Un sistema estructural integrado para el montaje de paneles fotovoltaicos.

Un sistema integrado estructural (1) para el montaje de paneles fotovoltaicos de tal manera que se obtenga un revestimiento impermeable y estanco,

que comprende:

- una pluralidad de paneles fotovoltaicos (2) con forma cuadrada, rectangular o también de forma irregular;

- una pluralidad de secciones inferiores de metal (3, 3', 103) que se cruzan mutuamente para generar marcos de soporte de los bordes de los paneles fotovoltaicos;

- una pluralidad de secciones superiores (4, 4') que se fijan a los perfiles metálicos inferiores por medio de soportes especiales y tornillos (70, 71, 72);

- un primer y segundo conjuntos de juntas inferiores (5, 50, 50') dispuestos entre las secciones 15 inferiores y la superficie inferior de los paneles fotovoltaicos; y

- un conjunto de juntas superiores (6; 60) dispuesto entre la superficie superior de los paneles fotovoltaicos y la parte superior;

caracterizado porque

- dichas secciones superiores comprenden secciones superiores longitudinales (4) y secciones superiores transversales (4') que se cruzan mutuamente en correspondencia con las secciones inferiores de metal (3, 3', 103), en el que los extremos de las secciones transversales superiores (4') están separadas por secciones longitudinales superiores (4), de tal manera de generan espacios (11) para el drenaje de agua,

- dichas primeras juntas inferiores (50) comprenden una placa (51) con la misma anchura que la anchura de la parte superior de la sección inferior (103), que es idéntica a la anchura de las secciones superiores (4, 4'),

- dichas segundas juntas inferiores (50') comprenden una base (51') con la misma anchura que la parte superior de la sección transversal (3'), que es idéntica a la anchura de las secciones superiores (4, 4'),

- dichas primera y segunda juntas (50, 50 ') están dispuestas en cada sección inferior (3, 3') y bajo dos paneles fotovoltaicos adyacentes (2), en la zona cerca del borde de los paneles, para crear canales de drenaje para el agua que no sea detenida por una barrera de dichas juntas superiores (6),

- dichas primera y segunda juntas inferiores (50, 50') que tienen porciones laterales de mayor espesor proporcionados con una superficie superior dentada (56, 56') que se detiene contra la superficie inferior de dos paneles fotovoltaicos adyacentes (2).

Un sistema estructural integrado para el montaje de paneles fotovoltaicos.

La presente solicitud de patente se refiere a un sistema de montaje de paneles fotovoltaicos tales para obtener una cubierta estanca al agua en los tejados de los edificios, de tipo autoportante integrada.

En la mayoría de los casos, el mercado fotovoltaico ofrece módulos de paneles fotovoltaicos estándar, ya proporcionados con un marco de aluminio que está adaptado para aumentar la robustez, pero es insuficiente para soportar las cargas exigidas en la normativa actual. Algunos fabricantes ofrecen módulos laminados sin el marco de aluminio, de tal manera que crean estructuras perimetrales de acuerdo con los requisitos del proyecto.

La mayoría de los sistemas actuales prevén la fijación de los componentes fotovoltaicos en un sistema de cobertura independiente. Algunos ejemplos de sistemas de fijación conocidos de paneles fotovoltaicos son:

• Sistema de fijación de baldosas. Dicho sistema hace uso de soportes fijos a una losa de cemento debajo de las tejas. El soporte tiene la forma de una "C" para generar un asiento de anclaje para la aplicación de un raíl, donde los paneles fotovoltaicos están fijados por medio de medios de fijación en forma de alas de gaviota.

• Sistema de fijación en sustitución de las tejas. Este sistema prevé la fijación de raíles directamente sobre la losa de cemento impermeabilizada con cubierta o placa ondulada.

• Sistema de fijación sobre cubierta industrial. Tal sistema proporciona para la fijación de raíles que soportan los paneles fotovoltaicos directamente sobre la placa corrugada de la cubierta.

Los sistemas de paneles fotovoltaicos anteriormente mencionados se caracterizan por una instalación simple, pero tienen la desventaja por el hecho de que no proporcionan impermeabilización al tejado. En consecuencia, dichos paneles se deben instalar en tejados perfectamente impermeabilizados, lo que resulta en una impermeabilización cara y a veces con un tejado excesivamente pesado. Por otra parte, y dado el hecho de que pueden cambiar el perfil del edificio, dichas estructuras tienen un impacto estético negativo en el edificio.

Debe tenerse en cuenta que las secciones que se utilizan para apoyar los paneles fotovoltaicos que están actualmente disponibles en el mercado tienen una sección tubular rectangular, es decir, tienen una superficie de soporte del panel y hombros laterales continuos de 50-60 mm de anchura. Por lo tanto, las micro-filtraciones o fugas de agua se propagan a lo largo de los lados, con el consiguiente goteo.

El documento EP 2 295 893 describe un sistema modular para la fijación de paneles solares a un tejado, que incluye medios para canalizar el agua. El sistema se compone de perfiles soportados en los bordes de las salidas de agua y apoyados contra las lengüetas de soporte de los paneles solares de otro conjunto de perfiles. El documento EP 2 295 893 da a conocer un sistema estructural integrado que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

El propósito de la presente invención es eliminar los inconvenientes de la técnica anterior, mediante el diseño de un sistema de montaje estructural de paneles fotovoltaicos, la superficie de los cuales, además de generar energía, se proporciona con las características típicas de un material para tejados, es decir, con impermeabilización, estática y aislamiento.

Otro propósito de la presente invención es proporcionar un sistema de montaje de paneles fotovoltaicos que es versátil, práctico, barato y fácil de hacer e instalar (sistema para fachadas o tejados) .

Estos propósitos se consiguen de acuerdo con la invención, con las características reivindicadas en la reivindicación independiente 1. Las realizaciones ventajosas de la invención aparecen en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención se origina a partir de la idea de utilizar la capacidad a prueba de agua natural de superficies fotovoltaicas (la superficie expuesta es de vidrio templado) , para evitar superponer otra superficie que actúe como una cubierta impermeable, en estricta conformidad con las normas para la integración arquitectónica.

Las evaluaciones preliminares han descartado el uso de paneles fotovoltaicos estándar con sistema de cierre falso de los espacios entre los módulos por los siguientes motivos:

• en módulos estándar, la fijación del panel laminado para el marco de aluminio no garantiza la impermeabilización con el paso del tiempo, dado el hecho de que, en la unión con el aluminio, debido

a la tensión causada por la expansión térmica, y a pesar de sellado de silicona, se crean las condiciones para infiltración;

• impermeabilización del espacio entre los paneles por medio de juntas aplicadas en los bordes que se fijan con anclaje de bandas no garantiza la estanqueidad para el período de tiempo que generalmente está garantizado con una cubierta estándar (por lo menos 30 años) , teniendo en cuenta el hecho de que las juntas están expuestas a los agentes atmosféricos externos (luz del sol, rango de temperatura, etc.) .

En vista de las evaluaciones preliminares y con el objeto de desarrollar un sistema estáticamente autoportante que es versátil, barato, y simple, la elección final fue utilizar:

1. módulos fotovoltaicos laminados (sin marco) ;

2. una estructura para soportar los paneles laminados, compuestos de dos partes:

-una parte estanca superior que comprende las secciones y las juntas, y

- una parte de soporte inferior, que es la estructura de soporte del sistema y que se compone de una infraestructura que comprende secciones especiales de doble espesor. La parte superior de soporte es adecuada para prácticamente el drenaje total del agua. La infraestructura inferior varía según el tipo de cobertura y garantiza todas las variantes posibles de estanqueidad al agua, la fijación de la parte fotovoltaica y la estática necesaria de la mayoría de revestimientos. La infraestructura inferior se puede fijar a diferentes tipos de revestimientos, tales como por ejemplo: tejados a dos aguas con losa de cemento tanto en edificios residenciales e industriales; tejados de cobertizos industriales; tejados con paneles a prueba de agua sobre estructura de metal o de madera; tejados en forma de cúpula; tejados sobre armazón de metal o madera;;

3. un doble sistema de junta que comprende:

- una primera capa de las juntas situadas entre las secciones de la infraestructura inferior y módulos fotovoltaicos laminados; y

- una segunda capa de juntas situadas entre los módulos fotovoltaicos laminados y secciones de la parte de soporte superior.

Opcionalmente, el sistema de montaje de paneles fotovoltaicos de acuerdo con la invención se puede proporcionar para:

4. uso de un sistema de cabalete y aleros, directamente fijado a los perfiles portantes, que permite la ventilación de la parte debajo del módulo fotovoltaico laminado, para limitar el sobrecalentamiento de la cubierta fotovoltaica y aumentar la impermeabilización;

5. posibilidad de la integración de la estructura con un sistema de refrigeración de los módulos fotovoltaicos por medio de un sistema de ventilación forzada.

Otras características de la invención aparecerán claras a partir de la descripción detallada que sigue a continuación, y que se refiere con efectos meramente ilustrativos, no limitativos, formas de realización, ilustrados en los dibujos adjuntos, en donde:

La figura 1 es una vista superior del sistema de montaje de paneles fotovoltaicos de acuerdo con la invención;

La figura 1 A es una vista ampliada del detalle encerrado en el círculo A de la figura 1.

La figura 2 es una vista en sección a lo largo de plano de corte II-II de la figura 1.

La figura 3 es una vista en sección en piezas ordenadas del sistema de montaje de la figura 2, donde se omiten dos franjas longitudinales y dos secciones longitudinales;

La figura 4 es una vista parcial en perspectiva en sección que muestra una parte del sistema de montaje de acuerdo con la invención;

La figura 5 es una vista en sección que muestra una segunda forma de realización de una sección inferior del sistema de montaje de la invención;

La figura 6 es una vista en perspectiva en piezas ordenadas del sistema de montaje de cuatro paneles fotovoltaicos, donde se han utilizado diferentes tipos de juntas de acuerdo con el espesor del panel;

Las figuras 6A, 6B, 6C y 6D son tres vistas ampliadas de los detalles encerrados en los círculos A, B, C y D de la figura 6.

Las figuras 7 y 8 son dos vistas en perspectiva... [Seguir leyendo]

1. Un sistema integrado estructural (1) para el montaje de paneles fotovoltaicos de tal manera que se obtenga un revestimiento impermeable y estanco, que comprende:

- una pluralidad de paneles fotovoltaicos (2) con forma cuadrada, rectangular o también de forma irregular;

- una pluralidad de secciones inferiores de metal (3, 3', 103) que se cruzan mutuamente para generar marcos de soporte de los bordes de los paneles fotovoltaicos;

- una pluralidad de secciones superiores (4, 4') que se fijan a los perfiles metálicos inferiores por medio de soportes especiales y tornillos (70, 71, 72) ;

- un primer y segundo conjuntos de juntas inferiores (5, 50, 50') dispuestos entre las secciones inferiores y la superficie inferior de los paneles fotovoltaicos; y

- un conjunto de juntas superiores (6; 60) dispuesto entre la superficie superior de los paneles fotovoltaicos y la parte superior;

caracterizado porque

- dichas secciones superiores comprenden secciones superiores longitudinales (4) y secciones superiores transversales (4') que se cruzan mutuamente en correspondencia con las secciones inferiores de metal (3, 3', 103) , en el que los extremos de las secciones transversales superiores (4') están separadas por secciones longitudinales superiores (4) , de tal manera de generan espacios (11) para el drenaje de agua,

-dichas primeras juntas inferiores (50) comprenden una placa (51) con la misma anchura que la anchura de la parte superior de la sección inferior (103) , que es idéntica a la anchura de las secciones superiores (4, 4') ,

- dichas segundas juntas inferiores (50') comprenden una base (51') con la misma anchura que la parte superior de la sección transversal (3') , que es idéntica a la anchura de las secciones superiores (4, 4') ,

- dichas primera y segunda juntas (50, 50 ') están dispuestas en cada sección inferior (3, 3') y bajo dos paneles fotovoltaicos adyacentes (2) , en la zona cerca del borde de los paneles, para crear canales de drenaje para el agua que no sea detenida por una barrera de dichas juntas superiores (6) ,

- dichas primera y segunda juntas inferiores (50, 50') que tienen porciones laterales de mayor espesor proporcionados con una superficie superior dentada (56, 56') que se detiene contra la superficie inferior de dos paneles fotovoltaicos adyacentes (2) .

2. Un sistema (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos paneles fotovoltaicos (2) son paneles laminados sin marco.

3. Un sistema (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que los bordes de dichos paneles fotovoltaicos (2) están separados de tal manera que dejen un espacio de separación (12) para el paso de medios de tornillo (70, 71, 72) para fijar las bandas superiores a las secciones inferiores.

4. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichas secciones superiores (4, 4') comprenden dos asientos laterales (41) con forma de C invertida en sección transversal, que reciben dos juntas superiores con bandas (60) que sobresalen en la posición inferior con respecto a la superficie inferior de la sección.

5. Un sistema (1) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dicha junta superior

(60) comprende una banda (61) con la superficie inferior dentada (63) en contacto con la superficie superior de dicho panel fotovoltaico (2) y una parte de fijación (62) que es introducida a presión en dicho asiento lateral (41) de la franja superior.

6. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porel hecho de que dichas juntas inferiores (50, 50') están provistas de bordes laterales (55, 55') conectados a la base (51, 51') por medio de material delgado (57, 57') y plegados hacia arriba o hacia abajo para manejar el agua.

7. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichas secciones inferiores (3; 103) comprenden una ranura central (32) abierta en la parte superior para recibir fijaciones de secciones laterales.

8. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichas secciones inferiores (103) tienen una superficie superior (33) para soportar los paneles con un ancho inferior que una base (30) para soportar la sección en el tejado, de tal manera que genere dos canales laterales (137) abiertos en la parte superior y que tienen un fondo semi-cilíndrico para alojar los cables de los paneles fotovoltaicos (2) .

9. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichas secciones inferiores (3, 3', 103) comprenden dos asientos laterales (138) con forma de C abierta hacia arriba para recibir las juntas (80) interpuestas entre dos secciones inferiores de cruce.

10. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichas secciones inferiores (3, 3', 103) comprenden asientos longitudinales cuadrados (139a, 139b) y orificios cuadrados transversales para recibir barras cuadradas (201) para la fijación transversal de las secciones inferiores (103) .

11. Un sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende separadores (400) dispuestos entre el tejado (453) y las secciones inferiores (3) de tal manera de generan un espacio de aire (C2) entre el tejado (453) y los paneles fotovoltaicos (2) para la ventilación y el enfriamiento naturas o forzado de los paneles fotovoltaicos.

12. Un sistema (1) de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicha cubierta de paneles fotovoltaicos se proporciona, al menos en un borde lateral, con un tapajuntas (300, 310) con el extremo

(311) dispuesto entre dicha sección inferior (3) y la franja superior (4) , dicho tapajuntas (300, 310) define un canal rectangular (C1) en comunicación con dicho espacio de separación (C2) debajo de los paneles, dicho tapajuntas (310) está provisto de una rejilla (313) para permitir que entre aire al canal (C1) y espacio de separación (C2) bajo los paneles para la ventilación de los paneles fotovoltaicos.

13. Un sistema (1) de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que comprende una red anti-aves (600) dispuesta alrededor de dichos separadores (400) , de tal manera que separe dicho canal (C1) del tapajuntas (300, 310) del espacio de separación (C2) bajo los paneles fotovoltaicos con el fin de evitar entrada de animales en el espacio de separación (C2) bajo los paneles fotovoltaicos.