ITVE20080026A1 - Elementi modulari fotovoltaici per la realizzazione di coperture di edifici.- - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

" Elementi modulari fotovoltaici per la realizzazione di coperture di edifici " La presente invenzione concerne elementi modulari fotovoltaici per la realizzazione di coperture di edifici.

Sono noti elementi modulari in plastica, che spesso sostituiscono i tradizionali coppi o le tradizionali tegole in laterizio per la realizzazione di tetti. Sono anche noti elementi modulari in plastica, che al loro interno alloggiano elementi fotovoltaici in grado di raccogliere le radiazioni solari e di trasformarle in energia elettrica utilizzabile.

Nell'ambito delle note soluzioni sono previsti sia elementi modulari a forma di coppo, ciascuno alloggiante all'interno un piccolo pannello fotovoltaico, e sono anche noti pannelli di dimensioni ben maggiori, corrispondenti ad una superficie estesa esposta alle radiazioni solari.

Nel primo caso l'aspetto del tetto è alquanto simile a quello ottenibile con un tradizionale coppo in laterizio, ma la necessità di utilizzare elementi singoli comporta un'elevata laboriosità di posa per la necessità di effettuare connessioni elettriche tra elemento ed elemento, nonché una certa difficoltà di gestione di un elevato numero di elementi fotovoltaici, che devono far confluire l'energia elettrica, da essi generata, verso un unico mezzo di erogazione.

Nel secondo caso si eliminano o quantomeno si riducono gli inconvenienti sopra indicati, ma l'aspetto del tetto è completamente differente da quello ottenibile con coppi singoli ed in taluni casi non è accettato per ragioni di estetica ambientale.

Secondo l'invenzione questi inconvenienti sono eliminati con elementi di copertura per edifici comprendenti coppi di canale, disposti in condizione reciprocamente predefinita e parzialmente sovrapposta sulla superficie di supporto della copertura, in modo da formare file affiancate decorrenti sostanzialmente secondo le linee di massima pendenza della copertura e presentanti concavità rivolta verso l'alto, e coppi di coperto, disposti con concavità verso il basso, in condizione parzialmente sovrapposta a formare file scavalcanti coppie di file affiancate di coppi di canale, e comprendenti al loro interno elementi fotovoltaici, caratterizzati dal fatto che ciascun coppo di coperto è interessato nella sua porzione a valle da almeno una coppia di gradini longitudinali complanari, inclinati conformemente all'inclinazione media della fila di coppi di coperto e presentante nella sua porzione a monte uno scanso di altezza tale da consentire il corretto sormonto da parte del coppo di coperto a monte, che in condizione sovrapposta non oltrepassa con il suo colmo il piano definito da detti gradini longitudinali di più coppi adiacenti appartenenti alla stessa fila e costituente appoggio per un unico pannello di elementi fotovoltaici, comune a più coppi adiacenti.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in due sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica generale e parzialmente esplosa una porzione di tetto realizzato con elementi modulari fotovoltaici secondo l'invenzione,

la figura 2 la mostra in pianta,

la figura 3 la mostra parzialmente secondo la sezione verticale ingrandita III-III di figura 2,

la figura 4 la mostra parzialmente secondo la sezione verticale ingrandita IV-IV di figura 2,

la figura 5 mostra in parziale vista prospettica dall'alto una porzione di tetto di figura 1,

la figura 6 la mostra in minor scala in vista prospettica dal basso,

la figura 7 mostra in vista prospettica dall'alto un coppo di coperto, la figura 8 lo mostra in vista prospettica dal basso,

la figura 9 mostra in vista prospettica dall'alto l'elemento trasparente da applicare al coppo di coperto di fig. 7,

la figura 10 lo mostra in vista prospettica dal basso, e

la figura 11 mostra in vista prospettica una particolare forma di realizzazione di un coppo di coperto.

Come si vede dalle figure gli elementi modulari in plastica per realizzare coperture di edifici sono stati rappresentati come coppi, ed in questo modo vengono definiti in questa descrizione, anche se l'invenzione comprende anche elementi tradizionalmente definiti tegole.

Questi elementi comprendono sostanzialmente coppi di canale 2 e coppi di coperto 4, che possono essere realizzati in materiale plastico, in laterizio od in fibra-cemento.

I coppi di canale 2 presentano una cavità longitudinale rivolta verso l'alto e delimitata lateralmente da sponde 6 provviste di gambe 8, con le quali ciascun coppo di canale può appoggiare ad una superficie piana di copertura.

A tal fine ciascuna gamba 8 si prolunga in un piedino orizzontale 10, avente forma complementare al piedino della gamba dell'elemento adiacente, in modo da consentire la loro sovrapposizione ad incastro ed il loro fissaggio simultaneo al piano di copertura, ad esempio mediante viti, che attraversano fori affacciati 12 previsti nelle porzioni sovrapposte dei piedini 10 reciprocamente impegnati.

In questo modo la posizione di ciascun coppo di canale 2 può essere perfettamente definita e stabilizzata rispetto al piano di copertura e rispetto agli altri coppi di canale.

Ciascun coppo di canale ha forma globale di settore troncoconico, con la porzione più stretta, che in opera è disposta superiormente e sostiene in appoggio la porzione più larga di un altro coppo di canale, che risulta in questo modo parzialmente sovrapposto al primo per formare la fila di coppi di canale. Questa in opera è posta secondo la linea di massima pendenza del tetto da realizzare.

Poiché inoltre per i motivi dianzi visti le file adiacenti di coppi di canale 2 sono vincolate al piano di copertura in corrispondenza dei piedini 10 sovrapposti, la posizione di tutti i coppi di canale risulta ben definita e stabilizzata.

L'invenzione comprende anche i coppi di coperto 4, previsti per essere disposti, in condizione parzialmente sovrapposta, a cavallo di file adiacenti di coppi di canale 2 e completanti in questo modo la formazione della copertura.

Ciascun coppo di coperto 4 comprende una base inferiore 14, presentante globalmente una concavità longitudinale rivolta verso il basso, con le due ali 15 sagomate in modo da abbracciare in opera le due sponde di due sottostanti coppi di canale affiancati.

Ciascun coppo di coperto 4 è vincolato alla copertura mediante viti attraversanti appendici 16 sporgenti inferiormente dalla base 14, ed è altresì vincolato alla sottostante coppia di coppi di canale 2 con sistemi ad aggancio comprendenti appendici elastiche 18 estendentisi verso il basso dalla superficie inferiore del coppo di coperto 4 ed impegnantisi a scatto in corrispondenti aperture 20, ricavate in idonee posizioni nei coppi di canale.

La base 14 di ciascun coppo di coperto 4 presenta anche una cavità longitudinale aperta verso l'alto e presentante una leggera troncoconicità che in opera lo porta ad avere la porzione più stretta disposta inferiormente e la porzione più larga disposta superiormente. Questa troncoconicità peraltro è presente anche nell'intero coppo di coperto 4, ma risulta invertita nel senso che la porzione più stretta di questo in opera è disposta superiormente, mentre la parte più larga è disposta inferiormente. Ciò consente a ciascun coppo di coperto di sovrapporsi parzialmente al coppo sottostante, formando in tal modo la fila di coppi di coperto, in cui ciascun coppo è agganciato ai coppi adiacenti mediante appendici 22 ed aperture complementari 24.

E' anche previsto che in corrispondenza della porzione di ciascuna base 14 che risulterà sormontata dalla base 14 del coppo di coperto sovrastante, la base stessa sia interessata da una coppia di rilievi 25, che hanno la funzione di impedire che l'acqua eventualmente gocciolante dal coppo di coperto sovrastante possa entrare nella cavità longitudinale della base 14 del coppo di coperto sottostante.

Data la disposizione "a gradini" dei differenti coppi di coperto, la linea di pendenza media della fila di coppi di canale corrisponde alla linea di pendenza del piano di copertura ma risulta leggermente più inclinata rispetto alla linea di pendenza di ciascun coppo di coperto.

La cavità longitudinale di ciascuna base 14 dei coppi di coperto 4 è delimitata lateralmente da due gradini comprendenti un tratto inferiore 26 inclinato conformemente alla pendenza media della copertura ed un tratto superiore 28 meno inclinato e tale da evidenziare uno scanso 30 di altezza inferiore al gradino che si forma a seguito della parziale sovrapposizione di due basi 14 di coppo di coperto adiacenti appartenenti alla stessa fila (cfr. fig.

3).

La conformazione di ciascuna base 14 e le dimensioni delle parti interessate alla parziale sovrapposizione sono tali che i tratti inferiori 26 dei gradini di tutte dette basi di coppo di coperto 4 appartenenti ad una stessa fila risultano fra loro complanari e costituiscono un piano d'appoggio per un unico pannello fotovoltaico 32 comune a più coppi di coperto, ed in particolare a tutti i coppi di coperto della fila.

La base 14 di ciascun coppo di coperto 4 è inoltre provvista di appendici di aggancio e di aperture complementari, che complessivamente consentono di vincolare provvisoriamente tra loro le basi di coppi appartenenti ad una stessa fila prima del loro vincolo definitivo al piano di copertura mediante viti applicate al fondo della cavità longitudinale di ciascuna base 14 ed attraversanti le appendici 16, che in opera risultano interposte tra file di coppi di canale adiacenti.

E' inoltre previsto che i coppi di coperto 4 siano anche reciprocamente vincolati tra loro in corrispondenza delle porzioni sovrapposte, grazie all'impiego di viti che attraverso cavità 33 previsti in ciascun coppo di coperto ed allineati a corrispondenti fori previsti nel coppo sormontato, quando i due coppi sono parzialmente sovrapposti.

Ciascun coppo di coperto 4 comprende anche una chiusura superiore 34, realizzata in materiale trasparente alle radiazioni solari e vincolata con tradizionali sistemi di aggancio alla sottostante base 14 del coppo.

Ciascuna chiusura trasparente 34 ha forma di settore troncoconico e comprende due flange terminali 36,38 decorrenti trasversalmente, delle quali quella a valle 36 è rivolta verso il basso, mentre quella a monte 38 è rivolta verso l'alto per impegnarsi al di sotto della flangia a valle 36 della sovrastante chiusura trasparente.

In particolari applicazioni la chiusura trasparente 34 può anche mancare.

Il pannello fotovoltaico 32, che come si è detto può essere comune a più coppi di coperto 4 od all'intera fila di coppi di coperto, può poi essere connesso elettricamente con gli altri pannelli in base a tecniche tradizionali, che in sé non costituiscono oggetto dell'invenzione.

Come meglio si può vedere in figura 4, la superficie concava della base 14 dei coppi di canale 4 delimita con il sovrastante pannello fotovoltaico 32 un canale longitudinale, lungo il quale può circolare naturalmente un flusso d'aria di raffreddamento del pannello stesso.

L'invenzione prevede anche coppi di coperto di particolare realizzazione, finalizzati a raccordare una fila di coppi di coperto secondo l'invenzione con coppi di coperto tradizionali in laterizio.

Questa forma di realizzazione, illustrata in figura 11 prevede che la parte più ristretta della base 14', che nel disegno è raffigurata in basso, ma nella realtà è disposta in alto, sia di tipo analogo a quello della precedente forma di realizzazione, e che la restante parte 40 sia priva di cavità longitudinale ed abbia conformazione bombata, idonea a sostenere in appoggio un tradizionale coppo in laterizio. Poiché in questo caso la parete verticale che delimita internamente questa porzione bombata costituisce anche la parete inferiore di delimitazione del canale longitudinale di ventilazione del pannello fotovoltaico 32, è previsto che essa sia interessata da una pluralità di fessure 42.

In un'altra forma di realizzazione, non illustrata nei disegni, è previsto che i tratti inferiori 26 dei due gradini di ciascuna base 14 di coppo di coperto 4, e cioè le porzioni di gradino destinate all'appoggio del pannello fotovoltaico non siano realizzati in forma integrale con detta base 14, ma siano realizzati in un elemento separato, in grado di ruotare attorno all'asse longitudinale della fila di coppi di coperto.

A tal fine, a detti elementi separati è associato un motorino elettrico in grado di far ruotare il pannello 32 in modo da inclinarlo conformemente alla posizione del sole, per favorire le condizioni di insolazione del pannello stesso.

Da quanto detto risulta chiaramente che gli elementi modulari secondo l'invenzione si presentano particolarmente vantaggiosi ed in particolare riducono sensibilmente il numero delle connessioni tra pannelli fotovoltaici rispetto a quanto è necessario nel caso di pannelli singoli per ciascun coppo, e consentono altresì di gestire in maniera più semplice il funzionamento dell'insieme.

Inoltre, nel caso dei pannelli fotovoltaici rotanti, consente di effettuare l'inseguimento della luce solare in forma alquanto semplice rispetto alle note soluzioni, ed in particolare di poterlo effettuare all'interno dei coppi, senza modificare la configurazione esterna del tetto.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in due sue preferite forme di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (14)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Elementi di copertura per edifici comprendenti coppi di canale (2), disposti in condizione reciprocamente predefinita e parzialmente sovrapposta sulla superficie di supporto della copertura, in modo da formare file affiancate decorrenti sostanzialmente secondo le linee di massima pendenza della copertura e presentanti concavità rivolta verso l'alto, e coppi di coperto (4), disposti con concavità verso il basso, in condizione parzialmente sovrapposta a formare file scavalcanti coppie di file affiancate di coppi di canale, e comprendenti al loro interno elementi fotovoltaici (32), caratterizzati dal fatto che ciascun coppo di coperto (4) è interessato nella sua porzione a valle da almeno una coppia di gradini longitudinali complanari, (26) inclinati conformemente all'inclinazione media della fila di coppi di coperto e presentante nella sua porzione a monte uno scanso (30) di altezza tale da consentire il corretto sormonto da parte del coppo di coperto a monte, che in condizione sovrapposta non oltrepassa con il suo colmo il piano definito da detti gradini longitudinali (26) di più coppi adiacenti appartenenti alla stessa fila e costituente appoggio per un unico pannello (32) di elementi fotovoltaici, comune a più coppi adiacenti.
2. 2. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che i coppi di canale (2) ed i coppi di coperto (4) sono realizzati in materiale plastico.
3. 3. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che i coppi di canale (2) ed i coppi di coperto (4) sono realizzati in laterizio.
4. 4. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che i coppi di canale (2) ed i coppi di coperto (4) sono realizzati in fibracemento.
5. 5. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che ciascun coppo di coperto (4) comprende una base (14) avente concavità generale rivolta verso il basso ed una cavità longitudinale rivolta verso l'alto.
6. 6. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che la base (14) di ciascun coppo di coperto (4) è interessata da una coppia di rilievi (25), ricavati in corrispondenza del limite della porzione ricoperta dal coppo sovrastante.
7. 7. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che ciascun coppo di coperto (4) è provvisto di un elemento di chiusura (34) realizzato in materiale trasparente.
8. 8. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento trasparente di chiusura (34) è incurvato trasversalmente conformemente alla curvatura trasversale del coppo di coperto (4) e presenta in corrispondenza del bordo trasversale a valle una flangia rivolta verso il basso ed impegnante una flangia ricavata nel bordo trasversale a monte dell'elemento trasparente di chiusura sormontato dall'elemento adiacente e rivolta verso l'alto.
9. 9. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che detti gradini (26) sono realizzati in corpo unico con il rispettivo coppo di coperto (4).
10. 10. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 1 caratterizzati dal fatto che detti gradini (26) sono distinti dalla base (14) di detto coppo di coperto (4) e sono montati su una struttura articolata attorno ad un asse longitudinale.
11. 11. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 8 caratterizzati dal fatto che detta struttura articolata è associata ad un motorino elettrico per l'orientazione degli elementi fotovoltaici (32) sostenuti da detti gradini (26).
12. 12. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 5 caratterizzati dal fatto di comprendere coppi di coperto (4) in cui la cavità longitudinale della base (14') si prolunga in una porzione bombata (40) di appoggio della porzione sormontante di un tradizionale coppo in laterizio.
13. 13. Elementi di copertura secondo la rivendicazione 12 caratterizzati dal fatto che detta porzione bombata (40) è delimitata interamente da una parete verticale interessata da una pluralità di aperture di ventilazione (42).
14. 14. Elementi di copertura per edifici secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 13 e sostanzialmente come illustrati e descritti.