BR112017022787B1

BR112017022787B1 - Sistema de fixação para fixar pelo menos um painel a uma estrutura de suporte, e estrutura de suporte para pelo menos um painel

Info

Publication number: BR112017022787B1
Application number: BR112017022787-8A
Authority: BR
Inventors: Alexandre Prat; François Paponneau
Original assignee: Exosun
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2022-11-29
Also published as: BR112017022787A8; US10511255B2; WO2016177981A1; MX2017014079A; EP3292354A1; FR3036011B1; US20180123505A1; BR112017022787A2; FR3036011A1

Abstract

SISTEMA PARA FIXAÇÃO DE UM PAINEL A UM MEMBRO LONGITUDINAL E ESTRUTURA DE SUPORTE INCLUINDO DITO SISTEMA. A presente invenção refere-se a um sistema de fixação (3) para a fixação de pelo menos um painel (1) a uma estrutura de suporte compreendendo pelo menos um membro longitudinal (5) que se estendem em uma primeira direção, o membro longitudinal compreendendo uma borda dobrada (52) e uma superfície de apoio do painel, compreende um flange (6), uma placa de retenção (4) e uma montagem de fixação (7) que conecta o flange à placa de retenção disposta de modo que, durante a montagem, a borda dobrada do membro longitudinal e o painel que se apoiam contra a superfície de apoio do membro longitudinal sejam prensados juntos, a placa de retenção incorporando um primeiro conjunto de dentes que se projeta substancialmente paralelo ao eixo da montagem de fixação na direção do flange, os dentes sendo pretendidos para se engrenar à borda dobrada do membro longitudinal, apertando-a durante a montagem.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a um sistema para fixação de pelo menos um painel solar a uma estrutura de suporte de um módulo solar de uma unidade de localização solar, e uma estrutura de suporte de um módulo solar que a compreende.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] No momento, um sistema de fixação é usado para fins de instalação de um conjunto de painéis solares em um módulo solar de uma unidade de localização solar, conforme ilustrado, por exemplo, no documento US 6.672.018. Este sistema de fixação compreende um conjunto de membros longitudinais que possuem uma abertura que se estende longitudinalmente, a qual transmite a seção transversal em formato de “U” aos membros longitudinais, as partes superiores dos membros do “U” definindo uma superfície de apoio na qual os painéis solares são colocados quando instalados. Os painéis solares são fixados contra as bordas da abertura estendida longitudinalmente por meio de uma montagem de fixação. No entanto, o uso deste membro longitudinal que possui uma seção transversal em formato de “U” torna necessário prover uma disposição na montagem de fixação que evita que as paredes laterais do membro longitudinal que formam os membros do “U” se distanciem uma da outra durante o aperto e também evita que as mesmas paredes laterais que formam os membros do “U” se aproximem uma da outra. Isto leva à construção de uma montagem de fixação que é relativamente complexa de construir e instalar. Além disso, as paredes laterais do membro longitudinal que formam os membros do “U” não são mantidas separadas uma da outra entre duas montagens de fixação e, portanto, estão livres para se deformar quando o conjunto de painéis solares montados no membro longitudinal é submetido a forças devido, por exemplo, ao vento. Estas tensões mecânicas apresentadas pelo membro longitudinal têm a consequência de que se deforma a fim de se aproximar de uma fibra neutra do membro longitudinal, enfraquecendo-o.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[003] Um objetivo da invenção é prover um sistema para a fixação de um painel, como um painel solar, em uma estrutura de suporte que seja simples de executar, enquanto ao mesmo tempo possui uma robustez mecânica excelente.

[004] Para esta finalidade, um sistema para fixação de pelo menos um painel, como um painel solar, em uma estrutura de suporte compreendendo pelo menos um membro longitudinal que se estende em uma primeira direção é provido, de acordo com a invenção, o membro longitudinal compreendendo uma borda dobrada e uma superfície na qual o painel suporta, o sistema compreendendo um flange, uma placa de retenção e uma montagem de fixação vinculando o flange à placa de retenção disposta de modo que a borda dobrada que recebe o membro longitudinal e o painel que se apoia contra a superfície do membro longitudinal são prensados juntos durante a montagem, a placa de retenção tendo um primeiro conjunto de dentes que se projeta substancialmente paralelo a um eixo da montagem de fixação na direção do flange, os dentes sendo pretendidos para se engrenar dentro da borda dobrada do membro longitudinal, prendendo-a durante a montagem.

[005] De forma vantajosa, mas opcional, o sistema de fixação, de acordo com a invenção, possui pelo menos uma das seguintes características adicionais:

[006] o primeiro conjunto de dentes está localizado sobre uma primeira borda virada da placa de retenção;

[007] a placa de retenção incorpora um segundo conjunto de dentes que se projeta substancialmente paralelo ao eixo da montagem de fixação na direção do flange, este segundo conjunto de dentes sendo pretendido para se engrenar à borda do painel, prendendo-a durante a montagem;

[008] o segundo conjunto de dentes está localizado sobre a segunda borda virada da placa de retenção;

[009] a primeira e a segunda bordas viradas da placa de retenção são substancialmente paralelas entre si e se estendem opostas uma à outra;

[0010] a placa de retenção incorpora um espaçador de projeção que se projeta substancialmente paralelo ao eixo da montagem de fixação na direção do flange e disposta de modo que se apoie lateralmente contra uma borda do painel durante a montagem;

[0011] a montagem de fixação compreende um parafuso e uma porca; e

[0012] a montagem de fixação compreende um rebite estrutural.

[0013] Em conformidade com a invenção, também é provido uma estrutura que suporta pelo menos um painel, como um painel solar, compreendendo pelo menos um membro longitudinal, uma borda dobrada, uma superfície de apoio do painel, que se estende em uma primeira direção, e pelo menos um sistema de fixação tendo pelo menos uma das características técnicas acima, o membro longitudinal tendo uma parede fina e uma seção transversal fechada.

[0014] De forma vantajosa, mas opcional, a estrutura de suporte, de acordo com a invenção, possui pelo menos uma das seguintes características adicionais:

[0015] a borda dobrada se estende ao longo de um prolongamento da superfície de apoio;

[0016] a parede fina é formada de uma folha metálica moldada; e

[0017] a borda dobrada é formada pela dobra da folha fina sobre si mesma.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0018] Outras características e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição a seguir de uma realização da invenção com uma variante desta. Nas figuras anexas:

[0019] a Figura 1 é uma vista tridimensional parcial de cima de uma estrutura de suporte, de acordo com a invenção, que incorpora um sistema de fixação de acordo com a invenção;

[0020] a Figura 2 é uma vista tridimensional parcial de baixo da estrutura de suporte na Figura 1;

[0021] a Figura 3 é uma vista parcial da lateral da estrutura de suporte na Figura 1 que ilustra o sistema de fixação, de acordo com a invenção;

[0022] a Figura 4 é uma vista frontal parcial da estrutura de suporte na Figura 1 que ilustra o sistema de fixação, de acordo com a invenção;

[0023] a Figura 5 é uma vista tridimensional de uma realização variante de uma placa de retenção para o sistema de fixação, de acordo com a invenção; e

[0024] a Figura 6 é uma vista tridimensional de uma realização variante de um flange para o sistema de fixação, de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0025] Por meio de introdução, um módulo solar sobre uma superfície, e para esta finalidade, compreende uma base fixada a esta superfície. A base apoia um mecanismo para orientação do módulo solar. Além disto, o modulo solar incorpora meios para o processamento da radiação solar, como um conjunto de painéis solares 1 montados sobre uma estrutura de suporte, de acordo com a invenção, para o módulo solar usando um sistema de fixação, de acordo com a invenção, que descreveremos mais detalhadamente agora. Como uma variante, o módulo solar é uma estrutura fixa.

[0026] Em referência às Figuras 1 a 4, descreveremos uma estrutura de suporte para pelo menos um painel, de acordo com a invenção. A estrutura de suporte, de acordo com a invenção, compreende pelo menos um membro longitudinal 5 que se estende ao longo de uma primeira direção paralelo a um eixo longitudinal do membro longitudinal 5. O membro longitudinal 5 é aqui uma viga. O membro longitudinal 5 é oco e, na transversal, possui geralmente um formato geométrico retangular fechado. O membro longitudinal 5 compreende uma parede 51 formada de uma folha de material metálico fino. O membro longitudinal 5 compreende duas laterais 55 e 56, que se estendem a uma distância entre si e são conectadas juntas por uma lateral superior 54 e uma lateral inferior 57. O material metálico da folha é preferencialmente um condutor de eletricidade, como aço, alumínio ou uma de suas ligas. O membro longitudinal 5 é obtido por um processo de extrusão ou por um processo de rolo que forma a folha do material metálico, que é então alinhavado e/ou soldado 53 a si mesmo nas bordas laterais longitudinais, de modo a formar a lateral inferior 57. Como uma variante disto, o alinhavamento ou solda pode formar qualquer outra lateral do membro longitudinal. O membro longitudinal 5 compreende uma borda dobrada 52 que se projeta lateralmente do comprimento da lateral superior 54 de uma das laterais 56 do membro longitudinal 5. A borda dobrada 52 é construída pela dobra da folha de material, provendo uma borda dobrada 52 que é de um pedaço com o restante do membro longitudinal 5. Esta borda também pode ser, ao contrário, o local onde a seção é fechada (por alinhavamento ou solda). Finalmente, a lateral superior 54 compreende uma superfície de apoio 541, que se estende ao longo da borda dobrada 52.

[0027] A estrutura de suporte, de acordo com a invenção, é pretendida para receber pelo menos um painel 1, como, por exemplo, um painel solar. O painel 1 compreende preferencialmente uma estrutura de metal 2, que possui uma superfície inferior 21 nas figuras. Quando o painel 1 é colocado sobre a estrutura de suporte, de acordo com a invenção, a superfície inferior 21 da estrutura 2 se apoia contra a superfície de apoio 541 do membro longitudinal 5, um eixo longitudinal da estrutura é então substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal do membro longitudinal 5. No caso do painel solar 1, a estrutura 2 do painel 5 é de metal que conduz eletricidade e pode, portanto, prover aterramento para o painel solar.

[0028] A fim de manter o painel 1 no lugar sobre o membro longitudinal 5, a estrutura de suporte, de acordo com a invenção, compreende pelo menos um sistema de fixação 3, de acordo com a invenção. O sistema de fixação 3, de acordo com a invenção, compreende um flange superior 6, uma placa de retenção inferior 4 e uma montagem de aperto 7, 72 compreendendo um parafuso 7 e uma porca 72.

[0029] O flange 6 geralmente é em formato de “T” na seção transversal, compreendendo um membro vertical 61 coberto por um membro de limitação cujas bordas 62 se estendem perpendicularmente ao membro vertical 61. Na realização ilustrada aqui, o membro vertical 61 possui uma seção transversal em formato de “U”. A base do membro vertical 61 do flange 6 possui pelo menos uma abertura adequada para receber o parafuso 7 da montagem de aperto. O parafuso 7 compreende uma cabeça 73 em uma extremidade e uma rosca 71 na outra extremidade. A rosca 71 é pretendida para atuar com a porca 72.

[0030] A placa de retenção 4 é aqui de uma seção transversal em formato de “U”. Ela compreende uma base substancialmente plana 41 que incorpora um orifício 45 através do qual a parte roscada 72 do parafuso 7 passará. Lateralmente, a placa de retenção 4 compreende uma borda virada 42 que se estende substancialmente em ângulos retos de uma borda lateral da base 41. A primeira borda virada 42 compreende no topo um primeiro conjunto de dentes 46 orientados como uma extensão da primeira borda virada 42. Em outra borda lateral da base 41 oposta à borda lateral acima, a placa de retenção compreende uma segunda borda virada 43 que se estende substancialmente em ângulos retos da outra borda lateral da base 41, de modo no qual seja substancialmente paralela à primeira borda virada 42 e voltada para ela. A segunda borda virada 43 compreende no topo um segundo conjunto de dentes 44 orientados como uma extensão da segunda borda virada 43. A segunda borda virada 43 compreende ainda em seu topo um espaçador 45, que também se estende ao longo de uma extensão da segunda borda virada 43. O espaçador 45 está localizador no meio do segundo conjunto de dentes 44 e se estende acima deles. O espaçador 45 é de uma largura substancialmente equivalente a uma largura do membro vertical 61 do flange 6. Preferencialmente, a primeira borda virada 42 é de altura menor que a altura da segunda borda virada 43. A diferença de altura entre a primeira borda virada 42 e a segunda borda virada 43 da placa de retenção 4 é da ordem da espessura da borda dobrada 52 do membro longitudinal 5.

[0031] Em uma realização variante ilustrada na Figura 5, a placa de retenção 40 se difere da placa de retenção 4 anteriormente descrita, em que a primeira borda virada 42 compreende no topo dois dentes 441 orientados como uma extensão da primeira borda virada 42, cada uma localizada sobre uma borda adjacente à borda lateral a partir da qual a primeira borda virada 41 se estende. Estes dois dentes 441 formam um primeiro conjunto de dentes. Da mesma forma, a segunda borda virada 43 compreende em seu topo dois dentes 440 orientados como uma extensão da segunda borda virada 42, cada uma localizada sobre uma borda adjacente à borda lateral a partir da qual a segunda borda virada 43 se estende e sobre cada lateral do espaçador 45. Estes dois dentes 440 formam um segundo conjunto de dentes.

[0032] Em outra realização, a placa de retenção pode ser de qualquer formato plano geral e incluir dentes distribuídos sobre pelo menos parte das bordas do formato geralmente plano da placa de retenção. Por exemplo, a placa de retenção pode estar na forma de uma xícara. Em outra realização variante, independente de seu formato, a placa de retenção não possui dentes nas bordas do formato. Esta placa de retenção pode ser usada para fixar painéis que não possuem uma estrutura, por exemplo.

[0033] Independente de seu formato, a placa de retenção pode ser construída por estampagem, flexão ou moldagem.

[0034] Descreveremos agora a instalação de pelo menos um painel solar 1 sobre uma estrutura de suporte, de acordo com a invenção, com um sistema de fixação 3, de acordo com a invenção, os quais ambos foram descritos anteriormente.

[0035] Assim que a estrutura de suporte, de acordo com a invenção, tiver sido instalada na base do módulo solar que o compreende, pelo menos um painel solar 1 é posicionado sobre a estrutura de suporte, de acordo com a invenção, se apoiando contra a superfície de apoio 541 de pelo menos um membro longitudinal 5 da estrutura de suporte, de acordo com a invenção. O painel solar 1 é posicionado de modo que uma porção da estrutura 2 possua seu eixo longitudinal substancialmente perpendicular àquele do membro longitudinal 5 e a superfície inferior 21 da estrutura 2 se apoia contra a superfície de apoio 541 do membro longitudinal 5. Em seguida, pelo menos um sistema de fixação 3, de acordo com a invenção, é ajustado. O flange 6 é posicionado de modo que uma das bordas 62 se apoia contra uma superfície superior da estrutura 2 do painel 1, uma lateral do membro vertical 61 do flange 6 que se apoia contra a superfície lateral externa da estrutura 2 do painel 1. A placa de retenção 4 ou 40 é posicionada de modo que o primeiro conjunto de dentes 46 ou 441 engrenem uma face inferior da borda dobrada 52 e pelo menos algum do segundo conjunto de dentes 44 ou 440 engrenem a superfície inferior 21 da estrutura 2 do painel 1, o espaçador 45 que se estende ao longo da superfície lateral externa da estrutura 2 do painel 1, uma lateral do espaçador se apoiando possivelmente contra esta superfície lateral externa da estrutura 2 do painel 1. O parafuso 7 é então apertado: preferencialmente, ele é roscado através do flange 6, através da abertura localizada na base do membro vertical 61, então através da abertura 45 na placa de retenção 4 ou 40. O parafuso então se estende entre o flange 6 e a placa de retenção 4 ou 40, ao longo e em oposição à superfície lateral externa da estrutura 2 do painel 1. A porca 71 é então colocada sobre a porção roscada 71 do parafuso 7, o qual se projeta da placa de retenção 4 ou 40. Quando a porca 72 é apertada, a placa de retenção 4 ou 40 e o flange 6 se aproximam um do outro, o primeiro conjunto de dentes 46 ou 441 penetra a espessura da borda dobrada 52 do membro longitudinal 5, o segundo conjunto de dentes 44 ou 440 penetra a espessura da estrutura 2 do painel 1. Isto garante a continuidade elétrica entre o painel 1 e o membro longitudinal 5 a fim de garantir que o dito painel 1 esteja perfeitamente aterrado. Além disso, quando o parafuso é apertado, o espaçador 45 evita que a placa de retenção 4 ou 40 gire sobre um eixo longitudinal do parafuso 7. Como uma variante, a parte inferior da cabeça 73 do parafuso 7 compreende pelo menos uma parte plana entre os membros do formato em “U” do membro vertical 61 do flange 6 para manter o dito parafuso 7 imóvel de forma rotacional sobre seu eixo longitudinal quando a porca 72 é apertada. Deve ser observado que tal estrutura de suporte, de acordo com a invenção, associada a um sistema de fixação, de acordo com a invenção, pode simplificar a montagem de painéis 1 devido à fixação permanente ser realizada a partir da parte inferior dos painéis 1 (ou seja, a partir da lateral da estrutura de suporte e dos membros longitudinais 5) por meio de um acesso que é facilitado para o aperto (porca 72) a partir da parte inferior.

[0036] Deve ser observado que a cabeça 73 do parafuso 7 se apoia contra a parte superior da estrutura 2 do painel 1, portanto, o flange 6 age em compressão e sua resistência é muito elevada.

[0037] Quando dois painéis adjacentes 1 são ajustados, o sistema de fixação 3, de acordo com a invenção, é disposto de modo a manter os dois painéis 1 simultaneamente sobre a estrutura de suporte de acordo com a invenção em uma forma similar àquela que acabou de ser descrita. Neste caso, o membro vertical 61 do flange 6 e o espaçador 45 da placa de retenção 4 ou 40 possuem uma função de espaçamento entre os dois painéis 1, que são então mantidos sobre a estrutura de suporte de acordo com a invenção.

[0038] Uma realização variante do flange 600 é ilustrada na Figura 6. Esta realização variante do flange 600 possibilita fixar um único painel 1 sobre o membro longitudinal 5, como um painel terminal em uma linha ou coluna de painéis adjacentes, em uma forma ideal. Descreveremos agora os elementos que distinguem o flange 600 do flange 6 anteriormente descrito. O flange 600 só compreende uma única borda 62 que se estende perpendicularmente ao membro vertical em formato de “U” 61. A parede vertical do membro vertical 61, no topo da qual a borda 62 se projeta, estende-se a jusante abaixo da parte inferior do membro vertical 61 através de uma parede 601. Assim, quando usado como ilustrado na Figura 5, a parede 601 se apoia contra uma borda lateral do painel 1 que precisa ser fixado, evitando que o flange 600 se inclina e possibilitando que a fixação seja presa.

[0039] A parede vertical oposta 602 do membro vertical 61 não possui borda que se estenda perpendicularmente ao seu cume, que, no entanto, ainda está no mesmo nível da borda 62. Assim, quando usada como ilustrado na Figura 5, a cabeça 73 do parafuso 7 se apoia contra o topo da parede vertical oposta 602 e da borda 62. Como anteriormente, a parte inferior da cabeça 73 do parafuso 7 pode incorporar pelo menos uma parte plana inserida entre os membros de formato em “U” do membro vertical 61 do flange 600 para manter o dito parafuso 7 imóvel de forma rotacional sobre seu eixo longitudinal quando a porca 72 é apertada.

[0040] Além disso, a parede vertical oposta 602 se estende a jusante abaixo da base do membro vertical 61 e termina em uma borda 603 do mesmo material que se estende perpendicularmente em direção à parede 601. Portanto, quando o sistema de fixação 3 é apertado, a força da cabeça 73 do parafuso 7 tende a deformar a parede vertical oposta 602, de modo a abrir o formato de “U” do membro vertical 61 do flange 600. Esta deformação é interrompida pela força da borda 603 contra a haste do parafuso 7.

[0041] Em uma realização variante, o elemento de fixação 7, 72 incorpora um sistema de rebite estrutural. O uso de rebites estruturais garante melhor segurança e melhor preensão pelo elemento de fixação quando ele está em uso. Além disto, devido à sua disposição, os rebites estruturais podem realizar uma função antifurto uma vez no local.

[0042] Obviamente, muitas modificações podem ser realizadas à invenção sem, assim, ir além de seu escopo.

Claims

1. SISTEMA DE FIXAÇÃO (3) PARA FIXAR PELO MENOS UM PAINEL (1) A UMA ESTRUTURA DE SUPORTE, compreendendo pelo menos um membro longitudinal (5) que se estende em uma primeira direção, o membro longitudinal compreendendo uma borda dobrada (52) e uma superfície de apoio (541) do painel, compreendendo um flange (6; 600), uma placa de retenção (4; 400) e uma montagem de fixação (7) que fixa o flange à placa de retenção disposta de modo que, na montagem, a borda dobrada do membro longitudinal e o painel que se apoia contra a superfície de apoio do membro longitudinal são prensados juntos, caracterizado pela placa de retenção possuir um primeiro conjunto de dentes (46; 441) que se projeta substancialmente paralelo a um eixo da montagem de fixação na direção do flange, os dentes sendo pretendidos para se engrenar dentro da borda dobrada do membro longitudinal, apertando-a durante a montagem, e em que a placa de retenção compreende um segundo conjunto de dentes (44; 440) que se projeta substancialmente paralelo ao eixo da montagem de fixação na direção do flange, este segundo conjunto de dentes sendo pretendido para se engrenar dentro de uma borda do painel, apertando-a durante a montagem.

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro conjunto de dentes estar localizado em uma primeira borda (42) da placa de retenção.

3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo segundo conjunto de dentes estar localizado em uma segunda borda (43) da placa de retenção.

4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela primeira e segunda bordas viradas da placa de retenção serem substancialmente paralelas entre si e se estenderem em oposição uma à outra.

5. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela placa de retenção incorporar um espaçador de projeção (45) que se projeta substancialmente paralelo ao eixo da montagem de fixação na direção do flange e disposto de modo que a apoiar-se lateralmente contra uma borda do painel durante a montagem.

6. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela montagem de fixação compreender um parafuso (7) e uma porca (72).

7. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela montagem de fixação incorporar um rebite estrutural.

8. ESTRUTURA DE SUPORTE PARA PELO MENOS UM PAINEL (1), compreendendo pelo menos um membro longitudinal (5), que compreende uma borda dobrada (52), uma superfície de apoio (541) para o painel que se estende em uma primeira direção e pelo menos um sistema de fixação (3), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo membro longitudinal compreender uma parede fina (51) e possui uma seção transversal fechada.

9. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pela borda dobrada se estender ao longo de uma extensão da superfície de apoio.

10. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pela parede fina ser formada de uma folha metálica moldada.

11. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pela borda dobrada ser formada por dobra ou solda da folha fina sobre si mesma.