ITMI20090238U1 - Supporto orientabile perfezionato per pannelli solari - Google Patents

Description

SUPPORTO ORIENTABILE PERFEZIONATO PER PANNELLI SOLARI

DESCRIZIONE

CAMPO DELL'INVENZIONE

Il presente trovato riguarda un supporto orientabile per pannelli solari.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

E' noto che i pannelli solari - siano essi di tipo termico, oppure di tipo fotovoltaico - sono pannelli abbastanza grandi, per esempio di 0,8 x 1 metri oppure di 0,8 x 2,0 metri e non particolarmente pesanti, così da richiedere un appoggio stabile e sicuro, soprattutto a causa del rilevante "effetto vela" che essi manifestano in presenza di vento. Attualmente la disposizione preferita è con appoggio e fissaggio su falde di tetto esposte a Sud, dove dunque il pannello è disposto ad un'inclinazione fissa, mediamente adatta alla migliore ricezione dei raggi del sole.

Esistono tuttavia sistemi di supporto per l'impianto di pannelli solari su superfici piane; questi sistemi prevedono dei sostegni adatti a mantenere i pannelli solari inclinati, in genere di 45° rispetto ad una superficie piana. Questa indicazione di 45° è in generale mediamente valida per una zona della superficie terrestre corrispondente alla latitudine media in Italia.

Esistono anche supporti in cui l'inclinazione del pannello può essere regolata, ma si tratta di sistemi che non riescono a coniugare in modo efficace: semplicità e quindi bassi costi di produzione; stabilità e resistenza meccanica anche in presenza di eventi atmosferici avversi; velocità, facilità e stabilità nel tempo della regolazione di inclinazione. Sono disponibili cioè sul mercato o sistemi sofisticati di supporto e regolazione automatica dell'inclinazione dei pannelli, da una parte, o semplici intelaiature di supporto ad inclinazione costante, o regolabile solo con un parziale smontaggio e rimontaggio, dall'altra parte.

PROBLEMA E SOLUZIONE

Il problema che il presente modello di utilità intende superare é dunque quello di proporre una struttura di supporto per pannelli solari che pur essendo adattabile alle diverse condizioni di inclinazione dell'irraggiamento solare a seconda della stagione dell'anno tramite un sistema di regolazione dell'inclinazione particolarmente stabile e rapida, risulti nello stesso tempo estremamente semplice, di basso costo, di facile montaggio e particolarmente stabile e resistente alle sollecitazioni esterne, in particolare a quelle di tipo meteorologico.

Questo scopo viene raggiunto mediante un supporto orientabile per pannelli solari avente le caratteristiche menzionate nella rivendicazione 1. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell'invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 rappresenta una vista in alzato laterale di un supporto di pannelli solari secondo il trovato;

fig. 2 è una vista prospettica e parzialmente esplosa di una delle gambe di appoggio del supporto;

fig. 3 è una vista prospettica e parzialmente esplosa di una delle capriate che formano il supporto del presente modello;

fig. 4 è una vista prospettica da dietro di una serie di più supporti affiancati; e

fig. 5 è una vista prospettica da dietro di una serie di più supporti affiancati e relativi pannelli su di essi montati.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ATTUAZIONE

Il supporto per pannelli solari del presente modello è costituito da una serie gambe 1 a V rovescia, su ciascuna delle quali è imperniata, con inclinazione regolabile, una capriata rovescia rigida 2. Due o più capriate 2, affiancate a distanza opportuna e sorrette da rispettive gambe 1, sono poi rese reciprocamente solidali da una serie di correnti 3 ad esse fissati in direzione trasversale, l'insieme dei correnti 3 costituendo il piano di appoggio e ancoraggio di pannelli solari P.

Entrando in maggiore dettaglio, ogni gamba 1 a V rovescia é costituita da due profilati scatolari la, lb, reciprocamente incastrati alla sommità in corrispondenza di opportuni scassi, ed ivi bloccati da un bullone le munito di una porzione a perno aggettante. I profilati la ed lb sono ulteriormente vincolati da una traversa ld, del medesimo profilato, anche in questo caso mediante incastri preformati, bloccati da bulloni passanti le. La traversa ld è inoltre dotata, in posizione centrale, di una guida ad asola lf, per esempio semplicemente costituita da una fessura ad asola formata nelle pareti verticali della traversa.

La capriata rovescia 2 è costituita da una lunga asta di base 2a, anch'essa preferibilmente formata da un profilato scatolare, la cui dimensione longitudinale determina l'altezza finale del piano di supporto dei pannelli solari P. All'interno dell'asta 2a si inseriscono, con un sistema a incastro e bulloni simile a quello già descritto in relazione alla gamba 1, le parti terminali di due barre 2b e 2c di controventatura, le cui estremità opposte sono giuntate a flangia con un puntone 2c, a sua volta giuntato mediante flange in una posizione centrale dell'asta 2a. Grazie a questa costruzione la capriata 2 va a costituire un'intelaiatura molto rigida, e quindi capace di resistere senza deformazioni alle sollecitazioni meccaniche, quali quelle determinate dall'azione del vento, mantenendo nello stesso tempo un peso molto contenuto

Ogni capriata 2 è imperniata su una corrispondente gamba 1 tramite il perno aggettante le. Grazie a questo montaggio, l'intelaiatura 2 può essere fatta oscillare attorno al perno le, per farle assumere l'orientamento più adatto in rapporto alla direzione dei raggi solari.

Per orientare la capriata 2 e fissarla nella posizione prescelta, è previsto un montante 4, che è reso solidale alla stessa capriata con sistemi di fissaggio usuali, per esempio bulloni e dadi che realizzano un ancoraggio nei punti 4a, sull'asta 2a, e rispettivamente 4b su una delle barre 2b di controventatura. Per consentire al meglio la regolazione dell'orientamento della capriata 2 è previsto che il punto di ancoraggio 4a sia preferibilmente distanziato dal punto di articolazione le. E' chiaro comunque che si può utilizzare un qualsiasi altro tipo di ancoraggio - alla portata di un tecnico del ramo - per rendere il montante 4 solidale all'intelaiatura 2.

Come si rileva bene dalla stessa fig. 1, il montante 4 si prolunga fino ad andare ad intersecare la traversa ld. Un bullone 5, preferibilmente con dado a grilletto, viene fatto passare attraverso la fessura lf della traversa ld ed attraverso un foro ad asola 4c formato alla estremità inferiore del montante 4.

Attraverso questo montaggio è possibile - dopo aver allentato il dado sul bullone 5 - far oscillare la capriata 2 attorno al perno le, mentre l'estremità inferiore del montante 4 scorre in prossimità della fessura lf e il bullone 5 si sposta lungo il foro ad asola 4c. Una volta portata la capriata alla inclinazione desiderata, si effettua il serraggio del bullone 5 con il rispettivo dado e la capriata 2 rimane bloccata nella posizione scelta. Preferibilmente sulla fessura lf sono indicate tre posizioni predefinite corrispondenti ad inclinazioni ottimali per la stagione invernale, per quella estiva e per le due stagioni intermedie di primavera ed autunno, in funzione della latitudine media della zona di vendita del supporto per pannelli solari del presente modello. In questo modo l'utilizzatore risulta agevolato a mantenere una inclinazione quanto più corretta possibile del pannello, effettuando solo 4 regolazioni all'anno in corrispondenza del periodo intermedio tra equinozi e solstizi.

Come si è già accennato e come illustrato nelle figg. 4 e 5, una pluralità di due o più gambe 1 e relative capriate 2, per esempio da 2 fino a 5 gambe, vengono affiancate a distanze prestabilite e reciprocamente unite da correnti 3 che vengono imbullonati in corrispondenza dei fori 3a previsti a questo scopo nelle aste 2a. Crociere 6 uniscono le coppie di gambe 1 terminali per ostacolare ulteriormente ogni possibile deformazione geometrica della struttura così ottenuta. I pannelli 3 vengono fissati sui correnti 3 mediante ancoraggi di tipo per sé noto, e dunque mutano poi la loro inclinazione unitamente alle capriate 2, per essere portati ad assumere la posizione più conveniente rispetto alla direzione dell'irraggiamento solare.

Come si è detto sopra, i diversi elementi che costituiscono le gambe 1 a V rovescia, la capriata 2 e i correnti 3 sono tutti costituiti da profilati metallici scatolari, preferibilmente a sezione rettangolare, tale sezione potendo variare di dimensione in funzione dei diversi sforzi cui è sottoposto ogni sin golo elemento. Per ottenere la massima durata del manufatto rispetto ai problemi di corrosione, detti profilati sono preferibilmente profilati prezincati a caldo e i necessari tagli su di essi eseguiti, sia quelli di testa che quelli per la formazione degli incastri, vengono effettuati con la tecnica di taglio al laser in atmosfera inerte. Vengono inoltre completamente evitate le saldature, così da eliminare ogni zona di invito preferenziale all'inizio di fenomeni corrosivi. I montaggi, grazie alla presenza degli incastri, sono molto solidi e possono essere effettuati con l'impiego di un limitato numero di bulloni, preferibilmente di tipo passante.

La fig. 2 mostra più in dettaglio la struttura della gamba 1 a V rovescia. Nella figura sono ben visibili i sistemi ad incastro tra i profilati la ed lb sia in corrispondenza della sommità che in corrispondenza della traversa ld. La presenza degli incastri, oltre a rendere molto più solida e stabile la struttura, permette anche di velocizzare le operazioni di montaggio, dal momento che l'incastro di testa determina già il grado di apertura della gamba a V, predisponendola all'accoppiamento con la traversa ld.

La fig. 3 mostra il dettaglio del montaggio della capriata 2 e, in particolare, i giunti flangiati in corrispondenza delle estremità contrapposte del puntone 2c e la particolare posizione del montante 4 per la regolazione dell'inclinazione. Si noti che l'aver posizionato il punto 4c di fissaggio della regolazione a notevole distanza dal punto di imperniamento della capriata 2, fa sì che anche un elevata coppia di ribaltamento del supporto - come può essere causata da forti venti - determina sforzi relativamente contenuti sul punto 4c, così da evitare cedimenti o svergolamenti localizzati della struttura.

Le figg. 4 e 5 mostrano, in vista prospettica da dietro, una pluralità di pannelli solari P su di una serie di supporti secondo il trovato, opportunamente affiancati. L'oscillazione di questi pannelli può ovviamente essere controllata unitariamente, dopo aver allentato il bullone di serraggio 5, su ogni gamba 1 o su un numero più limitato di esse, per esempio solo una gamba su due come illustrato nei disegni.

In effetti è ben noto, e già brevemente menzionato più sopra, che i raggi del sole colpiscono la superficie terrestre con un'inclinazione - rispetto alla superficie stessa - che varia sia in funzione della latitudine del territorio interessato, sia in funzione della stagione. L'importanza di disporre la superficie dei pannelli quanto più possibile perpendicolare alla direzione dei raggi del sole - al fine di captare il massimo della energia di irraggiamento - e ben nota al tecnico del ramo.

Come si è già accennato, esistono in commercio supporti per pannelli, in particolare per pannelli fotovoltaici, che sono montati su di un'articolazione sferica e che vengono mossi - da un sistema di movimentazione, in genere elettrico, controllato da una centralina elettronica programmata - in modo tale da inseguire l'orientamento dei raggi del sole: si verifica così che i pannelli sono in ogni momento orientati verso il sole, al mattino verso est ed alla sera verso ovest. Una disposizione di questo tipo è tuttavia non solo molto costosa nell'impianto, ma anche nella gestione, visto che il sistema di movimentazione e di controllo assorbe energia elettrica, riducendo quindi in parte il vantaggio della maggiore produzione di energia elettrica fotovoltaica. Sistemi di questo tipo presentano anche non trascurabili problemi di manutenzione.

La disposizione del supporto per pannelli solari secondo il presente modello è invece estremamente semplice e poco costosa e consente tuttavia - ad un utilizzatore debitamente informato - di orientare il pannello solare nelle migliori condizioni per l'irraggiamento solare. Sarà quindi possibile modificare l'inclinazione dei pannelli in base ai ritmi stagionali - con una minore inclinazione nella stagione estiva e ed una maggiore nella stagione invernale, fermo restando che al momento dell'acquisto del manufatto occorre scegliere dal produttore la configurazione più adatta in base alla latitudine del territorio in cui verranno poi effettivamente montati i pannelli, e cioè una minore inclinazione in territori tropicali e un'inclinazione via via crescente man mano che ci si sposta verso territori più settentrionali.

S'intende comunque che la protezione del modello di utilità descritto sopra non deve considerarsi limitata alla particolare forma di esecuzione illustrata, ma si estende ad ogni altra variante costruttiva tecnicamente equivalente.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Supporto per pannelli solari, caratterizzato da ciò che comprende due o più gambe di appoggio (1) a V rovescia, sulla sommità di ciascuna delle quali è imperniata (le) una corrispondente capriata (2) piana rovescia, le basi di dette capriate rovesce essendo rese solidali da una pluralità di correnti (3) ad esse fissate in modo trasversale per il supporto di pannelli solari P, nonché mezzi per bloccare la rotazione di dette capriate (2) in una posizione regolata a piacere.
2. 2) Supporto come in 1), caratterizzato da ciò che detta gamba a V rovescia (1) è costituita da due profilati (la, lb), incastrati alla sommità e reciprocamente connessi a incastro da una traversa (ld).
3. 3) Supporto come in 1) o 2), caratterizzato da ciò che detta capriata (2) è incernierata sullo stesso bullone di fissaggio previsto all'estremità superiore della gamba a V (1).
4. 4) Supporto come in 1), 2), o 3), caratterizzato da ciò che detta capriata (2) comprende un'asta di base (2a) e una serie di profilati di controventatura (2b) e di puntone (2c).
5. 5) Supporto come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che a detta capriata è solidale un montante (4) di regolazione, che si prolunga da un punto fisso (4a) sull'asta di base (2a), verso un punto di ancoraggio (5) regolabile, su detta traversa (ld), attraverso un secondo punto fisso su uno di detti profilati (2b) di controventatura.
6. 6) Supporto come in 5, caratterizzato da ciò che detto punto fisso (4a) è, almeno brevemente, distanziato dal punto di incernieramento (le) della capriata.
7. 7) Supporto come in 5, caratterizzato da ciò che detto punto di ancoraggio regolabile è formato dall'impegno di un bullone e dado di serraggio (5) in una fessura passante (lf) corrente lungo la traversa (ld) ed in un foro ad asola (4c) formato alla estremità libera di detto montante (4).
8. 8) Supporto come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui gli elementi che formano detta gamba (1), detta capriata (2), e detti correnti (3) sono costituiti da profilati scatolari a sezione rettangolare, zincalti a caldo.
9. 9) Supporto come in 9), in cui detti profilati vengono tagliati con tecnica laser in atmosfera inerte e sono giuntati a incastro e bulloni, senza saldature.