ITPD20110264A1 - SUPPORT STRUCTURE FOR MODULES OR PHOTOVOLTAIC OR SOLAR PANELS - Google Patents
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Description
TITOLO TITLE
STRUTTURA DI SOSTEGNO PER MODULI O PANNELLI SUPPORT STRUCTURE FOR MODULES OR PANELS
FOTOVOLTAICI O SOLARI PHOTOVOLTAIC OR SOLAR
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente brevetto à ̈ attinente alle strutture portanti e di sostegno per moduli o pannelli fotovoltaici o solari ed in particolare concerne un nuovo tipo di struttura portante e di sostegno per moduli o pannelli fotovoltaici o solari con funzione di scambiatore di calore. This patent relates to load-bearing and support structures for photovoltaic or solar modules or panels and in particular concerns a new type of load-bearing and support structure for photovoltaic or solar modules or panels with heat exchanger function.
Sono noti gli impianti fotovoltaici o solari comprendenti una pluralità di moduli o pannelli fotovoltaici o solari con relativa struttura portante e di sostegno dei pannelli. Photovoltaic or solar systems are known comprising a plurality of photovoltaic or solar modules or panels with relative load-bearing and supporting structure of the panels.
Dette strutture portanti e di sostegno comprendono una pluralità di montanti o elementi portanti vincolati al piano di appoggio, e uno o più moduli piani vincolati a detti montanti o elementi portanti e sui quali vengono appoggiati e vincolati detti pannelli fotovoltaici o solari. Said load-bearing and supporting structures comprise a plurality of uprights or load-bearing elements bound to the support surface, and one or more flat modules bound to said uprights or load-bearing elements and on which said photovoltaic or solar panels are placed and bound.
Detti moduli piani a loro volta comprendono una o più aste o elementi a sviluppo lineare disposti a formare un piano o griglia di appoggio di detti pannelli fotovoltaici o solari. Said flat modules in turn comprise one or more rods or elements with linear development arranged to form a support plane or grid for said photovoltaic or solar panels.
Dette aste o elementi lineari possono ad esempio essere rettilinei, disposti allineati e paralleli oppure disposti incrociati a formare delle maglie. Said rods or linear elements can for example be rectilinear, arranged aligned and parallel or arranged crossed to form meshes.
Dette strutture di sostegno dei pannelli sono generalmente realizzate in materiale metallico. Said support structures for the panels are generally made of metallic material.
Sono anche note strutture portanti e di sostegno fisse oppure dotate di mezzi per l'inseguimento solare, per orientare i pannelli in funzione della posizione del sole. Fixed load-bearing and supporting structures are also known or are provided with means for tracking the sun, to orient the panels according to the position of the sun.
Attualmente, vengono installati pannelli fotovoltaici o solari su superfici libere anche molto vaste, come parcheggi, giardini, tetti di edifici, eccetera. E' noto che i pannelli fotovoltaici o solari si scaldano molto e pertanto hanno un rendimento inferiore a quello che potenzialmente potrebbe avere. Currently, photovoltaic or solar panels are installed on even very large free surfaces, such as parking lots, gardens, roofs of buildings, etc. It is known that photovoltaic or solar panels heat up a lot and therefore have a lower efficiency than what they potentially could have.
Sono noti pannelli fotovoltaici o solari a più alto rendimento comprendenti, all'interno, una serpentina in cui circola del fluido di raffreddamento. Tali pannelli hanno però un costo molto più elevato rispetto a quelli tradizionali. Oggetto del presente brevetto à ̈ un nuovo tipo di struttura portante e di sostegno di pannelli fotovoltaici e solari, con funzione di scambiatore di calore. Higher efficiency photovoltaic or solar panels are known which comprise, inside, a coil in which the cooling fluid circulates. However, these panels have a much higher cost than traditional ones. The subject of this patent is a new type of load-bearing and supporting structure for photovoltaic and solar panels, with the function of heat exchanger.
Compito principale del presente trovato à ̈ quello di sfruttare tutta la superficie interessata all'installazione di pannelli fotovoltaici o solari per lo scambio di calore, per il recupero o la dispersione di calore, realizzando un circuito per un fluido di scambio termico con l'aria e con i pannelli stessi. Altro scopo à ̈ quello di ridurre il costo complessivo dell'impianto, aumentandone il rendimento in quanto può essere utilizzato con pannelli di tipo tradizionale, non dotati di circuito di raffreddamento e quindi molto meno costosi. The main task of the present invention is to exploit all the surface involved in the installation of photovoltaic or solar panels for heat exchange, for heat recovery or dispersion, creating a circuit for a heat exchange fluid with air. and with the panels themselves. Another purpose is to reduce the overall cost of the system, increasing its efficiency as it can be used with traditional panels, not equipped with a cooling circuit and therefore much less expensive.
Un vantaggio del presente trovato à ̈ quello di trovare applicazione anche su strutture portanti e di sostegno già esistenti. An advantage of the present invention is that it can also be applied to existing load-bearing and supporting structures.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare uno scambiatore di calore completamente integrato in una struttura con il minimo impatto visivo, poiché la struttura à ̈ esteriormente e strutturalmente identica ad una normale struttura di sostegno per pannelli fotovoltaici o solari. Another purpose of the present invention is to provide a heat exchanger fully integrated into a structure with minimum visual impact, since the structure is externally and structurally identical to a normal support structure for photovoltaic or solar panels.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di poter essere utilizzato come serbatoio di calore e/o come dispersore di calore, in funzione delle esigenze. Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di sfruttare enormi superfici per lo scambio termico, altrimenti inutilizzate. Another purpose of the present invention is that of being able to be used as a heat reservoir and / or as a heat sink, according to requirements. Another object of the present invention is to exploit enormous surfaces for heat exchange, otherwise unused.
Questi ed altri scopi, diretti e complementari, sono raggiunti dalla nuova struttura portante e di sostegno per pannelli fotovoltaici o solari, comprendente nelle sue parti principali montanti o elementi portanti di appoggio su un piano o superficie in genere e uno o più moduli piani vincolati a detti elementi portanti e atti al sostegno di uno o più pannelli fotovoltaici o solari, ciascun modulo a sua volta comprendente uno o più elementi tubolari cavi di forma qualunque e comunque disposti, e dove detti elementi tubolari sono tra loro collegati in modo da formare almeno un condotto per la circolazione di un fluido di scambio termico. These and other direct and complementary purposes are achieved by the new load-bearing and support structure for photovoltaic or solar panels, comprising in its main parts uprights or load-bearing supporting elements on a plane or surface in general and one or more flat modules bound to said load-bearing elements and suitable for supporting one or more photovoltaic or solar panels, each module in turn comprising one or more hollow tubular elements of any shape and in any case arranged, and where said tubular elements are connected together so as to form at least one duct for the circulation of a heat exchange fluid.
Ciascuno di detti moduli comprende inoltre mezzi per l'ingresso e l'uscita del fluido di scambio all'interno di detto circuito. Each of said modules further comprises means for the inlet and outlet of the exchange fluid inside said circuit.
Si può prevedere che detta struttura sia modulare, ossia comprendente due o più di detti moduli tra loro collegabili idraulicamente mediante manicotti o raccordi di collegamento, rigidi o mobili, anche flessibili, tra detti elementi tubolari, in modo che detto fluido di scambio circola in detti due o più moduli. It can be envisaged that said structure is modular, i.e. comprising two or more of said modules that can be hydraulically connected to each other by means of rigid or movable, even flexible, connecting sleeves or fittings between said tubular elements, so that said exchange fluid circulates in said two or more modules.
Si prevede che anche detti montanti o elementi portanti comprendano elementi tubolari atti alla circolazione di detto fluido e idraulicamente collegati a detti moduli, in modo da realizzare un unico o più condotti di circolazione del fluido interessante tutta la struttura. It is also envisaged that said uprights or bearing elements comprise tubular elements suitable for the circulation of said fluid and hydraulically connected to said modules, so as to provide a single or more fluid circulation ducts involving the entire structure.
In alternativa, si può prevedere che detta nuova struttura sia realizzata con un unico elemento tubolare o più elementi tubolari tra loro raccordati a formare sia gli elementi portanti sia un modulo piano di appoggio dei pannelli, in modo da avere un unico condotto continuo di circolazione del fluido che interessa tutta la struttura. Alternatively, it can be envisaged that said new structure is made with a single tubular element or several tubular elements joined together to form both the load-bearing elements and a flat module for supporting the panels, so as to have a single continuous duct for the circulation of the fluid that affects the entire structure.
Si può prevedere che detti pannelli fotovoltaici o solari possano essere collocati superiormente a detti uno o più moduli piani di appoggio oppure incastonati e vincolati tra detti elementi tubolari formanti i moduli piani stessi e complanari ad essi. It can be envisaged that said photovoltaic or solar panels can be placed above said one or more flat support modules or embedded and bound between said tubular elements forming the flat modules themselves and coplanar to them.
Si prevede che la circolazione del fluido all'interno del condotto di uno o più di detti moduli sia indotta mediante mezzi meccanici di pompaggio. The circulation of the fluid inside the duct of one or more of said modules is expected to be induced by mechanical pumping means.
La nuova struttura comprende inoltre almeno un serbatoio di detto fluido, collegato a detto condotto e collegabile ad una o più utenze per lo sfruttamento di energia termica e/o per l'impiego diretto o indiretto di detto fluido. The new structure also comprises at least one reservoir of said fluid, connected to said duct and connectable to one or more users for the exploitation of thermal energy and / or for the direct or indirect use of said fluid.
Ad esempio, detto fluido, nel caso si tratti di acqua, può essere utilizzato direttamente in un impianto idrico sanitario, oppure può essere utilizzato come fluido di scambio in una o più pompe di calore. For example, in the case of water, said fluid can be used directly in a sanitary water system, or it can be used as an exchange fluid in one or more heat pumps.
Detto serbatoio può essere a sua volta utilizzato come scambiatore di calore, ad esempio dispersore o fonte di calore in una pompa di calore. Said tank can in turn be used as a heat exchanger, for example a heat sink or source of heat in a heat pump.
Dette pompe di calore e ogni altro dispositivo sono alimentati dal medesimo impianto fotovoltaico installato, cosicché si ha un consumo energetico sul posto, con ulteriore contenimento dei costi di alimentazione e massimizzazione del rendimento. These heat pumps and any other device are powered by the same photovoltaic system installed, so that energy is consumed on site, with further containment of power costs and maximization of yield.
Il presente trovato può anche essere ottenuto da una struttura portante e di sostegno preesistente, dove sugli elementi tubolari cavi formanti la struttura stessa, gli elementi portanti e i moduli piani, vengono realizzate ad esempio aperture in comunicazione ermetica con altri elementi tubolari per realizzare un condotto che interessa tutta o parte della struttura. The present invention can also be obtained from a pre-existing load-bearing and support structure, where on the hollow tubular elements forming the structure itself, the load-bearing elements and the flat modules, for example, openings are made in hermetic communication with other tubular elements to create a conduit which affects all or part of the structure.
Si può anche prevedere che ciascuno di detti moduli di detta struttura comprenda almeno una coppia di piastre o pannelli affacciati, dove detti elementi tubolari che formano detto condotto di circolazione del fluido sono individuati da intercapedini tra due piastre o pannelli affacciati, ottenute per deformazione. It can also be envisaged that each of said modules of said structure comprises at least a pair of facing plates or panels, where said tubular elements which form said fluid circulation duct are identified by interspaces between two facing plates or panels, obtained by deformation.
A contatto con le pareti del condotto, esposto all'aria e a contatto con i pannelli fotovoltaici o solari, il fluido circolante all'interno della struttura si scalda, e il calore immagazzinato dal fluido può essere utilizzato come fonte di calore ad esempio in un impianto a pompa di calore, collegato a detto serbatoio, oppure può essere utilizzato per il riscaldamento oppure direttamente, nel caso il fluido sia acqua, ad uso sanitario. In contact with the walls of the duct, exposed to air and in contact with photovoltaic or solar panels, the fluid circulating inside the structure heats up, and the heat stored by the fluid can be used as a heat source, for example in a system with heat pump, connected to said tank, or it can be used for heating or directly, if the fluid is water, for sanitary use.
La nuova struttura presenta un'elevata superficie di scambio termico con l'aria, e pertanto può essere anche utilizzata per dissipare il calore immagazzinato dal fluido circolante. The new structure has a high heat exchange surface with the air, and therefore can also be used to dissipate the heat stored by the circulating fluid.
Il presente trovato sfrutta quindi per lo scambio termico superfici normalmente inutilizzabili a tali scopi. The present invention therefore exploits surfaces normally unusable for these purposes for the heat exchange.
Detto serbatoio del fluido che circola all'interno della struttura può essere convenientemente utilizzato come dissipatore di calore se adeguatamente collegato ad un impianto di condizionamento, dove il serbatoio à ̈ in scambio termico con il condensatore, e dove l'eventuale calore in eccesso à ̈ rapidamente dissipato circolando all'interno degli elementi tubolari della struttura, che sono a contatto con l'aria. Said tank of the fluid that circulates inside the structure can be conveniently used as a heat sink if properly connected to an air conditioning system, where the tank is in heat exchange with the condenser, and where any excess heat is rapidly dissipated by circulating inside the tubular elements of the structure, which are in contact with the air.
Inoltre, particolarmente se installato in luoghi geografici caratterizzati da clima mite, la temperatura dell'aria varia mediamente tra 2 e 10 °C nelle stagioni più fredde, cosicché la nuova struttura può essere convenientemente utilizzata come scambiatore di calore anche d'inverno. Moreover, particularly if installed in geographic locations characterized by a mild climate, the air temperature varies on average between 2 and 10 ° C in the colder seasons, so that the new structure can be conveniently used as a heat exchanger even in winter.
Il calore scambiato dalla nuova struttura può anche essere utilizzato per la produzione di energia elettrica, ad esempio utilizzato per far funzionare un motore di tipo Sterling. The heat exchanged by the new facility can also be used for electricity generation, for example used to run a Sterling-type motor.
Si può inoltre prevedere che la nuova struttura comprenda anche uno o più spruzzatori collegati a detto condotto tramite valvole ad esempio a pressione, e dove aumentando la pressione del fluido circolante nel condotto, à ̈ possibile provocare la fuoriuscita di parte di detto fluido allo scopo di disperdere ulteriormente calore. It can also be envisaged that the new structure also includes one or more sprayers connected to said duct by means of pressure valves, for example, and where by increasing the pressure of the fluid circulating in the duct, it is possible to cause part of said fluid to escape in order to further dissipate heat.
Tali spruzzatori, distribuiti lungo detti elementi portanti e detti elementi tubolari dei moduli piani di appoggio, raggiungono l'ulteriore scopo di evitare danneggiamenti del condotto, dovuti ad esempio nel caso di congelamento del fluido circolante nel condotto stesso. These sprayers, distributed along said bearing elements and said tubular elements of the flat support modules, achieve the further object of avoiding damage to the duct, due for example in the case of freezing of the fluid circulating in the duct itself.
In particolare, se detto fluido à ̈ acqua non additivata, qualora essa cominciasse a congelare per un abbassamento della temperatura ambiente, la pressione all'interno del condotto salirebbe, provocando l'apertura di dette valvole a pressione e la fuoriuscita di acqua da detti spruzzatori, evitando così lo scoppio del condotto. In particular, if said fluid is water without additives, if it began to freeze due to a lowering of the ambient temperature, the pressure inside the duct would rise, causing the opening of said pressure valves and the escape of water from said sprinklers. , thus avoiding the bursting of the duct.
Le caratteristiche del presente trovato saranno meglio chiarite dalla seguente descrizione con riferimento alle tavole di disegno, allegate a titolo di esempio non limitativo. The characteristics of the present invention will be better clarified by the following description with reference to the drawing tables, attached by way of non-limiting example.
Nelle figure 1 e 2 sono schematizzate due viste, laterale e prospettica, di un esempio realizzativo della nuova struttura portante e di sostegno per pannelli fotovoltaici o solari, questi ultimi non rappresentati nelle figure. Figures 1 and 2 schematically show two side and perspective views of an example of the new load-bearing and support structure for photovoltaic or solar panels, the latter not shown in the figures.
Si tratta di una struttura portante e di sostegno (1) per pannelli fotovoltaici o solari, non rappresentati nelle figure. It is a load-bearing and support structure (1) for photovoltaic or solar panels, not shown in the figures.
La nuova struttura (1), ad esempio in tutto o in parte metallica, comprende montanti o elementi portanti (2) di appoggio su un piano o superficie in genere e almeno uno o più moduli piani (3) vincolati a detti elementi portanti (2) e formanti una superficie sostanzialmente piana (31) per l'appoggio e il sostegno di uno o più pannelli fotovoltaici o solari. The new structure (1), for example in whole or in part metal, includes uprights or load-bearing elements (2) resting on a plane or surface in general and at least one or more flat modules (3) bound to said load-bearing elements (2 ) and forming a substantially flat surface (31) for supporting and supporting one or more photovoltaic or solar panels.
Detto almeno un modulo piano di appoggio (3) a sua volta comprende almeno un elemento tubolare (32) di forma qualunque e comunque disposto, ad esempio a serpentina come in figura 2, e dove detto almeno un elemento tubolare (32) individua almeno un condotto (W) per la circolazione di un fluido di scambio termico. Said at least one flat support module (3) in turn comprises at least one tubular element (32) of any shape and in any case arranged, for example a serpentine as in Figure 2, and where said at least one tubular element (32) identifies at least one conduit (W) for the circulation of a heat exchange fluid.
Si prevede che anche detti montanti o elementi portanti (2) comprendano uno o più elementi tubolari (22) atti alla circolazione di detto fluido e idraulicamente collegati a detto almeno un modulo (3), in modo da realizzare un unico o più condotti di circolazione (W) del fluido, e dove detto condotto (W) interessa sostanzialmente l'intera struttura (1). It is also envisaged that said uprights or bearing elements (2) comprise one or more tubular elements (22) suitable for the circulation of said fluid and hydraulically connected to said at least one module (3), so as to create a single or more circulation ducts (W) of the fluid, and where said duct (W) substantially affects the entire structure (1).
Detta struttura può essere modulare, ossia comprendente due o più di detti moduli piani (3) tra loro collegabili idraulicamente mediante manicotti o raccordi di collegamento, rigidi o mobili, anche flessibili, tra detti elementi tubolari, in modo che detto fluido di scambio circola in detti due o più moduli (3). Said structure can be modular, i.e. comprising two or more of said flat modules (3) which can be connected hydraulically to each other by means of rigid or movable, even flexible, connecting sleeves or fittings between said tubular elements, so that said exchange fluid circulates in said two or more modules (3).
Detta struttura (1) e/o ciascuno di detti moduli piani (3) di appoggio comprendono mezzi (W1, W2) per l'ingresso e l'uscita del fluido di scambio all'interno di detto condotto (W). Said structure (1) and / or each of said flat support modules (3) comprise means (W1, W2) for the inlet and outlet of the exchange fluid inside said duct (W).
Detti pannelli fotovoltaici o solari possano essere collocati superiormente a detti uno o più moduli piani (3) di appoggio oppure incastonati e vincolati complanari a detto modulo piano (3), nello spazio (33) tra due elementi tubolari (32) o tra le volute di un unico elemento tubolare (32) ricurvo ad esempio a serpentina. Said photovoltaic or solar panels can be placed above said one or more flat support modules (3) or embedded and constrained coplanar to said flat module (3), in the space (33) between two tubular elements (32) or between the volutes of a single tubular element (32) curved for example into a serpentine.
Si può anche prevedere che ciascuno di detti moduli (3) piani di appoggio comprenda almeno una coppia di piastre o pannelli affacciati, dove detti elementi tubolari (32) che formano detto condotto di circolazione (W) del fluido sono ottenuti dalla deformazione e l'accoppiamento di dette piastre o pannelli e individuati da intercapedini tra dette due piastre o pannelli affacciati stessi. It can also be envisaged that each of said modules (3) supporting surfaces comprises at least a pair of facing plates or panels, where said tubular elements (32) which form said fluid circulation duct (W) are obtained from the deformation and the coupling of said plates or panels and identified by gaps between said two facing plates or panels.
Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo. These are the schematic modalities sufficient for the skilled person to realize the invention, consequently, in concrete application there may be variations without prejudice to the substance of the innovative concept.
Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alle tavole accluse si esprimono le seguenti rivendicazioni. Therefore, with reference to the above description and the attached tables, the following claims are expressed.
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WO2014147591A2 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Sassano, Marco | Support for photovoltaic modules or cells |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
GB2365116A (en) * | 2000-04-25 | 2002-02-13 | Christopher John Verney | A hybrid photovoltaic/thermal system |
KR100944073B1 (en) * | 2009-07-13 | 2010-02-24 | 김승섭 | Solar light power generating device |
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Patent Citations (2)
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WO2014147591A2 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Sassano, Marco | Support for photovoltaic modules or cells |
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