ITMT20110002A1 - Inseguitore solare biassiale modulare con doppio cinematismo basculante comandato da leve collegate a funi d'acciaio azionate a loro volta da verricelli e mantenute in tensione da contrappesi. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La realizzabilità di un impianto fotovoltaico su inseguitore solare, rispetto ad un impianto fisso di tipo tradizionale, è condizionata in maniera sostanziale dal costo della struttura di movimentazione che, ovviamente, incide in maniera sostanziale sull’ammortamento dell’intero investimento.

Rispetto allo stato attuale della tecnica, e nell’ottica del raggiungimento del miglior rapporto costo/benefici, la presente invenzione tende a superare i principali inconvenienti degli inseguitori solari attualmente esistenti in commercio, per i quali è indispensabile prevedere elementi strutturali e opere di fondazione importanti per poter assicurare la necessaria resistenza aN’azione del vento.

L'invenzione è costituita da un doppio meccanismo basculante, realizzato mediante una trave tubolare metallica dotata ai due estremi di alberi pieni che, alloggiati in appositi supporti dotati di boccole o cuscinetti (cinematismo n. 1 - Disegni - Pos.

1), ne consentono la rotazione; detti supporti sono ancorati alla cima di due pilastri metallici.

Al centro della trave, sullo stesso piano di rotazione del primo cinematismo, ma in posizione perpendicolare alla stessa, è fissato l’albero di rotazione della struttura portamoduli fotovoltaici (cinematismo n.2 - Disegni - Pos. 2), anch’esso alloggiato in appositi supporti con boccole o cuscinetti, al fine di consentirne la rotazione.

Ciascuno dei due cinematismi viene azionato mediante una leva che ne provoca il relativo movimento di rotazione (Pos. 3 e 4). Mediante il comando dei due cinematismi basculanti, (uno utilizzato per il posizionamento Nord-Sud, l’altro per il posizionamento Est-Ovest), si riesce a determinare un diverso orientamento delle strutture portamoduli in maniera tale da effettuare un corretto inseguimento del moto solare.

A seguito dell’azionamento di ciascun verricello nei due sensi, quindi, il conseguente movimento che la corrispondente fune d’acciaio (Pos. 5 - Pos. 6) compie nelle due direzioni, determina un differente posizionamento delle leve dei due cinematismi (Pos. 3 - Pos. 4) provocando un diverso orientamento delle strutture portamoduli, (rispettivamente lungo gli assi Nord-Sud ed Est-Ovest).

La peculiarità dell’invenzione consiste nel sistema ideato ed utilizzato per l’azionamento delle suddette leve di posizionamento delle strutture portamoduli, un sistema di azionamento che prevede l'utilizzo di verricelli e contrappesi.

La leva di comando applicata alla trave (Pos. 3), è rigidamente collegata ad una fune d’acciaio (Pos. 5). L’azione di tiro (o di rilascio) della fune, effettuata mediante un verricello, determina lo spostamento della leva provocando la rotazione della trave e la conseguente variazione deH’orientamento lungo l'asse Nord-Sud della struttura portamoduli.

La leva di comando applicata, in corrispondenza dell’albero, alla struttura portamoduli (Pos. 4), è anch’essa rigidamente collegata ad una fune d’acciaio (Pos.

6) comandata da un verricello; il suo azionamento provoca la rotazione dell’albero a cui è fissata la struttura portamoduli e determina la variazione dell’orientamento Est-Ovest della struttura portamoduli.

Ai capi terminali di ciascuna delle funi d’acciaio di comando, sono agganciati dei contrappesi (Pos. 7 - Pos. 8), opportunamente dimensionati, che svolgono la funzione di mantenere costantemente in tensione le stesse funi. Questa semplice soluzione consente di compensare efficacemente l’effetto dell’azione esercitata dal vento sui moduli fotovoltaici, evitando l’utilizzo, come accade in altri inseguitori, di numerosi dispositivi meccanici complessi ed ingombranti.

Un ulteriore vantaggio di questo tipo di inseguitore è la sua modularità:

le travi su cui sono fissate le strutture portamoduli, infatti, collegate l’una all’altra in corrispondenza dell’albero di rotazione (Pos. 1), vengono a formare una serie continua composta da n elementi.

Posteriormente alla prima fila di travi, saranno installate, alla distanza corretta per evitare mutui ombreggiamenti, ed opportunamente collegate tra di loro in modo tale da formare un reticolo strutturale ben definito, le file ulteriori di travi necessarie al raggiungimento della potenza prevista per l’intero impianto fotovoltaico.

Diventa quindi facilmente realizzabile una soluzione di reticolo di elementi composto da diverse file di travi, in cui la soluzione di movimentazione a “verricello e contrappeso” consente in ogni caso di movimentare contemporaneamente tutte le file di travi (mediante una sola fune d’acciaio ed una singola motorizzazione -cinematismo n. 1 - Pos. 1) e variare l'orientamento lungo l’asse Nord-Sud.

Le leve per l’orientamento Est-Ovest di ciascuna struttura portamoduli, sono anch’esse rinviate e collegate ad una sola fune d'acciaio ed azionate mediante una singola motorizzazione (cinematismo n. 2 - Pos. 2).

La modularità, infine, consente di poter facilmente adattare l’inseguitore alle più disparate configurazioni specifiche di installazione. Il numero delle strutture da prevedere per le file o per le colonne del reticolo è svincolato da qualsiasi fattore se non dal perimetro della superficie destinata all’impianto.

Anche in questo caso specifico di configurazione, la movimentazione di tutte le strutture portamoduli, le cui leve sono collegate alla rispettiva fune d’acciaio di azionamento, sarà effettuata utilizzando due soli verricelli: uno per azionare la leva (Pos. 3) di comando del primo cinematismo (Pos. 1), e l’altro per azionare la leva di comando (Pos. 4) del secondo cinematismo (Pos.2).

Un’altra particolarità riguarda il collegamento meccanico delle travi con gli alberi. I fori sugli alberi, utilizzati per il collegamento delle travi sono realizzati in posizione ortogonale reciproca (in modo tale da realizzare uno snodo meccanico su assi ortogonali con funzionamento analogo a quello di una crociera di trasmissione). Questa soluzione rende possibile la rotazione dell’intera fila di travi anche in presenza di lievi disassamenti tra i punti d’appoggio del reticolo strutturale.

Il corretto inseguimento solare, effettuato mediante gli opportuni azionamenti dei due verricelli, è garantito da una apparecchiatura elettromeccanica, dotata di un controllore programmabile in cui è implementato il software di controllo della movimentazione.

Risulta evidente l’innovazione e la semplificazione tecnologica ottenuta rispetto all’utilizzo dei dispositivi applicati ai modelli di inseguitore solare analizzati in premessa come ad esempio ralle, guide circolari, ingranaggi di grandi dimensioni, un alto numero di attuatori elettrici o elettroidraulici da prevedere per l'intero campo fotovoltaico.

Il ridotto peso proprio della struttura, che risulta anche notevolmente distribuito, ed il ridotto effetto delle sollecitazioni del vento rendono possibile l'installazione dell’inseguitore anche sui tetti piani o sui terrazzi, con soluzioni di installazione che non prevedono opere di fondazione, e quindi, con modalità evidentemente improponibili per i tradizionali inseguitori biassiali a base girevole.

Un ulteriore vantaggio di questo modello di inseguitore è dato dalla possibilità che le strutture portamoduli possono essere disposte in configurazioni libere di file e colonne, rendendolo idoneo praticamente per qualsiasi sito di installazione.

Questa invenzione, rende possibile la realizzazione di parchi fotovoltaici anche di notevole potenza, realizzati in maniera modulare assemblando, in file e colonne, reticoli di strutture portamoduli fotovoltaici, tutti azionati simultaneamente e semplicemente mediante due verricelli di potenza ridotta.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Inseguitore solare biassiale modulare caratterizzato di un sistema di orientamento delle strutture portamoduli, su ciascuno dei due assi di rotazione, composto da leve metalliche collegate ad apposite funi d’acciaio azionate a loro volta da un verricello e tenute in tensione mediante contrappesi applicati ai rispettivi capi terminali opposti.
2. 2. Inseguitore solare biassiale modulare come da rivendicazione n. 1 dotato di un reticolo strutturale metallico leggero che non necessita di ancoraggi e/o opere di fondazione, installabile anche sui tetti degli edifici.
3. 3. Inseguitore solare biassiale modulare secondo la rivendicazione n. 1 con alberi di rotazione nei quali i due fori alle estremità, utilizzati per l’accoppiamento con le travi, sono appositamente realizzati in posizione ortogonale reciproca per rendere possibile la rotazione delle file di travi.
4. 4. Inseguitore solare biassiale modulare come da rivendicazione n. 1 composto da numerose strutture portamoduli fotovoltaici, liberamente componibili in configurazioni libere per numero di file, colonne e numero di strutture portamoduli fotovoltaici per ciascuna fila e colonna.
5. 5. Inseguitore solare biassiale come da rivendicazione n. 1 utilizzabile per qualsiasi sistema di impianto solare (fotovoltaico, a concentrazione, termico, termodinamico, ecc.)