ITTO20100483A1

ITTO20100483A1 - Dispositivo di ancoraggio al suolo di strutture di sostegno di moduli fotovoltaici

Info

Publication number: ITTO20100483A1
Application number: IT000483A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Marinelli
Original assignee: Giuseppe Marinelli
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-09

Description

Descrizione dell invenzione industriale dal titolo:

DISPOSITIVO DI ANCORAGGIO AL SUOLO DI STRUTTURE DI SOSTEGNO DI MODULI FOTOVOLTAICI

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione rientra nell’ambito della produzione e installazione di impianti fotovoltaici e più precisamente si riferisce ad un dispositivo di ancoraggio al suolo di strutture di sostegno di moduli fotovoltaici.

STATO DELLA TECNICA

Il problema dell’ancoraggio al suolo di generatori fotovoltaici è particolarmente critico in quanto, generalmente, si tratta di ancorare strutture leggere e rigide, dunque particolarmente sensibili al vento. Un dispositivo di fissaggio al suolo oltre a sostenere una sovrastante struttura di sostegno dei moduli fotovoltaici deve opporsi alle azioni dei vento che tendono a sfilare dal suolo, cioè a strappare, gii elementi di fissaggio.

Sono noti, nel settore del fotovoltaico, differenti tipologie di dispositivi di ancoraggio, da un semplice palo infisso nel suolo ad elementi annegati in basamenti di calcestruzzo. Un dispositivo noto, ad esempio, comprende viti di grandi dimensioni che vengono preventivamente avvitate nel terreno, definendo le fondazioni su cui collegare una struttura di sostegno di moduli fotovoltaici.

Come noto l’uso di calcestruzzo in tali circostanze non è consentito per via del forte impatto ambientale che comporta. D’altronde la fabbricazione di elicoidi di siffatte dimensioni è particolarmente oneroso, così come oneroso è l’acquisto di specifici macchinari per conficcare tali elicoidi nel terreno. Per questi motivi resta spesso vantaggioso, sempre che la profondità del terreno lo consenta, conficcare pali mediante battipali.

Si osserva che la reazione vincolare in grado di offrire un palo conficcato nel suolo ad una sollecitazione di strappo è particolarmente modesta, tant’è che per grandi superfici risulta necessario intensificare il numero di pali oppure conficcarli a profondità maggiori.

In base a queste considerazioni è compito precipuo di quanto forma oggetto della presente invenzione fornire un dispositivo di ancoraggio al suolo di strutture di sostegno di moduli fotovoltaici che consenta di risolvere gli inconvenienti sopra citati.

NeH’ambito di questo compito un primo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di ancoraggio che sia formato da un numero ridotto di componenti fra loro facilmente assemblabili.

Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di ancoraggio che sia affidabile e di facile realizzazione a costi competitivi.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di ancoraggio al suolo di strutture di sostegno di moduli fotovoltaici comprendente un palo di infissione avente un primo estremo destinato ad entrare in un terreno e caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento aggettante lateralmente a detto palo di infissione. Tale elemento aggettante è collegato in posizione vicinale a detto primo estremo del palo di infissione e definisce con il palo stesso un angolo inferiore ad un angolo retto.

Secondo una forma di realizzazione preferita, l’elemento aggettante è incernierato al palo di infissione in una parte sovrapposta o vicinale a detto estremo del palo per muoversi fra una configurazione aperta e una configurazione chiusa. Ciascuna di tali configurazioni definendo un angolo inferiore ad un angolo retto fra detto elemento aggettante e detto palo di infissione.

Sempre secondo una forma di realizzazione preferita, l’elemento aggettante lateralmente è definito da un semicono, cioè da una porzione di cono sezionata mediante un piano in cui giace un asse di rotazione del cono. Preferibilmente detto cono è orientato nel verso di infissione del palo, cioè avendo il proprio vertice, in posizione vicinale o sovrapposta ad detto estremo del palo destinato ad entrare in un terreno.

Vantaggiosamente, detto primo estremo del palo, per via di detto elemento aggettante lateralmente definisce una anisotropia di reazione ad un movimento assiale del palo in un suolo. Infatti, quando il palo viene conficcato nel terreno detto elemento aggettante lateralmente presenta un basso attrito col suolo, mentre una sollecitazione di strappo vede una reazione di vincolo particolarmente efficace per effetto dell’attrito col suolo sviluppato dall’elemento aggettante lateralmente con particolare riferimento all'angolo formato tra l’elemento aggettante ed il palo a cui è collegato. In particolare il terreno sovrastante l'elemento aggettante si oppone vantaggiosamente al movimento verticale del palo di infissione esercitando una reazione di ancoraggio sull’elemento aggettante.

Particolari forme possono essere conferite a detto elemento aggettante per incrementare detto effetto anisotropico. Le rivendicazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite dell’invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del dispositivo di ancoraggio secondo l’invenzione, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

- Figura 1 è una prima vista prospettica di una prima forma di realizzazione di un dispositivo secondo l’invenzione comprendente un elemento aggettante lateralmente di tipo flottante in una posizione di chiusura;

- Figura 2 è una vista dall’alto del dispositivo di Figura 1;

- Figura 3 è una seconda vista prospettica del dispositivo di Figura 1 comprendente un elemento aggettante lateralmente di tipo flottante in una posizione di apertura;

- Figura 4 è una vista dall’alto del dispositivo di figura 3;

- Figura 5 rappresenta una variante di dispositivo comprendente un elemento aggettante lateralmente fisso.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure, il dispositivo di ancoraggio secondo la presente invenzione comprende un palo 1 di infissione avente un primo estremo 11 destinato ad entrare in un terreno ed un elemento aggettante lateralmente 2 da detto palo 1, collegato in posizione vicinale a detto primo estremo 11 del palo 1 e definente con il palo stesso un angolo cc inferiore ad un angolo retto.

Secondo una forma di realizzazione preferita, l’elemento aggettante lateralmente 2 è realizzato mediante un semicono i cui bordi della superficie laterale 21 e 22 sono a contatto e vincolati ad una superficie laterale 14 di detto palo 1 ed il cui vertice 23 è sovrapposto o vicino a detto primo estremo 11 del palo 1. In questa variante preferita ha senso considerare detto angolo a relativamente ad una direttrice d del semicono che risulti asse di simmetria per il cono, cioè relativamente ad una zona periferica della superficie laterale del semicono più distante dalla superficie laterale 14 di detto palo 1.

Per gli scopi della presente invenzione, con il termine “semicono” si intende indicare un cono tagliato secondo un piano in cui giace l’asse di rotazione del cono. Vantaggiosamente, il primo estremo 11 del palo 1, per via di detto elemento aggettante lateralmente 2 definisce una anisotropia di reazione ad un movimento assiale del palo in un suolo. Infatti, quando il palo 1 viene conficcato nel terreno detto elemento aggettante lateralmente 2 presenta un basso attrito col suolo, mentre una sollecitazione di strappo verticale vede una reazione di vincolo particolarmente efficace per effetto dei volume di suolo interessato al contatto dell’elemento aggettante lateralmente 2.

Con riferimento alla figura 5, secondo una prima possibile forma di realizzazione il semicono definente l’elemento aggettante 2 è saldato e/o imbullonato al palo 1 , in modo da risultare solidale con esso.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 4, invece, tale semicono è “flottante” rispetto al vertice 23 del semicono stesso. Tale vertice 23 è incernierato mediante bullonatura in prossimità di detto primo estremo 11 del palo 1 , in modo che la base del semicono possa ruotare rispetto a detto vertice 23, allontanandosi/avvicinandosi a detta superficie laterale 14 del palo tra una posizione di chiusura, in cui detti bordi 21 e 22 della superficie laterale del semicono sono a contatto con detta superficie 14, ad una posizione di apertura in cui il semicono resta a contatto col palo solo per il proprio vertice 23. Anche in posizione di apertura l’angolo formato tra l’elemento aggettante ed il palo è inferiore ad un angolo retto.

Allo scopo di limitare l’apertura di detto elemento 2 aggettante lateralmente, il dispositivo comprende mezzi per limitare l'apertura. In una prima variante tali mezzo comprendono un cavo, preferibilmente in materiale metallico, vincolato in un estremo al palo 1 ed in un altro estremo a detta base del semicono, preferibilmente in corrispondenza di detta direttrice e asse di simmetria. In una soluzione alternativa, illustrata proprio nelle figure da 1 a 4, i mezzi per limitare l’apertura comprendono una biella cilindrica arcuata 3 in modo da seguire il movimento di apertura del semicono. Detta biella passa attraverso un foro ricavato in prossimità della base nel semicono 2, 2’ e comprende un ispessimento 3B di un estremo in modo da definire un fine-corsa per detto semicono 2,2’.

Sempre con riferimento alle figure da 1 a 4, si osserva che allo scopo di irrigidire il semicono è prevista una nervatura 24 di irrigidimento che si estende lungo detta direttrice-asse di simmetria d.

Sempre secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il palo 1 può comprende una coppia di elementi aggettanti 2 e 2’ contrapposti in modo risultare simmetricamente disposti rispetto al palo 1. In tale configurazione possono essere previsti mezzi per limitare l'apertura i quali comprendono due distinti cavi/bielle per ciascun elemento aggettante oppure un unico cavo metallico 3, collegato al palo 1 per un punto mediale del cavo/biella, vincolato ad esso, è connesso in due estremi a detti semiconi 2 e 2’, limitando l’apertura degli stessi durante una sollecitazione di strappo del palo dal suolo, in modo che anche in una configurazione completamente aperta, l’angolo formato dall’elemento aggettante 2,2’ con il palo è inferiore a 90°, cioè un angolo retto.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato un profilo preferito del palo 1 prevede almeno una piattina 12 comprendente detta superficie laterale 14. Nelle figure è riportato un profilo a U, in cui la base della U definisce detta piattina 12. Altre soluzioni possono prevedere profili IPE, HE, T, L, etc. Vantaggiosamente un palo 1 avente un profilo più complesso di una semplice piattina risulta più robusto alle sollecitazioni, soprattutto durante le operazioni di infissione del dispositivo di ancoraggio nel suolo.

Le soluzione tecniche adottate per il dispositivo di ancoraggio secondo la presente invenzione consentono di assolvere i compiti e gli scopi prefissati. In particolare l’infissione nel terreno del dispositivo risulta realizzabile mediante macchine battipalo generiche, a basso costo che non necessitano di particolari adattamenti.

I vantaggi derivanti dal presente trovato sono molteplici: da un lato dunque si impiegano comuni macchine battipalo, dall’altro si riescono a ottenere reazioni vincolari allo strappo maggiori di quelle ottenibili con viti. A tal proposito, la forma di realizzazione sopra descritta comprendenti due elementi aggettanti 2,2’ lateralmente di tipo flottante risulta la migliore seppure un po' più complessa dell’altra, in quanto durante una sollecitazione di strappo detti semiconi flottanti 2 e 2’ tendono ad aprirsi così da interessare proporzionalmente un volume sempre maggiore di terreno nella reazione di vincolo. Altre forme possono essere conferite a detto elemento aggettante allo scopo di migliorare detta anisotropia del dispositivo durante sollecitazioni assiali in direzioni opposte.

II dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neH’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite possono essere combinate senza peraltro uscire dall’ambito di protezione della presente domanda.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di ancoraggio al suolo di strutture di sostegno di moduli fotovoltaici comprende un palo (1) di infissione comprendente un primo estremo (11) destinato ad entrare in un terreno e caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento aggettante lateralmente (2) a detto palo (1), collegato in posizione vicinale a detto estremo (11) del palo (1) e definente con detto palo (1) un angolo {oc ) inferiore ad un angolo retto.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento aggettante (2,2’) è incernierato a detto palo (1) in una parte sovrapposta o vicina a detto estremo (11) del palo (1), in modo muoversi tra una configurazione aperta ed una chiusa, ciascuna di dette configurazioni definendo un angolo {oc ) inferiore ad un angolo retto tra detto elemento aggettante (2,2’) e detto palo (1 ).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento aggettante (2,2’) è un semicono (2, 2’) comprendente bordi della superficie laterale (21,22) ed un vertice (23), detti bordi essendo a contatto con una superficie laterale (14) di detto palo (1) ed in cui detto vertice (23) è collegato con una parte sovrapposta o vicina a detto estremo (11) del palo (1).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detto semicono (2,2') è incernierato al palo (1) per detto estremo (23) ed in cui il dispositivo comprende ulteriormente mezzi per limitare una apertura (3) in detta configurazione aperta, in modo che detto angolo ( a ) è inferiore ad un angolo retto.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi per limitare una apertura (3) del semicono (2,2’) comprendono un cavo di acciaio collegato in almeno un estremo ad una base di detto semicono (2,2’) ed in un secondo estremo a detto palo (1 ).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi per limitare una apertura (3) è definito da una biella arcuata collegata in un punto mediano a detto palo (1), attraversante un foro realizzato in prossimità di detta base di detto semicono (2,2’) e comprendente un inspessimento (3B) di una estremità definente un fine-corsa per detto semicono (2,2’)
7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una coppia di elementi aggettanti lateralmente (2,2’) disposti in modo simmetrico rispetto al palo (1).
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi per limitare una apertura (3) sono collegati in un estremo ad un primo elemento aggettante (2) ed in un secondo estremo ad un secondo elemento aggettante (2’).
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento aggettante (2,2’) è collegato stabilmente a detto palo (1) e/o in cui detto elemento aggettante (2,2’) è collegato stabilmente a detto palo (1) ed è definito da un semicono (2,2’) comprendente bordi della superficie laterale (21,22) ed un vertice (23), detti bordi essendo a contatto con una superficie laterale (14) di detto palo (1) ed in cui detto vertice (23) è collegato con una parte sovrapposta o vicina a detto estremo (11 ) del palo (1 ).
10. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto palo (1) ha un profilo a U o IPE o HE o T o L e definisce una piattina (12) definente una superficie laterale (14) in cui è collegato detto elemento aggettante lateralmente (2,2’). (TDB/Im)