Mayflower è un collettore solare parabolico, di potenza nominale 5 kW, che funziona per concentrazione della luce raccolta dall'area riflettente.

E' concepito per essere installato su edifici esistenti a tetto o terrazza piani, per produrre energia nella forma destinata all'uso finale, nella fattispecie calore a bassa temperatura per fornire acqua calda sanitaria, per i servizi e per l'integrazione con l'impianto di riscaldamento.

Il brevetto è RM2009A000113;

 

 

 

Il sistema Mayflower si contraddistingue per innovazioni concettuali e tecnologiche:

- Efficienza nella captazione dell'energia solare, bassa impronta al suolo, semplicità di manutenzione programmata e bassi costi di installazione e gestione.

- Tecnologia di realizzazione degli specchi, realizzati in materiale plastico flessibile

- Tecnologia per l'assorbimento della luce, realizzata con ossido metallico in matrice ceramica

- Tecnologia di tracking in Azimut e Zenit (inseguimento della posizione apparente del disco solare) realizzata con guide di luce in PMMA e motori elettrici a 12v.cc.

 

Mayflower si presenta come una corona circolare parabolica diam. 2,80 mt e target centrale.

Il sistema di estrazione del calore è ad acqua, a circolazione forzata e circuito con scambiatore di calore verso il sistema di accumulo, che prevede una riserva di 80 lt o più pro capite.

Il sistema di tracking si ferma quando il sistema di accumulo è saturo, evitando uno dei problemi titpici dei sistemi solari termici a pannelli piani.

 

Confronto di rendimento fra Mayflower e un impianto solare fotovoltaico di pari potenza installata (5 kW) in termini di energia prodotta (kWh) e mancate emissioni (M.em.) di Anidride Carbonica (CO2)

 

 

 

 

 Mancate emissioni CO2 = 0,72 kg x kWh prodotto*
L'efficienza di conversione totale di un impianto fotovoltaico (comprese le perdite di impianto) è del 10,9% quindi con un irraggiamento ottimale di 1.000 W/mq si ottengono 100,9 W/mq di potenza

L'efficienza di conversione totale di un impianto solare termico biassico (comprese le perdite di impianto) può essere stimata al 50% della potenza incidente.
Quindi per un irraggiamento ottimale di 1.000 W/mq si ottengono 500 W/mq di potenza

* - si considera l'emissione media di CO2 delle centrali elettriche a combustibili fossili

N.B. - la produttività in kWh è una stima di progetto riferita alla zona climatica di Roma.

 

Il rapporto è di circa 1:5 a favore del Mayflower, perchè fornendo l'energia nella forma dell'uso finale non risente delle perdite per rendimento termodinamico e trasporto.

Questo vantaggio minimizza tutti i fattori economici, rendendo Mayflower adatto all'utilizzo su edifici esistenti con sfavorevole rapporto fra la dimensione del lastrico solare e numero di utenti.

 

Considerando per la produzione di acqua calda sanitaria condominiale un fabbisogno di 635 kWh Termici per anno pro capite (stime del Min. Ambiente) Mayflower è in grado di coprire la necessità di 8,7 persone (circa 2 appartamenti) occupando appena 5 mq di terrazzo ed impegnandone circa 15 mq.

 

In realtà si devono considerare diversi fattori.

Gli edifici esistenti non sono stati concepiti per ricevere l'impianto di sistemi a fonti rinnovabili, ne fotovoltaici ne termici.

Nel caso del fotovoltaico però il trasporto dell'energia avviene su cavi elettrici, meno costosi da installare dei tubi come nel caso del Mayflower.

Quindi il costo finale dipenderà dall'analisi della complessità dell'installazione, caso per caso. Questo perchè i patrimonio edilizio esistente, negli ambienti urbani in particolare, è talmente vario sia come epoche di costruzione che come tecnologie di realizzazione da rendere necessario l'analisi accurata del sistema migliore per l'utilizzo delle fonti di energia rinnovabile.

 

Mayflower non viene quindi presentato come la panacea di questi problemi, ma come un nuovo strumento specializzato a disposizione di progettisti e installatori per l'integrazione delle fonti di energia rinnovabili nelle varie forme possibili.

 

Tavole esplicative

 

 

 

Il sistema è concepito per essere essenziale, facilmente producibile, di facile manutenzione.

I movimenti avvengono si cuscinetti lisci in materiale composito senza manutenzione e lubrificazione, che è richiesta su un solo punto con cadenza annuale.

Tutti i componenti, realizzati per lavorazione meccanica nel prototipo, possono essere realizzati per stampaggio mantenendo inalterati i concetti di funzionalità.

 

 

L'ottica del sistema si distingue per la corta lunghezza focale della parabola, specchi flessibili (A3), Target (B) in acciaio con doppio deposito ceramico.

La vita degli specchi è prevista in un anno o più e possono essere sostituiti rapidamente nelle normali operazione di manutenzione.

 

 

Nella vista in pianta si evidenzia la struttura di supporto degli specchi, composta dalla centina parabolica (A1), dal supporto (A4) e dallo specchio (A3).

In caso di carico sullo specchio per vento o neve questo si deforma elasticamente scaricando il carico. Per le proprietà di resilienza del materiale adottato recupera la forma primitiva al cessare del carico.

 

 

Il Target (B1) è concepito per dare un basso rapporto di concentrazione della luce, una sufficiente superficie di scambio con il fluido vettore ed è realizzato con una tecnologia di basso costo.

L'assorbimento della luce è garantito da un doppio deposito di ceramica, il primo (B4) con dispersione di ossido metallico, il secondo (B5) trasparente.

 

 

Il puntamento verso la posizione apparente del disco solare è ottenuto con quattro sensori elettroottici a guida di luce che azionano due motori elettrici 12V cc.

 

 

Schema di funzionamento del sistema di puntamento. Quando i serbatoi di accumulo sono saturi il sistema si disattiva portando Mayflower fuori puntamento, cessando così l'assorbimento di energia.

 

 

Il prototipo del Mayflower è in corso di realizzazione, sarà presentato presumibilmente alla metà di maggio 2009.