ITUB20155169A1 - PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. - Google Patents
PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. Download PDFInfo
- Publication number
- ITUB20155169A1 ITUB20155169A1 ITUB2015A005169A ITUB20155169A ITUB20155169A1 IT UB20155169 A1 ITUB20155169 A1 IT UB20155169A1 IT UB2015A005169 A ITUB2015A005169 A IT UB2015A005169A IT UB20155169 A ITUB20155169 A IT UB20155169A IT UB20155169 A1 ITUB20155169 A1 IT UB20155169A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- energy
- tile
- channeling
- outlet
- inlet
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 230000005465 channeling Effects 0.000 claims description 26
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000013082 photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Description
"SISTEMA PERFEZIONATO DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA" "IMPROVED SYSTEM OF ELECTRICITY PRODUCTION"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un sistema perfezionato di produzione di energia elettrica da fonti di energia rinnovabile, in particolare comprendente almeno una tegola atta allo sfruttamento contemporaneo almeno di energia eolica ed idrica così anche come, eventualmente, di energia solare. The present invention refers to an improved system for the production of electrical energy from renewable energy sources, in particular comprising at least one tile suitable for the simultaneous exploitation of at least wind and water energy as well as, possibly, solar energy.
Ad oggi, la questione dei potenziali pericoli ambientali derivanti dall 'utilizzo di combustibili fossili per produrre energia è ben documentata. Vi è, dunque, una sempre più crescente domanda di utilizzo di metodi in cui sono implicate risorse naturali e rinnovabili per generare energia. To date, the question of the potential environmental dangers of using fossil fuels to produce energy is well documented. There is, therefore, an ever increasing demand for the use of methods involving natural and renewable resources to generate energy.
In risposta alla problematica dell'elevato impatto degli edifici sui consumi energetici globali e sull'emissione di gas serra, la Direttiva Europea 31 sull'efficienza energetica degli edifici ha elaborato un nuovo concetto di sostenibilità: il Net Zero Energy Building (NZEB), ovvero edifici in cui "come risultato di un livello molto alto di rendimento energetico degli immobili , il consumo totale annuale di energia primaria dovrà essere uguale o inferiore alla produzione energetica ottenuta in loco con le energie rinnovabili" . In response to the problem of the high impact of buildings on global energy consumption and greenhouse gas emissions, the European Directive 31 on the energy efficiency of buildings has developed a new concept of sustainability: the Net Zero Energy Building (NZEB), or buildings in which "as a result of a very high level of energy performance of the buildings, the total annual consumption of primary energy must be equal to or less than the energy production obtained on site with renewable energies".
Si definiscono energie rinnovabili forme di energia che si rigenerano in tempi relativamente brevi. Le energie rinnovabili sono forme di energia alternative alle tradizionali fonti fossili e molte di esse hanno la caratteristica di ridurre al minimo l'impatto ambientale non immettendo nell'atmosfera sostanze inquinanti e/o climaalteranti. In questo modo, è tutelata la natura e sono limitati (anche se in una visione a lungo termine) i costi di produzione e distribuzione di energia permettendo, inoltre, l'uso di metodi sostenibili per il loro sfruttamento. Renewable energies are defined as forms of energy that are regenerated in a relatively short time. Renewable energies are forms of alternative energy to traditional fossil sources and many of them have the characteristic of minimizing the environmental impact by not introducing polluting and / or climate-altering substances into the atmosphere. In this way, nature is protected and the costs of energy production and distribution are limited (albeit in a long-term view), also allowing the use of sustainable methods for their exploitation.
In tale contesto sono noti alla tecnica sistemi di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica installati sui tetti di edifici e abitazioni. In this context, photovoltaic panel systems for the production of electricity installed on the roofs of buildings and homes are known in the art.
Tuttavia, gli edifici e le abitazioni che sfruttano la tecnologia del fotovoltaico sono immediatamente riconoscibili per 1’installazione di numerosi e visibili pannelli fotovoltaici difficilmente integrabili architettonicamente. However, buildings and homes that exploit photovoltaic technology are immediately recognizable by the installation of numerous and visible photovoltaic panels that are difficult to integrate architecturally.
Una valida alternativa, in termini di energia rinnovabile, ai suddetti pannelli fotovoltaici è rappresentata dalle tegole fotovoltaiche. Tali tegole fotovoltaiche nascono dall'esigenza di integrazione architettonica anche su edifici storico-artistici soggetti a restrizioni nelle ristrutturazioni, nel restauro e nel recupero, senza deturpare l'ambiente circostante poiché risultano essere integrate nel tetto. A valid alternative, in terms of renewable energy, to the aforementioned photovoltaic panels is represented by photovoltaic tiles. These photovoltaic tiles arise from the need for architectural integration even on historic-artistic buildings subject to restrictions in restructuring, restoration and recovery, without disfiguring the surrounding environment as they are integrated into the roof.
Le tegole fotovoltaiche sono un elemento architettonico che oltre a svolgere la normale funzione di impermeabilizzazione del tetto, sono dotate di celle fotovoltaiche in silicio amorfo o policristallino che trasformano la luce solare in energia . Photovoltaic tiles are an architectural element that in addition to performing the normal roof waterproofing function, are equipped with photovoltaic cells in amorphous or polycrystalline silicon that transform sunlight into energy.
In particolare, sono note alla tecnica diverse tipologie di tegole fotovoltaiche. Le più comuni sono : In particular, various types of photovoltaic tiles are known in the art. The most common are:
le tegole fotovoltaiche piane che presentano dei piccoli pannelli solari da applicare tra una tegola e l'altra, o da integrare tra un coppo e l'altro; flat photovoltaic tiles that have small solar panels to be applied between one tile and another, or to be integrated between one tile and another;
le tegole fotovoltaiche marsigliesi che sono un particolare tipo di tegola piana con denti laterali per la sovrapposizione; the Marseille photovoltaic tiles which are a particular type of flat roof tile with lateral teeth for overlapping;
le tegole fotovoltaiche curve o a coppo che sono costituite da pannelli fotovoltaici che sostituiscono completamente i coppi, risultando idonei per essere utilizzati in edifici storici protetti dal Ministero dei beni culturali: esse sono, infatti, realizzate con argilla naturale o richiamano i lastroni di ardesia; curved or curved photovoltaic tiles that are made up of photovoltaic panels that completely replace the tiles, making them suitable for use in historic buildings protected by the Ministry of Cultural Heritage: they are, in fact, made with natural clay or recall slate slabs;
le tegole trasparenti, realizzate in vetro, plexiglass, policarbonat o, pvc e sono adatte per lucernari o per un'illuminazione naturale degli ambienti. Sono utilizzate principalmente per la produzione di acqua calda sanitaria. the transparent tiles, made of glass, plexiglass, polycarbonate, pvc and are suitable for skylights or for natural lighting of the rooms. They are mainly used for the production of domestic hot water.
In tale contesto, sono altresì note alla tecnica tegole solari costituite da pannelli solari sostenuti da un substrato fisso, il quale è costituito da un telaio metallico e un rivestimento impermeabile in gomma; 1 integrazione di tali elementi garantisce un sistema costruttivo leggero, semplice da posizionare e con costi ridotti di produzione, come quello, ad esempio, descritto nel brevetto WO 2015135126. In this context, solar roof tiles consisting of solar panels supported by a fixed substrate, which consists of a metal frame and an impermeable rubber coating, are also known in the art; The integration of these elements guarantees a light construction system, simple to position and with reduced production costs, such as that, for example, described in the patent WO 2015135126.
Sono altresì note alla tecnica tegole fotovoltaiche per la captazione di energia solare e la produzione di energia elettrica come, per esempio, quelle descritte nei brevetti: Photovoltaic tiles for capturing solar energy and producing electricity are also known in the art, such as, for example, those described in the patents:
- CN 204271982 che descrive una tegola solare metallica costituita da un corpo scanalato il quale permette sia 1'ancoraggio della cella solare che il passaggio della scatola di cablaggio; - CN 204271982 which describes a metallic solar tile consisting of a grooved body which allows both the anchoring of the solar cell and the passage of the wiring box;
CN 202139771 che descrive una tegola fotovoltaica costituita da una cella fotovoltaica protetta da un coperchio trasparente ed inserita in uno strato di isolante termico e ignifugo. CN 202139771 which describes a photovoltaic tile consisting of a photovoltaic cell protected by a transparent cover and inserted in a layer of thermal and fireproof insulation.
È altresì noto alla tecnica un sistema di conversione di energia, come descritto nel brevetto JP 2009091894, basato su una piastrella di captazione dell'energia solare montata su una tegola. Il suddetto sistema di conversione di energia può includere un sistema di turbine idroelettriche, montate su grondaie e pluviali, dotato di un serbatoio per la regolazione del flusso dell'acqua piovana per massimizzare l'energia cinetica. Esso può inoltre comprendere un sistema di turbine eoliche poste al di sotto delle cresta del telaio del tetto. Tale sistema cerca di massimizzare la captazione di diverse energie rinnovabili pur tuttavia utilizzando molti componenti . An energy conversion system is also known in the art, as described in patent JP 2009091894, based on a tile for capturing solar energy mounted on a tile. The aforementioned energy conversion system may include a system of hydroelectric turbines, mounted on gutters and downspouts, equipped with a reservoir for regulating the flow of rainwater to maximize kinetic energy. It may also include a system of wind turbines located below the crest of the roof frame. This system seeks to maximize the capture of different renewable energies while still using many components.
È altresì noto alla tecnica come quello, ad esempio, descritto nel brevetto WO2007007103, un sistema di captazione e conversione di energia solare ed eolica costituito da coppi posizionati sul colmo della copertura, dotati di pannelli fotovoltaici per sfruttare l'energia solare e di turbine eoliche per sfruttare l'energia eolica. Ogni elemento è dotato di uno o più rotori dotati di deflettori acustici realizzati in materiale plastico espanso per ridurre la trasmissione del rumore. Il suddetto sistema tuttavia non permette di massimizzare la captazione dell'energia solare ed eolica poiché non viene utilizzata l'intera superficie del tetto, ma solo gli elementi di cresta . It is also known to the art as that, for example, described in patent WO2007007103, a system for capturing and converting solar and wind energy consisting of tiles positioned on the ridge of the roof, equipped with photovoltaic panels to exploit solar energy and wind turbines to exploit wind energy. Each element is equipped with one or more rotors equipped with acoustic deflectors made of expanded plastic material to reduce noise transmission. However, the aforementioned system does not allow to maximize the collection of solar and wind energy since the entire surface of the roof is not used, but only the ridge elements.
Si rileva come la tecnica anteriore presenti la realizzazione di tegole che comprendano sistemi di generazione di energia elettrica che si prefiggono di sfruttare singolarmente o in parziale combinazione sistemi di generazione fotovoltaici, eolici o per caduta gravitazionale di acqua piovana ma non garantiscono una produzione di energia in diverse condizioni climatiche. Inoltre, la tecnica nota non presenta tegole o altri sistemi atti a concordare sia 1'aspetto estetico che quello funzionale, sfruttando contemporaneamente o singolarmente le principali fonti di energia rinnovabile, quali, ad esempio, il fotovoltaico, eolico, e la caduta gravitazionale di acqua Scopo quindi della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema perfezionato di produzione di energia elettrica atto a sfruttare una o più di fonti disponibili di energia rinnovabile, anche simultaneamente, in una pluralità di condizioni climatiche differenti. It is noted that the prior art presents the construction of tiles that include systems for the generation of electricity which aim to exploit, individually or in partial combination, photovoltaic, wind or gravitational rainwater generation systems but do not guarantee a production of energy in different climatic conditions. Furthermore, the known technique does not have tiles or other systems suitable for agreeing both the aesthetic and functional aspects, exploiting the main sources of renewable energy simultaneously or individually, such as, for example, photovoltaic, wind, and the gravitational fall of water. Therefore, the object of the present invention is to solve the aforesaid problems of the prior art by providing an improved system for producing electricity capable of exploiting one or more available sources of renewable energy, even simultaneously, in a plurality of different climatic conditions.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema in grado di fornire un rivestimento, della superficie superiore di un edificio, integrato ed ottimizzato. Another object of the present invention is to provide a system capable of providing an integrated and optimized coating of the upper surface of a building.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema perfezionato di produzione di energia elettrica come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The aforesaid and other objects and advantages of the invention, as will emerge from the following description, are achieved with an improved system of production of electrical energy such as that described in claim 1. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the object of dependent claims.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione . It is understood that all the attached claims form an integral part of the present description.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate. It will be immediately obvious that innumerable variations and modifications (for example relating to shape, dimensions, arrangements and parts with equivalent functionality) can be made to what has been described without departing from the scope of the invention as appears from the attached claims.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present invention will be better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la FIG. 1 mostra una vista in sezione di una realizzazione preferita di una tegola del sistema secondo la presente invenzione; - FIG. 1 shows a sectional view of a preferred embodiment of a tile of the system according to the present invention;
le Figure da 2 a 5 mostrano delle vista di una realizzazione preferita dei principali componenti di una tegola del sistema secondo la presente invenzione; Figures 2 to 5 show views of a preferred embodiment of the main components of a tile of the system according to the present invention;
- la FIG. 6 mostra una vista tridimensionale di una tegola del sistema secondo la presente invenzione; e - FIG. 6 shows a three-dimensional view of a tile of the system according to the present invention; And
la FIG. 7 mostra una vista in sezione di una realizzazione preferita del sistema secondo la presente invenzione . FIG. 7 shows a sectional view of a preferred embodiment of the system according to the present invention.
Facendo riferimento alla FIG. 1, è possibile notare che il sistema perfezionato di produzione di energia elettrica secondo la presente invenzione, è atto a sfruttare una o più fonti di energia rinnovabile, anche simultaneamente, quali, ad esempio, 1' energia solare e/o eolica e/o idrica, in una pluralità di condizioni climatiche differenti . Il sistema secondo la presente invenzione comprende quindi dotato almeno una tegola 1, caratterizzata da un 'inclinazione ottimale atta a favorire la produzione di energia elettrica, e da un'unità centrale atta all'utilizzo, smistamento e/o accumulo di energia prodotta dalla tegola 1 . Inoltre, come mostrato nella FIG. 7, il sistema presenta può comprendere due o più tegole 1 reciprocamente connesse mediante elementi di aggancio e/o incastro e comunicanti mediante una pluralità di elementi di canalizzazione 3 e da un'unità centrale atta all 'utilizzo, smistamento e/o accumulo di energia prodotta da due o più tegole 1. Referring to FIG. 1, it is possible to note that the improved electricity production system according to the present invention is able to exploit one or more sources of renewable energy, even simultaneously, such as, for example, solar and / or wind energy and / or water, in a plurality of different climatic conditions. The system according to the present invention therefore comprises equipped with at least one tile 1, characterized by an optimal inclination suitable for favoring the production of electricity, and by a central unit suitable for the use, sorting and / or storage of energy produced by the tile. 1. Furthermore, as shown in FIG. 7, the system can comprise two or more tiles 1 mutually connected by means of hooking and / or interlocking elements and communicating by means of a plurality of channeling elements 3 and by a central unit suitable for the use, sorting and / or storage of energy produced by two or more tiles 1.
In particolare, una tale tegola 1 comprende: almeno un elemento di canalizzazione 3 dotato di un elemento superiore 3a di ingresso/uscita, quale, ad esempio, una bocchetta di forma vantaggiosamente troncoconica, e di un elemento inferiore 3b di ingresso/uscita, quale, ad esempio, una bocchetta di forma vantaggiosamente troncoconica; In particular, such a tile 1 comprises: at least one channeling element 3 equipped with an upper inlet / outlet element 3a, such as, for example, an advantageously frusto-conical shaped opening, and with a lower inlet / outlet element 3b, such as , for example, an advantageously frusto-conical shaped grille;
- almeno un'unità dinamica 5 atta a trasformare energia cinetica in energia elettrica, tale unità dinamica 5 comprendente almeno un elemento rotante 7 posizionato all'interno dell'elemento di canalizzazione 3 quale, ad esempio, una turbina (come quello, per esempio, mostrato nella FIG. 4), un rotore dotato di palette arcuate (come quello, per esempio, mostrato nella FIG. 3) o altro analogo, ed almeno un mezzo generatore di energia elettrica quale, ad esempio, una dinamo o altro analogo, connesso all'albero rotante 9 dell'elemento rotante 7, tale elemento rotante 7 essendo atto ad essere portato in rotazione secondo un qualsiasi verso di rotazione RI, R2 da almeno un flusso di fluido attraversante tale elemento di canalizzazione 3 secondo una prima direzione FI dall 'elemento superiore 3a di ingresso/uscita verso l'elemento inferiore 3b di ingresso/uscita o, viceversa, secondo una seconda direzione F2 dall'elemento inferiore 3b di ingresso/uscita verso l'elemento superiore 3a di ingresso/uscita. IN particolare, così come si vedrà in seguito con maggiore dettaglio, tale fluido può essere indifferentemente aria appartenente ad una corrente eolica e/o acqua piovana meteorica. - at least a dynamic unit 5 suitable for transforming kinetic energy into electrical energy, this dynamic unit 5 comprising at least one rotating element 7 positioned inside the channeling element 3 such as, for example, a turbine (such as that, for example, shown in FIG. 4), a rotor equipped with arcuate vanes (such as the one, for example, shown in FIG. 3) or other analogue, and at least an electrical energy generating means such as, for example, a dynamo or other analogue, connected to the rotating shaft 9 of the rotating element 7, this rotating element 7 being able to be made to rotate according to any direction of rotation R1, R2 by at least one flow of fluid passing through said channeling element 3 according to a first direction F1 from upper input / output element 3a towards the lower input / output element 3b or, vice versa, according to a second direction F2 from the lower input / output element 3b towards the upper input / output element 3a o / exit. In particular, as will be seen in greater detail below, this fluid can indifferently be air belonging to a wind current and / or meteoric rainwater.
Inoltre, la tegola 1 del sistema secondo la presente invenzione può comprendere: Furthermore, the tile 1 of the system according to the present invention can comprise:
almeno un primo elemento di alloggiamento disposto sulla superficie frontale della tegola 1, atto al posizionamento di un primo elemento fotovoltaico 2; e/o at least a first housing element arranged on the front surface of the tile 1, suitable for positioning a first photovoltaic element 2; and / or
almeno un secondo elemento di alloggiamento 11 disposto sulla superficie superiore della tegola 1, atto al posizionamento di un secondo elemento fotovoltaico 4, come mostrato in F1G. 7, o di un elemento botanico 6, come mostrato nelle FIGG. 1 e 7, vantaggiosamente dotato di componenti necessari allo sviluppo di tale elemento botanico quali, ad esempio, terreno, fertilizzante, sementi, eco...; at least a second housing element 11 arranged on the upper surface of the tile 1, suitable for positioning a second photovoltaic element 4, as shown in F1G. 7, or a botanical element 6, as shown in FIGS. 1 and 7, advantageously equipped with components necessary for the development of this botanical element such as, for example, soil, fertilizer, seeds, eco ...;
La tegola 1 del sistema secondo la presente invenzione, se sottoposta alla fonte rinnovabile di energia solare, mediante irraggiamento solare, attiva il primo elemento fotovoltaico 2, ed eventualmente il secondo elemento fotovoltaico 4, convertendo l'energia solare in energia elettrica, o contribuisce a favorire il processo di crescita dell'elemento botanico 6; in particolar,e l'elemento botanico è atto a garantire un miglior isolamento dal freddo, con una bassa conduzione termica, e dal caldo offrendo una ventilazione ed un raffreddamento ottimale della superficie sottostante . The tile 1 of the system according to the present invention, if subjected to the renewable source of solar energy, by means of solar radiation, activates the first photovoltaic element 2, and possibly the second photovoltaic element 4, converting solar energy into electrical energy, or contributes to favor the growth process of the botanical element 6; in particular, and the botanical element is able to guarantee better insulation from the cold, with low thermal conduction, and from heat, offering optimal ventilation and cooling of the underlying surface.
Altresì, se la tegola 1 del sistema secondo la presente invenzione è sottoposta alla fonte rinnovabile di energia idrica, mediante caduta gravitazionale di acque meteoriche, un flusso FI idrico è convogliato all'interno dell'elemento di canalizzazione 3 della tegola 1 mediante l'elemento superiore 3a di ingresso/uscita, eventualmente dotato di un mezzo di filtraggio 8, e fuoriesce poi dall'elemento di canalizzazione 3 mediante l'elemento inferiore 3b di ingresso/uscita. Inoltre il flusso idrico attraversando la tegola 1, mediante l'elemento di canalizzazione 3, induce una rotazione anti-oraria RI dell'elemento rotante 7. Also, if the tile 1 of the system according to the present invention is subjected to the renewable source of water energy, by means of a gravitational fall of rainwater, a water flow FI is conveyed inside the channeling element 3 of the tile 1 by means of the element upper inlet / outlet 3a, possibly equipped with a filtering means 8, and then exits from the channeling element 3 through the lower inlet / outlet element 3b. Furthermore, the water flow passing through the tile 1, by means of the channeling element 3, induces an anti-clockwise rotation R1 of the rotating element 7.
Altresì, se la tegola 1 del sistema secondo la presente invenzione è sottoposto alla fonte rinnovabile di energia eolica, un flusso eolico F2 è convogliato all'interno dell'elemento di canalizzazione 3, inducendo una rotazione oraria R2 dell'elemento rotante 7, se il flusso eolico penetra all'interno dell'elemento di canalizzazione 3 attraverso l'elemento inferiore 3b di ingresso/uscita, o inducendo una rotazione antioraria RI dell'elemento rotante 7 se il flusso eolico penetra all'interno dell'elemento di canalizzazione 3 attraverso l'elemento superiore 3a di ingresso/uscita . Infine, il flusso eolico fuoriesce poi dall'elemento di canalizzazione 3 rispettivamente mediante l'elemento superiore 3a di ingresso/uscita o l'elemento inferiore 3b di ingresso/uscit a. Vantaggiosamente, l'elemento botanico 6, offrendo una notevole resistenza all'aria, favorisce il convogliamento del flusso eolico attraverso la tegola 1. Also, if the tile 1 of the system according to the present invention is subjected to the renewable source of wind energy, a wind flow F2 is conveyed inside the channeling element 3, inducing a clockwise rotation R2 of the rotating element 7, if the wind flow penetrates inside the ducting element 3 through the lower inlet / outlet element 3b, or by inducing a counterclockwise rotation RI of the rotating element 7 if the wind flow penetrates inside the ducting element 3 through the 'upper element 3a for inlet / outlet. Finally, the wind flow then exits from the channeling element 3 respectively by means of the upper inlet / outlet element 3a or the lower inlet / outlet element 3b. Advantageously, the botanical element 6, offering considerable resistance to air, favors the conveyance of the wind flow through the tile 1.
La rotazione dell'elemento rotante 7, è atto a trasformare l'energia eolica cioè l'energia cinetica posseduta dal flusso eolico, e/o l'energia cinetica del flusso idrico, dovuta alla caduta gravitazionale di acque meteoriche in energia meccanica, tale energia meccanica è poi trasferita dall'elemento rotante 7 al mezzo generatore di energia elettrica mediante l'albero rotante 9. Il mezzo generatore di energia elettrica è quindi atto alla trasformazione dell'energia meccanica fornitagli dall'elemento rotante 7 in energia elettrica. Infine, l'energia elettrica viene trasferita dal mezzo generatore di energia elettrica all'unità centrale del sistema mediante un sistema elettrico di connettori 10 e collegamenti elettrici 10b. The rotation of the rotating element 7, is able to transform the wind energy that is the kinetic energy possessed by the wind flow, and / or the kinetic energy of the water flow, due to the gravitational fall of rainwater into mechanical energy, this energy mechanical energy is then transferred from the rotating element 7 to the electrical energy generating means by means of the rotating shaft 9. The electrical energy generating means is therefore suitable for transforming the mechanical energy supplied to it by the rotating element 7 into electrical energy. Finally, the electrical energy is transferred from the electrical energy generating means to the central unit of the system by means of an electrical system of connectors 10 and electrical connections 10b.
Inoltre, il sistema elettrico di connettori 10 e collegamenti elettrici 10b è atto a: Furthermore, the electrical system of connectors 10 and electrical connections 10b is adapted to:
connettere il primo elemento fotovoltaico 2, ed eventualmente il secondo elemento fotovoltaico 4, con l'unità dinamica 5; connecting the first photovoltaic element 2, and possibly the second photovoltaic element 4, with the dynamic unit 5;
connettere l'unità dinamica 5 con l'unità centrale; ed a connecting the dynamic unit 5 with the central unit; and from
- connettere elettricamente e reciprocamente due o più tegole 1 del sistema mediante sovrapposizione di contatti elettrici pre-installati 10c in ciascuna tegola 1, favorendone il trasferimento di energia . - electrically and reciprocally connecting two or more tiles 1 of the system by overlapping pre-installed electrical contacts 10c in each tile 1, favoring the transfer of energy.
La rotazione dell 'elemento rotante 7 può essere indotta dal flusso di aria, o dal flusso idrico, o da entrambi contemporaneamente, in particolare se la tegola 1 ed il relativo sistema sono sottoposti contemporaneamente alla fonte di energia idrica ed eolica, condizione nella quale l'elemento di canalizzazione 3 è attraversato contemporaneamente dal flusso idrico e dal flusso eolico. In particolare, il flusso idrico entra nell'elemento di canalizzazione 3 mediante l'elemento superiore 3a e fuoriesce mediante l'elemento inferiore 3b; contemporaneamente, il flusso eolico entra nell'elemento di canalizzazione 3 mediante l'elemento inferiore 3b e fuoriesce mediante l'elemento superiore 3a, inducendo la rotazione oraria o antioraria dell'elemento rotante 7, rispettivamente in funzione della predominanza del flusso idrico rispetto a quello eolico o viceversa . The rotation of the rotating element 7 can be induced by the flow of air, or by the flow of water, or by both at the same time, in particular if the tile 1 and the relative system are simultaneously subjected to the water and wind energy sources, a condition in which the ducting element 3 is crossed simultaneously by the water flow and the wind flow. In particular, the water flow enters the channeling element 3 through the upper element 3a and exits through the lower element 3b; at the same time, the wind flow enters the channeling element 3 through the lower element 3b and exits through the upper element 3a, inducing the clockwise or counterclockwise rotation of the rotating element 7, respectively depending on the predominance of the water flow with respect to that wind power or vice versa.
Il sistema secondo la presente invenzione, così come per esempio mostrato nella FIG. 7, può comprendere due o più tegole 1, fisicamente ed elettricamente connesse in serie tra loro con una disposizione a cascata, atta a favorire il rivestimento di una superficie superiore di qualsiasi estensione di un edificio, quale ad esempio un edificio abitativo, o industriale, o commerciale, o un magazzino, o un capannone o altro analogo . The system according to the present invention, as for example shown in FIG. 7, can comprise two or more tiles 1, physically and electrically connected in series with each other with a cascade arrangement, suitable for favoring the coating of an upper surface of any extension of a building, such as for example a residential or industrial building, or commercial, or a warehouse, or a shed or other similar.
Tale disposizione a cascata è atta a favorire ed ottimizzare lo sfruttamento della fonte di energia idrica, dovuta a caduta gravitazionale di acque meteoriche anche in quantità limitata, come ad esempio nel caso di pioggerelle estive, o deboli precipitazioni. In particolare le tegole 1 del sistema sono ordinatamente disposte in file verticali sulla superficie superiore di un edificio, l'elemento inferiore 3b di ingresso/uscita di una prima tegola 1 disposta lungo una fila verticale è connessa all'elemento superiore 3b di ingresso/uscita di una tegola 1 successiva e così via; di conseguenza, l'elemento di canalizzazione 3 della prima tegola 1 della fila verticale, è in comunicazione con l'elemento di canalizzazione 3 della tegola 1 successiva, in tal modo l'elemento di canalizzazione 3 dell'ultima tegola 1 posizionata sulla fila verticale è attraversato da un flusso idrico con un volume pari alla somma dei volumi dei flussi idrici attraversanti le tegole 1 sovrastanti 1'ultima tegola 1, e disposte lungo la stessa fila verticale . This cascading arrangement is designed to favor and optimize the exploitation of the water energy source, due to the gravitational fall of rainwater even in limited quantities, such as in the case of summer drizzles, or weak precipitations. In particular, the tiles 1 of the system are neatly arranged in vertical rows on the upper surface of a building, the lower entry / exit element 3b of a first tile 1 arranged along a vertical row is connected to the upper entry / exit element 3b of a subsequent tile 1 and so on; consequently, the channeling element 3 of the first tile 1 of the vertical row is in communication with the channeling element 3 of the next tile 1, thus the channeling element 3 of the last tile 1 positioned on the vertical row it is crossed by a water flow with a volume equal to the sum of the volumes of the water flows passing through the tiles 1 above the last tile 1, and arranged along the same vertical row.
In conclusione, 1'unità centrale del sistema è in grado di utilizzare, smistare e/o accumulare contemporaneamente sia l'energia elettrica prodotta dal primo elemento fotovoltaico 2, ed eventualmente dal secondo elemento fotovoltaico 4, sia l'energia elettrica precedentemente ottenuta, mediante l'unità dinamica 5, dall'energia cinetica del flusso idrico e del flusso eolico. In conclusion, the central unit of the system is able to simultaneously use, sort and / or accumulate both the electrical energy produced by the first photovoltaic element 2, and possibly by the second photovoltaic element 4, and the electrical energy previously obtained, by means of dynamic unit 5, from the kinetic energy of water flow and wind flow.
L'invenzione presenta i seguenti vantaggi: — garantire una continua produzione di energia elettrica in pressoché tutte le condizioni climatiche quali forti e frequenti piogge, forti venti, sole basso, neve, ecc...; in particolare, in caso di neve la tegola 1 offre un freno allo scivolamento della neve verso il basso; The invention has the following advantages: - to guarantee a continuous production of electricity in almost all climatic conditions such as heavy and frequent rains, strong winds, low sun, snow, etc ...; in particular, in the event of snow, the tile 1 offers a brake against the sliding of the snow downwards;
- permettere di sfruttare la caduta gravitazionale delle acque meteoriche anche in presenza di deboli piogge essendo il sistema dotato di una disposizione a cascata delle tegole 1 sulla superficie superiore di rivestimento di un edificio; - making it possible to exploit the gravitational fall of rainwater even in the presence of light rains as the system is equipped with a cascade arrangement of the tiles 1 on the upper cladding surface of a building;
aumentare la resistenza meccanica della tegola 1 garantendo una maggiore protezione del tetto sottostante in caso di precipitazioni molto intense quali forti grandinate, ecc.... increase the mechanical resistance of the tile 1 ensuring greater protection of the underlying roof in the event of very intense precipitation such as heavy hailstorms, etc ....
— ottenere un rivestimento della superficie superiore di un edificio tale da rendere il tetto dell'edificio più sicuro e facile da calpestare in occasione di interventi di manutenzione; - obtain a coating of the upper surface of a building such as to make the roof of the building safer and easier to walk on during maintenance interventions;
— permettere lo sfruttamento contemporaneo di due o piu fonti di energia rinnovabile; - allow the simultaneous exploitation of two or more renewable energy sources;
— permettere un'efficace sfruttamento dell'energia eolica, essendo il sistema integrato e protetto da possibili danni meccanici dovuti a svariati fattori climatici e/o imprevisti come grandine, colpi accidentali, volatili, ecc,,.; - allow an effective exploitation of wind energy, as the system is integrated and protected from possible mechanical damage due to various climatic and / or unforeseen factors such as hail, accidental blows, birds, etc .;
— assicurare un impatto estetico nullo, essendo il sistema completamente integrato sulla superficie superiore dell'edificio; - ensure a zero aesthetic impact, as the system is completely integrated on the upper surface of the building;
— permettere una facile manutenzione del sistema, essendo le tegole 1 collegate in serie, in caso di danneggiamento di una tegola è possibile provvedere alla sostituzione della singola tegola danneggiata . - to allow easy maintenance of the system, since the tiles 1 are connected in series, in case of damage to a tile it is possible to replace the single damaged tile.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell'invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell 'ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate. Some preferred embodiments of the invention have been described, but of course they are susceptible of further modifications and variations within the scope of the same inventive idea. In particular, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the preceding ones, which fall within the scope of the invention will be immediately apparent to those skilled in the art, as highlighted in the attached claims.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005169A ITUB20155169A1 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005169A ITUB20155169A1 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITUB20155169A1 true ITUB20155169A1 (en) | 2016-02-05 |
Family
ID=55446864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005169A ITUB20155169A1 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITUB20155169A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19506001A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-22 | Herbert Fehrensen | Electric power generator using natural wind power and thermals under house roof |
| DE20001636U1 (en) * | 2000-01-31 | 2000-05-18 | Krahmer, Jörn, 28879 Grasberg | Wind turbine for roofs for energy generation |
| DE202004007287U1 (en) * | 2004-04-29 | 2004-11-18 | Hecht, Reinhold | Device for generating of electrical energy from airflow on sloping roof of building has flow passage in roof and has at least one air inlet opening in lower region and air outlet in higher region, with generator located in passage |
| DE102011105965A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Jana Spiegelmacher | Roof covering system for covering slanting roof surfaces of buildings to utilize energy of flowing wind, has support for common roof constructions and ceramic, metallic or plastic components |
-
2015
- 2015-11-05 IT ITUB2015A005169A patent/ITUB20155169A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19506001A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-22 | Herbert Fehrensen | Electric power generator using natural wind power and thermals under house roof |
| DE20001636U1 (en) * | 2000-01-31 | 2000-05-18 | Krahmer, Jörn, 28879 Grasberg | Wind turbine for roofs for energy generation |
| DE202004007287U1 (en) * | 2004-04-29 | 2004-11-18 | Hecht, Reinhold | Device for generating of electrical energy from airflow on sloping roof of building has flow passage in roof and has at least one air inlet opening in lower region and air outlet in higher region, with generator located in passage |
| DE102011105965A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Jana Spiegelmacher | Roof covering system for covering slanting roof surfaces of buildings to utilize energy of flowing wind, has support for common roof constructions and ceramic, metallic or plastic components |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Agathokleous et al. | Status, barriers and perspectives of building integrated photovoltaic systems | |
| CN101444176B (en) | Photovoltaic greenhouse with solar module and generating set thereof | |
| CN101942892B (en) | Photovoltaic array wind cooling system integrated with building roof | |
| EP1953305B1 (en) | Weather-proof building cladding | |
| CN108512490A (en) | Solar power generation component and its providing method with integrated support and water management | |
| US20120312373A1 (en) | Solar Roof Panel Assembly and Method for Installation | |
| Moschella et al. | Historic buildings in Mediterranean area and solar thermal technologies: architectural integration vs preservation criteria | |
| Chong et al. | Performance assessment of a hybrid solar-wind-rain eco-roof system for buildings | |
| CN204090645U (en) | A kind of zigzag connects a photovoltaic agricultural planting booth | |
| Scognamiglio et al. | How net zero energy buildings and cities might look like? new challenges for passive design and renewables design | |
| CN203890907U (en) | Clean energy comprehensive collecting and utilizing device suitable for road arrangement | |
| DE202010014168U1 (en) | Roofing element with integrated solar cell laminate with rear ventilation | |
| KR20090110403A (en) | solar cell greenhouse | |
| CN104047402B (en) | The corrugated solar energy sunshade awning that a kind of efficiency of light energy utilization is high | |
| KR20090010754U (en) | solar cell greenhouse | |
| ITUB20155169A1 (en) | PERFECTED ELECTRICITY PRODUCTION SYSTEM. | |
| IT201700014077A1 (en) | Optimized system of electricity production | |
| Yahya | Effect of Modern Technologies of Energy Conservation on Forming High–Rise Buildings | |
| Tripathy et al. | Building Integrated Photovoltaic Market trend and its Applications | |
| US20170288600A1 (en) | Solar Siding | |
| CN103607165A (en) | Solar distribution power station construction method | |
| Spiridonov et al. | The Prospects of Application in Russia New Generation of Envelopes–Dynamic/Adaptive Facades | |
| KR101244677B1 (en) | Blocks for wind and solar power in buildings | |
| KR20180102352A (en) | Polygonal sun generating panel | |
| ITTO20100213A1 (en) | TILE FOR ROOFS OF BUILDINGS WITH MEANS OF CONVERSION OF SOLAR ENERGY |