ITVA20090010A1

ITVA20090010A1 - Mini cogeneratore "eolico/fotovoltaico" con rotore verticale per la produzione di energia elettrica.

Info

Publication number: ITVA20090010A1
Application number: IT000010A
Authority: IT
Inventors: Gabriele Biucchi; Sergio Biucchi; Marco Mantovani; Stefano Mombelli
Original assignee: Gabriele Biucchi; Sergio Biucchi; Marco Mantovani; Stefano Mombelli
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-10

Description

MINI COGENERATORE “EOLICO & FOTOVOLTAICO”

CON ROTORE VERTICALE

PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.

RIASSUNTO

Il presente trovato concerne in un mini cogeneratore di energia eolica e fotovoltaica per la produzione di energia elettrica, con rotore ad asse verticale Savonius, e/o con rotore BIMA descritto dal brevetto depositato dagli inventori in Italia con il n. VA2007000075 in data 08-10-2007 o altro rotore elicoidale ad asse verticale. Il tutto concepito per poter fornire energia elettrica alle case, baite ecc... delle zone rulari e/o montane, ove non esiste la rete di distribuzione, programmato nei costi per poter diventare un prodotto economico per ogni singola famiglia.

DESCRIZIONE UN PO’ DI STORIA (energia dal vento)

L'uomo usa la forza del vento da migliaia di anni. Basti pensare alla vela che fin dall'antico Egitto muove le imbarcazioni, ha consentito commerci altrimenti impossibili e le scoperte di grandi continenti. Ma la forza del vento fu anche la principale fonte energetica per realizzare le macine del grano o delle olive (mulini a vento) oppure per pompare acqua dai pozzi. L'energia cinetica del vento (movimento) veniva trasformata in energia meccanica. Paradossalmente oggi l'energia eolica è definita un'energia alternativa, ma in un contesto storico ha accompagnato la vita dell'uomo molto più a lungo rispetto al petrolio o al carbone. Nel novecento dall'energia meccanica prodotta dalla forza eolica si è giunti alla generazione di energia elettrica.

(energia dal sole)

Il sole ha una temperatura in superficie di 6.000 gradi centigradi e di 16 milioni di gradi centigradi al suo interno. Da cinque miliardi di anni l'irraggiamento solare determina l'equilibrio dell'ecosistema della terra (fa crescere le piante attraverso la fotosintesi ovvero la trasformazione in energia chimica , determina il ciclo dell'acqua che ci fornisce l'energia idraulica, crea le correnti marine ed atmosferiche). Il sole fornisce luce e calore: oggigiorno, dalla luce ricaviamo energia elettrica attraverso celle fotovoltaiche, mentre dal calore ricaviamo energia termica attraverso collettori solari. La potenza del sole sulla superficie terrestre è di circa 1.000 watt al metro quadro. L'energia massima fornita in un giorno è circa 5 kWh: essa dipende fortemente dalla latitudine del sito, dalla stagione, dall'ora del giorno e dalla trasparenza dell'atmosfera. Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico tramite pannelli solari i quali convertono la luce solare in energia elettrica. Questi pannelli sfruttano l'effetto fotoelettrico e hanno un’efficienza di conversione che arriva fino al 32,5% nelle celle da laboratorio, non avendo parti mobili o altro necessitano di pochissima manutenzione.

La durata operativa stimata dei pannelli fotovoltaici è di circa 20/25 anni.

(Prior Art)

I sistemi di cogenerazione eolica e fotovoltatica esistenti, descritti per esempio nei brevetti depositati con i n. W02007039791 20070412 e PCT/IB2008/001428, sono efficienti per grandi dimensioni (per un'altezza complessiva maggiore o uguale a 6m). Per piccole dimensioni, gli statori creano interferenze che non aumentano di molto l'efficienza della macchina. Il relativo costo di materia prima e di montaggio non sono quindi giustificati da un aumento della resa.

(Forma di realizzazione preferita dell'invenzione)

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un generatore di energia elettrica eolico ad asse verticale con cogenerazione fotovoltaica atto a risolvere i suddetti problemi. E' oggetto della presente invenzione un sistema di generazione eolica di energia elettrica conformemente alla rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite dell'invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.

DESCRIZIONE DELLE TAVOLE E DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di sistema di cogenerazione eolica e fotovoltaica, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui: Nella Tav. 1/10 con la Fig. A si rappresenta:

Nell’insieme lo schema del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica con rotore verticale per la produzione di energia elettrica. In (vista frontale) le misure costruttive per la produzione del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica. Nella Tav. 2/10 con la Fig. B si rappresenta:

schema del dispitivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica con rotoreverticale per la produzione di energia elettrica. In (vista laterale) le misure costruttive per la produzione del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

Nella Tav. 3/10 con la Fig. C si rappresenta:

In (PIANTA) il dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

Nella Tav. 3/10 con la Fig. D si rappresenta:

Un rotore ad asse verticale Savonius.

Nella Tav. 4/10 nella Fig. E si rappresenta:

L’insieme del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

1- Pannelli fotovoltaici.

2- Meccanica di supporto per l'installazione dei pannelli fotovoltaici.

3- Rotore ad asse verticale Savonius.

4- Armadio IP 55 per impianto elettronico (tropicalizzato) di cogenerazione eolica e fotovoltaica per la produzione di energia elettrica.

5- Meccanica di base per l’assemblaggio di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

6- Meccanica di base per il rotore verticale, predisposta per moltiplicatore di giri e/o per fissare il generatore direttamente all’asse del rotore.

7- Generatore.

8- Armadio contenitore IP 55 per batterie.

9- Meccanica (colonna) di sostegno per l'assemblaggio del dispositivo di minicogenerazione eolica e fotovoltaica.

Nella Tav. 4/10 nella Fig. F si rappresenta:

L’insieme del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

1- Pannelli fotovoltaici.

8- Armadio contenitore IP 55 per batterie.

9- Meccanica (colonna) di sostegno per l'assemblaggio del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica.

10- Rotore verticale BIMA.

11- Meccanica (staffa) di fissaggio al piano di appoggio.

Nella Tav. 5/10 nella Fig. G si rappresenta:

L'insieme del Rotore verticale denominato BIMA descritto dal brevetto depositato dagli stessi inventori in Italia con il n° VA2007000075 in data 08-10-2007.

7- Generatore.

9- Asse superiore del Rotore verticale BIMA.

10- Piatto superiore di contenimento del Rotore verticale BIMA.

11- Piatto inferiore di contenimento del Rotore verticale BIMA.

12- Moltiplicatore di giri.

13- Pale del Rotore verticale BIMA predisposte per avere un maggior rendimento dalla forza del vento.

Nella Tav. 6/10 nella Fig. H si rappresenta:

Meccanica d'insieme del moltiplicatore di giri.

7- Generatore.

15- Moltiplicatore di giri.

17- Cinghia di trasmissione.

Nella Tav. 6/10 nella Fig. / si rappresenta:

7- Generatore.

15- Moltiplicatore di giri.

17- Cinghia di trasmissione.

18- Meccanica di sostegno.

Nella Tav. 7/10 con la Fig. L si rappresenta:

Nell’insieme la struttura (centrale) del dispositivo di cogenerazione eolica ee fotovoltaica per la produzione di energia elettrica predisposta per il Rotore verticale denominato BIMA descritto dal brevetto depositato dagli stessi inventori in Italia con il n° VA2007000075 in data 08-10-2007, concepita per essere prodotta con materiali compositi, plastici, resine, con anime a nido d’ape, schiume, alluminio, ecc...

19- Foro di passaggio per la parte superiore.

20- Foro di passaggio per la parte inferiore.

21- Piano superiore, prodotto con n°4 stampi, predisposto per l'assemblaggio dell'insieme della struttura del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica con statori.

22- Statori, prodotti con stampi, predisposto per la struttura del dispositivi di cogenerazione eolica e fotovoltaica.

23- Piano inferiore, prodotto con n°4 stampi, predisposto per l’assemblaggio dell'insieme della struttura del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica con statori.

24- Canali per l'inserimento della struttura meccanica di supporto per i pannelli fotovoltaici.

Nella Tav. 8/10 con la Fig. M si rappresenta:

25- Sezioni di cerchio (superiore e inferiore) predisposti con incasso per l'inserimento degli statori.

Nella Tav. 8/10 con la Fig. N si rappresenta:

Nell’insieme la struttura (centrale) del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica per la produzione di energia elettrica predisposta per il Rotore verticale denominato BIMA descritto dal brevetto depositato dagli stessi inventori in Italia con il n° VA2007000075 in data 08-10-2007, concepita per essere prodotta con materiali compositi, plastici, resine, con anime a nido d’ape, schiume, alluminio, ecc...

19- Foro di passaggio per la parte superiore.

20- Foro di passaggio per la parte inferiore.

21- Piano superiore, prodotto con n°4 stampi, predisposto per l’assemblaggio dell’insieme della struttura del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica con statori, tramite tubi passanti di collegamento fra parte superiore e inferiore.

22- Statori, prodotti con stampi, predisposto per la struttura del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica.

23- Piano inferiore, prodotto con n°4 stampi, predisposto per l'assemblaggio dell'insieme della struttura del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica con statori, tramite tubi passanti di collegamento fra parte superiore e inferiore.

Nella Tav. 8/10 con la Fig. O si rappresenta:

21- Una sezione del cerchio (superiore) predisposta per l’inserimento di tubi Passanti di collegamento fra parte superiore e inferiore per l’assemblaggio degli statori.

26- Fori predisposti per l’assemblaggio tramite tubi passanti di collegamento fra parte superiore e inferiore.

Nella Tav. 8/10 con la Fig. P si rappresenta:

23- Una sezione del cerchio (inferiore) predisposta con incasso per l'inserimento della parte meccanica di base e l’assemblaggio degli statori tramite tubi passanti di collegamento fra parte superiore e inferiore.

24- Canali per l'inserimento della struttura meccanica di supporto per la base.

Nella Tav. 9/10 con la Fig. Q si rappresentano:

11 a - 11 b - 11 c - 11 e - Meccanica (staffe) di fissaggio ai piani di appoggio.

14- Vista del settore inferiore di contenimento del Rotore verticale BIMA.

28- Struttura meccanica per il posizionamento dei pannelli fotovoltaici sul Dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica.

29- Attacco predisposto per il generatore.

Nella Tav. 10/10 con la Fig. R si rappresenta:

Nell'insieme, un esempio di schema elettrico per l'impianto di cogenerazione eolica e fotovoltaica ad uso off-grid con batterie di backup.

Claims

RIVENDICAZIONI Rivendicazione 1 Si rivendica il presente trovato che concerne in un sistema di mini cogeneratore di energia eolica e fotovoltaica per la produzione di energia elettrica con: A) Rotore ad asse verticale Savonius e/o rotore denominato BIMA descritto dal brevetto depositato dagli stessi inventori in Italia con il n. VA2007000075 in data 08-10-2007 o altro rotore elicoidale ad asse verticale. B) Struttura atta ad avere un supporto superiore per pannelli fotovoltaici. C) Struttura senza convogliatori o statori, o con incastri preposti per una semplice ed economica installazione. Il tutto concepito per poter fornire le case, baite ecc... nelle zone rulari e/o montane di energia elettrica, ove non esiste la rete di distribuzione, tenendo conto dei costi e dei materiali in modo da poter diventare un prodotto auto-gestibile ed economico per ogni singola famiglia. Rivendicazione 2 Trovato caratterizzato da: un rotore ad asse verticale Savonius, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 3 Trovato caratterizzato da: pannelli fotovoltaici predisposti per la cogenerazione eolica e fotovoltaica, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 4 Trovato caratterizzato da: un quadro elettrico per impianto elettronico di cogenerazione eolica e fotovoltaica per la produzione di energia Elettrica, per uso nel sistema della rivendicazione 1 . Rivendicazione 5 Trovato caratterizzato da: un moltiplicatore di giri, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 6 Trovato caratterizzato da: un generatore, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 7 Trovato caratterizzato da: batterie, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 8 Trovato caratterizzato da: meccanica d’insieme per il sostegno per l'assemblaggio del dispositivo di mini cogenerazione eolica e fotovoltaica, per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 9 Trovato caratterizzato da: rotore verticale BIMA descritto dal brevetto depositato dagli stessi inventori in Italia con il n° VA2007000075 in data 08-10-2007, costruito in alluminio o con stampi, predisposti per la produzione in serie con materiali diversi: compositi e/o plastici, alluminio, ecc. per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 10 Trovato caratterizzato da: struttura (centrale completa di rotore) predisposta all'incastro del settore fotovoltaico, degli statori e il piano di base del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica per la produzione di energia elettrica prodotta con materiali compositi, plastici, resine, con anime a nido d’ape, schiume, alluminio, ecc..., per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 11 Trovato caratterizzato da: Statori, costruiti con stampi, predisposti per la produzione in serie del dispositivo di cogenerazione eolica e fotovoltaica con materiali diversi: compositi e/o plastici, alluminio, ecc. per uso nel sistema della rivendicazione 1. Rivendicazione 12 Trovato caratterizzato da: struttura (centrale completa di rotore) predisposta per gli statori con tubi passanti di legame fra parte superiore e inferiore per l’assemblaggio della struttura fotovoltaica e il piano base del dispositivo di cogenerazione, prodotta con materiali compositi, plastici, resine, con anime a nido d’ape, schiume, alluminio, ecc..., per uso nel sistema della rivendicazione 1.