ITPV20090017A1 - Stelo tubolare solare - Google Patents

Description

TITOLO : stelo tubolare solare

L'invenzione si riferisce al settore dell'energia e specificatamente all'energia solare.

I metodi principali per attingere questa energia illimitata e rinnovabile dal Sole sono due : il primo consiste nel produrre vapore, con file di specchi parabolici o con specchi piani controllati da computer, i cosiddetti eliostati, che concentrano la luce su un ricevitore centrale collocato sulla sommità di una torre. Il secondo metodo consiste nel convertire direttamente la luce del sole in elettricità per mezzo di pannelli fotovoltaici costruiti con materiali semiconduttori come il silicio.

Entrambi i sistemi hanno i loro vantaggi.AI momento le centrali che sfruttano il vapore, dette anche a concentrazione solare o solari termiche, sono più efficienti del fotovoltaico e consentono di convertire in elettricità una più alta percentuale di energia solare.

Naturalmente, entrambi i metodi presentono un inconveniente : sono meno efficaci quando il cielo è nuvoloso e di notte non funzionano affatto.

La presente invenzione è abbinata alla Nuova Tecnologia <Termodinamo Elettrochimica> che è il sistema di trasformazione reciproca dell'energia elettrica e chimica tramite il gas idrogeno prodotto dalla elettrolisi dell'acqua con consumo di energia elettrica e che con le celle a combustibile restituisce l'energia elettrica : sistema di accumulo energia.

Lo stelo solare è il ritrovato atto a convertire l'energia di un flusso di luce del Sole in energia meccanica che a sua volta dà luogo alla produzione di energia elettrica.

L'invenzione è costituita da 4 unità, ottica e meccanica e elettrica e termica.

L'unità ottica <A> è una tecnica nota in grado di convergere, con specchi continui a forma di parabole, il pannello luminoso del Sole su una linea di fuochi onizzontale che individua la tubazione annerita come corpo nero e la luce solare riflessa va dal basso verso l'alto; maggiore è la luminosità focalizzata più alta è la temperatura dell'aria ed il tiraggio.

Nella Tavola allegata, fig.a, l'unità ottica è segnalata da PM ( Parabole's Mirrar)..

L'unità meccanica <B> è costituita da una ventola d'aria AF (Air Fan), con ingranaggio MG (Mechanic Gear) che produce il moto rotatorio ed alimenta la tubazione annerita BT (Black Tube), processo innovato per attingere energia dal Sole, tubo che prosegue verticalmente STS (Solar Tubular Stem) : è coibentato per assicurare il tiraggio a camino e termina con scambiatori di calore HE (Heat exchanger) per i servizi ausiliari alternativi quali la caldaia, il termocondizionamento e calore a processi endotermici o l'elettrolisi. La ventola AF dispone di un motore per l'implementazione progressiva dell'invenzione. L'unità elettrica <C> è costituita da una delle tante note apparecchiature elettriche, ad es. quella disegnata nelle fig.b e fig.c : il lavoro utile del moto rotatorio diventa elettricità.

L'insieme delle tre apparecchiature costituiscono il generatore di corrente elettrica : l'asse dalla unità <B> , ruotante ed opportunamente ancorata alle estremità tramite cuscinetti a sfere, possiede propri dispositivi chiamati magneti che con il loro movimento producono corrente elettrica indotta il cui principio è qui di seguito indicato.

A titolo di esempio l'asse abbia perpendicolarmente una calamita NS orrizzontale che ruota entro un ferro di anello dolce con tre espansioni (figura b).

Su ciascuna di queste espansioni sia avvolto un filo a solenoide che fa da circuito indotto : quando NS ruota e passa davanti a ciascuno dei tre indotti, produce una variazione di campo magnetico e genera una corrente indotta che risulta alternata.

Infatti, quando un polo si avvicina ad uno dei circuiti indotti, la variazione di flusso è continuamente variabile da zero ad un massimo ; ma questa, poi, diventa minima, quando si allontana il primo polo e si avvicina il polo opposto.

E' chiaro pertanto che questo dispositivo potrà raccogliere contemporaneamente tre correnti e differiscono solo per il fatto che ciascuna è in ritardo sull'altra di 1/3 di periodo; si suol dire che le tre correnti sono tra loro sfasate di 120°. Il diagramma della figura c rappresenta, con tre curve distinte, le tre correnti.

L'insieme di queste tre correnti costituisce una corrente trifase.

L'unità innovativa <D> (fìg.a) indica in sommità dello stelo STS un fascio scambiatore di calore HE dal gas uscente che ha un buon contenuto di calore e livello di temperatura sia per attuare una caldaia con produzione di vapore ed altra quota di energia elettrica attuando compiti idonei alla struttura abitativa come la refrigerazione estiva con le apparecchiature dette di assorbimento, il riscaldamento invernale , la disponibilità di acqua calda e calore utilizzabile alla elettrolisi dell'acqua e produzione idrogeno, questo ultimo usato sia come combustibile che soprattutto per l'autotrazione elettrica..

I gas caldi sono validamente utilizzati per fornire calore alle celle di elettrolisi dell'acqua, trasmettendolo in <D> alla caldaia dell'elettrolita impiegato nell'impianto elettrochimico. La quantità d'aria è regolata a seconda dell'intensità della illuminazione solare, specie con la focalizzazione da più specchi che convergono tutta la luminosità che riflettono. I Kwh prodotti durante il giorno possono essere immessi in rete locale o generale ovvero richiedono la realizzazione di sistemi di accumulo dell'energia, le batterie ma l'idrogeno ha elevate potenzialità e fattibilità di assolvere questo compito, prodotto elettrochimicamente. La tecnologia dell'elettrolisi dell'acqua, attuata con il processo Termodinamo Elettrochimica ha elevatissimi rendimenti di conversione nel trasformare l'energia elettrica in energia chimica ed inoltre circa 1/4 di energia elettrica originariamente ed in passato necessaria per la reazione endoterma è sostituita da calore disponibile sia esso solare, geotermico, nucleare, da gas di esubero, da biomasse etc.

La Termodinamo Elettrochimica dà più elevati rendimenti energetici di quelli ottenuti in passato nelle stesse celle a combustibile idrogeno che con l'ossigeno sintetizzano l'acqua con la restituzione dell'energia elettrica nei picchi di maggiore consumo dell'utente.

Allo stesso modo elevati rendimenti per le celle a combustibile applicate all'autotrazione. L'invenzione assicura energia pulita rinnovabile del Sole per il suo impiego familiare, rurale, cittadino etc e consente un grande sviluppo industriale nel mondo sia per Nazioni avanzate che arretrate.

La Termodinamo Elettrochimica consegue la disponibilità di elettricità durante la notte, si accendono le luci o si ricarica una auto a idrogeno : tutto questo è la grande

per la casa alimentata a energia solare che è centrale elettrica e stazione di rifornimento.

Claims (3)

1. Rivendicazioni 1 ) Stelo tubolare solare, caratterizzato da un flusso d'aria generato dal tiraggio a camino dovuto aH'assorbimento di calore dal Sole sul tubo annerito come corpo nero.
2. 2) Stelo tubolare solare, di cui alla rivendicazione 1), caratterizzato da un ventilatore, posto in ingresso e mosso dal flusso di aria, e che genera e trasmette il suo moto rotatorio.
3. 3) Stelo tubolare solare, con le rivendicazioni 1) e 2), caratterizzato dall'accoppiamento del ventilatore con macchina elettromagnetica per la produzione di energia elettrica, 4) Stelo tubolare solare, di cui alle rivendicazioni da 1) a 3), caratterizzato dalla luce solare che lo illumina dal basso e di lato, tramite specchi parabolici che focalizzano il flusso luminoso del Sole sul tubo annerito. 5) Stelo tubolare solare, di cui alle rivendicazioni da 1) a 4), caratterizzato dall'altezza verticale e terminale del tubo, internamente a superficie liscia ed esternamente coibentato, e che sono gli elementi del buon tiraggio a camino. 6) Stelo tubolare solare, di cui alle rivendicazioni da 1) a 5), caratterizzato dal fatto che i gas uscenti alla sommità del tubo , con il loro calore, riscaldano l'elettrolita di un impianto di elettrolisi dell'acqua con la produzione di idrogeno ed ossigeno. 7) Stelo tubolare solare, di cui alle rivendicazioni da 1) a 6), caratterizzato dal fatto che che il ventilatore dispone del suo motore con la potenza da zero al massimo adeguato ai servizi ausiliari a ricupero di calore dall'aria surriscaldata.