ITMI20101484A1 - Elemento di connessione per strutture di supporto per pannelli solarie struttura comprendente piu' elementi ed una serie di tubi o barre colleganti piu' elementi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un elemento di connessione per strutture di supporto per pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici.

Nel campo della tecnologia dei pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici, i pannelli devono essere posati sul suolo in maniera stabile, con un’inclinazione ottimale, in genere intorno ai 30° rispetto al suolo alle medie latitudini.

In genere i pannelli sono sistemati in file parallele, poste fra loro a distanza tale da ottimizzare l’esposizione del pannello evitando il reciproco ombreggiamento tra le file, almeno nelle ore di insolazione maggiore, e lo sfruttamento dell’estensione di terreno disponibile. Per ottenere questo, essi sono generalmente fissati a strutture metalliche che devono essere preventivamente assemblate sul posto, data le loro dimensioni, dato che un impianto fotovoltaico richiede grandi estensioni, se rapportate alla potenza che può essere generata. Le strutture metalliche note richiedono tempi lunghi di montaggio, sono piuttosto pesanti e richiedono una notevole varietà di componenti, inclusa una notevole quantità di bulloni o dispositivi simili per effettuare le connessioni. Pertanto, sarebbe desiderabile sviluppare sistemi di supporto per pannelli solari che permettano la riduzione e la semplificazione delle operazioni di montaggio, l’uso di un minor numero e di una minore varietà di componenti, oltre alla possibilità di creare strutture di varie dimensioni senza dover variare i componenti.

Inoltre, l’ancoraggio della struttura non risulta sempre agevole e sarebbe pertanto desiderabile poter creare una struttura molto estesa che richieda un numero di punti di ancoraggio ridotto rispetto alla estensione deirimpianto, senza tuttavia aumentarne la complessità strutturale e di montaggio.

I problemi sopra delineati sono ora stati risolti da un elemento di connessione per strutture di supporto per pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici, caratterizzato dal fatto di comprendere una base, comprendente una faccia di connessione su cui si aprono due sedi atte ad accogliere tubi o barre sovrapposti, disposti lungo direzioni diverse, preferibilmente sostanzialmente ortogonali fra loro, ed un sostegno, atto ad essere connesso a detta base in maniera smontabile in modo da bloccare Γ accesso a detta faccia di connessione, ed avente una superficie di appoggio per un pannello solare.

La base presenta preferibilmente una faccia di appoggio, preferibilmente opposta a detta faccia di connessione, atta ad essere posata sul suolo, intendendo indicata con tale termine qualsiasi superficie su cui possa avvenire la posa della struttura, per esempio anche un tetto piano, una pavimentazione o altro.

La base ed il sostegno possono essere connessi in modo noto, per esempio mediante connessione a vite; più preferibilmente, la connessione può essere a baionetta.

La superficie di appoggio può avere inclinazione corrispondente a quella che il pannello dovrà avere rispetto al suolo. In corrispondenza della superficie di appoggio, sono preferibilmente previsti mezzi per il fissaggio del pannello al sostegno.

Secondo un aspetto dell’ invenzione, la faccia di connessione della base è sostanzialmente parallela alla superficie su cui può essere appoggiata la faccia di appoggio.

L’invenzione riguarda anche una base ed un sostegno come sopra specificati ed una struttura di supporto per pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici, comprendente una pluralità di elementi di connessione come sopra specificati ed una pluralità di tubi o barre colleganti tali elementi di connessione.

Nella struttura sono preferibilmente presenti elementi di connessione di tipo diverso, preferibilmente di due tipi, un primo tipo con sostegno destinato a sostenere il pannello nel bordo posizionato inferiormente, un secondo tipo con sostegno destinato a sostenere il pannello nel bordo posizionato superiormente. Preferibilmente, nel caso del primo tipo, il sostegno è dotato, in corrispondenza della superficie di appoggio, di un risalto atto ad impedire lo scivolamento di un pannello appoggiato. Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, la base è uguale nei due tipi di elemento, il solo sostegno essendo differente, più alto nel caso del secondo tipo, cioè con maggiore distanza tra mezzi di connessione alla faccia di connessione della base, e più basso nel primo tipo.

Tanto i sostegni che la base hanno preferibilmente una forma pressoché troncoconica, tali che ad elemento montato le pareti laterali della base e del sostegno siano sostanzialmente allineate, in modo che anche Telemento stesso abbia una forma pressoché troncoconica, tenendo presente il non parallelismo delle basi. Altre forme possono comunque essere ideate facilmente. L’invenzione verrà ora illustrata, a titolo esemplificativo, una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, dell’ invenzione, mediante l’ausilio delle figure allegate, di cui:

la figura 1 è una rappresentazione schematica in prospettiva di una base secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una rappresentazione schematica in pianta della base di figura 1 ;

la figura 3 è una rappresentazione schematica dal basso della base di figura 1 ;

le figure 4 e 5 sono rappresentazioni schematiche in prospettiva di un sostegno secondo la presente invenzione per un elemento del primo e del secondo tipo rispettivamente, come sopra descritto;

le figure 6 e 7 sono rappresentazioni schematiche rispettivamente di un elemento del primo ed uno del secondo tipo assemblati (per semplicità senza i tubi della struttura di supporto); la figura 8 è una rappresentazione schematica in prospettiva di una struttura di supporto per pannelli fotovoltaici secondo la presente invenzione parzialmente assemblata e con alcuni pannelli posizionati; la figura 9 è una rappresentazione schematica in prospettiva di un particolare di una struttura come sopra specificato, in cui viene esemplificato come possa essere realizzato il fissaggio tra elemento di connessione e pannello, secondo una possibile forma di realizzazione dell 'invenzione;

la figura 10 è una rappresentazione schematica in sezione di un sostegno per elemento secondo la presente invenzione;

le figure 11 e 13 sono rappresentazioni schematiche in prospettiva di una struttura di supporto per pannelli fotovoltaici secondo un aspetto della presente invenzione differente da quello di figura 8 parzialmente assemblata e con alcuni pannelli posizionati; la figura 12 è una rappresentazione schematica in prospettiva di un elemento del primo tipo secondo un diverso aspetto dell 'invenzione.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, la base 1, che può avere una forma sostanzialmente troncoconica, comprende una faccia di connessione 2 sulla quale si aprono le sedi 3 e 4 atte ad accogliere due tubi o barre, come visibile in figura 8 sovrapposti e disposti lungo direzioni sostanzialmente ortogonali fra loro. Secondo l’aspetto realizzativo rappresentato è evidente che le sedi sono parzialmente compenetranti ed avranno profondità differenti rispetto alla faccia di connessione.

Opposta alla faccia di connessione, la base mostra una faccia di appoggio 5, destinata ad essere appoggiata sul suolo. Secondo un aspetto preferito, la base può essere realizzata cava, preferibilmente aperta, più preferibilmente aperta dalla parte della faccia di appoggio, come mostrato nelle figure. In tal modo potrà facilmente essere realizzata per stampaggio, più preferibilmente stampaggio ad iniezione e non saranno favoriti ristagni di acqua piovana, detriti o altro. Anche i sostegni saranno preferibilmente realizzati per stampaggio ad iniezione, come la base, di materiale plastico opportuno, per esempio HDPE; il materiale può anche essere costituito da materiale riciclato o comprenderne.

Con la forma realizzativa descritta sopra, la faccia di appoggio sarà costituita dalla superficie del bordo inferiore 6 della parete laterale 7 e, opzionalmente da altre parti realizzate in modo da individuare il piano destinato ad essere disposto sul suolo. Per esempio una parte centrale 8, che si apre nella faccia di connessione come una cavità cilindrica o conica, mentre dalla parte della faccia di appoggio si presenta come una protuberanza che si estende all’ interno della base e che può terminare con una parete piana 9, preferibilmente in corrispondenza di detto piano di appoggio sul suolo. Secondo un aspetto preferito dell’ invenzione, la base potrà essere ancorata al suolo, cosa che può avvenire in modo noto, per esempio mediante viti e tasselli. L’ancoraggio può, se desiderato, avvenire sulla parete piana 9.

Come detto, la base è destinata ad essere connessa con un sostegno. Secondo un aspetto preferito, la base ed il sostegno sono dotati di un sistema di innesto a baionetta. A tal scopo, in corrispondenza della faccia di connessione, più preferibilmente in corrispondenza del bordo 11 di essa, sarà previsto un apposito profilo 10 destinato a cooperare con un corrispondente profilo 12, 12’ previsto sul sostegno, come visibile nelle figure 4 e 5 in cui sono rappresentati i sostegni per i due tipi di elemento. Per quanto riguarda la connessione con la base, i mezzi di connessione possono essere del tutto analoghi nei due casi, essendo preferibilmente la base di un solo tipo. Il profilo può interessare una parte del bordo della base, ed essere diviso in più porzioni separate, ed analogamente può avvenire per il profilo corrispondente appartenente ai sostegni. La parte 13 di bordo non interessata dal profilo può servire per posizionare il profilo corrispondente appartenente al sostegno; una successiva rotazione del sostegno rispetto alla base, nel caso rappresentato di circa un quarto di giro essendo quattro le porzioni con il profilo, le quali interessano un quarto del bordo, permetterà il reciproco impegno dei profili realizzando Γ accoppiamento nel modo rappresentato nelle figure 6 e 7 che rappresentano un elemento del primo 15 ed uno del secondo tipo 16 rispettivamente. Nel caso esemplificato, le porzioni sono disposte in maniera simmetrica (simmetria centrale) rispetto all’asse di rotazione reciproca. Possono anche essere studiate disposizioni asimmetriche, e/o con numero di porzioni interessate dai profili diverso da quattro per imporre un preciso posizionamento reciproco di base e sostegno, per esempio con una determinazione precisa dell’ orientamento dei tubi o barre (quello posizionato superiormente e quello posizionato inferiormente) rispetto ai pannelli una volta montati. Tuttavia, in genere è sufficiente che la direzione dei tubi o barre permetta il montaggio della struttura di supporto, cosa che anche la disposizione a quattro porzioni simmetriche permette, lasciando all’utente la scelta dell’ orientamento definitivo. Gli innesti a baionetta sono di tipo noto e non necessitano di ulteriore descrizione; possono anche essere realizzate varianti a quello ora descritto, secondo le conoscenze del tecnico del ramo.

Anche i sostegni possono essere cavi, aperti inferiormente in corrispondenza della faccia dove sono previsti i mezzi di connessione con la base, anche in considerazione del metodo di produzione, I sostegni presentano una superficie di appoggio destinata all’appoggio ed al fissaggio del pannello.

La superficie di appoggio è preferibilmente inclinata in modo da conferire al pannello Γ inclinazione desiderata, secondo un particolare aspetto dell’invenzione compresa tra 25 e 35°, solitamente circa 30°, valore che ottimizza l’esposizione alle medie latitudini, secondo un altro aspetto dell’invenzione con valori più bassi, per esempio intorno a 10°. Un elemento del primo ed uno del secondo dovranno essere montati nella struttura di supporto ad una distanza tale in modo che, tenendo conto della loro differente altezza, le superfici di appoggio possano essere sostanzialmente allineate, come risulta nella figura 8. Secondo un possibile aspetto dell’invenzione, possono essere previsti quattro elementi per sostenere un pannello 14, due del primo e due del secondo tipo, ma sono anche possibili soluzioni diverse. Come visibile dalla figura 8, gli elementi saranno disposti sostanzialmente a matrice, con una serie di file collegate da una prima serie di tubi o barre 17’, posizionati sostanzialmente paralleli fra loro, ed una serie di colonne collegate da una seconda serie di tubi o barre 17”, che, preferibilmente, saranno disposti sostanzialmente paralleli fra loro ed in direzione ortogonale alla prima serie, anche se giacenti su piani diversi paralleli e sovrapposti fra loro. Come detto una coppia di tubi o barre, uno della prima ed uno della seconda serie, saranno accolti nelle apposite sedi di una base; quindi un sostegno del tipo opportuno, connesso alla base li bloccherà superiormente. La tolleranza tra sedi, sostegni e tubi o barre può essere scelta in modo opportuno, per esempio per conferire una certa rigidità alla struttura, ostacolando lo scorrimento dei tubi o barre nelle sedi. Oppure possono essere scelti altri sistemi per il bloccaggio, come riscontri sui tubi o sulle barre opportunamente posizionati. In alternativa è altresì possibile basarsi sull’ancoraggio al suolo di almeno parte delle basi, che, combinato con la connessione dei pannelli agli elementi può essere sufficiente a garantire alla struttura una stabilità adeguata. Le superfici di appoggio sono preferibilmente dotate di mezzi per consentire il fissaggio dei pannelli, preferibilmente attraverso un bordo del pannello. Secondo una forma realizzativa preferita, è presente in corrispondenza di dette superfici 21 e 21’, con riferimento alle figure 6 e 7, una scanalatura a T 22’, 22” atta a ricevere e trattenere la testa di una vite di fissaggio. Un dado avvitato sullo stelo della vite, come mostrato in figura 9, è atto a trattenere una staffa 18 di forma adeguata a trattenere il pannello per il bordo 19. Le scanalature a T, secondo un aspetto preferito dell’invenzione possono essere disposte nella direzione di massima pendenza della superficie di appoggio. In tal modo sarà possibile trattenere il pannello per il bordo disposto inferiormente 19’ e quello disposto superiormente 19”, a pannello montato, come indicato nella figura 8. Sistemi di fissaggio con vite, dado e staffa di questo tipo sono noti e di comune impiego in questo settore, e la presenza delle scanalature a T ne permette l’impiego anche con gli elementi di connessione secondo la presente invenzione. Ovviamente, la distanza tra gli elementi sarà tale da posizionare i due bordi del pannello sulla superficie di appoggio in modo da consentire il fissaggio nella maniera descritta.

Dalla figura 10 si può vedere come la scanalatura a T possa essere realizzata con i lati aperti. Due porzioni laterali 23, unite per un lato alla superficie di appoggio, indicata qui col riferimento 21, (quanto segue può valere sia per il sostegno dell’elemento di primo tipo che di secondo tipo) sono atte a trattenere la testa della vite, in particolare quando viene serrata per esempio con un dado a martello. Una porzione inferiore 24 di sezione opportuna per evitare la deformazione eccessiva, è atta ad impedire la caduta della vite 25 all 'interno del sostegno, quando la vite non è bloccata dal dado. Come si vede, tale porzione inferiore può essere separata dalle porzioni laterali. Sono comunque possibili altre soluzioni, per esempio con scanalatura a T chiusa. La forma aperta esemplificata, tuttavia, permette di realizzare il supporto mediante stampaggio, con un semplice stampo composto da due semistampi senza necessità di inserti o simili accorgimenti, non presentando sottosquadri nella direzione di apertura dei semistampi.

Se ritenuto opportuno, possono comunque essere adottati altri sistemi di fissaggio, anche scelti fra quelli di tipo noto.

L’altezza dei sostegni, oltre che determinata dall’ inclinazione da dare al pannello, lo è anche da quanto si desidera che il pannello resti sollevato dal suolo, anche al fine di preservarlo dallo sporcamento, permettere un’adeguata circolazione di aria e quindi un buon raffreddamento e/o di favorire l’accessibilità allo spazio posto inferiormente al pannello nella struttura,

Secondo un aspetto preferito, con particolare riferimento alle figure 4 e 6, il sostegno dell’elemento di primo tipo presenta, in corrispondenza della superficie di appoggio 21, un risalto, per esempio un gradino 20, atto ad impedire lo scivolamento del pannello quando appoggiato in posizione di montaggio, anche se il fissaggio non è ancora stato effettuato. Questo facilita il fissaggio, oltre a conferire una maggiore stabilità dopo il fissaggio ed un posizionamento più preciso.

In alternativa alla struttura rappresentata in figura 8, è possibile l’assemblaggio rappresentato nelle figure 11 e 13 in cui i pannelli sono fissati ai sostegni per i lati 26 destinati a rimanere inclinati. In tal caso, come visibile nelle figure, due pannelli possono essere fissati, per i rispettivi bordii reciprocamente affacciati, ad una stessa coppia di sostegni, uno del primo ed uno del secondo tipo. Nel caso di un sistema di fissaggio del tipo sopra descritto, si può fare uso di una staffa 27 modificata in modo da trattenere i bordi contrapposti di entrambi i pannelli; come rilevabile dalle figure, in particolare la figura 13, la staffa può essere conformata, secondo una possibile forma di realizzazione, sostanzialmente ad U, con due ali 28 che si proiettano verso l’esterno. Con tale soluzione, è preferibile che il bordo del pannello collocato inferiormente (come anche quello collocato superiormente) possa essere anche posizionato al di fuori della superficie di appoggio del sostegno. In tal caso è preferibile che non sia presente nemmeno sul sostegno di primo tipo il gradino 20, o che comunque non interferisca con il posizionamento del pannello, Oltre alla ovvia soluzione di prevedere sostegni per elementi del primo tipo privi di tale gradino o risalto, quindi simili ai sostegni per elementi del secondo tipo, si può fare ricorso ad elementi del primo tipo come quello di figura 12. La superficie di appoggio 2Γ” è in questo caso divisa in due porzioni di superficie, 29 e 28 con inclinazione corrispondente a quella del pannello ma con orientamento diverso. L’orientamento è preferibilmente opposto questo implica che esse sono separate da una linea 30 sostanzialmente orizzontale. Una delle porzioni di superficie può presentare il risalto o gradino 20 e l’altra esserne priva. Montando l’elemento sulla struttura con l’orientamento opportuno, o connettendo il sostegno alla base con l’orientamento opportuno, se i mezzi di connessione previsti sulla faccia di connessione della base e quelli corrispondenti sul sostegno permettono i diversi orientamenti, si può decidere se la struttura con i pannelli avrà una configurazione come in figura 8 o come in figura 13. In tal modo un solo tipo di elemento potrà essere utilizzato per diversi tipi di montaggio dello stesso formato di pannello o di pannelli di formato diverso. Le due porzioni di superficie possono avere la stessa inclinazione in valore assoluto, oppure inclinazioni diverse corrispondenti ad inclinazioni diverse del pannello, se ritenuto opportuno. È chiaro che anche i sostegni degli elementi di secondo tipo possono presentare porzioni della superficie di appoggio con inclinazioni diverse, se si vuole incrementarne la versatilità. Possono essere anche previsti elementi del primo tipo con tale caratteristica anche in assenza del gradino o risalto, o dove esso è previsto su entrambe le porzioni di superficie se 10 scopo è solo quello di poter dare al pannello diversi valori di inclinazione a scelta con solo una tipologia di componente.

Come detto, tanto la base che i sostegni possono essere cavi ed aperti in corrispondenza di una faccia. In combinazione con una forma opportuna, come ad esempio quella troncoconica rappresentata nelle figure, sarà possibile l’impilaggio dei componenti con altri componenti uguali, riducendo il volume per Γ immagazzinamento ed 11 trasporto.

Un determinato modello di elemento evidentemente consente una rilevante tolleranza sul formato dei pannelli per cui può essere impiegato, vista la possibilità di montare la struttura con le distanze fra gli elementi in base alle esigenze specifiche, fermo restando che si deve garantire un sufficiente allineamento delle superfici di appoggio e la compatibilità dei sostegni con i mezzi di fissaggio adottati per il pannello. Secondo un possibile esempio di realizzazione, il diametro massimo della base potrà essere tra i 10 ed i 30 cm, l’altezza dal suolo del bordo inferiore del pannello tra 10 e 20 cm. Quanto detto riduce la necessità di prevedere molti formati differenti.

L’esperto nel ramo sarà inoltre in grado di decidere lo spessore (per esempio tra 2 e 5 mm) in modo da permettere lo stampaggio in modo agevole, anche prevedendo rinforzi o pareti più spesse nelle posizioni opportune sul prodotto. La scelta di un materiale plastico, inoltre elimina la possibilità di accoppiamento galvanico tra struttura di sostegno e pannello, contrastando la corrosione elettrochimica, È evidente che i tubi o barre possono essere in qualsiasi materiale adatto, per esempio in metallo, e che i tubi sono preferibili per ragioni di peso; possono avere sezione rotonda, quadrata o qualunque tipo di sezione ritenuta opportuna. La forma delle sedi atte ad accoglierli sarà progettata di conseguenza.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Elemento di connessione per strutture di supporto per pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici, caratterizzato dal fatto di comprendere una base (1), comprendente una faccia di connessione (2) su cui si aprono due sedi (3, 4) atte ad accogliere tubi o barre (17’, 17”) sovrapposti, disposti lungo direzioni diverse, opzionalmente ortogonali fra loro, ed un sostegno, atto ad essere connesso a detta base in maniera smontabile in modo da bloccare Γ accesso a detta faccia di connessione, ed avente una superficie (2Γ, 21”) di appoggio per un pannello solare (14).
2. 2. Elemento secondo la rivendicazione 1, in cui la base presenta una faccia di appoggio (6), opposta a detta faccia di connessione, atta ad essere posata sul suolo.
3. 3. Elemento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la connessione tra base e sostegno è a baionetta.
4. 4. Elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui in corrispondenza della superficie di appoggio sono previsti mezzi per il fissaggio del pannello al sostegno, in particolare una scanalatura a T (22’, 22”).
5. 5. Elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la faccia di connessione della base è sostanzialmente parallela alla superficie su cui può essere appoggiata la faccia di appoggio.
6. 6. Elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui tanto i sostegni che la base hanno una forma pressoché troncoconica, tali che ad elemento montato le pareti laterali della base e del sostegno siano sostanzialmente allineate, in modo che anche Γ elemento stesso abbia una forma pressoché troncoconica.
7. 7. Elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente realizzato in materiale plastico, opzionalmente per stampaggio ad iniezione.
8. 8. Elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente in cui detta base è atta ad essere ancorata al suolo.
9. 9. Base (1), comprendente una faccia di connessione (2) su cui si aprono due sedi (3, 4) atte ad accogliere tubi o barre (17’, 17”) sovrapposti, disposti lungo direzioni diverse, opzionalmente ortogonali fra loro, atta a far parte di un elemento secondo qualsiasi rivendicazione precedente.
10. 10. Sostegno atto ad essere connesso ad una base secondo la rivendicazione 9, in maniera smontabile in modo da bloccare Γ accesso a detta faccia di connessione, in modo da formare un elemento secondo qualsiasi rivendicazione da 1 a 8, ed avente una superficie (2Γ, 21”) di appoggio per un pannello solare (14).
11. 11. Sostegno secondo la rivendicazione 10, comprendente, in corrispondenza della superficie di appoggio, un risalto (20) atto ad impedire lo scivolamento di un pannello appoggiato su detta superficie.
12. 12. Sostegno secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detta superficie di appoggio presenta due porzioni di superficie (28, 29) con inclinazione diversa, opzionalmente uguale in valore ma opposta come orientamento.
13. 13. Sostegno secondo le rivendicazioni 11 e 12, in cui detto risalto è presente solo in corrispondenza di una di dette porzioni di superficie.
14. 14. Struttura di supporto per pannelli solari, in particolare pannelli fotovoltaici, comprendente una pluralità di elementi di connessione secondo qualsiasi rivendicazione da 1 a 8, ed una pluralità di tubi o barre (17’, 17”) colleganti tali elementi di connessione, ciascuno di detti tubi o barre essendo accolto nelle sedi di più basi.
15. 15. Struttura secondo la rivendicazione 14, comprendente due tipi di elementi di connessione, un primo tipo (15) con sostegno opzionalmente secondo qualsiasi rivendicazione da 11 a 13, destinato a sostenere il pannello nel bordo posizionato inferiormente (19’), un secondo tipo (16) con sostegno destinato a sostenere il pannello nel bordo posizionato superiormente (19”).
16. 16. Struttura secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui la base è uguale nei due tipi di elemento, il solo sostegno essendo differente, più alto nel caso del secondo tipo.