ITVI20090021A1 - Inseguitore solare fotovoltaico a doppio asse - Google Patents

Description

Descrizione

Il presente trovato riguarda un inseguitore solare fotovoltaico a doppio asse, secondo la parte generale della rivendicazione 1.

Un sistema fotovoltaico à ̈ costituito da un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che concorrono a captare e trasformare l’energia solare disponibile, rendendola utilizzabile dall’utenza sotto forma di energia elettrica.

Dal punto di vista delle strutture che sostengono i moduli fotovoltaici si parla di sistemi ad inclinazione fissa e di sistemi ad inseguimento.

I primi sono costituiti da moduli assemblati su una struttura portante fissa, in genere inclinata di un angolo pari alla latitudine del sito, in modo da ottimizzare il rapporto fra l’energia raccolta sul piano dei moduli ed il costo globale del sistema.

Se, invece, à ̈ importante raccogliere la massima radiazione possibile, anche a scapito dell’ economia del sistema, si realizzano dei sistemi cosiddetti “ad inseguimento†o “tracking systems†, nei quali il telaio su cui giacciono i moduli può ruotare attorno ad un solo asse (single axis tracking System) o attorno a due assi (doublé axis tracking systems), realizzando, in questo caso, l’inseguimento totale del sole.

Allo stato attuale della tecnica, nei sistemi a doppio asse, noti con il termine di “inseguitori solari a doppio asse†, quando l’estensione del pannello fotovoltaico à ̈ notevole (indicativamente oltre i 40 m<2>), le strutture di sostegno dei moduli fotofoltaici manifestano degli inconvenienti, sia costruttivi che operativi.

Specificatamente, un primo inconveniente si manifesta nella fase di montaggio della struttura, poiché i singoli componenti la struttura risultano di notevole dimensioni e quindi, in fase di assemblaggio, sono difficilmente manovrabili dall’operatore. Un secondo inconveniente à ̈ costituito dal fatto di dover dotare il sistema di una adeguata “controventatura†, ovvero di un elemento in grado di resistere all’azione del vento sul pannello e ciò comporta la necessità di realizzare una struttura adeguatamente irrobustita, a tutto svantaggio dell’economia del sistema.

Scopo del presente trovato à ̈ la realizzazione di un sistema fotovoltaico di tipo “inseguitore solare a doppio asse†, che risulti privo degli inconvenienti manifestati dai prodotti consimili di tipo noto.

Specificatamente, scopo del presente trovato à ̈ la realizzazione di un inseguitore solare a doppio asse nel quale la struttura portante del pannello fotovoltaico sia costituita da elementi semplici e l’assemblaggio, tramite solamente dei collegamenti mobili, si possa realizzare, in modo semplice e rapido, totalmente sul luogo di posa dell’intero sistema fotovoltaico.

Sempre specificatamente, scopo del presente trovato à ̈ la realizzazione di un inseguitore solare a doppio asse nel quale l’azione di contro ventaura, su entrambi i lati del pannello, sia ottenuta tramite un dispositivo di semplice realizzazione.

Tali scopi sono raggiunti con un inseguitore solare a doppio asse le cui caratteristiche sia costruttive che funzionali sono rese evidenti mediante la descrizione di una sua particolare forma di realizzazione, resa a solo titolo di esempio non limitativo, tramite le tavole di disegno allegate, dove:

- le figg. 1-2 (tav. I) rappresentano due viste, rispettivamente, frontale e laterale, di un inseguitore di cui al trovato;

- le figg. 3, 4, 5 (tav. II), rappresentano delle viste, rispettivamente, frontale, laterale e sezionata secondo la linea V-V di fig.3, della struttura di base che supporta e pone in rotazione il pannello fotovoltaico;

- le figg. 6, 7, 8 (tav. Ili) rappresentano delle viste, rispettivamente, frontale, laterale e di dettaglio, dell’intelaiatura che supporta i moduli fotovoltaici;

- le figg. 9, 10, 11 (tav. IV) rappresentano delle viste, rispettivamente, laterale ed in esploso del collegamento mobile dell’ intelaiatura porta pannelli alla struttura di base;

- la fig. 12 (tav. V) rappresenta una vista laterale, sezionata secondo la linea XII-XII di fig. 9, della trave di supporto dell’intelaiatura che supporta pannelli; - le figg. 13, 14 rappresentano delle viste in dettaglio sezionate, rispettivamente, secondo le linee XIII-XIII e XTV-XIV di fig. 12;

- la fig. 15 rappresenta una vista in condizione operativa;

- la fig. 16 (tav. VI) rappresenta una vista in esploso dei componenti della trave di cui alla fig. 12.

Come visibile nelle figg. 1 e 2, Γ inseguitore solare a doppio asse à ̈ costituito sostanzialmente da due parti: una base di supporto e di orientamento del pannello fotovoltaico (non rappresentato), indicata complessivamente con il riferimento 100 ed una intelaiatura di appoggio dei moduli fotovoltaici, indicata complessivamente con il riferimento 200.

Come visibile nelle figg. 3-5, la base 100 comprende un montante 1, dotato di opportune zanche 2 di appoggio al terreno, oppure fissato su un plinto annegato nel terreno e sul quale sono applicati i dispostivi per la doppia rotazione del pannello fotovoltaico e precisamente il motorino 3 che conferisce la rotazione attorno all’asse verticale della struttura ed il levarismo 4, azionato dal motorino 5, che conferisce la rotazione del suddetto pannello attorno ad un asse orizzontale, il tutto secondo modalità in sé note.

Il montante 1 sostiene la trave, indicata complessivamente con il riferimento 10, la quale à ̈ dotata di almeno due longheroni 20, disposti perpendicolarmente all’asse di detta trave, che hanno la funzione di trattenere l’intelaiatura 200 e almeno un’ asta 30, sempre disposta perpendicolarmente, che ha la funzione di “controventatura†sulla suddetta intelaiatura.

Come visibile nelle figg.6-8, l’intelaiatura 200 à ̈ costituita da una griglia i cui elementi lineari 201 e 202 sono mantenuti reciprocamente uniti tramite delle staffe 203, in modo da poter essere assemblati nel luogo di istallazione dell’ inseguitore.

Anche il fissaggio dell’intelaiatura 200 sulla base 100 à ̈ realizzato mediante delle staffe 204, che si collegano alle corrispondenti mensole 205, applicate sui longheroni 20 e delle staffe 207 che si collegano alla flangia 4.1, applicata sul levarismo 4.

Come visibile nella fig.12, la trave 10, applicata all’estremità superiore del montante 1 , à ̈ costituita da un corpo tubolare 11 , rinforzato da una camicia 11.1, contenente all’intemo, in modo coassiale e folle, una barra 12, sporgente sui due lati sui quali vengono infilati i longheroni 20, trattenuti tramite calettatoli ad espansione 21, che sorreggono l’intelaiatura 200.

Inoltre, sul corpo tubolare 11 si appoggiano le aste 30, trattenute sull’intelaiatura 200 tramite delle staffe 206, dotate di perni laterali 31, che si impegnano con delle corrispondenti calotte 32, solidali con il suddetto corpo tubolare, detti perni 31 essendo disposti a contatto con la parete circolare interna 33 di detta calotta (vedi fig. 14/A).

Come si evince dall’osservazione della fig.15, con tale soluzione costruttiva, ovvero con la posizione dell’asta 30 in appoggio, nel punto “K.1†sul corpo tubolare 11 e con il perno 31 sempre a contatto nel punto “K2†con la parete interna 33, si realizza un dispositivo di “controventatura†che risulta operante con qualsiasi inclinazione del pannello fotovoltaico.

Infatti, quando il vento agisce sulla superfìcie esterna del pannello fotovoltaico (vedi freccia VI) l’azione di spinta viene annullata nel punto di contatto “Kl†mentre, di contro, quando il vento agisce sulla parete interna del pannello (vedi freccia V2), l’azione di distacco del pannello viene impedita dal perno 31, trattenuto contro la parete fissa 33.

Da quanto sopra descritto sono evidenti vantaggi conseguibili con il dispositivo di cui al trovato; in particolare, come visibile in fìg.16, , tutti gli elementi sono reciprocamente separati, per cui il loro assemblaggio risulta notevolmente facilitato; inoltre, come visibile in fìg. 12, la barra 12, estendendosi per quasi l’intera larghezza del pannello funge da “barra di torsione†, impedendo l’eventuale deformazione dell’eventuale intelaiatura 200.

Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del medesimo concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli del dispositivo sopra descritto possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, del tipo che comprende una base (100) di supporto e di orientamento del pannello fotovoltaico ed una intelaiatura (200) di appoggio dei moduli fotovoltaici, la base (100) comprendendo un montante (1), dotato di zanche (2) di appoggio al terreno, oppure fissato su un plinto annegato nel terreno o trattenuto con altri sistemi di ancoraggio atti allo scopo e sul quale sono applicati i dispostivi per la doppia rotazione del pannello fotovoltaico, quali il motorino (3), che conferisce la rotazione attorno all’asse verticale della struttura ed il levarismo (4), azionato dal motorino (5), che conferisce la rotazione del suddetto pannello attorno ad un asse orizzontale, detto inseguitore essendo caratterizzato dal fatto che il montante (1) sostiene una trave (10) alla quale sono collegati almeno due longheroni (20), disposti perpendicolarmente all’asse di detta trave, che hanno la funzione di trattenere l’intelaiatura (200) e almeno un’ asta (30), anch’essa disposta perpendicolarmente a tale asse, che ha la funzione di controventatura sulla suddetta intelaiatura.
2. 2. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la trave (10), applicata all’estremità superiore del montante (1), à ̈ costituita da un corpo tubolare (11), rinforzato da una camicia (11.1), contenente all’interno, in modo coassiale e folle, una barra (12), sporgente sui due lati sui quali vengono infilati i longheroni (20), che sorreggono l’intelaiatura (200).
3. 3. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che i longheroni (20) sono bloccati sulla barra (12) tramite dei calettatori ad espansione (21).
4. 4. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che sul corpo tubolare (11) si appoggiano delle aste (30), trattenute sull’ intelaiatura (200) tramite delle staffe (206), dotate di perni laterali (31) che si impegnano con delle corrispondenti calotte (32), solidali con il suddetto corpo tubolare.
5. 5. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i perni (31) sono disposti a contatto con la parete circolare interna (33) della calotta (32).
6. 6. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che, quando il vento agisce sulla superficie esterna dell’intelaiatura (200), che supporta il pannello fotovoltaico, l’azione di spinta viene annullata nel punto di contatto (Kl) dell’asta (30) sul corpo tubolare (11) e, di contro, quando il vento agisce sulla parete interna dell’ intelaiatura (200) l’azione di distacco del suddetto telaio viene impedita dal perno (31), trattenuto contro la parete fissa (33) della calotta (32).
7. 7. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’intelaiatura (200) à ̈ costituita da una griglia i cui elementi lineari (201,202) sono mantenuti reciprocamente uniti tramite delle staffe (203) ed il fissaggio di detta intelaiatura sulla base (100) à ̈ realizzato mediante delle staffe (204), che si collegano alle corrispondenti mensole (205), applicate sui longheroni (20) e delle staffe (207), che si collegano alla flangia (4.1), applicata sul levarismo (4).
8. 8. INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO A DOPPIO ASSE, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la barra (12), estendendosi per quasi l’intera larghezza dell’intelaiatura (200), funge da barra di torsione, impedendo l’eventuale deformazione del pannello fotovoltaico stesso e facilita l’assemblaggio dell’intera struttura.