ITMI20102022A1 - Stabilimento di produzione di energia elettrica in località litoranea alimentato da fonti diversificate di energie rinnovabili - Google Patents

Stabilimento di produzione di energia elettrica in località litoranea alimentato da fonti diversificate di energie rinnovabili Download PDF

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ITMI20102022A1
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Description

D E S C R I Z I O N E
Descrizione dell’ INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:
“Stabilimento di produzione di energia elettrica in località litoranea alimentato da fonti diversificate di energie rinnovabili”
Campo di applicazione dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce al settore dello sfruttamento delle cosiddette energie alternative, e più precisamente ad uno stabilimento di produzione di energia elettrica in località litoranea alimentato da fonti diversificate di energie rinnovabili. La presente invenzione è orientata allo sfruttamento del moto ondoso di qualunque intensità, sia marittimo che lacustre, anche se ovviamente le maggiori opportunità d’impiego sono sui litorali marini o oceanici. La presente invenzione non è particolarmente interessata allo sfruttamento delle escursioni mareali, ragion per cui sarebbe opportuno collocare lo stabilimento di produzione di energia elettrica in zone litoranee caratterizzate da escursioni mareali di lieve entità.
Rassegna dell'arte nota
La rete elettrica esistente nei vari paesi più industrializzati è alimentata da centrali di energia che ancora dipendono in larga misura dall’utilizzo dei combustibili fossili, i quali sono per loro natura esauribili ed inquinanti, per non parlare poi del nucleare con i suoi pericoli ed i problemi di stoccaggio delle scorie radioattive. Da tempo seri tentativi sono stati fatti per ridurre l’inquinamento e la dipendenza da tali fonti nella produzione di energia elettrica, spostando l’attenzione sull’utilizzo di fonti di energia rinnovabili e non inquinanti, come il dislivello idrologico, le onde oceaniche, le maree, il vento, la radiazione solare termica e fotovoltaica.
Il brevetto italiano No. 0001368431 depositato il 4-5-2006, con il titolo: “Progeto meccanico che sfruta il moto ondoso per produrre energia eletrica", descrive “un sistema comprendente: un volano centrale ( cardano ) connesso tramite puleggia all’albero di una dinamo. Il volano è solidale ad un albero imperniato ai due estremi ad un supporto mediante due rispettivi cuscinetti antiritorno. Due ruote dentate sono montate al centro dell’albero mediante due altri cuscinetti a sfere a rotazione unidirezionale che, come è noto, sono dei giunti unidirezionali del tipo “a ruota libera”. Un galleggiante è connesso all’estremità di una prima catena avvolta da destra sulla prima ruota dentata, all’altra estremità della catena è connesso un primo contrappeso. Lo stesso galleggiante è connesso all’estremità di una seconda catena avvolta da sinistra sulla seconda ruota dentata, all’altra estremità della catena è connesso un secondo contrappeso. Per effetto di un tale arrangiamento il volano ruota continuamente sia nella fase ascendente del galleggiante sia nella fase discendente.
Il progetto meccanico sopra descritto necessita di due contrappesi per la trasmissione della potenza all’albero, che pertanto dovranno avere un peso proporzionato al picco della potenza elettrica da generare. Ciò comporta l’utilizzo di un galleggiante ancor più pesante per evitare la fuoriuscita dall’acqua al termine della risalita, e per riuscire a sollevare l’altro contrappeso durante la discesa. A parità di forma e di materiali rispetto ad un galleggiante privo di contrappesi, il maggior peso del galleggiante comporta una minore possibilità di sfruttare appieno la spinta idrostatica, risultando inferiore l’altezza della parte emersa. Per le ragioni esposte il progetto meccanico citato, pur essendo in grado di sfruttare onde di lieve entità, risulterebbe macchinoso ed ingombrante qualora il numero di volani e di galleggianti debba essere aumentato per sopperire alle esigenze energetiche di uno stabilimento di produzione di energia elettrica.
Le singole possibilità di conversione in elettrico da eolico, solare, e marino sono oggigiorno una realtà ben consolidata, tuttavia la combinazione in loco dei contributi di differenti fonti per loro natura discontinue pone il problema della loro integrazione e di una maggiore regolarizzazione nella fornitura. Si aggiunga inoltre che per quanto concerne la sola conversione da moto ondoso o mareale, gli esempi realizzativi che vanno per la maggiore suggeriscono, rispettivamente, l’utilizzo di grosse boe e di tubi verticali di grande diametro al fine di intercettare una maggior pressione idrostatica. Ciò ha comportato la realizzazione di grossi impianti in luoghi caratterizzati da intenso moto ondoso e/o da ampie escursioni mareali, se non in mare aperto, luoghi quindi non appetibili turisticamente.
Restando in un’ottica ecologica, un desiderio largamente condiviso è quello di poter raggiungere luoghi ameni litoranei a bordo di auto elettriche e trovare in loco una stazione di ricarica delle batterie durante il parcheggio. Il problema che si pone è che siffatti luoghi spesso non sono raggiunti dalla rete elettrica, ma anche dove qualora lo fossero, sarebbe comunque auspicabile mantenere il medesimo approccio non inquinante che ha ispirato l’utilizzo delle auto elettriche. E’ lecito quindi cercare in loco fonti rinnovabili e non inquinanti di energia da utilizzare nella produzione dell’energia elettrica per la ricarica delle batterie e, dove possibile, vendere il surplus al gestore di rete.
Una soluzione “ecologica” a tale problema sarebbe in linea con l’attuale tendenza delle case automobilistiche, le quali timorate dall’eccessivo sfruttamento delle riserve di greggio, hanno cominciano ad immettere sul mercato dei veicoli elettrici assolutamente non inquinanti, sebbene dotati di minore autonomia e di minori prestazioni in termini di carico e velocità di punta. Mentre per rifornire di combustibile i veicoli mossi dai tradizionali motori endotermici esiste una ben consolidata rete di distribuzione sovrapposta alla rete stradale in maniera capillare, non così avviene per la ricarica degli accumulatori che alimentano i motori delle auto elettriche di recente introduzione. In attesa che la maggior diffusione di queste ultime faccia progredire di pari passo la rete costituita dalle varie stazioni di ricarica, il rischio di esaurire la carica della batteria durante il viaggio è più che reale, considerata anche la scarsa autonomia di percorrenza e la maggior distanza tra stazioni di ricarica successive.
Oggigiorno è difficile prevedere se e quando la tecnologia degli accumulatori elettrici possa evolversi al punto di superare il limite intrinseco posto dalla limitata concentrazione di carica, non ancora adeguata a reggere il confronto con l’energia chimica immagazzinata in un pari volume di benzina o gasolio. Resta pertanto il fatto che, malgrado l’auspicabile estendersi territoriale della rete di ricarica, la visita di certi luoghi non tanto vicini alle strade di maggior percorrenza, come ad esempio dei luoghi panoramici costieri dove l'aria è pulita, porrebbe oggigiorno dei seri problemi di autonomia ai veicoli elettrici, soprattutto per quanto concerne il viaggio di ritorno.
Scopi dell'invenzione
Pertanto lo scopo più generale della presente invenzione è quello di indicare una modalità di produzione di energia elettrica combinando in modo sinergico i contributi provenienti da fonti diversificate di energie rinnovabili presenti in uno stesso luogo.
Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema di sfruttamento dell’energia derivante da moto ondoso che sia nello stesso tempo meccanicamente semplice ed efficace nel raggiungimento delle finalità preposte. Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare una modalità di sfruttamento in loco dell’energia elettrica prodotta.
Sommario dell’invenzione
Per conseguire tali scopi la presente invenzione ha per oggetto uno stabilimento per la produzione di energia elettrica a partire da fonti locali di energie rinnovabili, comprendente:
- mezzi di galleggiamento immersi in uno specchio d’acqua soggetto a moto ondoso, connessi a mezzi di azionamento di un albero di trasmissione accoppiato ad un primo generatore elettrico, i mezzi di azionamento includendo almeno un giunto a rotazione unidirezionale, chiamato in seguito giunto antiritorno,
in cui secondo l’invenzione lo stabilimento inoltre include:
- un pontile vincolato al fondo dello specchio d’acqua ad una quota fissa dal fondo per il supporto dei detti mezzi di galleggiamento costituiti da almeno una prima fila di galleggianti, ed in corrispondenza di ciascun galleggiante i mezzi di azionamento includono:
- un braccio connesso al detto galleggiante;
- un secondo albero supportato dal pontile ed impegnato in rotazione dal detto braccio;
- una trasmissione a 90 gradi impegnata dal detto secondo albero ed a propria volta impegnante il detto albero di trasmissione, chiamato nel seguito albero longitudinale; detta trasmissione a 90 gradi essendo in serie al detto giunto antiritorno per accoppiare il detto braccio al detto albero longitudinaie solo quando il braccio è in grado di trasmettere la potenza attiva generata dalla spinta idrodinamica esercitata sequenzialmente sui galleggianti dall’onda in arrivo;
- un secondo generatore elettrico azionato da pale eoliche;
- un terzo generatore elettrico alimentato da pannelli fotovoltaici;
- mezzi d’interfacciamento comprendenti dei mezzi di conversione della potenza elettrica erogata in modo discontinuo da ciascun generatore elettrico, in una corrispondente potenza elettrica in corrente continua avente un unico valore di tensione (Eo) applicata ai capi di una linea elettrica (203) diretta verso il carico, come descritto nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione ritenute innovative sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.
La trasmissione a 90 gradi gioca un ruolo importante nello sfruttamento del moto ondoso, che come noto è diretto in prevalenza dal mare aperto verso il litorale, perché consente di minimizzare la lunghezza di una struttura longitudinale attrezzata di galleggianti come quella del pontile dello stabilimento della rivendicazione 1 , collocandolo ortogonalmente al litorale.
In un esempio di attuazione, i pannelli fotovoltaici sono collocati sul tetto di un corridoio d’accesso al pontile che si estende per un tratto del pontile. I pannelli sono disposti in file parallele con inclinazioni per angoli opposti così da massimizzare la potenza della radiazione solare intercettata durante l’intera giornata. Il pontile dello stabilimento è una struttura a doppio fondo accessibile turisticamente nella parte superiore e contenente gli organi meccanici e le apparecchiature elettriche nello spazio sottostante. La lunghezza del pontile, il numero, la forma, e le dimensioni dei galleggianti possono essere determinate in base alle caratteristiche del moto ondoso e della potenza elettrica da produrre in tal modo, come pure del tratto coperto dai pannelli fotovoltaici e dalla potenza elettrica da produrre in tal modo. Il numero minimo di galleggianti di ciascuna fila dovrà comunque consentire una rotazione uniforme dell’albero del generatore elettrico, pur essendo discontinua la rotazione impressa da ciascuno di essi. La rotazione uniforme è una conseguenza del fatto che ciascun galleggiante viene sollevato dall’onda in arrivo con un lieve ritardo rispetto al precedente e con tale ritardo fornirà il proprio contributo angolare alla rotazione; di conseguenza nella fase di discesa inattiva di un galleggiante ci saranno comunque dei galleggianti successivi nella fila che si trovano nella fase ascensionale.
In una configurazione preferita l’asse di rotazione del mozzo che regge le pale eoliche è mantenuto parallelo all’asse longitudinale del tratto del pontile occupato dai galleggianti, in modo da intercettare il vento proveniente dal mare che genera le onde più idonee al corretto azionamento dei galleggianti, ma ciò non limita l’invenzione in quanto è possibile far ruotare la navicella che regge le pale ed include la dinamo al proprio interno in modo da inseguire la direzione variabile del vento.
La funzionalità del pontile va quindi ben oltre quella del tratto puramente in acqua, integrando in un’unica struttura sinergica il fotovoltaico ed essendo in correlazione con la disposizione preferenziale delle pale del generatore eolico. In un esempio di attuazione, l’albero di trasmissione è accoppiato all’albero del primo generatore elettrico mediante un moltiplicatore di giri.
Secondo un aspetto dell’invenzione, l’albero di trasmissione decorre longitudinalmente al pontile per circa tutta la sua lunghezza, mentre i detti secondi alberi sono trasversali.
In un esempio di attuazione, l’albero longitudinale è costituito da più tratti accoppiati tra loro mediante giunti atti a compensare i reciproci disallineamenti e le variazioni di lunghezza al variare della temperatura. I giunti cardanici si prestano ad entrambi gli utilizzi, tuttavia in presenza di alberi di trasmissione molto lunghi e sbalzi termici considerevoli, si potrebbero connettere in serie ad alcuni cardani dei giunti di dilatazione aggiuntivi.
In un esempio di attuazione, detta prima fila di galleggianti è disposta esternamente al pontile su un fianco dello stesso ed il braccio di ciascun galleggiante è inclinato verso l’esterno in modo da ricavare uno spazio compreso tra detta prima fila ed il fianco del pontile onde alloggiare una seconda fila di galleggianti, ciascuno galleggiante della seconda fila essendo in posizione sfalsata, preferibilmente equispaziato, rispetto a due galleggianti successivi della prima fila. In un esempio di attuazione è inoltre possibile equipaggiare una o più ulteriori file di galleggianti nello spazio libero sotto il fondo del pontile.
In un esempio di attuazione, qualora il pontile non debba anche essere utilizzato per l’ancoraggio di imbarcazioni da diporto, la configurazione di galleggianti presenti su un fianco ed eventualmente sotto il fondo fino a metà larghezza, e della relativa meccanica, è ripetuta specularmente rispetto alla mezzeria.
In un esempio di attuazione con più alberi longitudinali, ciascuno di essi è accoppiato all’albero di un rispettivo generatore elettrico.
In un esempio di attuazione con più alberi longitudinali, ciascuno di essi è accoppiato all’albero di un comune generatore elettrico, ad esempio mediante cinghie e pulegge o cinematismi equivalenti.
In un esempio di attuazione, in testa al pontile è equipaggiato un galleggiante sonda accoppiato a mezzi sensori di posizione solidali al pontile ed opzionalmente dotato di un accelerometro. Vantaggiosamente, questo galleggiante è quindi idoneo a sentire la presenza di onde particolarmente intense e segnalare tale condizione ai mezzi elettronici di controllo, ulteriormente configurati per attivare dei giunti di accoppiamento dell’albero di almeno una dinamo supplementare all’all’albero della dinamo attualmente in funzione, ad esempio mediante innesti a frizione.
Prima di illustrare i successivi tre esempi di attuazione della serie cinematica costituita dal giunto antiritorno e la trasmissione a 90 gradi, occorre precisare che l’effetto unidirezionale impresso nella rotazione dell’albero longitudinale è indipendente dall’ordine assunto da tali componenti nella serie. Una volta stabilita la configurazione della catena cinematica relativa ad un galleggiante, è anche determinato il senso di rotazione dell’albero longitudinale, che sarà lo stesso per tutte le catene cinematiche dei restanti galleggianti. Il giunto antiritorno è un dispositivo arcinoto nelle applicazioni meccaniche, sia come cuscinetto dotato di rampe per rullini, o sfere, di reciproco impegno a frizione tra le due corone, o come rocchetto dotato di arpioncino d’arresto a molla (saltarello).
In un esempio di attuazione il generico giunto antiritorno connette il rispettivo albero trasversale ad uno dei due elementi della trasmissione a 90 impegnandolo in rotazione.
In un esempio di attuazione il generico giunto antiritorno connette uno dei due elementi della trasmissione a 90 gradi al detto albero longitudinale impegnandolo in rotazione.
In un esempio di attuazione il generico giunto antiritorno connette il braccio del rispettivo galleggiante all’albero trasversale impegnandolo in rotazione.
In un esempio di attuazione, ciascuna trasmissione a 90 gradi comprende una coppia di ingranaggi conici, di cui, un primo impegna l’albero trasversale mentre il secondo impegna l’albero longitudinale.
In un esempio di attuazione, detta coppia di ingranaggi conici è equigiri.
In un altro esempio di attuazione, detta coppia di ingranaggi conici è un moltiplicatore di giri dell’albero longitudinale.
In un esempio di attuazione, ad uno stesso albero longitudinale sono accoppiate sia le trasmissioni a 90 gradi relative ad una fila o più file parallele di galleggianti esterne al pontile, sia seconde trasmissioni a 90 gradi relative ad una fila adiacente di galleggianti situata sotto il pontile, le prime e le seconde trasmissioni essendo configurate in modo da imprimere all’albero longitudinale una rotazione di senso concorde.
Importante è la scelta del luogo ove edificare lo stabilimento, dovendo infatti essere idoneo al manifestarsi in modo quantitativamente soddisfacente dei fenomeni fisici che stanno alla base delle tre diverse fonti di energie rinnovabili.
Vantaggiosamente, la disposizione dei galleggianti rispetto al litorale può essere determinata in base alle direzioni prevalenti del moto ondoso; più precisamente: a) in luoghi caratterizzati da moto ondoso in direzione prevalentemente trasversale alla linea costiera, il pontile avrà un tratto più lungo occupato dai galleggianti che si estende ortogonalmente al litorale; b) in luoghi caratterizzati da moto ondoso in direzione prevalentemente parallela alla linea costiera, il pontile avrà un tratto più lungo occupato dai galleggianti che si estende parallelamente al litorale; c) in luoghi caratterizzati da moto ondoso che può alternarsi tra i due regimi precedenti, il pontile avrà un primo tratto occupato dai galleg gianti che si estende trasversalmente al litorale, ed un secondo tratto di uguale lunghezza occupato dai galleggianti che si estende parallelamente al litorale; d) in luoghi caratterizzati da moto ondoso di direzione variabile senza alcuna direzione preferita, il pontile si estende obliquamente alla linea costiera.
Quando il moto ondoso nella sua variabilità è diretto contro la testa del pontile, i galleggianti di testa ricevono la spinta idraulica prima di quelli di coda; tuttavia l’accoppiamento dei galleggianti all’albero longitudinale mediante il meccanismo a “ruota libera” impedisce che i galleggianti di coda siano trascinati passivamente fuori dal pelo dell’acqua dalla rotazione dell’albero longitudinale, poiché essendo ancora in quiete risultano folli rispetto alle rotazioni di quest’ultimo. Occorre inoltre considerare che lo stesso meccanismo a ruota libera impone che la velocità angolare raggiunta dalla detta trasmissione a 90 gradi sia uguale o superiore alla velocità angolare a regime dell’albero longitudinale, così da trasmettere effettivamente all’albero il proprio contributo di potenza meccanica. Tale condizione è effettivamente soddisfatta da ciascun galleggiante in quiete non ancora impegnato nel trasferimento di potenza dinamica all’albero longitudinale, e quindi massimamente accelerato dalla spinta ascensionale dell’onda in arrivo, imprimendo alla trasmissione a 90 gradi una velocità angolare inizialmente superiore a quella a regime dell’albero longitudinale, la cui rotazione viene frenata dalla potenza ceduta al rotore del generatore elettrico, nonché dalle perdite per attrito nei cuscinetti di sostegno e nei giunti su un percorso molto lungo. Ne discende che l’albero longitudinale funge effettivamente da collettore dei contributi di potenza provenienti in modo indipendente dai singoli galleggianti.
Vantaggiosamente, una stazione di ricarica delle batterie di accumulatori dei veicoli elettrici stazionanti in loco è adiacente allo stabilimento, la stazione includendo una pluralità di postazioni ciascuna dotata di una presa elettrica per la fornitura di corrente continua ad una tensione di poco superiore alla tensione nominale delle batterie.
Vantaggiosamente dal punto di vista funzionale ma anche estetico, la torre per il supporto delle pale eoliche e del relativo generatore è posta al centro di una piazzola prospiciente l’ingresso del corridoio d’accesso al pontile, essendo la piazzola raggiungibile dalla rete stradale ed avente punti di diramazione verso la stazione di ricarica e verso un parcheggio per i veicoli elettrici.
Per quanto concerne la realizzazione dei suddetti mezzi d’interfacciamento tra le uscite dei vari generatori elettrici e il carico, si pone il problema di dover ricondurre ad uno stesso livello di tensione sul carico le tensioni alle uscite dei diversi generatori elettrici. Nei generatori il problema nasce dal fatto che le rispettive tensioni nominali di uscita sono generalmente differenti tra loro, come pure differenti sono gli andamenti di potenza nelle 24 ore. Occorre inoltre servire un carico in corrente continua costituito dalle batterie delle auto elettriche, ed un carico in corrente alternata a diverso valore di tensione nominale, costituito dal carico presente sulla rete elettrica a bassa tensione quando viene ceduto il surplus di potenza elettrica generata. Come è noto, la singola cella fotovoltaica genera una tensione continua di basso valore, ma più celle possono essere connesse in serie per raggiungere la tensione voluta. Le pale eoliche muovono il rotore di una dinamo o indifferentemente di un alternatore, e lo stesso vale per l’albero di ciascun generatore elettrico utilizzato nello sfruttamento del moto ondoso. Entro ceri limiti di operatività della fonte energetica rinnovabile, la velocità angolare di siffatte macchine elettriche può essere stabilizzata meccanicamente secondo diverse modalità note, stabilizzando di conseguenza il valore nominale della tensione generata. La tensione alternata generata ai morsetti di un alternatore può essere facilmente convertita al livello voluto mediante un trasformatore, ed eventualmente raddrizzata e spianata. Sarebbe anche possibile scegliere delle dinamo per la componente eolica e da moto ondoso che generino una tensione continua esattamente uguale a quella imposta dall’utilizzatore, anche se questo approccio è sconsigliabile perché poco flessibile e costoso. Occorre da ultimo considerare che la tensione nominale tende a ridursi aN’aumentare del carico, per cui entro certi limiti di assorbimento la tensione sul carico dovrà essere stabilizzata.
In una forma realizzativa i mezzi d’interfacciamento implementati nello stabilimento della presente invenzione risolvono i problemi appena esposti, includendo primi convertitori della potenza elettrica generata da rispettivi generatori elettrici in una corrispondente potenza elettrica avente un valore di tensione unico per tutti i primi convertitori applicabile in parallelo al carico, ciascun generatore elettrico potendo in tal modo fornire ad un carico comune il proprio contributo di potenza elettrica quando esso è disponibile.
Secondo un aspetto dell'invenzione i primi convertitori sono dei DC/DC converter.
Secondo un altro aspetto dell'invenzione i primi convertitori sono degli AC/DC converter.
In una forma realizzativa, i mezzi d’interfacciamento includono inoltre secondi convertitori della potenza elettrica fornita in corrente continua dai detti primi convertitori con uscite in parallelo, in una potenza elettrica in corrente alternata alla frequenza della rete domestica a bassa tensione e con una tensione di poco superiore così da poter riversare in rete il surplus di potenza prodotta dallo stabilimento.
E’ inoltre equipaggiato un inverter all’uscita in CC dell’interfaccia, capace di fornire una corrente alternata monofase di poco superiore alla tensione ed alla frequenza della rete a bassa tensione (220 V; 50 Hz), che entrerà in rete automaticamente al verificarsi di un surplus di energia generata dallo stabilimento rispetto a quella assorbita dalle batterie sotto carica.
Vantaggi dell’invenzione
L’integrazione in uno stesso stabilimento di più generatori elettrici alimentati da fonti energetiche rinnovabili di diversa tipologia, si presta ad una fornitura di energia elettrica più regolare nel tempo rispetto al caso in cui le tre fonti fossero sfruttate individualmente. Ad esempio, in una bella giornata di sole con mare calmo e vento debole sarà più produttiva la fonte fotovoltaica, mentre la fonte eolica e da moto ondoso produrranno al minimo. Invece, nelle giornate di cielo coperto con mare mosso e forti raffiche di vento saranno più produttive le fonti eoliche e da moto ondoso, mentre la fonte fotovoltaica produrrà al minimo. Il sistema di controllo saprà dirottare sul carico le sole fonti effettivamente produttive, staccando le fonti improduttive per evitare che diventino degli utilizzatori passivi. Ben diverso sarebbe il risultato di una gestione non integrata delle varie fonti, dove il generatore elettrico di ciascuna fonte alimenta un proprio carico assegnato. E’ evidente che tale carico non possa essere alimentato durante i periodi di improduttività della rispettiva fonte, mentre ciò non avviene nello stabilimento proposto. E’ quindi palese la sinergia che l’invenzione è in grado di realizzare tra i diversi mezzi che cooperano nello sfruttamento delle tre diverse fonti rinnovabili.
La gestione intelligente dei dati forniti dal galleggiante sonda, consente al sistema di controllo, tipicamente basato su un microprocessore, di incrementare la produttività delle fonti attive durante le giornate ventose e di notevole moto ondoso, comandando l’accoppiamento dell’albero di ulteriori dinamo all’albero di quella attualmente in funzione, ad esempio con innesti a frizione.
Vantaggiosamente, il sistema di controllo può essere dotato di un robot di pulitura dei pannelli fotovoltaici e di un rilevatore atmosferico per l’attivazione dello stesso, evitando in tal modo una riduzione della produttività deirimpianto fotovoltaico.
Limitatamente alla parte meccanica del pontile, l’azionamento di un lungo albero di trasmissione vincolato ad una pluralità di coppie coniche mediante rispettivi cuscinetti antiritorno, azionati da alberi trasversali fatti ruotare passo-passo dai bracci dei rispettivi galleggianti, si presenta come una soluzione meccanicamente assai compatta e capace di assecondare il moto ondoso, comunque esso si presenti, per estrarre tutta la potenza possibile sul lungo tragitto del pontile. Grazie alla considerevole lunghezza del tratto di pontile occupato dai galleggianti, il fatto di sfruttare la sola fase ascensionale degli stessi non è affatto penalizzante per i motivi detti sopra, bensì consente una notevole semplificazione costruttiva rispetto all’arte nota citata. Risultano infatti superflue le catene ed i rispettivi contrappesi, che costituiscono una meccanica rumorosa e difficilmente gestibili su lunghi percorsi cinematici, come pure ogni eventuale altro ipotetico tentativo di appesantire la meccanica al solo scopo di sfruttare la fase discendente del galleggiante che, per quanto già detto, non è in grado di fornire alcun contributo significativo di potenza all’albero di trasmissione, a meno di non appesantire il galleggiante rendendolo nel contempo più ingombrante e quindi assai meno idoneo ad una sua applicazione in un pontile. Inoltre, l’aver disposto l’intera parte meccanica nel doppio fondo del pontile, la rende immune dalle intemperie e dall’azione corrosiva della salsedine, consentendo la lubrificazione periodica di cuscinetti ed ingranaggi.
Lo stabilimento dell'invenzione è una nuova struttura totalmente ecosostenibile e di gradevole impatto ambientale, al punto che il pontile potrà facilmente diventare un’attrazione turistica ed ospitare negozi, punti di ristoro, panchine, ed altro ancora. Il tetto della stazione di ricarica potrà essere allestito come terrazza panoramica. Nella parte superiore della torre eolica, ad una certa distanza dalla navicella contenente il rotore, potrà essere prevista una stanza completamente insonorizzata e con ampia vetratura, raggiungibile tramite ascensore o scala a chiocciola per godere di una vista panoramica a 360 gradi. Dalla stanza panoramica si potrà accedere ad un ballatoio circolare esterno, ma solo quando le pale sono ferme.
Il pontile potrà avere conformazioni diversificate diventando anche porticciolo per posti barca alla guisa di un molo.
Restando in ambito ecologico, la corrente prodotta potrà essere utilizzata nel circondario per illuminare villaggi turistici, campeggi, drive-in, luna park, ecc, oppure alimentare un impianto per la produzione dell’idrogeno che è considerato il carburante del futuro.
Breve descrizione delle figure
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui: - la figura 1 è una vista in pianta di come apparirebbe lo stabilimento di produzione di energia elettrica in località litoranea secondo la presente invenzione, in una configurazione del pontile ortogonale al litorale;
- la figura 1A mostra un particolare del tratto terminale vicino alla testa del pontile di figura 1 ;
- la figura 1 B è particolare ingrandito di figura 1 A;
- la figura 2 è una vista prospettica del tratto di pontile rappresentato in figura 1 A;
- la figura 3 è una vista laterale di un modello dello stabilimento di figura 1, dove anche viene rappresentato il terreno in sezione trasversale;
- la figura 4 è una vista frontale dello stabilimento di figura 1 , comprensiva della sezione trasversale del terreno;
- la figura 4A è un particolare ingrandito dei galleggianti di sinistra in figura 4; - la figura 5 differisce dalla vista di figura 1 per una diversa configurazione del pontile;
- la figura 6 è una vista da sotto il pontile di figura 1 raffigurante un tratto ripetitivo della meccanica di collegamento ai galleggianti ospitata nel doppiofondo del pontile di figura 1. Nella parte sinistra della figura in corrispondenza degli angoli superiore e inferiore sono rappresentati in prospettiva due particolari riferiti alle rotazioni tra alberi sui rispettivi fianchi del pontile;
- le figure 6A, 6B, e 6C sono dei particolari ingranditi di figura 6;
- la figura 7 è una schematizzazione a blocchi della la parte elettrica dello stabilimento di figura 1.
Descrizione dettagliata di alcune forme preferite di realizzazione dell’invenzione
Nella descrizione che segue elementi uguali che compaiono in figure differenti potranno essere indicati con gli stessi simboli.
Facendo riferimento alla figura 1, si può notare uno stabilimento 1 visto dall’alto, disposto in parte sulla terraferma 2 e in parte sul mare 3 in corrispondenza di un lungo pontile 4 ortogonale al litorale 5. Quest’ultimo suddivide la lunghezza del pontile 4 in un primo tratto in cui il pontile poggia sulla terraferma, circa il 40% della lunghezza totale, e nel restante tratto in cui il pontile è sollevato dall’acqua. Lo stabilimento 1 è accessibile dalla rete stradale 6, che raggiunge un parcheggio 8 e ad una stazione dirimpetto 9 per la ricarica delle batterie delle auto elettriche in sosta, terminando in una piazzuola 7 antistante il pontile 4. Al centro della piazzuola 7 si erge una torre eolica 10. La piazzuola 7 comunica con la base del pontile 4 posta sulla terraferma. Una tettoia fatta di pannelli fotovoltaici 11 si estende dalla base del pontile sulla terraferma 2 fino a circa il 60% della sua lunghezza totale, e quindi anche nel tratto in acqua. Dalla testa arrotondata 12 del pontile 4 si dipartono longitudinalmente verso la base del pontile quattro file di galleggianti 13, due file per lato in posizione sfalsata, fino a circa il 48% della lunghezza del pontile. Il pontile 4 è una struttura a doppio fon do che poggia su piloni impiantati nel fondale marino. Il tratto di pontile su terraferma è in parte interrato poggiando su un robusto basamento di cemento armato 14. Nella parte interrata è inclusa una capiente stanza adibita a centrale elettrica e sala operativa, essa ospita quanto segue: dinamo, trasformatori, inverter, relè, quadri elettrici, sistema di controllo, apparati di comunicazione, e quant’altro serve alla gestione dello stabilimento 1 al fine di assicurare il miglior utilizzo della corrente prodotta. Nel doppiofondo della parte in acqua sono invece allocati degli organi meccanici, di cui si dirà. Dalla sala operative si dipartono dei cavi elettrici in corrente continua 15 e 16, rispettivamente diretti al parcheggio 8 e alla stazione di ricarica 9, ed un cavo elettrico in corrente alternata 17 diretto ad una cabina 18 di connessione alla rete elettrica 19.
La figura 1A mostra la parte terminale del pontile 4 di figura 1 in corrispondenza della testa 12 e di un breve tratto che la precede, nella configurazione in cui i galleggianti sono sollevati dall’onda in arrivo nella direzione della freccia WN. Per semplificare il disegno è stata omessa la rappresentazione del galleggiante sonda, a figura 1B è solo un ingrandimento parziale. Facendo riferimento ad entrambe le figure, la vista dall’alto mostra le due file sfalsate di galleggianti 13 su ciascun lato lungo del pontile 4. Riferendoci per semplicità alle sole file di galleggianti mostrate più in basso in figura, una prima fila 21 di galleggianti 13 è più distanziata dal fianco del pontile 4, verso l’esterno, rispetto ad una seconda fila 22 i cui galleggianti 13 sono a cavallo del fianco del pontile 4, tra due galleggianti della fila 21. Tutti i galleggianti sono in relazione meccanica con i fianchi del pontile mediante dei bracci pivotanti aventi una prima estremità connessa al proprio galleggiante e l’altra estremità articolata rispetto ad un supporto rigido con il pontile. Più precisamente, i galleggianti 13 della fila più esterna 21 sono serrati da un anello centrale 26 rigidamente connesso ad un braccio 25 inclinato verso l’esterno del pontile 4 e terminante con un tratto 25a parallelo al fianco del pontile. Il tratto 25a ha un foro all’estremità per il passaggio di un albero 27, trasversale alla direzione longitudinale del pontile 4, al quale il tratto 25a e quindi il braccio 25 è rigidamente connesso. Il galleggiante 13 contiguo appartenente alla fila più interna 22 è connesso ad un braccio 28 mediante un anello di serraggio 29. A differenza del braccio 25, il braccio 29 è parallelo al fianco del pontile 4 per tutta la sua lunghezza, ed anch’esso ha un foro all’estremità per il passaggio di un albero trasversale 30 a cui è rigidamente connesso.
La vista prospettica di figura 2 rende più immediata la forma dei bracci e la loro disposizione nelle due file sfalsate di galleggianti esterni. Nella figura si possono notare due file di piloni 34 che sostengono il pontile 4 ad una distanza dal pelo libero dell’acqua tale da consentire la presenza di galleggianti sotto il pontile (visibili in figura 4). Il notevole spessore del bordo 35 del pontile denota la presenza di un doppiofondo per ospitare la meccanica. Una balaustra 36 circonda il bordo del pontile nella cui parte superiore sono fissate delle panchine e dei punti di ristoro coperti 37 chiusi da pareti vetrate. Si può inoltre notare che il braccio 25 del galleggiante 13 della fila più esterna presenta un tratto 25b ortogonale all’anello di fissaggio 26.
Nella vista laterale di figura 3 si può meglio notare l’estensione longitudinale dei vari tratti del pontile 1 , rispettivamente sul mare 3, sulla terraferma 2, e in corrispondenza del litorale 5, il cui confine si spinge indietro ed avanti con l’alta e bassa marea. I pali 34 sono ben piantati nel fondo marino e proseguono fin sulla terraferma nella fascia di variabilità del litorale. Il tratto su terraferma è sorretto dalla robusta muratura 14 della parte interrata che ospita le dinamo e il sisterna di controllo. La base del pontile 4 sulla terraferma 2 origina dalla piazzola 7 occupata dalla torre eolica 10. Dopo la piazzola 7 origina un corridoio coperto 11 a d’accesso al pontile 4 sul cui tetto sono collocati le file di pannelli fotovoltaici 11.
La vista frontale di figura 4 rende meglio visibile la disposizione dei galleggianti 13 nelle quattro file longitudinali di figura 1A, più due file 40 e 41 poste sotto il fondo del pontile 4. La fila 40 condivide lo stesso albero longitudinale delle file più esterne 21 e 22; similmente la fila 41 condivide lo stesso albero longitudinale delle file più esterne 23 e 24. Si può anche notare la torre eolica 10 che alla sua sommità regge un rotore ad asse orizzontale per il supporto di tre pale eoliche 10a, disposte in modo da intercettare il vento soffiante dal mare, ovvero nella stessa direzione secondo la quale esso genera le onde in grado di azionare i galleggianti 13. In figura 4A è evidente l’inclinazione verso l’esterno del braccio 25 fissato al galleggiante 13 della fila più esterna.
La vista in pianta di figura 5 mostra una configurazione obliqua del pontile 4 rispetto al litorale 5. L’angolo minore sotteso con il litorale 5 è dalla parte della stazione di ricarica 9, ma la configurazione simmetrica è del tutto equivalente, dipendendo la scelta tra le due configurazioni dalla direzione prevalente di provenienza del vento osservata nel lungo periodo, e di conseguenza della direzione del moto ondoso. Come si può notare in figura, anche le pale 10a del rotore sorretto dalla torre eolica 10 sono temporaneamente ruotate dello stesso angolo del pontile, per meglio intercettare il vento.
La figura 6 mostra un tratto ripetitivo della parte meccanica del pontile 4 ospitata nel doppiofondo dello stesso. La figura è una vista dal basso come se idealmente si fosse rimossa la parete inferiore. Tale meccanica è applicata ai galleggianti nella configurazione di figura 1A, in cui essi sono sollevati dall’onda in arrivo nella direzione WN. Come si può notare in figura, la meccanica include due alberi di trasmissione 46 e 60 decorrenti longitudinalmente in prossimità dei fianchi del pontile 4, sorretti da rispettivi basamenti di acciaio del tipo 47 e 61 vincolati al telaio TL della struttura mediante cuscinetti radiali 48, 62. Gli alberi 46, 60 sono composti da una sequenza di tratti 46a, 60a congiunti l’un l’altro da giunti cardanici 49, 63 che assecondano le deformazioni del telaio TL dovute alla sua lunghezza, assorbendo nel contempo le variazioni di lunghezza dei vari tratti causate dalle variazioni termiche. All’albero 46 sono vincolate le tre file di galleggianti 21 , 22 e 40, mentre all’albero 60 sono vincolate le tre file di galleggianti 23, 24 e 41. Le file esterne 21 , 22 e 23, 24 hanno lo stesso numero di galleggianti mentre le file 40, 41 sotto al pontile 4 hanno un numero doppio di galleggianti, pressappoco allineati ai galleggianti delle due corrispondenti file esterne. Questa configurazione consente un miglior sfruttamento del moto ondoso in quanto i galleggianti delle file sotto al pontile ed i corrispondenti delle file esterne sono investiti simultaneamente dal fronte d’onda. La disposizione dei componenti raffigurata si ripete identicamente per tutto il tratto di pontile equipaggiato di galleggianti. Scendendo nel dettaglio, all’esterno del fianco del pontile 4 dal lato dell’albero 46 la fila di galleggianti 21 più esterna rispetto al fianco del pontile è rappresentata dal galleggiante 21 a, la fila pure esterna 22 è rappresentata dal galleggiante 22a, mentre la fila 40 sotto il pontile dal lato opposto rispetto all’albero 46 è rappresentata dai due galleggianti 40a e 40b. Similmente, all’esterno del fianco del pontile 4 dal lato dell’albero 60 la fila di galleggianti 23 più esterna rispetto al fianco del pontile è rappresentata dal galleggiante 23a, la fila pure esterna 24 è rappresentata dal galleggiante 24a, mentre la fila 41 sotto il pontile dal lato opposto rispetto all’albero 60 è rappresentata dai due galleggianti 41 a e 41 b. Il braccio di ciascun galleggiante è connesso ad una prima estremità di un proprio albero del tipo 27, 30 ortogonale al rispettivo albero longitudinale 46, 60 e quindi trasversale al pontile 4. Al telaio TL sono fissati dei supporti di acciaio includenti dei cuscinetti a sfere per il sostegno degli alberi trasversali del tipo 27, 30. Detti supporti sono in coppie contrapposte sui due lati longitudinali del pontile, distanziate tra loro per più della lunghezza dei bracci dei galleggianti così da consentirne la completa rotazione, e sono così indicati: i supporti 50, 51 per il sostegno degli alberi trasversali 50a, 51 a azionati dai galleggianti rispettivamente 21 a e 22a; i supporti 52, 53 per il sostegno degli alberi trasversali 52a, 53a azionati dai galleggianti rispettivamente 40a e 40b mediante propri bracci 42a e 42b; i supporti 64, 65 per il sostegno degli alberi trasversali 64a, 65a azionati dai galleggianti rispettivamente 23a e 24a mediante propri bracci 23b e 24b; i supporti 66, 67 per il sostegno degli alberi trasversali 66a, 67a azionati dai galleggianti rispettivamente 41 a e 41 b mediante propri bracci 43a e 43b. La connessione di ciascun albero trasversale al proprio albero longitudinale 46, 60 avviene tramite una coppia di ingranaggi conici; di cui, un primo ingranaggio è impegnato in rotazione unidirezionale dalla seconda estremità del braccio trasversale, mentre il secondo ingranaggio è fissato all’albero longitudinale. Gli alberi trasversali azionati dai galleggianti giacenti da parti opposte rispetto all’albero longitudinale sono disallineati tra loro per consentire l’accoppiamento a 90 gradi. Il minor disallineamento è ottenuto disponendo in opposizione sull’albero longitudinale i due ingranaggi conici delle relative coppie coniche. Gli ingranaggi conici impegnati dai bracci trasversali includono un cuscinetto a frizione unidirezionale di tipo noto, detto anche antiritorno, calettato sul proprio albero trasversale.
La congruenza nel senso di rotazione impresso da tutte le coppie coniche all’albero longitudinale è ottenuta montando tutti i cuscinetti antiritorno nello stesso verso. I particolari mostrati in figura 6 in alto a sinistra ed in basso a sinistra rendono visibili mediante frecce curve i sensi di rotazione degli alberi coinvolti. I particolari raffigurati sono viste prospettiche dei rispettivi fianchi del pontile 4 come percepite da osservatori esterni al pontile che guardano lungo la direzione della freccia assiale. La stessa rotazione dell’albero longitudinale è possibile calettando i cuscinetti antiritorno direttamente sull’albero longitudinale ed accoppiando gli stessi ad un ingranaggio di rispettive coppie coniche. Lo stesso funzionamento è ancora possibile calettando ciascun cuscinetto antiritorno all’estremità del proprio albero trasversale azionata dal braccio del galleggiante; il cuscinetto antiritorno avrà verso opposto a quello delle precedenti configurazioni, ed il braccio del galleggiante avrà una sede che impegna la corona esterna del cuscinetto antiritorno.
Più in dettaglio, i giunti antiritorno 54a, 56a accoppiati a rispettivi ingranaggi delle coppie coniche 54, 56 sono calettati a rispettivi alberi trasversali 50a, 51 a; i giunti antiritorno 55a, 57a accoppiati a rispettivi ingranaggi delle coppie coniche 55, 57; sono calettati a rispettivi alberi trasversali 52a, 53a; i giunti antiritorno 68a, 70a accoppiati a rispettivi ingranaggi delle coppie coniche 68, 70 sono calettati a rispettivi alberi trasversali 64a, 65a; i giunti antiritorno 69a, 71 a accoppiati a rispettivi ingranaggi delle coppie coniche 69, 71 sono calettati a rispettivi alberi trasversali 66a, 67a.
La figura 6A mostra in dettaglio le coppie coniche 54 e 55 che impegnano in rotazione unidirezionale l’albero longitudinale 46 e sono a loro volta impegnate dagli alberi trasversali 50a e 52a. Facendo riferimento alla figura, si può notare che ciascun ingranaggio conico 80, 81 della coppia conica 54 e ciascun ingranaggio conico 90, 91 della coppia conica 55 ha un prolungamento cilindrico per il passaggio dell’albero fatto in corpo unico con il fianco della corona dentata dalla parte del maggior diametro; tali prolungamenti sono stati indicati con 82, 84, 92, 94 per gli ingranaggi conici 80, 81 , 90, 91. Gli ingranaggi conici 80 e 90 sono a cavallo dell’albero longitudinale 46 con le loro facce di diametro minore opposte l’una all’altra ad una distanza reciproca superiore al diametro maggio re; essi sono fissati all’albero longitudinale 46 mediante due rispettive viti 83 e 93 che attraversano la parete dei prolungamenti cilindrici 82 e 92 per avvitarsi a corrispondenti fori filettati presenti nell’albero longitudinale 46. All’estremità dell’albero trasversale 50a opposta a quella vincolata al braccio del galleggiante 21 a è calettato il cuscinetto antiritorno 54a mediante una linguetta 88. Il prolungamento cilindrico 84 dell’ingranaggio conico 81 include al proprio interno il cuscinetto antiritorno 54a alla cui corona esterna è fissato mediante due viti 86 e 87. Similmente, all’estremità dell’albero trasversale 52a opposta a quella vincolata al braccio del galleggiante 40a è calettato il cuscinetto antiritorno 55a mediante una linguetta 98. Il prolungamento cilindrico 94 dell’ingranaggio conico 91 include al proprio interno il cuscinetto antiritorno 55a alla cui corona esterna è fissato mediante due viti 66 e 97. Le frecce indicano il senso di rotazione antiorario degli ingranaggi conici 81 e 91 consentito dai rispettivi cuscinetti antiritorno 54a e 55a che viene convertito in senso orario dai rispettivi ingranaggi conici 80 e 90 solidali all’albero longitudinale 46 facendolo entrambi ruotare in tal senso.
La figura 6B mostra una sezione del supporto 50 lungo un piano parallelo al fondo del pontile 4 passante per l’asse dell’albero trasversale 50a, in cui si vede il cuscinetto a sfere 105 attraversato dall’albero 50a e mantenuto nella sua sede da una flangia 106 vitata alla parete del supporto 50.
La figura 6C mostra la connessione rigida dell’albero trasversale 50a all’estremità superiore 25a del braccio 25, vista dall’alto nella posizione orizzontale del braccio 25. Come si vede in figura 6C, un foro 99 è praticato nel braccio 25a per il passaggio dell’estremità dell’albero 50a, la quale è immobilizzata contro la parete del braccio 25a da un sistema di due squadrette 100 e 101 e bulloni 102, 103, 104. Le due squadrette 100 e 101 sono fissate alla parete 25a da parti opposte del braccio 50a mediante viti 102 e 103 e dadi. Le squadrette 100 e 101 hanno scanalature cilindriche per ospitare il braccio 25a. La vite 104 attraversa nell’ordine: la parete della squadretta 100, un foro presente nell’albero trasversale 50a, la parete della squadretta 101 contro la quale è stretto il relativo dado. Ovviamente quello rappresentato è solo una delle possibili modalità di connessione rigida.
La figura 7 è una schematizzazione a blocchi della la parte elettrica dello stabilimento 1 di figura 1, comprendente i mezzi d’interfacciamento tra i generatori elettrici ed il carico. La convenzione utilizzata in figura è quella di rappresentare con frecce piene le correnti sia generate che utilizzate, quindi dotate di una certa potenza, e con frecce vuote i segnali privi di potenza riferiti alla segnalazione. I blocchi indicati a tratto pieno sono fisicamente inclusi nella centrale elettrica posta nella pancia della parte interrata del pontile 4, mentre quelli a tratteggio no. I segni e - indicano le polarità della tensione continua, uno dei due poli può essere collegato a massa. Facendo riferimento alla figura 7, si nota un generatore fotovoltaico 201 che quando è colpito dalla radiazione solare genera una tensione E1 ai morsetti di uscita in corrente continua. Il generatore 201 è connesso a monte di un DC/DC converter 202 che genera una tensione costante E0 a cavallo di una linea elettrica in corrente continua 203. Una dinamo 204 genera una tensione E2 ai morsetti di uscita in corrente continua quando è azionata dalle pale 10a del generatore eolicolO. La dinamo 204 è connessa a monte di un DC/DC converter 205 che genera la tensione costante E0 a cavallo della linea elettrica 203. Una dinamo 206 genera una tensione E3 quando è azionata dalla meccanica sotto il pontile 4.; essa è connessa a monte di un DC/DC converter 207 che genera la tensione costante E0 a cavallo della linea elettrica 203. Il blocco 206 raggruppa idealmente le due dinamo connesse agli alberi longitudinali 46 e 60. Il blocco 207 include idealmente un altro DC/DC converter posto a valle della dinamo non raffigurata. La dinamo 206 può essere all’occorrenza coadiuvata da una dinamo ausiliaria 208, anch’essa azionata dalla meccanica sotto il pontile ed anch’essa generante la tensione E3. La dinamo 208 è connessa a monte di un DC/DC converter 209 che genera la tensione costante E0. Il DC/DC converter 209 è connesso in parallelo alla linea elettrica 203 tramite i due contatti di un relè 210. Il blocco 208 raggruppa idealmente le due dinamo connesse agli alberi longitudinali 46 e 60. Il blocco 209 include idealmente un altro DC/DC converter posto a valle della dinamo non raffigurata. Alla linea elettrica 203 sono connessi in parallelo gli utilizzatori in corrente continua (CC) costituiti dalle batterie di accumulatori, qui schematizzate dalla rispettiva conduttanza 212, appartenenti a delle auto elettriche che si servono di una stazione di ricarica 211 adiacente allo stabilimento. La linea in CC 203 alimenta un inverter 213 che genera ai morsetti di uscita una corrente alternata (CA) monofase a 50 Hz di valore nominale 230 V (qui indicata con Eal). Tali morsetti sono connessi in parallelo alla linea elettrica a bassa tensione 215 per riversare il surplus di potenza prodotta. Gli stessi morsetti sono connessi in parallelo ad una linea locale 214 che serve degli utilizzatori locali 216, qui schematizzati da una resistenza 217. Un accumulatore tampone 218, qui schematizzato dalla conduttanza 219, ha capacità multipla di quella delle singole batterie 212 e tensione nominale di valore compatibile. Tramite i due contatti di un relè 220, l’accumulatore 218 può essere connesso in parallelo alla linea elettrica in CC 203. Tale accumulatore può comportarsi sia da carico, quando esso accumula energia, sia da generatore quando la restituisce. Da ultimo, alla linea elettrica in CC 203 è connesso un controllore elettronico 230 a microprocessore, dotato di un proprio bus bidirezionale 231 al quale possono essere opportunamente collegati i sensori e gli attuatori remoti presenti nei vari dispositivi che 10 richiedono, come pure degli strumenti di misura della corrente e della tensione alle uscite dei generatori elettrici e sul carico. Uno di tali dispositivi è appunto 11 galleggiante sonda 232 per quanto riguarda il sensore di posizione e l’eventuale sensore di accelerazione, la cui segnalazione verrà utilizzata dal sisterna di controllo 230 per comandare un attuatore 233, avente il compito di innestare meccanicamente la dinamo ausiliaria 208 e di chiudere i contatti del relè 210 verso la linea in CC 203. Il sistema di controllo 230 è configurato in modo da acquisire costantemente le misure dei valori di potenza elettrica generata dalle varie dinamo 204, 206, 208 e dal generatore fotovoltaico 201 ; di acquisire le misure della potenza consumata dagli utilizzatori 200 e 216; ed inoltre di conoscere il livello di carica della batteria tampone 218; esso è quindi in grado di decidere se procedere alla carica della batteria tampone oppure se fornire energia alla rete in CA 215. Partendo da una condizione iniziale di contatti aperti del relè 220, nel primo caso il sistema di controllo 230 comanderà la chiusura dei contatti del relè 220 in modo da consentire il passaggio di corrente verso la batteria 218, caricandola. Il sistema 230 potrebbe simultaneamente comandare l’apertura di un doppio contatto per escludere la rete 215, ma questo non è essenziale perché l’inverter 213 a causa del maggior assorbimento di corrente potrebbe non riuscire ad aumentare la tensione in uscita al valore necessario al trasferimento di potenza alla rete 215, fatto salvo per la capacità di servire il carico 216. Al termine della carica, aprendo i contatti 220, la batteria 218 verrà esciusa per evitare di drenare corrente passivamente. Quando invece servirà il suo contributo di carica, i contatti 220 verranno chiusi di nuovo consentendo l’instaurarsi di una corrente diretta verso la linea d’ingresso della stazione di ricarica 211.
Nel funzionamento dello stabilimento di figura 1, per quanto concerne i generatori eolico e fotovoltaico, i loro principi costruttivi e operativi sono ben noti nella tecnica e non necessitano ulteriori approfondimenti; non altrettanto noto sembrerebbe invece un pontile in grado di sfruttare il moto ondoso attraverso la meccanica di rotazione a trasmissione ortogonale descritta sopra. Tale capacità deriva dalle lunghe sequenze di galleggianti dotati di bracci in grado di trasmettere ad un albero meccanico il momento torcente generato dalla spinta idrodinamica esercitata sequenzialmente sui galleggianti dall’onda in arrivo. Come è noto, le onde marine rallentano sottocosta poiché frenate dal fondale, acquistando altezza ed una componente di spinta orizzontale. Studi ben documentati asseriscono che sulle coste italiane le potenze disponibili in un metro di fronte d’onda variano da 8 a 12 kW/m. Si può quindi arguire la notevole potenza estraibile dal moto ondoso da parte del pontile di figura 1 , che prevede un tratto lungo ben 133 m e largo 15 m, equipaggiato con 4 file di galleggianti sferici. I galleggianti intercettano l’onda sequenzialmente e ne ricevono la spinta idrostatica, opponendo ad essa la resistenza incontrata dal braccio fulcrato a guisa di leva sul cuscinetto dell’albero trasversale. Seguiranno dei calcoli di massima il cui scopo è quello di mostrare l’ordine delle grandezze coinvolte nel progetto, senza avere la pretesa di essere rigorosi. Essendoci 40 galleggianti esterni al pontile ed altri 40 sotto di esso, ciascuno di circa 4 m di diametro per un volume di 33,5 m<3>, il volume totale teorico di galleggiamento dispiegato dagli 80 galleggianti è di 2.680 m<3>, di cui assai più della metà sfruttabile per estrarre potenza dalla spinta ascensionale delle onde in arrivo, essendo il galleggiante in quiete immerso in acqua per meno della lunghezza del raggio. Tra galleggianti adiacenti c’è una distanza di 7 m, consentendo con ciò un innalzamento di più di 5 m sotto la spinta delle onde più alte per portare il braccio fin quasi la quota della superficie calpestabile del pontile. In queste condizioni estreme la potenza di picco è veramente notevole: ipotizzando onde della durata di 4 secondi, la massa d’acqua complessiva che contribuisce alla spinta ascensionale è di 1.340 m<3>, corrispondente ad una forza idrodinamica di 13.145.400 N che genera un momento di 65.727.000 Nxm. Ipotizzando una rotazione di 60 gradi nei 4 s, e quindi una velocità angolare di 0,0416 giri/s (corrispondente a ω = 0,261 rad/s) si ottiene una potenza di picco all’albero della dinamo di 3.430.845 Wpicco. In condizioni più normali con onde di 1 m di altezza e stesso periodo, la potenza di picco si riduce verosimilmente di un fattore 5, giungendo a circa 686 kWpicco, perdite meccaniche escluse. Questo valore corrisponde ad una potenza di 8,58 kW per galleggiante, corrispondente ad uno sfruttamento ideale dell’85,8 % della potenza teorica di 10 kW/m dell’onda in arrivo. Secondo la scala Douglas il valore medio di 1 m per l’altezza delle onde in mare aperto corrisponde ad una condizione definita da poco mosso a mosso, e secondo la scala Beaufort tale condizione corrisponde ad un mare forza 3 (tendente a forza 4) in presenza di vento spirante a circa 19 km/h. Tenendo ulteriormente conto che le onde tendono ad innalzarsi in prossimità della costa, il valore di 1 m sembra troppo alto per essere considerato rappresentativo del valore medio sul lungo periodo di 1 anno, mentre un valore di 0,6 m causato da un vento di 12 km/h sembrerebbe assai più ragionevole per il luogo prescelto. A-dottando il valore di 0,6 m come rappresentativo dell’altezza media locale delle onde mediata nel periodo di un anno, il corrispondente valore medio di potenza risulta essere di 411 ,6 kW, a cui occorre sottrarre il contributo passivo dovuto agli attriti sviluppati dalla meccanica comprendente: 80 accoppiamenti conici, 80 giunti unidirezionali, 80 cuscinetti degli alberi trasversali, i vari giunti cardanici, ed i cuscinetti di sostegno dell’albero longitudinale. Malgrado il gran numero di accoppiamenti meccanici, le perdite sono contenute per due motivi: primo, i vari accoppiamenti concorrono individualmente ad impegnare l’albero di trasmissione longitudinale e quindi il rendimento complessivo è la media ponderata dei singoli rendimenti; secondo, i vari accoppiamenti entrano in impegno sequenzialmente e quando si disimpegnano gli attriti diminuiscono considerevolmente. Adottando un’approssimazione per eccesso, si può ipotizzare una perdita di potenza meccanica del 10% che porta a 370,44 kW la potenza (mediata sul lungo periodo) all’albero della dinamo. Occorre precisare che II rendimento della dinamo varia al variare della corrente erogata al carico, secondo un andamento tipico che cresce rapidamente da zero (dinamo a vuoto) fino al valore massimo, per poi diminuire più lentamente man mano che crescono le perdite nell’indotto. Ipotizzando un rendimento massimo della dinamo pari all’85%, sarà disponibile sul carico una potenza di 315 kW (mediata sul lungo periodo).
In figura 1, la superficie ricoperta da pannelli fotovoltaici, proiettata sul piano del pontile per tener conto dell’angolo d’incidenza della radiazione solare, equivale all’area di un rettangolo di lati 185 x 15,6 = 2.886 m<2>. Prendendo come riferimento un impianto da 1 kW di potenza nominale, con orientamento e inclinazione ottimali e assenza di ombreggiamento, in Italia il Gestore del servizio energia stima le seguenti producibilità annue massime: regioni settentrionali 1.000 - 1.100 kWh/anno; regioni centrali 1.200 - 1.300 kWh/anno; regioni meridionali 1.400 - 1.500 kWh/anno. Prendendo il valore esemplificativo di 1.200 kWh/anno si ha in corrispondenza un valore di potenza media di circa 144 Wmedi(come se fossero disponibili giorno e notte). Sapendo che la superfieie occupata dai moduli fotovoltaici in silicio policristallino si aggira intorno ai 7,5 m<2>/kWp, corrispondenti per quanto detto anche a 7,5 rn<2>/kWmedi, la potenza media annua dell’intera copertura fotovoltaica si aggirerà attorno a 55,4 kWmedi, che potrebbe alimentare continuativamente circa 18 utenze domestiche con impianti da 3 kW, ma che risulta insufficiente qualora dovesse da sola fornire la potenza alla stazione di ricarica per ricaricare le batterie delle auto elettriche in maniera sistematica.
In figura 1, il rotore della torre eolica 10, posto a 48 m di altezza, regge tre pale da 20 m ciascuna. Con un simile impianto è possibile generare circa 30 kWmedidi potenza media valutata sul lungo periodo di un anno, ovviamente la potenza nominale può raggiungere i 600 kW. Nei moderni aerogeneatori capaci di sfruttare i bassi regimi ventosi, la velocità minima del vento che permette alla macchina di fornire la potenza di progetto va dai 12 ai 15 m/s, che si accorda al valore indicato per il funzionamento dei galleggianti, mentre velocità del vento superiori ai 25 m/s impongono la disattivazione del generatore per motivi di sicurezza.
Sommando i tre contributi precedenti: da moto ondoso 315 kWmedi, da fotovoltaico 55,4 kWmedi, e da eolico 30 kWmedi, si ha un totale di 400,4 kWmedi, che per effetto della loro integrazione sono sempre disponibili giorno e notte per tutto l’anno (salvo una concomitante e poco probabile assenza di energia dalle tre fonti e dalla batteria tampone), ovviamente i valori nominali sul breve periodo potranno essere notevolmente superiori. Nel caso più fortunato in cui le tre fonti fornissero simultaneamente i valori nominali di potenza, si avrebbe:
(686 X 0,85) KWm0t0 ondoso 600 KWeolico 382 KW fotovoltaico<=>1,565 MWnomjna|j. Una frazione importante del valore sempre disponibile di 400,4 kWmedi sarà messo a disposizione della ricarica delle batterie delle auto elettriche, oggigiorno prevalentemente costituite da una pluralità di accumulatori agli ioni di Litio di varia capacità. In questo settore c’è da aspettarsi rapidi progressi rivolti ad aumentare la capacità di carica, e quindi l’autonomia della vettura, e diminuire il tempo di ricarica; requisiti questi che insieme concorrono nel richiedere maggior potenza di picco alla stazione. Possiamo ragionevolmente ipotizzare batterie con una capacità di 35 kWh e tempi di ricarica di 4 ore; stimando il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica a 0,33 kWh/km, l’autonomia sarà di 106 km. Con la potenza mediamente a disposizione la stazione di ricarica potrà servire 10 vetture contemporaneamente, e resteranno ancora disponibili 50,4 kW di cui, 10,4 kW destinabili ad usi locali e 40 kW riversabili sulla rete a bassa tensione.
Ricollegandoci a quanto detto sopra, neppure sembrerebbe sia stata tentata una così vasta integrazione e complementarietà nello sfruttamento sinergico di energie rinnovabili da fonti eolica, fotovoltaica, e da moto ondoso, come quello reso possibile dallo stabilimento 1 di figura 1. Il nucleo di una tale integrazione è costituito dai mezzi d’interfacciamento tra i generatori elettrici ed il carico, che si mostrano al carico come fossero un unico generatore di fornitura più costante nel tempo. I mezzi d’interfacciamento finora descritti includono dei DC/DC converter, che nella configurazione mostrata in figura 7 sono in grado di combinare tra loro in modo del tutto automatico i vari contributi di potenza a differente tensione nominale, portandoli ad un comune livello di tensione dettato dal carico in CC. Gli stessi mezzi includono inoltre un inverter alimentato dal comune livello in CC per l’ottenimento di una potenza AC da fornire al livello di tensione dettato dal carico in AC. L’utilizzo di più DC/DC converter con uscite in parallelo è vantaggioso perché consente a ciascun converter di stabilizzare la tensione sul carico in modo indipendente dagli altri, ovviamente quando ciò rientra nei parametri di regolazione in retroazione secondo la tecnica PWM, adattando con ciò la potenza fornita al carico alle proprie capacità di generarla.
L’utilizzo dei DC/DC converter per quanto vantaggioso non limita l’invenzione, poiché differenti mezzi d’interfacciamento svolgenti analoghe funzioni potrebbero essere previsti. Il seguente è un esempio alternativo, che origina dall’utilizzo di alternatori nei generatori rispettivamente eolico e da moto ondoso, ed un inverter (DC-AC) a valle del generatore fotovoltaico; dopodiché tre trasformatori riportano ad un unico livello le tre tensioni AC, e le tre tensioni trasformate vengono raddrizzate ed applicate in parallelo ai capi del carico. Tale soluzione è assai meno efficiente nella stabilizzazione delle tensioni dei singoli generatori in base aN’assorbimento del carico comune, occorrerebbe infatti introdurre un diodo Zener in parallelo ad ogni tensione raddrizzata o in alternativa utilizzare un regolatore elettronico di tensione di tipo serie o parallelo, con riduzione dell’efficienza di conversione.
Un ulteriore esempio in tal senso utilizza quattro inverter al posto dei quattro DC-DC converter, tre dei quali sono configurati in modo da generare in uscita una corrente alternata ad una tensione comune di valore più alto di quella imposta dal carico in CC; tale corrente viene raddrizzata e spianata portandola al valore imposto dal carico. Il quarto inverter è identico all’inverter 213 ed egualmente connesso. La soluzione descritta è del tutto equivalente a quella che usa i quattro DC-DC converter, appartenendo sia gli inverter che i DC-DC converter alla comune famiglia degli alimentatori switching.
A verifica del funzionamento, occorre precisare che la figura 1 rappresenta lo stabilimento 1 come esso risulterà nella sua forma finale, essendo l’invenzione finora realizzata in veste di prototipo di minori dimensioni perfettamente funzionante in tutte le sue componenti, e nella forma integrata delle stesse. Per quanto concerne lo sfruttamento del moto ondoso per l’azionamento di una dinamo, è stato dapprima realizzato un prototipo ad un solo albero della meccanica del pontile 4, equipaggiato con due file parallele di galleggianti disposte da una parte e dall’altra rispetto all’albero, in numero ridotto rispetto alla realizzazione finale. Il prototipo è stato perfezionato in vasca d’acqua dove è stato generato un moto ondoso di frequenza ed altezza variabile, misurando di volta in volta la potenza elettrica generata. L’altezza massima delle onde è stata scalata del rapporto tra la lunghezza dei bracci dei galleggianti del prototipo e la loro lunghezza nella realizzazione finale, al fine di riprodurre le stesse rotazioni dell’albero trasversale. Dopodiché, il prototipo perfezionato è stato portato in un luogo marittimo prescelto, solitamente ventoso, ed il telaio fissato rigidamente ad un molo, di modo che i galleggianti potessero essere investiti dalle onde marine aventi le prerogative richieste (scegliendo le giornate più adatte). Alla base del molo sono stati predisposti dei pannelli solari come pure un generatore eolico nella stessa configurazione delle parti mostrata in figura 1. Le potenze nominali dei generatori fotovoltaico ed eolico sono state scalate rispetto ai loro valori finali di un valore pari al rapporto esistente tra il volume complessivo dei galleggianti del prototipo ed il volume complessivo dei galleggianti nella realizzazione finale. Tale riduzione di scala consistendo in una minore superficie fotovoltaica e d’intercettazione del vento da parte delle pale. La riduzione di scala nel dimensionamento delle pale è stata corretta per tener conto della velocità del vento crescente con la distanza dal suolo. Ciò posto, i morsetti delle due dinamo e del generatore fotovoltaico sono stati connessi agli ingressi di rispettivi DC/DC converter con uscita a 12 V. Le uscite dei tre DC/DC converter sono state connesse in parallelo per alimentare dei comuni accumulatori d’auto; la capacità complessiva degli accumulatori è stata scalata come detto sopra rispetto alla capacità prevista per la stazione di ricarica delle batterie nella realizzazione finale. Un accumulatore addizionale è stato connesso in parallelo agli altri per verificare la presenza di un eventuale surplus di energia prodotta. Degli amperometri con uscita digitale sono stati inseriti in serie alle uscite dei singoli generatori elettrici ed al carico, onde poter registrare e tracciare nelle 24 ore il contributo di potenza elettrica fornito da ciascuno di essi e la potenza integrata fornita al carico. I risultati del prototipo si sono dimostrati all’altezza delle aspettative, perché gli accumulatori previsti sono stati caricati entro il tempo di ricarica consigliato, compreso quello addizionale.
Sulla base della descrizione fornita per un esempio di realizzazione preferito, è ovvio che alcuni cambiamenti possono essere introdotti dal tecnico del ramo senza con ciò uscire daN’ambito dell’invenzione come risulta dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (16)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Stabilimento (1) per la produzione di energia elettrica a partire da fonti locali di energie rinnovabili, comprendente: - mezzi di galleggiamento (13) immersi in uno specchio d’acqua soggetto a moto ondoso (3), connessi a mezzi di azionamento di un albero di trasmissione (46) accoppiato ad un primo generatore elettrico (206), i mezzi di azionamento includendo almeno un giunto a rotazione unidirezionale (54a), chiamato in seguito giunto antiritorno, caratterizzato dal fatto che inoltre include: - un pontile (4) vincolato al fondo dello specchio d’acqua ad una quota fissa dal fondo per il supporto dei detti mezzi di galleggiamento costituiti da almeno una prima fila (21) di galleggianti (21 a), ed in corrispondenza di ciascun galleggiante (21 a) i mezzi di azionamento includono: - un braccio (25) connesso al detto galleggiante( 21 a); - un secondo albero (50a) supportato dal pontile (4) ed impegnato in rotazione dal detto braccio; - una trasmissione a 90 gradi (54, 80, 81) impegnata dal detto secondo albero (50a) ed a propria volta impegnante il detto albero di trasmissione (46), chiamato nel seguito albero longitudinale; detta trasmissione a 90 gradi essendo in serie al detto giunto antiritorno (54a) per accoppiare il detto braccio (25) al detto albero longitudinale (46) solo quando il braccio (25) è in grado di trasmettere la potenza attiva generata dalla spinta idrodinamica esercitata sequenzialmente sui galleggianti (21 a) dall’onda in arrivo (WN); - un secondo generatore elettrico (204) azionato da pale eoliche (1 Oa); - un terzo generatore elettrico (201) alimentato da pannelli fotovoltaici; - mezzi d’interfacciamento (200) comprendenti dei mezzi di conversione (202, 205, 207) della potenza elettrica erogata in modo discontinuo da ciascun generatore elettrico (201 , 204, 206) in una corrispondente potenza elettrica in corrente continua avente un unico valore di tensione (Eo) applicata ai capi di una linea elettrica (203) diretta verso il carico (212, 219).
  2. 2. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto albero longitudinale (46) è accoppiato all’albero del primo generatore elettrico (204) mediante un moltiplicatore di giri.
  3. 3. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto albero longitudinale (46) è costituito da più tratti (46a) accoppiati tra loro mediante giunti (49) atti a compensare i reciproci disallineamenti e le variazioni di lunghezza al variare della temperatura.
  4. 4. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che almeno una seconda fila (40, 41) di galleggianti (40a, 40b, 41 a, 41 b) in numero doppio rispetto alla prima fila (21) è alloggiata nello spazio libero sotto il fondo del pontile (4), ciascun galleggiante della seconda fila trasmettendo la potenza ricevuta dall’onda in arrivo (WN) al detto albero longitudinale (46), oppure ad un secondo albero longitudinale (60), mediante un proprio cinematismo (42a, 52a, 55a, 55) analogo a quello usato dai galleggianti di detta prima fila (21), ed il secondo albero longitudinale (60) essendo connesso al primo (206) o ad un secondo generatore elettrico.
  5. 5. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta prima fila (21) di galleggianti (21 a) è disposta esternamente al pontile (3) su un fianco dello stesso, ed il braccio (25) di ciascun galleggiante è inclinato verso l’esterno in modo da ricavare uno spazio compreso tra detta prima fila (21) ed il fianco del pontile (3) onde alloggiare una ulteriore fila (22) di galleggianti (22a), ciascun galleggiante (22a) della fila ulteriore essendo in posizione sfalsata, preferibilmente equispaziato, rispetto a due galleggianti successivi (13) della prima fila e trasmettendo al detto albero longitudinale (46) la potenza ricevuta dall’onda in arrivo (WN) mediante un proprio cinematismo (28, 51 a, 56a, 56) simile a quello usato dai galleggianti della prima fila.
  6. 6. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 o 4, caratterizzato dal fatto che la configurazione (21 , 22) di galleggianti (21 a, 22a) presenti su un fianco del pontile (4) e dei relativi cinematismi è ripetuta (23, 24, 23a, 24a) sull’altro fianco del pontile (4) per trasmettere la potenza ricevuta dall’onda in arrivo (WN) al detto albero longitudinale (46) o ad un secondo albero longitudinale (60) connesso al primo (206) o ad un secondo generatore elettrico.
  7. 7. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che in testa al pontile (4) è equipaggiato un galleggiante sonda accoppiato a mezzi sensori di posizione solidali al pontile, ed opzionalmente dotato di un accelerometro, per segnalare la presenza di onde particolarmente intense ai detti mezzi d’interfacciamento (200), detti mezzi d’interfacciamento essendo ulteriormente configurati (230, 233) ad attivare dei giunti di accoppiamento dell’albero di almeno un generatore elettrico supplementare (208) all’albero del detto primo generatore elettrico (206) attualmente in funzione.
  8. 8. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il detto rispettivo giunto antiritorno (54a) connette il corrispondente secondo albero (50a) ad uno dei due elementi (81) della trasmissione a 90 gradi (54) impegnandolo in rotazione.
  9. 9. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il detto rispettivo giunto antiritorno (54a) connette uno dei due elementi (80) della trasmissione a 90 gradi (54) al detto albero longitudinale (46) impegnandolo in rotazione.
  10. 10. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto rispettivo giunto antiritorno (54a) connette il braccio del galleggiante (21 a) al secondo albero (50a) impegnandolo in rotazione.
  11. 11. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i pannelli fotovoltaici (11) sono disposti su più file sul tetto di un corridoio (11 a) d’accesso che si estende per un tratto del pontile (4).
  12. 12. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il pontile (4) ha un doppio fondo che ospita il detto albero longitudinale (46) e la relativa parte meccanica di collegamento dei galleggianti (13), ed un tratto interrato che ospita il detto primo generatore elettrico (206) ed i detti mezzi d’interfacciamento (200).
  13. 13. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti primo (206) e secondo (204) generatore elettrico sono delle dinamo e detti mezzi di conversione (202, 205, 207) sono dei DC/DC converter.
  14. 14. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti primo (206) e secondo (204) generatore elettrico sono degli alternatori ed i rispettivi detti mezzi di conversione (202, 205, 207) sono degli AC/DC converter.
  15. 15. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi d’interfacciamento (200) includono inoltre un inverter (213) alimentato dai detti mezzi di conversione (202, 205, 207) in grado di fornire una potenza in corrente alternata ai valori di frequenza e tensione compatibili con quelli della rete a bassa tensione (215), così da poter riversare in rete il surplus di potenza prodotta.
  16. 16. Lo stabilimento in accordo alla rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi d’interfacciamento (200) includono inoltre un controllore elettronico (230) programmabile, programmato per acquisire sistematicamente misure di potenza elettrica generata e consumata, ed in base alla elaborazione di dette misure comandare la chiusura o l’apertura dei contatti di almeno un relè (220) posto a cavallo di detta linea (203) per inserire o disinserire un accumulatore tampone (218).
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