ITRN20100051A1

ITRN20100051A1 - Inseguitore solare monoassiale a basso costo per pannelli fotovoltaici, dotato di dispositivi di protezione dalla neve, dal vento e dallo shock termico

Info

Publication number: ITRN20100051A1
Application number: IT000051A
Authority: IT
Inventors: Giacomo Guardigli
Original assignee: Giacomo Guardigli
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2012-02-21

Description

La presente invenzione riguarda un dispositivo monoassiale atto ad inseguire il sole a basso costo, apposito per pannelli fotovoltaici. Scopo principale della presente invenzione è, dunque, quello di fornire un kit capace di inseguire il movimento del sole sull’ asse Est-Ovest e di risolvere i problemi del vento, della neve e dello shock termico. Questi ed altri scopi, che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti dal seguente dispositivo, comprendente almeno un pannello fotovoltaico A, montato su almeno un asse di rotazione B, da almeno un gruppo motore C che lo fa ruotare intorno a tale asse, da almeno una centralina elettronica D di elaborazione dei dati che comanda Γ almeno un gruppo motore C, da almeno un sensore della velocità del vento E collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno un sensore di temperatura F dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno un sensore di posizione G dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno una cella di carico H, collegata all’ almeno una centralina elettronica D, e da almeno un sensore solare I, collegato anch’ esso all’ almeno una centralina elettronica D. Al posto dell’ almeno un sensore solare I Γ almeno una centralina elettronica D può essere dotata di almeno un programma L che ha memorizzato la posizione del sole durante F arco dell’ anno e che posiziona automaticamente 1’ almeno un pannello A senza bisogno di alcun sensore solare I.

In caso i pannelli fotovoltaici fossero sottoposti ad un vento superiore a quello ammissìbile per la struttura che li sostiene, Γ almeno un sensore della velocità del vento E (ad esempio uno o più anemometri) trasmette il dato all’ almeno una centralina elettronica D, che posiziona automaticamente Γ almeno un pannello fotovoltaico A parallelamente la terreno, o al tetto dell’ edificio sul quale è posizionato, diminuendo la sua resistenza aerodinamica al vento, finché questo non è calato a valori accettabili. In quel momento, Γ almeno un pannello fotovoltaico A riprende il suo inseguimento normale del sole. Nel caso ci fosse una nevicata che si posa sull’ almeno un pannello fotovoltaico A, Γ almeno una cella di carico H trasmetterebbe i dati all’ almeno una centralina elettronica D la quale farebbe posizionare 1’ almeno un pannello fotovoltaico A all’ inclinazione massima, in modo da far scivolare e scaricare immediatamente lo strato di neve che si era posato sull’ almeno un pannello fotovoltaico A. L’ almeno una cella di carico H trasmetterebbe i nuovi dati all’ almeno una centralina elettronica D. Quindi F almeno un pannello fotovoltaico A riprenderebbe F inseguimento normale del sole. La funzione dell’ almeno una cella di carico H può essere svolta anche dall’ almeno un sensore solare I, dato che, in caso di nevicata, questo sarebbe ricoperto dallo strato di neve e la luce filtrerebbe sempre meno all’ aumentare di tale strato, finché all’ almeno un sensore solare I non arriverebbe più luce. In quel momento F almeno una centralina elettronica D farebbe assumere all’ almeno un pannello fotovoltaico A la posizione notturna, cioè quella inclinata al massimo verso Est, che aspetta il sorgere del sole. Tale posizione inclinata farebbe scivolare giù la neve scaricando F almeno un pannello fotovoltaico A e F almeno un sensore solare 1. L’ almeno un sensore solare I, colpito dai raggi solari, trasmetterebbe i nuovi dati all’ almeno una centralina elettronica D che farebbe ruotare F almeno un pannello A all’ inseguimento del sole. La maggior parte dei pannelli fotovoltaici in commercio possiede caratteristiche tali che ne fanno diminuire moltissimo F efficienza all’ aumentare della temperatura, specialmente sopra gli 80-90 °C. Quindi, se i pannelli si scaldano molto, ad esempio nelle ore centrali del giorno e nei mesi estivi, possono andare in ‘"shock termico” e diminuire moltissimo la loro efficienza, anche più del 50%. Il sistema di inseguimento solare qui proposto elimina anche questo difetto. Infatti è presente almeno un sensore di temperatura F (ad esempio un termometro) applicato alla superficie esterna dell’ almeno un pannello fotovltaico A, che ne tiene monitorata la temperatura. Quando la temperatura dell’ almeno un pannello fotovoltaico A supera quella prevista dalla scheda tecnica dello stesso, che lo farebbe andare in “shock termico”, F almeno un sensore di temperatura F trasmette i relativi dati all’ almeno una centralina elettronica D. L’ almeno una centralina elettronica D, tramite F almeno un gruppo motore C, fa ruotare F almeno un pannello fotovoltaico A in modo che i raggi solari non lo colpiscano più perpendicolarmente, ma con un certo angolo, finché la temperatura dello stesso è diminuita sotto il livello da “shock termico”. In quel momento F almeno un sensore di temperatura F trasmetterà i nuovi dati all’ almeno una centralina elettronica D, che farà posizionare F almeno un pannello fotovoltaico A, tramite F almeno un gruppo motore C perpendicolarmente ai raggi del sole. Un grande vantaggio del dispositivo in questione rispetto ai metodi Conosciuti di inseguimento solare è che fornisce un kit completo che risolve i tre problemi principali dei sistemi automatici: quello del vento forte, della neve e dello shock termico. 11 fatto che sia monoassiale, inoltre, contiene moltissimo i costi rispetto agii inseguitori biassiali, molto più complessi. Ulteriori aspetti e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di alcuni suoi esempi di realizzazione attualmente preferiti, illustrati a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, nei quali: le figure 1 e 2 illustrano schematicamente il dispositivo “inseguitore solare monoassiale a basso costo per pannelli fotovoltaici dotato di dispositivi di protezione dal vento, dalla neve e dallo shock termico”, secondo la presente invenzione, il quale è formato da almeno un pannello fotovoltaico A, montato su almeno un asse B appartenente ad un piano passante per F asse di rotazione terrestre, da almeno un gruppo motore C che lo fa ruotare intorno a tale asse, da almeno una centralina elettronica D di elaborazione dei dati che comanda F almeno un gruppo motore C, da almeno un sensore della velocità del vento E collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno un sensore di temperatura F dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno un sensore di posizione G dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno una cella di carico H, collegata all’ almeno una centralina elettronica D, e da almeno un sensore solare I, collegato anch’ esso all’ almeno una centralina elettronica D. Al posto dell’ almeno un sensore solare I F almeno una centralina elettronica D può essere dotata di almeno un programma L che ha memorizzato la posizione del sole durante F arco dell’ anno e che posiziona automaticamente F almeno un pannello A senza bisogno di alcun sensore solare I. La figura 3 mostra un esempio di realizzazione di “inseguitore solare monoassiale a basso costo per pannelli fotovoltaici dotato di dispositivi di protezione dal vento, dalla neve e dallo shock termico”, composto da una centralina di gestione ed elaborazione dati (1), che comanda i motori elettrici dei pistoni (2), i quali sono collegati ad una estremità ai supporti fissi collegati al terreno o al tetto dell’ edificio, e all’ altra estremità al supporto rotante dei pannelli fotovoltaici in modo che con il loro movimento permettono la rotazione degli stessi Gli anemometri (3) sono collegati alla centralina elettronica (1) e servono per posizionare i pannelli parallelamente al terreno o al tetto dell’ edificio sul quale sono posizionati, in caso di vento forte. Gli inseguitori solari (4), collegati alla centralina (1), individuano la corretta posizione del sole in modo da posizionare i pannelli fotovoltaici il più perpendicolarmente possibile ai suoi raggi. I sensori di posizione (5) verificano la correta posizione dei pistoni e la comunicano alla centralina ( 1 ). I sensori di temperatura (6) evitano gli “shock termici” nei pannelli fotovoltaici mantenendo alto il rendimento degli stessi ed evitando danneggiamenti. Comunicano la temperatura dei pannelli alla centralina (1), e, se questa è al di sopra di quella prevista, la centralina (1) comanda i pistoni eletrici (2) in modo da far ruotare i pannelli di un certo angolo, in modo che i raggi non giungano più perpendicolarmente alla superficie dei pannelli. Una volta che la temperatura si è abbassata al disotto del livello preimpostato, i sensori (6) lo comunicano alla centralina (1) che fa riprendere ai pannelli Γ inseguimento solare normale. Le celle di carico (7) comunicano alla centralina (1) l’eventuale presenza di neve. Cosi la centralina (1) fa ruotare i pannelli alla massima inclinazione per scaricare la neve, e poi toma ad inseguire il sole.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) ‘'inseguitore solare monoassiale a basso costo per pannelli fotovoltaici dotato di dispositivi di protezione dal vento, dalla neve e dallo shock termico”, secondo la presente invenzione, è formato da almeno un pannello fotovoltaico A, montato su almeno un asse di rotazione B, da almeno un gruppo motore C che lo fa ruotare intorno a tale asse, da almeno una centralina elettronica D di elaborazione dei dati che comanda Γ almeno un gruppo motore C, da almeno un sensore della velocità del vento E collegato all’ almeno una centralina elettronica D, da almeno un sensore di temperatura F dell<5>almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, e da almeno un sensore di posizione G dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, collegato all’ almeno una centralina elettronica D.
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è presente almeno un sensore solare I, collegato all’ almeno una centralina elettronica D.
3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l almeno una centralina elettronica D è dotata di almeno un programma L che ha memorizzato la posizione del sole durante l arco dell’ anno e che posiziona automaticamente F almeno un pannello fotovoltaico A, tramite l almeno un gruppo motore C, senza bisogno di alcun sensore solare 1.
4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno una cella di carico H è collegata all’ almeno una centralina elettronica D, ed è utilizzata come sensore per verificare la presenza di neve sull’ almeno un pannello fotovoltaico A. In caso di neve l almeno una cella di carico H trasmette i dati all’ almeno una centralina elettronica D, che fa ruotare L' almeno un pannello fotovoltaico A, tramite 1’ almeno un gruppo motore C, in modo da scaricare lo strato dì neve.
5) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo scarico automatico dello strato di neve ai di sopra dell’ almeno un pannello fotovoltaico A è realizzato dall’ almeno un sensore solare L Infatti, in caso di nevicata, Γ almeno un sensore solare I è ricoperto dallo strato di nev^e la luce filtra sempre meno all’ aumentare di tale strato, finché all’ almeno un sensore solare 1 non arriva più luce. In quel momento la centralina elettronica D, tramite F almeno un gruppo motore C, fa assumere ai pannelli la posizione notturna, cioè quella inclinata al massimo verso Est, che aspetta il sorgere del sole. Tale posizione inclinata fa scivolare giù la neve scaricando i pannelli A e P almeno un sensore solare I. L’ almeno un sensore solare Ϊ, colpito dai raggi solari, trasmette i nuovi dati alla centralina elettronica D che fa ruotare nuovamente i pannelli A all’ inseguimento del sole, tramite F almeno un gruppo motore C.
6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che F almeno un sensore della velocità del vento E, collegato all’ almeno una centralina elettronica D, è tarato per velocità del vento al di sopra di un certo valore. In caso il vento superi tale valore, trasmette t dati all’ almeno una centralina elettronica D, la quale dispone, tramite F almeno un gruppo motore C, F almeno un pannello fotovoltaico A parallelamente al terreno o parallelamente alla superficie alla quale F almeno un pannello fotovoltaico A è fissato, in modo da diminuire al minimo la sua resistenza aerodinamica al vento. Quando il vento diminuisce al di sotto del valore prestabilito, F almeno un sensore della velocità del vento E trasmette i dati all’ almeno una centralina elettronica D, la quale dispone F almeno un pannello fotovoltaico A nella sua normale posizione di inseguimento solare, tramite F almeno un gruppo motore C.
7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che F almeno un sensore di temperatura F dell’ almeno un pannello fotovoltaico A, è tarato ad una temperatura al di sopra della quale F almeno un pannello fotovoltaico A raggiunge lo “shock termico”, diminuendo drasticamente la propria efficienza. Se la temperatura misurata dall’ almeno un sensore di temperatura F supera il valore suddetto, i dati trasmessi dallo stesso all’ almeno una centralina elettronica D fanno si che la stessa disponga, attraverso F almeno un gruppo motore C, F almeno un pannello fotovoltaico A in posizione obliqua di un certo angolo rispetto ai raggi solari. In tale posizione obliqua, essendo F irraggiamento solare inferiore, la temperatura dell’ almeno un pannello fotovoltaico A diminuisce fino a portarsi al di sotto del valore impostato. A questo punto, F almeno un di temperatura F trasmette i dati all’ almeno una centralina elettronica D la quale dispone l almeno un pannello fotovoltaico A nella sua normale posizione di inseguimento solare, tramite Γ almeno un gruppo motore C