Invernadero fotovoltaico con eficiencia mejorada.

Un invernadero fotovoltaico (1) que comprende una estructura (2) para soportar un tejado (3) de al menos una inclinación en la que dicho tejado (3) tiene al menos una porción (3a) suya que está totalmente libre de paneles fotovoltaicos con el fin de permitir que los rayos solares incidentes radien la superficie inferior (3b) del invernadero,

y en el que la porción restante (3c) de dicho tejado (3) está provista de paneles fotovoltaicos (10), caracterizado por el hecho de que los paneles fotovoltaicos tienen una capacidad de absorción de rayos solares incidentes que aumenta desde un valor mínimo en el límite con dicha porción (3a) del tejado que está libre de paneles fotovoltaicos (10) hasta un valor máximo en la cresta (6) de dicho tejado (3).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10175234.

Solicitante: Gramma Green Asset Management S.R.L.

Inventor/es: RUBBIA,SILVIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01G9/24 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01G HORTICULTURA; CULTIVO DE LEGUMBRES, FLORES, ARROZ, FRUTOS, VID, LUPULO O ALGAS; SILVICULTURA; RIEGO (recolección de frutas, verduras, lúpulo o productos similares A01D 46/00; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; dispositivos para desmochar o pelar las cebollas o bulbos de flor A23N 15/08; crecimiento de algas unicelulares C12N 1/12; cultivo de células vegetales C12N 5/00). › A01G 9/00 Cultivo de flores, verduras o arroz en recipientes, camas o invernaderos (cultivo sin suelo A01G 31/00). › Dispositivos de calefacción, aireación, climatización o riego en los invernaderos, vidrieras o instalaciones similares.

PDF original: ES-2448290_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Invernadero fotovoltaico con eficiencia mejorada

La presente invención hace referencia a un invernadero fotovoltaico con eficiencia mejorada. Más específicamente, la invención hace referencia a un invernadero fotovoltaico que ofrece tanto un ambiente óptimo para el cultivo dentro del invernadero como un rendimiento óptimo desde un punto de vista energético.

Como es bien conocido, los invernaderos fotovoltaicos son estructuras ligeras hechas de hierro o de madera utilizadas para el cultivo agrícola o para la floricultura, cuyo tejado, generalmente construido con una única inclinación de cara al sur, está cubierto por paneles fotovoltaicos: véase por ejemplo DE 20 2007 010 836 U1.

Según el área de la tierra, dos o más módulos de invernadero pueden montarse juntos.

A diferencia de los sistemas fotovoltaicos instalados a nivel del suelo, los costes para preparar el suelo están reducidos considerablemente, puesto que los invernaderos están construidos generalmente en terreno plano y porque un substrato provisto por el agricultor a costa suya es utilizado para el cultivo.

La continua presencia de trabajadores en el lugar de trabajo, y el hecho de que el sistema fotovoltaico instalado es un sistema montado de tejado, aseguran que los costes de vigilancia sean reducidos a un mínimo.

Por lo tanto los invernaderos fotovoltaicos se están volviendo cada vez más atractivos debido a su capacidad para permitir el cultivo dentro del invernadero y al mismo tiempo proveer electricidad mediante los paneles fotovoltaicos que cubren el tejado de inclinación única del invernadero.

Puesto que los invernaderos fotovoltaicos tienen que garantizar simultáneamente la producción agrícola y la producción de electricidad del sistema fotovoltaico, los cultivos que necesiten sólo luz difusa están definitivamente entre los mejor adaptados para los invernaderos fotovoltaicos actualmente en uso.

De hecho, los invernaderos fotovoltaicos permiten el correcto equilibrio a ser conseguido entre la radiación apropiada en el invernadero en invierno y la suficiente protección contra la radiación excesiva en verano.

Los cultivos que necesitan luz directa y de alta intensidad necesitan estar dispuestos en invernaderos fotovoltaicos en los que los módulos no cubren toda la superficie del tejado del invernadero, sino más bien están dispuestos en un patrón de tabla de ajedrez, alternando con paneles totalmente transparentes de tal forma que aseguren un cierto nivel de radiación solar durante el transcurso del día.

Sustancialmente, el panel fotovoltaico, con el fin de ser altamente eficiente, debe absorber toda la radiación de luz posible, y por lo tanto no debe admitir luz dentro del invernadero. Este requisito sin embargo contrasta con el hecho de que los cultivos necesitan recibir luz.

Por lo tanto, los módulos fotovoltaicos pueden ser provistos que tengan la configuración de tabla de ajedrez descrita anteriormente dentro del mismo módulo, es decir, en vez de tener módulos fotovoltaicos dispuestos en un patrón de tabla de ajedrez alternando con paneles totalmente transparentes, dentro de cualquier módulo hay submódulos fotovoltaicos dispuestos en un patrón de tabla de ajedrez con submódulos transparentes.

Sin embargo, las soluciones dadas anteriormente, aparte de ser caras de construir e implementar, no demuestran una eficiencia adecuada ni en términos de producir electricidad ni en términos de posibles formas de cultivo que puedan realizarse dentro del invernadero.

El objetivo de la presente invención es proveer un invernadero fotovoltaico que tenga una eficiencia mejorada, tanto en términos de producir electricidad como en términos de posibles formas de cultivo dentro de dicho invernadero.

Dentro de este objetivo, un objeto de la presente invención es proveer un invernadero fotovoltaico en el que el rendimiento es mejorado como una función del ángulo de incidencia de los rayos solares.

Otro objeto de la invención es proveer un invernadero fotovoltaico en el que la disposición de los paneles fotovoltaicos esté implementada como una función del grado de brillo que se desee proveer debajo del tejado del invernadero.

Otro objeto de la invención es proveer un invernadero fotovoltaico en el que la circulación de aire en el invernadero pueda ocurrir tanto mediante convección natural como mediante convección forzada, con mayor facilidad y homogeneidad térmica y con menor pérdida de carga dinámica con el fin de garantizar un alto nivel de cultivabilidad dentro del invernadero.

Otro objeto de la presente invención es proveer un invernadero fotovoltaico que sea altamente fiable, fácil de implementar y que tenga un coste bajo.

Este objetivo, así como estos y otros objetos que resultarán aparentes de mejor modo a continuación, se consiguen mediante un invernadero fotovoltaico que comprende una estructura para soportar un tejado de al menos una inclinación, caracterizado por el hecho de que dicho tejado tiene al menos una porción suya que está totalmente libre de paneles fotovoltaicos con el fin de permitir a los rayos solares incidentes radiar la superficie inferior del invernadero, y por el hecho de que la porción restante de dicho tejado está provista de paneles fotovoltaicos que tienen una capacidad de absorción de rayos solares incidentes que aumenta desde un valor mínimo en el límite con dicha porción de tejado que está libre de paneles fotovoltaicos hasta un valor máximo en la cresta de dicho tejado.

Otras características y ventajas de la invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la descripción de un ejemplo de realización preferido pero no exclusivo del invernadero fotovoltaico según la presente invención, ilustrado mediante ejemplo no limitador en los dibujos que acompañan, en los que:

La figura 1 muestra una vista de perspectiva de un invernadero fotovoltaico según la invención;

La figura 2 muestra una vista elevada lateral esquemática del invernadero fotovoltaico según la invención;

La figura 3 muestra una vista de perspectiva de la estructura del invernadero según la presente invención en un segundo ejemplo de realización;

La figura 4 muestra una vista elevada lateral esquemática del invernadero fotovoltaico de la figura 3 con las ventanas en la posición cerrada;

La figura 5 muestra una vista elevada lateral esquemática del invernadero fotovoltaico de las figuras 3 y 4 con las ventanas en la posición abierta.

Con referencia a las figuras, el invernadero fotovoltaico según la invención, generalmente indicado por el número de referencia 1, comprende una estructura de soporte 2 que está provista de un tejado inclinado 3 adaptado para definir el invernadero. Convenientemente, el tejado 3 está inclinado por ejemplo con un ángulo de aproximadamente 45º respecto del terreno.

Obviamente este ángulo puede variarse según los requisitos.

La característica distintiva de la invención consiste en el hecho de que el tejado 3 está al menos parcialmente cubierto de paneles solares. Más precisamente una porción 3a del tejado, que está dispuesta en ángulos de incidencia de rayos solares que son sustancialmente menores o iguales a 45º, está totalmente libre de paneles fotovoltaicos con el fin de ser transparente a los rayos solares y de este modo permitir el cultivo de plantas y similares dentro del invernadero.

Sustancialmente, la porción 3a del tejado que está totalmente libre de paneles fotovoltaicos es la porción para la cual los rayos solares incidentes, a través de tal porción, consiguen irradiar completamente la superficie inferior 3b que es útil para el cultivo.

En la figura 2 el número de referencia 4 indica un rayo solar que es incidente sustancialmente a 45º respecto del suelo y que es tal como para irradiar el punto útil más lejano de la superficie 3b del invernadero, es decir, tal como para alcanzar el ángulo recto definido entre el fondo 3b del invernadero y la pared vertical 5 del invernadero.

La porción restante 3c del tejado 3 está provista de paneles fotovoltaicos 10 que tienen un grado de absorción de rayos solares que aumenta proporcional y gradualmente a medida que se aproxima a la cresta del tejado inclinado 3.

Sustancialmente, los paneles fotovoltaicos dispuestos más lejos de la cresta 6 del tejado tendrán un mayor grado de transparencia que los paneles 10 dispuestos cerca de la cresta 6 del tejado, que en su lugar tendrán un grado total de absorción de rayos solares, es decir, no permitirán que pase ningún rayo solar a través de ellos. De hecho, el paso de rayos solares en la región 3c del tejado 3 no tendría mayor utilidad en términos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un invernadero fotovoltaico (1) que comprende una estructura (2) para soportar un tejado (3) de al menos una inclinación en la que dicho tejado (3) tiene al menos una porción (3a) suya que está totalmente libre de paneles fotovoltaicos con el fin de permitir que los rayos solares incidentes radien la superficie inferior (3b) del invernadero, y en el que la porción restante (3c) de dicho tejado (3) está provista de paneles fotovoltaicos (10) , caracterizado por el hecho de que los paneles fotovoltaicos tienen una capacidad de absorción de rayos solares incidentes que aumenta desde un valor mínimo en el límite con dicha porción (3a) del tejado que está libre de paneles fotovoltaicos (10) hasta un valor máximo en la cresta (6) de dicho tejado (3) .

2. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha porción (3a) de dicho tejado que está totalmente libre de paneles fotovoltaicos es de una extensión tal que los rayos solares que inciden en dicha porción (3a) inciden en la superficie inferior (3b) de dicho invernadero de tal modo que radian totalmente dicha superficie inferior (3b) .

3. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dicho tejado (3) es un tejado con una única inclinación de 45º respecto de la superficie inferior (3b) del invernadero.

4. El invernadero fotovoltaico según una o más de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que dicho tejado (3) tiene una porción de extensión (3b) que se extiende más allá de la cresta (6) de dicho tejado, como una extensión de dicha porción (3c) que está provista de paneles fotovoltaicos (10) .

5. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación (4) , caracterizado por el hecho de que dicha porción (3d) de extensión de dicho tejado (3) está cubierta de paneles fotovoltaicos (10) que absorben toda la radiación solar incidente.

6. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha estructura de soporte (2) comprende al menos dos paredes encaradas (20, 21) de la cual una pared (21) es vertical respecto de la superficie inferior de dicho invernadero y una pared (22) está inclinada respecto de la vertical de dicha superficie inferior, dicho tejado (3) estando conectado en la cresta (6) a dicha pared inclinada (20) .

7. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha pared (20) está inclinada respecto de la vertical desde dicha superficie inferior según un ángulo que está comprendido entre 10º y 40º.

8. El invernadero fotovoltaico según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha pared vertical

(21) y dicha pared inclinada (20) están provistas de ventanas que pueden ser abiertas (22) .

9. El invernadero fotovoltaico según una o más de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que comprende medios de ventilación (23) que están adaptados para generar una convección forzada de aire dentro de dicho invernadero.


 

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