ITMI20110079U1 - FIXING SYSTEM OF SOLAR COLLECTORS FOR INSTALLATION ON FLAT ROOF OR "FRANGISOLE" (A SHUTTER) - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Forma oggetto del presente trovato un sistema di fissaggio per l’installazione di collettori solari termici di forma opportuna. The present invention relates to a fixing system for the installation of solar thermal collectors of suitable shape.

Secondo la tecnica nota un collettore solare è un dispositivo per raccogliere energia termica dal Sole e trasferirla ad un fluido per elevarne la temperatura. La tipologia più diffusa di collettori solari è rappresentata dai “collettori vetrati piani”, costituiti da una struttura che contiene l’isolante termico, la piastra assorbente ed il vetro di copertura. Tale conformazione, nella maggior parte dei casi, ha dimensioni di 1 metro per 2 ed uno spessore di alcuni centimetri (da 5 a 10). According to the known art, a solar collector is a device for collecting thermal energy from the Sun and transferring it to a fluid to raise its temperature. The most common type of solar collectors is represented by "flat glazed collectors", consisting of a structure that contains the thermal insulation, the absorbent plate and the cover glass. This conformation, in most cases, has dimensions of 1 meter by 2 and a thickness of a few centimeters (from 5 to 10).

I pannelli solari termici devono essere installati in posizioni tali da catturare l’energia radiante del Sole nel modo migliore, senza ombre o altri ostacoli. Un altro fattore importante per ottenere i migliori risultati nella cattura dell’energia solare è dato dall’orientamento dei pannelli (che deve essere il più possibile allineato con il Sud geografico) e l’inclinazione sull’orizzonte, che invece potrebbe essere scelta in base al tipo di utilizzo che si desidera fare dell’energia termica raccolta. The thermal solar panels must be installed in such positions as to capture the radiant energy of the Sun in the best way, without shadows or other obstacles. Another important factor for obtaining the best results in capturing solar energy is given by the orientation of the panels (which must be aligned as much as possible with the geographic South) and the inclination on the horizon, which could instead be chosen based on the type of use you want to make of the collected thermal energy.

Un tipo di installazione molto diffuso è l’installazione dei pannelli su tetti piani o su terrazzi. In questi casi è necessario collocare i pannelli solari su telai, in modo da realizzare l’opportuna inclinazione dei pannelli. La struttura di sostegno, oltre ad essere costosa, è generalmente molto invasiva dal punto di vista estetico, essendo i pannelli tipicamente alti circa 2 metri. L’altezza dei pannelli, rispetto alla superficie di appoggio, in genere impone anche la progettazione di telai molto robusti, e sistemi di fissaggio adeguati, per resistere alla forza del vento. Obiettivo del presente ritrovato, è di superare completamente i problemi sopra descritti, realizzando impianti solari su superficie piana dal minimo impatto sia architettonico sia strutturale, dai costi molto contenuti e con un’installazione estremamente semplice e rapida. A very common type of installation is the installation of panels on flat roofs or terraces. In these cases it is necessary to place the solar panels on frames, in order to achieve the appropriate inclination of the panels. The support structure, in addition to being expensive, is generally very invasive from an aesthetic point of view, as the panels are typically about 2 meters high. The height of the panels, with respect to the support surface, generally also requires the design of very robust frames, and suitable fastening systems, to withstand the force of the wind. The objective of this invention is to completely overcome the problems described above, creating solar systems on a flat surface with minimal architectural and structural impact, with very low costs and extremely simple and quick installation.

II ritrovato si basa sull’utilizzo di collettori solari di forma allungata, con due delle tre dimensioni molto ridotte. Tipicamente il collettore solare assume una forma come da figura 2. The finding is based on the use of elongated solar collectors, with two of the three very small dimensions. Typically the solar collector takes a shape as shown in figure 2.

I collegamenti idraulici possono essere entrambi da un lato oppure l’entrata da un lato e l’uscita dal lato opposto. The hydraulic connections can be both on one side or the inlet on one side and the outlet on the opposite side.

La struttura di sostegno (fig. 1) è realizzata con una coppia di profili sagomati ad “U” (2), che potrebbero essere costruiti in lamiera piegata o altro materiale adatto. Un tipo di materiale economico ed adatto all’utilizzo all’aperto è la lamiera di alluminio prevemiciata, di spessore adeguato per garantire la necessaria rigidità strutturale. Su un lato verticale delle “U” vengono realizzate delle aperture di forma pressa poco rettangolare, adatte ad accogliere con un certo gioco le estremità dei collettori di tipo allungato (1). The support structure (fig. 1) is made with a pair of “U” shaped profiles (2), which could be made of folded sheet metal or other suitable material. An inexpensive type of material suitable for outdoor use is pre-coated aluminum sheet, of adequate thickness to ensure the necessary structural rigidity. On one vertical side of the "U" openings are made with a slightly rectangular press shape, suitable for accommodating the ends of the elongated manifolds (1) with a certain play.

Dette aperture vengono realizzate preferibilmente con un passo costante, calcolato in modo da rendere minimo l’ombreggiamento tra un collettore e quello successivo, in tutte le situazioni stagionali. Anche la forma dell’apertura viene disegnata in modo da ottenere l’inclinazione desiderata del collettore di forma allungata, inclinazione scelta in funzione di vari fattori, tra cui la latitudine della località di installazione e l’utilizzo prevalente dell’impianto solare. All’estremità opposta del collettore viene collocata la seconda struttura ad “U” (2) simmetrica alla prima, per accogliere l’altra estremità del collettore. Dopo aver collocato nella posizione corretta il collettore di forma allungata, una guarnizione con sagoma opportuna (4) viene inserita tra la superficie del collettore e il bordo del foro. Questa guarnizione è sagomata in modo da essere collocata in posizione con sicurezza, realizzare una certa pressione sul collettore in modo da mantenerlo in posizione e garantire una buona impermeabilità alla pioggia tra l’esterno e l’interno del profilo ad “U”. These openings are preferably made with a constant pitch, calculated in such a way as to minimize the shading between one collector and the next, in all seasonal situations. The shape of the opening is also designed in such a way as to obtain the desired inclination of the elongated collector, an inclination chosen according to various factors, including the latitude of the installation location and the prevalent use of the solar system. The second "U" structure (2) symmetrical to the first is placed at the opposite end of the collector, to accommodate the other end of the collector. After placing the elongated manifold in the correct position, a gasket with a suitable shape (4) is inserted between the surface of the manifold and the edge of the hole. This gasket is shaped so as to be placed in position with safety, to put a certain pressure on the manifold in order to keep it in position and to ensure a good impermeability to rain between the outside and the inside of the "U" profile.

L’interno del profilo ad “U” (5) è abbastanza grande da accogliere le tubazioni di collegamento tra i vari collettori di forma allungata ed eventuali altre tubazioni di servizio, compresi i relativi isolamenti termici. Un coperchio sagomato (3), anch’esso preferibilmente realizzato in lamiera piegata, viene applicato sul profilo ad “U” e fissato in loco in un modo adatto, garantendo in questo modo la protezione dalla pioggia, dagli UV del Sole e da altri fattori esterni sia le tubazioni sia quant’altro sia necessario installare sui collettori a corredo (ad esempio le sonde di temperatura). Altre chiusure possono essere applicate, se necessario, alle estremità dei supporti. The inside of the "U" profile (5) is large enough to accommodate the connecting pipes between the various elongated collectors and any other service pipes, including the related thermal insulation. A shaped cover (3), also preferably made of folded sheet metal, is applied to the "U" profile and fixed on site in a suitable way, thus guaranteeing protection from rain, UV rays and other factors both the pipes and anything else that needs to be installed on the supplied manifolds (for example the temperature probes). Other closures can be applied, if necessary, to the ends of the supports.

Un’altra possibilità fornita dal dispositivo in oggetto è la realizzazione di un supporto ad “U” con le aperture rettangolari su entrambi i lati (fig. 3 - pos. 6). In questo modo più file di collettori possono essere installate senza soluzione di continuità per realizzare grandi superfici, o per altre motivazioni architettoniche. Another possibility provided by the device in question is the creation of a "U" support with rectangular openings on both sides (fig. 3 - pos. 6). In this way, multiple rows of collectors can be installed seamlessly to create large surfaces, or for other architectural reasons.

I punti individuati come maggiormente qualificanti e per i quali la trovata oggetto del presente brevetto di utilità introduce sostanziali miglioramenti si possono schematizzare come segue (il confronto viene fatto rispetto ai tradizionali sistemi di installazione di collettori solari su tetto piano, con l’utilizzo di telai): The points identified as most qualifying and for which the invention object of this utility patent introduces substantial improvements can be schematized as follows (the comparison is made with respect to traditional systems for installing solar collectors on a flat roof, with the use of frames ):

• Costo estremamente basso • Extremely low cost

• Semplicità e rapidità di installazione (l’installazione viene eseguita tutta senza l’utilizzo di attrezzi) • Simplicity and speed of installation (installation is performed entirely without the use of tools)

• Possibilità di scegliere liberamente, senza costi aggiuntivi, qualunque inclinazione per i pannelli solari. • Possibility to freely choose, at no additional cost, any inclination for the solar panels.

• Impatto estetico minimo, in quanto tutto rimpianto rimane compreso in un’altezza di circa 300 mm, contro i 1500 mm di un’installazione tipica. Questo aspetto potrebbe essere maggiormente valorizzato nei contesti in cui la valenza estetica è preponderante, cioè dove ci sono stretti vincoli paesaggistici per le abitazioni. • Minimal aesthetic impact, as everything regretted remains within a height of about 300 mm, compared to 1500 mm for a typical installation. This aspect could be enhanced more in contexts where the aesthetic value is preponderant, that is, where there are strict landscape constraints for homes.

• Semplicità di fissaggio dell’installazione, dovuta alla necessità di considerare una resistenza al vento decisamente ridotta. In alcuni casi potrebbe essere sufficiente appesantire la struttura riempiendo parzialmente i profili ad “U” di materiale incoerente pesante (ad es. sabbia). • Simplicity of fixing the installation, due to the need to consider a decidedly reduced wind resistance. In some cases it may be sufficient to weigh down the structure by partially filling the “U” profiles with heavy incoherent material (eg sand).

• Possibilità di progettare installazioni architettonicamente innovative, come coperture a frangisole, sia orizzontali, sia verticali o addirittura curve. • Possibility of designing architecturally innovative installations, such as sunshade roofs, both horizontal, vertical or even curved.

Semplificazione nell’installazione delle tubazioni di collegamento all’impianto, in quanto in gran parte inserite nella struttura ad “U” che funge anche da canalina di contenimento. Simplification in the installation of the connection pipes to the system, as they are largely inserted into the "U" structure which also acts as a containment duct.

• Leggerezza e robustezza: essendo le strutture ad “U” preferibilmente in lamiera di spessore contenuto, sono leggere e facili da movimentare • Lightness and sturdiness: since the U-shaped structures are preferably made of thin sheet metal, they are light and easy to handle

• Modularità: la lunghezza del supporto può venire scelta praticamente senza limitazioni, tranne quelle legate alle difficoltà di movimentazione. Per aumentare la lunghezza dell’impianto è possibile collegare più profili assieme. La larghezza dell’impianto dipende dalle dimensioni dei collettori, e dal punto di vista dell’installazione è priva di vincoli. • Modularity: the length of the support can be chosen practically without limitations, except those related to handling difficulties. To increase the length of the system, it is possible to connect multiple profiles together. The width of the system depends on the size of the collectors, and from the point of view of the installation it is free of constraints.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di fissaggio per installazione di collettori solari su tetto piano o “a frangisole”, costituito essenzialmente da (vedi fig. 1): - due strutture sagomate sostanzialmente ad “U” (1) aperte in alto, con una serie di aperture press’a poco rettangolari sui due lati verticali, realizzate con un passo prestabilito, disposte in modo simmetrico, atte ad accogliere le estremità di collettori solari di forma allungata (1), essendo queste aperture sagomate in modo da fornire ai collettori rinclinazione prefissata rispetto al piano orizzontale. - Una serie di spezzoni (4) di profilo di gomma o altro materiale elastico, adatto a sigillare i due lati superiori delle aperture rispetto ai corrispondenti lati del collettore di forma allungata ivi inserito, in modo da evitare l’entrata della pioggia un coperchio (3) per chiudere superiormente la struttura ad “U” eventuali altri coperchietti per chiudere le estremità del profilo ad “U”. 2 dispositivo di installazione di collettori solari su tetto piano secondo la rivendicazione 1 , nel quale le strutture di sostegno dei collettori di forma allungata non sono sagomate ad “U”, ma hanno una sagoma qualunque, in funzione di altre esigenze funzionali o estetiche, purché siano realizzate con aperture sulle due pareti simmetriche realizzate con un passo prestabilito, atte ad accogliere le estremità di collettori solari di forma allungata (1), essendo queste aperture sagomate in modo da fornire ai collettori Γ inclinazione prefissata rispetto al piano orizzontale. 3 dispositivo di installazione di collettori solari di forma allungata secondo la rivendicazione 1 e 2, per cui è prevista l’installazione su un piano verticale o su un piano con qualunque inclinazione rispetto al piano orizzontale, per realizzare installazioni a parete, installazioni architettoniche o sistemi di filtrazione della luce solare. dispositivo di installazione di collettori solari di forma allungata secondo la rivendicazione 1 e 2, in cui le strutture di sostegno dei collettori di forma allungata non sono a sviluppo rettilineo, bensì sono sagomate in modo tale da permettere di realizzare sagomature curve alPinsieme. Dispositivo di installazione di collettori solari di forma allungata, secondo le rivendicazione 1 , 2, 3 e 4, in cui uno o più montanti intermedi hanno una doppia serie di aperture, in modo da realizzare più rampe adiacenti di collettori solari, come indicato schematicamente in figura 3 Dispositivo di installazione di collettori solari di forma allungata, secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il materiale con cui è realizzato può essere qualunque materiale, purché abbia le caratteristiche fìsico - meccaniche adatte (ad esempio lamiera di metallo, estruso metallico, estruso in materiale plastico, materiale composito, legno ecc..) Sistema di fissaggio per installazione di collettori solari di forma allungata, secondo le rivendicazioni precedenti, in cui gli elementi di fissaggio dei collettori di forma allungata siano essi stessi elementi portanti per la struttura su cui è applicato l’impianto. Sistema di fissaggio per installazione di collettori solari di forma allungata, secondo le rivendicazioni precedenti, in cui i collettori di forma allungata hanno una sezione diversa da quella sostanzialmente rettangolare (ad esempio collettori di forma allungata con sezione circolare).CLAIMS 1. Fixing system for installing solar collectors on a flat or "sunscreen" roof, essentially consisting of (see fig. 1): - two substantially "U" shaped structures (1) open at the top, with a series of almost rectangular openings on the two vertical sides, made with a predetermined pitch, arranged symmetrically, suitable for accommodating the ends of solar collectors of elongated shape (1), these openings being shaped so as to provide the manifolds with a predetermined inclination with respect to the horizontal plane. - A series of sections (4) of rubber profile or other elastic material, suitable for sealing the two upper sides of the openings with respect to the corresponding sides of the elongated collector inserted therein, in order to avoid the entry of rain a lid (3) to close the "U" structure at the top any other covers to close the ends of the “U” profile. 2 device for installing solar collectors on a flat roof according to claim 1, in which the supporting structures of the elongated collectors are not "U" shaped, but have any shape, depending on other functional or aesthetic requirements, provided that are made with openings on the two symmetrical walls made with a predetermined pitch, suitable for accommodating the ends of elongated solar collectors (1), these openings being shaped so as to provide the collectors Γ predetermined inclination with respect to the horizontal plane. 3 device for installing elongated solar collectors according to claims 1 and 2, for which installation on a vertical plane or on a plane with any inclination with respect to the horizontal plane is envisaged, to make wall installations, architectural installations or systems of sunlight filtration. device for installing elongated solar collectors according to claims 1 and 2, in which the supporting structures of the elongated collectors are not straight, but are shaped in such a way as to allow the creation of curved shapes as a whole. Elongated solar collector installation device, according to claims 1, 2, 3 and 4, in which one or more intermediate uprights have a double series of openings, so as to create more adjacent ramps of solar collectors, as schematically indicated in figure 3 Elongated solar collector installation device, according to the preceding claims, in which the material with which it is made can be any material, as long as it has the suitable physical-mechanical characteristics (for example metal sheet, extruded metal, extruded plastic material , composite material, wood, etc.) Fastening system for the installation of elongated solar collectors, according to the previous claims, in which the fastening elements of the elongated collectors are themselves load-bearing elements for the structure on which the system is applied. Fixing system for the installation of elongated solar collectors, according to the preceding claims, in which the elongated collectors have a section different from the substantially rectangular one (for example elongated collectors with a circular section).