ITRM20080550A1 - Sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve - Google Patents

Description

Descrizione

Sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve

Forma oggeto della presente invenzione un sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve.

Come à ̈ noto i sistemi di copertura fotovoltaica sono ati alla protezione dell’involucro edilizio dagli agenti atmosferici ed al tempo stesso comprendono una pluralità di pannelli fotovoltaici ati ad utilizzare irraggiamento solare per la produzione di energia e sono generalmente costituiti da pannelli fotovoltaici, elementi di copertura e struture portanti.

I pannelli fotovoltaici noti, allo stato della tecnica, sono principalmente di due tipologie: pannelli in film sotile in silicio amorfo, adesi a supporti flessibili di varia natura (metallici, plastici, etc.) oppure pannelli in silicio cristallino, silicio amorfo, telluro di cadmio e similari incapsulati in supporti rigidi. Di queste due tipologie solo la prima, costituita da pannelli in film sotile, à ̈ applicata a superfici di copertura curve. Un esempio, di struture portanti sono le struture prefabbricate in cemento armato precompresso costituite da travi parallele aventi forma a Y o ad “ala di gabbiano†.

Un esempio di realizzazione di un campo fotovoltaico su strutture portanti quali strutture prefabbricate in cemento armato, costituite da travi parallele aventi forma ad “ala di gabbiano†, comprende pannelli fotovoltaici in film flessibile in silicio amorfo, giustapposti tra loro e montati mediante fissaggio meccanico (viti, rivetti) all’elemento curvo sottostante, detto di copertura.

Queste soluzioni presentano inconvenienti legati soprattutto a limiti dimensionali del sistema di copertura, alla ridotta producibilità energetica data dalla geometria del sistema, alla bassa impermeabilizzazione della copertura, possibilmente degradata dall’utilizzo di fissaggi meccanici delle strutture, ed infine alla non “pedonalità†della copertura.

In particolare, i pannelli fotovoltaici presenti sul mercato hanno dimensioni geometriche fisse, predefinite in funzione del numero delle celle fotovoltaiche che li compongono . Inoltre, i pannelli fotovoltaici con film sottile a differenza dei pannelli rigidi, permettono il montaggio, in senso ortogonale all’asse delle travi ad Y, solo su coperture aventi sviluppo congruente alla dimensione maggiore del pannello/modulo.

La peculiare caratteristica di un pannello/modulo à ̈ data dalla capacità di produrre energia ossia dal contributo generativo cumulativo di tutti i moduli fotovoltaici di cui si compone nonché da quella di ogni cella costituente il singolo pannello/modulo. A causa del tipo di connessione elettrica di ciascuna cella, l’energia prodotta da un pannello/modulo à ̈ allineata all’energia generata dalla cella meno produttiva (i.e. con esposizione meno favorevole).

La forma cilindrica della copertura comporta quindi angoli di azimut e di incidenza dei raggi solari rispetto al piano orizzontale variabili lungo lo sviluppo della curva. Questo determina, qualora il pannello/modulo venga montato in senso ortogonale all’asse delle travi a Y, una diversa esposizione delle varie celle costituenti il pannello/modulo, degradando così l’ottimale resa dello stesso.

Non trascurabile per una struttura di copertura à ̈ la sua funzione di impermeabilizzazione: questa infatti, à ̈ ridotta a causa di forature derivanti da fissaggi meccanici dei pannelli agli elementi di copertura.

Infine, le realizzazioni note non consentono la “pedonalità†delle lamiere curve di copertura, la.cui resistenza ammissibile à ̈ valutata solo per carichi uniformemente distribuiti (carico neve) e non per carichi concentrati, compromettendo la sicurezza degli operatori nelle fasi di montaggio e/o di manutenzione della copertura fotovoltaica.

Oggetto della presente invenzione à ̈ quello di fornire un sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve non vincolata a limiti dimensionali legati alle dimensioni stesse dei pannelli, con una maggiore efficienza energetica sia del pannello/modulo che dell’intero sistema, nonché dotata di una maggiore impermeabilizzazione dello stesso e, soprattutto, con una procedura di montaggio semplice ed in sicurezza.

Il trovato oggetto della presente invenzione risolve i problemi tecnici sopra menzionati in quanto trattasi di un sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve, comprendente una struttura portante, almeno un elemento di copertura curvo, almeno un pannello/modulo fotovoltaico, un sistema di ancoraggio con le caratteristiche precisate nelle rivendicazioni da 1 a 3.

Questi ed altri vantaggi appariranno nel corso della descrizione dettagliata dell'invenzione che farà riferimento specifico alla tavole da 1/3 a 3/3 nelle quali si rappresenta un esempio di realizzazione preferenziale del presente trovato assolutamente non limitativo.

In particolare:

• la Fig. 1 rappresenta una sezione trasversale del sistema di copertura fotovoltaico complessivo;

• la Fig. 2 mostra, nelle viste “a†e “b†rispettivamente, la pianta (Fig.2a) di un esempio di realizzazione di un pannello/modulo fotovoltaico comprendente tre moduli affiancati, e la sezione dello stesso (Fig. 2b);

• la Fig. 3, nelle viste da “a†a “c†, rappresenta rispettivamente la pianta (Fig.3a), la sezione (Fig.3b), la vista laterale (Fig.3c) della staffa di aggancio di destra del sistema di ancoraggio; • la Fig. 4, nelle viste da “a†a “c†, analogamente alla Fig.3, la staffa di aggancio di sinistra del sistema;

• la Fig. 5, infine, nelle viste prospettiche “a†e “b†, raffigura due forme di realizzazione del trovato rispettivamente la prima (Fig. 5 a) caratterizzata dal montaggio di pannelli fotovoltaici in film flessibile in senso ortogonale all’asse delle travi e la seconda realizzazione (Fig.5b) col montaggio degli stessi pannelli in senso parallelo all’asse delle travi. Con riferimento alla fig. 1, con 1 à ̈ genericamente indicato il sistema di copertura fotovoltaica secondo la presente invenzione. Essa comprende una struttura portante 2, almeno un elemento di copertura curvo 3, almeno un pannello/modulo fotovoltaico 4, un sistema di ancoraggio 5. Un esempio di struttura portante, raffigurata in Fig.l, à ̈ una struttura prefabbricata in cemento armato precompresso, costituita da travi parallele aventi forma a Y o ad “ala di gabbiano†, montate su filari di colonne portanti equidistanti. Alle estremità delle travi, senza strutture intermedie, à ̈ fissato almeno un elemento di copertura curvo 3 quale, ad esempio, una lamina metallica profilata e curvata.

Le travi fungono da canali di gronda per lo smaltimento delle acque piovane.

Come raffigurato in Fig. 2, una pluralità di celle fotovoltaiche 4 formano un pannello/modulo fotovoltaico 12 e una pluralità di pannelli 12 forma un campo fotovoltaico 13.

Una pluralità di moduli fotovoltaici 4 sono tra loro resi solidali per mezzo di elementi di congiunzione 6 alla struttura portante. Detto elemento di congiunzione 6 à ̈ caratterizzato dal fatto che comprende un morsetto 7 e un trafilato asolato di sostegno 8. Detto morsetto 7 à ̈ atto al collegamento puntuale di due pannelli affiancati al fine di renderli solidali. Un sistema di ancoraggio 5 dei moduli fotovoltaici alla struttura portante comprende almeno una staffa di aggancio 9, come indicata in Figg. 3,4, provvista di elementi tenditori 10 solidale all’elemento di copertura 3, una pluralità di trafilati asolati di sostegno 8 e almeno un cavo tirante 11 caratterizzato dal fatto che detto cavo tirante 11 à ̈ passante per una pluralità di asole dei trafilati di sostegno 8 ed ancorato alla staffa di aggancio 9 per mezzo di elementi tenditori 10.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione à ̈ ipotizzabili ipotizzare il fissaggio dei pannelli direttamente direttamente alla struttura 2 attraverso la piastra 9. Inoltre, la staffa di aggancio 9 può essere posizionata sull’elemento ad Y in modo da servire al fissaggio di due sistemi di copertura adiacenti.

Secondo una prima forma di realizzazione (Fig. 5a) il sistema di copertura à ̈ caratterizzato dal montaggio di pannelli fotovoltaici 12 in film flessibile in senso ortogonale all’asse delle travi. Inoltre, una seconda forma di realizzazione (Fig. 5b) prevede invece il montaggio di pannelli fotovoltaici 12 in film flessibile in senso parallelo all’asse delle travi.

Naturalmente le forme di realizzazione sopra presentate sono soltanto alcuni esempi non limitativi di realizzazione del trovato. I vantaggi del sistema in oggetto sono evidenti: consentire il montaggio di pannelli fotovoltaici anche su coperture aventi sviluppo minore della lunghezza caratteristica del pannello/modulo; utilizzare pannelli fotovoltaici della massima lunghezza disponibile sul mercato, ottenendo così una maggiore efficienza energetica; inoltre, permettere di ottimizzare il rendimento globale del campo fotovoltaico per mezzo di accoppiamenti elettrici di pannelli aventi la medesima esposizione; massima impermeabilizzazione della struttura senza forature della copertura; ed infine, il montaggio dell’impianto fotovoltaico evitando la “pedonalità†della copertura da parte dell’operatore che opera permanentemente in posizione di sicurezza lungo la trave.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema di copertura fotovoltaica per strutture curve comprendente una struttura portante (2), almeno un elemento di copertura curvo (3), almeno un pannello/modulo fotovoltaico (4), almeno un sistema di ancoraggio (5), detto sistema di ancoraggio (5) comprendente almeno una staffa di aggancio (9) con elementi tenditori (10), una pluralità di trafilati asolati di sostegno (8) e morsetti (7) e almeno un cavo tirante (1 1) e caratterizzato dal fatto che: • detto cavo tirante (11) à ̈ passante per una pluralità di asole dei trafilati di sostegno (8) ; • detto cavo tirante (1 1) à ̈ ancorato alla staffa di aggancio (9) per mezzo di elementi tenditori (10); · detto morsetto (7) à ̈ atto al collegamento puntuale di due pannelli fotovoltaici (4) affiancati.
2. 2) Sistema di copertura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta staffa di aggancio (9) con elementi tenditori (10) à ̈ solidale all’elemento di copertura (3).
3. 3) Sistema di copertura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti pannello/modulo fotovoltaici (4) sono resi solidali per mezzo di morsetti (7).
4. 4) Sistema di copertura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura portante (2), in una realizzazione particolare, à ̈ costituita da travi parallele aventi forma a Y o ad “ala di gabbiano†, montate su filari di colonne portanti.
5. 5) Sistema di copertura secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che alle estremità delle travi, senza utilizzo di strutture intermedie, à ̈ fissato almeno un elemento di copertura (3).
6. 6) Sistema di copertura secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento di copertura curvo (3) Ã ̈ una lamina metallica profilata e curvata.
7. 7) Sistema di copertura secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che dette travi fungono da canali di gronda per lo smaltimento delle acque piovane.
8. 8) Sistema di copertura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti pannelli fotovoltaici sono alloggiati in senso ortogonale all’asse delle travi.
9. 9) Sistema di copertura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti pannelli fotovoltaici sono alloggiati in senso parallelo all’asse delle travi.
10. 10) Sistema di copertura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di copertura (2) Ã ̈ piano.