ITVE20090015A1 - Pannelo fotovoltaico per tegola energetica - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo “ Pannello Fotovoltaico per tegola energetica ”

La presente invenzione concerne un Pannello fotovoltaico da inserire in una tegola di tipologia standard in modo da realizzare una tegola energetica.

Sono note varie tipologie di soluzioni tecniche che prevedono l'impiego di pannelli solari per ricavare energia dal tetto. Il mercato internazionale del fotovoltaico è in rapida crescita. La diffusione della microgenerazione d'energia elettrica favorisce la differenziazione deH'approvvigionamento energetico nazionale. In Italia il programma di incentivazione "Programma Tetti Fotovoltaici" non ha ottenuto il successo sperato. Il quadro normativo tedesco ha invece consentito migliori risultati raggiungendo in pochi anni circa 700 MW di potenza installata fotovoltaica nella sola Germania. I Decreto del Ministero delle Attività Produttive e dell'Ambiente pubblicato il 5 agosto 2005 sulla G.U.

181 garantisce una rendita in conto energia per chi installa e produce energia elettrica da pannelli solari. Sarà riconosciuta per ben venti anni una tariffa di riacquisto di 0,445 euro per ogni chilowattore prodotto dai pannelli solari. Tra risparmio sulla bolletta e redditto generato dal conto energia si stima che un piccolo impianto da 1 kWp installato su otto metri quadri di superficie (tetto, terrazzo, o terreno) possa garantire, in condizioni normali, un guadagno annuale di circa 1000 euro per molti anni. Un impianto fotovoltaico non necessita di manutenzione frequente ed ha una durata di 25-30 anni. Quanto costa un impianto fotovoltaico? Un piccolo impianto da 1 kWp occupa una superficie di 8 metri quadri ed ha un costo medio di circa 8.000-10.000 euro e una durata media di 25-30 anni. Ciò significa che bastano soltanto otto anni per rientrare deH'investìmento. Senza poi contare l'incremento del valore patrimoniale dell'immobile in cui sono installati pannelli solari. Si tratta, ovviamente, di stime indicative ma hanno il pregio di rendere immediata l'idea delle dimensioni dell'investimento e dei suoi ritorni. L'investimento garantisce un buon tasso di rendimento. Su un capitale investito di 10.000 euro, l'impianto fotovoltaico produce mediamente 1.000 euro l'anno. Va inoltre considerata la lunga durata pluridecennaie degli impianti e l'assenza quasi completa di rischio nell'investimento. Le tariffe incentivate per il riacquisto dell'energia elettrica prodotta dai pannelli solari sono garantite per legge 20 anni, questo aspetto da ulteriore certezza all'investimento e favorisce l'accesso al credito. E’ ormai una certezza, l'energia solare fotovoltaica piace ad aziende e famiglie e diventerà presto una grande realtà anche italiana. Il conto energia fotovoltaico attira simpatie crescenti non soltanto dagli ambientalisti ma anche dalla società civile stanca dell'Inquinamento, del caro-bolletta e desiderosa di produrre un reddito dall'energia solare. Dal punto di vista sociale. Gli impianti fotovoltaici riducono la domanda di energia da altre fonti tradizionali contribuendo alla riduzione dell'inquinamento atmosferico (emissioni di anidride carbonica generate altrimenti dalle centrali termoelettriche). L'emissione di anidride carbonica "evitata” ogni anno è facilmente calcolabile. E' sufficiente moltiplicare il valore di energia elettrica prodotta dall'Impianto fotovoltaico per il fattore del mix elettrico italiano (0,531 Kg Ci2/kWhel).Es. 1000 kWhel/kWp x 0,531 Kg = 531 Kg Co2 Moltiplicando poi l'anidride carbonica "evitata" ogni anno per l'intera vita deirimpianto fotovoltaico, ovvero per 30 anni, si ottiene il vantaggio sociale complessivo. Nel precedente esempio, l'impianto fotovoltaico durante la sua vita "evita" la produzione di 15.930 Kg di C02 e facilita il rispetto del Protocollo di Kyoto. L'impatto sul paesaggio. La modularità dei pannelli solari consente di integrare i moduli sulle superfici esistenti delle abitazioni, normalmente sui tetti. L'impatto ambientale e paesaggistico è pertanto nullo. I sistemi connessi in rete sono invece realizzati con impianti in grado di cedere l’energia elettrica prodotta alla rete elettrica nazionale e ottenere in cambio una tariffa per compensare il costo della bolletta elettrica. Dopo l'approvazione del "conto energia" sarà anche possibile ottenere un reddito netto positivo (profitto) dalla cessione dell'energia elettrica prodotta dai pannelli solari. L’integrazione nell'edilizia sostenibile. Nel futuro prossimo il fotovoltaico diventerà parte integrante dei progetti edilizi. Nel "paese del sole", quale l’Italia, non potrebbe essere altrimenti. Scenari futuri in cui i moduli fotovoltaici si differenzieranno per assumere l'aspetto esteriore di "tegole fotovoltaiche", di davanzali per i balconi o di pareti in vetro esterne in grado di generare energia elettrica. In pratica, i pannelli fotovoltaici del futuro scompariranno dagli occhi ma saranno presenti ovunque. Durante l'utilizzo di un pannello solare non si riscontra alcun rischio o impatto sulla salute dovuto alla loro presenza. In questa fase può essere considerato critico soprattutto l'impatto paesaggistico. Pensiamo ad esempio alle città d'arte italiane o all'occupazione del suolo agricolo. La tutela del paesaggio sarà comunque garantita con l'integrazione architettonica dei pannelli negli edifici di nuova costruzione e con la diffusione dei pannelli flessibili. A nostro avviso l'impatto sul paesaggio ha un legame molto forte con la cultura e la percezione della collettività, in questo senso la presente invenzione rappresenta una reale novità.

Considerando l'impiego di energia ricavata dai fossili una risorsa che tende ad estinguersi nel tempo e che procura gravi danni all'ambiente, la ricerca di soluzioni tecnologicamente avanzate per la produzione di energia rinnovabile diviene un "must” per un futuro produttivo industriale.

La soluzione tecnica maggiormente conosciuta è l'istallazione di pannelli solari sui tetti delle case che risultano essere ingombranti ed antiestetici.

Esistono anche soluzioni tecniche che prevedono l’impiego di tegole con un pannello solare integrato che devono essere prodotte appositamente con supporti in plastica. In pratica si tratta di un prodotto completamente nuovo e che quindi può trovare grosse difficoltà ad integrarsi con la tipologia di tetti attualmente esistenti.

Vogliamo qui ricordare che normalmente la copertura in tegole di una casa sia in Europa che in altre nazioni si usura in diversi anni dopo di che si provvede alla manutenzione { sostituzione delle tegole maggiormente usurate dalle intemperie ) oppure alla sostituzione della copertura nel suo complesso. Pertanto, poter disporre di una tegola energetica integrabile con il resto delle tegole del tetto risulterà essere un notevole vantaggio sia tecnico che di costi nella valutazione riguardanti l'impegno tecnico economico per la manutenzione del tetto.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento all’ allegata tavola di disegno N° 1 nel quale si mostra in vista prospettica e schematica l'insieme del pannello fotovoltaico secondo l’invenzione.

Il pannello fotovoltaico innovativo è composto da una struttura in plastica di base che 1 delle dimensioni approssimative della tegola stessa.

La struttura di base 1 può essere costituita da uno strato di plastica contro gli agenti atmosferici, dalla cella fotovoltaica, da uno secondo strato di plastica ed infine da uno strato di vetro temperato. Oppure, la struttura di base può essere costruita in modo da contenere del gel siliconico al silicio completamente trasparente il che consentirebbe di rendere quasi invisibile il sistema di pannelli solari inseriti, ad esempio, sopra al tetto di ad un palazzo storico. Tutto questo sarà possibile utilizzando le tradizionali tegole che costituiscono una parte importante del patrimonio storico architettonico delle maggiori città Italiane, apportando alle stesse una leggera modifica atta a ricevere il pannello fotovoltaico stesso.

Nella la struttura di base 1 vengono ricavate le tasche 2 e 3 sulle estremità contrapposte della struttura di base 1 stessa. Le due tasche sanno a loro volta provviste di fori 4 e 5 che servono a contenere i connettori maschio 6 e 7 con avranno l'esterno in plastica e l'interno in ottone per consentire il collegamento elettrico. Le due tasche 2 e 3 sono leggermente maggiori come dimensioni della testa quadra dei connettori maschio 6 e 7. Lo stesso dicasi per il diametro dei fori 4 e 5 che risulterà leggermente maggiore dei diametri dei connettori maschio 6 e 7, in questo modo il connettore maschio si potrà muovere liberamente all'interno della propria tasca per lo spazio che sarà loro consentito. Questo particolare accorgimento risulterà essere decisivo all’atto del montaggio dei vari pannelli fotovoltaici nelle tegole componenti la copertura semplificandolo notevolmente.

I connettori maschio 6 e 7 potranno ricevere a loro volta il connettore femmina corto 8 anch'esso con l’esterno in plastica e l’interno in ottone oppure il connettore femmina 9, più lungo del connettore femmina 8, della stessa composizione del connettore 8. Al connettore femmina 9 sarà collegato il connettore flessibile di giunzione elettrica al silicone 10 il quale sarà inserito all’altro capo ad un suo connettore femmina 8.

Di seguito viene descritto un esempio di montaggio del pannello fotovoltaico in connessione con due tegole.

Va' premesso che alla tegolatradizionale dovranno essere praticati tre fori utili all’ inserimento dei connettori femmina 8 e 9.

Una volta inseriti i due connettori maschi 6 e 7 usufruendo degli appositi fori 4 e 5 ricavati nelle apposite tasche 2 e 3 della struttura di base 1 del pannello fotovoltaico si potrà inserire il connettore femmina lungo 9 che andrà ad inserirsi nel primo foro di testa della prima tegola e contemporaneamente, si inserirà nel foro di coda dell’ultima tegola inserita nella copertura del tetto. Considerato che a questo punto il pannello fotovoltaico contenuto nella struttura di base 1 è connesso elettricamente con il connettore maschio 7 che a sua volta è inserito nella tasca 3 a mezzo del foro 5 e che il connettore maschio 7 è connesso elettricamente al connettore femmina lungo 9, il connettore di giunzione elettrica flessibile 10 metterà in collegamento elettrico il connettore elettrico femmina lungo 9 con il connettore femmina corto 8 che andrà ad inserirsi, a sua volta, nel connettore maschio 6 della tegola che à stata inserita al di sotto della prima tegola. Pertanto, il montaggio dei vari pannelli fotovoltaici seguirà passo passo quello delle tegole con estrema semplicità operativa.

Alla fine i pannelli saranno tutto collegati fra loro ed allacciati ai vari dispositivi necessari al buon funzionamento dell'impianto fotovoltaico stesso.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive ad esse in pratica apportarsi senza peraltro uscire dall’ambito di protezione del presente brevetto di invenzione.

Claims (1)

1. Rivendicazioni. Pannello fotovoltaico per tegola energetica per tetto caratterizzato dal fatto di comprendere: — Una struttura di base con supporto in plastica, pannello fotovoltaico e vetro protettivo, oppure una struttura in plastica contenete gel siliconico trasparente in modo da rendere il pannello fotovoltaico stesso quasi invisibile. — Una struttura in plastica alla quale vendono ricavate due tasche con appositi fori. Due connettori elettrici maschio con la parte esterna in plastica e quella interna in ottone. — Un connettore elettrico femmina corto ed uno lungo ambedue costituiti dagli stessi materiali dei connettori maschio. — Un connettore elettrico giunzione flessibile. Pannello fotovoltaico per tegola per tetto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di prevedere due tasche contenenti due connettori maschio nelle quali la testa de! connettore è libera di muoversi nello spazio limitato dalla differenza di diametro tra il foro ed il diametro del connettore stesso; consentendo e semplificando il montaggio dei pannelli fotovoltaici sul tetto interessato. Pannello fotovoltaico per tegola per tetto secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto di consentire il collegamento elettrico a mezzo di speciali connettori in plastica e ottone. Pannello fotovoltaico per tegola per tetto secondo le rivendicazioni 1 ,2 e 3 caratterizzato dal fatto di collegare elettricamente due pannelli fotovoltaici tra di loro a mezzo di uno speciale connettore flessibile di giunzione elettrica. Pannello fotovoltaico per tegola per tetto secondo le rivendicazioni 1,2 , 3 e 4 e sostanzialmente come illustrato e descritto.