ITTO20070346A1

ITTO20070346A1 - METHOD FOR THE REALIZATION OF A REFLECTIVE BODY FOR DIRECTING SOLAR RAYS TOWARDS A MASS OF FLUID TO HEAT AND REFLECTIVE BODY REALIZED ACCORDING TO THIS METHOD

Info

Publication number: ITTO20070346A1
Authority: IT
Inventors: Angelo Lorenzo Carraro
Original assignee: Alc Flenco Group S R L
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2008-11-17

Description

DE SCR IZION E DESCRIPTION

La presente invenzione è relativa ad un metodo per la realizzazione di un corpo riflettente per dirigere raggi solari verso una massa di fluido da riscaldare. The present invention relates to a method for making a reflecting body for directing solar rays towards a mass of fluid to be heated.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un metodo per la realizzazione di un corpo riflettente parabolico per il riscaldamento di acqua. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a parabolic reflecting body for heating water.

Come è noto, una massa d'acqua, ad esempio acqua marina, viene riscaldata facendola avanzare in una tubazione o conduttura disposta in un fuoco di un corpo parabolico orientato in modo da essere colpito dai raggio solari e conformato in modo da dirigere i raggi solari incidenti stessi verso la tubazione. As is known, a mass of water, for example sea water, is heated by making it advance in a pipe or conduit arranged in a focus of a parabolic body oriented so as to be hit by the sun's rays and shaped in such a way as to direct the sun's rays. accidents themselves towards the pipeline.

Sebbene utilizzati, i dispositivi di riscaldamento solare noti del tipo sopra descritto non consentono di elevare la temperatura dell'acqua al di sopra di un valore limite imposto proprio dalle caratteristiche realizzative dello stesso corpo riflettente. Infatti, i corpi riflettenti attualmente utilizzati a seguito di inevitabili tolleranze costruttive e/o per effetto di imprevedibili deformazioni a seguito dell'esposizione ai raggi solari presentano già in origine caratteristiche geometriche che si discostano dalla caratteristiche geometriche ottimali o di progetto con la conseguenza che parte dei raggi incidenti sul corpo riflettente vengono deviati dallo stesso corpo riflettente in zone diverse da quella attraversata dalla tubazione e, pertanto, non cooperano al riscaldamento dell'acqua contenuta nella stessa tubazione . Although used, known solar heating devices of the type described above do not allow the water temperature to be raised above a limit value imposed precisely by the constructional characteristics of the reflecting body itself. In fact, the reflecting bodies currently used as a result of unavoidable construction tolerances and / or as a result of unpredictable deformations following exposure to sunlight already originally have geometric characteristics that deviate from the optimal geometric characteristics or design with the consequence that part rays incident on the reflecting body are deflected by the reflecting body in areas other than that crossed by the pipe and, therefore, do not cooperate in heating the water contained in the same pipe.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per la realizzazione di un corpo riflettente, il quale consenta di risolvere in maniera semplice i problemi sopra esposti e, in particolare, un metodo che permetta di ottenere corpi riflettenti con elevata precisione geometria e stabilità di forma indipendentemente dalle condizioni di utilizzo. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a reflecting body, which allows to solve the above problems in a simple way and, in particular, a method which allows to obtain reflecting bodies with high geometric precision and stability of shape regardless of the conditions of use.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per la realizzazione di un corpo riflettente per dirigere raggi solari verso una massa di fluido da riscaldare, il metodo comprendendo le fasi di incurvare una lastra riflettente fino a raggiungere una posizione ricurva tale per cui una superficie riflettente della lastra riflettente presenti geometrie e tolleranze prestabilite, di mantenere la detta lastra riflettente in detta posizione ricurva e di stabilizzare la geometria assunta dalla detta lastra riflettente disponendo un corpo ricurvo di ritenzione in posizione affacciata ad una superficie della detta lastra opposta alla detta superficie riflettente ed interponendo un materiale collante tra la detta lastra riflettente ed il detto corpo ricurvo di ritenzione. According to the present invention, a method is provided for making a reflecting body for directing solar rays towards a mass of fluid to be heated, the method comprising the steps of bending a reflecting plate until reaching a curved position such that a reflecting surface of the reflecting plate having predetermined geometries and tolerances, to keep said reflecting plate in said curved position and to stabilize the geometry assumed by said reflecting plate by arranging a curved retention body in a position facing a surface of said plate opposite to said reflecting surface and interposing an adhesive material between said reflecting plate and said curved retention body.

Preferibilmente, nel metodo sopra definito, l'incurvamento della detta lastra riflettente viene ottenuto realizzando una dima di riferimento delimitata da una superficie di appoggio complementare alla detta superficie riflettente quando disposta nella detta posizione ricurva, e di disporre e mantenere la detta superficie riflettente a contatto di detta superficie di appoggio così da portare la superficie riflettente ad assumere esattamente la stessa geometria della detta dima . Preferably, in the method defined above, the bending of said reflecting plate is obtained by making a reference template delimited by a support surface complementary to said reflecting surface when arranged in said curved position, and by arranging and maintaining said reflecting surface in contact of said supporting surface so as to bring the reflecting surface to assume exactly the same geometry as the said template.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

la figura 1 illustra in vista prospettica un dispositivo di riscaldamento solare provvisto di una preferita forma di attuazione di un corpo riflettente realizzato secondo i dettami della presente invenzione; la figura 2 è una vista prospettica esplosa del corpo riflettente della figura 1 illustrato al di sopra di una attrezzatura di formatura dello stesso corpo riflettente; Figure 1 is a perspective view of a solar heating device provided with a preferred embodiment of a reflecting body made according to the dictates of the present invention; figure 2 is an exploded perspective view of the reflecting body of figure 1 illustrated above a molding equipment of the reflecting body itself;

la figura 3 illustra in sezione ed in scala ingrandita il corpo riflettente di figura 1; e Figure 3 is a sectional view and on an enlarged scale of the reflecting body of Figure 1; And

la figura 4 è una vista secondo la linea IV-IV di figura 2. Figure 4 is a view along the line IV-IV of Figure 2.

Nella figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo di riscaldamento per riscaldare mediante energia solare un fluido, convenientemente, acqua. In Figure 1, 1 indicates as a whole a heating device for heating a fluid, conveniently, water by means of solar energy.

Il dispositivo 1 comprende una struttura 2 di supporto, di per sé nota, fissata al terreno o ad un equivalente corpo fisso di attacco, una tubazione o conduttura 3 alloggiante una massa d'acqua 4 da riscaldare e supportata dalla stessa struttura 2, ed un corpo 5 riflettente parabolico concavo supportato dalla struttura 2 per ricevere i raggi solari e deviarli verso la tubazione 3. The device 1 comprises a support structure 2, known per se, fixed to the ground or to an equivalent fixed attachment body, a pipe or conduit 3 housing a mass of water 4 to be heated and supported by the same structure 2, and a concave parabolic reflecting body 5 supported by the structure 2 to receive the sun's rays and divert them towards the pipe 3.

Con riferimento alla figura 3, il corpo 5 riflettente comprende una lastra riflettente 6 curva, la quale è convenientemente realizzata di vetro o altro materiale portante un film riflettente, presenta uno spessore variabile tra 0.3 e 0.6 millimetri, preferibilmente 0.4 millimetri, ed è delimitata dalla parte rivolta verso la tubazione 3 da una superficie riflettente 7 concava presentante un fuoco disposto sulla tubazione 3 stessa. With reference to Figure 3, the reflecting body 5 comprises a curved reflecting plate 6, which is conveniently made of glass or other material bearing a reflective film, has a thickness varying between 0.3 and 0.6 mm, preferably 0.4 mm, and is delimited by the part facing the pipe 3 from a concave reflecting surface 7 having a focus arranged on the pipe 3 itself.

Il corpo riflettente 5 comprende, poi, una parete posteriore 8 ricurva di ritenzione per trattenere la lastra riflettente 6 in una configurazione ideale di funzionamento, come verrà meglio chiarito nel seguito. La parete 8 è disposta da parte opposta della lastra riflettente 6 rispetto alla tubazione 3 ed alla superficie riflettente 7, è convenientemente realizzata di vetro temprato, presenta uno spessore variabile tra 4 e 8 mm ed una geometria simile o il più possibile complementare a quella della lastra riflettente 6. La lastra riflettente 6 è stabilmente collegata alla parete 8 tramite un materiale adesivo/sigillante 9 tissotropico fotosensibile che polimerizza quando esposto ad un fascio di raggi ultravioletti. The reflecting body 5 then comprises a curved rear retention wall 8 to hold the reflecting plate 6 in an ideal operating configuration, as will be better explained below. The wall 8 is arranged on the opposite side of the reflecting plate 6 with respect to the pipe 3 and the reflecting surface 7, is conveniently made of tempered glass, has a variable thickness between 4 and 8 mm and a geometry similar or complementary as much as possible to that of the reflecting plate 6. The reflecting plate 6 is stably connected to the wall 8 by means of a photosensitive thixotropic adhesive / sealant material 9 which polymerizes when exposed to a beam of ultraviolet rays.

Il corpo riflettente 5 viene realizzato nel modo seguente. Sulla base del progetto della superficie riflettente 7 viene, dapprima, realizzata una dima 11 (figura 2) delimitata superiormente da una superficie laterale 12 esattamente complementare alla superficie riflettente 7 dimensionata a progetto. La dima 11 è provvista di una pluralità di passaggi 13 calibrati, i cui ingressi sono distribuiti lungo la superficie 12 e le cui uscite sono collegate ad una unità aspirante di per sé nota e non illustrata. Una lastra riflettente piana 15 avente le medesime caratteristiche della lastra 6 viene progressivamente adagiata sulla superficie 12 con la sua superficie riflettente 7 disposta a contatto della superficie 12 stessa. A questo punto, viene attivata l'unità aspirante e la lastra 15 fatta aderire perfettamente alla superficie 12 e trattenuta per aspirazione a contatto della superficie 12 stessa. Parallelamente, a partire da una lastra piana di vetro ed utilizzando, ad esempio, una dima analoga alla dima 11 viene formata la parete 8 di ritenzione in vetro temprato. Tale parete 8 presenta una geometria che è simile a quella della lastra 6 ma con tolleranze sia geometriche che dimensionali inevitabilmente diverse da quelle di progetto della lastra 6 in quanto conseguenti ed imposte dal processo di formatura e trattamento del vetro. Ultimata la formatura della parete 8, tramite un dispositivo erogatore ad ugelli multipli, di tipo noto e on illustrato nelle figure allegate, sulla superfìcie concava 8a della parete 8 stessa vengono distribuite e collegate una pluralità di porzioni 18 di materiale collante e sigillante. Ciascuna delle porzioni 18 viene formata in modo da risultare rastremata verso una propria estremità libera e convenientemente realizzata di forma troncoconica. Ultimata la distribuzione, la parete 8 viene disposta con la sua concavità affacciata alla superficie posteriore 7a della lastra 6 e spinta progressivamente contro quest'ultima esercitando una pressione uniforme. A seguito della spinta, le porzioni troncoconiche 18 si deformano progressivamente in maniera diversa compensando in tal modo le differenze geometriche e dimensionali tra la lastra 6 sulla dima 11 e la parete 8. Non appena la pressione di spinta si stabilizza ad un valore determinato, mantenendo l'azione di forzamento il materiale collante viene sottoposto ad un fascio di raggi ultravioletti e portato a polimerizzazione. A polimerizzazione ultimata, il fascio di raggi ultravioletti viene interrotto ed il corpo monolitico 5 cosi formato disaccoppiato dalla dima 11. The reflecting body 5 is made in the following way. On the basis of the design of the reflecting surface 7, a template 11 (Figure 2) is first made, delimited at the top by a lateral surface 12 exactly complementary to the reflecting surface 7 dimensioned according to the project. The template 11 is provided with a plurality of calibrated passages 13, the inlets of which are distributed along the surface 12 and whose outlets are connected to a suction unit known per se and not shown. A flat reflecting plate 15 having the same characteristics as the plate 6 is progressively laid on the surface 12 with its reflecting surface 7 arranged in contact with the surface 12 itself. At this point, the suction unit is activated and the plate 15 made to adhere perfectly to the surface 12 and retained by suction in contact with the surface 12 itself. At the same time, starting from a flat glass plate and using, for example, a template similar to the template 11, the retention wall 8 in tempered glass is formed. This wall 8 has a geometry which is similar to that of the sheet 6 but with both geometric and dimensional tolerances which are inevitably different from those of the design of the sheet 6 as they are consequent and imposed by the glass forming and treatment process. Once the wall 8 has been formed, a plurality of portions 18 of glue and sealant material are distributed and connected on the concave surface 8a of the wall 8 by means of a dispensing device with multiple nozzles, of a known type and not illustrated in the attached figures. Each of the portions 18 is formed in such a way as to be tapered towards its own free end and conveniently made of truncated cone shape. Once the distribution is completed, the wall 8 is arranged with its concavity facing the rear surface 7a of the plate 6 and pushed progressively against the latter by exerting a uniform pressure. Following the thrust, the truncated cone portions 18 are progressively deformed in a different way, thus compensating for the geometric and dimensional differences between the plate 6 on the template 11 and the wall 8. As soon as the thrust pressure stabilizes at a determined value, maintaining the action of forcing the adhesive material is subjected to a beam of ultraviolet rays and brought to polymerization. When polymerization is complete, the ultraviolet ray beam is interrupted and the monolithic body 5 thus formed is decoupled from the template 11.

Anche a seguito del disaccoppiamento dalla dima 11, la lastra riflettente 6 e conseguentemente la superficie riflettente 7 continuano a permanere esattamente nelle loro posizioni di deformazione su dima mantenendo esattamente la geometria e le tolleranze dimensionali e geometriche di progetto che restano pertanto tali anche in condizioni operative. Quanto appena esposto è conseguente ed il risultato di un'azione combinata di ritenzione realizzata, in parte, dalla parete in vetro temprato e, in parte, dalla massa di materiale collante disposto tra la parete di vetro temprato stessa e la lastra riflettente. In tali condizioni, durante l'utilizzo tutti i raggi incidenti sulla superficie riflettente 7 vengono deviati dalla stessa sulla tubazione 3 trasmettendo all'acqua l'energia termica prevista da progetto . Also following the decoupling from the template 11, the reflecting plate 6 and consequently the reflecting surface 7 continue to remain exactly in their deformation positions on the template maintaining exactly the geometry and the dimensional and geometrical design tolerances which therefore remain such even in operating conditions . The foregoing is consequent and the result of a combined retention action carried out, in part, by the tempered glass wall and, in part, by the mass of adhesive material arranged between the tempered glass wall itself and the reflecting plate. In these conditions, during use, all the rays incident on the reflecting surface 7 are deflected therefrom onto the pipe 3, transmitting the thermal energy envisaged by the project to the water.

Da quanto precede appare quindi evidente come i corpi riflettenti realizzati secondo il metodo descritto presentano, rispetto ai tradizionali corpi riflettenti una efficienza decisamente più elevata e tale che, a parità di condizioni ambientali, l'acqua presente nella condotta raggiunge temperature che sono circa il 25-30% più elevate di quelle dell'acqua riscaldata utilizzando gli stessi corpi riflettenti tradizionali . From the foregoing it is therefore evident that the reflecting bodies made according to the method described have, compared to traditional reflecting bodies, a decidedly higher efficiency and such that, under the same environmental conditions, the water present in the pipeline reaches temperatures that are about 25 -30% higher than those of heated water using the same traditional reflective bodies.

Da quanto precede appare evidente come al corpo riflettente 5 descritto possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo definito dalle rivendicazioni. From the foregoing it is evident that modifications and variations can be made to the reflecting body 5 described without thereby departing from the protective scope defined by the claims.

In particolare, diversa potrebbe essere la modalità descritta per portare la lastra riflettente 15 in dima ossia in una condizione deformata con geometria e tolleranze di progetto, cosi come diversa potrebbe essere la modalità di collegare fra loro mediante materiale collante/sigillante la parete 8 di ritenzione alla parete riflettente 6. Inoltre, la parete 8 di ritenzione potrebbe essere realizzata di materiale diverso da quello indicato. In particular, the method described for bringing the reflecting plate 15 into the template could be different, i.e. in a deformed condition with design geometry and tolerances, just as the method of connecting the retention wall 8 to each other by means of adhesive / sealant material could be different. to the reflecting wall 6. Furthermore, the retention wall 8 could be made of a material other than that indicated.

Claims

R IV EN D ICA Z ION I 1.- Method for the realization of a reflecting body to direct solar rays towards a mass of fluid to be heated, the method comprising the steps of bending a reflecting plate until reaching a curved position such that a reflecting surface of the reflecting plate has geometries and predetermined tolerances, to keep said reflecting plate in said curved position and to stabilize the geometry assumed by said reflecting plate by arranging a curved retention body in a position facing a surface of said plate opposite to said reflecting surface and interposing an adhesive material between the said reflecting plate and the said curved retention body. 2.- Method according to Claim 1, characterized in that the bending of said reflecting plate is obtained by making a reference template delimited by a support surface complementary to said reflecting surface when arranged in said curved position, and to arrange and maintain said reflecting surface in contact with said supporting surface so as to bring the reflecting surface to assume exactly the same geometry as said template. 3.- Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the stabilization of the said plate comprises the steps of distributing distinct portions of adhesive material on one of the said plate and the said curved retention body, of pushing the one against the other the curved retention body and the said reflecting plate deforming at least partially the said portions of adhesive material and of maintaining said forcing until the complete hardening of the said adhesive material is achieved. 4. A method according to Claim 3, characterized in that the said portions of adhesive material are distributed and made to adhere to the said curved retention body before pushing the said curved retention body against the said reflecting plate. 5. A method according to Claim 3 or 4, characterized in that the said thrust is carried out by exerting a uniform pressure between the said curved retention body and the said reflecting plate. 6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the said interposition of gluing material comprises the step of making a plurality of portions each tapered towards its own free end. 7. A method according to Claim 5, characterized in that the said interposition of gluing material comprises the step of making a plurality of frusto-conical portions of said gluing material which are geometrically and dimensionally identical to each other. 8. A method according to any one of Claims 2 to 7, characterized in that the arrangement and maintenance of said reflecting plate above said supporting surface are carried out by exerting a suction action through said template. 9. A method according to Claim 8, characterized in that the said sucking action is carried out by connecting a plurality of passages of the said template to a suction unit. 10.- Reflecting body for conveying solar rays towards a mass of fluid to be heated comprising a reflecting plate having a reflecting surface, a curved retention body facing a surface of said reflecting plate opposite to said reflecting surface, and an adhesive material interposed between said reflecting plate and said curved retention body. 11. A reflecting body according to Claim 10, characterized in that the said curved retention body is made of glass. 12.- Body according to claim 9 or 10, characterized in that said reflecting plate has a thickness varying between 0.3 and 0.6 millimeters. 13.- Method for manufacturing a reflecting body for conveying sun rays towards a mass of fluid to be heated, substantially as described with reference to the attached figures.