ITFI20120056A1 - "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra" - Google Patents

"serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra" Download PDF

Info

Publication number
ITFI20120056A1
ITFI20120056A1 IT000056A ITFI20120056A ITFI20120056A1 IT FI20120056 A1 ITFI20120056 A1 IT FI20120056A1 IT 000056 A IT000056 A IT 000056A IT FI20120056 A ITFI20120056 A IT FI20120056A IT FI20120056 A1 ITFI20120056 A1 IT FI20120056A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
greenhouse
roof
photovoltaic module
tilting
photovoltaic
Prior art date
Application number
IT000056A
Other languages
English (en)
Inventor
Massimo Cardelli
Original Assignee
Artigianfer Di Virgilio Cardelli S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Artigianfer Di Virgilio Cardelli S R L filed Critical Artigianfer Di Virgilio Cardelli S R L
Priority to IT000056A priority Critical patent/ITFI20120056A1/it
Priority to MA37353A priority patent/MA37353B1/fr
Priority to EP13720072.1A priority patent/EP2825021B1/en
Priority to PCT/IB2013/051982 priority patent/WO2013136276A1/en
Priority to ES13720072.1T priority patent/ES2575020T3/es
Publication of ITFI20120056A1 publication Critical patent/ITFI20120056A1/it

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243Collecting solar energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/241Arrangement of opening or closing systems for windows and ventilation panels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Description

“SERRA E SISTEMA PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E LA
COLTIVAZIONE IN SERRAâ€
DESCRIZIONE
Campo tecnico
La presente invenzione riguarda il settore della produzione di serre per coltivazione e più in particolare forma oggetto dell’invenzione sia una serra in grado di produrre energia elettrica, sia un sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra.
Stato della tecnica
Come à ̈ noto, la coltivazione in serra à ̈ nota da centinaia di anni. Attualmente, le tipologie di serre più utilizzate prevedono costruzioni i cui tetti presentano lastre in vetro, lastre in materia plastica o coperture in film di materia plastica, ovviamente tutti in grado di far passare la luce del sole.
Le serre possono essere a singola navata, ovvero vi à ̈ un unico spazio centrale compreso tra i pilastri laterali di sostegno (generalmente in travatura metallica) della struttura del tetto, oppure a più navate affiancate tra loro, in cui due navate adiacenti presentano su un lato comuni pilastri laterali di sostegno.
Il tetto di una navata può essere formato da falde piane inclinate contrapposte rispetto al colmo del tetto, generalmente in lastre di vetro o di materia plastica, od anche da strutture ondulate a botte, tipicamente in film di materia plastica. Una navata può comprendere un unico colmo con due sole falde spioventi contrapposte (o un’unica volta a botte) o più colmi allineati parallelamente tra loro.
Per consentire l’aerazione della serra dall’alto, alcune tipologie presentano delle falde con proprie porzioni basculanti tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura.
Negli ultimi anni, in considerazione del fatto che le serre sono edificate in zone climatologicamente soggette a costante esposizione al sole, alle serre sono stati associati moduli (o pannelli) fotovoltaici, in modo tale da produrre corrente elettrica sia per uso proprio della serra, sia per realizzare un surplus tale da essere veicolato verso altre utenze.
Una configurazione di serra con moduli fotovoltaici prevede tetti a spiovente in cui una falda à ̈ apribile per l’aerazione della serra, mentre la contrapposta falda inclinata rispetto al colmo del tetto à ̈ fissa e porta i moduli fotovoltaici.
Al fine di ottimizzare la resa dei pannelli fotovoltaici, tali serre vengono posizionate con l’asse di sviluppo della navata allineata sull’asse est-ovest, con le falde inclinate che portano i moduli fotovoltaici che risultano pertanto orientate a sud. Moduli con orientazione differente avrebbero una resa non accettabile.
Questa configurazione di serra presenta però problemi in termini di resa di coltivazione. Infatti, la particolare orientazione della serra e la presenza dei moduli fotovoltaici crea all’interno della serra delle consistenti zone d’ombra che si concentrano perlopiù su una determinata porzione dell’area coperta; in tale area la coltivazione può presentare effettive difficoltà in ragione del tipo di coltura e del luogo di edificazione della serra. Ovviamente, l’ombra varia in funzione della stagione.
Inoltre, dal punto di vista progettuale, nel caso di serre multi-navata o a più colmi, l’apertura di sportelli basculanti sulle falde contrapposte rispetto a quelle con moduli fotovoltaici risulta limitata in quanto una posizione di ampia apertura creerebbe, in certi momenti della giornata, delle ombre sui moduli fotovoltaici di un colmo adiacente, abbassandone il rendimento.
Scopo e sommario dell’invenzione
Compito della presente invenzione à ̈ quello di risolvere gli inconvenienti associati alle serre di tipo noto che utilizzano moduli fotovoltaici.
All’interno del compito ora esposto, importante scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a punto una serra con moduli fotovoltaici che sia in grado di ottimizzare il rendimento dei moduli fotovoltaici e il rendimento della coltivazione della serra.
Questi ed altri scopi, che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti con una serra secondo quanto riportato alla successiva rivendicazione 1 e con un sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra come alla rivendicazione 13.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di esecuzione preferita ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle allegate tavole di disegni, in cui
la figura 1 rappresenta una vista schematica frontale di una serra secondo l’invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista schematica di una serra a due navate secondo l’invenzione;
la figura 3 mostra una serra a due navate secondo l’invenzione, in differenti momenti della giornata.
Descrizione dettagliata di una forma realizzativa dell'invenzione
Con riferimento alle figure precedentemente citate, un esempio di serra ad una navata secondo l’invenzione à ̈ indicata complessivamente con il numero 10. Essa presenta una struttura di supporto 11 per un tetto a spiovente. La struttura del tetto comprende un’intelaiatura 12 che supporta due falde inclinate 13 (per comodità di esposizione, una delle due falde e gli elementi ad essa corrispondenti verranno talvolta indicati con il segno d’apice quando à ̈ utile distinguere le due falde in modo evidente), contrapposte rispetto al colmo longitudinale del tetto 14.
In questo esempio, le due falde contrapposte 13 (13’) presentano, nelle rispettive zone a ridosso del colmo del tetto 14, ovvero le zone più alte delle falde, due rispettive parti apribili 13A (13A’) per consentire l’aerazione della serra (in pratica, nel caso di falde inclinate per colmo si intende l’asse o la zona assiale a cui concorrono le due contrapposte falde inclinate). In particolare Tali parti sono basculanti rispetto a rispettivi assi di cerniera X (X’) paralleli allo sviluppo longitudinale del colmo del tetto, e preferibilmente sono incernierati su un proprio lato. In pratica tali parti 13A sono due contrapposti sportelli di aerazione che presentano la medesima posizione longitudinale lungo il colmo del tetto.
E’ da notare che nelle figure à ̈ mostrata solamente la vista frontale della serra mentre non à ̈ visibile il suo sviluppo longitudinale. E’ evidente che tale sviluppo potrà presentare la lunghezza più opportuna in funzione della quantità di terreno che si deve coprire per la coltivazione. Le parti basculanti 13A mostrate nella figura sono due, ovvero quelle contrapposte visibili nella vista frontale; va da sé che lungo lo sviluppo longitudinale del tetto, su ciascuna falda, saranno preferibilmente presenti una pluralità di parti apribili allineate longitudinalmente tra loro (disposte tra loro in modo contiguo o distanziate tra loro lungo lo sviluppo longitudinale, a seconda delle necessità).
Le rispettive parti inferiori 13B (13B’) delle falde inclinate 13 sono fisse alla struttura del tetto 12. Pertanto su una falda del tetto, partendo dal colmo 14 vi sarà prima una parte o sportello basculante 13A, apribile da una posizione di chiusura ad una posizione di massima apertura per consentire l’aerazione della serra, e quindi una parte fissa 13B.
Secondo l’invenzione, sulla parte basculante 13A (13A’) à ̈ montato un modulo o pannello fotovoltaico 15 (15’) (o più moduli, a seconda delle dimensioni e tipologie) operativamente collegato con rispettivi mezzi di gestione dell’energia elettrica (come ad esempio inverter ecc. non mostrati nelle figure). La parte fissa 13B della falda 13 à ̈ invece in materiale tale da far passare la luce del sole secondo la funzione tipica della serra e comprende ad esempio una lastra (o più lastre) di vetro o di materia plastica (ma anche altri materiali o supporti sono possibili).
Il tetto, quando gli sportelli basculanti 13A sono in chiusura, à ̈ sostanzialmente a tenuta di pioggia, ovvero tra le varie parti del tetto sono presenti guarnizioni e/o canaline di scolo e/o raccolta dell’acqua piovana.
Il movimento rotatorio delle parti basculanti 13A del tetto avviene ad esempio mediante mezzi automatici 16 (16’), ovvero opportuni attuatori come ad esempio un motore elettrico fissato alla struttura del tetto e associato ad un sistema 16B (16B’) pignone-cremagliera o madrevite-vite senza fine ed in cui ad esempio un estremo della cremagliera o della la vite senza fine à ̈ operativamente connessa, ad esempio mediante opportuno giunto, alla parte basculante 13A.
La serra à ̈ pertanto dotata di moduli fotovoltaici 15 che si muovono con gli sportelli di aerazione del tetto 13A. In questo esempio i moduli fotovoltaici sono fissati sulle parti basculanti 13A. In altre forme realizzative, essi possono oppure essere integrati in questi, ovvero costituirne struttura essi stessi. E’ prevista anche la possibilità di utilizzo di moduli fotovoltaici di tipo tale da far passare la luce (i cosiddetti vetri fotovoltaici) che formano le lastra degli sportelli basculanti.
Gli sportelli 13A e quindi i moduli fotovoltaici 15, possono essere mossi a seguire l’andamento del sole durante la giornata, mantenendo così, all’occorrenza, la migliore inclinazione nei confronti dei raggi solari a massimizzare il rendimento di trasformazione dell’energia solare in energia elettrica e, al contempo, consentendo l’aeramento della serra. Gli sportelli basculanti risultano pertanto dei veri e propri “inseguitori solari†.
La serra à ̈ dotata di un sistema elettronico 17 di gestione del movimento della parti 13A di tetto basculanti dotate dei moduli fotovoltaici 15; tale sistema elettronico di gestione del movimento prevede la valutazione di almeno uno dei parametri ambientali e/o temporali e/o geografici, e quindi la serra comprende rispettivi mezzi di rilevazione dei parametri (sensori di temperatura, umidità ecc., di per sé di tipo noto) compresi nel seguente gruppo: velocità del vento, direzione del vento, presenza di pioggia, temperatura entro la serra, temperatura all’esterno della serra, umidità entro la serra, umidità all’esterno della serra, giorno del calendario, ora, temperatura misurata sulla superficie del modulo fotovoltaico, irraggiamento esterno, orientamento dell’asse della serra, latitudine della serra, longitudine della serra.
Saranno presenti ad esempio uno o più dei seguenti mezzi sensori: sensore di umidità interna alla serra 17A, sensore di temperatura interna alla serra 17B, sensore di intensità e direzione del vento 17C esterno alla serra, sensore di temperatura esterna alla serra 17D, sensore di umidità esterna alla serra 17E, sensore di pioggia 17F.
Il funzionamento del sistema può avvenire secondo una modalità manuale o automatica.
Il funzionamento manuale prevede l’azionamento dei mezzi di movimentazione all’occorrenza. In tal caso gli spostamenti dei moduli/sportelli sono attuabili da una consolle 17G disponibile all’operatore indipendentemente dalla posizione del sole nel cielo.
Il funzionamento in automatico prevede che la regolazione dell’inclinazione degli sportelli-moduli fotovoltaici 13A-15 avvenga in considerazione della posizione del sole nel cielo, ad esempio mediante l’implementazione di un algoritmo che si basa sul calcolo dell’angolo solare alla latitudine e longitudine del luogo dove à ̈ edificata la serra e, ovviamente la data e l’ora (orologio astronomico), nonché l’orientamento della serra. Questi dati sono impostabili dall’operatore all’interno del sistema di gestione, ad esempio mediante consolle 18 o interfaccia PC, eventualmente anche da remoto.
Vantaggiosamente, il funzionamento in automatico prevede il movimento degli sportelli-moduli fotovoltaici 13A-15 sulla base della combinazione di uno o più dei parametri sopra indicati. Ad esempio gli sportelli-moduli 13A-15 sono ruotati sulla base dell’orientamento del sole come sopra spiegato ma in combinazione con la rilevazione del tasso di umidità o di temperatura presenti nella serra. Si pensi ad esempio al caso in cui si preferisca prediligere le ottimali condizioni ambientali di coltura rispetto all’ottimale irraggiamento solare sui moduli fotovoltaici. In tal caso se si rileva un tasso di umidità eccessivo o una temperatura eccessiva nella serra, sarà necessario aumentare l’inclinazione degli sportelli per favorire la ventilazione all’interno della serra anche se questi erano orientati in modo ottimale per quanto riguarda il rendimento fotovoltaico.
Come detto, i parametri ambientali possono includere anche temperatura e umidità esterna alla serra.
La presenza di sensori del vento (intensità e direzione) 17C risulta particolarmente vantaggiosa, in quanto consentono di variare l’inclinazione degli sportelli/moduli 13A-15 sulla base di preordinati valori di soglia evitando così problematiche di eccessivi carichi applicati agli sportelli stessi dalla forza del vento. La presenza dei mezzi sensori di rilevazione della velocità del vento risultano pertanto degli opportuni mezzi che garantiscono alla serra una maggior sicurezza ed anche una vita d’esercizio più lunga nonché interventi straordinari di manutenzione meno frequenti.
Va da sé che la direzione e la quantità del vento possono, in alcune modalità di implementazione dell’algoritmo di gestione del sistema 17, essere utilizzati anche per calcolare la quantità d’aria necessaria al ricambio dell’aria nel la serre in caso di eccessiva umidità.
La presenza di sensori di pioggia 17F consente di chiudere gli sportelli nel caso sia necessario proteggere le colture. In generale, la vantaggiosa logica di funzionamento del sistema elettronico di gestione del movimento degli sportelli/moduli fotovoltaici prevede l’impostazione della posizione geografica della serra (longitudine, latitudine, orientamento dell’asse longitudinale della serra) e l’impostazione delle richieste di temperatura e umidità in serra (eventualmente anche correlate all’ora del giorno e al periodo dell’anno); quindi durante il funzionamento della serra vengono rilevate almeno la temperatura e l’umidità nella serra e avviene il confronto tra i parametri rilevati ed i parametri impostati e viene definita una richiesta delle posizioni dei due sportelli/moduli delle falde contrapposte sulla base di tale confronto; vi à ̈ un controllo dell’orologio astronomico (ovvero della posizione del sole a quel giorno e ora) e viene definita una richiesta di posizione ottimale per gli sportelli-moduli fotovoltaici sulla base dell’orologio astronomico; viene verificata l’intensità e la direzione del vento e l’eventuale presenza di pioggia e viene eventualmente definita una richiesta di un particolare posizionamento degli sportelli, ad esempio a chiudere nel caso di pioggia o abbassare in caso di vento; sulla base di tutte le suddette richieste, il sistema elettronico elabora, sulla base di un programma implementato nel sistema, la voluta posizione dei pannelli ed invia comandi agli attuatori di movimentazione degli due sportelli-moduli fotovoltaici 13A-15 e 13A’-15’delle due falde contrapposte.
Opportunamente, i due sportelli-moduli 13A-15 e 13A’-15’ relativi al medesimo colmo 14 di tetto 13 si muoveranno, per almeno parte del loro percorso, preferibilmente in modo sincrono, rimanendo per lo più paralleli l’uno all’altro per consentire ai raggi solari di colpire i moduli con la medesima inclinazione ottimale o voluta. Ciò ovviamente non vale per la fase iniziale in cui gli sportelli sono entrambi chiusi sul tetto e per i momenti della giornata (alba e tramonto) in cui i raggi solari sono molto bassi, momenti in cui gli sportelli possono rimanere entrambi chiusi) . Pertanto, preferibilmente, ciascun sportello-modulo fotovoltaico 13A-15 viene movimentato tra due posizioni, una posizione in cui à ̈ chiuso e una seconda posizione in cui à ̈ aperto ed inclinato parallelamente all’altro sportello-modulo 13A’-15’ del colmo (ovvero quello disposto frontalmente secondo una direzione ortogonale allo sviluppo longitudinale della serra) in posizione di chiusura ovvero parallelo all’altra falda del tetto. Il funzionamento ad inseguimento solare à ̈ mostrato ad esempio in figura 3.
L’esempio di figura 1 à ̈ relativo ad una serra ad unica navata. In figura 2 à ̈ mostrato il caso di una serra a due navate, in pratica due navate come in figura 1 affiancate, con comuni pilastri laterali di sostegno della struttura del tetto in corrispondenza del lato comune. In generale l’invenzione prevede anche il caso di serre a multi-navata.
Negli esempi riportati, gli sportelli basculanti con i moduli fotovoltaici sono stati posizionati a ridosso del colmo del tetto. In altre forme realizzative, tali parti basculanti con moduli potranno essere localizzate in altre posizioni del tetto. Sempre secondo l’invenzione, la navata o le navate potranno avere un unico colmo o più colmi a seconda delle necessità, senza peraltro uscire dal concetto inventivo. Ancora, anche la forma del tetto potrà essere differente da quella a falde piano inclinate, ad esempio il tetto (od una sua porzione) potrebbe essere del tipo a botte e la parte basculante portante il modulo fotovoltaico potrebbe essere curva.
Opportunamente, grazie al fatto di utilizzare gli sportelli di aerazione come inseguitori solari su cui disporre (o integrare) i moduli fotovoltaici, la serra può essere convenientemente disposta con orientazione (ovvero con asse di sviluppo delle navate) nord-sud, orientazione che risulta, dal punto di vista della coltivazione, particolarmente vantaggioso. Infatti, con tale orientazione, i moduli fotovoltaici non sono orientati nel modo ottimale tradizionale, ma il fatto di poterli muovere ad inseguire il sole consente di recuperare ed anche di superare, il divario energetico con il caso ad orientamento tradizionale. Pertanto, con tale configurazione, si ottiene un migliorato effetto di coltivazione ed un migliorato od equivalente rendimento nella produzione di energia elettrica. Pertanto, forma oggetto dell’invenzione anche un sistema per produrre energia elettrica e coltivare in serra, che comprende una serra con sportelli basculanti in cui sono integrati i moduli fotovoltaici ed in cui l’asse della serra à ̈ diretto sostanzialmente secondo la direzione sud-nord.
Nel caso di navate con falde piane inclinate contrapposte rispetto al colmo del tetto (o a più colmi), il fatto di utilizzare sportelli basculanti con integrati moduli fotovoltaici sulle parti più alte delle falde del tetto, fa si che l’ombra dei moduli fotovoltaici sul tetto della navata contigua risulti molto contenuta. Tale risultato à ̈ preferibilmente raggiunto con un’inclinazione delle falde compresa tra 14° e 30° rispetto all’orizzontale e più preferibilmente, compresa tra 20° e 25°. Ed ancor più preferibilmente con un’inclinazione delle falde circa pari a 22°, così come illustrato in figura 2 (angolo k); a questo riguardo, sempre in tale figura à ̈ visibile il fatto che l’angolo h tra l’orizzontale e la retta che unisce il bordo superiore 15’A di uno sportello/modulo 15’ in posizione di massima apertura (in relazione all’irraggiamento solare) e il bordo inferiore 15A dello sportello/modulo 15 di una falda contigua 13 di una navata adiacente 100, in posizione di chiusura, à ̈ preferibilmente pari a circa 15°. Tale retta f indica in pratica la massima ombra realizzata da uno sportello/modulo in posizione di massima apertura sulla parte di falda 13B preposta al passaggio di luce. Il limite di 15° à ̈ particolarmente vantaggioso, in pratica la massima ombra la si ha solo al tramonto (caso di figura 2, tramonto a ovest) e all’alba (caso con sole disposto in modo speculare, alba a est) quando la serra à ̈ disposta con asse longitudinale (ovvero, con riferimento alle figure, ortogonale al piano del foglio con le figure, ovvero parallelo allo sviluppo del colmo del tetto) orientato secondo la direzione nord-sud. Ovviamente variazioni di tale orientazione nord-sud compresi tra più o meno 30° sono ritenuti rientrare nel caso di orientazione nord-sud.
Secondo una forma realizzativa, data a titolo d’esempio e pertanto non limitativo dell’invenzione, il rapporto tra altezza “P†dei pilastri laterali 11A di una navata e la larghezza †L†della navata stessa à ̈ vantaggiosamente compreso tra 0,3 e 0,5 à ̈ più preferibilmente pari a circa 0,42. Deve comunque intendersi che l’invenzione à ̈ applicabile a serre con rapporti di forma differenti da quelli indicati.
In figura 3 à ̈ mostrato il caso di una serra a singola navata (ma il concetto à ̈ analogo al multi-navata) con asse di serra orientato secondo la direzione nord-sud, con gli sportelli-moduli fotovoltaici 13A-15 che si muovono ad inseguire il sole. In figura 3a à ̈ mostrato il caso del momento notturno esubito dopo l’ba, in cui gli sportelli 13A sono in posizione di chiusura (i raggi del sole sono assenti o molto bassi, inferiori a 15° sull’orizzontale), in ragione di una mancanza di convenienza nel tenere i due sportelli-moduli paralleli tra loro in quanto l’incidenza dei raggi à ̈ minima e si predilige la conservazione di un certo clima all’interno della serra (va da sé che inc aso di necessità di vsriare i parametri climatici nella serra, gli sportelli-moduli possono essere aperti anche in questa fase); in figura 3b à ̈ mostrato il caso del primo mattino dopo l’alba (incidenza dei raggi solari maggiore di 15°), in cui si ha la massima apertura degli sportellimoduli 13A-15 (con i corrispondenti contrapposti sportelli-moduli 13A’-15A’ della contrapposta falda ancora in chiusura), e poi un movimento coordinato di entrambi gli sportelli-moduli 13A-15 e 13A’-15, rimanendo sostanzialmente paralleli o allineati tra loro a seguire il salire del sole fino al massimo punto di elevazione solare (figura 3e) e poi, di conseguenza la ridiscesa del sole fino al tramonto (figura 3h) in cui c’à ̈ la massima apertura degli sportelli-moduli 13A’-15’ (con i corrispondenti contrapposti sportelli-moduli 13A-15A della contrapposta falda ancora in chiusura), per poi passare alla completa chiusura nella fase di tramonto e notturna (figura 3e), speculare alla situazione di figura 3a.
E’ inteso che quanto illustrato rappresenta solo possibili forme di attuazione non limitative dell’invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza uscire dall’ambito del concetto alla base dell’invenzione. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni allegate ha unicamente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non ne limita in alcun modo l’ambito di protezione.

Claims (13)

  1. “SERRA E SISTEMA PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E LA COLTIVAZIONE IN SERRA†RIVENDICAZIONI 1) Serra, comprendente - un tetto (12, 13) almeno parzialmente attraversabile dalla luce solare per consentire la sottostante coltivazione, detto tetto comprendendo almeno una parte apribile (13A) per consentire l’aerazione della serra, detta almeno una parte apribile (13A) di tetto essendo basculante da una posizione di chiusura ad una posizione di massima apertura, e - almeno un modulo fotovoltaico (15) disposto su detto tetto (12, 13), caratterizzata dal fatto che detto almeno un modulo fotovoltaico (15) à ̈ fissato su, o forma parte di, detta almeno una parte basculante di tetto (13A), in modo che al variare dell’inclinazione di detta parte basculante (13A), detto modulo fotovoltaico (15) segue il movimento della parte basculante (13A).
  2. 2) Serra secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno una parte basculante di tetto (13A) con detto almeno un modulo fotovoltaico (15) Ã ̈ a ridosso del colmo (14) del tetto.
  3. 3) Serra secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto tetto (12, 13) Ã ̈ del tipo a falde inclinate (13); detta almeno una parte basculante di tetto (13A) con almeno un modulo fotovoltaico (15) formando parte di una falda inclinata (13) di detto tetto (12, 13).
  4. 4) Serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta serra à ̈ a singola navata o a più navate affiancate tra loro; la o ciascuna navata presentando un tetto con colmo (14) e rispettive contrapposte falde inclinate (13, 13’).
  5. 5) Serra secondo una o più delle rivendicazioni prevedenti, in cui detta almeno una parte basculante à ̈ atta a ruotare secondo un asse (X) sostanzialmente parallelo allo sviluppo longitudinale della serra, preferibilmente in relazione ad un lato di detta almeno una parte di tetto.
  6. 6) Serra secondo le rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna falda pre senta almeno una detta parte basculante (13A) portante almeno un modulo fotovoltaico (15) a ridosso del colmo (14) del tetto ed una contigua parte fissa realizzata in materiale attraversabile dalla luce solare; preferibilmente essendo presenti almeno due parti basculanti (13A, 13A’) portanti rispettivi moduli fotovoltaici (15, 15’) disposti in modo contrapposto e lungo la medesima posizione longitudinale rispetto al colmo (14) del tetto, preferibilmente per almeno parte del loro movimento dette due parti basculanti (13A, 13A’) portanti rispettivi moduli fotovoltaici (15, 15’) risultando tra loro sostanzialmente paralleli e/o allineati.
  7. 7) Serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette falde piane contrapposte presentano un’inclinazione compresa tra 14° e 30° rispetto all’orizzontale e più preferibilmente compresa tra 20° e 25°, ed ancor più preferibilmente con un’inclinazione delle falde circa pari a 22°.
  8. 8) Serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di apertura automatica (16) per detta almeno una parte (13A) di tetto con almeno un modulo fotovoltaico (15).
  9. 9) Serra secondo la rivendicazione 8, comprendente un sistema elettronico (17) di gestione del movimento di detta almeno una parte di tetto con almeno un modulo fotovoltaico; detto sistema elettronico di gestione del movimento comprendendo la valutazione di almeno uno dei parametri ambientali e/o temporali e/o geografici compresi nel seguente gruppo: velocità del vento, direzione del vento, presenza di pioggia, temperatura entro la serra, temperatura all’esterno della serra, umidità entro la serra, umidità all’esterno della serra, giorno del calendario, ora, temperatura misurata sulla superficie del modulo fotovoltaico, irraggiamento esterno, orientamento asse della serra, latitudine della serra, longitudine della serra; detto sistema elettronico di gestione (17) essendo operativamente connesso a detti mezzi di apertura automatica (16) per consentire il posizionamento di detta almeno una parte (13A) di tetto con almeno un modulo fotovoltaico (15) sulla base di priorità programmate nel sistema stesso da parte di un programmatore/utilizzatore che prendono in considerazione almeno uno dei detti parametri ambientali e/o temporali e/o geografici.
  10. 10) Serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno o più dei seguenti sensori: sensore di umidità interna alla serra (17A), sensore di temperatura interna alla serra (17B), sensore di temperatura esterna alla serra (17D), sensore di umidità esterna alla serra (17E), sensore di pioggia (17F).
  11. 11) Serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un sensore di velocità del vento (17C) esterno alla serra.
  12. 12) Serra secondo la rivendicazione 9,10 o 11, in detto sistema elettronico (17) di gestione del movimento degli sportelli/moduli fotovoltaici prevede l’impostazione della posizione geografica della serra (longitudine, latitudine, orientamento dell’asse longitudinale della serra) e l’impostazione delle richieste di temperatura e umidità in serra (eventualmente anche correlate all’ora del giorno e al periodo dell’anno); durante il funzionamento della serra venendo rilevate almeno la temperatura e l’umidità nella serra e avvenendo il confronto tra i parametri rilevati ed i relativi parametri impostati e venendo definita una richiesta della posizione di detta almeno una parte basculante con modulo fotovoltaico sulla base di tale confronto; detto sistema prevedendo un controllo dell’orologio astronomico (ovvero della posizione del sole ad un dato giorno ed ora) e una definizione di una richiesta di posizione ottimale per detta almeno una parte basculante con modulo fotovoltaico sulla base dell’orologio astronomico; detto sistema verificando la velocità del vento e l’eventuale presenza di pioggia con eventuale definizione di una richiesta di un particolare posizionamento di detta almeno una parte basculante con modulo fotovoltaico; sulla base di tutte dette richieste, il sistema elettronico elaborando, sulla base di un programma implementato nel sistema, la voluta posizione di detta almeno una parte basculante con modulo fotovoltaico ed invia comandi agli attuatori di movimentazione di detta almeno una parte basculante con modulo fotovoltaico.
  13. 13) Sistema per produrre energia elettrica e coltivare in serra, caratterizzato dal fatto di comprendere una serra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’asse di sviluppo di tale serra à ̈ diretto sostanzialmente secondo la direzione sud-nord.
IT000056A 2012-03-15 2012-03-15 "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra" ITFI20120056A1 (it)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000056A ITFI20120056A1 (it) 2012-03-15 2012-03-15 "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra"
MA37353A MA37353B1 (fr) 2012-03-15 2013-03-13 Serre et systeme pour generer de l'energie electrique et culture en serre
EP13720072.1A EP2825021B1 (en) 2012-03-15 2013-03-13 Greenhouse and system for generating electrical energy and greenhouse cultivation
PCT/IB2013/051982 WO2013136276A1 (en) 2012-03-15 2013-03-13 Greenhouse and system for generating electrical energy and greenhouse cultivation
ES13720072.1T ES2575020T3 (es) 2012-03-15 2013-03-13 Invernadero y sistema para generar energia eléctrica y cultivo en invernaderos

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000056A ITFI20120056A1 (it) 2012-03-15 2012-03-15 "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITFI20120056A1 true ITFI20120056A1 (it) 2013-09-16

Family

ID=46051735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000056A ITFI20120056A1 (it) 2012-03-15 2012-03-15 "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra"

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2825021B1 (it)
ES (1) ES2575020T3 (it)
IT (1) ITFI20120056A1 (it)
MA (1) MA37353B1 (it)
WO (1) WO2013136276A1 (it)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104705220A (zh) * 2013-12-15 2015-06-17 明光市永言水产食品有限公司 一种节能环保太阳能养殖温室
WO2016020804A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Artigianfer Di Virgilio Cardelli S.R.L. Shed structure
CN106332765A (zh) * 2015-07-11 2017-01-18 徐国兰 园林用可自由调整角度栽培器
KR101808117B1 (ko) 2016-03-30 2017-12-13 주식회사 선우시스 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실
FR3057734B1 (fr) * 2016-10-25 2019-06-14 Philippe Brion Serre dont une partie de la toiture est munie de panneaux photovoltaiques
KR101920254B1 (ko) 2016-11-07 2018-11-20 주식회사 선우시스 교체가 용이한 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실
WO2018102936A1 (zh) * 2016-12-05 2018-06-14 王彩霞 园林用可自由调整角度栽培器
CN107251779A (zh) * 2017-07-21 2017-10-17 高连平 一种智能大棚
CN107548808A (zh) * 2017-09-27 2018-01-09 淮安雷阳温室设备有限公司 一种能升降开窗的温室大棚
KR101968095B1 (ko) * 2017-11-30 2019-04-11 주식회사 선우시스 태양광모듈을 활용한 태양광 발전 온실
CN114747401B (zh) * 2022-05-17 2023-03-28 淮阴师范学院 一种智慧农业用温室种植棚的控制调节系统及其调节方法
EP4289260A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-13 PROMET-PLAST S.C. Elzbieta Jezewska, Andrzej Jezewski Hybrid system for monitoring and managing of crops, especially in agriculture
DE202022002406U1 (de) 2022-11-05 2022-11-15 Ifl Ingenieurbüro Für Leichtbau Gmbh & Co Kg Gewächshaus mit wenigstens einer Wand und/oder einem Dach

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655335A (en) * 1995-07-07 1997-08-12 Vermeer; Arthur Anthony Greenhouse structures and roof structures therefor
EP1616480A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-18 MC Sinergie S.r.l. Glasshouse structure
US20110214364A1 (en) * 2010-03-04 2011-09-08 Michael Fuller Architects, Pc Building with integrated natural systems
EP2401909A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-04 Alessandro Allegrezza Giulietti Photovoltaic cover for greenhouses and greenhouse comprising said cover
WO2012003604A1 (zh) * 2010-07-07 2012-01-12 威升开发股份有限公司 温室用太阳能模块

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006020180U1 (de) * 2006-09-08 2007-12-27 Koller, Alexander, Dipl.-Ing. Solardach

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655335A (en) * 1995-07-07 1997-08-12 Vermeer; Arthur Anthony Greenhouse structures and roof structures therefor
EP1616480A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-18 MC Sinergie S.r.l. Glasshouse structure
US20110214364A1 (en) * 2010-03-04 2011-09-08 Michael Fuller Architects, Pc Building with integrated natural systems
EP2401909A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-04 Alessandro Allegrezza Giulietti Photovoltaic cover for greenhouses and greenhouse comprising said cover
WO2012003604A1 (zh) * 2010-07-07 2012-01-12 威升开发股份有限公司 温室用太阳能模块
EP2471354A1 (en) * 2010-07-07 2012-07-04 Wei Sheng Investment & Development Co., Ltd. Solar module for greenhouse

Also Published As

Publication number Publication date
MA20150274A1 (fr) 2015-08-31
ES2575020T3 (es) 2016-06-23
MA37353B1 (fr) 2016-03-31
EP2825021B1 (en) 2016-05-11
WO2013136276A1 (en) 2013-09-19
EP2825021A1 (en) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITFI20120056A1 (it) "serra e sistema per la produzione di energia elettrica e la coltivazione in serra"
Vailati et al. An autonomous shading system based on coupled wood bilayer elements
Hu et al. Comparative study on the annual performance of three types of building integrated photovoltaic (BIPV) Trombe wall system
Ghosh et al. Effect of fenestration geometrical factors on building energy consumption and performance evaluation of a new external solar shading device in warm and humid climatic condition
ITMI20101847A1 (it) Apparato inseguitore per captare energia solare e relativo meccanismo di movimentazione di un asse
CN103362255B (zh) 一种太阳能单坡智能天窗
Eltaweel et al. Advanced parametric louver systems with bi-axis and two-layer designs for an extensive daylighting coverage in a deep-plan office room
KR20130001577U (ko) 가변형 지붕 루버시스템
Hraska Adaptive solar shading of buildings
CN105684788B (zh) 一种基于太阳能发电的蔬菜大棚
ES2659211T3 (es) Planta fotovoltaica
Loonen Overview of 100 climate adaptive building shells
CN206380392U (zh) 一种温室可旋转采光屋面
WO2015122891A1 (en) Retractable intelligent reflector system
US20120012157A1 (en) System of mobile solar panels for construction
US9765522B2 (en) Skylight assembly with specific shading devices to minimize thermal heat and excessive light from high angle sunlight
KR102237493B1 (ko) 수직형 태양광 발전장치
CN204186280U (zh) 一种外窗遮阳装置
CN203872681U (zh) 整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室
CN103746646B (zh) 提高太阳能电池板发电效率的结构及利用该机构的生态房
CN202577796U (zh) 一种太阳能单坡智能天窗
ES1065874U (es) Protector solar termico.
US11812710B2 (en) Arrangement of photovoltaic panels and system for optimizing angular positioning of photovoltaic panels in a greenhouse
US20180100308A1 (en) Skylight with high angle sunlight shade device
US20230413741A1 (en) Arrangement of photovoltaic panels and system for optimizing angular positioning of photovoltaic panels in a greenhouse