ITMI20081172A1 - SOLAR ENERGY GENERATOR - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un generatore ad energia solare, ed in particolare un generatore che può essere usato per produrre energia termica e/o elettrica. The present invention relates to a solar energy generator, and in particular a generator that can be used to produce thermal and / or electrical energy.

WO 2005/116534 descrive un generatore ad energia solare, il quale comprende una pluralità di specchi concavi atti a riflettere, in una posizione operativa ideale in cui essi sono perfettamente orientati verso il sole, i raggi solari verso un collettore disposto tra la sorgente dei raggi solari e gli specchi concavi, così che la maggior parte dei raggi solari è riflessa verso il collettore con angoli acuti. WO 2005/116534 describes a solar energy generator, which comprises a plurality of concave mirrors suitable for reflecting, in an ideal operating position in which they are perfectly oriented towards the sun, the sun's rays towards a collector arranged between the source of the rays solar and concave mirrors, so that most of the sun's rays are reflected towards the collector at acute angles.

Se il generatore non è nella sua posizione operativa ideale, ad esempio per un guasto del sistema di puntamento verso il sole, i raggi solari possono essere riflessi dagli specchi concavi oltre il collettore, con notevoli problemi di sicurezza, soprattutto quando il generatore è usato in ambiti domestici o comunque non controllati. If the generator is not in its ideal operating position, for example due to a failure of the pointing system towards the sun, the sun's rays can be reflected by the concave mirrors beyond the collector, with considerable safety problems, especially when the generator is used in domestic or non-controlled areas.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un generatore esente da tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un generatore le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni. The object of the present invention is therefore to provide a generator free from such drawbacks. Said object is achieved with a generator whose main characteristics are specified in the first claim, while other characteristics are specified in the remaining claims.

Grazie alla particolare disposizione degli specchi concavi, il generatore secondo la presente invenzione consente di impedire la riflessione dei raggi solari all’esterno del generatore, anche se quest’ultimo non è nella posizione operativa ideale, così da migliorare la sua sicurezza. Thanks to the particular arrangement of the concave mirrors, the generator according to the present invention makes it possible to prevent the reflection of sunlight outside the generator, even if the latter is not in the ideal operating position, so as to improve its safety.

La particolare disposizione degli specchi concavi consente anche di ridurre la resistenza al vento del generatore. The particular arrangement of the concave mirrors also allows to reduce the wind resistance of the generator.

Il generatore può inoltre essere provvisto di schermi atti ad impedire la riflessione dei raggi solari verso altri specchi concavi e/o dietro il generatore, così da migliorare ulteriormente la sua sicurezza. Uno di questi schermi comprende preferibilmente una pluralità di alette, così da ridurre ulteriormente la resistenza al vento del generatore. The generator can also be provided with screens designed to prevent the reflection of the sun's rays towards other concave mirrors and / or behind the generator, so as to further improve its safety. One of these screens preferably comprises a plurality of fins, so as to further reduce the wind resistance of the generator.

Gli specchi concavi sono preferibilmente disposti in modo da essere separati da un piano sostanzialmente parallelo ad un asse di riferimento parallelo ai raggi solari, così da ottimizzare la concentrazione dei raggi solari verso il collettore. The concave mirrors are preferably arranged so as to be separated by a plane substantially parallel to a reference axis parallel to the sun's rays, so as to optimize the concentration of the sun's rays towards the collector.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del generatore secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui: Further advantages and characteristics of the generator according to the present invention will become evident to those skilled in the art from the following detailed and non-limiting description of an embodiment thereof with reference to the attached drawings in which:

la figura 1 mostra una vista prospettica del generatore; Figure 1 shows a perspective view of the generator;

- la figura 2 mostra una vista laterale schematica del generatore di figura 1 in una prima posizione operativa; e Figure 2 shows a schematic side view of the generator of Figure 1 in a first operating position; And

la figura 3 mostra una vista laterale schematica del generatore di figura 1 in una seconda posizione operativa. Figure 3 shows a schematic side view of the generator of Figure 1 in a second operating position.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, si vede che il generatore secondo la presente invenzione comprende in modo noto una pluralità di specchi concavi 1, Γ atti a riflettere, in una posizione operativa in cui essi sono orientati verso il sole, i raggi solari 2 verso un collettore 3. In una posizione operativa ideale, mostrata in figura 2, i raggi solari 2, prima di essere riflessi dagli specchi concavi 1, Γ, sono paralleli ad un asse di riferimento R passante per il collettore 3. Una prima struttura di supporto, ad esempio comprendente una trasversa 4 ed una pluralità di pannelli laterali 5, consente di ruotare gli specchi concavi 1, Γ intorno ad un asse sostanzialmente orizzontale in modo da variare il loro angolo zenitale, mentre una seconda struttura di supporto, ad esempio comprendente un montante verticale 6, consente di ruotare gli specchi concavi 1, Γ intorno ad un asse sostanzialmente verticale, in modo da variare il loro angolo azimutale. With reference to figures 1 and 2, it can be seen that the generator according to the present invention comprises in a known way a plurality of concave mirrors 1, Γ adapted to reflect, in an operative position in which they are oriented towards the sun, the sun's rays 2 towards a collector 3. In an ideal operating position, shown in Figure 2, the solar rays 2, before being reflected by the concave mirrors 1, Γ, are parallel to a reference axis R passing through the collector 3. A first structure of support, for example comprising a transverse 4 and a plurality of side panels 5, allows the concave mirrors 1, Γ to rotate around a substantially horizontal axis so as to vary their zenith angle, while a second support structure, for example comprising a vertical upright 6 allows the concave mirrors 1, Γ to be rotated around a substantially vertical axis, so as to vary their azimuth angle.

Secondo l’invenzione, gli specchi concavi 1, Γ sono disposti tra la sorgente dei raggi solari 2 ed il collettore 3 così da riflettere nella loro posizione operativa ideale la maggior parte dei raggi solari 2 verso il collettore 3 con angoli a compresi tra 80° e 180°, in particolare compresi tra 170° e 90°. La concavità degli specchi concavi 1, Γ è rivolta verso l’asse di riferimento R. Gli specchi concavi sono raggruppati in almeno due serie contrapposte 1 o Γ di specchi, in modo che la concavità di una serie sia rivolta verso l’altra, e viceversa. According to the invention, the concave mirrors 1, Γ are arranged between the source of the solar rays 2 and the collector 3 so as to reflect in their ideal operating position most of the solar rays 2 towards the collector 3 with angles a comprised between 80 ° and 180 °, in particular between 170 ° and 90 °. The concavity of the concave mirrors 1, Γ faces the reference axis R. The concave mirrors are grouped into at least two opposing 1 or Γ series of mirrors, so that the concavity of one series faces the other, and vice versa.

Un primo schermo 7 è disposto tra le due serie di specchi concavi 1, Γ per impedire la riflessione dei raggi solari 2 da una serie di specchi all’altra, e viceversa. Il primo schermo 7 è disposto lungo l’asse di riferimento R e comprende almeno una parete divisoria. La traversa 4 è attraversata dall’asse di riferimento R, è sostanzialmente perpendicolare a quest’ultimo ed attraversa il primo schermo 7. Un pannello solare 8 è disposto lungo l’asse di riferimento R dalla parte opposta rispetto al collettore 3, in modo che il primo schermo 7 è disposto tra il pannello solare 8 ed il collettore 3. Il pannello solare 8 comprende almeno una cella fotovoltaica ed è sostanzialmente perpendicolare all’asse di riferimento R. Un secondo schermo 9 è disposto dietro il collettore 3 per impedire la riflessione dei raggi solari 2 oltre il collettore 3. Il secondo schermo 9 comprende una pluralità di alette sostanzialmente parallele all’asse di riferimento R. Gli specchi concavi 1, Γ hanno una forma sostanzialmente rettangolare e sono incurvati per ottenere settori cilindrici. Due specchi concavi adiacenti 1 o Γ di una serie sono disposti in modo da essere separati da un piano P sostanzialmente parallelo all’asse di riferimento R, due bordi rettilinei di due specchi concavi adiacenti 1 o l’di una serie essendo quindi disposti sul piano P. Inoltre, un piano T passante per i bordi rettilinei esterni, ovvero più lontani dal collettore 3, di due specchi concavi adiacenti 1 o l’di una serie coincide sostanzialmente con il piano perpendicolare alla tangente (t) della curvatura in corrispondenza del bordo esterno dello specchio concavo 1 o Γ più distante dall’asse di riferimento R, in modo che i raggi solari 2 vengano riflessi degli specchi concavi 1, Γ verso l’asse di riferimento R. A first screen 7 is arranged between the two series of concave mirrors 1, Γ to prevent the reflection of solar rays 2 from one series of mirrors to the other, and vice versa. The first screen 7 is arranged along the reference axis R and includes at least one dividing wall. The crosspiece 4 is crossed by the reference axis R, is substantially perpendicular to the latter and crosses the first screen 7. A solar panel 8 is arranged along the reference axis R on the opposite side with respect to the collector 3, so that the first screen 7 is arranged between the solar panel 8 and the collector 3. The solar panel 8 comprises at least one photovoltaic cell and is substantially perpendicular to the reference axis R. A second screen 9 is arranged behind the collector 3 to prevent reflection of the solar rays 2 beyond the collector 3. The second screen 9 comprises a plurality of fins substantially parallel to the reference axis R. The concave mirrors 1, Γ have a substantially rectangular shape and are curved to obtain cylindrical sectors. Two adjacent concave mirrors 1 or Γ of a series are arranged to be separated by a plane P substantially parallel to the reference axis R, two rectilinear edges of two adjacent concave mirrors 1 or the of a series thus being arranged on the plane P. Furthermore, a plane T passing through the external rectilinear edges, that is, farthest from the collector 3, of two adjacent concave mirrors 1 or the of a series substantially coincides with the plane perpendicular to the tangent (t) of the curvature at the edge of the concave mirror 1 or Γ further away from the reference axis R, so that the sun's rays 2 are reflected by the concave mirrors 1, Γ towards the reference axis R.

Facendo riferimento alla figura 3, si vede che quando il generatore non è nella sua posizione operativa ideale, ovvero quando l’asse di riferimento R non è allineato con i raggi solari 2, questi ultimi vengono riflessi dagli specchi concavi 1, Γ anche verso gli schermi 7 e 9, con angoli a anche minori di 80°. Referring to Figure 3, it can be seen that when the generator is not in its ideal operating position, i.e. when the reference axis R is not aligned with the solar rays 2, the latter are reflected by the concave mirrors 1, Γ also towards the screens 7 and 9, with angles a even less than 80 °.

Eventuali varianti e/o aggiunte possono essere apportate dagli esperti del ramo alla forma realizzativa dell’invenzione qui descritta ed illustrata restando nell’ambito delle seguenti rivendicazioni. Any variations and / or additions can be made by those skilled in the art to the embodiment of the invention described and illustrated here, remaining within the scope of the following claims.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI 1. Generatore ad energia solare, il quale comprende una pluralità di specchi concavi (1, Γ) atti a riflettere, in una posizione operativa in cui essi sono orientati verso il sole, i raggi solari (2) verso un collettore (3), in cui in una posizione operativa ideale i raggi solari (2), prima di essere riflessi dagli specchi concavi (1, Γ), sono paralleli ad un asse di riferimento (R) passante per il collettore (3), caratterizzato dal fatto che in questa posizione operativa ideale gli specchi concavi (1, Γ) sono disposti tra la sorgente dei raggi solari (2) ed il collettore (3) così da riflettere la maggior parte dei raggi solari (2) verso il collettore (3) con angoli (a) compresi tra 80° e 180°. CLAIMS 1. Solar energy generator, which includes a plurality of concave mirrors (1, Γ) suitable for reflecting, in an operative position in which they are oriented towards the sun, the sun's rays (2) towards a collector (3), in which in an ideal operating position the solar rays (2), before being reflected by the concave mirrors (1, Γ), are parallel to a reference axis (R) passing through the collector (3), characterized by the fact that in this ideal operating position the concave mirrors (1, Γ) are arranged between the source of the solar rays (2) and the collector (3) so as to reflect most of the solar rays (2) towards the collector (3) with angles ( a) between 80 ° and 180 °. 2. Generatore secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la concavità degli specchi concavi (1, Γ) è rivolta verso l’asse di riferimento (R). 2. Generator according to the previous claim, characterized by the fact that the concavity of the concave mirrors (1, Γ) faces the reference axis (R). 3. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli specchi concavi (1, Γ) sono raggruppati in almeno due serie contrapposte di specchi, in modo che la concavità di una serie (1) sia rivolta verso l’altra (Γ), e viceversa. 3. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the concave mirrors (1, Γ) are grouped into at least two opposite sets of mirrors, so that the concavity of one set (1) faces the other (Γ ), and viceversa. 4. Generatore secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che un primo schermo (7) è disposto tra le due serie di specchi concavi (1, Γ) per impedire la riflessione dei raggi solari (2) da una serie di specchi (1) all’altra (Γ), e viceversa. 4. Generator according to the preceding claim, characterized in that a first screen (7) is arranged between the two series of concave mirrors (1, Γ) to prevent the reflection of solar rays (2) from a series of mirrors (1) to the other (Γ), and vice versa. 5. Generatore secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il primo schermo (7) è disposto lungo l’asse di riferimento (R) e comprende almeno una parete divisoria. 5. Generator according to the previous claim, characterized by the fact that the first screen (7) is arranged along the reference axis (R) and includes at least one dividing wall. 6. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che due specchi concavi adiacenti di una serie (1, Γ) sono disposti in modo da essere separati da un piano (P) sostanzialmente parallelo all’asse di riferimento (R). 6. Generator according to one of the preceding claims, characterized by the fact that two adjacent concave mirrors of a series (1, Γ) are arranged so as to be separated by a plane (P) substantially parallel to the reference axis (R). 7. Generatore secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che gli specchi concavi (1, Γ) hanno una forma sostanzialmente rettangolare e sono incurvati per ottenere settori cilindrici, due bordi rettilinei di due specchi concavi adiacenti di una serie essendo disposti su detto piano (P). 7. Generator according to the preceding claim, characterized in that the concave mirrors (1, Γ) have a substantially rectangular shape and are curved to obtain cylindrical sectors, two rectilinear edges of two adjacent concave mirrors of a series being arranged on said plane ( P). 8. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un piano (T) passante per i bordi esterni di due specchi concavi adiacenti di una serie (1, Γ) coincide sostanzialmente con il piano perpendicolare alla tangente (t) della curvatura in corrispondenza del bordo esterno dello specchio concavo (1, Γ) più distante dall’asse di riferimento (R). 8. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that a plane (T) passing through the outer edges of two adjacent concave mirrors of a series (1, Γ) substantially coincides with the plane perpendicular to the tangent (t) of the curvature in correspondence with the outer edge of the concave mirror (1, Γ) farthest from the reference axis (R). 9. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un pannello solare (8) è disposto lungo l’asse di riferimento (R) dalla parte opposta rispetto al collettore (3). 9. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that a solar panel (8) is arranged along the reference axis (R) on the opposite side with respect to the collector (3). 10. Generatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un secondo schermo (9) è disposto dietro il collettore (3) per impedire la riflessione dei raggi solari (2) oltre il collettore (3). Generator according to one of the preceding claims, characterized in that a second screen (9) is arranged behind the collector (3) to prevent the reflection of the solar rays (2) beyond the collector (3). 11. Generatore secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il secondo schermo (9) comprende una pluralità di alette.11. Generator according to the preceding claim, characterized in that the second screen (9) comprises a plurality of fins.
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