ITPN20080059A1

ITPN20080059A1 - Impianto solare per il riscaldamento e la generazione d' energia elettrica

Info

Publication number: ITPN20080059A1
Application number: IT000059A
Authority: IT
Inventors: Michele Luca Giacalone; Ermanno Perenthaler; Antonio Sichirollo
Original assignee: Perer S R L
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-12
Also published as: IT1391150B1; CA2711271A1; US20110162692A1; EP2297530B1; RU2476782C2; CA2711271C; US8536441B2; WO2010004420A2; EP2297530A2; RU2010154674A; WO2010004420A3; ES2477191T3

Description

Dal US2003/0201008A1 Ã ̈ conosciuto un impianto solare per il riscaldamento e la generazione d'energia elettrica, atto a riscaldare liquidi per applicazioni diverse e per generare energia elettrica con elevati rendimenti energetici, comprendente una serie di concentratori solari, orientabili variamente rispetto al sole nel corso della giornata, una struttura portante di base applicata sul terreno, ed un'ulteriore struttura portante sostenuta da detta struttura portante di base e fissata a detti concentratori solari, e realizzata in modo da permettere la rotazione di detti concentratori solari con un angolo di rotazione massimo stabilito, sia con un primo movimento di rotazione alternato in senso circolare ed in un piano orizzontale lungo detta struttura portante di base, e sia con un secondo movimento alternato lungo un percorso curvo attorno ad un piano verticale ortogonale a detto piano orizzontale, detti concentratori solari essendo azionabili con detti primo e secÃ³ndo movimento durante tutta la giornata mediante rispettivi primi e secondi mezzi d'azionamento, comandati da mezzi di comando collegati con detti primi e secondi mezzi d'azionamento, in dipendenza dei corrispondenti orientamenti di detti concentratori solari, rispettivamente rilevati da primi e secondi mezzi sensori, collegati con detti mezzi di comando, in modo da mantenere detti concentratori solari sempre correttamente orientati verso il sole durante la giornata, per ricevere la massima radiazione solare possibile in ogni loro posizione di orientamento, l'impianto essendo inoltre composto da mezzi scambiatori di calore e da mezzi generatori dell'energia elettrica sostenuti da detta ulteriore struttura portante e disposti preferibilmente nel punto di fuoco di detti concentratori solari.

La presente invenzione si propone lo scopo di realizzare un nuovo tipo di impianto solare, per il riscaldamento e la generazione di energia elettrica, che Ã ̈ realizzato in modo diverso da quello divulgato dallo stato dell'arte rappresentato dall' US2003/0201008A1.

Questo impianto solare Ã ̈ realizzato con le caratteristiche costruttive sostanzialmente descritte nelle rivendicazioni allegate.

la

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto solare per il riscaldamento e la generazione d'energia elettrica, atto a riscaldare liquidi per applicazioni diverse e per generare energia elettrica con elevati rendimenti energetici, comprendente almeno un concentratore solare, orientabile variamente rispetto al sole nel corso della giornata, una struttura portante di base (7) applicata sul terreno, ed una ulteriore struttura portante (9) sostenuta da detta struttura portante di base (7) e fissata a detto concentratore solare (8), e realizzata in modo da permettere la rotazione di detto concentratore solare (8) con un angolo di rotazione massimo stabilito, sia con un primo movimento di rotazione alternato in senso circolare ed in un piano orizzontale lungo detta struttura portante di base (7), e sia con un secondo movimento alternato lungo un percorso curvo attorno ad un piano verticale ortogonale a detto piano orizzontale, detto concentratore solare (8) essendo azionabile con detti primo e secondo movimento durante tutta la giornata mediante rispettivi primi e secondi mezzi d'azionamento (20, 55), comandati da mezzi di comando collegati con detti primi e secondi mezzi d'azionamento (20, 55), in dipendenza dei corrispondenti orientamenti di detto concentratore solare (8), rispettivamente rilevati da primi e secondi mezzi sensori (97, 98 ; 99, 100), collegati con detti mezzi di comando, in modo da mantenere detto concentratore solare (8) sempre correttamente orientato verso il sole durante la giornata, per ricevere la massima radiazione solare possibile in ogni sua posizione di orientamento, rimpianto essendo inoltre composto da mezzi scambiatori di calore (83) e da mezzi generatori dell'energia elettrica (90) sostenuti da detta ulteriore struttura portante (9) e disposti preferibilmente nel punto di fuoco di detto concentratore solare (8), e previsti per ricevere la radiazione solare ricevuta da quest'ultimo e ivi concentrata, e per determinare rispettivamente il riscaldamento del liquido circolante attraverso detto mezzi scambiatori di calore (83), e per generare l'energia elettrica, in misura corrispondente alla radiazione solare ricevuta, detti mezzi generatori dell'energia elettrica essendo costituiti da almeno un pannello fotovoltaico (90) formato da una pluralitÃ di elementi fotovoltaici (91) di tipo tradizionale, che vengono disposti adiacenti fra loro e fissati su una struttura di supporto (92) formata da corrispondenti basette (93) in materiale isolante elettrico, dotate di contatti e conduttori elettrici (94), detta struttura portante di base (7) essendo costituita da almeno una rotaia metallica circolare orizzontale (10), con un diametro determinato, sagomata con un bordo superiore piano (11) e con una scanalatura di guida esterna (12) lungo la sua circonferenza, e sostenuta da una serie di staffe metalliche inferiori (13), identiche fra loro e distribuite ad intervalli regolari lungo tutta la circonferenza della rotaia stessa, ciascuna staffa essendo piegata per formare una base di appoggio inferiore (14), un gambo verticale (15) ed una testa superiore (16), di cui detta base di appoggio (14) viene ancorata mediante bulloni o simili mezzi di fissaggio ad una piastra di base orizzontale (17) in idoneo materiale rigido e resistente (es, calcestruzzo, metallo ecc..) che viene opportunamente fissata nel terreno, e detta testa superiore (16) essendo provvista di mezzi di scorrimento ( ruote folli 18, 19, o simili) cooperanti con detta rotaia circolare (10) e scorrevoli rispetto ad essa, per permettere la rotazione alternata della rotaia stessa, detta ulteriore struttura portante (9) essendo costituita da una serie di barre rettilinee longitudinali (32, 33 ; 36, 37) e di barre rettilinee trasversali (34, 35 ; 38, 39, 40, 41, 42, 43 ; 44) e da una coppia di elementi semicircolari laterali (30, 31), uniti con dette barre e detto concentratore solare (8), detti primi e secondi mezzi sensori essendo rispettivamente costituiti da almeno una prima ed una seconda coppia di sensori fotoelettrici (97, 98 ; 99, 100), caratterizzato dal fatto che detti elementi semicircolari laterali (30, 31) sono sagomati come rotaie semicircolari (49, 50), le cui relative estremitÃ sono unite fra loro tramite una coppia di barre rettilinee (51 , 52) ed una coppia di tiranti intermedi (53, 54), detta ulteriore struttura portante (9) essendo inoltre costituita da una coppia di elementi metallici di rinforzo (45, 46) di forma semicircolare, che vengono fissati contro dette barre longitudinali (32, 33 ; 36, 37) e contro dette rotaie semicircolari (49, 50), che a loro volta sono sostenute in modo scorrevole da una serie di staffe inferiori di sostegno e di scorrimento (56, 57, 58, 59), fissate su detta rotaia circolare (10) e formate da una prima coppia di staffe verticali (56, 57) e da una seconda coppia di staffe verticali (58, 59), sostenute e fissate alle rispettive estremitÃ orizzontali (60, 61 ; 62, 63) di una corrispondente traversa allungata (64, 65), identiche fra loro, e fissate a detta rotaia circolare (10) in modo che dette traverse (64, 65) siano disposte parallele e distanziate fra loro, dette prima e seconda coppia di staffe (56, 57, 58, 59) essendo provviste di mezzi di scorrimento (70, 71, 72, 73) e di mezzi motorizzati (74, 75) azionabili da detti secondi mezzi d'azionamento (55), detti primi e secondi mezzi sensori essendo rispettivamente costituiti da almeno una prima ed una seconda coppia di sensori fotoelettrici (97, 98 ; 99, 100), disposti ravvicinati ed allineati fra loro e sostenuti da detta ulteriore struttura portante (9), in una posizione tale da risultare sempre rivolti verso il sole a partire dalla prima mattina e per quasi tutto l'arco della giornata, in modo che in questo tempo detti sensori siano sempre illuminati dalla radiazione solare, i sensori di dette prima e seconda coppia di sensori (97, 98 ; 99, 100) essendo disposti allineati fra loro nel senso longitudinale o trasversale della loro disposizione su detta ulteriore struttura portante (9), ed essendo atti a rilevare l'intensitÃ di illuminazione della radiazione solare ed a comandare, attraverso detti mezzi di comando, rispettivamente detti primi e secondi mezzi d'azionamento (20, 55), per determinare l'avanzamento o l'arresto dei primi e secondi movimenti di detto concentratore solare (8), ed il conseguente orientamento di quest'ultimo nella relativa posizione, rispettivamente quando entrambi i sensori di dette prima e seconda coppia di sensori (97, 98 ; 99, 100) sono illuminati con diversi o con lo stesso livello l' illuminazione.
2. Impianto solare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto detti secondi mezzi di azionamento (55) sono costituiti da un motoriduttore (79) o simile, fissato ad una staffa di detta prima coppia di staffe (56, 57) e collegato alla rete d'alimentazione elettrica ed a detti mezzi di comando, tramite idonee interfacce, e costituiti da un meccanismo di trasmissione del movimento, (74, 75, 82) includente anche detti mezzi motorizzati (74, 75), e cooperante con dette rotaie semicircolari (49, 50) ed azionabile da detto motoriduttore (79), per determinare la rotazione di dette rotaie semicircolari (49, 50) nell'uno o nell'altro loro senso di rotazione, in un piano verticale ortogonale a detto piano orizzontale e con una corsa massima stabilita, con conseguente rotazione di tali rotaie, assieme a detto concentratore solare (8), con angoli di orientamento diversi durante la giornata.
3. Impianto solare secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando sono costituiti da almeno un microprocessore alimentato attraverso la rete elettrica dell'impianto, e predisposto in modo da rilevare, durante tutta la giornata, i segnali elettrici generati da detti sensori fotoelettrici (97, 98 ; 99, 100) illuminati dalla radiazione solare, detto microprocessore essendo inoltre predisposto in modo che, quando rileva nella posizione di massima corsa di detto concentratore solare (8) al termine della giornata che detti sensori fotoelettrici (97, 98 ; 99, 100) vengono illuminati con livelli d'illuminazione minori di una soglia minima prestabilita, preimpostata nel microprocessore stesso, esso comandi prima detti primi e secondi mezzi d'azionamento (20, 55) a spostare detto concentratore solare (8) con movimenti inversi ai precedenti fino alla sua posizione iniziale, e poi ad arrestare detti primi e secondi mezzi d'azionamento (20, 55) e quindi i movimenti del concentratore solare stesso, predisponendo con ciÃ² l'impianto per un successivo ciclo operativo da svolgere nella giornata successiva.
4. Impianto solare secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'assieme di detti elementi fotovoltaici (91) e dette basette (93) Ã ̈ applicato su almeno una piastra piana (95) di materiale isolante termico, la cui grandezza Ã ̈ leggermente maggiore di quella del relativo scambiatore di calore (83), e la quale viene poi fissata su questo ultimo, ottenendo con ciÃ² un'unica struttura di supporto (96) formata sovrapponendo a detto scambiatore di calore (83) detta piastra isolante (95), dette basette (93) e detti elementi fotovoltaici (91), la quale struttura viene poi ricoperta da almeno una lastra di vetro superiore, in modo che detto pannello fotovoltaico (90) risulti separato e non a contatto termico col sottostante scambiatore di calore (83) e che rimpianto cosÃ¬ costituito sia in grado di determinare contemporaneamente il riscaldamento di liquidi per usi diversi e la generazione della energia elettrica, con elevati rendimenti energetici.