ITPI20090003A1 - Riduttore acustico per barriere antirumore con integrati pannelli fotovoltaici per illuminazione - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

RIDUTTORE ACUSTICO PER BARRIERE ANTIRUMORE CON INTEGRATI

PANNELLI FOTOVOLTAICI PER ILLUMINAZIONE

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione riguarda il settore tecnico delle barriere antirumore fonoisolanti e/o fonoassorbenti. In particolare si riferisce ad una nuova tipologia di riduttore acustico atto ad essere installato sulle barriere e configurato in modo tale da alimentare gli impianti di illuminazione in genere, particolarmente gli impianti di illuminazione integrati alla barriera e/o quelli relativi alle infrastrutture di viabilità.

Brevi cenni alla tecnica nota

Sono oramai da tempo note barriere antirumore comunemente montate lungo percorsi stradali, ferroviari o similari in modo tale da proteggere specifiche aree abitative da fastidiosi impatti rumorosi. E’ anche noto come, a seconda delle esigenze specifiche di funzionalità, possano montarsi barriere antirumore con spiccate caratteristiche di fonoassorbenza e/o fonoisolamento.

Indipendentemente dalle specifiche tecniche della barriera, è comunque frequente il caso in cui queste debbano essere provviste di apposita illuminazione. E’ questo ad esempio il caso in cui l’illuminazione stradale non risulta essere sufficiente. Al fine di rendere meglio visibile la barriera, apposite lampadine vengono predisposte in cima alla struttura e direzionate in modo da illuminarla debitamente. In altri casi, l’illuminazione può rendersi necessaria in virtù del fatto che la barriera ha anche una funzione di supporto per le infrastrutture stradali, quali ad esempio i cartelli pubblicitari o le indicazioni stradali. Anche in questo caso è dunque indispensabile prevedere un’apposita illuminazione opportunamente direzionata in modo tale da illuminare le aree di interesse.

In tutti i casi è comunque presente un problema tecnico notevole. L’illuminazione deve naturalmente essere alimentata da opportuna corrente elettrica e questo implica la necessità di realizzare, contestualmente o successivamente al montaggio della barriera, sia dell’opportuno cablaggio di cavi sia la connessione alle varie centraline di alimentazione elettrica. E’ evidente come tutto ciò implichi notevoli costi aggiuntivi di montaggio e progettazione, oltre che gli elevati costi di consumo elettrico. Il problema risulta ulteriormente aggravato nel caso in cui le barriere risultano destinate ad una installazione in tratti stradali secondari ove non vi è alcuna disponibilità di linea elettrica. In questo caso è necessario prevedere l’installazione delle centraline e la realizzazione della intera linea elettrica contestualmente al montaggio delle barriere, il tutto con evidenti aggravi di costi e tempi di realizzazione.

A tal scopo sono state proposte soluzioni tecniche che prevedono l’utilizzo di pannelli fotovoltaici predisposti sulle pareti verticali costituenti la barriera. Come noto, il pannello fotovoltaico viene investito dai raggi luminosi di luce trasformandoli in energia elettrica. In tal maniera viene del tutto risolto il problema relativo al cablaggio di cavi e predisposizione o installazione integrale delle centraline di comando, oltre che il problema relativo ai costi consumo elettrico.

Tuttavia anche questa soluzione non è esente da inconvenienti tecnici.

Innanzitutto, la realizzazione di una barriera con le pareti verticali rivestite da pannelli fotovoltaici implica una forte alterazione delle caratteristiche tecniche della barriera stessa, in particolare fonoassorbenza e fonoisolamento. E’ dunque frequente il caso in cui, in tali condizioni, la barriera non sia più in grado di assolvere alla sua funzione di isolamento e fonoassorbenza in maniera soddisfacente.

Inoltre è molto probabile che i pannelli stessi incorrano in frequenti rotture. E’ infatti evidente come una siffatta predisposizione esponga gli stessi a notevoli rischi di impatto con corpi proiettati accidentalmente dai mezzi che transitano sul percorso (ad esempio i sassi presenti sulla strada e lanciati dalle ruote dei mezzi che vi passano sopra). E’ dunque evidente come tale soluzione tecnica implichi costi di riparazione e manutenzione elevati, oltre che disagi dovuti ad una illuminazione inattiva per lunghi periodi di tempo.

Una ulteriore problematica riguarda l’efficienza di funzionamento dei pannelli fotovoltaici, fortemente correlata all’angolatura di esposizione degli stessi rispetto ai raggi luminosi. E’ noto infatti come l’angolo ottimale di incidenza dei raggi luminosi risulti essere di circa trenta gradi rispetto alla superficie assorbente del pannello stesso, perché questo possa funzionare a massimo rendimento. La predisposizione dei pannelli in corrispondenza della parete della barriera rende fortemente variabile, e dunque difficilmente controllabile, tale inclinazione. Il posizionamento dei pannelli è infatti inevitabilmente influenzato dalle variazioni di tracciato del percorso lungo cui si sviluppa la barriera, determinando questo continue variazioni di angolazione difficilmente regolabili e prevedibili. E’ dunque evidente come in tal caso risulti difficile riuscire a sfruttare tutta la pannellatura a massimo rendimento, causando questo una insufficiente e non affidabile alimentazione agli impianti di illuminazione.

Un ulteriore problema riguarda il fenomeno della riflessione della luce, fenomeno comune a tutti i corpi vetrosi di natura riflettente. E’evidente come una predisposizione dei pannelli in corrispondenza della parete della barriera realizzi un’ampia superficie riflettente predisposta ad altezza carreggiata, causando di conseguenza abbagliamento dei guidatori con evidenti gravi conseguenze di incidenti. I potenziali urti dei mezzi possono, oltre che avere gravi conseguenze per l’incolumità delle persone, causare continue e frequenti rotture alla barriera, il tutto con conseguenti costi elevati di manutenzione oltre che disagi per via del temporaneo non funzionamento della illuminazione.

Sia l’esigenza di dover proteggere dai corpi vaganti i vari pannelli fotovoltaici, sia la suddetta problematica relativa all’abbagliamento dei guidatori, induce dunque a posizionare gli stessi sulla parete della barriera opposta a quella rivolta al percorso di circolazione. In tal maniera i corpi proiettati andranno a colpire la facciata della barriera sprovvista di pannelli fotovoltaici oltre che evitare possibili e pericolose riflessioni di luce. Tuttavia è evidente come questa soluzione sia anche essa fortemente limitativa. I pannelli solari vanno infatti predisposti dalla parte ove possono essere investiti dal maggior flusso di luce possibile. L’obbligo di montaggio degli stessi sulla facciata opposta a quella rivolta verso la linea di percorrenza dei mezzi implica spesso un montaggio in zone di forte ombra e dunque non ottimale per l’assorbimento (addirittura non realizzabile se esposto a nord). Il risultato finale sarà dunque quello di un impianto di alimentazione preservato da possibili guasti accidentali ma sfruttato al minimo delle sue potenzialità e addirittura avvolte insufficiente. Si è dunque spesso costretti, in tali situazioni, a procedere con una sostituzione degli stessi con i normali cablaggi elettrici, il tutto con evidenti disagi e costi aggiuntivi ulteriori.

Sintesi dell’invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire una barriera antirumore che risolva tutti gli inconvenienti sopra citati.

E’ dunque scopo della presente invenzione fornire una barriera antirumore che consenta di alimentare impianti di illuminazione, quali le comuni lampadine adibite alla barriera o le infrastrutture di viabilità, senza necessariamente dover prevedere onerose predisposizioni di cablaggi e/o centraline di alimentazione elettrica e sostenere onerosi costi di consumo energetico.

In particolare è scopo della presente invenzione fornire una barriera antirumore fornita di pannelli fotovoltaici di alimentazione ma configurata in modo tale da ottimizzare il loro rendimento indipendentemente dal tracciato del tratto stradale su cui si sviluppa la barriera stessa e limitando al contempo al massimo i rischi di riflessione di luce e conseguente abbagliamento.

E’ulteriore scopo della presente invenzione limitare al massimo i rischi di rottura e manutenzione dei pannelli fotovoltaici, senza necessariamente obbligare ad un montaggio degli stessi sulla parete della barriera dalla parte opposta alla carreggiata di transito dei mezzi.

Questi ed altri scopi sono ottenuti mediante un apposito riduttore acustico atto ad essere predisposto in uso in corrispondenza della sommità di una barriera antirumore 1 delimitante un area in genere o un percorso di transito e caratterizzato dal fatto che è configurato in modo tale da comprendere almeno un pannello fotovoltaico 6.

In virtù di questo, non è più necessario tappezzare la parete della barriera con pannelli fotovoltaici, potendo questi essere predisposti direttamente sul riduttore acustico. In tal maniera problemi indesiderati di riflessione luce, così come rotture dovute ad impatti con corpi vaganti risultano brillantemente risolti.

Vantaggiosamente il riduttore acustico 3 comprende una superficie di appoggio 5 predisposta in corrispondenza della sua sommità sostanzialmente piana, in modo tale da consentire di predisporre su di essa il pannello fotovoltaico 6.

Secondo una prima possibile configurazione di posizionamento, il pannello fotovoltaico risulta intermente disteso sulla superficie di appoggio 5 in modo tale che la sua superficie assorbente 6’ risulti rivolta verso l’alto.

Alternativamente il pannello fotovoltaico può essere predisposto secondo una predeterminata inclinazione rispetto alla superficie di appoggio 5 in modo tale che la superficie assorbente 6’ del pannello risulti rivolta verso una direzione di massima incidenza del flusso luminoso.

In tal caso sono allora previsti mezzi di supporto (10, 11) tali da consentire di mantenere detta posizione inclinata dei pannelli.

In entrambi le soluzioni, il pannello fotovoltaico è rigidamente collegato alla superficie superiore di appoggio 5 tramite opportuni mezzi di giunzione.

Soluzioni tecniche avanzate possono poi prevedere mezzi per variare automaticamente l’inclinazione del pannello rispetto alla superficie di appoggio in funzione della posizione solare.

E’ qui ulteriormente descritta una barriera antirumore atta a delimitare un’area in genere o un percorso di transito e comprendente:

− Almeno uno, preferibilmente una pluralità, di pannelli (2) sovrapposti;

− Elementi di supporto (9) per detti pannelli;

− Un riduttore acustico (3) predisposto in uso in corrispondenza della sommità della barriera (1);

− Almeno un pannello fotovoltaico (6) predisposto sulla barriera in modo tale da alimentare appositi impianti di illuminazione (7, 8);

e caratterizzata dal fatto che il riduttore acustico (3) è configurato in modo tale da comprende detto almeno un pannello fotovoltaico (6).

Vantaggiosamente il pannello fotovoltaico (6) è predisposto sulla sommità del riduttore (3) in modo tale da poter essere orientato secondo una direzione di massima incidenza del flusso luminoso indipendentemente dalla orientazione della barriera.

Inoltre il riduttore acustico comprende una superficie di appoggio (5) predisposta in corrispondenza della sommità sostanzialmente piana, in modo tale da consentire di predisporre su di essa il pannello fotovoltaico.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

− Figura 1 e figura 2 mostrano due viste complessive della barriera comprendente un riduttore di rumorosità o acustico secondo l’invenzione;

− Figura 3 rappresenta in vista un dettaglio della sommità della barriera comprendente il riduttore acustico secondo l’invenzione;

− Figura 4 mostra una vista di dettaglio del solo riduttore acustico comprendente una lampadina di illuminazione;

− Figura 5 e figura 6 mostrano due viste del riduttore acustico installato sulla barriera e fornito di pannello fotovoltaico predisposto secondo un predeterminato angolo di inclinazione rispetto al suo piano di appoggio;

− La figura 7 mostra una vista complessiva dello sviluppo in lunghezza della barriera secondo l’invenzione.

Descrizione di alcune forme realizzative preferite Con riferimento alla figura 1 e alla figura 2, una barriera antirumore 1 comprende generalmente una pluralità di pannelli 2 sovrapposti l’uno sull’altro secondo un’altezza predefinita e dipendente dalle specifiche esigenze di isolamento acustico dell’area dedicata. La barriera si sviluppa dunque in altezza, oltre che in lunghezza, a partire da comuni elementi di supporto 9 atti a sostenerla e a consentirne l’installazione in loco lungo il percorso. Solo a titolo di esempio la figura 1 mostra una comune base di appoggio 9. In corrispondenza della sommità della barriera viene comunemente predisposto un riduttore acustico o di rumorosità 3. Come ben noto, il riduttore ha la funzione di esaltare le prestazioni della barriera stessa agendo sull’energia acustica e attenuando il fronte d’onda secondario che si propaga al di là dello schermo. Tale effetto si traduce in una riduzione del campo di pressione sonora dietro la barriera stessa. Al fine di esaltare tali prestazioni tecniche, sono comunemente realizzati riduttori acustici di svariate geometrie (ad esempio esagonali, circolari o triangolari) che agevolano e migliorano lo smorzamento acustico unitamente all’impiego di materiali innovati. In aggiunta, allo scopo di ottimizzare ulteriormente le prestazioni, vengono comunemente realizzati appositi intagli 4 di smorzamento del suono (qualitativamente rappresentati in figura 2).

Secondo quanto descritto in figura 1 l’invenzione prevede, in una sua possibile configurazione realizzativa, un riduttore acustico 3 comprendente un pannello fotovoltaico 6. A tal scopo il riduttore è configurato in modo tale da prevedere una superficie di appoggio 5 predisposta in corrispondenza della sua sommità e dedicata ad accogliere il pannello fotovoltaico 6 (o comunque una serie di pannelli che ricoprano una parte o l’intera sua lunghezza). In particolare (vedi figura 2), la parte attiva 3’ (ovvero quella funzionale del riduttore destinata in uso ad essere rivolta verso la rumorosità) viene configurata con geometrie variabili a seconda delle esigenze, mentre la parte superiore rivolta verso l’alto (ovvero la superficie di appoggio 5) è realizzata sostanzialmente piana e comunque tale da consentire di predisporre su di essa il pannello.

La soluzione di dettaglio proposta in figura 3 prevede, ad esempio, una superficie di appoggio 5 di forma rettangolare. Questa sovrasta la sommità della barriera come una sorta di tetto o tettoia che si sviluppa lungo tutta la lunghezza della barriera. Sulla sommità della superficie di appoggio così realizzata vengono dunque predisposti in sequenza i pannelli fotovoltaici 6. Questi possono ricalcare la forma rettangolare della superficie superiore ed essere posizionati in sequenza lungo tutta la lunghezza della barriera. Secondo dunque varie possibili configurazioni di predisposizione, quella rappresentata in figura prevede che i pannelli siano distesi sulla superficie di appoggio. In tal maniera essi offriranno la loro superficie attiva 6’ sempre rivolta verso l’alto.

Altre possibili configurazioni (vedi figure 5 e 6) prevedono un posizionamento del pannello inclinato rispetto alla superficie. In tal maniera è possibile ottimizzare l’orientamento della superficie attiva del pannello nella direzione rivolta verso la direzione della massima incidenza del flusso luminoso. A tal scopo opportuni mezzi di supporto (10, 11) consentono di mantenere tale posizione inclinata. Nello specifico, la figura 6 rappresenta un piano verticale 10 di contenimento del pannello ed emergente dal bordo posteriore della base di appoggio 5. Una gamba di sostegno 11 supporta il pannello in configurazione inclinata. La figura 7 rappresenta la barriera che si sviluppa in lunghezza e comprendente i pannelli predisposti secondo la suddetta inclinazione.

Le soluzioni proposte rappresentano semplici posizionamenti statici del pannello ma, opportuni mezzi possono essere previsti in modo tale da cambiare eventualmente l’inclinazione specifica del pannello in funzione dell’orario e dunque del posizionamento solare.

I pannelli fotovoltaici sono poi debitamente connessi agli impianti di illuminazione (ad esempio luci predisposte sulla barriera stessa o sulle infrastrutture di viabilità) in modo tale da alimentarli in maniera ben nota dallo stato della tecnica. La figura 4 mostra ad esempio una lampadina 8 predisposta al di sotto della superficie 5, mentre la figura 3 mostra un esempio di predisposizione di luci sia in corrispondenza della parte attiva 3’ (luce 7) sia in corrispondenza della parte arretrata (luci 8).

Data la funzionalità a cui è destinato il riduttore, la larghezza d della superficie di appoggio 5 è generalmente maggiore rispetto allo spessore d<1>di barriera. In tal maniera, lungo tutto un bordo della superficie di appoggio si sviluppa la sagoma attiva 3’ del riduttore (vedi figura 3). Questa comprende un’ala 3’’ che si protrae verso il basso in direzione della barriera stessa, intercettandola lungo tutta una linea di contatto.

Naturalmente geometrie del riduttore del tutto diverse da quella descritta nello specifico possono essere realizzate e senza per questo allontanarsi dal presente concetto inventivo. Ad esempio un tubo a sezione esagonale da apporre sull’apice della barriera è un’altra possibile forma comunemente utilizzata. Anche il questo caso, proprio in virtù della sezione esagonale, questa realizza di fatto una superficie superiore sostanzialmente piana e tale comunque da consentire l’applicazione di pannelli fotovoltaici sulla sommità, esattamente a come descritto precedentemente.

I pannelli fotovoltaici vengono poi fissati alla sommità del riduttore con mezzi di connessione del tutto noti e comunemente utilizzati, quali ad esempio incollaggio, bullonatura e similari. Naturalmente, senza per questo allontanarsi dal presente concetto inventivo, possono essere previsti riduttori di rumore che prevedono già integrati i pannelli fotovoltaici, riducendo così i costi di assemblaggio.

E’ adesso evidente come siano stati raggiunti tutti gli scopi prefissati dalla presente invenzione. E’ in particolare evidente come la predisposizione dei pannelli fotovoltaici sui riduttori di rumorosità, piuttosto che sulle pareti costituenti la barriera stessa, risolva gli innumerevoli inconvenienti enunciati. Tale predisposizione consente infatti di preservare i pannelli da impatti di corpi estranei provenienti dalle carreggiate e soprattutto di limitare notevolmente i problemi di riflessione luminosa e abbagliamento senza comunque inficiare l’esposizione di rendimento ottimale. La predisposizione dei pannelli fotovoltaici in corrispondenza del riduttore acustico consente inoltre di installare i pannelli fotovoltaici verso la massima esposizione solare indipendentemente dal tracciato stradale, cosa che invece non sarebbe possibile se fossero posti sulla parete della barriera.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica è in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Riduttore acustico atto ad essere predisposto in uso in corrispondenza della sommità di una barriera antirumore (1) delimitante un’area in genere o un percorso di transito e caratterizzato dal fatto che detto riduttore (3) è configurato in modo tale da comprende almeno un pannello fotovoltaico (6).
2. 2. Riduttore acustico, secondo rivendicazione 1, in cui detto riduttore acustico (3) comprende una superficie di appoggio (5) predisposta in corrispondenza della sua sommità sostanzialmente piana, in modo tale da consentire di predisporre su di essa detto pannello fotovoltaico (6).
3. 3. Riduttore acustico, secondo rivendicazione 1 e 2, in cui detto pannello fotovoltaico è interamente disteso su detta superficie di appoggio (5) in modo tale che la sua superficie assorbente sia rivolta verso l’alto.
4. 4. Riduttore acustico, secondo rivendicazione 1 e 2, in cui detto pannello fotovoltaico è predisposto secondo una predeterminata inclinazione rispetto a detta superficie di appoggio (5) in modo tale che la superficie assorbente del pannello risulti rivolta verso una direzione di massima incidenza del flusso luminoso.
5. 5. Riduttore acustico, secondo rivendicazione 4, in cui sono previsti mezzi di supporto (10, 11) tali da consentire di mantenere detta posizione inclinata dei pannelli.
6. 6. Riduttore acustico, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui detto pannello fotovoltaico è rigidamente collegato a detta superficie superiore di appoggio (5) tramite opportuni mezzi di giunzione.
7. 7. Riduttore acustico, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi per variare automaticamente l’inclinazione del pannello rispetto alla superficie di appoggio in funzione della posizione solare.
8. 8. Barriera antirumore atta a delimitare un’area in genere o un percorso di transito e comprendente: − Almeno uno, preferibilmente una pluralità, di pannelli (2) sovrapposti; − Elementi di supporto (9) per detti pannelli; − Un riduttore acustico (3) predisposto in uso in corrispondenza della sommità di detta barriera (1); − Almeno un pannello fotovoltaico (6) predisposto su detta barriera in modo tale da alimentare appositi impianti di illuminazione (7, 8); e caratterizzata dal fatto che detto riduttore acustico (3) è configurato in modo tale da comprende detto almeno un pannello fotovoltaico (6).
9. 9. Barriera antirumore atta a delimitare un’area in genere o un percorso di transito, secondo rivendicazione 8, in cui detto pannello fotovoltaico (6) è predisposto sulla sommità di detto riduttore (3) in modo tale da poter essere orientato secondo una direzione di massima incidenza del flusso luminoso indipendentemente dall’orientamento della barriera.
10. 10. Barriera antirumore atta a delimitare un area in genere o un percorso di transito, secondo rivendicazione 8 e 9, in cui detto riduttore acustico comprende una superficie di appoggio (5) predisposta in corrispondenza di detta sommità sostanzialmente piana, in modo tale da consentire di predisporre su di essa detto pannello fotovoltaico.