ITGE20120065A1

ITGE20120065A1 - PHOTOVOLTAIC GREENHOUSE

Info

Publication number: ITGE20120065A1
Application number: IT000065A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Roccaforte
Original assignee: Giacomo Roccaforte
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-12-30

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

"Serra fotovoltaica" "Photovoltaic greenhouse"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto una serra fotovoltaica . The present invention relates to a photovoltaic greenhouse.

Le serre fotovoltaiche sono note, con tale termine si intende una serra costituita da una struttura leggera in metallo o di legno e rivestita da vetro o film plastici, utilizzata per la coltivazione agricola o per la floricoltura, il cui tetto Ã ̈ almeno in parte coperto o costituito da pannelli fotovoltaici. Photovoltaic greenhouses are known, with this term we mean a greenhouse consisting of a light metal or wooden structure and covered with glass or plastic film, used for agricultural cultivation or for floriculture, whose roof is at least partially covered or consisting of photovoltaic panels.

L'utilizzo di pannelli fotovoltaici sui tetti delle serre presenta numerosi vantaggi rispetto ai sistemi fotovoltaici installati a livello del terreno, tra cui minor costi per la preparazione del terreno, minori costi di sorveglianza per la presenza continua di lavoratori, e la possibilitÃ di coltivare nel terreno occupato dalla serra con la contemporanea generazione di energia elettrica. The use of photovoltaic panels on the roofs of greenhouses has numerous advantages compared to photovoltaic systems installed at ground level, including lower costs for preparing the ground, lower surveillance costs due to the continuous presence of workers, and the possibility of cultivating in the land occupied by the greenhouse with the simultaneous generation of electricity.

Dal momento che le serre fotovoltaiche devono garantire contemporaneamente la produzione agricola e la produzione di energia elettrica da fotovoltaico, si pone un problema di ottimizzazione da una parte della radiazione assorbita dai pannelli per garantire una buona produzione di energia e dall'altra parte della radiazione che raggiunge il terreno e le piante coltivate, per garantirne una buona crescita. Since photovoltaic greenhouses must simultaneously guarantee agricultural production and the production of electricity from photovoltaics, there is a problem of optimization on one side of the radiation absorbed by the panels to ensure good energy production and on the other side of the radiation that reaches the ground and cultivated plants, to ensure good growth.

Il problema si rende ancora piÃ¹ difficoltoso se si considerano le differenti condizioni di insolazione nelle differenti stagioni, in quanto si rende necessario raggiungere il giusto equilibrio tra una corretta irradiazione all'interno della serra in inverno e una protezione sufficiente da una eccessiva irradiazione in estate. The problem becomes even more difficult if we consider the different conditions of insolation in the different seasons, as it is necessary to achieve the right balance between correct irradiation inside the greenhouse in winter and sufficient protection from excessive irradiation in summer.

Usualmente le serre fotovoltaiche note sono provviste di una copertura a doppia falda, ossia costituita da almeno due falde inclinate che partono da estremitÃ opposte piÃ¹ basse e si incontrano in una linea di colmo posta superiormente, e i pannelli sono posti fissi sulla falda sud. Known photovoltaic greenhouses are usually provided with a double pitch roof, that is, consisting of at least two inclined pitches that start from opposite lower ends and meet in a ridge line placed above, and the panels are fixed on the south pitch.

Se questa soluzione garantisce una buona efficienza energetica dei pannelli fotovoltaici e una buona protezione da eccessiva irradiazione in estate, risulta al contempo molto svantaggiosa in inverno, quando il sole Ã ̈ piÃ¹ basso e pertanto i pannelli proiettano sostanzialmente un'ombra continua all'interno della serra. If this solution guarantees good energy efficiency of the photovoltaic panels and good protection from excessive irradiation in summer, it is at the same time very disadvantageous in winter, when the sun is lower and therefore the panels substantially cast a continuous shadow inside the greenhouse.

In queste condizioni Ã ̈ possibile coltivare soltanto piante che necessitano di scarsa irradiazione, peraltro con risultati spesso mediocri. In these conditions it is possible to cultivate only plants that require little irradiation, however, with often mediocre results.

Sono inoltre di recente introduzioni leggi che limitano il numero e la dimensione di pannelli installabili sul tetto della serra in relazione alla loro inclinazione, e che stabiliscono una percentuale massima del 30% della proiezione a terra dei pannelli fotovoltaici in rapporto alla superficie totale del tetto. Furthermore, laws have recently been introduced that limit the number and size of panels that can be installed on the roof of the greenhouse in relation to their inclination, and that establish a maximum percentage of 30% of the projection on the ground of the photovoltaic panels in relation to the total surface of the roof.

L'introduzione di queste norme Ã ̈ dovuta alla necessitÃ di limitare la quantitÃ di pannelli installabili sulle serre, dal momento che una quantitÃ troppo elevata di pannelli puÃ² causare seri problemi alle coltivazioni. The introduction of these regulations is due to the need to limit the quantity of panels that can be installed on greenhouses, since too high a quantity of panels can cause serious problems for crops.

Le serre fotovoltaiche note hanno quindi lo svantaggio di non riuscire a garantire una buona efficienza energetica dei pannelli e al contempo una adeguata irradiazione dell'interno della serra nei diversi periodi dell'anno. The known photovoltaic greenhouses therefore have the disadvantage of not being able to guarantee a good energy efficiency of the panels and at the same time an adequate irradiation of the interior of the greenhouse in the different periods of the year.

Inoltre, data la necessitÃ di rispettare i limiti di norma, le serre secondo l'arte nota hanno bisogno di dimensioni molto maggiori, circa il 50% in piÃ¹ a paritÃ di potenza installata rispetto agli impianti tradizionali precedenti all'introduzione di tali norme, con conseguente aumento di costi di costruzione al metro quadro. Furthermore, given the need to comply with the standard limits, greenhouses according to the known art need much larger dimensions, about 50% more with the same installed power compared to traditional systems prior to the introduction of these standards, with consequent increase in construction costs per square meter.

Oggetto della presente invenzione Ã ̈ una serra fotovoltaica realizzata in modo tale per cui offre un ambiente ottimale per la coltivazione all'interno della serra stessa, e al contempo consente una resa ottimale dal punto di vista energetico in tutti i periodi dell'anno. The object of the present invention is a photovoltaic greenhouse made in such a way that it offers an optimal environment for cultivation inside the greenhouse itself, and at the same time allows an optimal yield from an energy point of view at all times of the year.

La presente invenzione persegue gli scopi suddetti prevedendo una serra fotovoltaica provvista di una copertura ad almeno due falde inclinate che partono da estremitÃ opposte piÃ¹ basse e si incontrano in una linea di colmo posta superiormente rispetto a dette estremitÃ opposte, in cui almeno parte di almeno una di dette almeno due falde Ã ̈ costituita da almeno un pannello fotovoltaico o da un elemento di supporto di almeno un pannello fotovoltaico, il quale pannello Ã ̈ previsto oscillante intorno ad almeno un asse, preferibilmente un asse coincidente con almeno uno dei lati perimetrali del detto pannello posti paralleli alla linea di colmo e/o un asse intermedio fra i detti due lati perimetrali . The present invention pursues the aforementioned purposes by providing a photovoltaic greenhouse provided with a roof with at least two inclined pitches that start from opposite lower ends and meet in a ridge line placed above said opposite ends, in which at least part of at least one of said at least two pitches consists of at least one photovoltaic panel or of a support element of at least one photovoltaic panel, which panel is provided to oscillate around at least one axis, preferably an axis coinciding with at least one of the perimeter sides of said panel placed parallel to the ridge line and / or an intermediate axis between said two perimeter sides.

Ãˆ quindi possibile ruotare il pannello in differenti posizioni tali da ottimizzare l'assorbimento di luce dal pannello e l'irradiazione dell'interno della serra. It is therefore possible to rotate the panel in different positions in order to optimize the absorption of light from the panel and the irradiation of the interior of the greenhouse.

In un esempio esecutivo la detta copertura Ã ̈ costituita da un tetto a doppia falda o da una pluralitÃ di tetti a doppia falda fra loro affiancati lungo i lati paralleli alla linea di colmo, essendo previste una prima e una seconda falda raccordate tra loro lungo la linea di colmo e disposte in modo tale per cui, con riferimento all'emisfero nord, almeno una componente della normale della detta prima falda Ã ̈ orientata a sud ed almeno una componente della normale della detta seconda falda Ã ̈ orientata a nord, e viceversa con riferimento all'emisfero sud, ed essendo il detto almeno un pannello fotovoltaico oscillatile previsto in corrispondenza della detta seconda falda. In an executive example, said roof consists of a double pitched roof or a plurality of double pitched roofs placed side by side along the sides parallel to the ridge line, a first and a second pitch being provided connected together along the ridge line and arranged in such a way that, with reference to the northern hemisphere, at least one component of the normal of the said first aquifer is oriented to the south and at least one component of the normal of the said second aquifer is oriented to the north, and vice versa with reference to the southern hemisphere, and the said at least one oscillating photovoltaic panel being provided in correspondence with the said second pitch.

L'utilizzo di pannelli nella falda esposta a nord Ã ̈ usualmente scartata dai costruttori di serre fotovoltaiche e di impianti fotovoltaici in genere per il drastico abbassarsi del rendimento dei pannelli fotovoltaici allontanandosi da una condizione di perpendicolaritÃ del pannello con i raggi del sole. The use of panels in the north-facing pitch is usually rejected by the builders of photovoltaic greenhouses and photovoltaic systems in general due to the drastic lowering of the yield of photovoltaic panels moving away from a condition of perpendicularity of the panel with the sun's rays.

La presente invenzione si basa sulla sorprendente constatazione che il posizionamento del pannello sulla falda a nord, in combinazione con la possibilitÃ di orientare il pannello oscillatile, puÃ² generare una vantaggiosa ottimizzazione del rendimento del pannello e dell'insolazione dell'interno della serra. The present invention is based on the surprising finding that the positioning of the panel on the northern pitch, in combination with the possibility of orienting the oscillating panel, can generate an advantageous optimization of the panel's performance and of the insolation of the interior of the greenhouse.

In inverno infatti il sole Ã ̈ basso e in condizione di luce diretta l'ombra del pannello sulle coltivazioni all'interno della serra Ã ̈ sostanzialmente inesistente. In fact, in winter the sun is low and in conditions of direct light the shadow of the panel on the crops inside the greenhouse is substantially non-existent.

In inverno peraltro, nelle zone temperate, statisticamente si ha solo un 50% di giornate di sole, quindi con condizione di luce diretta, e nelle restanti giornate si presenta la condizione di luce diffusa, che Ã ̈ assimilabile a raggi solari di minore intensitÃ ma perpendicolari al piano orizzontale. In winter, however, in temperate areas, statistically there are only 50% of sunny days, therefore with direct light conditions, and in the remaining days the condition of diffused light occurs, which is similar to solar rays of less intensity but perpendicular to the horizontal plane.

PiÃ¹ precisamente l'irraggiamento diffuso proviene da tutte le direzioni, con una intensitÃ che Ã ̈ massima per la direzione perpendicolare al piano orizzontale e che decresce in proporzione al seno dell'angolo di incidenza rispetto al piano orizzontale . More precisely, the diffuse radiation comes from all directions, with an intensity that is maximum for the direction perpendicular to the horizontal plane and which decreases in proportion to the sine of the angle of incidence with respect to the horizontal plane.

A differenza dal caso di luce diretta, in cui tutti i raggi solari sono bloccati dal pannello, nel caso di luce diffusa intervengono tre fattori nell'intercettazione dei raggi solari: la dimensione del pannello, l'inclinazione del pannello rispetto al piano orizzontale e l'altezza dal suolo. Unlike the case of direct light, in which all solar rays are blocked by the panel, in the case of diffused light three factors intervene in the interception of the sun's rays: the size of the panel, the inclination of the panel with respect to the horizontal plane and the height above the ground.

In particolare l'intercettazione dei raggi solari Ã ̈ direttamente proporzionale alla dimensione del pannello, inversamente proporzionale all'inclinazione del pannello rispetto al piano orizzontale, tale per cui Ã ̈ massima quando il pannello Ã ̈ disposto orizzontale e minima quanto Ã ̈ disposto verticale, e inversamente proporzionale all'altezza dell'ostacolo, cioÃ ̈ piÃ¹ il pannello Ã ̈ alzato dal suolo, maggiore Ã ̈ la possibilitÃ per raggi laterali di raggiungere il suolo, fino ad un punto in cui i raggi laterali compensano quasi totalmente quelli intercettati dal pannello, per cui l'ombra generata dal pannello Ã ̈ sostanzialmente nulla. In particular, the interception of sunlight is directly proportional to the size of the panel, inversely proportional to the inclination of the panel with respect to the horizontal plane, such that it is maximum when the panel is arranged horizontally and minimum when placed vertically, and inversely proportional to the height of the obstacle, i.e. the more the panel is raised from the ground, the greater is the possibility for lateral rays to reach the ground, up to a point where the lateral rays almost totally compensate for those intercepted by the panel , so the shadow generated by the panel is essentially zero.

Studi hanno dimostrato che, in caso di luce diffusa e sulla base dei fattori suddetti, nel punto piÃ¹ sfavorevole ossia nel centro della faccia inferiore del pannello, la luce diffusa totale viene ridotta dal pannello in media del 7%. Studies have shown that, in the case of diffused light and on the basis of the above factors, in the most unfavorable point, ie in the center of the lower face of the panel, the total diffused light is reduced by the panel by an average of 7%.

Rispetto al caso dei pannelli a sud, quindi, in inverno si ha una sostanziale equivalenza in caso di luce diffusa, mentre si ha un drastico aumento dell'irradiazione in caso di luce diretta, che verrebbe invece intercettata totalmente dai pannelli orientati a sud. Compared to the case of south-facing panels, therefore, in winter there is a substantial equivalence in the case of diffused light, while there is a drastic increase in irradiation in the case of direct light, which would instead be totally intercepted by the south-facing panels.

Pertanto la presenza di pannelli orientati a nord causa unicamente una intercettazione di raggi solari in condizione di luce diffusa, simile a quella che si presenta in caso di pannelli a sud, ma a differenza di questo caso lascia passare la quasi totalitÃ della luce diretta all'interno della serra non generando ombre nette che danneggerebbero le coltivazioni . Therefore, the presence of north-facing panels only causes an interception of sunlight in diffused light conditions, similar to that which occurs in the case of south-facing panels, but unlike this case, it allows almost all of the direct light to pass through. inside the greenhouse, not generating sharp shadows that would damage the crops.

Secondo una prima variante esecutiva l'asse d'oscillazione del detto almeno un pannello Ã ̈ coincidente con la detta linea di colmo o rivolto verso la stessa. According to a first executive variant, the axis of oscillation of the said at least one panel coincides with the said ridge line or faces it.

In questo modo il pannello puÃ² essere oscillato a guisa di sportello e puÃ² essere inclinato in modo da avvicinarsi alla condizione di perpendicolaritÃ con i raggi solari , vantaggiosamente nel periodo estivo. CiÃ² causa un conseguente incremento dell'energia elettrica prodotta rispetto ad un pannello tradizionale fisso sulla falda rivolta a sud. In this way the panel can be swung like a door and can be tilted in order to approach the condition of perpendicularity with the sun's rays, advantageously in the summer. This causes a consequent increase in the electricity produced compared to a traditional fixed panel on the south-facing pitch.

Ãˆ stato constatato che l'energia persa rispetto ad un impianto tradizionale causata dall'inclinazione verso nord del pannello nel periodo invernale, Ã ̈ quasi totalmente recuperata nel periodo estivo mediante l'inclinazione del pannello in maniera proporzionale all'altezza del sole. It has been found that the energy lost compared to a traditional system caused by the inclination towards the north of the panel in the winter period is almost totally recovered in the summer by means of the inclination of the panel in proportion to the height of the sun.

Al contempo viene garantito nel solo periodo estivo un benefico ombreggio sull'interno della serra, dal momento che l'ombra del pannello viene proiettata sulla falda a sud successiva ossia immediatamente alle spalle del pannello rispetto alla direzione dei raggi solari, e tale ombreggio Ã ̈ direttamente proporzionale all'inclinazione del pannello e puÃ² essere aumentato fino a totale copertura della detta falda successiva, per un completo ombreggio dell'interno della serra. At the same time, a beneficial shade on the inside of the greenhouse is guaranteed only in the summer period, since the shadow of the panel is projected on the subsequent south slope, i.e. immediately behind the panel with respect to the direction of the sun's rays, and this shade is directly proportional to the inclination of the panel and can be increased up to the total coverage of said next pitch, for complete shading of the interior of the greenhouse.

Questo caso estremo permette di intercettare completamente la luce diretta, ottenendo una massima resa del pannello e una massima riduzione della temperatura della serra con conseguente beneficio per le coltivazioni e una drastica riduzione dei costi di raffreddamento dell'ambiente interno alla serra. This extreme case allows to completely intercept the direct light, obtaining a maximum yield of the panel and a maximum reduction of the temperature of the greenhouse with consequent benefit for the crops and a drastic reduction in the costs of cooling the environment inside the greenhouse.

La condizione inclinata del pannello, inoltre, mentre permette di intercettare la luce diretta, consente l'ingresso nella serra della luce diffusa, con conseguenti benefici. Furthermore, the inclined condition of the panel, while allowing direct light to be intercepted, allows diffused light to enter the greenhouse, with consequent benefits.

Ãˆ possibile in questo modo realizzare una serra con alta luminositÃ senza dover sottostare al limite del 30% sopra menzionato e ricorrere ad un aumento delle dimensioni della serra, garantendo quindi piÃ¹ potenza a paritÃ di superficie, con un conseguente minor costo della struttura. In this way it is possible to create a greenhouse with high brightness without having to comply with the 30% limit mentioned above and resorting to an increase in the size of the greenhouse, thus guaranteeing more power for the same surface area, with a consequent lower cost of the structure.

Secondo una seconda variante esecutiva l'asse d'oscillazione del detto almeno un pannello Ã ̈ coincidente con il lato perimetrale del pannello parallelo alla linea di colmo ma piÃ¹ distante dalla stessa. According to a second executive variant, the axis of oscillation of the said at least one panel coincides with the perimeter side of the panel parallel to the ridge line but further away from it.

Secondo una terza variante esecutiva l'asse d'oscillazione del detto almeno un pannello Ã ̈ intermedio ai due lati perimetrali del pannello paralleli alla linea di colmo. According to a third executive variant, the axis of oscillation of the said at least one panel is intermediate to the two perimeter sides of the panel parallel to the ridge line.

In un esempio esecutivo il detto almeno un pannello fotovoltaico Ã ̈ fotosensibile per la radiazione che cade su una sola della facce del pannello, essendo tale faccia orientata verso l'alto o l'esterno della serra. In an executive example, the said at least one photovoltaic panel is photosensitive to the radiation falling on only one face of the panel, this face being oriented upwards or towards the outside of the greenhouse.

In un esempio esecutivo alternativo il detto almeno un pannello fotovoltaico Ã ̈ fotosensibile per la radiazione che cade su una sola della facce del pannello, essendo tale faccia orientata verso il basso o l'interno della serra. In an alternative embodiment, the said at least one photovoltaic panel is photosensitive to the radiation falling on only one of the faces of the panel, this face being oriented downwards or towards the interior of the greenhouse.

In un esempio esecutivo ancora ulteriore il detto almeno un pannello fotovoltaico Ã ̈ fotosensibile per la radiazione che cade su ambedue le facce fra loro opposte del pannello. In a still further embodiment, the said at least one photovoltaic panel is photosensitive to the radiation falling on both opposite sides of the panel.

Vantaggiosamente il detto almeno un pannello viene orientato mediante un sistema ad inseguimento per l'ottimizzazione dell'inclinazione del pannello relativamente all'angolo di incidenza dei raggi solari. Advantageously, said at least one panel is oriented by means of a tracking system for optimizing the inclination of the panel relative to the angle of incidence of the sun's rays.

Secondo una forma esecutiva il detto almeno un pannello Ã ̈ ruotabile attorno ad un asse passante per il pannello stesso e perpendicolare all'asse coincidente con almeno uno dei lati perimetrali del detto pannello posti paralleli alla linea di colmo e/o all'asse intermedio fra i detti due lati perimetrali . According to an embodiment, the said at least one panel can be rotated around an axis passing through the panel itself and perpendicular to the axis coinciding with at least one of the perimeter sides of the said panel placed parallel to the ridge line and / or to the intermediate axis between the said two perimeter sides.

Secondo un esempio esecutivo sono previsti uno o piÃ¹ sensori di misurazione di una o piÃ¹ grandezze fisiche relative all'ambiente interno della detta serra, e mezzi di calcolo dell'inclinazione del detto almeno un pannello sulla base dei valori misurati dai detti sensori oltre che dell'altezza del sole. According to an executive example, one or more sensors are provided for measuring one or more physical quantities relating to the internal environment of said greenhouse, and means for calculating the inclination of said at least one panel on the basis of the values measured by said sensors as well as of the height of the sun.

In un ulteriore esempio esecutivo la falda costituita dal detto pannello o provvista del detto pannello Ã ̈ costituita da due parti, essendo una sola delle dette due parti costituita dal detto pannello o provvista del detto pannello, ed essendo le dette due parti poste a inclinazioni differenti tra loro. In a further executive example, the flap constituted by the said panel or provided with the said panel consists of two parts, being only one of the said two parts constituted by the said panel or provided with the said panel, and the said two parts being placed at different inclinations between them.

In una variante esecutiva il detto almeno un pannello Ã ̈ previsto in corrispondenza della detta prima falda. In an executive variant the said at least one panel is provided in correspondence with the said first pitch.

Oggetto della presente invenzione Ã ̈ inoltre un metodo di realizzazione di una serra fotovoltaica, il quale metodo prevede i seguenti passi: The object of the present invention is also a method of making a photovoltaic greenhouse, which method involves the following steps:

a) costruire una serra con una copertura costituita da un tetto ad almeno due falde o da una pluralitÃ di tetti ad almeno due falde, in cui le dette falde sono inclinate e partono da estremitÃ opposte piÃ¹ basse e si incontrano in una linea di colmo posta superiormente rispetto a dette estremitÃ opposte, essendo i detti tetti fra loro affiancati lungo i lati paralleli alla linea di colmo; a) build a greenhouse with a roof consisting of a roof with at least two pitches or a plurality of roofs with at least two pitches, in which said pitches are inclined and start from opposite lower ends and meet in a ridge line placed above said opposite ends, said roofs being side by side along the sides parallel to the ridge line;

b) orientare la detta serra in moto tale per cui almeno una componente della normale della detta prima falda Ã ̈ orientata a sud ed almeno una componente della normale della detta seconda falda Ã ̈ orientata a nord ; b) orienting said greenhouse in such a way that at least one component of the normal of said first aquifer is oriented to the south and at least one component of the normal of said second aquifer is oriented to north;

c) disporre sulla copertura della detta seconda falda almeno un pannello fotovoltaico o realizzare la copertura della detta seconda falda con almeno un pannello fotovoltaico oscillabile attorno ad almeno un asse. c) arranging at least one photovoltaic panel on the roof of said second pitch or making the covering of said second pitch with at least one photovoltaic panel that can be oscillated around at least one axis.

Preferibilmente tale metodo prevede una serra fotovoltaica come sopra descritta ed qui di seguito specificata . Preferably, this method provides a photovoltaic greenhouse as described above and specified hereinafter.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno piÃ¹ chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui: These and other characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the following description of some executive examples illustrated in the attached drawings in which:

la fig. 1 illustra la copertura di una serra secondo l'arte nota e la relativa condizione di insolazione in inverno; fig. 1 illustrates the roofing of a greenhouse according to the known art and the relative condition of insolation in winter;

la fig. 2 illustra la copertura di una serra secondo l'arte nota e la relativa condizione di insolazione in estate; fig. 2 illustrates the covering of a greenhouse according to the known art and the relative condition of insolation in summer;

le figg. 3 e 4 illustrano due differenti viste di un esempio esecutivo della copertura della serra secondo la presente invenzione e la relativa condizione di insolazione in inverno; figs. 3 and 4 show two different views of an executive example of the greenhouse cover according to the present invention and the relative condition of insolation in winter;

le figg. 5 e 6 illustrano due differenti viste di tale esempio esecutivo e la relativa condizione di insolazione in estate; figs. 5 and 6 show two different views of this embodiment and the relative condition of insolation in summer;

le figg. 7 e 8 illustrano un esempio esecutivo con sistema ad inseguimento ad un asse; figs. 7 and 8 illustrate an executive example with a single axis tracking system;

la fig. 9 illustra un esempio esecutivo con sistema ad inseguimento a due assi; fig. 9 illustrates an executive example with a two-axis tracking system;

la fig. 10 illustra una variante esecutiva. fig. 10 illustrates an executive variant.

Le figure 1 e 2 illustrano le condizioni di insolazione di una serra secondo l'arte nota, comprendente una copertura a doppia falda secondo l'arte nota, ossia costituita da due falde 20 e 21 inclinate che partono da estremitÃ opposte piÃ¹ basse e si incontrano in una linea di colmo 22 posta superiormente, in cui una falda 20 Ã ̈ orientata a sud e una falda 21 Ã ̈ orientata a nord, ed in cui i pannelli fotovoltaici 1 sono posti fissi sulla falda sud. Figures 1 and 2 illustrate the insolation conditions of a greenhouse according to the prior art, comprising a double pitched roof according to the prior art, i.e. consisting of two inclined pitches 20 and 21 starting from opposite lower ends and meeting in a ridge line 22 placed above, in which a pitch 20 is oriented to the south and a pitch 21 is oriented to the north, and in which the photovoltaic panels 1 are fixed on the south pitch.

In figura 1 Ã ̈ illustrata la condizione invernale di insolazione, in cui il sole Ã ̈ basso e i pannelli 1 proiettano sostanzialmente un'ombra 3 continua all'interno della serra. Figure 1 illustrates the winter condition of insolation, in which the sun is low and the panels 1 substantially cast a continuous shadow 3 inside the greenhouse.

Questa condizione Ã ̈ molto svantaggiosa per la coltivazione all'interno della serra. This condition is very disadvantageous for growing inside the greenhouse.

D'estate invece, come illustrato in figura 2, l'orientamento dei pannelli 1 fissi sulla falda a sud permette di massimizzare il rendimento energetico dei pannelli 1 e di proteggere le coltivazioni da eccessiva irradiazione. In summer, on the other hand, as illustrated in Figure 2, the orientation of the fixed panels 1 on the southern pitch allows to maximize the energy efficiency of the panels 1 and to protect the crops from excessive irradiation.

Un esempio esecutivo preferito della presente invenzione Ã ̈ descritto nelle figure 3 a 8. I pannelli fotovoltaici 1 che Ã ̈ possibile utilizzare sono del tutto standard. A preferred embodiment of the present invention is described in figures 3 to 8. The photovoltaic panels 1 that can be used are completely standard.

La falda a nord 21 Ã ̈ costituita da un pannello fotovoltaico 1 o da un elemento di supporto di un pannello fotovoltaico 1, e tale pannello Ã ̈ previsto oscillante intorno ad un asse coincidente con la linea di colmo 22. The north pitch 21 consists of a photovoltaic panel 1 or a support element of a photovoltaic panel 1, and this panel is provided to oscillate around an axis coinciding with the ridge line 22.

Durante l'inverno, come Ã ̈ visibile nelle figure 3 e 4 i pannelli 1 non vengono ruotati e rimangono in posizione coincidente con la falda 21, proiettando ombre 3 di dimensioni estremamente ridotte all'interno della serra. During the winter, as can be seen in figures 3 and 4, the panels 1 are not rotated and remain in a position coinciding with the pitch 21, casting extremely small shadows 3 inside the greenhouse.

Per non perdere troppa efficienza nel periodo invernale, l'orientamento della falda a nord 21 Ã ̈ preferibilmente compreso tra i -7° e i -15° rispetto al piano orizzontale, valori che tra l'altro rientrano negli standard costruttivi delle serre. In order not to lose too much efficiency in the winter period, the orientation of the pitch to the north 21 is preferably between -7 ° and -15 ° with respect to the horizontal plane, values which, among other things, fall within the construction standards of greenhouses.

Tali valori possono variare in base alla latitudine, dal momento che a latitudini minori si possono prevedere maggiori inclinazioni, mentre a latitudini maggiori si possono prevedere minori inclinazioni, tenendo conto che l'inclinazione del pannello deve sempre essere uguale o inferiore all'altezza del sole in inverno. These values may vary according to latitude, since greater inclinations can be expected at lower latitudes, while lower inclinations can be expected at higher latitudes, taking into account that the inclination of the panel must always be equal to or lower than the height of the sun. in winter.

A seconda dei mesi di totale chiusura dei pannelli 1 (3 o 4 mesi) , e della suddetta inclinazione, si puÃ² avere una perdita annuale rispetto alle condizioni di inclinazione ottimale compresa tra l'8% e il 2% circa, nelle zone temperate . Depending on the months of total closure of the panels 1 (3 or 4 months), and on the aforementioned inclination, an annual loss with respect to the optimal inclination conditions may be between 8% and 2% approximately, in temperate zones.

Durante l'estate i pannelli 1 sono oscillati verso l'alto e si avvicinano alla condizione di perpendicolaritÃ ai raggi solari, come illustrato nelle figure 5 e 6. During the summer the panels 1 are oscillated upwards and approach the condition of perpendicularity to the sun's rays, as illustrated in figures 5 and 6.

L'oscillazione dei pannelli 1 nel periodo estivo permette quindi di avere solo una perdita del 2-8% rispetto ad una perdita del 26%, che Ã ̈ stata calcolata per le zone temperate prevedendo i pannelli 1 posti sulle falde a nord 21 senza possibilitÃ di movimento . The oscillation of the panels 1 in the summer period therefore allows to have only a loss of 2-8% compared to a loss of 26%, which was calculated for the temperate zones by providing the panels 1 placed on the slopes to the north 21 without possibility of movement .

I pannelli 1 in questa posizione proiettano ombre 3 sulla falda a sud 20 successiva e quindi all'interno della serra proporzionali alla loro inclinazione . The panels 1 in this position cast shadows 3 on the subsequent south pitch 20 and therefore inside the greenhouse proportional to their inclination.

L'inclinazione dei pannelli 1 nella condizione oscillata verso l'alto Ã ̈ gestita da un sistema ad inseguimento, che la ottimizza in relazione all'altezza del sole. The inclination of the panels 1 in the upward oscillated condition is managed by a tracking system, which optimizes it in relation to the height of the sun.

In caso di luce diffusa, i pannelli 1 vengono orientati vantaggiosamente sul piano orizzontale, per massimizzarne la resa. In the case of diffused light, the panels 1 are advantageously oriented on the horizontal plane, to maximize their yield.

Nell'esempio esecutivo preferito il sistema ad inseguimento Ã ̈ del tipo ad un asse, ossia il detto asse di oscillazione dei pannelli 1. In the preferred embodiment, the tracking system is of the single axis type, i.e. the said axis of oscillation of the panels 1.

Come illustrato nelle figure 7 e 8 i pannelli 1 vengono oscillati da una posizione in cui sono orientati verso il basso ad una posizione in cui sono orientati verso l'alto unicamente attorno all'asse di oscillazione 40, coincidente con la linea di colmo 22, e non subiscono altre rotazioni. As illustrated in Figures 7 and 8, the panels 1 are oscillated from a position in which they are oriented downwards to a position in which they are oriented upwards only around the axis of oscillation 40, which coincides with the ridge line 22, and undergo no other rotations.

In una variante esecutiva il sistema ad inseguimento Ã ̈ del tipo a due assi, ed i pannelli 1 vengono oscillati da una posizione in cui sono orientati verso il basso identica al precedente esempio e quindi illustrata in figura 7, ad una posizione in cui sono orientati verso l'alto attorno all'asse di oscillazione 40. In an executive variant the tracking system is of the two-axis type, and the panels 1 are oscillated from a position in which they are oriented downwards identical to the previous example and therefore illustrated in figure 7, to a position in which they are oriented upward around the axis of oscillation 40.

Una volta orientati verso l'alto i pannelli 1 sono fatti ruotare attorno ad un asse 41 passante per il pannello stesso e perpendicolare all'asse di oscillazione 40. Once oriented upwards, the panels 1 are made to rotate around an axis 41 passing through the panel itself and perpendicular to the oscillation axis 40.

I pannelli 1 quindi oltre ad essere orientati verso sud vengono anche fatti ruotare da Est ad Ovest per l'inseguimento solare durante il giorno. The panels 1 therefore, in addition to being oriented towards the south, are also made to rotate from East to West for solar tracking during the day.

In questo modo si ottiene un guadagno di circa il 30-40% in piÃ¹ di energia elettrica prodotta rispetto ad un sistema posto nelle condizioni ottimali . In this way a gain of about 30-40% more of the electricity produced is obtained compared to a system placed in optimal conditions.

In questo caso Ã ̈ necessario lasciare un predefinito spazio tra i pannelli, in modo che non si facciano ombra l'uno con l'altro durante la rotazione . In this case it is necessary to leave a predefined space between the panels, so that they do not shadow each other during rotation.

Sono previsti inoltre uno o piÃ¹ sensori di misurazione di una o piÃ¹ grandezze fisiche relative all'ambiente interno della serra, come ad esempio temperatura e/o umiditÃ , e mezzi di calcolo dell'inclinazione del pannello 1 sulla base dei valori misurati dai sensori oltre che dell'altezza del sole. There are also one or more sensors for measuring one or more physical quantities relating to the internal environment of the greenhouse, such as temperature and / or humidity, and means for calculating the inclination of the panel 1 on the basis of the values measured by the sensors beyond than the height of the sun.

I pannelli 1 possono essere supportati dalle falde della serra o possono costituire essi stessi le falde. The panels 1 can be supported by the pitches of the greenhouse or they can themselves constitute the pitches.

In questo secondo caso, l'oscillazione dei pannelli 1 ha il grande vantaggio di garantire una totale areazione della serra e di impedire la formazione di cappe di calore. L'accumulo di calore potrebbe infatti danneggiare sia le coltivazioni sia i pannelli 1. In this second case, the oscillation of the panels 1 has the great advantage of guaranteeing total ventilation of the greenhouse and preventing the formation of heat hoods. The accumulation of heat could in fact damage both the crops and the panels 1.

In certe occasioni, tuttavia, puÃ² essere desiderabile rendere indipendente il movimento del pannello 1 dall'apertura di varchi per 1'areazione. On certain occasions, however, it may be desirable to make the movement of the panel 1 independent of the opening of passages for ventilation.

In questo caso Ã ̈ possibile prevedere un rivestimento di film plastico per la parte di falda in cui viene fatto oscillare il pannello 1, eventualmente prevedendo inoltre un rullo per l'avvolgimento automatico del film plastico. In this case it is possible to provide a coating of plastic film for the part of the pitch in which the panel 1 is made to oscillate, possibly also providing a roller for the automatic winding of the plastic film.

In alternativa Ã ̈ possibile applicare i pannelli oscillabili sopra serre giÃ esistenti, con la possibilitÃ di applicazione sia in serre standard in ferro e vetro, sia in tunnel rivestiti da teli di plastica . Alternatively, it is possible to apply the swinging panels over already existing greenhouses, with the possibility of application both in standard greenhouses in iron and glass, and in tunnels covered with plastic sheets.

In questo caso possono essere utilizzate serre esistenti aventi almeno una falda a nord 21, in generale con angolazione compresa fra -90/-180°, e 90/+180° . In this case, existing greenhouses can be used having at least one pitch 21 to the north, in general with an angle between -90 / -180 °, and 90 / + 180 °.

Il sistema quindi funziona non solo per le serre rivolte a nord/sud ma anche per tutte le altre che presentano una falda a nord. The system therefore works not only for greenhouses facing north / south but also for all the others that have a north-facing pitch.

Su tutte le serre Ã ̈ quindi sufficiente modificare lo sportello in modo tale da poterlo aprire almeno fino all'angolo ottimale, che dipende quindi dalla latitudine. On all greenhouses it is therefore sufficient to modify the door in such a way that it can be opened at least up to the optimal angle, which therefore depends on the latitude.

Nel caso dei tunnel rivestiti da teli di plastica Ã ̈ possibile prevedere unicamente una sovrastruttura esterna composta solo da un telaio che supporta e movimenta i pannelli 1. In the case of tunnels covered with plastic sheets, it is possible to provide only an external superstructure consisting only of a frame that supports and moves the panels 1.

La chiusura della serra Ã ̈ garantita dal film plastico, mentre i pannelli svolgono solo la funzione di ombreggio estivo e produzione di energia elettrica . The closure of the greenhouse is guaranteed by the plastic film, while the panels only perform the function of summer shading and production of electricity.

Secondo una variante, illustrata in figura 10, il pannello 1 Ã ̈ sulla falda a nord 21 ed Ã ̈ fotosensibile per la radiazione che cade su una sola della facce del pannello 1, essendo tale faccia orientata verso il basso o l'interno della serra. According to a variant, illustrated in figure 10, the panel 1 is on the north slope 21 and is photosensitive to the radiation falling on only one of the faces of the panel 1, this face being oriented downwards or towards the inside of the greenhouse .

D'inverno, quando il pannello Ã ̈ in condizione di chiusura, il sole basso penetra dalla falda a sud 20 precedente e colpisce la parte fotosensibile del pannello, a seconda dei casi direttamente o di riflesso . In winter, when the panel is in the closed condition, the low sun penetrates from the previous southern pitch 20 and hits the photosensitive part of the panel, depending on the case directly or by reflection.

D'estate, il pannello 1 viene fatto oscillare, essendo l'asse d'oscillazione 40 coincidente con il lato perimetrale del pannello 1 parallelo alla linea di colmo 22 ma piÃ¹ distante dalla stessa, in modo da intercettare la luce solare con la parte fotosensibile . In summer, the panel 1 is made to oscillate, since the oscillation axis 40 coincides with the perimeter side of the panel 1 parallel to the ridge line 22 but further away from it, so as to intercept the sunlight with the photosensitive part .

In alternativa il pannello puÃ² essere fotosensibile su entrambe le facce, ed essere oscillabile sia secondo le modalitÃ delle figure 3 a 9, sia secondo le modalitÃ della figura 10. Alternatively, the panel can be photosensitive on both faces, and can be oscillated both according to the modalities of figures 3 to 9, and according to the modalities of figure 10.

Ãˆ possibile inoltre prevedere un pannello con solo una faccia fotosensibile e un dispositivo di rototraslazione del pannello che ribalta il pannello stesso prima di effettuarne l'oscillazione. It is also possible to provide a panel with only one photosensitive face and a panel roto-translation device that overturns the panel itself before swinging it.

Secondo un'ulteriore variante Ã ̈ possibile utilizzare pannelli semitrasparenti, come ad esempio descritti nel brevetto EP1688033, che aumentano l'ingresso nella serra di luce diffusa nel periodo invernale . According to a further variant it is possible to use semitransparent panels, as for example described in the patent EP1688033, which increase the entry into the greenhouse of diffused light in the winter period.

CiÃ² permette di ottenere l'effetto di totale ombreggio aprendo il pannello 1 con angoli notevolmente minori e ha quindi il vantaggio che lo sportello Ã ̈ meno esposto al vento, e puÃ² avere perciÃ² dimensioni maggiori. This allows to obtain the effect of total shading by opening the panel 1 with considerably smaller angles and therefore has the advantage that the door is less exposed to the wind, and can therefore have larger dimensions.

La semitrasparenza con relativo maggiore costo e maggiore superficie necessaria a paritÃ di Kwp installato, Ã ̈ compensata dall'incremento di energia data dalle lenti che effettuano una concentrazione di luce sulle celle fotovoltaiche. The semitransparency with its higher cost and greater surface area required for the same Kwp installed, is compensated by the increase in energy given by the lenses that concentrate light on the photovoltaic cells.

Gli effetti generati dal sistema ad inseguimento e dalle lenti si sommano, permettendo un rendimento ancora piÃ¹ elevato. The effects generated by the tracking system and the lenses add up, allowing an even higher performance.

Inoltre il pannello 1 puÃ² essere inclinato con qualunque angolazione, escluso nei mesi invernali, senza che questo proietti ombra sul pannello 1 successivo . Furthermore, panel 1 can be tilted at any angle, except in the winter months, without this casting shadow on the next panel 1.

Secondo una ulteriore variante l'asse d'oscillazione 40 del pannello 1 Ã ̈ intermedio ai due lati perimetrali paralleli alla linea di colmo 22. According to a further variant, the oscillation axis 40 of the panel 1 is intermediate to the two perimeter sides parallel to the ridge line 22.

Ãˆ inoltre vantaggioso prevedere un'inclinazione della falda a nord 21 minore dell'altezza massima del sole in inverno, in modo da evitare situazioni in cui il colmo si trova ad essere piÃ¹ alto del sole in inverno e proietta la propria ombra sulla falda successiva . It is also advantageous to foresee an inclination of the stratum to the north 21 less than the maximum height of the sun in winter, in order to avoid situations in which the ridge is higher than the sun in winter and casts its shadow on the next stratum.

La falda a nord 21 puÃ² assumere qualunque valore di inclinazione, ma preferibilmente compresi tra i -7° e i -15° rispetto al piano orizzontale, a seconda della latitudine e cioÃ ̈ dall'altezza del sole all'orizzonte in inverno. The north 21 aquifer can take on any inclination value, but preferably between -7 ° and -15 ° with respect to the horizontal plane, depending on the latitude, that is, from the height of the sun to the horizon in winter.

CiÃ² a sottolineare che la serra fotovoltaica secondo la presente invenzione Ã ̈ applicabile ovunque, sia nei paesi del nord che in quelli piÃ¹ caldi. This is to underline that the photovoltaic greenhouse according to the present invention is applicable everywhere, both in the northern countries and in the warmer ones.

Ãˆ possibile inoltre prevedere la falda a nord 21 piÃ¹ lunga della falda a sud 20, in modo tale per cui, quando in estate i pannelli 1 vengono oscillati a 20° circa, si riescono a coprire tutte le falde successive a ciascun pannello, evitando in questo modo di lasciare spazi di luce diretta e di conseguenza un effetto ombra-luce a scacchiera. It is also possible to foresee the pitch to the north 21 longer than the pitch to the south 20, in such a way that, when in summer the panels 1 are oscillated at about 20 °, it is possible to cover all the pitches following each panel, avoiding in this way of leaving spaces of direct light and consequently a checkerboard shadow-light effect.

Claims

CLAIMS 1. Photovoltaic greenhouse characterized by the fact that It is provided with a roof with at least two inclined pitches (20, 21) which start from opposite lower ends and meet in a ridge line (22) placed above said opposite ends, in which at least part of at least one of said at least two pitches (20, 21) consists of at least one photovoltaic panel or of a support element of at least one photovoltaic panel (1), which at least one panel (1) is provided to oscillate around at least one axis ( 40, 41), preferably an axis (40) coinciding with at least one of the perimeter sides of said panel (1) placed parallel to the ridge line (22) and / or an intermediate axis between said two perimeter sides.

2. Photovoltaic greenhouse according to claim 1, wherein said roof is constituted by a double pitched roof or by a plurality of double pitched roofs placed side by side along the sides parallel to the ridge line (22), a first and second aquifer (20, 21) connected together along the ridge line (22) and arranged in such a way that, with reference to the northern hemisphere, at least one component of the normal of said first aquifer (20) Ã It is oriented to the south and at least one component of the normal of the said second pitch (21) is oriented to the north, and vice versa with reference to the southern hemisphere, and the said at least one oscillating photovoltaic panel (1) provided in correspondence with the said second flap (21).

3. Photovoltaic greenhouse according to claim 1 or 2, in which the axis of oscillation (40) of the said at least one panel (1) coincides with the said ridge line (22) or faces the same or coinciding with the perimeter side of the panel (1) parallel to the ridge line (22) but further away from it.

4. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, in which the axis of oscillation (40) of the said at least one panel (1) is intermediate to the two perimeter sides of the panel (1) parallel to the ridge line (22).

5. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, in which the said at least one photovoltaic panel (1) is photosensitive to the radiation falling on only one of the faces of the panel (1), this face being oriented towards the high or outside the greenhouse.

6. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, in which the said at least one photovoltaic panel (1) is photosensitive to the radiation falling on only one of the faces of the panel (1), this face being oriented downwards or the interior of the greenhouse.

7. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, wherein said at least one photovoltaic panel (1) is photosensitive to the radiation falling on both opposite faces of the panel (1).

8. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, in which the said at least one panel (1) is oriented by means of a tracking system for the optimization of the inclination of the panel (1) relative to the angle of incidence of the sun's rays.

9. Photovoltaic greenhouse according to claim 8, wherein said at least one panel (1) is rotatable around an axis (41) passing through the panel (1) itself and perpendicular to the axis (40) coinciding with at least one of the perimeter sides of said panel (1) placed parallel to the ridge line (22) and / or to the intermediate axis between said two perimeter sides.

10. Photovoltaic greenhouse according to claim 8 or 9, in which one or more sensors for measuring one or more physical quantities relating to the internal environment of said greenhouse are provided, and means for calculating the inclination of said at least one panel (1) on the basis of the values measured by said sensors as well as the height of the sun.

11. Photovoltaic greenhouse according to one or more of the preceding claims, in which the pitch constituted by said panel (1) or provided with said panel (1) is made up of two parts, only one of said two parts being constituted by said panel ( 1) or provided with said panel (1), and the said two parts being placed at different inclinations from each other.

12. Method of making a photovoltaic greenhouse, which method involves the following steps: a) build a greenhouse with a roof consisting of a roof with at least two pitches (20, 21) or a plurality of roofs with at least two pitches (20, 21), in which said pitches (20, 21) are inclined and they start from opposite lower ends and meet in a ridge line (22) placed above said opposite ends, the roofs being side by side along the sides parallel to the ridge line (22); b) orienting said greenhouse in such a way that at least one component of the normal of said first aquifer (20) is oriented to the south and at least one component of the normal of said second aquifer (21) is oriented to north; c) arranging on the roof of said second pitch (21) at least one photovoltaic panel (1) or making the covering of said second pitch (21) with at least one photovoltaic panel that can be oscillated around at least one axis (40, 41).

13. Method according to claim 12, characterized in that it provides a photovoltaic greenhouse according to claims 1 to 11.