ITBO20110501A1 - Modulo fotovoltaico flessibile per montaggio su tubolari arcuati con sistema di fissaggio integrato in 3 punti - Google Patents

Description

Titolo : MODULO FOTOVOLTAICO FLESSIBILE PER MONTAGGIO SU TUBOLARI ARCUATI CON SISTEMA DI FISSAGGIO INTEGRATO IN TRE PUNTI.

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un modulo fotovoltaico flessibile, per il montaggio su tubolari arcuati con sistema di fissaggio integrato in tre punti.

Come à ̈ noto, negli ultimi tempi ha assunto sempre maggiore rilevanza lo sviluppo di tecnologie legate allo sfruttamento di energie rinnovabili, quali l'energia geotermica, l'energia eolica, l'energia idroelettrica, l'energia marina e l'energia solare.

Proprio con riferimento all'energia solare, Ã ̈ noto come essa possa essere sfruttata (in modo sostanzialmente non inquinante) per la produzione di energia elettrica, attraverso moduli e pannelli che sfruttano il fenomeno fisico detto "effetto fotovoltaico" .

Sono quindi diffuse numerose soluzioni realizzative che prevedono il ricorso a celle fotovoltaiche variamente costruite e assemblate, disposte in aree sufficientemente esposte alla luce solare, e in grado appunto di convertire l'energia termica da essa veicolata in energia elettrica, che può quindi essere raccolta in un accumulatore (per un uso successivo) e/o alimentare uno o più carichi predefiniti.

Appare quindi evidente come l'impiego di pannelli e moduli solari, o simili dispositivi, su imbarcazioni, navi e altri mezzi nautici di trasporto, risulti di assoluto interesse per privati e aziende, in quanto consenta di rendere immediatamente disponibile a tali mezzi (esposti costantemente, ovviamente, alla luce solare) energia elettrica necessaria al funzionamento del mezzo nautico, riducendo, o eliminando del tutto, la necessità di dotare l'imbarcazione di carburante o altre forme di energia, spesso costose, inquinanti, e/o non disponibili in mare aperto .

Peraltro, l'utilizzo di moduli fotovoltaici sulle imbarcazioni à ̈ assai limitato, in quanto sì scontra con problemi pratici di non facile soluzione: à ̈ infatti difficile trovare spazio, a bordo del mezzo nautico, per la collocazione dei solitamente

necessitano di poter disporre di ampie superfici alla luce solare, per poter massimizzare la produzione di energia.

Inoltre, i pannelli, e soprattutto quelli di tipo rigido, presentano usualmente un peso considerevole, rendendoli quindi del tutto inadatti alla installazione su imbarcazioni e navi, per le quali viceversa l'appesantimento della struttura si traduce in problemi tecnici e in generale à ̈ comunque sconsigliato o da evitare. Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un modulo fotovoltaico che sia indicato per l'installazione su mezzi nautici quali imbarcazioni e simili.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico che presenti elevata leggerezza.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico che possa essere efficacemente utilizzato anche in spazi ristretti, senza rinunciare ad un elevata resa.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico che assicuri un'elevata affidabilità di funzionamento.

Un altro scopo ancora del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico pratico, versatile e di semplice installazione.

Non ultimo scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico che risulti facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio.

Un altro scopo ancora del trovato à ̈ quello di realizzare un modulo fotovoltaico di costi contenuti e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un modulo fotovoltaico, comprendente almeno un pannello fotovoltaico, provvisto di almeno una cella solare orientabile verso la luce solare, con una sua prima faccia, per la ricezione della radiazione solare e la sua conversione in energia elettrica mediante effetto fotoelettrico, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di accoppiamento ad un elemento tubolare arcuato, di un mezzo nautico del tipo di una imbarcazione, di una nave, e simili, per il sostegno stabile di detto almeno un pannello, scelto del tipo dei pannelli flessibili, in almeno una configurazione di impiego.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del modulo fotovoltaico secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura a della tavola indicata con D1 illustra il pannello fotovoltaico, visto dall'alto;

la figura b della tavola indicata con D1 illustra il piatto di supporto, fissata ad un elemento tubolare, in vista prospettica;

la figura c della tavola indicata con D1 Ã ̈ un particolare fortemente ingrandito del piatto di supporto, fissata ad un elemento tubolare, visto dall 'alto;

la figura a della tavola indicata con D2 Ã ̈ un primo particolare del modulo fotovoltaico secondo il trovato, fissato ad un elemento tubolare, visto dal basso;

la figura b della tavola indicata con D2 Ã ̈ un secondo particolare del modulo fotovoltaico secondo il trovato, fissato ad un elemento tubolare, in vista prospettica;

Con riferimento alle figure citate, il modulo fotovoltaico secondo il trovato comprende almeno un pannello fotovoltaico, visibile per esempio nella figura a della tavola Di, provvisto di almeno una cella solare che può essere orientata verso la luce solare, con una sua prima faccia, in modo tale da ricevere la radiazione solare e poterla così convertire in energia elettrica mediante il fenomeno fisico conosciuto come effetto fotoelettrico, secondo modalità sostanzialmente note.

L'energia elettrica così ottenuta potrà così essere immagazzinata in un accumulatore e/o utilizzata per alimentare un qualsiasi tipo di carico, senza con ciò uscire dall'ambito di protezione qui rivendicato.

Secondo il trovato, il modulo comprende mezzi di accoppiamento ad un elemento tubolare arcuato (del tipo illustrato per esempio nelle figure a e b della tavola indicata con D2) di un mezzo nautico del tipo di una imbarcazione, di una nave, e simili, per sostenere in modo stabile il pannello, scelto del tipo dei pannelli flessibili, in almeno una configurazione di impiego.

Per esempio, l'elemento tubolare arcuato potrebbe essere un passamano, un componente dell'intelaiatura dei tendalini di copertura, o altro organo presentante forma analoga a quella sopra indicata, presente su un mezzo nautico a scelta, rientrando in ogni caso nell'ambito di protezione qui rivendicato.

Appare quindi sin da ora evidente come i mezzi di accoppiamento consentano di sospendere il modulo fotovoltaico all'esterno di un qualunque mezzo nautico o in posizione sopraelevata rispetto al piano di calpestio, consentendo quindi il funzionamento del modulo stesso senza in alcun modo limitare lo spazio utile all'interno del mezzo stesso, assolvendo così il compito prefissato .

Utilmente, il modulo fotovoltaico comprende un piatto di supporto (illustrato per esempio nella figura b della tavola D1) per il pannello fotovoltaico, preferibilmente realizzato in un materiale metallico, e ancor più preferibilmente in un materiale flessibile del tipo dell'alluminio (anodizzato); lo spessore del piatto può per esempio essere pari a 1,5mm e il peso può ammontare ad 1kg.

In particolare, il piatto e il pannello presentano conformazione sostanzialmente laminare e sostanzialmente medesima sagoma (à ̈ prevista la possibilità di realizzare il piatto attraverso taglio al laser, proprio per garantire l'ottenimento di una forma sostanzialmente identica a quella del pannello) : il pannello può così essere adagiato sul piatto, da parte opposta rispetto alla prima faccia della già citata cella, e il piatto può poi essere a sua volta stabilmente assicurato al pannello secondo varie possibili modalità, una delle quali verrà dettagliatamente descritta nelle prossime pagine.

Più particolarmente, come si evince dalle figure allegate, il piatto, a sagoma sostanzialmente rettangolare, presenta una pluralità di finestre rettangolari (quattro nelle figure allegate), che adempiono ad una duplice funzione.

In primo luogo infatti, realizzando aperture lungo il piatto (costituite appunto dalle finestre), à ̈ possibile assicurare una migliore areazione del pannello (garantendone quindi un funzionamento ottimale); inoltre, grazie alle finestre, il piatto consente la visione del pannello anche da parte opposta rispetto alla faccia destinata alla radiazione solare, con ciò assolvendo anche una funzione estetica.

Secondo la soluzione realizzativa preferita, visibile nella figura a della tavola D1, il pannello (anche scelto di tipo commerciale e preferibilmente realizzato in un materiale polimerico) comprende una pluralità di celle (per esempio disposte lungo quattro file, come in figura) che presentano un materiale semiconduttore, preferibilmente del tipo del silicio cristallino, per la ricezione della radiazione e la sua conversione in energia elettrica mediante effetto fotoelettrico.

Il pannello può avere peso pari a 1,5kg e spessore pari a 1,5mm (per un pannello da 100Wp); in questo modo, il modulo secondo il trovato, comprendente il pannello e il piatto sopra descritti, presenta peso estremamente contenuto, consentendone, in modo pratico e agevole, l'applicazione su qualsiasi elemento tubolare del mezzo nautico.

La scelta di ricorrere ad un pannello e ad un piatto flessibili, come indicato nelle pagine precedenti, garantisce per questi ultimi la possibilità di incurvarsi, seguendo la geometria dell'elemento tubolare, realizzando così una configurazione di impiego, nella quale sono resi stabili mediante i mezzi di accoppiamento, come si vedrà nei prossimi paragrafi.

Vantaggiosamente, i mezzi di accoppiamento comprendono almeno una coppia di dispositivi di serraggio, che sono fissati al piatto (da parte opposta rispetto al pannello) , e che possono essere stabilmente ancorati ad un rispettivo spezzone dell'elemento tubolare.

In particolare, ciascun dispositivo di serraggio, illustrato nella figura a e, ancor più in dettaglio, nella figura b della tavola D2, comprende una valva sagomata (realizzata per esempio in un materiale polimerico ad alta resistenza) , fissata al piatto e che presenta da parte opposta un alveo longitudinale, per l'alloggiamento del rispettivo spezzone dell'elemento tubolare.

L'alveo à ̈ richiuso da una controvalva sostanzialmente laminare (anch'essa per esempio realizzata in materiale polimerico) , che può essere fissata alla valva (per esempio mediante quattro bulloni passanti con rispettivi controdadi) per garantire il desiderato serraggio stabile dello spezzone, che risulta così immorsato fra la valva e la controvalva.

Come si evince dalla figura c della tavola D1, da parte opposta rispetto all'alveo, la valva può essere accoppiata ad una contropiastra (per esempio realizzata in acciaio) , con rispettivi controdadi, contenuta in un apposito smanco realizzato lungo il piatto, in modo tale che quest'ultimo si presenti liscio e senza sporgenze, per una perfetta aderenza del pannello fotovoltaico .

Più particolarmente, nella soluzione realizzativa visibile nella figura b della tavola D1, i mezzi di accoppiamento comprendono tre dispositivi di serraggio, del tipo sopra descritto, fissati al piatto in configurazione di reciproco allineamento lungo una sua direttrice longitudinale mediana: il piatto risulta così bloccato fra le contropiastre e la superficie superiore delle valve.

Utilmente, il modulo fotovoltaico comprende un apparato di fissaggio del piatto al pannello.

Più particolarmente, tale apparato di fissaggio comprende una coppia di alette perimetrali ripiegate (per esempio lunghe circa 20mm) , ciascuna delle quali si sviluppa lungo un rispettivo lato corto del piatto (come si vede nella figura b della tavola Di), in modo tale da costituire un riferimento e un riscontro stabile per il pannello.

Inoltre, l'apparato di controllo comprende almeno una coppia di inserti a vite (in resina o materiale polimerico) , che possono inseriti lungo i lati lunghi del piatto e del panello, per accoppiarli reciprocamente in modo stabile.

L'impiego del modulo fotovoltaico secondo il trovato à ̈ il seguente.

Per realizzare l'accoppiamento fra il modulo fotovoltaico, comprendente il pannello e il rispettivo piatto di supporto, Ã ̈ possibile ricorrere ai dispositivi di serraggio, serrando tre rispettivi spezzoni dell'elemento tubolare prescelto tra le corrispondenti valve e controvalve (stabilmente assicurate l'una all'altra grazie ai bulloni).

Il pannello, che si flette assieme al piatto per seguire la curvatura dell’elemento tubolare arcuato, può essere reso stabile, nella disposizione acquisita, proprio grazie alla curvatura assunta e all'accoppiamento con l'elemento tubolare in differenti punti (per esempio, per un pannello di 1000mm può essere sufficiente una freccia di curvatura di 50mm).

Si osserva quindi come in configurazione di impiego, il modulo fotovoltaico sia mantenuto sospeso (grazie al sostegno offerto dall'elemento tubolare) ad una quota verticale prefissata, ed eventualmente anche all'esterno del mezzo nautico, senza quindi essere di alcun intralcio per gli occupanti, e senza limitarne lo spazio a disposizione .

Appare inoltre evidente come la procedura da seguire per utilizzare il modulo sia assolutamente semplice e agevole, e consenta di modificare la posizione di impiego per inseguire gli spostamenti del sole (muovendo lungo l'elemento tubolare il piatto e/o ruotandolo attorno all'elemento stesso, o eventualmente smontandolo e rimontandolo su un altro) .

E' inoltre opportuno rilevare come la scelta di ricorrere ad un pannello flessibile in materiale polimerico consenta di ottenere un modulo di dimensioni e peso contenuti, molto inferiori rispetto ai pannelli tradizionali rigidi con cornice in alluminio e anche rispetto ai pannelli semirigidi con lamina metallica interna, rendendolo quindi adatto al suo accoppiamento con l'elemento tubolare. Al contenimento del peso complessivo, contribuisce la scelta di supportare il pannello con un piatto in alluminio, che assume la rigidità necessaria al sostegno stabile del pannello dopo il fissaggio all'elemento tubolare. Si evince quindi come il modulo secondo il trovato risulti estremamente leggero e dimensionalmente esiguo (soprattutto rispetto ai pannelli fotovoltaici di tipo noto, solitamente rigidi), risultando quindi particolarmente indicato per l'impiego su mezzi nautici, anche presentanti spazi e ingombri disponibili contenuti.

Si à ̈ in pratica constatato come il modulo fotovoltaico secondo il trovato, assolva pienamente il compito prefissato, in quanto, il ricorso a mezzi di accoppiamento ad un elemento tubolare arcuato di un mezzo nautico, per il sostegno stabile del pannello flessibile, di cui à ̈ dotato il modulo, rende quest'ultimo assolutamente indicato per l'installazione su mezzi nautici quali imbarcazioni e simili.

Il trovato, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Modulo fotovoltaico, comprendente almeno un pannello fotovoltaico, provvisto di almeno una cella solare orientabile verso la luce solare, con una sua prima faccia, per la ricezione della radiazione solare e la sua conversione in energia elettrica mediante effetto fotoelettrico, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di accoppiamento ad un elemento tubolare arcuato, di un mezzo nautico del tipo di una imbarcazione, di una nave, e simili, per il sostegno stabile di detto almeno un pannello, scelto del tipo dei pannelli flessibili, in almeno una configurazione di impiego.
2. 2. Modulo fotovoltaico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un piatto di supporto per detto pannello fotovoltaico, preferibilmente realizzato in un materiale metallico, e ancor più preferibilmente in un materiale flessibile del tipo dell'alluminio, detto piatto e detto pannello presentando conformazione sostanzialmente laminare e sostanzialmente medesima sagoma, detto pannello essendo adagiato su detto piatto, da parte opposta rispetto a detta prima faccia di detta almeno una cella .
3. 3. Modulo fotovoltaico, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto piatto, a sagoma sostanzialmente rettangolare, presenta una pluralità di finestre rettangolari, per una ottimale areazione di detto pannello e per consentire la sua visione anche da parte opposta rispetto a detta faccia.
4. 4. Modulo fotovoltaico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto pannello, preferibilmente realizzato in materiale polimerico, comprende una pluralità di celle presentanti un materiale semiconduttore, preferibilmente del tipo di silicio cristallino, per la ricezione della radiazione e la sua conversione in energia elettrica mediante effetto fotoelettrico.
5. 5. Modulo fotovoltaico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accoppiamento comprendono almeno una coppia di dispositivi di serraggio, fissati a detto piatto da parte opposta rispetto a detto pannello, ciascuno di detti dispositivi essendo stabilmente ancorabile ad un rispettivo spezzone dell'elemento tubolare.
6. 6. Modulo fotovoltaico, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti dispositivi di serraggio comprende una valva sagomata, fissata a detto piatto e presentante da parte opposta un alveo longitudinale, per l'alloggiamento del rispettivo spezzone dell'elemento tubolare, detto alveo essendo richiuso da una controvalva, fissabile a detta valva per il serraggio stabile dello spezzone.
7. 7. Modulo fotovoltaico, secondo le rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accoppiamento comprendono tre di detti dispositivi di serraggio, fissati a detto piatto in configurazione di reciproco allineamento lungo una sua direttrice longitudinale mediana.
8. 8. Modulo fotovoltaico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato di fissaggio di detto piatto a detto pannello.
9. 9. Modulo fotovoltaico, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto apparato di fissaggio comprende una coppia di alette perimetrali ripiegate, sviluppantisi lungo i lati corti di detto piatto, per il riferimento e il riscontro stabile di detto pannello, detto apparato di fissaggio comprendendo almeno una coppia di inserti a vite, inseribili lungo i lati lunghi di detto piatto e di detto panello, per il loro accoppiamento stabile.