ITUB20159805A1

ITUB20159805A1 - Photovoltaic system with cooling system

Info

Publication number: ITUB20159805A1
Application number: ITUB2015A009805A
Authority: IT
Inventors: Vincenzo D'agostino; Natale Arcuri; Luigi Longo
Original assignee: Aiem S R L; Energer S R L; Fotovolt S R L; Univ Della Calabria
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-06-30

Description

Impianto fotovoltaico con sistema ad inseguimento solare mono assiale Photovoltaic system with mono-axial solar tracking system

Campo tecnico dell'invenzione Technical field of the invention

La presente invenzione è relativa ad un impianto fotovoltaico con sistema di raffreddamento. The present invention relates to a photovoltaic plant with a cooling system.

Stato dell'arte State of the art

La capacità delle celle fotovoltaiche di convertire l'energia solare in energia elettrica è fortemente condizionata dalla temperatura in cui esse operano (la temperatura ottimale si aggira attorno 25° centigradi). Il surriscaldamento dei moduli incide negativamente sulla loro performance e i moduli maggiormente diffusi, costruiti in silicio cristallino, risultano altamente sensibili alla temperatura raggiunta dal pannello nel corso della giornata. Le soluzioni tecnologiche di raffreddamento maggiormente impiegate si traducono in metodi di innaffiamento della superficie anteriore dei pannelli. The ability of photovoltaic cells to convert solar energy into electricity is strongly conditioned by the temperature in which they operate (the optimum temperature is around 25 ° C). The overheating of the modules negatively affects their performance and the most common modules, built in crystalline silicon, are highly sensitive to the temperature reached by the panel during the day. The most commonly used cooling technological solutions translate into methods of watering the front surface of the panels.

Ciò ha dimostrato avere delle controindicazioni dovute sia al rischio di rottura dei materiali a causa dello shock termico a cui vengono sottoposti, sia al quantitativo di calcare che l'acqua lascia sulla superficie del pannello successivamente alla sua evaporazione. Il progressivo deposito di calcare, infatti, risulta ridurre le prestazioni ottiche del pannello provocando una diminuzione della quantità di radiazioni che colpiscono l'elemento sensibile del pannello fotovoltaico. This has shown to have contraindications due both to the risk of breakage of the materials due to the thermal shock to which they are subjected, and to the quantity of limestone that the water leaves on the surface of the panel after its evaporation. The progressive deposit of limestone, in fact, reduces the optical performance of the panel causing a decrease in the amount of radiation that hits the sensitive element of the photovoltaic panel.

WO2014203167 A2 descrive un sistema di raffreddamento che può essere un sistema di raffreddamento a circolazione d'acqua, e la cornice integrata del modulo fotovoltaico può essere montato direttamente su una base costituita da un serbatoio di acqua. Il serbatoio dell'acqua può servire come unità di memorizzazione per il sistema di raffreddamento ad acqua, con l'acqua dal serbatoio viene pompato attraverso i profili di raffreddamento in ogni riga cella nel telaio e quindi restituito al serbatoio. Altre strutture di montaggio possono anche costituire la base per il telaio integrato. WO2014203167 A2 discloses a cooling system which can be a water circulation cooling system, and the integrated frame of the photovoltaic module can be mounted directly on a base consisting of a water tank. The water tank can serve as a storage unit for the water cooling system, with the water from the tank being pumped through the cooling profiles in each cell row in the frame and then returned to the tank. Other mounting structures can also form the basis for the integrated frame.

Sommario dell'invenzione Summary of the invention

La soluzione proposta prevede un sistema di refrigeramento dei pannelli fotovoltaici che agisce sul loro lato posteriore, mediante un dissipatore di calore che sfrutta la capacità termica di fluidi refrigeranti facilmente reperibili ed utilizzabili, quali acqua o aria o entrambi. The proposed solution provides for a cooling system of the photovoltaic panels which acts on their rear side, by means of a heat sink which exploits the thermal capacity of easily available and usable refrigerant fluids, such as water or air or both.

Altro vantaggio è rappresentato dalla versatilità d'impiego: il sistema, in quanto modulare, permette la possibilità di poter accorpare più sistemi ''base" oppure di ampliare la potenza aggiungendo singoli moduli. Inoltre il sistema si presta a diverse configurazioni di installazione (pensiline per parcheggio, installazione su tetto a falda, installazione su struttura fissa a terra, etc.). Another advantage is represented by the versatility of use: the system, as modular, allows the possibility of combining more "basic" systems or to expand the power by adding individual modules. for parking, installation on pitched roof, installation on fixed structure on the ground, etc.).

Scopo principale della presente invenzione è di realizzare un impianto fotovoltaico comprendente un sistema di raffreddamento caratterizzato dal fatto che l'impianto fotovoltaico è chiuso da piastre in alluminio, che nello spazio interposto tra moduli fotovoltaici e copertura dell'edificio sono disposti ugelli atomizzatori idraulici o pneumatici diretti verso i pannelli. The main purpose of the present invention is to realize a photovoltaic system comprising a cooling system characterized by the fact that the photovoltaic system is closed by aluminum plates, which in the space interposed between the photovoltaic modules and the roof of the building are arranged hydraulic or pneumatic atomising nozzles. directed towards the panels.

I limiti e gli svantaggi presenti nello stato dell'arte sono superati dalla presente invenzione che realizza un impianto con sistema di raffreddamento che può essere installato su impianti esistenti con costi contenuti. The limitations and disadvantages present in the state of the art are overcome by the present invention which realizes a plant with a cooling system that can be installed on existing plants with contained costs.

Altra caratteristica è data dal fatto che sul lato superiore e inferiore dell'impianto sono sistemati dispositivi di ventilazione. Another feature is the fact that ventilation devices are placed on the top and bottom of the system.

Altra caratteristica è data dal fatto che gli impianti di ventilazione sono a bassa potenza ed elevata portata. Another feature is given by the fact that the ventilation systems are low power and high flow.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione qui appresso di un modo di realizzazione della presente invenzione dato a titolo d'esempio non limitativo dalle figure 1 e 2. Other characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of an embodiment of the present invention given by way of non-limiting example of Figures 1 and 2.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

La Figura 1 rappresenta una vista dall'alto dell'impianto fotovoltaico con sistema di raffreddamento oggetto della presente invenzione; Figure 1 represents a top view of the photovoltaic plant with cooling system object of the present invention;

la Figura 2 rappresenta una sezione dell'impianto fotovoltaico con sistema di raffreddamento oggetto della presente invenzione. Figure 2 represents a section of the photovoltaic plant with cooling system object of the present invention.

Descrizione dettagliata di un modo di realizzazione dell'invenzione Detailed description of an embodiment of the invention

L'invenzione prevede che l'impianto fotovoltaico sia chiuso lateralmente attraverso apposite piastre di alluminio e che sul lato inferiore e superiore dell'impianto vengano sistemati dei dispositivi per il raffreddamento dei moduli quali: ventilatori assiali a bassa potenze ed elevata portata per incrementare lo scambio termico convettivo tra moduli ed aria ed ugelli atomizzatori sia idraulici che pneumatici per la creazione di un getto di acqua finemente nebulizzata che possa generare un raffreddamento adiabatico nello spazio interposto tra moduli fotovoltaici e copertura dell' edificio . The invention provides that the photovoltaic system is closed laterally by means of special aluminum plates and that devices for cooling the modules are placed on the lower and upper side of the system, such as: axial fans with low power and high flow rate to increase the exchange convective thermal between modules and air and atomising nozzles, both hydraulic and pneumatic, for the creation of a finely atomized water jet that can generate adiabatic cooling in the space between the photovoltaic modules and the roof of the building.

L'invenzione realizza un dispositivo dissipatore di calore che sfrutti la capacità termica di fluidi refrigeranti quali aria, acqua o entrambi (facilmente reperibili in natura) da connettere sul lato posteriore degli impianti fotovoltaici di nuova installazione e/o preesistenti The invention realizes a heat sink device that exploits the thermal capacity of cooling fluids such as air, water or both (easily available in nature) to be connected on the rear side of newly installed and / or pre-existing photovoltaic systems.

Il trovato, bene inteso, non si limita alla forma di realizzazione descritta ma può ricevere perfezionamenti e modifiche dall'uomo del mestiere senza uscire per altro dal quadro del brevetto. The invention, clearly understood, is not limited to the embodiment described but can receive improvements and modifications by the skilled person without however departing from the framework of the patent.

La presente invenzione consente numerosi vantaggi e di superare difficoltà che non potevano essere vinte con i sistemi attualmente in commercio . The present invention allows numerous advantages and to overcome difficulties that could not be overcome with the systems currently on the market.

Claims

CLAIMS 1. Photovoltaic system comprising a cooling system characterized in that the photovoltaic system is closed by aluminum plates, which in the space interposed between the photovoltaic modules and the roof of the building are arranged hydraulic or pneumatic atomizing nozzles directed towards the panels.

2. Photovoltaic system comprising a cooling system according to claim 1 characterized in that ventilation devices are arranged on the upper and lower side of the system.

3. Photovoltaic system comprising a cooling system according to claim 2 characterized in that the ventilation systems are of low power and high capacity.