ITMI20071222A1

ITMI20071222A1 - Pannello per moduli solari orientabile

Info

Publication number: ITMI20071222A1
Application number: IT001222A
Authority: IT
Inventors: Roberto Caldera
Original assignee: Enermill En Rinnovabili S R L
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2008-12-20
Also published as: WO2008155652A2; EP2165123A2; WO2008155652A3; WO2008155652A8

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un pannello per moduli solari orientabile. In particolare, la presente invenzione riguarda un pannello per moduli solari orientabile in grado di disporsi in posizioni predeterminate sulla base della posizione del sole nel cielo.

Ai fini della presente invenzione, tali moduli possono essere ad esempio moduli a celle fotovoltaiche, in grado di generare energia elettrica o moduli termici in grado di catturare e/o convogliare opportunamente il calore sprigionato dal sole.

Lo scopo principale di un inseguitore è quello di massimizzare la produzione di energia risultante dall'effetto fotovoltaico o termico che i moduli che monta a bordo sono deputati a generare. Ciò dipende dal fatto che ad esempio il silicio cristallino, il materiale più usato per la realizzazione delle celle compongono i moduli, risulta molto sensibile al grado di incidenza con cui la luce ne colpisce la superficie. I moduli solari quando montati a bordo di un inseguitore, vengono disposti geometricamente su un singolo pannello, che evita di montare un inseguitore per ogni singolo modulo.

L'inseguimento solare può essere ad asse singolo (cioè la rotazione avviene solo sull'asse orizzontale, o verticale) oppure a doppio asse, cioè la rotazione avviene contemporaneamente sia in verticale che in orizzontale, posizionando pertanto i pannelli in modo sempre frontale rispetto al sole. Con la possibilità di muovere il pannello lungo due assi si possono registrare aumenti di produzione di energia a fronte però di una maggior complessità costruttiva rispetto sia ad un pannello fisso sia ad un pannello che si muove lungo un solo asse.

I pannelli per moduli solari orientabili si distinguono sulla base della tipologia del comando elettronico che pilota il movimento in analogici, in cui il comando è generato sulla base delle informazioni di un sensore che individua la posizione del punto più luminoso nel cielo, e digitali, in cui il comando proviene da un microprocessore che, tramite sue tabelle memorizzate, conosce in ogni momento la posizione del sole nel cielo.

Le strutture che movimentano il pannello sono normalmente formate da un palo di sostegno provvisto di meccanismi di movimentazione attorno ai sopraccitati assi. Talvolta in presenza di pannelli di dimensioni e peso rilevanti tale tipo di struttura può risultare inefficiente ed inadeguata. A tale proposito sono state proposte strutture che prevedono la presenza di una ralla circonferenziale per consentire sia la movimentazione del pannello attorno ad un asse verticale che il suo sostegno.

La presente invenzione si riferisce ad un pannello orientabile avente un meccanismo di movimentazione di una lastra provvista di moduli solari formato da una doppia ralla, che consente la movimentazione della lastra attorno ad un asse verticale, sulla quale è realizzato un telaio avente un perno sulla sua sommità al quale è vincolata la lastra e che consente la movimentazione della lastra stessa attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale.

Un aspetto della presente invenzione riguarda un pannello per moduli solari orientabile avente le caratteristiche contenute nella allegata rivendicazione 1.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

• la figura 1 illustra una vista laterale del pannello orientabile secondo la presente invenzione;

• la figura 2 illustra una vista dall'alto del pannello orientabile secondo la presente invenzione;

• le figura 3a, 3b e 3c illustrano in vista laterale il pannello orientabile in tre differenti inclinazioni, secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle citate figure il pannello orientabile secondo la presente invenzione comprende una struttura 2 di supporto per una pluralità di moduli solari 21, un meccanismo di movimentazione che consente la rotazione di tale struttura lungo un primo asse sostanzialmente verticale ed un secondo asse sostanzialmente orizzontale, appoggiato su una zavorra 3 o su un equivalente sistema di fissaggio o ancoraggio, ad esempio realizzata tramite una struttura in cemento.

Tale meccanismo di movimentazione comprende una prima ralla 41 circonferenziale (d'ora in avanti chiamata ralla fissa) la quale poggia su tale zavorra 3 o altri sistemi di fissaggio o ancoraggio ed è provvista di una pluralità di ruote 42, preferibilmente equidistanziate tra loro disposte lungo tale circonferenza.

Il meccanismo comprende inoltre una seconda ralla circonferenziale 43 (d'ora in avanti chiamata ralla mobile) appoggiata su tali ruote 42 e associata alla ralla fissa tramite un cuscinetto 44, ad esempio realizzato tramite una cosiddetta ralla agricola, che ne consentono la rotazione rispetto ad un asse verticale Y.

Tale ralla mobile viene vantaggiosamente movimentata tramite primi mezzi di movimentazione comprendenti un motoriduttore elettrico 51 disposto lateralmente a tale ralla fissa su una piastra di supporto 52 associata ad essa. Preferibilmente, il moto alla ralla mobile viene trasmesso da tali mezzi di movimentazione tramite una catena o cinghia associata alla circonferenza di tale ralla mobile e ad una puleggia, o pignone calettata sull'albero di rotazione di tale motoriduttore.

Sostanzialmente, il movimento attorno all'asse verticale Y è ottenuto tramite una coppia di ralle delle quali una è solidale alla zavorra ed una è solidale alla struttura portante del pannello che si muovono relativamente tra loro tramite mezzi di movimentazione comprendenti almeno un cuscinetto Il meccanismo di movimentazione, superiormente a tale ralla mobile e solidale ad essa, presenta un telaio formato da una coppia di staffe 61 disposte su posizioni contrapposte di tale circonferenza della ralla mobile, atte a sostenere snodabilmente la struttura 2 che supporta i moduli solari. Preferibilmente tali staffe sono di forma sostanzialmente triangolare e sono disposte inclinate rispetto alla verticale. L'estremità superiore 62 di tale staffe presenta una coppia di sedi 63 atte a sostenere un albero 22 sostanzialmente orizzontale associato alla struttura 2 in grado di far ruotare la lastra attorno all' asse orizzontale X.

Inoltre, una ulteriore barra di sostegno 64, conformata ad esempio a singola o doppia "U" o "V" rovesciata viene disposta tra dette staffe, in cui la porzione orizzontale di tale barra supporta ulteriormente l'albero 22.

La rotazione della struttura e dei moduli solari attorno all'asse orizzontale X avviene tramite secondi mezzi di movimentazione comprendenti un secondo motoriduttore 71 atto a muovere un'asta 72 vincolata snodabilmente ad una coppia di tiranti 73 e 74 associati alla superficie inferiore di tale struttura di supporto dei moduli solari.

Il movimento dell'asta determina la trazione o la spinta della struttura di supporto e la sua conseguente rotazione attorno al citato asse orizzontale X.

Il panello nel suo complesso comprende inoltre un primo quadro elettrico 75 disposto a bordo della struttura portante, che realizza i collegamenti elettrici dei motoriduttori ed un quadro elettrico principale disposto preferibilmente all'esterno del pannello (ad esempio in una apposita struttura ad armadio) dotato di una unità elettronica di elaborazione la quale controlla e comanda i motoriduttori, in modo da comandare l'orientamento del pannello secondo un programma memorizzato.

In una forma ulteriore di realizzazione i motoriduttori possono essere sostituiti con mezzi di movimentazione elettronici o meccanici equivalenti. Tale unità di elaborazione in una forma preferita di realizzazione è una unità logica programmabile (PLC). Alla struttura di supporto è anche associato almeno un anemometro di sicurezza (non illustrati) o sistema equivalente atto a controllare l'esposizione del pannello al vento, in modo che l'unità di elaborazione e controllo possa eventualmente disporre il pannello in una posizione non di pericolo (in assetto di sicurezza) nel caso che il vento superi un certo limite rilevato degli anemometri.

Preferibilmente, la struttura portante del pannello è una intelaiatura zincata a caldo e molto solida, essenziale ed efficace in modo da non richiedere particolari interventi di manutenzione, che garantisce negli anni la resistenza agli agenti atmosferici e a determinati eventi climatici.

Il controllo del movimento del pannello ad inseguimento è basato sul sopraccitato programma che permette di inseguire il sole con una precisione almeno pari ad 1 grado: ciò significa che ad ogni spostamento di 1 grado del sole corrisponde lo spostamento di 1 grado dell'inseguitore. Il programma si basa su una tabella memorizzata contenente le varie posizioni del sole durante tutto l'anno relativamente alla posizione geografica nella quale viene installato il pannello in alternativa si basa sulle informazioni ricevute da un sensore di luminosità o di calore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pannello per moduli solari orientabile comprendente • una struttura (2) di supporto per una pluralità di moduli solari (21), • un meccanismo di movimentazione che consente la rotazione di tale struttura lungo un primo asse sostanzialmente verticale ed un secondo asse sostanzialmente orizzontale in modo da poter orientare la superficie dei moduli nella migliore posizione rispetto alla radiazione incidente luminosa del sole, • un sistema di fissaggio o di ancoraggio sul quale è appoggiato tale meccanismo, caratterizzato dal fatto che tale meccanismo di movimentazione comprende • una coppia di ralle delle quali una fissa (41) è solidale al sistema di fissaggio ed una mobile (43) è solidale alla struttura portante del pannello che si muovono relativamente tra loro tramite mezzi di movimentazione determinando il movimento della struttura di supporto attorno all'asse verticale (Y), • un telaio formato da una coppia di staffe (61), disposte su posizioni contrapposte della circonferenza di tale ralla mobile, atte a sostenere snodabilmente un albero (22) della struttura (2) disposto sostanzialmente in orizzontale in grado di far ruotare la struttura al suo asse orizzontale (X) tramite secondi mezzi di movimentazione associati a tale telaio.
2. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui tale ralla fissa (41) è provvista di una pluralità di ruote (42), disposte lungo la circonferenza sulle quali è appoggiata la ralla mobile (43) associata alla ralla fissa tramite un cuscinetto (44), ad esempio realizzato tramite una cosiddetta ralla agricola.
3. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui tali primi mezzi di movimentazione comprendono un motoriduttore elettrico (51) disposto lateralmente a tale ralla fissa, una catena o cinghia associata alla circonferenza di tale ralla mobile e ad una puleggia o pignone calettata sull'albero di rotazione di tale motoriduttore .
4. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui tali secondi mezzi di movimentazione comprendono un secondo motoriduttore (71) vincolato a tale telaio ed atto a muovere un'asta (72) vincolata snodabilmente ad una coppia di tiranti (73,74) associati alla superficie inferiore di tale struttura di supporto dei moduli solari.
5. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui tali staffe sono di forma sostanzialmente triangolare e sono disposte inclinate rispetto alla verticale.
6. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui tali l'estremità superiore (62) di tale staffe presenta una coppia di sedi (63) atte a sostenere l'albero (22) sostanzialmente orizzontale associato alla struttura (2).
7.Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui, una ulteriore barra di sostegno (64), conformata sostanzialmente a singola o doppia "U" o "V" rovesciata viene disposta tra dette staffe, la porzione orizzontale di tale barra supportando ulteriormente l'albero (22).
8. Pannello secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un primo quadro elettrico (75) disposto a bordo della struttura portante, che realizza i collegamenti elettrici dei motoriduttori ed un quadro elettrico principale dotato di una unità elettronica di elaborazione, la quale comanda i motoriduttori determinando l'orientamento del pannello secondo un programma memorizzato.
9. Pannello secondo la rivendicazione 8, in cui tale unità di elaborazione è una unità logica programmabile (PLC).
10. Pannello secondo la rivendicazione 8, in cui tale programma comprende indicazioni sulle posizioni del sole durante tutto l’anno, relativamente alla posizione geografica nella quale viene installato il pannello.
11. Pannello secondo la rivendicazione 1, in cui alla struttura di supporto è associato almeno un anemometro di sicurezza atto a controllare l’esposizione del pannello al vento.
12. Pannello secondo la rivendicazione 11, in cui l’unità di elaborazione e controllo è in grado di disporre il pannello in assetto di sicurezza nel caso che il vento superi un certo limite rilevato da tale anemometro.