Módulo fotovoltaico con marcos fabricados a partir de perfiles de marco de aluminio.

Módulo fotovoltaico con un laminado (2) dispuesto dentro de un marco fabricado a partir de perfiles de marco de aluminio,

con una capa de semiconductores que está cubierta por una plancha de vidrio (3) y que está dispuesta dentro del marco (10) estando estanqueizada al menos mediante una junta, especialmente para módulos fotovoltaicos que pueden colocarse como colector solar sobre soportes en un tejado, caracterizado porque como perfil de marco (10) para el laminado (2) está previsto un perfil hueco rectangular (11) con un perfil en Z (16, 17, 18) aplicado con un primer ala vertical (16), con un ala central (17) situado a continuación y con un segundo ala vertical (18) libre, formando el ala vertical (18) libre del perfil en Z el contacto para el laminado (2) colocado sobre el ala central (17) del perfil en Z con una cinta estanqueizante dispuesta por debajo como junta (4), con una plancha de vidrio (3) de recubrimiento, y porque su altura, considerando el espesor de la cinta estanqueizante (4) y el espesor del laminado (1) con la plancha de vidrio (3) que lo cubre, es tal que el ala vertical (18) libre del perfil en Z finaliza a ras con la superficie del lado superior de la plancha de vidrio (3) .

Módulo fotovoltaico con marcos fabricados a partir de perfiles de marco de aluminio

Ámbito técnico

La invención se refiere a módulos fotovoltaicos con un laminado dispuesto dentro de marcos fabricados a partir de perfiles de marco de aluminio, según el preámbulo de la reivindicación principal.

La obtención de energía a partir de la irradiación solar es un medio probado para limitar los combustibles fósiles y la energía nuclear para generar energía eléctrica, tanto más que la energía irradiada por el sol es la única que puede convertirse en energía eléctrica sin recurrir a recursos terrestres. La combustión de combustibles fósiles produce emisiones de CO2 indeseables y la reducción de los valiosos recursos de carbón, de petróleo y de gas natural, yel uso de energía nuclear causa los problemas relacionados con los productos de desechos radioactivos. La irradiación solar -que es el efecto de los procesos de fusión nuclear que se producen dentro del sol -con las constantes solares suficientes al menos hasta latitudes geográficas medias, es apta para proporcionar un contingente considerable de energía, siendo relevante además de la obtención de energía térmica también la obtención de energía eléctrica a partir de procesos fotovoltaicos. Para la transformación de energía de radiación (de luz) en energía eléctrica se conocen instalaciones solares con un número de módulos fotovoltaicos que se usan reunidos como instalaciones en tejados o fachadas. Generalmente, los módulos se componen de un laminado provisto de un semiconductor que forma celdas fotovoltaicas y que está dispuesto dentro de un marco formado por perfiles periféricos. Estas disposiciones de semiconductores que para su protección están cubiertos con una capa de protección transparente, están conectadas a su vez eléctricamente en serie paralelamente (o por grupos) , a fin de obtener energía eléctrica de la tensión deseada, dependiendo el rendimiento alcanzable de la superficie colocada, del ángulo de irradiación y de las constantes solares reinantes en el lugar de montaje.

Estado de la técnica

El documento US20070131273 da a conocer un módulo fotovoltaico considerado como estado de la técnica.

Los módulos fotovoltaicos se disponen con marcos sobre el tejado o en perfiles de sujeción fijados a la fachada (documentos DE2011 0459U1, EP1286401 A2) , de tal forma que sus zonas marginales (que según el documento EP1006592A2 también pueden estar cercadas por un marco) pueden "insertarse" en ranuras de alojamiento en forma de bolsas de los perfiles de sujeción, resultando ventajoso este modo de fijación para compensar movimientos del tejado y/o el diferente comportamiento de dilatación térmica del tejado y de los módulos.

Además, el laminado (activo que transforma la luz solar en energía eléctrica) previsto en los módulos está cercado por un marco estando insertado en el mismo de tal forma que sus bordes envuelven el laminado. De esta forma, resulta un borde en el que con la posición del módulo que sobre tejados siempre está inclinada se acumula agua que al llegar a la superficie de los módulos las "lava" al escurrirse. Durante ello, el agua arrastra las impurezas del aire que se hayan depositado en la superficie del módulo. Dado que siempre existe algún tipo de componentes orgánicos, con el paso del tiempo se produce un crecimiento de algas, liquen y otras plantas bajas que cubren partes de la superficie del módulo haciendo que disminuya el grado de eficacia de los módulos. Por esta infraestructura se proporciona el espacio deseado para tendidos de cables debajo de los módulos fotovoltaicos, que en este tipo de construcción se hacen pasar a través del tejado mismo de forma estanqueizada.

Objetivo

Sobre esta base, la invención tiene la tarea de proporcionar un módulo en el que se eviten las desventajas descritas y que pueda fabricarse de formar rentable e instalarse sin problemas.

Este objetivo se consigue para módulos fotovoltaicos genéricos mediante las características contenidas en la parte caracterizada de la reivindicación independiente; algunas variantes ventajosas y formas de realización preferibles se describen en las reivindicaciones subordinadas.

Solución

Como perfil de marco para el laminado se emplea un perfil con un perfil hueco rectangular que garantiza la rigidez y en el que está conformado un perfil en Z de tal forma que, por una parte, por una de las paredes laterales del perfil rectangular y el ala central asignada del perfil en Z queda formada una ranura en forma de bolsa, y por otra parte, el ala libre vertical del perfil en Z, cuya altura corresponde al espesor del laminado con una plancha de vidrio que lo cubre y que forma el contacto para el laminado con la plancha de vidrio que lo cubre. Mediante esta configuración, el laminado con el recubrimiento puede colocarse con el recubrimiento sobre el ala central del perfil en Z configurado de esta manera y fijarse mediante una cinta de estanqueización colocada debajo, de tal forma que la plancha de vidrio y el ala libre vertical del perfil en Z finalizan con sus superficies enrasadas. Una posible estanqueización En una configuración ventajosa, la ranura del perfil del marco se encuentra a tal altura que la superficie exterior del ala central del perfil en Z, que forma la ranura, constituye con su lado orientado hacia el laminado, la superficie de contacto para el laminado.

Para la fijación a un tejado o una fachada está prevista una infraestructura con perfiles de sujeción, fijada al tejado o a la fachada.

En una primera forma de realización, estos perfiles de sujeción están formados por perfiles que tienen sustancialmente forma de T con alas de brida que sobresalen en ángulo recto y que de manera ventajosa están realizadas de tal forma que sobresalen con diferentes longitudes. En esta forma de realización, la inserción de los módulos con los marcos según la invención se realiza de manera sencilla de tal forma que a un lado se aplican hasta el tope, permitiendo las medidas de los módulos un descenso entre las dos alas de brida orientadas una hacia otra que sobresalen en ángulo recto, así como la introducción del otro ala de brida para la fijación del módulo. De manera ventajosa, el ancho de la ranura está concebido de tal forma que el listón puede introducirse con una ligera unión positiva. Cierta soltura de las alas de brida introducidas en las ranuras del perfil de marco y sujetas en éste

compensa dilataciones térmicas.

En una segunda forma de realización, los perfiles de sujeción están provistos de alojamientos roscados. Los tornillos que pueden enroscarse en dichos alojamientos roscados están provistos de puentes de apriete, cuyas alas salientes engranan en las ranuras que presenta el marco periférico del módulo. En esta forma de realización, la inserción de los módulos con el marco según la invención se realiza de manera sencilla de tal forma que con los tornillos se aprietan los puentes de apriete de tal forma que el módulo queda presionado contra los perfiles de sujeción. De esta manera, con un perfil de sujeción se pueden montar de manera sencilla módulos de diferentes grosores. En una forma de realización preferible, el perfil de marco y el perfil de sujeción y, dado el caso, también los perfiles de la infraestructura son perfiles de aluminio embutidos, forjados por laminación o laminados.

Descripción de los dibujos

La esencia de la invención se describe en detalle con la ayuda de las figuras 1 a 8. Muestran:

la figura 01 :el módulo fotovoltaico (individualmente, en vista en planta desde arriba) ;

la figura 02: el módulo fotovoltaico (individualmente, sección 11-11) ;

la figura 03: el módulo fotovoltaico sobre una construcción de tejado con soporte inferior;

la figura 04: el módulo fotovoltaico apoyado con un elemento de apoyo;

la figura 05: el módulo fotovoltaico con un perfil de sujeción (detalle) ;

la figura 06: el perfil de sujeción con inserto;

la figura 07: el módulo fotovoltaico sobre una construcción de tejado;

la figura 08: el módulo fotovoltaico (según la figura 6 -vista VII-VII) .

Ejemplos de realización

El módulo fotovoltaico 1 es (en esta representación) una formación rectangular con un laminado 2 que está cubierto por una plancha de vidrio 3 y que contiene la disposición de semiconductores que transforma energía luminosa en energía eléctrica. Dicho laminado 2 está dispuesto dentro de un marco 10 formado por cuatro perfiles huecos rectangulares 11 extrusionados de manera ventajosa. En dicho marco 10 se sujeta el laminado 2 estanqueizado con la masa de estanqueización 4. Las... [Seguir leyendo]

1. Módulo fotovoltaico con un laminado (2) dispuesto dentro de un marco fabricado a partir de perfiles de marco de aluminio, con una capa de semiconductores que está cubierta por una plancha de vidrio (3) y que está dispuesta dentro del marco (10) estando estanqueizada al menos mediante una junta, especialmente para módulos fotovoltaicos que pueden colocarse como colector solar sobre soportes en un tejado, caracterizado porque como perfil de marco (10) para el laminado (2) está previsto un perfil hueco rectangular (11) con un perfil en Z (16, 17, 18) aplicado con un primer ala vertical (16) , con un ala central (17) situado a continuación y con un segundo ala vertical

(18) libre, formando el ala vertical (18) libre del perfil en Z el contacto para el laminado (2) colocado sobre el ala central (17) del perfil en Z con una cinta estanqueizante dispuesta por debajo como junta (4) , con una plancha de vidrio (3) de recubrimiento, y porque su altura, considerando el espesor de la cinta estanqueizante (4) y el espesor del laminado (1) con la plancha de vidrio (3) que lo cubre, es tal que el ala vertical (18) libre del perfil en Z finaliza a ras con la superficie del lado superior de la plancha de vidrio (3) .

2. Módulo fotovoltaico según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer ala vertical (16) forma la continuación de la pared interior del perfil hueco rectangular (11) , orientada hacia el interior del marco (10) .

3. Módulo fotovoltaico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el perfil en Z (16, 17, 18) aplicado en el perfil hueco rectangular (11) está realizada por conformación.

4. Módulo fotovoltaico según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque para la estanqueización marginal del módulo fotovoltaico (1) colocado, en el marco (10) está previsto un cordón estanqueizante (4) periférico insertado tanto por debajo como lateralmente.

5. Módulo fotovoltaico según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los módulos fotovoltaicos (1) insertados en el marco (10) están asegurados con grapas elásticas.

6. Módulo fotovoltaico según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por la pared lateral del perfil hueco rectangular (11) , orientada hacia el perfil en Z (16, 17, 18) , junto con el ala central (16) asignada del perfil en Z, queda formada una bolsa (14) periférica del marco (10) , en forma de ranura cerrada por el primer ala vertical (16) del perfil en Z, para recibir medios de fijación.

7. Módulo fotovoltaico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la pared del perfil hueco rectangular, orientada hacia el lado interior del marco, presenta una ranura (12) para recibir soportes para cables o similares.

8. Instalación fotovoltaica con módulos fotovoltaicos dispuestos en filas y columnas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por una infraestructura que está adaptada a la inclinación del tejado y que presenta perfiles de soporte (21) dispuestos a una distancia entre ellos a medida de las longitudes de los módulos fotovoltaicos, y con un perfil de soporte (21) que se extiende en el sentido de los cabios, estando fijados sobre dichos perfiles de soporte sustancialmente perfiles de sujeción (25) en forma de T, de tal forma que las almas de sujeción

(26) de éstos quedan situadas entre las filas de los módulos fotovoltaicos, engranado sus alas de brida (28.1, 28.2) dispuestas en el lado de cabeza en la ranura (14) de los marcos (10) periféricos en forma de bolsa de los módulos fotovoltaicos (1) .

9. Instalación fotovoltaica según la reivindicación 8, caracterizado porque están previstos perfiles de sujeción (25) que se extienden transversalmente con respecto a los perfiles de soporte (21) .

10. Instalación fotovoltaica según la reivindicación 9, caracterizado porque las alas de brida (28.1, 28.2) presentan una longitud total inferior a la profundidad total de las ranuras (14) en forma de bolsa, opuestas unas a otras, teniendo las alas de brida (28.1, 28.2) de cada uno de los perfiles de sujeción (25) preferentemente diferentes longitudes permitiendo de esta manera ''volcar'' los módulos fotovoltaicos (1) enmarcados al interior de los soportes formados por los perfiles de sujeción (25) colocados sobre una infraestructura.

11. Instalación fotovoltaica según la reivindicación 10, caracterizado porque el ancho de las ranuras (14) en forma de bolsa se realiza de tal forma que las alas de brida (28.1, 28.2) pueden introducirse en las mismas con una ligera unión positiva.

12. Instalación fotovoltaica según la reivindicación 9, caracterizado porque los perfiles de sujeción (31) presentan alojamientos roscados (32) en los que pueden enroscarse tornillos (33) con puentes de apriete (35) , cuyas alas (37) salientes engranan en la ranura (14) en forma de bolsa de los marcos (10) periféricos de los módulos fotovoltaicos (1) .

13. Instalación fotovoltaica según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque los perfiles de marco como el perfil de soporte (21) o los perfiles de sujeción (22) y, dado el caso, también de perfiles de la infraestructura,