ITMN20080026A1

ITMN20080026A1 - STRUCTURE FOR SUPPORTING PHOTOVOLTAIC TRACKING MODULES

Info

Publication number: ITMN20080026A1
Application number: IT000026A
Authority: IT
Inventors: Emiliano Bassi
Original assignee: Bassi S R L E
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-20

Description

STRUTTURA DI SUPPORTO DI MODULI FOTOVOLTAICI AD INSEGUI-MENTO.- SUPPORT STRUCTURE OF PHOTOVOLTAIC CHASE MODULES.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il trovato si riferisce ad una struttura di supporto di moduli fotovoltaici ad inseguimento.-E' nota la grande diffusione raggiunta dai moduli fotovoltaici comprendenti una pluralità di celle interconnesse elettricamente che hanno la proprietà di generare energia elettrica a seguito di esposizione ai raggi solari.-Questi moduli sono resi solidali ad un basamento compreso in una struttura di supporto, e sono denominate "ad inseguimento" le strutture nelle quali il basamento è dotato di mezzi in grado di mutarne l'orientamento affinché l'esposizione ai raggi solari sia sempre ottimale, realizzandosi appunto una sorta di "inseguimento" del sole nel suo percorso dall'alba al tramonto.-Allo scopo di realizzare una completa ottimizzazione del funzionamento, è poi previsto nella grandissima maggioranza dei casi che la struttura di supporto dei moduli sia dotata di mezzi in grado di mutare, oltre all'orientamento, anche l'inclinazione rispetto al piano orizzontale del basa mento dei moduli stessi.-Le forme di realizzazione proposte dalla tecnica nota dei mezzi che consentono di conferire ai basamenti. delle strutture ad inseguimento i moti descritti per mutare orientamento ed inclinazione degli stessi sono svariate, tutte però non esenti da una certa complessità costruttiva che determina un costo elevato e necessità di frequenti interventi di manutenzione,-Compito del presente trovato è allora quello di realizzare una struttura di supporto di moduli fotovoltaici ad inseguimento che sia dotata della massima semplicità costruttiva, e nella quale sia realizzabile con grande facilità un alto grado di ottimizzazione a seguito della scelta della località nella quale la struttura è destinata ad essere installata, in funzione delle modalità del corso del sole nella detta località ,-Il compito proposto viene raggiunto da una struttura di supporto di moduli fotovoltaici ad inseguimento, secondo il trovato, comprendente le caratteristiche di cui alle rivendicazioni seguenti.-Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive del trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui: The invention relates to a support structure for tracking photovoltaic modules. - The widespread diffusion achieved by photovoltaic modules comprising a plurality of electrically interconnected cells which have the property of generating electrical energy following exposure to sunlight is known. These modules are made integral with a base included in a support structure, and the structures in which the base is equipped with means capable of changing its orientation so that exposure to sunlight is always optimal are called "tracking". realizing a sort of "chase" of the sun in its path from sunrise to sunset. able to change, in addition to the orientation, also the inclination with respect to the horizontal plane of the base of the ste modules - The embodiments proposed by the known art of the means which allow to give the bases. of the tracking structures the movements described for changing orientation and inclination of the same are varied, all however not free from a certain constructive complexity which determines a high cost and the need for frequent maintenance interventions. support structure for tracking photovoltaic modules that is equipped with the utmost constructive simplicity, and in which a high degree of optimization can be achieved with great ease following the choice of the location in which the structure is intended to be installed, according to the course of the sun in said location, - The proposed aim is achieved by a support structure for tracking photovoltaic modules, according to the invention, comprising the characteristics of the following claims. - Further characteristics and advantages will become clearer from the description of some forms of preferred realization ite but not exclusive to the invention, illustrated by way of non-limiting indication in the accompanying drawings in which:

- la figura 1 mostra una vista prospettica del trovato; Figure 1 shows a perspective view of the invention;

- la figura 2 mostra la vista del trovato secondo la freccia B di figura 1; figure 2 shows the view of the invention according to the arrow B of figure 1;

- la figura 3 mostra la vista parziale del trovato secondo le frecce A delle figure 1 e 2; figure 3 shows the partial view of the invention according to the arrows A of figures 1 and 2;

- la figura 4 mostra la sezione con il piano IV-IV di figura 3; - figure 4 shows the section with the plane IV-IV of figure 3;

- la figura 5 mostra una vista prospettica del trovato secondo una prima variante; Figure 5 shows a perspective view of the invention according to a first variant;

- la figura 6 mostra un particolare della figura 5; figure 6 shows a detail of figure 5;

- la figura 7 mostra in forma schematica una ulteriore variante del trovato.-Con riferimento alle suddette figure da 1 a 4, è indicata globalmente con 1 la struttura di supporto di una pluralità di moduli come 2 formati da celle interconnesse elettricamente e resi solidali al basamento 3 che presenta perimetro circolare dotato di profilati anulari 4a, 4b.-Il detto basamento è supportato in posizione baricentrica dalla colonna telescopica ad altezza variabile 5 con l'interposizione del giunto sferico 6, ed appoggia sulla pista 7, nella situazione mostrata a linea continua, in corrispondenza della zona 8 del perimetro.-La struttura 1 è dotata di mezzi atti a determinare la rotazione del basamento 3 attorno allo snodo sferico 6 per mutarne l'orientamento così da risultare sempre affacciato ai raggi solari in modo ottimale, e detti mezzi presentano la massima semplicità.-Essi infatti comprendono il carrello indicato globalmente con 9, indicato a puro titolo di riferimento nella figura 2 e mostrato nei particolari delle figure 3 e 4, comprendente base 9a e fiancate 9b, 9c, che si muove lungo le guide anulari 10a, 10b situate in corrispondenza del perimetro del basamento 3 grazie alle rotelle folli 11a, 11b ed alle rotelle 12a, 12b motorizzate tramite il motore elettrico 13 supportato dalla base 9a.-Il carrello 9 con il suo peso mantiene il basamento 3 a contatto con la pista 7 nella zona di perimetro ad esso sottostante, ed il moto del carrello determina una mutazione della zona stessa: così ad esem pio a seguito di moto del carrello 9 in senso antiorario il basamento 3 passa progressivamente ad appoggiare sulla pista 7 dalla zona di perimetro 8 alle zone 8a, 8b, 8c e così via.-Alla mutazione della zona di contatto del perimetro del basamento 3 con la pista 7 si accompagna in tutta evidenza un moto di rotazione del basa mento attorno allo snodo sferico 6 con la conseguente desiderata mutazione dell'orientamento del basa mento stesso che avviene secondo modalità determinate da una centrale di controllo non mostrata nelle figure in modo tale da ottimizzare l'esposizione dei moduli applicati al basa mento ai raggi solari.-Nelle figure 5 e 6 è rappresentata una prima variante del trovato indicata globalmente con 14, che comprende il basa mento 15 dei moduli come 16 con perimetro conformato secondo un poligono regolare; il detto basa mento è supportato in posizione baricentrica dalla colonna telescopica ad altezza variabile 17 con l'interposizione del giunto sferico 18, ed appoggia sulla pista 19 in corrispondenza del lato 20 del perimetro.-I mezzi che consentono di mutare il lato del perimetro del basamento a contatto con la pista, e di mutare conseguentemente, a seguito della rotazione del detto basamento che ne deriva attorno allo snodo sferico 18, l'orientamento del basamento stesso all'inseguimento del sole nel suo corso, comprendono la massa liquida 21 contenuta nella sezione 22 del tubo 23 che si estende lungo il perimetro del basa mento ed è appunto suddiviso in tante sezioni di cui indichiamo con 24 e 25 quelle contigue alla sezione 22. - figure 7 shows in schematic form a further variant of the invention. - With reference to the aforementioned figures 1 to 4, the support structure of a plurality of modules such as 2 is generally indicated 1, formed by cells electrically interconnected and made integral with base 3 which has a circular perimeter equipped with annular profiles 4a, 4b. - The said base is supported in a barycentric position by the telescopic column with variable height 5 with the interposition of the ball joint 6, and rests on the track 7, in the situation shown in line continuous, in correspondence with the area 8 of the perimeter. -The structure 1 is equipped with means suitable for determining the rotation of the base 3 around the spherical joint 6 to change its orientation so as to always face the sun's rays in an optimal way, and said means are extremely simple; in fact, they comprise the carriage indicated as a whole by 9, indicated purely by way of reference in Figure 2 and shown in the details of figures 3 and 4, comprising base 9a and sides 9b, 9c, which moves along the annular guides 10a, 10b located at the perimeter of the base 3 thanks to the idle rollers 11a, 11b and the motorized rollers 12a, 12b by means of the electric motor 13 supported by the base 9a. - The trolley 9 with its weight keeps the base 3 in contact with the track 7 in the perimeter zone below it, and the motion of the trolley determines a change in the zone itself: so to for example, following movement of the carriage 9 in an anti-clockwise direction, the base 3 progressively passes to rest on the track 7 from the perimeter area 8 to the areas 8a, 8b, 8c and so on. the track 7 clearly accompanies a rotational motion of the base around the ball joint 6 with the consequent desired change in the orientation of the base itself which occurs in a determined manner from a control unit not shown in the figures in such a way as to optimize the exposure of the modules applied to the base to the sun's rays. chin 15 of modules such as 16 with perimeter shaped according to a regular polygon; the said base is supported in a barycentric position by the telescopic column with variable height 17 with the interposition of the ball joint 18, and rests on the track 19 at the side 20 of the perimeter. base in contact with the track, and to consequently change, following the rotation of said base which derives from it around the ball joint 18, the orientation of the base itself in pursuit of the sun in its course, comprise the liquid mass 21 contained in the section 22 of the tube 23 which extends along the perimeter of the base and is in fact divided into many sections of which we indicate with 24 and 25 those contiguous to section 22.

Il tubo 23 è dotato per ogni sezione di mezzi che consentono il trasferimento della massa liquida in essa contenuta alle sezioni contigue/ e descriviamo nei particolari, con riferimento alla figura 6/ i mezzi in dotazione alla sezione 22.-Detti mezzi comprendono la pompa 26 che presenta il condotto di aspirazione 27 e due condotti di mandata 28/ 29 dotati di rispettive valvole di intercettazione 28a, 29a, così da poter inviare selettivamente il liquido alla sezione 24 ed alla sezione 25 a seconda che si voglia determinare una rotazione del basamento 15 che porta all'appoggio sul lato 30 ovvero sul lato 31 del perimetro del detto basamento.-Ovviamente i mezzi di trasferimento del liquido compresi nel tubo 23 potranno assumere conformazioni diverse da quella descritta, e potranno ad esempio essere atti a portare il liquido da una certa sezione direttamente a sezioni lontane da quelle contigue alla sezione stessa per realizzare una rotazione rapida del basamento.-La figura 7 rappresenta una ulteriore variante del trovato, indicata globalmente con 32/ nella quale il basamento 33 dei moduli presenta perimetro di forma circolare ed è supportato in posizione baricentrica dalla colonna telescopica 34 con interposizione dello snodo sferico 35/ appoggiando sulla pista 36 in corrispondenza della zona 37 del perimetro.-I mezzi atti a determinare la rotazione del basamento attorno allo snodo sferico comprendono attuatori realizzati in forma di due cilindri oleodinamici 38/ 39 connessi mediante snodi sferici rispettiva mente con la colonna 34 in corrispondenza della base e con il detto basamento 33.-Una circostanza è importante subito precisare.-Nelle tre forme di realizzazione rappresentate, nelle quali il perimetro del basa mento dei moduli presenta forma circolare ovvero di poligono regolare e nelle quali il detto basa mento è supportato dalla colonna telescopica rispettivamente 5, 17, 34 in posizione baricentrica, una mutazione dell'inclinazione del basamento può essere ottenuta esclusivamente variando l'altezza della colonna telescopica di supporto.-Adottandò invece forme diverse del perimetro del basamento almeno nella zona attiva, ovvero nella zona che si prevede interessata all'appoggio sulla pista nell'inseguimento del sole nel suo corso, come ad esempio potrebbe essere un ellisse, ed abbandonando il baricentro come punto di attacco al detto basamento del giunto sferico che sta alla sommità della colonna telescopica di supporto, una variazione dell'inclinazione del basamento risulta come conseguenza automatica del moto di rotazione attorno al detto snodo sferico che determina la variazione di orientamento del basa mento stesso, e la detta variazione di inclinazione automatica può essere eventualmente corretta combinandola con variazioni dell'altezza della detta colonna di supporto secondo indicazioni provenienti dalla centrale di controllo che è sempre presente.-Diciamo infine che la struttura secondo il trovato sarà dotata, in ogni sua possibile forma di realizzazione, del dispositivo noto che determina la messa in giacitura orizzontale del basamento dei moduli qualora esso venga investita dal vento ad una velocità superiore ad un valore stabilito.-Il trovato descritto è suscettibile di numerose modifiche e varianti, oltre a quelle accennate, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo: così ad esempio i mezzi atti a determinare la rotazione del basamento dei moduli attorno allo snodo sferico potranno assumere conformazione qualsiasi.-Nella pratica realizzazione del trovato tutti i particolari potranno essere sostituiti con altri elementi tecnicamente equivalenti. The tube 23 is equipped for each section with means that allow the transfer of the liquid mass contained therein to the contiguous sections / and we describe in detail, with reference to Figure 6 / the means provided in section 22.-Said means include the pump 26 which has the suction duct 27 and two delivery ducts 28/29 equipped with respective shut-off valves 28a, 29a, so as to be able to selectively send the liquid to the section 24 and to the section 25 depending on whether you want to cause a rotation of the base 15 which leads to the support on the side 30 or on the side 31 of the perimeter of the said base. certain section directly to sections distant from those contiguous to the section itself to achieve a rapid rotation of the base. -Figure 7 represents u A further variant of the invention, indicated globally with 32 / in which the base 33 of the modules has a circular perimeter and is supported in a barycentric position by the telescopic column 34 with the interposition of the spherical joint 35 / resting on the track 36 in correspondence with the area 37 of the perimeter. - The means for determining the rotation of the base around the spherical joint comprise actuators made in the form of two hydraulic cylinders 38/39 connected by spherical joints respectively with the column 34 in correspondence with the base and with said base 33. One circumstance is important to point out immediately. - In the three embodiments shown, in which the perimeter of the base of the modules has a circular shape or a regular polygon and in which said base is supported by the telescopic column respectively 5, 17, 34 in barycentric position, a mutation of the inclination of the base can be obtained uta exclusively by varying the height of the telescopic supporting column. could be an ellipse, and leaving the center of gravity as a point of attachment to the said base of the ball joint which is at the top of the telescopic support column, a variation of the inclination of the base results as an automatic consequence of the rotation motion around the said ball joint which determines the orientation variation of the base itself, and the said automatic inclination variation can possibly be corrected by combining it with variations in the height of the said support column according to indications coming from the control unit which is always present. according to the invention it will be equipped, in every possible form a embodiment of the known device which determines the horizontal arrangement of the base of the modules if it is hit by the wind at a speed higher than a set value. all of which are within the scope of the inventive concept: thus, for example, the means suitable for determining the rotation of the base of the modules around the spherical joint can assume any shape. In the practical embodiment of the invention, all the details can be replaced with other technically equivalent elements.

Claims

CLAIMS 1) Support structure for tracking photovoltaic modules, comprising a base which integrally bears a plurality of modules formed by electrically interconnected cells, characterized in that said base is supported at an intermediate point by a column with variable height with the 'interposition of a spherical joint, and is supported on a track in correspondence with an area of the perimeter, there being means suitable for determining the rotation of the base itself around said spherical joint, and there being a control unit suitable for managing said means and said column with variable height. -2) Structure according to bank 1, characterized in that the base is supported at the center of gravity. -3) Structure according to one or more of the claims. above, characterized by the fact that the base has a shaped perimeter, at least in the active area, according to a continuous line. a circle. -5) Structure according to one or more of the previous rivers, characterized by the fact that the base has a shaped perimeter, at least in the active area, according to an ellipse. -6) Structure according to one or more of the previous rivers, characterized by the fact that the base has a shaped perimeter, at least in the active area, according to a broken line forming a polygon no. -7) Structure according to one or more of the preceding banks, characterized in that the means suitable for determining the rotation of the base around the ball joint comprise a heavy body able to move along the perimeter of the said base, so as to change the contact area of the said perimeter with the track.-8) Structure according to one or more of the preceding rivers, characterized by the fact that the means suitable for determining the rotation of the base around the ball joint comprise a heavy body capable of moving along the perimeter of the base, so as to change the area of contact of the said perimeter with the track, the said heavy body comprising a weighted and motorized carriage able to move on a guide that runs along the same perimeter. -9) Structure according to one or more of the preceding banks, characterized in that the means to determine the rotation of the base around the spherical joint comprise a heavy body able to move along the perimeter of the said base, so as to change the contact area of the said perimeter with the track, the said heavy body comprising a mass of liquid contained in a section of a tube which extends along the perimeter itself and is equipped with means for transferring said mass from one section to another. -10) Str according to one or more of the claims. above, characterized in that the means suitable for determining the rotation of the base around the ball joint comprise actuators connected respectively to the support column of said base and to the base itself.