BR202022016777U2 - CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT ON SUPPORT FOR PHOTOVOLTAIC PANEL APPLIED ON TILE - Google Patents
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Abstract
disposição construtiva em suporte para painel fotovoltaico aplicado sobre telha. refere-se à construção aperfeiçoada em um dispositivo que serve de suporte curvo para placa solar fotovoltaica ou painel fotovoltaico que possui os meios de aplicação ou fixação ao gomo alto da telha em telhados previamente existentes. como melhoria de uso e fabricação é apresentado o fato do suporte curvo possuir os meios para promover a inclinação do painel fotovoltaico a depender na necessidade de seu posicionamento em relação ao sol, de forma regulável, com acionamento manual de fácil operação, conferindo flexibilidade de uso ao dispositivo. alternativamente, os meios de acionamento manuais são substituídos por um conjunto de servo motores, que fazem tanto a rotação como a inclinação do painel solar a depender da incidência dos raios solares.constructive arrangement on support for photovoltaic panels applied to tiles. refers to the improved construction of a device that serves as a curved support for a photovoltaic solar panel or photovoltaic panel that has the means of application or fixation to the high edge of the tile on previously existing roofs. as an improvement in use and manufacturing, it is presented the fact that the curved support has the means to tilt the photovoltaic panel depending on the need for its positioning in relation to the sun, in an adjustable way, with manual activation for easy operation, providing flexibility of use to the device. alternatively, the manual drive means are replaced by a set of servo motors, which rotate and tilt the solar panel depending on the incidence of sunlight.
Description
[001] A presente Patente de Modelo de Utilidaderefere-se à construção aperfeiçoada em um dispositivo que serve de suporte curvo para placa solar fotovoltaica ou painel fotovoltaico que possui os meios de aplicação ou fixação ao gomo alto da telha em telhados previamente existentes. Como melhoria de uso e fabricação é apresentado o fato do suporte curvo possuir os meios para promover a inclinação do painel fotovoltaico a depender na necessidade de seu posicionamento em relação ao sol, de forma regulável, com acionamento manual de fácil operação, conferindo flexibilidade de uso ao dispositivo. Alternativamente, os meios de acionamento manuais são substituídos por um conjunto de servo motores, que fazem tanto a rotação como a inclinação do painel solar a depender da incidência dos raios solares.[001] The present Utility Model Patent refers to the improved construction of a device that serves as a curved support for a photovoltaic solar panel or photovoltaic panel that has the means of application or fixation to the high edge of the tile on previously existing roofs. As an improvement in use and manufacturing, the fact that the curved support has the means to tilt the photovoltaic panel depending on the need for its positioning in relation to the sun, in an adjustable manner, with manual activation for easy operation, providing flexibility of use. to the device. Alternatively, the manual drive means are replaced by a set of servo motors, which rotate and tilt the solar panel depending on the incidence of sunlight.
[002] A eficiência da geração de energia por placas solar fotovoltaicas depende de vários fatores, entre eles o ângulo de incidência dos raios solares, o que varia de acordo com cada região, bem como de acordo com as estações do ano. Por isso a necessidade de desenvolvimento de mecanismos que permitam a regulagem desta inclinação, em vista da busca por eficiência, uma vez que se trata de uma energia limpa, e também pelo retorno do investimento.[002] The efficiency of energy generation by photovoltaic solar panels depends on several factors, including the angle of incidence of solar rays, which varies according to each region, as well as according to the seasons. Hence the need to develop mechanisms that allow the regulation of this inclination, in view of the search for efficiency, since it is clean energy, and also for the return on investment.
[003] Com relação à referencias patentárias, pode-se citar o documento BR10 2020 018812-7 depositado em 15/9/2020 por este mesmo titular, que descreve um suporte cuja porção inferior possui o formato da parte alta da onda da telha onde se deseja a instalação dos painéis fotovoltaicos, podendo ser curvo, trapezoidal ou outro formato. Sobre esta porção inferior tem seguimento uma base quadrangular reta dotada de trilhos internos em três das suas extremidades que permitam o encaixe do painel fotovoltaico. O suporte é fabricado em polímero sustentável com aditivos antioxidantes, antichamas e ultravioletas, preferencialmente, que diminuem a absorção do calor gerado pela telha e que seria transmitido à placa fotovoltaica. Os suportes possuem encaixes do tipo macho que permitem sua instalação ao longo do comprimento da telha. Possuem ainda juntas de dilatação que permitem a fácil absorção das dilatações e contrações naturais da telha em virtude das mudanças de temperatura sem danificar ou transmitir este movimento às placas fotovoltaicas.[003] Regarding patent references, we can cite document BR10 2020 018812-7 deposited on 9/15/2020 by this same holder, which describes a support whose lower portion has the shape of the high part of the tile wave where If you want to install photovoltaic panels, they can be curved, trapezoidal or another shape. On this lower portion there is a straight quadrangular base equipped with internal rails at three of its ends that allow the photovoltaic panel to be fitted. The support is made from sustainable polymer with antioxidant, flame-retardant and ultraviolet additives, preferably, which reduce the absorption of heat generated by the tile and which would be transmitted to the photovoltaic plate. The supports have male fittings that allow them to be installed along the length of the tile. They also have expansion joints that allow easy absorption of the natural expansions and contractions of the tile due to temperature changes without damaging or transmitting this movement to the photovoltaic panels.
[004] Ocorre que este suporte possui os meios de encaixe do painel fotovoltaico, mas não possui meios de adequar a inclinação do painel de acordo com a necessidade, de modo a se adequar à inclinação exigida em vista a obter a melhor incidência solar. Com isso, sem a possibilidade de inclinação do painel, não é possível obter a melhor eficiência do sistema de geração de energia.[004] It turns out that this support has the means of fitting the photovoltaic panel, but does not have the means of adapting the inclination of the panel according to the need, in order to adapt to the inclination required in order to obtain the best solar incidence. Therefore, without the possibility of tilting the panel, it is not possible to obtain the best efficiency from the energy generation system.
[005] A presente Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha foi desenvolvida para oferecer: - possibilidade de regulagem da inclinação da placa solar para que se adeque à inclinação necessária em vista à obter a melhor incidência solar; - possibilidade de fixação do conjunto sobre o gomo alto em telhas de telhado previamente existente; - possibilidade, através da variante construtiva, de alteração de rotação e inclinação da placa solar, sendo a movimentação comandada por um sensor também chamado de seguidor solar.[005] This Constructive Arrangement on Support for Photovoltaic Panel Applied on Tile was developed to offer: - possibility of adjusting the inclination of the solar plate so that it adapts to the necessary inclination in order to obtain the best solar incidence; - possibility of fixing the set on the high section of previously existing roof tiles; - possibility, through the constructive variant, of changing the rotation and inclination of the solar plate, with the movement being controlled by a sensor also called a solar tracker.
[006] Para tanto, o suporte contempla duas bases de fixação paralelas independentes, dotadas, cada uma, de um vinco lateral por onde desliza uma haste articulada ligada à dois apoios paralelos articulados, permitindo a regulagem de inclinação da placa solar com regulagem manual, fixando- se, desta forma, a posição final desejada pelo aperto de parafusos, borboletas ou similares.[006] To this end, the support includes two independent parallel fixing bases, each equipped with a lateral crease through which an articulated rod connected to two articulated parallel supports slides, allowing the inclination of the solar plate to be adjusted manually, In this way, the desired final position is fixed by tightening screws, butterflies or similar.
[007] Os apoios paralelos articulados, por sua vez, são unidos entre si por duas hastes articuladas dispostas em posição de contraventamento e fixados às bases de fixação por elementos de articulação por pinos. O mesmo conjunto de apoios paralelos para ser fixado em bases de fixação de diversas larguras, a depender das dimensões do suporte. Desta forma, com a escolha da distância entre os duois apoios paralelos articulados tem-se a adequação ao tamanho da placa solar que será instalada no suporte, bem como adequação ao próprio suporte em si.[007] The articulated parallel supports, in turn, are joined together by two articulated rods arranged in a bracing position and fixed to the fixing bases by pin articulation elements. The same set of parallel supports to be fixed to fixing bases of different widths, depending on the dimensions of the support. In this way, with the choice of the distance between the two articulated parallel supports, there is adaptation to the size of the solar panel that will be installed on the support, as well as adaptation to the support itself.
[008] Assim, este formato construtivo do suporte permite dois tipos diferentes de ajustes para que seja adequado aos mais diversos modelos e formas de aplicação de placas solares, destacando-se a possibilidade de ajustar a inclinação da placa, e a possibilidade de utilizar o mesmo conjunto de apoios paralelos articulados em diversos modelos e dimensões de suporte.[008] Thus, this constructive format of the support allows two different types of adjustments so that it is suitable for the most diverse models and forms of application of solar panels, highlighting the possibility of adjusting the inclination of the plate, and the possibility of using the same set of articulated parallel supports in different models and support dimensions.
[009] Além disto, o manuseio para os ajustes é prático e fácil, sempre realizado de modo manual, sem necessidade de ferramentas, assim como a fabricação e manutenção do conjunto, o que torna o dispositivo dotado de melhorias de uso e fabricação com relação ao estado da técnica.[009] Furthermore, the handling for adjustments is practical and easy, always carried out manually, without the need for tools, as well as the manufacturing and maintenance of the set, which makes the device endowed with improvements in use and manufacturing in relation to to the state of the art.
[010] A variante construtiva, por sua vez, substitui os meios manuais de alteração da inclinação por meios automáticos, através de um conjunto de servo motores que faz a modificação da rotação e da inclinação da placa solar, ambos movimentos acionados por um sensor, também chamado de seguidor solar, que comanda a movimentação de rotação e inclinação em função da busca pela melhor incidência de raios solares na placa solar durante o dia, e durante os meses do ano.[010] The constructive variant, in turn, replaces the manual means of changing the inclination with automatic means, through a set of servo motors that modify the rotation and inclination of the solar plate, both movements activated by a sensor, also called solar follower, which controls the rotation and inclination movement in search of the best incidence of solar rays on the solar plate during the day, and during the months of the year.
[011] A Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha, desta forma, compreende a base curva fixada ao gomo alto da telha e é caracterizada pelo fato das hastes verticais serem articuladas por pinos e permitirem a alteração de inclinação das bases inclinadas sobre a qual é instalada a placa solar fotovoltaica.[011] The Constructive Arrangement in Support for Photovoltaic Panel Applied on Tile, in this way, comprises the curved base fixed to the high edge of the tile and is characterized by the fact that the vertical rods are articulated by pins and allow the change of inclination of the inclined bases on which the photovoltaic solar panel is installed.
[012] A Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha, alternativamente, é caracterizada pelo fato de que a rotação e a alteração de inclinação da placa solar fotovoltaica fixada na base curva ocorre pela atuação do servo motor de rotação e pela atuação de pelo menos um servo motor de inclinação, ambos comandados por um sensor, também chamado de seguidor solar.[012] The Constructive Arrangement in Support for Photovoltaic Panel Applied on Tile, alternatively, is characterized by the fact that the rotation and change in inclination of the photovoltaic solar plate fixed to the curved base occurs by the actuation of the rotation servo motor and the actuation of at least one tilt servo motor, both controlled by a sensor, also called a solar tracker.
[013] A Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha apresenta como vantagens: • Permite obter maior eficiência na geração de energia pelas placas solares fotovoltaicas, em função da possibilidade de inclinação de acordo com a incidência dos raios solares em cada região e em cada época do ano; • Pelo funcionamento da variante construtiva, permite que a rotação e a inclinação sejam modificadas de acordo com a incidência dos raios solares em cada região e em cada época do ano; • Permite que sejam instaladas ao suporte os mais variados tipos e tamanhos de placas solares, possuindo, assim, flexibilidade de aplicação; • Fácil e prática fabricação, utilizando meios e ferramentas conhecidas; • Possibilita fácil e prática regulagem, de forma manual, não necessitando de ferramentas específicas, no máximo, utilizando-se chaves de fenda, boca, phillips ou similares; • Possibilita fácil e prática manutenção e substituição, caso necessário; • Prática instalação do suporte, o qual é instalado diretamente sobre o telhado existente, junto ao gomo alto da telha, a qual pode conter os mais variados modelos.[013] The Constructive Arrangement on Support for Photovoltaic Panel Applied on Tile has the following advantages: • Allows greater efficiency in energy generation by photovoltaic solar panels, due to the possibility of tilting according to the incidence of solar rays in each region and at each time of the year; • Due to the way the construction variant works, it allows the rotation and inclination to be modified according to the incidence of solar rays in each region and at each time of the year; • Allows the most varied types and sizes of solar panels to be installed on the support, thus providing application flexibility; • Easy and practical manufacturing, using known means and tools; • Allows easy and practical adjustment, manually, not requiring specific tools, at most, using screwdrivers, open-ended screwdrivers, Phillips screwdrivers or similar; • Enables easy and practical maintenance and replacement, if necessary; • Practical installation of the support, which is installed directly on the existing roof, next to the high edge of the tile, which can contain the most varied models.
[014] No intuito de facilitar a pesquisa e proporcionar entendimento da presente patente, conforme preconizado no relatório, segundo uma forma básica e preferencial de realização elaborada pelo requerente, faz-se referência às ilustrações anexas, que integram e subsidiam o presente relatório descrito onde, a: FIG. 01 - apresenta a perspectiva posterior do suporte, com painel inclinado; FIG. 02 - apresenta perspectiva do suporte, com painel sem inclinação; FIG. 03 - apresenta perspectiva do suporte, com painel sem inclinação, aplicado na telha; FIG. 04 - apresenta perspectiva frontal do suporte, com painel inclinado, aplicado na telha; FIG. 05 - apresenta a perspectiva posterior das bases de fixação exemplificando um suporte para painel de maior dimensão lateral (largura); FIG. 06 - apresenta a perspectiva frontal do suporte sobre a telha, com painel inclinado e variante construtiva com relação à movimentação da placa solar; FIG. 07 - apresenta a perspectiva posterior do suporte sobre a telha, com painel inclinado e variante construtiva com relação à movimentação da placa solar; FIG. 08 - apresenta a vista lateral do suporte sobre a telha, com painel inclinado e variante construtiva com relação à movimentação da placa solar; FIG. 09 - apresenta a perspectiva frontal do suporte, com painel inclinado e variante construtiva com relação à movimentação da placa solar.[014] In order to facilitate research and provide understanding of the present patent, as recommended in the report, according to a basic and preferred form of implementation prepared by the applicant, reference is made to the attached illustrations, which integrate and support the present report described where , a: FIG. 01 - shows the rear perspective of the support, with an inclined panel; FIG. 02 - presents a perspective of the support, with a panel without inclination; FIG. 03 - presents a perspective of the support, with a panel without inclination, applied to the tile; FIG. 04 - presents a frontal perspective of the support, with an inclined panel, applied to the tile; FIG. 05 - shows the rear perspective of the fixing bases, exemplifying a support for a panel with a larger lateral dimension (width); FIG. 06 - shows the frontal perspective of the support on the tile, with an inclined panel and constructive variant in relation to the movement of the solar panel; FIG. 07 - shows the rear perspective of the support on the tile, with an inclined panel and constructive variant in relation to the movement of the solar panel; FIG. 08 - shows the side view of the support on the tile, with an inclined panel and constructive variant in relation to the movement of the solar panel; FIG. 09 - shows the front perspective of the support, with an inclined panel and constructive variant in relation to the movement of the solar plate.
[015] A Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha é composta pela base curva (1) que deverá ter o mesmo formato do gomo alto da telha onde será aplicado, dotado de abas laterais que servirão para colocação de pinos de fixação na telha. Alternativamente a fixação por pinos pode ser substituída por fixação por cola ou material similar.[015] The Constructive Arrangement on Support for Photovoltaic Panel Applied on Tile is composed of the curved base (1) which must have the same shape as the high section of the tile where it will be applied, equipped with side tabs that will serve to place fixing pins on the roof tile. Alternatively, pin fixation can be replaced by glue fixation or similar material.
[016] Superiormente a base curva (1) o suporte possui a base reta (2) que contempla porção central (3) e duas bases de deslizamento (4), que possuem, nas faces laterais, os vincos (5) longitudinais, por onde deslizam as hastes verticais (6) articuladas por pinos, sendo que o pino (7) faz a fixação da haste vertical (6) na base de deslizamento (4) e também permite seu deslizamento no vinco (5), e o pino (8) faz a fixação da haste vertical (6) na base inclinada (9) e permite sua articulação.[016] Above the curved base (1), the support has a straight base (2) that includes a central portion (3) and two sliding bases (4), which have, on the side faces, longitudinal creases (5), for where the vertical rods (6) articulated by pins slide, with the pin (7) fixing the vertical rod (6) on the sliding base (4) and also allowing it to slide in the crease (5), and the pin ( 8) fixes the vertical rod (6) to the inclined base (9) and allows it to be articulated.
[017] Cada uma das bases inclinadas (9) possui na sua face posterior o vinco (10) por onde desliza a haste horizontal (11), sendo que cada uma das hastes horizontais (11) possui uma extremidade fixa à base inclinada (9) pelo pino (12), que também permite a sua articulação, e a outra extremidade fixa à base inclinada (9) no vinco (10) pelo pino (13), de modo que o pino (13) deslize no interior do vinco (10).[017] Each of the inclined bases (9) has on its back face the crease (10) through which the horizontal rod (11) slides, and each of the horizontal rods (11) has an end fixed to the inclined base (9 ) by the pin (12), which also allows its articulation, and the other end is fixed to the inclined base (9) in the crease (10) by the pin (13), so that the pin (13) slides inside the crease ( 10).
[018] As hastes horizontais (11) são fixadas entre si pela articulação central (14), que permite, além da fixação, a articulação entre elas, de modo que, quando as bases de deslizamento (4) são próximas entre si os pinos (13) deslizam no vinco (10), na direção superior, permitindo que uma placa solar (15) de menor largura seja instalada sobre as bases inclinadas (9). Da mesma forma, quando as bases de deslizamento (4) estão afastadas entre si os pinos (13) deslizam no vinco (10), na direção inferior, permitindo que uma placa solar (15) de maior largura seja instalada sobre as bases inclinadas (9).[018] The horizontal rods (11) are fixed together by the central joint (14), which allows, in addition to fixing, articulation between them, so that, when the sliding bases (4) are close to each other, the pins (13) slide in the crease (10), in the upper direction, allowing a smaller width solar plate (15) to be installed on the inclined bases (9). Likewise, when the sliding bases (4) are spaced apart, the pins (13) slide in the crease (10), in the lower direction, allowing a wider solar plate (15) to be installed on the inclined bases ( 9).
[019] A inclinação das bases inclinadas (9) é regulada pela articulação das hastes verticais (6), uma vez que os pinos (7) deslizam no interior dos vincos (5), permitindo que as bases inclinadas (9) sejam posicionadas horizontalmente - inclinação zero - ou quase verticalmente - inclinação próximo a 90°.[019] The inclination of the inclined bases (9) is regulated by the articulation of the vertical rods (6), since the pins (7) slide inside the creases (5), allowing the inclined bases (9) to be positioned horizontally - zero inclination - or almost vertically - inclination close to 90°.
[020] O recorte (16) existente em cada uma das bases de deslizamento (4) tem o objetivo de acomodar as hastes horizontais (11), em qualquer posição. As bases inclinadas (9) são fixadas às bases de deslizamento (4) pela articulação (17), tipo dobradiça ou similar. Deste modo, em qualquer posicionamento das bases de deslizamento (4) as bases inclinadas (9) podem ser instaladas, bastante o ajuste de distância entre elas.[020] The cutout (16) in each of the sliding bases (4) is intended to accommodate the horizontal rods (11), in any position. The inclined bases (9) are fixed to the sliding bases (4) by the joint (17), hinge type or similar. In this way, in any positioning of the sliding bases (4) the inclined bases (9) can be installed, depending on the adjustment of the distance between them.
[021] Os pinos (7) e (13) são do tipo borboleta, preferencialmente, pois são afrouxados para permitir o deslizamento, e, ao encontrar a posição desejada, são apertados, assumindo a função de fixação naquela posição. Podem conter rolamentos ou outros dispositivos que permitam melhor deslizamento.[021] The pins (7) and (13) are of the butterfly type, preferably, as they are loosened to allow sliding, and, when finding the desired position, they are tightened, assuming the fixing function in that position. They may contain bearings or other devices that allow better sliding.
[022] A placa solar fotovoltaica (15) é fixada sobre as bases inclinadas (9) por meios conhecidos, como adesivo, cola, parafusos ou qualquer outro.[022] The photovoltaic solar plate (15) is fixed on the inclined bases (9) by known means, such as adhesive, glue, screws or any other.
[023] A inclinação da placa solar fotovoltaica pode ser alterada a qualquer momento, sendo que para tanto basta afrouxar os pinos (7), junto às bases de deslizamento (4), escolher a inclinação desejada e apertar os pinos (7), de modo a fixar as bases inclinadas (9) naquela posição desejada.[023] The inclination of the photovoltaic solar plate can be changed at any time, simply by loosening the pins (7) next to the sliding bases (4), choosing the desired inclination and tightening the pins (7) accordingly. in order to fix the inclined bases (9) in that desired position.
[024] Como variante construtiva tem-se a possibilidade de substituir os meios de movimentação manual por meios de movimentação automático, utilizando-se de servo motores para fazer a rotação e a inclinação da placa solar (15).[024] As a constructive variant, it is possible to replace manual movement means with automatic movement means, using servo motors to rotate and tilt the solar plate (15).
[025] Desta forma, a variante construtiva contempla base curva (1) que deverá ter o mesmo formato do gomo alto da telha onde será aplicado, dotado de abas laterais que servirão para colocação de pinos de fixação na telha. Alternativamente a fixação por pinos pode ser substituída por fixação por cola ou material similar. Sobre a base curva (1) é fixado o servo motor de rotação (18) ligado à haste (19), responsável pela rotação da placa solar (15) em busca da posição mais adequada em relação à incidência de raios solares, visando otimizar a geração de energia. Uma capa de proteção (23) é colocada sobre o servo motor de rotação (18), para garantir sua maior durabilidade.[025] Therefore, the constructive variant includes a curved base (1) which must have the same shape as the high section of the tile where it will be applied, equipped with side tabs that will be used to place fixing pins on the tile. Alternatively, pin fixation can be replaced by glue fixation or similar material. On the curved base (1), the rotation servo motor (18) is fixed, connected to the rod (19), responsible for rotating the solar plate (15) in search of the most appropriate position in relation to the incidence of solar rays, aiming to optimize the power generation. A protective cover (23) is placed over the rotation servo motor (18), to ensure its greater durability.
[026] Para a alteração de inclinação da placa solar (15) pelo menos um servo motor de inclinação (20) é fixado junto à haste (19), na própria placa solar (15), sendo que uma construção preferencial se utiliza de dois servos motores de inclinação (20), os quais são instalados na parte posterior da placa solar (15) utilizando-se dos braços articulados (21) ligados à haste (19) pelo suporte (22).[026] To change the inclination of the solar plate (15), at least one tilt servo motor (20) is fixed next to the rod (19), on the solar plate itself (15), with a preferred construction using two tilt servo motors (20), which are installed on the back of the solar plate (15) using the articulated arms (21) connected to the rod (19) by the support (22).
[027] O sensor (24) é responsável por identificar a modificação de direção de incidência dos raios solares, também chamado de seguidor solar, e determina a atuação do servo motor de rotação (18) e do servo motor de inclinação (20) para que melhor posicione a placa solar (15) de acordo com o sol.[027] The sensor (24) is responsible for identifying the change in the direction of incidence of solar rays, also called solar follower, and determines the actuation of the rotation servo motor (18) and the tilt servo motor (20) to that best positions the solar panel (15) according to the sun.
[028] O acionamento da placa solar (15) se dá pela fonte (25).[028] The solar panel (15) is activated by the source (25).
[029] Deste modo, a Disposição Construtiva em Suporte para Painel Fotovoltaico Aplicado Sobre Telha é subsidiada por características funcionais inéditas, merecendo, portanto, a proteção legal pleiteada.[029] In this way, the Constructive Arrangement in Support for Photovoltaic Panels Applied to Tile is subsidized by unprecedented functional characteristics, therefore deserving the legal protection claimed.
Claims (2)
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