MÓDULO SOLAR FLEXIBLE CON UN CONDUCTOR ELÉCTRICO INTEGRADO EN EL MARCO.
Módulo solar flexible, sin vidrio con un marco (1) de plástico periférico y que rodea los bordes de un laminado (2) flexible,
caracterizado por el hecho de que el marco (1) consiste en un material plástico de una consistencia permanentemente elástica flexible y de que un cableado atravesante (3a) en forma de banda plana está formado dentro del cuadro, que se extiende de manera circunferencial en proximidad directa del canto interior del marco sobre una parte frontal del laminado (2) y está unido firmemente a este
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06116189.
Solicitante: PVFLEX SOLAR GMBH
BAYER MATERIALSCIENCE AG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: TRANKEWEG 9 15517 FÜRSTENWALDE ALEMANIA.
Inventor/es: EHBING,HUBERT,DR, SCHAUSEIL,FRANK, SCHLEMPER,KLAUS,DR, KALBERLAH,KLAUS.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 28 de Junio de 2006.
Fecha Concesión Europea: 29 de Septiembre de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L31/042B
Clasificación PCT:
- H01L31/042 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicas (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2359219_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Módulo solar flexible con un conductor eléctrico integrado en el marco.
Muy por encima de 90% de todos los módulos fotovoltaicos actualmente producidos consisten en "células solares" que están cubiertas por una parte con una hoja de vidrio y por otra parte con una lámina de material plástico especial o con una otra hoja de vidrio. Un embutimiento de este tipo de células solares se denomina "laminado". Estando dotado de un marco que consiste en la mayoría de los casos en un perfil de aluminio, y en una conexión eléctrica en la parte trasera, se convierte el laminado en el producto final que se puede vender, un "módulo solar". Se entiende que los módulos de este tipo no son flexibles y por lo tanto poco adecuados para su integración en el edificio por adhesión.
Un "módulo laminar" se denomina el embutimiento de células solares entre dos láminas de material plástico, en su caso también entre una lámina delantera transparente y una chapa flexible (aluminio o acero inoxidable) en la parte trasera. Módulos laminares de este tipo son limitadamente flexibles, preferiblemente son utilizados en la zona de un campamento y, a causa de la falta de seguridad contra granizada, tampoco pueden ser utilizados en el área de integración en edificios.
Un módulo laminar flexible que usa células de silicio cristalinas y es simultáneamente seguro contra granizada ha sido propuesto en la patente DE 103 56 690. En este sentido por cierto está previsto un "cableado", sin embargo incorporado en el laminado. La patente DE 100 48 034 prevé igualmente un cableado en un módulo flexible (``módulo BIPV, Building Integrated Fotovoltaic Module = módulo fotovoltaico integrado en un edificio), previsto para la integración en el tejado por adhesión. En ambos casos sin embargo no se habla de un marco y de la integración del cableado en los marcos.
En todo el mundo, los laminados "UNIsolar®" son singulares, que consisten en un embutimiento de células de silicio amorfo de capa delgada, vaheado sobre una chapa de acero inoxidable delgada, entre dos láminas de plástico. Por consiguiente son tanto flexibles como también seguros contra granizada y se fabrican especialmente para la encoladura con materiales lisos de tejado como una chapa de acero, chapa de zinc de titanio etc.
Desde hace unos años, los laminados UNIsolar® de este tipo son utilizados para la fabricación de "instalaciones BIPV" por ejemplo por la compañía THYSSEN-HOESCH y se comercializan bajo la denominación "Solartec®". Un enmarcado de los laminados no se realiza en este caso; el "rollo solar" en la mayoría de los casos de una longitud de varios metros más bien se pega sobre las hileras de tejas y sobre al menos un punto por laminado está provisto de manera relativamente laboriosa de una conexión de cable sobre la parte posterior, lo cual significa inevitablemente una apertura en la cubierta del tejado. La adhesión por parte de la fábrica de los laminados sobre la hilera de tejas de hasta 8 metros es principalmente una solución desfavorable, dado que cada hilera de tejas debe ser fabricada individualmente de una manera adecuada (en longitud y color etc.) en la fábrica del fabricante para el material de tejado. Esto no sólo es una consecuencia de la técnica de encoladura (mediante una mesa calentadora 130ºC y adhesivo termofusible EVA), sino sobre todo es debido a la técnica de conexión eléctrica de la parte posterior que no puede ser realizada en obra conforme a las reglas profesionales.
La tecnología BIPV actual, como es realizada p. ej. por las empresas HOESCH y RHEINZINK bajo adquisición adicional de laminados flexibles UNIsolar®, muestra por lo tanto algunas desventajas graves: la encoladura y conexión de cables se efectúan por parte de la fábrica y no en obra, de modo que junto al problema de transporte de perfiles largos de chapa delgada de hasta 8m existe la dificultad de producir todo el tejado "hecho a medida", en lugar de vender mercancías estándar en masa. Habitualmente se suministra el material de tejado por cierto como artículos en rollo y el perfil se fabrica luego en obra (en la longitud adecuada) (p. ej. en tecnología "Profilomat" de la empresa RHEINZINK). Lo desventajoso es además, que la interconexión eléctrica de los numerosos puntos de conexión en obra es comparativamente laboriosa. Además el riesgo de deteriorar la técnica solar sensible durante el transporte y el montaje de las hileras de tejas (p. ej. mediante la tecnología "Falzomat" de la empresa RHEINZINK) es relativamente grande.
Una parte de las desventajas previamente citadas está solucionada ya de manera más o menos satisfactoria mediante la solicitud de patente DE 100 48 034. Si se utilizase además un enmarcado flexible de los laminados en lugar de emplear una técnica autoadhesiva no enmarcada, entonces esto ofrecería unas mejoras decisivas:
Las dos patentes US 4 830 038 y US 5 008 062 parecen tomar la idea de antemano de dotar los laminados solares flexibles de un marco que ha sido fabricado de material plástico mediante RIM (reaction injection molding = moldeo por inyección y reacción). Efectivamente existen sin embargo las diferencias esenciales:
Las patentes US 6,283,542 B1 así como US-A-4 611 090 muestran otro módulo solar con un marco de material sintético. Además, de la patente EP 1 225 642 es conocido un procedimiento de espumar los módulos solares con un marco y un lado trasero de un poliuretano elastómero por detrás y alrededor. En este caso se usa preferiblemente el procedimiento de moldeo por inyección y reacción (RIM = Reaction Injection Molding). La publicación arriba citada sin embargo no describe que los módulos solares posean la característica según la invención, que son flexibles. Además se menciona expresamente que por cierto se pueden integrar "elementos de fijación" en los marcos, la integración de un cableado sin embargo no se menciona. La integración de un cableado atravesante en el marco de módulos tampoco es obvia en módulos estándar, porque no son encolados en la parte trasera o no tienen que ser posados sobre toda la superficie de una base. Más bien es habitual una caja de conexión trasera y una conexión de cables a los módulos adyacentes.
Además, según la patente EP 1 225 642 por cierto está previsto que junto al marco simultáneamente también está cubierta la parte trasera del laminado con una capa de material plástico, sin embargo no se habla de que un recubrimiento trasero del laminado pueda efectuarse de manera mucho más ventajosa estando dotado el laminado del mismo ya antes de introducirlo en el molde para el enmarcado. Este último puede consistir de esta manera también en otro material distinto... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Módulo solar flexible, sin vidrio con un marco (1) de plástico periférico y que rodea los bordes de un laminado (2) flexible, caracterizado por el hecho de que el marco (1) consiste en un material plástico de una consistencia permanentemente elástica flexible y de que un cableado atravesante (3a) en forma de banda plana está formado dentro del cuadro, que se extiende de manera circunferencial en proximidad directa del canto interior del marco sobre una parte frontal del laminado (2) y está unido firmemente a este.
2. Módulo solar flexible según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que unas hembrillas (10c) están dispuestas y formadas en el marco (1) en los extremos del cableado atravesante (3a).
3. Módulo solar flexible según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que un lado trasero del laminado (2) está cubierto por una placa (6) flexible de plástico o metal.
4. Módulo solar flexible según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la placa (6) consiste en espuma rígida de PVC.
5. Módulo solar flexible según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el lado trasero del laminado (2) está cubierto por una capa (6a) de espuma resistente a la intemperie, de poros cerrados, blanda y permanentemente elástica.
6. Módulo solar flexible según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que un espesor de la capa (6a) de espuma es más grande que el espesor del marco (1) en su lado inferior.
7. Módulo solar flexible según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la capa (6a) de espuma está dotada completamente o parcialmente de una capa (6c) autoadhesiva en la parte trasera y está provista de una lámina protectora (6d) desprendible en los puntos que son autoadhesivos.
8. Módulo fotovoltaico flexible según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que una junta circunferencial de material de estanqueidad permanentemente elástico está fijada sobre un lado trasero del marco (1).
9. Módulo fotovoltaico flexible según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que la junta es un toroide (12a) de caucho butilo con una lámina (12b) de protección desprendible.
10. Módulo fotovoltaico flexible según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por el hecho de que una garganta (12c) circunferencial para la admisión de la junta está formada en el lado inferior del marco.
11. Módulo fotovoltaico flexible según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el marco (1) recibe perforaciones de fijación que atraviesan el cableado (3a) atravesante en forma de banda en las esquinas del marco (1) en los lugares de solapamiento del cableado (3a) atravesante en forma de banda y que están protegidas contra la influencia de la intemperie así como contra el contacto eléctrico no intencionado con tornillos de fijación por hembrillas (8) de plástico.
12. Procedimiento para la fabricación de un módulo solar flexible sin vidrio con un marco (1) circunferencial de plástico y que rodea los bordes de un laminado (2) flexible, en el cual el marco (1) consiste en material plástico de una consistencia permanentemente elástica flexible y un cableado (3a) atravesante en forma de banda plana está formado dentro del mismo, que se extiende circunferencialmente en proximidad directa del borde interior del marco sobre una parte frontal del laminado (2) y está firmemente unido a este, caracterizado por el hecho de que el marco (2) está fabricado según el procedimiento RIM (reaction injection holding = moldeo por inyección y reacción), en el cual un laminado (2) flexible es introducido en un molde para la fabricación del marco después de que los cableados (3a) atravesantes en forma de banda plana circunferenciales hayan sido unidos firmemente sobre su parte frontal y dotados de hembrillas (10c) en los extremos.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la unión firme del cableado (3a) atravesante en forma de banda con el laminado (2) ocurre por remache y/o encoladura.
14. Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por el hecho de que un lado trasero del laminado (2) está cubierto por una placa (6) flexible de material plástico o de metal y por que la placa (6) está fijada sobre el laminado (2) en la parte trasera antes de la introducción en un molde para la fabricación del marco por el procedimiento RIM.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por el hecho de que el lado trasero del laminado (2) está cubierto por una capa (6a) de espuma resistente a la intemperie, de poros cerrados, blanda y permanentemente elástica y que la capa (6a) de espuma es encolada sobre el laminado (2) en la parte trasera antes de la introducción en el molde para la fabricación del marco por el procedimiento RIM.
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado por el hecho de que el marco (1) recibe perforaciones de fijación que atraviesan el cableado (3a) atravesante en forma de banda en las esquinas del marco (1) en los lugares de solapamiento del cableado (3a) atravesante en forma de banda y están protegidas contra la influencia de la intemperie así como contra el contacto eléctrico no intencionado con tornillos de fijación por hembrillas de material plástico (8) y por que las perforaciones de fijación son realizadas a través del laminado (2) y el solapamiento del cableado (3a) atravesante antes de la introducción del laminado (2) en el molde para la fabricación del marco por el procedimiento RIM y las hembrillas (8) de material plástico aislante están insertadas en las perforaciones de fijación.
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