dal medesimo albero (40) (ad esempio due, come illustrato nelle figure). Obviously, several arms (41) carried by the same shaft (40) can be provided (for example two, as illustrated in the figures).
Secondo un’altra variante, non illustrata, l’elemento ribaltatore può essere costituito da un organo manipolatore, opportunamente predisposto per eseguire le operazioni sopra descritte. According to another variant, not shown, the overturning element can be constituted by a manipulator organ, suitably arranged to perform the operations described above.
Secondo la preferita forma di realizzazione illustrata, la telecamera (5) è allineata con l’asse ottico dell’ottica primaria (23) (vedasi fig.7A). According to the preferred embodiment illustrated, the camera (5) is aligned with the optical axis of the primary optics (23) (see fig.7A).
Secondo la preferita forma di realizzazione, l’impianto (1) comprende ulteriormente un secondo organo manipolatore (7) predisposto per prelevare la lastra di materiale trasparente (22) da un magazzino (M2) e posizionarla in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21), nella relativa configurazione di appoggio (S) (vedasi figg.1A, 2A). Nelle figure allegate, il secondo organo manipolatore (7) è disposto affiancato al primo organo manipolatore (6) (vedasi ad esempio figura 1). According to the preferred embodiment, the plant (1) further comprises a second manipulator member (7) arranged to take the sheet of transparent material (22) from a magazine (M2) and position it in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21), in the relative support configuration (S) (see figs 1A, 2A). In the attached figures, the second manipulator member (7) is arranged next to the first manipulator member (6) (see for example Figure 1).
Secondo questa variante, quindi, quando la carcassa scatolare (21) giunge in corrispondenza del telaio (3) mediante la linea di alimentazione (F), è priva della lastra di materiale trasparente (22). Quest’ultima può essere disposta ad esempio in un magazzino (M2) (quest’ultimo rappresentato, per chiarezza, vuoto in fig.5, e pieno di lastre di materiale trasparente (22) ad esempio in fig1A) dove viene prelevata dal secondo organo manipolatore (7) (comprendente ad esempio un braccio (71) e mezzi di presa (72), portati dal braccio (71)) in corrispondenza della relativa seconda superficie (221). According to this variant, therefore, when the box-shaped casing (21) reaches the frame (3) by means of the supply line (F), it is devoid of the plate of transparent material (22). The latter can be arranged for example in a warehouse (M2) (the latter represented, for clarity, empty in fig. 5, and full of plates of transparent material (22) for example in fig 1A) where it is picked up by the second member manipulator (7) (comprising for example an arm (71) and gripping means (72), carried by the arm (71)) at the corresponding second surface (221).
Vantaggiosamente, tale variante evita il danneggiamento e/o la rottura della lastra di materiale trasparente (22) trasportata dalla linea di alimentazione (F) verso il telaio (3). Advantageously, this variant avoids damage and / or breakage of the sheet of transparent material (22) carried by the feeding line (F) towards the frame (3).
La linea di alimentazione (F) può comprendere ad esempio una pluralità di nastri di trasporto. The feed line (F) can comprise for example a plurality of conveyor belts.
Secondo la preferita forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nelle figure, il secondo organo manipolatore (7) comprende i citati mezzi per applicare la sostanza sigillante (70) (ad esempio silicone) lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua la relativa apertura superiore (A). According to the preferred embodiment of the invention, illustrated in the figures, the second manipulator member (7) comprises the aforementioned means for applying the sealing substance (70) (for example silicone) along the edge (210) of the box-shaped carcass (21) which identifies the relative upper opening (A).
L’impianto (1) può comprendere inoltre dei supporti (31) associati al telaio (3) e disposti in modo da supportare ulteriormente la lastra di materiale trasparente (22) quando si trova nella relativa configurazione ribaltata (T). Tali supporti (31) possono essere previsti in ausilio all’elemento ribaltatore (4), che già da sé è in grado di trattenere la lastra di materiale trasparente (22) nella configurazione ribaltata (T). I supporti possono essere costituiti ad esempio da dei riscontri fissati al telaio (3) e dimensionati per riscontrare la seconda superficie (221) della lastra di materiale trasparente (22) quando si trova nella configurazione ribaltata (T), supportandola (vedasi ad esempio fig.4A). The system (1) may also comprise supports (31) associated with the frame (3) and arranged to further support the transparent material sheet (22) when it is in its overturned configuration (T). These supports (31) can be provided as an aid to the overturning element (4), which by itself is able to hold the sheet of transparent material (22) in the overturned configuration (T). The supports can consist, for example, of strikers fixed to the frame (3) and sized to abut the second surface (221) of the sheet of transparent material (22) when it is in the overturned configuration (T), supporting it (see for example fig .4A).
Nel caso in cui il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato comprenda una pluralità di ottiche primarie (23) (ad esempio otto) fissate entro la carcassa scatolare (21) lungo almeno una fila, una pluralità di corrispondenti celle fotovoltaiche fissate ciascuna in corrispondenza di una sede di un’ottica primaria (23), una pluralità di ottiche secondarie (20), allora il telaio (3) può comprendere una slitta (30) (a cui è solidale l’elemento ribaltatore (4)) per ricevere la carcassa scatolare (21) (entro la quale, chiaramente, sono fissate, come sopra specificato, le ottiche primarie (23) e le corrispondenti celle fotovoltaiche). In the event that the partially assembled concentrating photovoltaic module (2) comprises a plurality of primary optics (23) (for example eight) fixed within the box-shaped casing (21) along at least one row, a plurality of corresponding photovoltaic cells each fixed in correspondence to a seat of a primary optic (23), a plurality of secondary optics (20), then the frame (3) can comprise a slide (30) (to which the tilting element (4) is integral) to receive the box-shaped casing (21) (within which, clearly, the primary optics (23) and the corresponding photovoltaic cells are fixed, as specified above).
In questa forma di realizzazione (che è quella illustrata nelle figure), l’impianto (1) comprende ulteriormente una linea di avanzamento (L), comprendente a sua volta: una stazione di ingresso (L1), per ricevere la carcassa scatolare (21) dalla linea di alimentazione (F); una stazione di uscita (L2), per convogliare verso un’linea di uscita (Z) la carcassa scatolare (21) sigillata con la lastra di materiale trasparente (22) e disposta sulla slitta (30). In particolare, la citata slitta (30) è movimentabile a passo lungo la linea di avanzamento (L) in una direzione di avanzamento (E) (indicata con una freccia ad esempio in figura 1) dalla stazione di ingresso (L1) alla stazione di uscita (L2). La linea di avanzamento (L) e la linea di uscita (Z) possono comprendere ciascuna ad esempio una pluralità di nastri di trasporto. In this embodiment (which is the one illustrated in the figures), the plant (1) further comprises a feed line (L), comprising in turn: an inlet station (L1), for receiving the box-shaped casing (21 ) from the power supply line (F); an exit station (L2), to convey the box-shaped casing (21) sealed with the transparent material sheet (22) and placed on the slide (30) towards an exit line (Z). In particular, the aforementioned slide (30) can be moved step by step along the feed line (L) in a feed direction (E) (indicated with an arrow for example in Figure 1) from the entry station (L1) to the feed station. exit (L2). The feed line (L) and the outfeed line (Z) can each comprise, for example, a plurality of conveyor belts.
Vantaggiosamente, questa forma di realizzazione consente al primo organo manipolatore (6) di fissare una ad una le ottiche secondarie (20) sulla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22). A seguito del fissaggio di tutte le ottiche secondarie (20) e del ribaltamento della lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S), il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione è assemblato e può essere evacuato verso una la linea di uscita (Z), per consentire il processamento di un’ulteriore modulo fotovoltaico parzialmente assemblato lungo la linea di avanzamento (L). Advantageously, this embodiment allows the first manipulator member (6) to fix one by one the secondary optics (20) on the first surface (220) of the plate of transparent material (22). Following the fixing of all the secondary optics (20) and the overturning of the sheet of transparent material (22) from the overturned configuration (T) to the support configuration (S), the concentrating photovoltaic module (2) is assembled and can be evacuated towards the exit line (Z), to allow the processing of an additional photovoltaic module partially assembled along the feed line (L).
Preferibilmente, il citato passo è pari all’interasse (ovvero alla distanza) tra gli assi ottici di due ottiche primarie (23) adiacenti entro la carcassa scatolare (21). Preferably, the aforementioned pitch is equal to the center distance (ie the distance) between the optical axes of two adjacent primary optics (23) within the box-shaped casing (21).
Chiaramente, nel caso in cui sia presente anche il secondo organo manipolatore (7) la linea di avanzamento (L) consente ad un modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato di essere processato prima dal secondo organo manipolatore (7) e poi dal primo organo manipolatore (6). Clearly, if the second manipulator organ (7) is also present, the feed line (L) allows a partially assembled concentrating photovoltaic module (2) to be processed first by the second manipulator organ (7) and then by the first manipulator organ (6).
Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, ciascuna ottica primaria (23) fissata entro la carcassa scatolare (21) presenta almeno un riferimento nella rispettiva superficie prossimale al fondo della carcassa scatolare (21) medesima (ovvero la superficie opposta a quella che riceve e riflette i raggi solari, una volta che il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione è in uso). Inoltre, la carcassa scatolare (21) comprende almeno un foro contraffacciato al citato riferimento. Ulteriormente, la telecamera (5) è disposta al disotto della slitta (30); quest’ultima comprende almeno un’apertura passante (300) (vedasi fig.10A), predisposta per consentire alla telecamera (5) di rilevare il suddetto riferimento. In questo modo, la posizione dell’ottica primaria (23) è rilevata in maniera diretta dalla telecamera (5). Ovviamente, può essere prevista una pluralità di aperture passanti (300) nella slitta (30) (come nel caso illustrato in figura 10A), ad esempio pari al numero delle ottiche primarie (23) presenti entro la carcassa scatolare (21). According to an embodiment of the invention, each primary optic (23) fixed within the box-shaped casing (21) has at least one reference in the respective surface proximal to the bottom of the box-shaped casing (21) itself (i.e. the surface opposite to that which receives and reflects the sun's rays once the concentrating photovoltaic module (2) is in use). Furthermore, the box-shaped casing (21) comprises at least one hole facing the aforementioned reference. Furthermore, the video camera (5) is arranged below the slide (30); the latter includes at least one through opening (300) (see fig.10A), designed to allow the camera (5) to detect the aforementioned reference. In this way, the position of the primary optic (23) is detected directly by the camera (5). Obviously, a plurality of through openings (300) can be provided in the slide (30) (as in the case illustrated in Figure 10A), for example equal to the number of primary optics (23) present within the box-shaped casing (21).
Il riferimento (o di riferimenti) può essere ad esempio costituito dai mezzi di centraggio (e fissaggio) descritti nella pubblicazione internazionale WO2013156929 a nome dalla stessa Richiedente. Come descritto nel documento appena citato, tali mezzi di centraggio possono essere costituiti ad esempio da perni, che sporgono (in una variante dell’invenzione) dalla superficie dell’ottica primaria (23) prossimale alla carcassa scatolare (21) (sopra definita). I fori della carcassa scatolare (21) sopra citati in questo caso sono costituiti da opportune sedi, per ricevere i perni. The reference (or references) can for example be constituted by the centering (and fixing) means described in the international publication WO2013156929 in the name of the same Applicant. As described in the document just mentioned, these centering means can consist for example of pins, which protrude (in a variant of the invention) from the surface of the primary optic (23) proximal to the box-shaped casing (21) (defined above). The holes in the box-shaped casing (21) mentioned above in this case consist of suitable seats for receiving the pins.
Vantaggiosamente, nel caso in cui siano già presenti tali mezzi, non vi è necessità di riportare alcun riferimento sull’ottica primaria (23). Advantageously, in the event that such means are already present, there is no need to report any reference on the primary optics (23).
Alternativamente, può essere presente un riferimento (o più riferimenti) previsto esclusivamente per essere rilevato dalla telecamera (5) (ad esempio un riferimento esclusivamente visivo, senza la funzione di fissaggio e centraggio sopra descritta). Alternatively, there may be a reference (or more references) intended exclusively to be detected by the camera (5) (for example an exclusively visual reference, without the fixing and centering function described above).
Secondo un’ulteriore variante, la sede di ciascun’ottica primaria (23) consiste in un foro passante, e ciascun modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato comprende ulteriormente almeno una base di supporto per supportare la cella fotovoltaica con una relativa prima superficie (in modo che la cella fotovoltaica sulla citata prima superficie contraffacci l’ottica secondaria (20) una volta assemblato il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione). In particolare, ciascuna base risulta fissata entro la carcassa scatolare (21) in corrispondenza del foro passante un’ottica primaria (23). Ciascuna base (non visibile nelle figure allegate) comprende, in una rispettiva seconda superficie, opposta alla prima superficie, e sporgente al disotto dell’ottica primaria (23) tramite il foro passante, almeno un riferimento. Inoltre, la carcassa scatolare (21) comprende almeno un foro (non visibile dalle figure allegate) contraffacciato al citato riferimento, e la telecamera (5) risulta disposta al disotto della slitta (30). According to a further variant, the seat of each primary optic (23) consists of a through hole, and each partially assembled concentrating photovoltaic module (2) further comprises at least one support base to support the photovoltaic cell with a relative first surface (so that the photovoltaic cell on the aforementioned first surface counterfeits the secondary optics (20) once the concentrating photovoltaic module (2) has been assembled). In particular, each base is fixed within the box-like carcass (21) in correspondence with the hole passing through a primary optic (23). Each base (not visible in the attached figures) includes, in a respective second surface, opposite the first surface, and protruding below the primary optic (23) through the through hole, at least one reference. Furthermore, the box-shaped casing (21) comprises at least one hole (not visible from the attached figures) facing the aforementioned reference, and the television camera (5) is arranged below the slide (30).
Inoltre, la citata slitta (30) comprende almeno un’apertura passante (300), predisposta per consentire alla telecamera (5) di rilevare il suddetto riferimento. In questo modo, la posizione dell’ottica primaria (23) è individuata in maniera indiretta a partire dalla posizione della base di supporto rilevata tramite il riferimento (della quale base di supporto si conosce ovviamente il posizionamento). Anche in questo caso, può essere prevista una pluralità di aperture passanti (300) nella slitta (30). Furthermore, the aforementioned slide (30) includes at least one through opening (300), designed to allow the camera (5) to detect the aforementioned reference. In this way, the position of the primary optic (23) is identified indirectly starting from the position of the support base detected through the reference (the positioning of which support base is obviously known). Also in this case, a plurality of through openings (300) can be provided in the slide (30).
Ad esempio, può essere presente un elemento sporgente (ad esempio un perno) previsto nella seconda superficie della base di supporto (ad esempio centralmente alla stessa). For example, there may be a protruding element (for example a pin) provided in the second surface of the support base (for example centrally therewith).
Secondo la preferita forma di realizzazione, la telecamera (5) risulta allineata con tale riferimento della base di supporto. According to the preferred embodiment, the camera (5) is aligned with this reference of the support base.
Vantaggiosamente, nelle ultime due forme di realizzazione appena descritte il fatto che la telecamera (5) sia disposta al disotto della slitta (30) fa sì che si evitino problematici giochi di luci e di riflessi che si avrebbero se la telecamera (5) fosse disposta al disopra della slitta (30) (a causa del fatto che sono presenti sistemi ottici altamente riflettenti). La telecamera (5), con l’accorgimento descritto in queste due ultime varianti, quindi, riesce a rilevare la posizione di ciascuna ottica primaria (23) in modo particolarmente preciso. Advantageously, in the last two embodiments just described, the fact that the camera (5) is arranged below the slide (30) prevents problematic plays of light and reflections that would occur if the camera (5) were arranged above the slide (30) (due to the fact that highly reflective optical systems are present). The camera (5), with the device described in these last two variants, therefore, is able to detect the position of each primary optic (23) in a particularly precise way.
Inoltre, in questo modo il rendimento di ciascuna cella fotovoltaico è quello massimo, infatti, non vi è alcun interferenza tra il riferimento e la superficie riflettente (cioè quella predisposta per ricevere e riflettere i raggi solari una volta che il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione è in uso) dell’ottica primaria (23): prevedere un riferimento in corrispondenza della superficie riflettente significherebbe chiaramente diminuire il rendimento della corrispondente cella fotovoltaica, e quindi il rendimento complessivo del modulo fotovoltaico (2) a concentrazione. Furthermore, in this way the yield of each photovoltaic cell is the maximum, in fact, there is no interference between the reference and the reflecting surface (i.e. the one set up to receive and reflect the sun's rays once the photovoltaic module (2) a concentration is in use) of the primary optic (23): providing a reference at the reflecting surface would clearly mean decreasing the yield of the corresponding photovoltaic cell, and therefore the overall yield of the concentrating photovoltaic module (2).
Le due varianti sopradescritte possono essere allo stesso modo previste con il telaio (3) fisso in luogo della slitta (30) (con una sola ottica primaria (23) ed una sola ottica secondaria (20). The two variants described above can be provided in the same way with the frame (3) fixed in place of the slide (30) (with a single primary optic (23) and a single secondary optic (20).
Nelle figure allegate, il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato comprende inoltre un dispositivo per il convogliamento dei raggi solari (8) dall’ottica secondaria (20) alla cella fotovoltaica, fissato entro la carcassa scatolare (21), per consentire a quest’ultima di ricevere la maggiore quantità possibile di raggi solari (visibile in modo chiaro ad esempio nelle figure 4A e 5A). L’invenzione attiene ulteriormente ad un metodo per il fissaggio di un’ottica secondaria (20) in un modulo fotovoltaico (2) parzialmente assemblato. Come già detto, quest’ultimo comprende: una carcassa scatolare (21), comprendente un fondo, pareti laterali ed un’apertura superiore (A), opposta al fondo; un’ottica primaria (23), fissata all’interno della carcassa scatolare (21) e provvista di una sede; una cella fotovoltaica (non visibile dalle figure), fissata all’interno della carcassa scatolare in corrispondenza della sede dell’ottica primaria (23); una lastra di materiale trasparente (22) comprendente una prima superficie (220) ed una seconda superficie (221) contrapposta alla prima superficie (220), posizionabile in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21), per la chiusura della stessa, in modo che la prima superficie (220) risulti affacciata all’ottica primaria (23) e la seconda superficie (221) risulti rivolta verso l’esterno della carcassa scatolare; un’ottica (20) secondaria fissabile alla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22); una sostanza sigillante, posizionabile lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua l’apertura superiore (A); In the attached figures, the partially assembled concentrating photovoltaic module (2) also comprises a device for conveying the sun's rays (8) from the secondary optic (20) to the photovoltaic cell, fixed within the box-like casing (21), to allow the latter to receive the greatest possible quantity of solar rays (clearly visible for example in Figures 4A and 5A). The invention further relates to a method for fixing a secondary optic (20) in a partially assembled photovoltaic module (2). As already mentioned, the latter includes: a box-like carcass (21), comprising a bottom, side walls and an upper opening (A), opposite the bottom; a primary optic (23), fixed inside the box-shaped casing (21) and provided with a seat; a photovoltaic cell (not visible from the figures), fixed inside the box-like casing at the primary optics seat (23); a plate of transparent material (22) comprising a first surface (220) and a second surface (221) opposite the first surface (220), which can be positioned in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21), for closing of the same, so that the first surface (220) faces the primary optic (23) and the second surface (221) faces the outside of the box-shaped casing; a secondary optic (20) that can be fixed to the first surface (220) of the sheet of transparent material (22); a sealing substance, which can be positioned along the edge (210) of the box-shaped carcass (21) which identifies the upper opening (A);
In particolare, il metodo comprende le fasi di: In particular, the method includes the steps of:
a) alimentare la carcassa scatolare (21), entro la quale sono fissate l’ottica primaria (23) e la cella fotovoltaica, ad una stazione operativa; a) feed the box-shaped casing (21), within which the primary optics (23) and the photovoltaic cell are fixed, to an operating station;
b) posizionare la lastra di materiale trasparente (22) in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21) in una configurazione di appoggio (S), con la prima superficie (220) affacciata all’ottica primaria (23) (vedasi figg.2, 2A); b) position the sheet of transparent material (22) in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21) in a support configuration (S), with the first surface (220) facing the primary optic (23) (see figs. 2, 2A);
c) a seguito delle fasi a) e b), intercettare e trattenere la seconda superficie (221) della lastra di materiale trasparente (22) nella configurazione di appoggio (S) (vedasi figg.3, 3A); c) following steps a) and b), intercepting and holding the second surface (221) of the sheet of transparent material (22) in the supporting configuration (S) (see figs. 3, 3A);
d) ribaltare la lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione di appoggio (S) ad una configurazione ribaltata (T) in cui la relativa prima superficie (220) risulta rivolta verso l’esterno della carcassa scatolare (21) (vedasi fig.4A); d) overturning the sheet of transparent material (22) from the support configuration (S) to an overturned configuration (T) in which the relative first surface (220) is turned towards the outside of the box-shaped casing (21) (see fig. 4A);
e) applicare una sostanza sigillante lungo il bordo (210) della carcassa scatolare (21) che individua l’apertura superiore (A) (vedasi fig.5A); e) apply a sealing substance along the edge (210) of the box-shaped casing (21) which identifies the upper opening (A) (see fig.5A);
f) rilevare la posizione effettiva dell’ottica primaria (23) entro la carcassa scatolare (21); f) detect the actual position of the primary optic (23) within the box-shaped casing (21);
g) calcolare lo scostamento tra detta posizione effettiva rilevata e la posizione teorica (nota) dell’ottica primaria (23) entro la carcassa scatolare (21); g) calculate the deviation between said actual detected position and the theoretical (known) position of the primary optic (23) within the box-shaped casing (21);
h) calcolare, considerando la posizione teorica dell’ottica secondaria (20) (nota) ed il citato scostamento, la posizione corretta dell’ottica secondaria rispetto alla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22) in modo che, una volta ribaltata la lastra di materiale trasparente (22) e l’ottica secondaria (20) ad essa fissata dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S), l’asse ottico dell’ottica secondaria (20) risulti allineato all’asse ottico dell’ottica primaria (23); h) calculate, considering the theoretical position of the secondary optic (20) (known) and the aforementioned deviation, the correct position of the secondary optic with respect to the first surface (220) of the sheet of transparent material (22) so that a the sheet of transparent material (22) and the secondary optic (20) fixed to it from the overturned configuration (T) to the support configuration (S) have been overturned, the optical axis of the secondary optic (20) is aligned with the optical axis of the primary optics (23);
i) applicare mezzi di incollaggio (200) sull’ottica secondaria (20) e fissare l’ottica secondaria (20) in corrispondenza della citata posizione corretta (vedasi fig.6B); i) apply gluing means (200) on the secondary optic (20) and fix the secondary optic (20) in correspondence with the aforementioned correct position (see fig.6B);
e successivamente alle fasi suddette, la fase di: and after the aforementioned phases, the phase of:
j) ribaltare la lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S) (vedasi fig.9A). j) overturn the sheet of transparent material (22) from the overturned configuration (T) to the support configuration (S) (see fig.9A).
Quest’ultima fase consente la sigillatura della carcassa scatolare (21) con la lastra di materiale trasparente (22), ovvero consente l’assemblaggio del modulo fotovoltaico (2) a concentrazione. This last phase allows the sealing of the box-shaped casing (21) with the transparent material plate (22), or allows the assembly of the concentrated photovoltaic module (2).
Con il metodo proposto con la presente invenzione, quindi, è possibile garantire il corretto posizionamento di un’ottica secondaria (20) in un modulo fotovoltaico (2) a concentrazione parzialmente assemblato. Per corretto posizionamento si intende il posizionamento tale per cui, una volta assemblato completamente il modulo fotovoltaico (2) a concentrazione, l’asse ottico dell’ottica secondaria (20) risulti allineato all’asse ottico dell’ottica primaria (23). In altre parole viene garantita la massima efficienza di ciascuna cella fotovoltaica disposta all’interno della carcassa scatolare (21), e quindi del modulo fotovoltaico (2) a concentrazione nel suo complesso. With the method proposed with the present invention, therefore, it is possible to ensure the correct positioning of a secondary optic (20) in a partially assembled concentrating photovoltaic module (2). Correct positioning means positioning such that, once the concentration photovoltaic module (2) has been completely assembled, the optical axis of the secondary optics (20) is aligned with the optical axis of the primary optics (23). In other words, the maximum efficiency of each photovoltaic cell arranged inside the box-like casing (21) is guaranteed, and therefore of the concentration photovoltaic module (2) as a whole.
Secondo la preferita forma di realizzazione dell’invenzione, la citata fase di posizionare la lastra di materiale trasparente (22) in corrispondenza dell’apertura superiore (A) della carcassa scatolare (21) è eseguita successivamente alla citata fase di alimentare la carcassa scatolare (21), entro la quale sono fissate l’ottica primaria (23) e la cella fotovoltaica, ad una stazione operativa. Tale forma di realizzazione evita possibili danneggiamenti della lastra di materiale trasparente (22) durante la relativa alimentazione verso la stazione operativa. According to the preferred embodiment of the invention, the aforementioned step of positioning the plate of transparent material (22) in correspondence with the upper opening (A) of the box-shaped casing (21) is carried out after the aforementioned step of feeding the box-shaped casing ( 21), within which the primary optic (23) and the photovoltaic cell are fixed to an operating station. This embodiment avoids possible damage to the sheet of transparent material (22) during its feeding towards the operating station.
Chiaramente, il metodo descritto può essere eseguito anche in presenza di una pluralità di ottiche primarie (23) entro la carcassa scatolare (21), una pluralità di celle fotovoltaiche ed una pluralità di corrispondenti ottiche secondarie (20). In quest’ultimo caso, la fase di ribaltare la lastra di materiale trasparente (22) dalla configurazione ribaltata (T) alla configurazione di appoggio (S) viene eseguita quando tutte le ottiche secondarie (20) sono state fissate sulla prima superficie (220) della lastra di materiale trasparente (22). Clearly, the described method can also be performed in the presence of a plurality of primary optics (23) within the box-shaped casing (21), a plurality of photovoltaic cells and a plurality of corresponding secondary optics (20). In the latter case, the step of overturning the sheet of transparent material (22) from the overturned configuration (T) to the support configuration (S) is performed when all the secondary optics (20) have been fixed on the first surface (220) of the transparent material plate (22).
Il metodo sopradescritto può essere attuato ad esempio con l’impianto (1) sopradescritto, o con un qualsiasi altro impianto o sistema in grado di eseguire le fasi sopraelencate. The method described above can be implemented for example with the plant (1) described above, or with any other plant or system capable of performing the steps listed above.
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-
2014
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Patent Citations (2)
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