ESTRUCTURA Y CIERRE DE UN MÓDULO DE CONCENTRACIÓN FOTOVOLTAICA.

Estructura y cierre de un módulo de concentración fotovoltaica. Sector técnico de la invención La presente invención describe una estructura y cierre para un módulo de concentración fotovoltaica que permite mantener la estanqueidad en el interior del módulo sin que deje de ser desmontable, así como el método de montaje de la misma. Antecedentes de la invención La alta concentración fotovoltaica (HCPV, en sus siglas en inglés) es una tecnología incipiente que está empezando a posicionarse como una alternativa de bajo coste para la generación de electricidad. Al contrario que otras tecnologías ya probadas en instalaciones durante muchos años, la HCPV no tiene aún plantas operando durante un tiempo prolongado, por lo tanto, es fundamental presentar productos que den garantías de fiabilidad a largo plazo. La mayor parte de los módulos concentradores fotovoltaicos (CPV) en el mercado se basan en una matriz de pequeños concentradores de foco puntual. Consisten en estructuras de tipo cerrado que cuentan en su superficie externa frontal con una serie de lentes. Estas lentes focalizan la luz solar sobre los elementos activos o células. Junto a las células se sitúan componentes de adaptación electrónica: diodos de protección y cableado. El sistema óptico puede completarse, en algunos casos, con un componente óptico secundario que permite aumentar el ángulo de aceptancia del módulo. El espacio situado entre estos componentes y las lentes está relleno de aire. El módulo formado por células fotovoltaicas de alta eficiencia realizadas con uniones múltiples de elementos de los grupos III-V permite operar a ratios de concentración muy elevados (por encima de 400 soles). Mediante el uso de los elementos anteriormente descritos es posible obtener eficiencias por encima del 24%, lo que hace de esta tecnología un importante candidato a acceder a nichos de mercado fotovoltaico de alto volumen, por el hecho de permitir generar electricidad de forma más económica que otras tecnologías. Además, el potencial de mejora de esta tecnología es muy elevado, dado que se están desarrollando opciones que pueden mejorar sustancialmente los rendimientos de células y elementos ópticos. Pero los elementos anteriormente citados son muy sensibles a la humedad y el contacto con ella produce degradación acelerada que puede limitar su tiempo de vida en condiciones aceptables de funcionamiento. Aunque se incorporan sistemas de encapsulado de estos elementos, es importantísimo que el recipiente impida la entrada de humedad u otros elementos externos para evitar estos efectos. Los módulos existentes en el mercado no han resuelto de forma satisfactoria la estanqueidad necesaria. El módulo requiere una estructura que permita aislar de la intemperie los componentes citados evitando la entrada de agua, polvo u otros elementos a su interior que puedan degradar el funcionamiento del mismo. Hay que tener en cuenta que las instalaciones fotovoltaicas se garantizan por contrato por duraciones superiores a 20 años. Hasta el momento se conocen cierres con pegado de silicona, adhesivo o materiales químicos equivalentes que, una vez montado el módulo y sellado 2 ES 2 352 922 A1 2 el cierre, no permiten un desmontaje posterior, además de no lograr una estanqueidad total a lo largo del tiempo, pues acaban por degenerarse los materiales, teniendo en cuenta las condiciones de intemperie y exposición solar a las que están sometidos. El hecho de utilizar ese tipo de materiales que impiden o dificultan el desmontaje implica que tanto las labores de mantenimiento y limpieza, así como el reemplazo de lentes u otros elementos del módulo, sea prácticamente imposible. Es por ello que la invención propone un sistema que pueda solucionar todos estos problemas por tratarse de una solución sencilla, funcional (permitiendo un IP65) y completamente desmontable. Descripción de la invención Para resolver estos problemas la invención propone una estructura envolvente de aluminio realizada por estampación (también podría realizarse por otros métodos como extrusión o plegado) con cierre estanco realizado con material polímero semirrígido o equivalente, que permite el cierre sobre la estructura sin necesidad de emplear componentes químicos. Este sistema permitirá que sea desmontable, habilitando el reemplazo de la lente primaria o de cualquier otro elemento interior del módulo cuando sea preciso. El montaje del mismo es de gran sencillez lo que facilita y disminuye los costes de fabricación. Este montaje consiste, en primer lugar, en introducir el parquet de lentes primarias (matriz de lentes de fresnel individuales) en la pieza de cierre por presión o mediante el uso de adhesivo de curado rápido. Posteriormente, el conjunto de lentes y pieza de cierre se insertan en la estructura mecánicamente, quedando cerrada sobre la pieza en v invertida (ala exterior) o equivalente, de la estructura de aluminio. Este cierre se realiza en todo el perímetro exterior de la estructura. La propia sencillez de los componentes del sistema, así como del método de montaje, suponen que el sistema de cierre aporte una serie de ventajas entre las que se pueden destacar las siguientes: Sistema económico. Muy sencillo de montar. No requiere productos químicos para el cierre de la estructura y la lente. Es desmontable, permitiendo reemplazo de lentes u otros elementos. Garantiza IP65 (estanqueidad). Descripción de los dibujos Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1 Sección de la estructura y cierre de un módulo de concentración fotovoltaica. Figura 2 Detalle en sección de la pieza de cierre. Realización preferente de la invención Para lograr una mayor comprensión de la invención a continuación se va a describir la estructura y el cierre del módulo de concentración así como su método de montaje. Tal y como se observa en la figura 1 la invención consiste en una estructura envolvente de aluminio (1) 3 realizada por estampación (también podría realizarse por otros métodos como extrusión o plegado) que tiene una forma plana terminada en unas alas que quedan rematadas con un plegado tipo pestaña en forma de v invertida o equivalente (4). La estructura (1) se unirá de forma estanca y desmontable al parquet de lentes primarias (2) gracias a la pieza de cierre (3), configurando ese conjunto el módulo de concentración fotovoltaica. En la figura 2 se observa el detalle de una sección de la pieza de cierre (3) utilizada para conseguir la estanqueidad del módulo de concentración fotovoltaica. Esta pieza de cierre (3) se fabrica en material polímero semirrígido o cualquier material que tenga propiedades similares. Su sección es en forma de F o equivalente. La ranura horizontal (5) es el lugar en el que se introduce el parquet de lentes primarias (2) siendo la zona superior (6) de la misma de mayor rigidez que la zona inferior (6), lo que facilita el montaje y desmontaje de la pieza de cierre (3). La ranura (5) permite el cierre del módulo, es decir, el montaje de las lentes sobre la estructura, evitando emplear componentes químicos que vayan a estar en contacto con la atmósfera y se vayan deteriorando. Esta pieza de cierre (3) también tiene en su parte inferior una ranura vertical (7) donde se introduce la ES 2 352 922 A1 4 pestaña (4) en forma de v invertida o equivalente de la estructura de aluminio (1). Este sistema permitirá que pueda desmontarse el módulo, habilitando el reemplazo de la lente primaria o de cualquier otro elemento interior del mismo. El montaje es de gran sencillez lo que facilita la fabricación y el mantenimiento al mismo tiempo que disminuye los costes de fabricación. El método de montaje consiste en primer lugar, en introducir el parquet de lentes primarias (2) (matriz de lentes de fresnel individuales) en la ranura (5) de la pieza de cierre (3) mediante presión o mediante el uso de un adhesivo de curado rápido. Posteriormente, la pieza de cierre (3) (que ya está unida al parquet de lentes (2)) se une a la estructura de aluminio (1) insertando la pestaña (4) en la ranura vertical (7) de forma mecánica y valiéndose de la mayor flexibilidad de la zona (6). Se podrá utilizar para esta operación un útil apropiado. Este cierre se realiza en todo el perímetro exterior de la estructura. De esta manera quedan unidas y cerradas las lentes (2) a la estructura de aluminio (1), configurando todo ello un módulo de concentración fotovoltaica estanco y desmontable y evitando el uso de componentes químicos que se degraden con el tiempo. 3

1. Estructura y cierre del módulo de concentración fotovoltaica caracterizado porque comprende una estructura envolvente de aluminio (1), un parquet de lentes primarias (2) y una pieza de cierre (3), donde la estructura (1) tiene forma plana terminada en unas alas que quedan rematadas con un plegado tipo pestaña en forma de v invertida (4). La pieza de cierre (3) une de forma estanca y desmontable a la estructura (1) con el parquet de lentes primarias (2). 2. Estructura y cierre del módulo de concentración fotovoltaica según reivindicación 1 caracterizado porque la pieza de cierre (3) se fabrica en material polímero semirrígido o equivalente y tiene la sección en forma de F, siendo la ranura horizontal (5) el lugar en el que se introduce el parquet de lentes primarias (2). La zona superior de la ranura (6) es de mayor rigidez que la zona inferior (6). En su parte inferior tiene una ranura (7) vertical donde se introduce la pestaña (4) en forma de v invertida de la estructura de aluminio (1). 4 ES 2 352 922 A1 6 3. Estructura y cierre del módulo de concentración fotovoltaica según reivindicación 1 caracterizado porque el plegado tipo pestaña en forma de v invertida (4) puede ser sustituido por una forma equivalente que consiga el mismo efecto. 4. Estructura y cierre del módulo de concentración fotovoltaica según reivindicación 2 caracterizado porque la pieza de cierre (3) puede tener la sección en forma de F o en cualquier forma equivalente que consiga el mismo efecto. 5. Método de montaje de la estructura y cierre del módulo de concentración fotovoltaica de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en primer lugar se introduce el parquet de lentes primarias (2) en la ranura horizontal (5) de la pieza de cierre (3) fijándola mediante un adhesivo de curado rápido y a continuación, se fijan la pestaña (4) en forma de v invertida o equivalente de la estructura de aluminio (1) a la ranura vertical (7) de la pieza de cierre (3), valiéndose para ello de la flexibilidad de la parte inferior de la pieza de cierre (3). Este cierre se realiza a lo largo de todo el perímetro pudiéndose usar un útil apropiado para ello. ES 2 352 922 A1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA