ITMI20121719A1 - PHOTOVOLTAIC GENERATOR WITH HIGH EFFICIENCY EFFICIENCY. - Google Patents
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Description
"GENERATORE FOTOVOLTAICO AD ELEVATA EFFICIENZA DI RENDIMENTO" "PHOTOVOLTAIC GENERATOR WITH HIGH PERFORMANCE EFFICIENCY"
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato riguarda un generatore fotovoltaico ad elevata efficienza di rendimento. Più particolarmente, il trovato riguarda un generatore fotovoltaico con capacità accresciuta di sfruttamento dell'energia solare incidente. The present invention relates to a high efficiency photovoltaic generator. More particularly, the invention relates to a photovoltaic generator with an increased capacity for exploiting the incident solar energy.
Come à ̈ noto, i generatori fotovoltaici comprendono pannelli fotovoltaici, i quali, in base al loro tipo di realizzazione e installazione, hanno una superficie che non à ̈ sfruttata totalmente per la produzione di energia elettrica. Tale superficie à ̈ costituita da uno spazio tra le celle perimetrali di silicio e la cornice di alluminio, dalla cornice stessa, e dallo spazio necessario per il fissaggio del pannello alla struttura portapannello . As is known, photovoltaic generators include photovoltaic panels, which, according to their type of construction and installation, have a surface that is not fully exploited for the production of electricity. This surface consists of a space between the silicon perimeter cells and the aluminum frame, the frame itself, and the space necessary for fixing the panel to the panel-holder structure.
Normalmente, le celle perimetrali dei generatori fotovoltaici non sono aderenti alla superficie di chiusura del pannello, e tale distanza, sommata allo spessore della cornice stessa, à ̈ di circa 2 cm per ogni lato. La superficie totale non utilizzata à ̈ quindi il 6% della superficie totale del pannello. Normally, the perimeter cells of photovoltaic generators do not adhere to the closing surface of the panel, and this distance, added to the thickness of the frame itself, is approximately 2 cm on each side. The total unused surface is therefore 6% of the total panel surface.
Inoltre, ove i pannelli sono ancorati alla struttura porta-pannello mediante i ganci a omega o zeta, si crea ulteriore spazio inutilizzato. Furthermore, where the panels are anchored to the door-panel structure by means of omega or zeta hooks, additional unused space is created.
Al fine di risolvere il problema sopra esposto, sono attualmente in uso sistemi riflettenti realizzati lungo il perimetro dei pannelli nei quali la disposizione di tale struttura à ̈ costruita appositamente. Tuttavia, questa soluzione non può essere applicata a pannelli standard in commercio, ma può essere realizzata solamente su pannelli costruiti appositamente . In order to solve the above problem, reflective systems are currently in use made along the perimeter of the panels in which the arrangement of this structure is specially constructed. However, this solution cannot be applied to standard panels on the market, but can only be implemented on specially constructed panels.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un generatore fotovoltaico avente elevata capacità di rendimento, in grado di sfruttare energia solare incidente anche nelle zone del pannello normalmente non utilizzate. The aim of the present invention is to provide a photovoltaic generator having a high efficiency capacity, capable of exploiting incident solar energy even in the areas of the panel that are not normally used.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un generatore fotovoltaico in cui la superficie utile del pannello fotovoltaico à ̈ implementata rispetto a pannelli fotovoltaici di tipo noto. Within this aim, an object of the present invention is to provide a photovoltaic generator in which the useful surface of the photovoltaic panel is implemented with respect to photovoltaic panels of known type.
Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un generatore fotovoltaico in cui l'efficienza di rendimento incrementata sia correlata ad un generatore di tipo tradizionale per quanto riguarda la disposizione delle celle di silicio . Another object of the present invention is to provide a photovoltaic generator in which the increased efficiency efficiency is correlated to a generator of the traditional type as regards the arrangement of the silicon cells.
Non ultimo scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un generatore fotovoltaico che sia di elevata affidabilità , di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi. Not least object of the present invention is to provide a photovoltaic generator which is highly reliable, relatively simple to manufacture and at competitive costs.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un generatore fotovoltaico ad elevata efficienza, comprendente almeno un pannello fotovoltaico provvisto di almeno una cella in silicio, una cornice perimetrale essendo prevista in corrispondenza dei bordi di detto pannello, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi riflettenti prismatici disposti in corrispondenza di detta cornice perimetrale del pannello, per la riflessione su detta cella di silicio di radiazione solare incidente su detti mezzi riflettenti prismatici . This task, as well as these and other purposes which will appear better later, are achieved by a high efficiency photovoltaic generator, comprising at least one photovoltaic panel provided with at least one silicon cell, a perimeter frame being provided at the edges of said panel. , characterized in that it comprises prismatic reflecting means arranged in correspondence with said perimeter frame of the panel, for the reflection on said silicon cell of solar radiation incident on said prismatic reflecting means.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del generatore fotovoltaico secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of preferred but not exclusive embodiments of the photovoltaic generator according to the present invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
la figura 1 illustra in vista parziale, parzialmente in sezione, un particolare del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 1 is a partial view, partially in section, of a detail of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 2 illustrates a second embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 3 illustra una terza forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 3 illustrates a third embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 4 illustra una quarta forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 4 illustrates a fourth embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 5 illustra una quinta forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 5 illustrates a fifth embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 6 illustra una sesta forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 6 illustrates a sixth embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 7 illustra una settima forma di realizzazione del generatore fotovoltaico secondo il trovato; Figure 7 illustrates a seventh embodiment of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 8 illustra una vista in pianta del generatore fotovoltaico secondo il trovato impiegante le differenti forme di realizzazione illustrate nelle figure da 1 a 7; Figure 8 illustrates a plan view of the photovoltaic generator according to the invention using the different embodiments illustrated in Figures 1 to 7;
la figura 9 illustra in vista prospettica in esploso il generatore fotovoltaico secondo il trovato ; Figure 9 is an exploded perspective view of the photovoltaic generator according to the invention;
la figura 10 illustra in vista prospettica il generatore fotovoltaico secondo il trovato. Figure 10 is a perspective view of the photovoltaic generator according to the invention.
Con riferimento alle figure, il generatore fotovoltaico secondo il trovato, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende almeno un pannello fotovoltaico e preferibilmente una pluralità di pannelli fotovoltaici 2 disposti fra loro adiacenti, e contornati da una cornice perimetrale 3 . With reference to the figures, the photovoltaic generator according to the invention, globally indicated by the reference number 1, comprises at least one photovoltaic panel and preferably a plurality of photovoltaic panels 2 arranged adjacent to each other, and surrounded by a perimeter frame 3.
I panelli comprendono ciascuno almeno una cella di silicio. Il numero di riferimento 4 indica la superficie di silicio di una cella di silicio utile per la captazione della radiazione solare incidente . The panels each comprise at least one silicon cell. The reference number 4 indicates the silicon surface of a silicon cell useful for capturing the incident solar radiation.
In corrispondenza dello spazio di ponte tra due pannelli adiacenti 2, in particolare tra le superfici di silicio 4 e i successivi pannelli 2, sono previsti mezzi riflettenti 10, opportunamente realizzati da un prisma riflettente costituito da materiale coibente 11 e con superfici riflettenti 12 e 13, le quali consentono di riflettere la radiazione solare incidente che andrebbe persa nello spazio libero precedentemente definito per reindirizzarla verso le superfici di silicio 4 dei pannelli adiacenti 2. In correspondence of the bridge space between two adjacent panels 2, in particular between the silicon surfaces 4 and the subsequent panels 2, reflecting means 10 are provided, suitably formed by a reflecting prism consisting of insulating material 11 and with reflecting surfaces 12 and 13, which allow to reflect the incident solar radiation that would be lost in the previously defined free space to redirect it towards the silicon surfaces 4 of the adjacent panels 2.
In sostanza, il trovato prevede di riempire lo spazio libero esistente tra due pannelli adiacenti 2 con prismi, ad esempio a base triangolare, come illustrato nelle figure 1 e 2, rivestiti con materiale ad alta riflettanza. Basically, the invention provides for filling the free space existing between two adjacent panels 2 with prisms, for example with a triangular base, as illustrated in Figures 1 and 2, coated with high reflectance material.
I prismi sono opportunamente disposti lungo il perimetro dei pannelli 2 in modo tale da occupare gli spazi liberi precedentemente descritti. The prisms are suitably arranged along the perimeter of the panels 2 in such a way as to occupy the previously described free spaces.
Gli angoli interni della base del prisma 10 sono variabili e determinati da ottimizzazioni che dipendono dall'angolo di inclinazione del pannello 2, o in relazione all'angolo di azimuth del pannello 2. The internal angles of the base of the prism 10 are variable and determined by optimizations which depend on the angle of inclination of the panel 2, or in relation to the azimuth angle of the panel 2.
La radiazione solare incidente sulle superfici riflettenti 12, 13 del prisma 10 à ̈ quindi trasmessa anziché essere assorbita. In sostanza, si crea artificialmente l'effetto albedo della neve, ottimizzando l'inclinazione della superficie riflettente . The solar radiation incident on the reflecting surfaces 12, 13 of the prism 10 is therefore transmitted rather than absorbed. Basically, the snow albedo effect is artificially created by optimizing the inclination of the reflecting surface.
Ad esempio, si può quantificare che l'incremento della produzione annua di energia elettrica, osservando un indice di riflettanza del 99%, sia di circa 1'1% della produzione totale. For example, it can be quantified that the increase in annual electricity production, observing a reflectance index of 99%, is about 1% of total production.
Il prisma riflettente 10 risulta di facile realizzazione ed installazione, e quindi il suo costo sia di costruzione che di posa à ̈ largamente compensato dall'aumento di produzione di energia elettrica del pannello 2. The reflecting prism 10 is easy to manufacture and install, and therefore its construction and installation costs are largely offset by the increased production of electrical energy of the panel 2.
Il numero di riferimento 15 indica lo spazio esistente tra due pannelli adiacenti 2, spazio necessario per la posa dei pannelli. The reference number 15 indicates the space existing between two adjacent panels 2, the space necessary for the installation of the panels.
Analogamente alla figura 1, la figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione in cui il prisma riflettente, indicato in questo caso dal numero di riferimento 100, Ã ̈ realizzato con una lamina 101 autoportante, di materiale riflettente, ancorata alla cornice 3 dei pannelli fotovoltaici 2 mediante, ad esempio, nastro biadesivo 102. Similarly to figure 1, figure 2 illustrates a second embodiment in which the reflecting prism, indicated in this case by the reference number 100, is made with a self-supporting sheet 101, of reflective material, anchored to the frame 3 of the photovoltaic panels 2 by, for example, double-sided tape 102.
La figura 3 illustra una terza forma di realizzazione del trovato in cui il prisma riflettente, indicato in questo caso dal numero di riferimento 200, Ã ̈ realizzato in modo tale da essere disposto lungo il bordo esterno del pannello, come illustrato nella figura 8. Figure 3 illustrates a third embodiment of the invention in which the reflecting prism, indicated in this case by the reference number 200, is made in such a way as to be arranged along the outer edge of the panel, as illustrated in Figure 8.
La figura 4 illustra una quarta forma di realizzazione del trovato in cui il prisma riflettente, indicato in questo caso dal numero di riferimento 300, Ã ̈ atto ad essere posizionato come illustrato nella figura 8. Figure 4 illustrates a fourth embodiment of the invention in which the reflecting prism, indicated in this case by the reference number 300, is adapted to be positioned as illustrated in Figure 8.
La figura 5 illustra un prisma riflettente 400 posizionato dove le cornici 3 di due pannelli adiacenti 2 non hanno fra loro spazio libero. Figure 5 illustrates a reflecting prism 400 positioned where the frames 3 of two adjacent panels 2 have no free space between them.
La figura 6 illustra una sesta forma di realizzazione del trovato in cui il prisma riflettente, indicato in questo caso dal numero di riferimento 500, Ã ̈ disposto come illustrato nella figura 8. Figure 6 illustrates a sixth embodiment of the invention in which the reflecting prism, indicated in this case by the reference number 500, is arranged as illustrated in Figure 8.
Infine, la figura 7 illustra una settima forma di realizzazione in cui il prisma riflettente, indicato in questo caso dal numero di riferimento 600, Ã ̈ disposto come illustrato nella figura 8. Finally, Figure 7 illustrates a seventh embodiment in which the reflecting prism, indicated in this case by the reference number 600, is arranged as illustrated in Figure 8.
La figura 8 illustra il posizionamento dei prismi riflettenti delle sette forme di realizzazione precedentemente descritte nel sistema modulare di pannelli 2. Figure 8 illustrates the positioning of the reflecting prisms of the seven embodiments previously described in the modular system of panels 2.
Si à ̈ in pratica constatato come il generatore fotovoltaico secondo il presente trovato assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permette di recuperare gran parte dell'energia solare incidente che altrimenti verrebbe perduta in quanto non direttamente incidente sulle superfici di silicio. In practice it has been found that the photovoltaic generator according to the present invention fully achieves the intended aim and objects, since it allows to recover a large part of the incident solar energy which would otherwise be lost since it does not directly affect the silicon surfaces.
La presenza dei mezzi riflettenti sotto forma di prismi disposti lungo i bordi periferici del pannello permettono dunque di recuperare la radiazione solare incidente che altrimenti andrebbe dispersa . The presence of the reflecting means in the form of prisms arranged along the peripheral edges of the panel therefore allows to recover the incident solar radiation which would otherwise be dispersed.
Il generatore fotovoltaico così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti . The photovoltaic generator thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the attached claims; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements and to the state of the art.
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2012
- 2012-10-12 IT IT001719A patent/ITMI20121719A1/en unknown
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