Sistema de paneles solares desplegables.

Un sistema (300) de paneles solares desplegables que comprende una pluralidad de paneles (200) de célulassolares que están mecánica y eléctricamente acoplados entre sí,

en el que los diversos paneles (200) de célulassolares están mecánicamente acoplados entre sí mediante un conjunto (301) de bisagra de forma que la pluralidadde paneles (200) de células solares puede ser plegada en una disposición de apilamiento para su expedición, ydesplegadas durante la instalación; caracterizado porque el sistema comprende ademásal menos un canal (308) de montaje con al menos una abertura (310) para recibir un miembro (311) de sujeción, yun miembro (313) de pie que se extiende entre dos paneles adyacentes de la pluralidad de paneles (200) de célulassolares, estando el miembro (313) de pie adaptado para ser recibido dentro del canal (308) de montaje, incluyendoel miembro de pie una abertura (315) para recibir dicho miembro (311) de sujeción insertado dentro de una aberturaseleccionada de la al menos una abertura (310) del canal (308) de montaje para la instalación de la pluralidad depaneles (200) de células solares en un ángulo (A1, A2) de inclinación deseado.

Sistema de paneles solares desplegables Antecedentes de la invención Campo de la invención La invención se refiere a la instalación de paneles de células solares y, en particular, a un sistema y a un procedimiento de instalación de paneles de células solares sobre una superficie de escasa pendiente, como por ejemplo un tejado de un edificio comercial, y similares.

Descripción de la técnica relacionada En la actualidad, hay aproximadamente 11, 000 millones de metros cuadrados de superficie de tejados comerciales disponibles en el mundo. La explotación incluso de una pequeña fracción de este potencial provocaría un impacto considerable en las necesidades energéticas mundiales.

Sobre los tejados de los edificios comerciales, los cuales por lo general no presentan pendiente o presentan una pendiente reducida, se montan unos módulos en un ángulo de inclinación deseado utilizando una subestructura específica, lo que añade peso al tejado. El montaje de un conjunto solar sobre los edificios residenciales existentes, normalmente no plantea un problema con relación al peso adicional, debido a que la subestructura residencial típica está construida para soportar la nieve en cantidad y es capaz de soportar los módulos solares ensamblados y la estructura de montaje. Sin embargo, cuando se trata de trabajar en edificios comerciales, es de crucial importancia que la adición de más peso en el tejado sea evaluada cuidadosamente, en especial cuando se trata de edificios antiguos y / o con un entramado ligero, o agrícolas de madera. Así mismo, muchos edificios comerciales y residenciales, en particular en las zonas del oeste y del sur de los Estados Unidos, no están diseñados para soportar cargas de nieve y son estructuralmente más débiles. Muchos almacenes y tiendas grandes no están equipados para soportar paneles solares pesados.

Estas cargas de peso adicionales pueden ser sustanciales. Por ejemplo, un procedimiento para el montaje de módulos ensamblados sobre un tejado comercial consiste en el uso de bateas de plástico las cuales son llenadas con gravilla o material equivalente para fijar la instalación al tejado. Esta técnica puede ser utilizada para evitar dañar el tejado debido a los agujeros perforados para fijar una estructura de montaje. Con dichos sistemas, se puede alcanzar un peso adicional de hasta 300 kg / m2 el cual necesita ser soportado por la estructura del tejado existente.

Así mismo, se producen cargas adicionales debidas al viento casi siempre que se montan sobre un tejado componentes suplementarios. Incluso si los módulos solares están montados en paralelo con el tejado, los bordes están expuestos al viento y se pueden introducir cargas adicionales dentro de la estructura del tejado. El impacto sobre la estática del edificio es más evidente considerando los sistemas PV montados elevados sobre tejados planos de edificios comerciales. Debido a la elevación de los módulos PV, estos operan como velas y recogen el viento. El esfuerzo producido que se introduce en la estructura del edificio depende de la altura del edificio y de la velocidad media del viento local y se determina de acuerdo con los códigos estándar de la construcción, de acuerdo con los cuales el edificio necesita ser estadísticamente analizado.

Para satisfacer los condicionamientos de las cargas del viento en los tejados, los paneles solares planos convencionales deben ser fijados al tejado o a la estructura del edificio ya sea con un equipo de montaje costoso, pesado, o bien con balasto que es difícil de instalar y retirar, si es necesario, para la reparación del tejado y taras similares. Ha habido algunas tentativas para eliminar el equipo de montaje pesado aplicando simplemente adhesivos a los paneles solares y a continuación montándolos en el tejado.

Así mismo, un sistema BV fuertemente embalastado puede dañar un tejado de membrana en cuanto el sistema lastra el tejado o comprime el tejado. Junto con la necesidad de la inclinación, los sistemas de montaje requieren una inversión sustancial de trabajo, maquinaria y el saldo de los costes del sistema.

El documento WO-A-2005/108877 se refiere a un sistema transportable para producir electricidad solar que comprende una pluralidad de módulos de células solares montados en una disposición abisagrada de forma que los módulos pueden ser desplegados y replegados para su fácil transporte. El documento FR-A-2 575 393 se refiere, así mismo, a unos paneles de células solares plegables conectados por bisagras, y el documento DE-A-100 47 400 se refiere a un dispositivo solar con un entramado para el montaje abisagrado de módulos solares en una configuración en forma de tejado.

Breve sumario de la invención De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención proporciona un sistema de paneles solares desplegables de acuerdo con lo definido en la reivindicación 1.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la instalación de un sistema de células solares desplegables de acuerdo con lo definido en la reivindicación adjunta 5.

Los inventores han advertido que un módulo PV flexible, de peso ligero, que no requiera un sistema de soporte costoso se traducirá en el coste de instalación más bajo, especialmente para un tejado comercial con pequeña pendiente.

Los inventores, así mismo, han advertido que los módulos PV que sean instalados en un tejado de poca pendiente en un ángulo de inclinación de aproximadamente de 2 a 5 grados y que no proyecten sombra proporcionan el rendimiento de energía por área más alto.

De acuerdo con la invención, los costes y la complejidad asociados con la instalación de paneles de células solares convencionales se reduce mediante un sistema de células solares que incluya una pluralidad de paneles de células solares que estén acoplados mecánica y eléctricamente entre sí antes de su expedición, al tiempo que son susceptibles de ser desplegados en una disposición de apilamiento dentro de un receptáculo de embalaje durante su expedición, y desplegados en un ángulo de inclinación deseado durante su instalación en el punto de instalación sin necesidad de un sistema de montaje pesado convencional.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un conjunto de células solares en sustratos alargados (“sliver·) dentro de un entramado de obleas, un cuarto de las cuales ha sido retirado con el fin de observar la mitad de los sustratos;

la FIG. 2 es una vista en planta desde arriba de una porción de un panel de células solares que incluye un subconjunto con lengüetas modular sobre una lámina trasera flexible;

la FIG. 3 es una vista lateral en sección transversal del panel de células solares de la FIG. 2;

la FIG. 4 es una vista en perspectiva de un sistema de paneles solares desplegables de acuerdo con una forma de realización de la invención;

las FIGS. 5 (a) a 5 (d) son vistas en perspectiva de tamaño ampliado de un procedimiento de montaje del sistema de paneles solares desplegables sobre una estructura, como por ejemplo un tejado, de acuerdo con una forma de realización de la invención;

la FIG. 6 es una vista en perspectiva de tamaño ampliado de un procedimiento de montaje del sistema de paneles solares desplegables montado sobre el tejado de acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención;

la FIG. 7 es una vista en perspectiva del sistema de paneles solares desplegables de la FIG. 4 incorporando cada panel de células solares un convertidor CC – CC conectado a una cadena en serie para acoplar eléctricamente entre sí cada uno de los paneles de células solares antes de su expedición de acuerdo con una forma de realización de la presente invención;

la FIG. 8 es una vista en perspectiva del sistema de paneles solares desplegables de la FIG. 4 con un solo convertidor CC – CC y una interfase de interconexión de rejilla solar (tira combinadora) para acoplar eléctricamente cada uno de los paneles de células solares antes de su expedición de acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención;

la FIG. 9 ilustra la instalación del sistema de paneles solares desplegables de acuerdo con un procedimiento de la invención; y

la FIG. 10 es una vista en perspectiva del sistema de paneles solares desplegables de la invención instalado sobre un tejado comercial de escasa pendiente.

Descripción detallada de la invención Aunque los principios de la invención pueden ser aplicados a diferentes módulos PV basados en semiconductores, la descripción que sigue se aplica a un tipo único de módulo PV que se basa en una célula solar muy alargada y es también bifacial... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (300) de paneles solares desplegables que comprende una pluralidad de paneles (200) de células solares que están mecánica y eléctricamente acoplados entre sí, en el que los diversos paneles (200) de células solares están mecánicamente acoplados entre sí mediante un conjunto (301) de bisagra de forma que la pluralidad de paneles (200) de células solares puede ser plegada en una disposición de apilamiento para su expedición, y desplegadas durante la instalación; caracterizado porque el sistema comprende además al menos un canal (308) de montaje con al menos una abertura (310) para recibir un miembro (311) de sujeción, y

un miembro (313) de pie que se extiende entre dos paneles adyacentes de la pluralidad de paneles (200) de células solares, estando el miembro (313) de pie adaptado para ser recibido dentro del canal (308) de montaje, incluyendo el miembro de pie una abertura (315) para recibir dicho miembro (311) de sujeción insertado dentro de una abertura seleccionada de la al menos una abertura (310) del canal (308) de montaje para la instalación de la pluralidad de paneles (200) de células solares en un ángulo (A1, A2) de inclinación deseado.

2. El sistema de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el conjunto (301) de bisagra comprende al menos un soporte (304) de bisagra y un pasador (306) de bisagra insertado a través del soporte de bisagra.

3. El sistema de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en el que la pluralidad de paneles (200) de células solares están eléctricamente acopladas entre sí en una cadena (316) en serie antes de su expedición hasta el punto de instalación.

4. El sistema de acuerdo con la Reivindicación 3, en el que la cadena (316) en serie está eléctricamente acoplada a un elemento entre un convertidor (314) CC – CC y un inversor (318) CC – CA

5. Un procedimiento de instalación de un sistema (300) de células solares desplegables que comprende:

el acoplamiento mecánico y eléctrico de una pluralidad de paneles (200) de células solares entre sí para su expedición, en el que los diversos paneles (200) de células solares están mecánicamente acoplados entre sí mediante un conjunto (301) de bisagra e incluyen al menos un miembro (313) de pie que se extiende entre dos paneles adyacentes de la pluralidad de paneles (200) de células solares, incluyendo el miembro (313) de pie una abertura (315) para la recepción de un miembro (311) de sujeción;

el plegado de la pluralidad de paneles (200) de células solares en una disposición de apilamiento para su expedición hasta un punto de instalación;

caracterizado porque el procedimiento comprende además:

la fijación sobre el punto (400) de instalación al menos un canal (308) de montaje con al menos una abertura (310) capaz de recibir un dicho miembro (311) de sujeción, estando el al menos un canal (308) de montaje adaptado para recibir el miembro (313) de pie;

el despliegue de la pluralidad de paneles (200) de células solares, y

la inserción de al menos un miembro (313) de pie dentro del al menos un canal (308) de montaje y la alineación de una abertura (315) existente en el al menos un miembro (313) de pie con una abertura (310) seleccionada existente en el al menos un canal (308) de montaje para la instalación de la pluralidad de paneles solares en un ángulo (A1, A2) de inclinación deseado.

6. El procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 5, en el que los diversos paneles (200) de células solares están eléctricamente acoplados entre sí por una cadena (316) en serie.