BR112019011950A2 - instalação fotovoltaica e respectivo uso - Google Patents

Abstract

para uso econômico e eficiente em termos energéticos de uma instalação fotovoltaica (1) com módulos fotovoltaicos verticais e especialmente bifaciais (2) e, em particular, para evitar o sombreamento dos módulos fotovoltaicos (2), por um lado, é proposta uma estrutura de suporte (3) fácil de produzir e montar, que é estruturada através de estacas (4) verticais conectadas entre si através de pontos de intersecção e trincos (5) que se estendem horizontalmente de modo que campos de montagem retangulares (6) possam ser fornecidos para os módulos fotovoltaicos individuais (2), em que as estacas (4) e (5) trincos possam ser preferivelmente formados de maneira econômica pelos perfis comuns (12, 22) e em que em particular, uma divisão das estacas (4) em dois segmentos interconectáveis (7), (8) facilita substancialmente a montagem como um todo; por outro lado, a invenção propõe uma interconexão elétrica, de modo que as superfícies ativas sobrepostas (9, 9?) possam ser operadas em diferentes pontos de operação elétrica, e de modo que preferivelmente sejam formadas linhas elétricas (21) operadas separadamente entre si, que sejam de preferência dispostas horizontalmente. assim, os efeitos do sombreamento de módulos fotovoltaicos (2) sobre a eficiência da conversão de energia da instalação fotovoltaica (1) podem ser ainda mais minimizados.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “INSTALAÇÃO FOTOVOLTAICA E RESPECTIVO USO”.

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO [0001 ] A invenção refere-se a uma instalação fotovoltaica (PV) com vários módulos fotovoltaicos bifaciais, que são dispostos na vertical em uma estrutura de suporte. A invenção refere-se ainda a uma instalação fotovoltaica com pelo menos um módulo fotovoltaico bifacial, que é colocado na vertical sobre uma estrutura de suporte.

[0002] A invenção também aborda o uso de tais instalações fotovoltaicas para geração de energia em uma montagem específica.

[0003] Instalações fotovoltaicas tradicionais que usam módulos fotovoltaicos unifaciais para geração de energia são freqüentemente colocadas em formato inclinado. A única superfície ativa dos respectivos módulos fotovoltaicos, que pode converter a energia da radiação solar em energia elétrica, é tipicamente orientada para o sul. Essas instalações têm a desvantagem de que elas fornecem seu desempenho máximo ao meio-dia. Isso pode sobrecarregar a rede elétrica, ou seja, um excesso de oferta de energia desse tipo.

[0004] Por esta razão, as instalações fotovoltaicas com módulos fotovoltaicos que possuem superfícies ativas em ambos os lados também foram testadas por vários anos. Estes módulos fotovoltaicos, chamados bifaciais, são posicionados na vertical, de modo que a frente e as costas são irradiadas pelo sol. Se os módulos fotovoltaicos bifaciais de tais instalações fotovoltaicas estiverem posicionados na direção norte-sul, eles podem capturar a luz do sol a partir das direções leste e oeste, especialmente nas primeiras horas da manhã e tarde da noite. Com isso, obtém-se uma potência de saída que é complementar às instalações clássicas, que é baixa por volta do meio-dia, mas atinge valores máximos pela manhã e à noite. Tal característica de curva de corrente diária é

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2/43 vantajosa ao longo do dia em termos de uma fonte de alimentação uniforme na rede. Além disso, no entanto, as instalações fotovoltaicas com módulos fotovoltaicos bifaciais também podem ser utilizadas com vantagem em outras orientações que não na direção norte-sul.

[0005] No caso dos módulos fotovoltaicos bifaciais, em contraste com os módulos fotovoltaicos unifaciais, existem novos problemas técnicos, uma vez que o lado traseiro dos módulos também deve ser usada para geração de energia. As estruturas de suporte e os conceitos de instalação desenvolvidos até agora para módulos fotovoltaicos unifaciais são, portanto, apenas condicionalmente aplicáveis, ou exigiríam adaptações complexas e, portanto, dispendiosas.

[0006] É portanto um objetivo da presente invenção proporcionar uma instalação fotovoltaica em que vários módulos fotovoltaicos bifaciais possam ser montados em um arranjo vertical e que satisfaçam os requisitos especiais dos módulos bifaciais. Para este propósito, em particular, uma estrutura de suporte deve ser fornecida, a qual não só pode ser fabricada a baixo custo, mas também permite uma montagem rápida e, portanto, de baixo custo da instalação fotovoltaica. Além disso, a estrutura de suporte deve ter estabilidade suficiente sob condições climáticas típicas.

[0007] Outro objetivo da invenção é melhorar a eficiência da conversão de luz solar em energia elétrica para instalações fotovoltaicas.

[0008] Para resolver estes problemas, as características da reivindicação 1 são fornecidas de acordo com a invenção no caso de uma instalação fotovoltaica. Em particular, de acordo com a invenção é proposto para resolver o problema em uma instalação fotovoltaica do tipo mencionado inicialmente, o fato de a estrutura de suporte ter várias estacas, que são fixadas junto a ou no solo, em particular ancoradas, e que às estacas são fixados trincos, que respectivamente conectam duas estacas adjacentes entre si e em que cada duas estacas e dois trincos

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3/43 definem um campo de montagem substancialmente retangular no qual pelo menos um módulo fotovoltáico é disposto.

[0009] Por conseguinte, um campo de montagem de acordo com a invenção pode acomodar um módulo fotovoltáico ou vários módulos fotovoltaicos, em que podem ser fornecidas subdivisões adicionais do campo de montagem, por exemplo, por meio de trincos adicionais e / ou estacas intermediárias que se estendem verticalmente. Como substancialmente retangular pode ser considerado o campo de montagem de acordo com a invenção em particular quando o campo de montagem é adequado para alojar um módulo fotovoltáico com um contorno externo retangular. Portanto, de acordo com a invenção, pode ser previsto, em particular, que duas estacas e dois trincos definem um campo de montagem no qual pelo menos um módulo fotovoltáico está disposto, em que bordas das estacas e trincos, que são alinhados com os módulos fotovoltaicos e assim limitam o campo de montagem, ficam dispostos preferivelmente uniformemente espaçados em relação a bordas externas de pelo menos um módulo fotovoltáico.

[0010] Na grande maioria das situações de instalação, é vantajoso se os vários módulos fotovoltaicos bifaciais estiverem dispostos verticalmente sobre a estrutura de suporte.

[0011] Em outras palavras, a invenção proporciona uma estrutura de suporte na qual estacas e trincos são conectados uns aos outros em intervalos preferivelmente regulares, e preferivelmente em ângulos retos, de modo que duas estacas e dois trincos definem um campo de montagem retangular no qual um módulo fotovoltáico bifacial é inserido em suspensão vertical. Isso permite que os módulos fotovoltaicos coletem luz solar em ambos os lados para convertê-la em energia elétrica. [0012] De acordo com a invenção, é vantajoso para uma rigidez elevada da estrutura de suporte, se pelo menos trincos individuais forem fixados em ambos os lados às estacas por meios de fixação. Neste

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4/43 caso, uma fixação apropriada dos trincos de acordo com a invenção, pode ser feita em particular por aparafusamento, em especial por parafusos de perfuração ou parafusos roscados, por rebites, pinos, e por soldadura, colagem ou por simples união positiva .

[0013] A vantagem aqui é que uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção pode ser produzida de forma rentável com as características da reivindicação 1 e pode ser configurada de maneira eficiente e, portanto, com boa relação custo-benefício. Ao mesmo tempo, a estrutura de suporte de acordo com a invenção garante alta estabilidade, em particular contra cargas de vento e utilização eficiente das superfícies ativas dos módulos bifaciais.

[0014] De acordo com a invenção, a estrutura de suporte pode ser fundamentalmente baseada, por exemplo, por meio de ancoragem no solo. Isto pode ser realizado, por exemplo, por âncoras de aterramento, parafusos de aterramento, estacas de batente ou fundações de concreto, em que podem ser previstos complementarmente sistemas atirantados. Se a ancoragem no solo precisar ser evitada, por exemplo, ao instalar o sistema fotovoltaico em aterros, de acordo com a invenção, também será possível obter uma fundação da estrutura de suporte por meio de um lastro das estacas no solo. Além disso, tanto as estacas podem ser executados como os trincos na forma de perfis longitudinais, por exemplo, como perfis extrudados de alumínio, sendo possível uma utilização particularmente econômica dos materiais e, assim, uma estrutura de suporte leve. De acordo com a invenção, a estrutura de suporte pode, por exemplo, ser feita de perfis C, S, U, Σ ou,, em particular combinações de tais perfis. Neste caso, por exemplo, elementos oblíquos e / ou redondos podem ser previstos nas estacas e / ou trincos, a fim de minimizar o sombreamento dos módulos fotovoltaicos. Outra forma de concretização da invenção proporciona estacas e/ou trincos de aço laminado a quente ou a frio, de preferência providos de uma

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5/43 proteção contra a corrosão.

[0015] De acordo com a invenção, o objeto também pode ser alcançado por outras formas de concretização vantajosas das reivindicações dependentes.

[0016] Por exemplo, é vantajoso de acordo com a invenção se, na posição de utilização de uso da instalação fotovoltaica, as estacas forem substancialmente verticais e / ou os trincos estiverem alinhados substancialmente na horizontal. Por tal orientação das estacas e trincos pode ser particularmente assegurado que bordas das estacas e trincos alinhadas em relação aos módulos fotovoltaicos, que limitam os campos de montagem individuais, ficam dispostas de preferência igualmente espaçadas em relação a bordas externas de módulos fotovoltaicos retangulares da instalação fotovoltaica. Desse modo, para módulos fotovoltaicos retangulares que são típicos no mercado, é possível uma utilização econômica de materiais para a estrutura de suporte e / ou uma boa utilização de espaço, já que a distância das estacas e trincos pode ser escolhida o menor possível para os módulos fotovoltaicos. Em contraste com instalações fotovoltaicos convencionais para módulos fotovoltaicos unifaciais, neste caso, é particularmente evitado que as estacas ou trincos fiquem abaixo ou por trás de um módulo fotovoltaico, o que resultaria em sombreamento indesejado dos módulos fotovoltaicos.

[0017] Além disso, pode ser prevista uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção, por exemplo, em que vários, em particular até quatro módulos fotovoltaicos, estão dispostos uns sobre os outros na direção vertical. Ao prever várias fileiras de módulos fotovoltaicos sobrepostas entre si, a superfície ativa utilizável pode, assim, ser aumentada em geral sem ter que montar estacas adicionais. A provisão de mais de quatro módulos fotovoltaicos sobrepostos de acordo com a invenção tem a desvantagem de a carga de vento aumentar significativamente, de modo que a fundação das estacas deve ser montada de

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6/43 modo mais complexo e, portanto, muito mais caro. Portanto, a invenção propõe limitar o número de módulos sobrepostos a quatro. De acordo com a invenção, o número ideal de fileiras de módulos fotovoltaicos sobrepostos é entre dois e três.

[0018] De acordo com a invenção, é ainda preferível que os módulos fotovoltaicos adjacentes sejam dispostos deslocados uns dos outros na direção vertical. Através dessa configuração atípica para instalações clássicas, é viável um modo construtivo particularmente eficiente da estrutura de suporte . Isto é especialmente verdadeiro quando o deslocamento vertical entre módulos fotovoltaicos adjacentes horizontalmente é pelo menos a altura de um trinco. Assim, os trincos podem ser montados verticalmente uns sobre os outros na estaca, o que é vantajoso para muitas formas de concretização da estrutura de suporte de acordo com a invenção. Em particular, os respectivos pontos de fixação dos trincos horizontais adjacentes em uma estaca podem, assim, ser dispostos verticalmente um acima do outro. Isso permite a utilização eficiente de flanges e braçadeiras nas estacas, como será explicado em mais detalhes.

[0019] Para a montagem mais eficiente possível das estacas da instalação fotovoltaica, pode ser previsto de acordo com a invenção que a estacas sejam subdivididas em pelo menos um segmento de fixação conectado ao solo e um segmento de fixação que pode ser conectado ou é conectado ao segmento de fixação. Neste caso, o segmento de retenção se estende acima do segmento de fixação. A vantagem aqui é que o segmento de fixação pode inicialmente ser fundado independentemente do segmento de retenção dentro ou junto ao solo. Isto é vantajoso, por exemplo, se o segmento de fixação for fundado por bate-estaca no solo. Para tanto, o segmento de fixação pode ser configurado, em particular, na forma de perfil de cravação, de modo que um segmento de fixação tenha uma rigidez suficiente para um bate-estaca.

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7/43 [0020] De acordo com a invenção, tanto o segmento de retenção quanto o segmento de fixação podem ser configuradas como um perfil longitudinal, preferivelmente de metal. A vantagem aqui é que, em particular, diferentes perfis podem ser combinados. Por exemplo, um perfil C, U ou Σ, que seja adequado para um bate-estaca pode ser combinado como um segmento de fixação com um perfil S ou Ω , que se ajustam respectivamente menos para um bate-estaca, como segmento de retenção da estaca. Além disso, também pode ser previsto que o segmento de retenção seja projetado para ser mais fraco do que o segmento de fixação, a fim de economizar material. Isto pode ser conseguido, por exemplo, por outra seleção de perfil, em particular outro dimensionamento de perfil, ou por um enfraquecimento material.

[0021 ] Após a fundação do segmento de fixação o segmento de retenção pode ser alinhado ao segmento de fixação e ser firmemente conectado a este, por exemplo, por meio de parafusos autoatarraxadores que podem ser aparafusados em orifícios possivelmente pré-perfurados. Para este propósito, é preferido de acordo com a invenção se as superfícies de contato correspondentes forem formadas no segmento de fixação e no segmento de retenção. Nestas superfícies de contato, os dois segmentos encostam-se e, portanto, se sobrepõem. Isto cria uma possibilidade de compensar os desvios na altura do segmento de fixação, alinhando o segmento de retenção com relação ao segmento de fixação. Para este propósito, o segmento de retenção pode ser projetado para ser deslocável, em particular no caso de contato com a superfície de contato no segmento de fixação ao longo da direção longitudinal do segmento de fixação.

[0022] De acordo com a invenção, a sobreposição entre os segmentos de fixação e retenção pode ser projetada para ser adicionalmente rotativa. Assim, os dois segmentos de uma estaca podem ser ou estarem girados um contra o outro quando do contato das superfícies de

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8/43 contato correspondentes. Isto pode ser conseguido, por exemplo, por uma configuração planar da superfície de contato, de modo que os segmentos de fixação e retenção estejam adjacentes entre si no estado montado de volta para trás. Através de uma configuração rotativa da sobreposição, torna-se possível uma rotação dos eixos longitudinais dos dois segmentos da estaca um contra o outro, em que obtém-se um melhor equilíbrio dos alinhamentos enviesados do segmento de fixação, que podem se formar durante a fundação do mesmo.

[0023] De acordo com a invenção, também é vantajoso que os módulos fotovoltaicos individuais, isto é, em particular as bordas externas dos módulos fotovoltaicos, estejam dispostos a uma certa distância das estacas e / ou trincos. Então podem ser evitados sombreamentos da superfície ativa dos módulos fotovoltaicos por estacas e / ou trincos. Neste caso, é preferível, de acordo com a invenção, que o espaçamento seja escolhido de tal forma que seja excluído um ângulo de incidência de, no máximo, 75 °. Isso evita a necessidade excessiva de espaço para o distanciamento, permitindo a utilização eficiente de área. Em geral, é'preferido de acordo com a invenção se os módulos fotovoltaicos forem montados centralmente em relação às bordas externas de estacas e / ou trincos. Por isso, assim pode-se obter um sombreamento mínimo de ambos os lados dos módulos fotovoltaicos bifaciais.

[0024] Por ângulo de incidência entende-se aqui e a seguir o ângulo que inclui um raio solar incidente com uma solda de uma superfície ativa de um módulo fotovoltaico. Assim, uma incidência vertical de luz na superfície ativa de um módulo fotovoltaico corresponde a um ângulo de incidência de 0^o. Como os módulos fotovoltaicos são dispostos verticalmente, o ângulo de incidência pode ser, em particular, um ângulo lateral de incidência.

[0025] Uma instalação fotovoltaica altamente eficiente pode ser alcançada de acordo com a invenção, quando as superfícies ativas dos

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9/43 módulos fotovoltaicos estão dispostas espaçadas das estacas e / ou trincos. Como resultado, pode-se evitar, em grande parte, que na incidência oblíqua de luz, as estacas ou trincos produzam sombra sobre as áreas marginais das superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos, o que afetaria negativamente a eficiência da instalação.

[0026] De acordo com a invenção, é particularmente vantajoso, se as superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos estiverem espaçadas das estacas de tal modo que, pelo menos até um ângulo de incidência de 20 °, de preferência pelo menos até um ângulo de incidência de 30 °, seja descartado um sombreamento da superfície ativa através de estacas. Alternativamente ou adicionalmente, pode ser previsto que as superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos estejam espaçadas dos trincos de tal modo que pelo menos até um ângulo de incidência de 25 °, de preferência pelo menos até um ângulo de incidência de 30 ⁰ ou mesmo 40 °, seja descartado um sombreado de superfície ativa através de trincos.

[0027] Uma instalação fotovoltaica ainda mais compacta pode ser conseguida de acordo com a invenção, em que as superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos ficam dispostas em lados opostos espaçados assimetricamente em relação a estacas e / ou trincos. Por exemplo, pode ser previsto que módulos fotovoltaicos individuais sejam dispostos a uma distância das estacas de tal forma que para as direções norte pelo menos até um ângulo de incidência de 20 °, preferivelmente pelo menos até um ângulo de incidência de 30 °, em relação à superfície ativa do módulo fotovoltaico seja descartado um sombreamento do mesmo, enquanto que para as direções ao sul, pelo menos até um ângulo de incidência de 45 °, preferivelmente pelo menos até um ângulo de incidência de 60 °, com relação à superfície ativa do módulo fotovoltaico seja descartado um sombreamento do mesmo.

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10/43 [0028] No caso de trincos que se estendem horizontalmente, é suficiente de acordo com a invenção, quando os módulos fotovoltaicos estão dispostos espaçados apenas em relação a tais trincos, que se estendem acima do módulo fotovoltaico. Desse modo, é evitado um sombreamento da superfície ativa através dos trincos que passam por cima. Por outro lado, não há risco de sombreamento para módulos, que estão dispostos acima de um trinco que se estende horizontalmente, através deste trinco que passa abaixo do módulo, uma vez que a luz solar diretamente incidente atinge a superfície ativa obliquamente por cima. Como resultado, de acordo com a invenção, a superfície ativa de um módulo fotovoltaico acima de um trinco que se estende horizontalmente pode avizinhar-se a este a fim de minimizar a necessidade de espaço da instalação fotovoltaica na direção vertical.

[0029] Se a instalação fotovoltaica tiver que ser montada em locais particularmente propensos ao vento, pode ser previsto de acordo com a invenção que os módulos fotovoltaicos fiquem suspensos junto à estrutura de suporte de modo a serem articulados em torno de um eixo de rotação. É vantajoso se o eixo de rotação se estender aproximadamente paralelamente aos trincos, porque assim será possível assegurar uma capacidade de articulação para campo de montagem compacto. Uma articulação dos módulos fotovoltaicos sobre um eixo de rotação, por exemplo, pode ser obtida, em que os módulos fotovoltaicos são suspensos de forma articulada somente junto aos trincos superiores da estrutura de suporte. Devido à capacidade de articulação, os módulos fotovoltaicos podem mover-se para fora do plano formado pelas estacas em ventos fortes. Através das lacunas resultantes nos campos de montagem, o vento pode soprar quase sem obstáculos, em que a carga de vento que atua sobre a estrutura de suporte é consideravelmente reduzida. A vantagem aqui é que a estrutura de suporte deve ser configurada menos estável no geral, de modo que, por exemplo, as estacas sejam

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11/43 projetadas menos rígidas e, portanto, no geral custos de material possa ser reduzidos.

[0030] De modo a permitir uma montagem o mais simples possível da instalação fotovoltaica, a invenção prevê que sejam formadas junto às estacas superfícies de retenção, nas quais um trinco respectivo é fixável em nível plano. Através do contato a nível plano de um trinco em uma superfície de retenção forças introduzidas pelo trinco e torques pode ser efetivamente absorvidos pela estaca.

[0031] De acordo com a invenção, as superfícies de retenção podem ser formadas de maneira particularmente fácil como flanges em um perfil e / ou como braçadeiras em uma abertura, por exemplo, introduzidas em uma superfície externa de um perfil. Para este propósito, também pode ser previsto que as superfícies de retenção sejam formadas em um lado de uma estaca como flanges e no outro lado como braçadeiras. As braçadeiras ou flanges são assim consideradas de acordo com a invenção como alternativas,em que é preferido de acordo com a invenção tanto para braçadeiras como para flanges, se estes se projetarem em ângulos retos das estacas e / ou passarem na direção de um plano, preferivelmente lateralmente deslocados em relação a este, que é formado pelos módulos fotovoltaicos. Além disso, podem ser previstos orifícios, furos oblongos ou semelhantes em braçadeiras e / ou flanges para facilitar a fixação dos trincos por meio de parafusos ou semelhantes.

[0032] Uma flange que serve como superfície de retenção pode se estender de acordo com a invenção, em particular ao longo de todo um segmento de retenção de uma estaca; a flange pode assim fazer parte de um perfil; mas ela também pode ser adicionada posteriormente em uma estaca, por exemplo, por meio de soldagem. Ao utilizar perfis que têm apenas flanges simples nas suas extremidades, por exemplo, um perfil em S, é possível, de acordo com a invenção, prever conectores

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12/43 angulares adicionais que podem ser aparafusados em um perfil. Desta forma, quando um trinco é preso a um flange simples em conexão com um conector angular, um fluxo de força circunferencial fechado pode ser formado, aumentando assim a rigidez da construção. Além disso, de acordo com a invenção, os flanges nas estacas também podem ser previstos apenas para aumentar a rigidez de flexão das placas.

[0033] De acordo com a invenção, a forma de uma braçadeira pode ser predeterminada pela forma da abertura associada em um perfil, por exemplo, em que as aberturas e braçadeiras associadas são produzidas por processos tais como estampagem ou corte a laser em conjunção com dobragem ou moldagem a um custo bem reduzido. Neste caso, um par de braçadeiras também pode ser formado a partir de uma abertura, que fica disposta em ambos os lados da abertura, a fim de permitir um aperto em ambos lados de um trinco.

[0034] A robustez e rigidez da estrutura de suporte podem ser ainda aumentadas de acordo com a invenção, se as superfícies de retenção forem formadas em pares. Pois, um par composto de superfícies de retenção pode prender um trinco inserido entre essas superfícies de retenção em ambos os lados e, assim, melhorar ainda mais a dissipação de forças. A fim de facilitar uma fixação bilateral de um trinco através de superfícies de retenção, também é vantajoso se os trincos forem mais estreitos do que as estacas, em particular mais estreitos do que uma distância entre superfícies de retenção projetadas emparelhadas.

[0035] Alternativamente ou adicionalmente, também pode ser previsto fixar trincos às estacas por meio de conectores angulares. Neste caso, tais conectores angulares são preferidos de acordo com a invenção, os quais apresentam superfícies de retenção em ambos os lados de um trinco a ser fixado, o qual pode ser conectado a uma estava de uma maneira planar.

[0036] Outra forma de concretização possível da invenção prevê

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13/43 que aberturas de encaixe sejam formadas junto às estacas para alojar respectivamente um trinco ou a sua extremidade. A formação de aberturas de encaixe passagem tem a vantagem de que a inclinação das estacas umas contra as outras e as oscilações associadas das distâncias entre as estacas podem ser facilmente compensadas pelo fato de os trincos estarem mais ou menos profundamente inseridos nas aberturas de encaixe.

[0037] Entende-se que é vantajoso para uma montagem simples, se a abertura de encaixe for projetada para ser ligeiramente maior que o trinco a ser por ela alojado. De acordo com a invenção, no entanto, pode ser previsto em particular que a abertura de encaixe na direção vertical tenha pelo menos 1,25 vezes, de preferência pelo menos 1,5 vezes, a altura de um trinco. Isso cria uma possibilidade de compensar as diferentes alturas das estacas, por exemplo, em terrenos ondulados, pelo menos parcialmente, em que os trincos são montadas em diferentes alturas.

[0038] Em contraste aos canais de encaixe formados lateralmente em superfícies externas das estacas por meio de conectores angulares fixados, aberturas de encaixe oferecem ainda a vantagem de que estas podem ser dispostas de acordo com a invenção no centro em relação à estaca. Isto torna particularmente fácil conseguir que os módulos fotovoltaicos sejam colocados no centro em relação às estacas postes e / ou trincos. Tal arranjo é preferido de acordo com a invenção devido ao sombreamento minimizado em ambos os lados de um módulo fotovoltaico.

[0039] No caso de uso de aberturas de encaixe, é particularmente vantajoso se pelo menos o segmento de retenção da estaca for formado na forma de um perfil ômega. Ao usar um perfil ômega, dois trincos adjacentes horizontalmente podem ser presos em ambos os lados pelas duas extremidades abertas do perfil ômega, que podem ser formadas

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14/43 por um par de flanges paralelo ao longo do perfil. Como resultado, um fluxo de força fechado pode ser formado no perfil ômega. Neste caso,trincos individuais podem ser conduzidos através de aberturas formadas em superfícies laterais do perfil ômega. Nesta forma de concretização trincos que se estendem à esquerda e à direita de uma estaca projetada como perfil ômega podem ser fixados em um par de flanges que se estende de um lado da estaca. Portanto, trata-se de um projeto particularmente fácil de instalar e robusto da estrutura de suporte.

[0040] Uma conexão semelhantemente robusta entre estacas e trincos utilizando aberturas de encaixe pode ser conseguida de acordo com a invenção, se pelo menos um segmento de retenção da estaca for formado na forma de um perfil em C ou em U. Neste caso, podem ser formadas aberturas de encaixe em superfícies laterais do respectivo perfil, que apresentam braçadeiras endireitadas, que por sua vez fornecem superfícies de retenção para montagem de trincos.

[0041] Se dois trincos que se estendem à esquerda e à direita de uma estaca forem montados em uma braçadeira, é vantajoso se a altura da braçadeira for maior que 1,25 vezes a altura de um trinco, de preferência pelo menos 1,5 vezes a altura de um trinco. Através desta forma de concretização, uma braçadeira, ou um par de braçadeira, de uma abertura de encaixe é suficientemente alto para conter dois trincos. Uma abertura de encaixe configurada adicionalmente mais alta pode ser útil de acordo com a invenção para permitir uma melhor compensação da altura de montagem dos trincos.

[0042] Em uma forma de concretização da invenção, aberturas e encaixe podem apresentar uma ou mais braçadeiras, como já descrito acima, que proporcionam superfícies de retenção para montar um trinco, preferivelmente dois trincos. Isso resulta em uma variedade de configurações, também em conjunto com os perfis ômega. Em contraste com conectores angulares a serem fixados separadamente, braçadeiras

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15/43 oferecem a vantagem de um custo de montagem mais baixo, uma vez que não precisam ser fixadas como conectores angulares nos perfis. Além disso, as braçadeiras retas geralmente são conectadas rotativamente a uma superfície vertical de um perfil, em que, de uma maneira simples, é obtida uma alta rigidez torcional da estrutura de suporte. [0043] Em geral, particularmente em todas as formas de concretização de aberturas de encaixe, anteriormente descritas, pode ser previsto, em particular, que as aberturas de encaixe individuais tenham pelo menos duas vezes, em particular pelo menos três vezes a altura de um trinco. Através desta configuração, um trinco ou em particular dois trincos podem ser colocados em uma abertura de encaixe, em que, através da configuração maior da abertura de encaixe, a altura de montagem do trinco ou dos trincos pode ser variável em relação à abertura de encaixe, em particular durante a montagem. Isto torna possível obter uma compensação de altura, o que é particularmente vantajoso em terreno de montagem ondulado.

[0044] Alternativamente ao alojamento de pelo menos dois trincos em uma abertura de encaixe, outra concretização da invenção prevê que apenas um trinco seja colocado em uma abertura de encaixe, enquanto outro trinco é montado em um lado oposto da estaca sem abertura de encaixe e por meio de superfícies de retenção formadas na estaca. Neste caso, pode ser previsto, em particular, que o trinco guiado através da abertura de encaixe esteja montado no lado oposto da estaca, na mesma superfície de retenção que o trinco adicional. Em outras palavras, de acordo com uma forma de concretização da invenção, pode ser previsto, em particular, que um trinco encaixado através de uma abertura de encaixe e um outro trinco sejam fixados a uma superfície de retenção.

[0045] Uma outra forma de concretização, de acordo com a invenção, prevê que as estacas tenham um perfil com uma forma básica em

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16/43 forma de C ou em forma de U, pelo menos no ou em um segmento de retenção. Neste caso, superfícies de retenção adicionais podem ser formadas como flanges nas extremidades do perfil. Os flanges podem ser formados durante a fabricação do perfil ou posteriormente fixados ao perfil.

[0046] De acordo com ainda outra forma de concretização da invenção pode ser previsto que as estacas tenham, pelo menos no ou em um segmento de retenção, um perfil com uma forma básica em Z ou em S, em que nas extremidades do perfil são formadas superfícies de retenção como flanges. Perfis em forma de S são algumas vezes conhecidos comercialmente como perfis Z-plus. Superfícies de retenção/flanges adicionais aqui, como também nos perfis em C ou em U, deve ser entendido de modo que a forma básica dos perfis já seja dada sem os flanges, mesmo que eles já sejam gerados durante a produção do perfil. [0047] Para uma montagem particularmente simples e robusta dos módulos fotovoltaicos, é preferível que os módulos fotovoltaicos sejam conectados aos trincos. Se os módulos forem montados no formato paisagem/formato retrato, o fixação dos módulos será feita ao longo de seus lados mais longos / mais curtos. Para este propósito, elementos de retenção especiais podem ser previstos de acordo com a invenção. Preferivelmente, estes elementos de retenção proporcionam segmentos ranhurados, nos quais uma borda do respectivo módulo fotovoltaico é inserida ou inserível, preferivelmente podendo-se dispensar uma conexão em união positiva. Neste caso, os segmentos ranhurados podem ser revestidos com um material plástico ou elástico, de preferência EPDM, para proteger os módulos fotovoltaicos contra danos. Além disso, pode ser previsto adicional mente colar os módulos fotovoltaicos aos elementos de retenção, a fim de evitar o deslizamento dos módulos fotovoltaicos nos segmentos ranhurados.

[0048] De acordo com a invenção, os elementos de retenção podem

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17/43 ser feitos, por exemplo, como peças de aço moldadas a frio, preferivelmente feitas de aço resistente à corrosão e / ou com proteção contra corrosão, ou feitas de plástico ou de metais leves como alumínio e em particular apresenta uma cobertura feita de borracha. Os elementos de retenção também podem ser feitos na forma de perfis ou como peças de moldagem por injeção ou por pressão.

[0049] De acordo com a invenção, os módulos fotovoltaicos nos segmentos ranhurados são preferivelmente presos em ambos os lados pelo respectivo elemento de retenção, de modo que uma fixação segura dos módulos fotovoltaicos possa ser assegurada.

[0050] Entende-se que os elementos de retenção, como descritos acima, na aplicação análoga da invenção, podem também ser utilizados para a fixação de módulos fotovoltaicos na estaca.

[0051] Particularmente preferivelmente, dois segmentos ranhurados opostos são formados nos elementos de retenção. Assim, um único elemento de retenção pode conter dois módulos fotovoltaicos opostos. É vantajoso que os dois segmentos ranhurados se estendam em um plano comum. Adicionalmente ou alternativamente, também pode ser previsto que os dois segmentos ranhurados estejam cada um dispostos centralmente em relação às superfícies externas laterais do elemento de retenção. Através de tais formas de concretização, um posicionamento preferido de acordo com a invenção, central para todos os elementos fotovoltaicos é essencialmente facilitado com relação a estacas e/ou trincos.

[0052] Além disso, também pode ser previsto que os elementos de retenção possuam, cada um, um afunilamento de seção transversal de preferência retangular. No ponto em que a seção transversal muda, um batente pode ser formado no elemento de retenção. Assim, o elemento de retenção pode ser inserido ou ou inserível em uma abertura formada em um trinco até uma profundidade de encaixe definida. Para este

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18/43 efeito, pode ser previsto de acordo com a invenção que os trincos apresentem aberturas de encaixe em particular dispostas centralmente, correspondentes aos elementos de retenção. Estas aberturas de encaixe nos trincos podem, em particular, ser concebidas de modo que o deslizamento dos elementos de retenção na direção longitudinal do trinco seja excluído.

[0053] Uma vantagem significativa desta forma de concretização é que é suficiente para um posicionamento robusto dos módulos fotovoltaicos fixar o elemento de retenção na região de uma ranhura superior no trinco que aloja o elemento de retenção, por exemplo por meio de uma união roscada; uma fixação adicional na região da egunda ranhura inferior é, portanto, desnecessária. Assim, não apenas os custos de montagem são reduzidos, mas os elementos de retenção podem ser formados em uma respectiva região inferior em torno de uma ranhura de retenção inferior, mais estreita do que em uma região superior, o que é vantajoso para evitar o sombreamento dos módulos fotovoltaicos.

[0054] Para uma montagem dos elementos de retenção de posição segura e sem inclinação, também é vantajoso de acordo com a invenção, se uma superfície de contato for formada no elemento de retenção, com a qual o elemento de retenção fica em contato em nível plano no trinco.

[0055] Uma otimização adicional dos elementos de retenção de acordo com a invenção prevê que estes apresentem um chanfro no lado inferior, de modo que o sombreado de um módulo fotovoltaico possa ser evitado, o qual é inserido em uma ranhura do elemento de retenção.

[0056] Como uma forma de concretização alternativa ou adicional em relação a elementos de retenção separados pode ser previsto de acordo com a invenção, que nos trincos sejam formados segmentos ranhurados, nos quais um módulo fotovoltaico respectivo pode ser inserido. Estas ranhuras podem, por exemplo, também ser formadas apenas

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19/43 em um lado superior de um trinco e / ou estender-se em particular ao longo de todo o comprimento de um trinco. A vantagem aqui é que os módulos fotovoltaicos podem ser usados durante a montagem diretamente nas ranhuras do trinco, de modo que o número de elementos de retenção a serem montados possa ser reduzido. Este procedimento pode reduzir os esforços de montagem e, assim, economizar custos. [0057] Analogamente aos elementos de retenção também podem ser previstos para trincos que trincos apresentem um chanfro em um lado inferior. Assim, mesmo para regiões de borda da superfície ativa do módulo fotovoltaico, grandes ângulos de incidência podem ser assegurados sem sombreamento pelo respectivo trinco.

[0058] A invenção também reconheceu que pode ser vantajoso conceber a estrutura de suporte de modo que, em particular, uma gestão agrícola da área na qual a instalação fotovoltaica se destina, em particular de espaços de livres de gestão entre fileiras individuais, seja possível. Para este propósito, a invenção prevê que um espaço livre seja mantido entre o solo e um trinco mais baixo da estrutura de suporte. Este espaço livre pode, de acordo com a invenção, apresentar pelo menos 50 cm, de preferência pelo menos 60 cm, mais preferivelmente pelo menos 1 m de altura. Entende-se que o espaço livre é portanto apenas interrompido pelas estacas necessárias.

[0059] No caso da montagem dos módulos fotovoltaicos em fileiras, pode ser previsto, em particular, que as fileiras da instalação fotovoltaica estejam dispostas a uma distância tal que exista um espaço livre de controle econômico entre as fileiras com uma largura de pelo menos 6 metros, pelo menos 8 metros ou pelo menos 10 metros.

[0060] Para uma utilização mais eficiente do espaço, ou seja, para uma produção máxima de energia por área, pode ser vantajoso, de acordo com a invenção, que os módulos fotovoltaicos formem essencialmente um plano com a estrutura de suporte. Assim, as estacas podem

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20/43 ser colocados ao longo de uma linha substancialmente reta. A partir de uma certa largura mínima da área de montagem, os módulos fotovoltaicos também podem ser dispostos em várias fileiras. É vantajoso que essas linhas, sejam dispostas de preferência espaçadas uniformemente umas das outras. Portanto, de acordo com a invenção, dependendo da altura de uma fileira da instalação fotovoltaica, uma distância mínima em relação a uma fileira adjacente na direção do sol pode ser selecionada de modo que o sombreado das superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos seja descartado em grande parte pela fileira adjacente . Neste caso, também é possível prever fileiras com diferentes alturas, ou seja, com um número diferente de módulos fotovoltaicos dispostos um acima do outro.

[0061] No caso de uma forma de concretização particularmente vantajosa da invenção pode ser previsto que os módulos fotovoltaicos estejam alinhados substancialmente na direção norte-sul. Em uma orientação norte-sul, as normais de superfície dos dois lados ativos de um módulo fotovoltaico bifacial estão voltadas para o leste e oeste, respectivamente. Neste caso, de acordo com a invenção, desvios angulares de +/- 30° podem ser previstos, razão pela qual a orientação é descrita como essencialmente se estendendo na direção norte-sul. Através de tais formas de concretização pode-se obter com a instalação fotovoltaica uma característica de curva diária de energia conforme descrito no início, que não tem desempenho máximo ao meio-dia. Contudo, as instalações fotovoltaicas de acordo com a invenção podem ser utilizadas em uma variedade de outras orientações em relação à direção de uma maneira vantajosa.

[0062] De acordo com a invenção, a utilização da área da instalação fotovoltaica pode ser otimizada com perdas ainda aceitáveis na eficiência de conversão de energia, se a distância entre duas fileiras for pelo

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21/43 menos três vezes, preferivelmente pelo menos quatro vezes, mais preferivelmente pelo menos cinco vezes a altura máxima de uma superfície ativa da instalação fotovoltaica. Dependendo da largura geográfica do local de instalação do sistema fotovoltaico, o sombreamento dos módulos fotovoltaicos por uma fileira adjacente pode, assim, ser largamente evitado, especialmente de manhã e à noite. A altura máxima de uma superfície ativa da instalação fotovoltaica pode ser definida, por exemplo, por uma distância vertical entre os pontos mais alto e mais baixo, respectivamente, dentro das superfícies ativas de uma fileira da instalação fotovoltaica (ver também a descrição das figuras).

[0063] Sabe-se que as sombras são desvantajosas, já que as células individuais de um módulo fotovoltaico são tipicamente conectadas em série com cadeias de células e, portanto, a célula menos exposta limita a energia que circula efetivamente. Na verdade, são conhecidos no estado da técnica, os assim chamados díodos de derivação, que são previstos em módulos fotovoltaicos de acordo com a disposição padrão, para minimizar os efeitos do sombreamento parcial da superfície ativa de um módulo fotovoltaico. O uso exclusivo de diodos de derivação para minimizar os efeitos de sombreamento está porém associado a desvantagens consideráveis. Por exemplo, quando um diodo de derivação conecta para ligar em ponte eletricamente uma área sombreada de uma superfície ativa, ocorre uma grande quantidade de calor. Especialmente em instalações fotovoltaicas no contexto da invenção em que diariamente é esperado sombreamento, tal abordagem, no entanto, não é aceitável, uma vez que um desenvolvimento de calor freqüente pode afetar negativamente a vida útil dos módulos fotovoltaicos. Outra desvantagem reside no fato de que muitos inversores utilizados no mercado, apesar dos diodos de derivação existentes, definem um ponto de operação desfavorável para o módulo fotovoltaico, de modo que ocor

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22/43 rem mais perdas de energia nos módulos fotovoltaicos, que estão conectados ao inversor em questão.

[0064] Para aumentar a eficiência da conversão de energia de uma instalação fotovoltaica, as características da segunda reivindicação independente são, portanto, previstas alternativamente, que é direcionada para uma instalação fotovoltaica com pelo menos um módulo fotovoltaico bifacial. Em particular, para uma instalação fotovoltaica com pelo menos um módulo fotovoltáico bifacial, que pode ser desenvolvido em particular pelas formas de concretização da estrutura de suporte acima descrita, de acordo com a invenção para resolver o objeto acima, é proposto que seja selecionada uma interligação elétrica de superfícies ativas da instalação fotovoltaica, em particular, de todas as superfícies ativas, de forma que as superfícies ativas da interconexão elétrica, que estão localizadas em diferentes alturas, sejam operáveis em diferentes pontos de operação elétricos. Neste caso, pode-se prever, em particular, que as superfícies ativas superiores (que estão dispostas no topo) sejam conectadas eletricamente em paralelo com superfícies ativas inferiores (ou seja, abaixo). Alternativamente ou adicionalmente, as superfícies ativas superiores podem ser conectadas serialmente umas às outras e / ou superfícies ativas inferiores podem ser conectadas umas às outras em série.

[0065] De acordo com uma outra forma de concretização da invenção, pode ser prevista uma realimentação isenta de módulo, para uma tal interconexão elétrica, por exemplo por meio de cabos, de modo que, nenhum módulo fotovoltáico interrompa a realimentação. Uma retroalimentação livre de módulo elétrica pode ser feita, em particular, correspondentemente aos módulos fotovoltaicos conectados em série. Tais retroalimentações são evitadas em instalações fotovoltaicas convencionais com módulos fotovoltaicos unifaciais até então por razões de custo como também por razões técnicas. No entanto, a invenção reconheceu

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23/43 que a enorme influência do sombreamento nas instalações fotovoltaicas com módulos fotovoltaicos verticais pode exigir essa retroalimentação, se uma interconexão elétrica ótima dos módulos fotovoltaicos tiver que ser assegurada.

[0066] A invenção também reconheceu que quando se utiliza módulos fotovoltaicos bifaciais verticais para uma instalação fotovoltaico, isso traz grandes benefícios quando todas as superfícies ativas que estão localizadas a diferentes alturas, são operáveis em diferentes pontos de operação, desde que não haja desvio desta regra apenas em áreas periféricas da instalação fotovoltaica.

[0067] Uma tal forma de concretização significa que, em particular, correntes que fluem através de superfícies ativas dispostas em diferentes alturas de um ou vários módulos fotovoltaicos da instalação fotovoltaica podem variar. Através desta configuração, portanto, pode-se evitar que o sombreamento, por exemplo, de uma superfície ativa inferior limite a produção de eletricidade em uma superfície ativa superior, como é o caso de superfícies ativas superior e inferior de um ou mais módulos fotovoltaicos conectados eletricamente em série.

[0068] Há algum tempo, módulos fotovoltaicos bifaciais retangulares também estão disponíveis no mercado, os quais possuem duas superfícies ativas separadas eletricamente, em que cada uma dessas superfícies ativas tipicamente apresentando várias cadeias de células e a separação elétrica sendo paralela ao lado mais curto do módulo. A invenção propõe aqui a instalação de tais módulos fotovoltaicos bifaciais com superfícies ativas separadas eletricamente em formato retrato, de modo que as superfícies ativas superior e inferior sejam formadas no sentido da invenção.

[0069] A afirmação de que as superfícies ativas são eletricamente separadas uma da outra, no sentido da invenção, pode ser entendida aqui, em particular, como significando que estas superfícies ativas não

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24/43 estão conectadas uma à outra em uma conexão em série; por outro lado, uma conexão paralela elétrica das superfícies ativas pode ser prevista também dentro do módulo fotovoltaico.

[0070] A invenção propõe ainda operar as respectivas superfícies ativas superiores de tais módulos fotovoltaicos bifaciais eletricamente em paralelo com as respectivas superfícies ativas inferiores de modo que as superfícies ativas superiores possam operar em um ponto de operação elétrico diferente daquele das superfícies ativas inferiores. Com o sombreamento já de uma das superfícies ativas mais baixas, o fluxo de corrente através da superfície ativa superior ou através das superfícies ativas superiores permanece inalterado, já que existe um circuito de corrente paralelo à superfície ativa sombreada inferior através da (s) área (s) ativa (s) superior (es). Um ponto de operação elétrico no sentido da invenção pode assim ser definido em particular por uma corrente elétrica que flui através da superfície ativa correspondente.

[0071] Entende-se que, para os fins da invenção, as superfícies ativas, assim, em particular, os módulos fotovoltaicos como um todo, que estão dispostos aproximadamente à mesma altura, podem ser ligados em série. Se as superfícies ativas do sistema fotovoltaico, que estão dispostas em aproximadamente a mesma altura, forem conectadas em série, então pode se tratar de uma linha elétrica de acordo com a invenção.

[0072] Uma forma de concretização da invenção propõe, assim, criar linhas elétricas eletricamente separadas por interconexão em série de superfícies ativas para dispor estas linhas elétricas são operáveis a alturas diferentes e, de preferência, para operar as linhas elétricas ligadas eletricamente em paralelo. Assim, as taxas de fluxo variam nas linhas elétricas individuais, o que é sinônimo da afirmação de que superfícies ativas são operáveis em diferentes linhas elétricas em diferentes pontos de operação, ou seja, em correntes diferentes.

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25/43 [0073] Uma possível realização de uma instalação fotovoltaica de acordo com a segunda reivindicação independente, com uma superfície ativa superior e inferior que pode ser operada em diferentes pontos de operação, consiste na ligação em série de módulos fotovoltaicos a linhas elétricas sobrepostas de preferência e no funcionamento destas linhas elétrica em conexão paralela, por exemplo, a uma entrada comum do inversor ou a diferentes entradas do inversor.

[0074] O uso de superfícies ativas eletricamente separadas de um ou mais módulos fotovoltaicos operando-os em linhas elétricas separadas pode ser particularmente vantajoso nas horas marginais de um dia, já que em um sombreamento parcial do módulo fotovoltaico devido a um baixo nível de luz solar tipicamente apenas a linha elétrica inferior é menos eficaz e a linha elétrica superior, que ainda está totalmente irradiada, pode operar em operação normal. Por outro lado, se os módulos fotovoltaicos com superfícies ativas eletricamente separadas em formato paisagem fossem instalados como descrito acima, todo o módulo teria sua eficiência reduzida, já que ambas as superfícies ativas seriam parcialmente sombreadas.

[0075] Visto que, de acordo com a invenção, linhas elétricas dispostas uma acima da outra podem ser operadas em paralelo, pode-se evitar que o sombreamento de uma linha e a limitação concomitante do fluxo de corrente nesta linha tenham efeito sobre uma linha adjacente (normalmente sobreposta). Por exemplo, uma linha elétrica de acordo com a invenção pode já ser formada por uma de duas superfícies ativas eletricamente separadas de um módulo fotovoltaico.

[0076] De acordo com uma outra forma de concretização da invenção, as potências de saída elevadas da instalação fotovoltaica podem ser alcançadas de forma particularmente rentável se uma linha elétrica como descrita acima for formada por interligação em série de superfícies ativas, em particular de pelo menos dois módulos fotovoltaicos bifaciais.

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Como explicado acima, a divisão elétrica em linhas elétricas permite que os fluxos de corrente através de diferentes linhas elétricas sejam independentes uns dos outros.

[0077] Uma linha elétrica pode assim ser formada, em particular, pelas superfícies ativas dos módulos fotovoltaicos adjacentes. Para este propósito, é vantajoso para os propósitos da invenção, se de preferência tais superfícies ativas de módulos fotovoltaicos forem conectadas eletricamente em série umas com as outras, as quais são dispostas aproximadamente na mesma altura. Em contrapartida, dentro de um módulo fotovoltaico, pode ser vantajoso se as superfícies ativas estiverem eletricamente conectadas em paralelo, em particular se elas estiverem dispostas verticalmente uma acima da outra.

[0078] No sentido da invenção, é particularmente vantajoso se cada linha elétrica estiver eletricamente conectada a uma entrada de inversor. De acordo com a invenção, linhas individuais podem ser conectadas a entradas de inversores de diferentes inversores ou a uma entrada de inversor de um inversor comum.

[0079] A invenção reconheceu, assim, que uma linha elétrica pode ser formada através de vários módulos fotovoltaicos bifaciais, de modo que, em particular, nem todo módulo fotovoltaico bifacial tem de ser ligado ao seu próprio inversor, o que pode reduzir custos. Neste caso, uma linha pode ser mais curta, em particular, do que uma fileira de estacas com módulos fotovoltaicos montados entre elas. Pois, com a interconexão em série de superfícies ativas, as tensões elétricas geradas nelas se somam, de modo que tipicamente o número de superfícies ativas a serem conectadas em série umas com as outras tem que ser limitado.

[0080] Sem limitação da invenção ou contradição, pode ser previsto de acordo com a invenção, por exemplo em regiões de borda de uma

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27/43 fileira, também superfícies ativas dispostas u sobrepostas umas às outras, seja dentro de um módulo fotovoltaico ou sobre vários módulos fotovoltaicos. Porque assim, uma geração de energia eficiente e econômica, especialmente em alta tensão elétrica, pode ser assegurada mesmo em áreas periféricas. Neste caso, uma redução parcial da eficiência de toda a instalação fotovoltaica em caso de sombreamento de partes das áreas periféricas é conscientemente adquirida.

[0081] De acordo com uma outra forma de concretização da invenção, considera-se vantajoso se os módulos fotovoltaicos, de preferência, se cada módulo fotovoltaico apresentar pelo menos duas superfícies ativas eletricamente separadas, cada uma atribuída a diferentes linhas elétricas. Porque mesmo com o sombreamento parcial de um módulo fotovoltaico, uma alta eficiência na conversão de irradiação incidente sobre o módulo fotovoltaico em energia elétrica pode ser mantida e na verdade para toda a instalação fotovoltaica.

[0082] Finalmente, de acordo com a invenção também pode ser previsto que um sistema fotovoltaico com várias, particularmente duas linhas elétricas projetadas de acordo com a invenção, com características como descrito acima e / ou de acordo com uma ou mais das reivindicações 16 e 17, apresente uma estrutura de suporte com características de acordo com a invenção estabelecidas e / ou de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 15.

[0083] Para atingir o objetivo acima mencionado, é prevista uma utilização específica de uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção, como descrito acima. Em particular, é proposto de acordo com a invenção que uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção, em particular como descrito acima e / ou de acordo com qualquer uma das reivindicações dirigidas a uma instalação fotovoltaica, seja usada de tal maneira que os módulos fotovoltaicos durante a geração de energia estejam alinhados aproximadamente na direção norte-sul. Neste

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28/43 caso, de acordo com a invenção, desvios em ângulo de +/- 30 ° podem ser previstos, razão pela qual a orientação é descrita como aproximadamente em direção norte-sul. Em uma orientação norte-sul de um módulo fotovoltaico, as normais de superfície dos dois lados ativos de um módulo fotovoltaico bifacial são orientadas para leste e oeste, respectivamente. Através deste uso específico, pode-se obter com uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção, característica da curva diária de corrente, conforme inicialmente descrita, que não tem desempenho máximo ao meio-dia.

[0084] A invenção é agora descrita em mais detalhe com base em exemplos de concretização, mas não está limitada a esses exemplos de concretização.

[0085] Outros exemplos de concretização resultam da combinação das características de uma ou várias reivindicações de proteção uma com a outra e / ou com uma ou várias características do respectivo exemplo de concretização. Em particular, as formas de concretização da invenção podem assim ser obtidas a partir da seguinte descrição de um exemplo de concretização preferido em conjunto com a descrição geral, as reivindicações e os desenhos.

[0086] onde:

[0087] A figura 1 é uma vista dimétrica de uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção., [0088] A figura 2 é uma visão detalhada de uma fileira composta de estacas da mesma instalação fotovoltaica, [0089] A figura 3 mostra uma estaca de acordo com a invenção configurada por meio de um perfil em C com dois trincos montados, [0090] A figura 4 mostra uma estaca de acordo com a invenção configurada por meio de um perfil ômega com dois trincos montados [0091 ] A figura 5 mostra uma estaca de acordo com a invenção configurada por meio de um perfil em S com dois trincos montados,

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29/43 [0092] A figura 6 mostra um trinco de acordo com a invenção com dois segmentos ranhurados opostos entre si para alojar dois módulos fotovoltaicos, [0093] A figura 7 mostra uma seção transversal através de um elemento de retenção de acordo com a invenção que é inserido em um trinco formado por um perfil em U, [0094] A figura 8 é uma vista em perspectiva do elemento de retenção da figura 7, inserido no trinco em forma de U, [0095] A figura 9 é uma vista de cima de uma estaca e módulos fotovoltaicos afastado em relação a esta de acordo com a invenção, assimetricamente na direção norte ou sul de suas superfícies ativas, [0096] A figura 10 é uma vista lateral em corte transversal de um trinco que se estende horizontalmente e módulos fotovoltaicos dispostos em relação a este acima e abaixo d e suas superfícies ativas., [0097] A figura 11 é uma vista lateral de uma instalação fotovoltaica de acordo com a invenção com duas fileiras de estacas, que são colocadas à distância.

[0098] A figura 12 mostra uma interconexão elétrica de acordo com a invenção de módulos fotovoltaicos de uma instalação fotovoltaica, [0099] A figura 13 mostra uma outra interconexão elétrica de acordo com a invenção de módulos fotovoltaicos de uma instalação fotovoltaica, [0100] A figura 14 mostra uma vista em seção transversal de uma suspensão de módulos fotovoltaicos de acordo com a invenção em uma estrutura de suporte de acordo com a invenção de uma instalação fotovoltaica.

[0101] A figura 15 mostra uma vista em seção transversal de uma outra suspensão de módulos fotovoltaicos de acordo com a invenção em uma estrutura de suporte de acordo com a invenção de uma instalação fotovoltaica.

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30/43 [0102] Na descrição que se segue de várias formas de concretização da invenção, elementos conformes em sua função são assinalados com números de referência correlacionados inclusive em caso de configuração ou conformação diferentes.

[0103] A figura 1 mostra uma instalação fotovoltaica (PV) assinalada na sua totalidade com o número 1 com vários módulos fotovoltaicos bifaciais 2, que estão dispostos na vertical em uma estrutura de suporte 3. A estrutura de suporte 3 é formada por várias estacas 4, que são colocadas em uma fileira. Mais especificamente, cada estaca 4 é dividida em um segmento de fixação 7 e um segmento de retenção 8 conectado a ela. Como indicado pela superfície horizontal que ilustra a superfície da terra, a estrutura de suporte 3 é ancorada no solo por meio dos segmentos de fixação 7.

[0104] Como mostrado na figura 1, vários trincos 5 se estendem essencialmente horizontalmente entre as estacas 4. Uma vez que as estacas 4 são montadas essencialmente verticais, assim respectivamente duas estacas adjacentes 4 e dois trincos adjacentes 5 definem um campo de montagem substancialmente retangular. No exemplo de concretização mostrado na Figura 1, um módulo fotovoltaico 2 fica disposto em cada um destes campos de montagem retangulares 6 e na verdade em linha vertical. Através do arranjo vertical dos módulos fotovoltaicos 2, que apresentam superfícies ativas 9 em ambos os lados, torna-se possível captar a luz solar das direções oeste e oriental de forma eficiente e convertê-las em corrente elétrica através da instalação fotovoltaica.

[0105] Como mostra a vista detalhada da instalação fotovoltaica 1 na Figura 2, vários módulos fotovoltaicos 2, ou seja, exatamente dois, são dispostos um sobre o outro na direção vertical. Além disso, pode-se ver claramente na figura 2 que, por exemplo, os trincos superiores 5 estão dispostos deslocados entre si na direção vertical. Uma vez que os

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31/43 módulos fotovoltaicos 2 são fixados por meio de elementos de retenção 15 aos trincos 5, ocorre que os módulos fotovoltaicos 2 adjacentes na horizontal também estão dispostos deslocados uns dos outros na direção vertical. Esta forma de concretização é preferida de acordo com a invenção, uma vez que permite uma compensação mais simples de diferentes traçados de terreno.

[0106] Como pode ser visto claramente com referência à figura 2, os segmentos de fixação 7 e os segmentos de retenção 8 formados respectivamente por perfis em C ficam em contato entre si e, assim, sobrepõem-se em uma área de sobreposição. Neste caso, é preferível de acordo com a invenção se a área de sobreposição estiver acima do solo, uma vez que isto facilita a montagem do segmento de retenção 8 no segmento de fixação 7 e, além disso, o segmento de fixação 7 pode ser ancorado no solo independentemente do segmento de retenção 8, por exemplo, por bate-estaca.

[0107] A figura 3 mostra uma forma de concretização de acordo com a invenção de uma conexão de uma estaca 4, mais precisamente seu segmento de retenção superior 8, com dois trincos que se estendem horizontalmente. Enquanto os trincos 5 são formados por um perfil em U 22, o segmento de retenção 8 da estaca 4 é formado por um perfil em forma de C 12.

[0108] Para fixar ambos os trincos 5, é prevista uma abertura 14 concebida como uma abertura de passagem 14 na estaca 4 da figura 3, através da qual os trincos 5 são conduzidos ou inseridos. A própria abertura 14 foi criada por uma punção no perfil C 12 da estaca 4. Através de um processo de estampagem, as duas braçadeiras 13 mostradas na Figura 3 podem ser produzidas de uma maneira relativamente simples, que servem como superfícies de retenção 10 de acordo com a invenção. Por exemplo, os dois trincos 5 podem ser fácil e variavelmente ligados

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32/43 às duas braçadeiras 13 por meio de parafusos auto-atarraxadores e orifícios correspondentemente executados.

[0109] A figura 4 mostra uma forma de concretização alternativa das superfícies de retenção 10 de acordo com a invenção. Para este propósito, a estaca 4, mais precisamente seu segmento de retenção superior 8, é configurada por meio de um perfil ômega 12. Nas suas duas extremidades livres, o perfil ômega 12 tem duas flanges 11, as quais, ao contrário das braçadeiras 13 na figura 3, se estendem ao longo de todo o comprimento do perfil ômega 12 e podem ser utilizadas, vantajosamente, como superfícies de retenção 10 de acordo com a invenção. Assim, o trinco esquerdo 5 é meramente inserido no perfil ômega 12, enquanto o trinco direito 5 é guiado através de uma abertura de encaixe 14 que é formada em uma superfície lateral da estaca 4. Como pode ser visto claramente, ambos os trincos 5 podem ser fixados em sobreposição às superfícies de retenção 10 do perfil ômega 12. Através da concretização aos pares das superfícies de retenção 10, em cada caso para ambas as superfícies laterais de um trinco 5, é possível obter uma conexão particularmente estável e, portanto, uma estrutura de suporte particularmente estável 3. Como mostrado na figura 4, as superfícies de retenção 10 mantêm os trincos 5 em ambos os lados.

[0110] Tanto a partir da figura 3 como da figura 4, a vantagem de uma outra forma de realização de acordo com a invenção, que prevê que os trincos 5 sejam formados mais estreitamente do que a estaca 4. Devido a esta configuração, é muito mais fácil que trincos 5 possam ser guiados através das aberturas de encaixe 14 do estacas 4 e ao mesmo tempo serem presos por superfícies de retenção 10 formadas nos trincos 4, em ambos os lados, em particular pelo lado de fora como ilustrado na figura 4.

[0111] A figura 5 mostra uma outra forma de concretização de uma conexão de acordo com a invenção entre dois trincos 5 e uma estaca 4.

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A estaca 4 na figura 5 é formada como um perfil em forma de S 12. Este perfil tem em ambas as extremidades, respectivamente, apenas uma flange 11, na qual o trinco 5, como mostrado na Figura 5, pode ser fixado em nível plano. Nesta forma de concretização, por um lado é vantajoso que não sejam formadas quaisquer aberturas de encaixei 4 de modo a fixar trincos 5, que passam à esquerda e à direita da estaca 4, na mesma. Por outro lado, no entanto, um perfil 12 em forma de S , que também é referido no estado da técnica parcialmente como perfil Z ou Z +, não oferece par de flanges 11 respectivamente à esquerda e à direita, tal como é pelo menos o caso em um lado no para perfil ômega 12 mostrado na figura 4. De acordo com a invenção, no entanto, no caso de perfil em S podem ser formadas porém também superfícies de retenção 10 em ambos os lados de um trinco, em pares, por exemplo, em que flanges adicionais 11 conectores angulares conhecidos per se são conectados ao perfil em S.

[0112] De acordo com a invenção, dois trincos podem ser colocados tanto em uma abertura de encaixe 14, como ilustrado na figura 3, como apenas um trinco, como mostra o exemplo de concretização da figura 4. Como mostra a figura 4, um trinco adicional 5, que é adjacente a um primeiro trinco 5 localizado em uma primeira abertura 14 pode ser montado em um lado da estaca 4 oposto à abertura de encaixe 14, na verdade, sem a utilização de uma abertura de encaixei 4, nomeadamente por meio de superfícies de retenção 10 formadas na estaca, que são formadas na Figura 4 pelos flanges 11. Tal configuração é muito útil, por exemplo, para compensar diferentes alturas em terrenos irregulares. [0113] Por exemplo, o exemplo de concretização mostrado na Figura 3 pode opcionalmente ser interpretado de modo que a estaca 4, pelo menos seu segmento de retenção 8, seja formada por um perfil 12 com uma forma básica em forma de C ou em U, em que no caso da forma em U, as extremidades livres do perfil 12 seriam consideradas

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34/43 como flanges 11. No entanto, os flanges 11 que servem como superfícies de retenção 10 são preferidos de acordo com a invenção, como mostrado na Fig. 4, ou seja, os flanges 11 estendem-se preferivelmente na direção dos trincos 5. Porque esta configuração permite um contato planar dos trincos 5. O perfil ômega 12 da estaca 4, mostrado na figura 4, por sua vez, também pode ser entendido como um perfil 12 com uma forma básica em forma de C, em que as superfícies de retenção ilustradas 10 são formadas como flanges 11 nas extremidades deste perfil 12. [0114] De um modo análogo, a estaca 4 mostrado na figura 5, mais precisamente, o seu segmento de retenção superior 8, pode ser considerada formado por um perfil 12 com uma forma básica em forma de Z ou em S, em que aqui também nas extremidades do perfil 12 superfícies de retenção adicionais são formadas como flanges 11.

[0115] Como já indicado na figura 2, de acordo com a invenção, os módulos fotovoltaicos 2 são de preferência fixados aos trincos 5, para o que os elementos de retenção 15 mostrados na figura 2 possam ser previstos.

[0116] A figura 6 mostra uma concretização alternativa de acordo com a invenção, na qual o segmentos ranhurados 16 para alojar e reter os módulos fotovoltaicos 2 são previstos nos trincos 5. Como mostrado na figura 6, é geralmente preferido, de acordo com a invenção, que os segmentos ranhurados 16 se encontrem opostos uns aos outros e / ou se encontrem em um plano comum. Pois, através desta configuração, os módulos fotovoltaicos 2 podem ser alinhados centralmente em relação à estrutura de suporte 3. Podemos observar na figura 6 também os chanfros 24 de acordo com a invenção na parte de baixo do trinco 5. Estes chanfros 24 minimizam o sombreamento do módulo fotovoltaico inferior 2 pelo trinco 5.

[0117] A figura 7 mostra uma vista em corte detalhada através de um elemento de retenção 15 de acordo com a invenção. O elemento de

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35/43 retenção 15 é inserido em uma abertura de encaixe 23, que é formada em um lado inferior do trinco 5, que é formado por um perfil 22 em forma de U . Neste caso, uma superfície de contato 18 é formada no elemento de retenção 15, com a qual o elemento de retenção 15 fica em contato em nível plano no lado interno do trinco 5. Através do afunilamento em seção transversal 17, que é formado ao nível da superfície de contato 18, é conseguido que o elemento de retenção 15 possa ser inserido na abertura de encaixe 23 até uma profundidade de inserção definida. Com isso, entre outras coisas, torna-se possível o fato de que as superfícies ativas 9 dos dois módulos fotovoltaicos 2 possam ser montadas a uma distância definida do trinco 5, de modo que, em particular, o sombreamento possa ser eficientemente evitado. Como podemos observar na figura 7, os módulos fotovoltaicos 2 são, respectivamente, inseridos com as suas extremidades nos dois segmentos ranhurados mutuamente opostos 16 do elemento de retenção 15. A profundidade de inserção é selecionada de modo que as superfícies ativas 9 dos módulos fotovoltaicos 2 não sejam cobertas ou sombreadas pelo elemento de retenção 15 e / ou pelo trinco 5 até um determinado ângulo de incidência.

[0118] As características dos elementos de retenção 15 de acordo com a invenção que acabaram de ser explicadas são também ilustradas, uma vez mais claramente em perspectiva da figura 8. Em particular, podemos observar na figura 8 que os elementos de retenção 15 agarram, de preferência, os módulos fotovoltaicos 2 em ambos os lados, a fim de assegurar uma retenção segura. Para este efeito, já é suficiente que os elementos de retenção 15 agarrem os módulos fotovoltaicos em ambos os lados apenas ao longo de um determinado segmento ranhurado, como mostrado na figura 8.

[0119] As figuras 9 e 10 ilustram um outro aspecto central da presente invenção, nomeadamente a de dispor as superfícies ativas 9 dos

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36/43 módulos fotovoltaicos 2 espaçados em relação às estacas 4 e / ou trincos 5. Como mostra a vista em planta da estaca 4 na figura 9, as superfícies ativas 9 dos dois módulos fotovoltaicos 2 dispostos à esquerda e à direita da estaca 4 estão espaçadas em relação à estaca 4, de modo que a luz solar pode atingir a superfície ativa 9 até um determinado ângulo de incidência sem ser sombreado pela estaca 4. O ângulo de incidência na figura 9 corresponde exatamente ao ângulo que os dois raios solares ilustrados encerram respectivamente com a perpendicular (estendendo-se horizontalmente na figura 9) da superfície ativa relevante 9.

[0120] Observando mais de perto os dois lados opostos dos dois módulos fotovoltaicos 2, notamos que as superfícies ativas 9 à esquerda e à direita do poste não têm a mesma distância em relação à estaca 4. Em vez disso, elas estão dispostas assimetricamente espaçadas. Através da distância um pouco maior da superfície ativa 9 do módulo fotovoltaico 2 disposto no topo da figura 9, é possível excluir um sombreamento da superfície ativa 9 para ângulos de incidência maiores para a luz solar proveniente de direções do sul quando esse for o caso para o módulo fotovoltaico disposto na parte inferior da figura 2 para a luz solar proveniente de direções do norte . Em outras palavras, na extremidade sul de um módulo fotovoltaico 2, a distância entre o módulo fotovoltaico 2, mais precisamente a sua superfície ativa 9, e e a estaca 4 é escolhida para ser um pouco maior do que em sua borda ao norte, como é o caso dos dois módulos fotovoltaicos 2 na figura 9.

[0121] Em contrapartida, a figura 10 mostra como um sombreamento das superfícies ativas 9 pode ser evitado por um espaçamento das superfícies ativas 9 de acordo com a invenção dos dois módulos fotovoltaicos ilustrados 2 em relação ao trinco 5 que se estende transversalmente. Como a figura 10 mostra uma seção transversal através de um trinco 5 que se estende horizontalmente, o raio de sol ilustrado

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37/43 cai obliquamente de cima para baixo, bem como em geral lateralmente sobre o módulo fotovoltaico inferior 2. Através do espaçamento da superfície ativa 9 do módulo fotovoltaico inferior 2 a partir do trinco 5, como mostrado na figura 10, é definido um ângulo de incidência máximo até ao qual a luz solar pode atingir a superfície ativa 9 sem sombreamento. Na figura 10, este ângulo de incidência correspondería precisamente ao ângulo que o raio de sol incidente representado por meio de sua projeção no plano secional verticalmente estendido da figura 10 com a solda, incide sobre a superfície ativa 9 (se estendendo horizontalmente na figura 10). Naturalmente, portanto, que o ângulo de incidência real entre o raio de sol e a linha de incidência pode geralmente ser maior que o ângulo que a projeção (ilustrada na figura 10) deste feixe no plano seccional encerra com o intervalo de incidência.

[0122] Para o caso mais raro, em que no caso dos módulos fotovoltaicos mostrados na figura 10, o ângulo incidente das superfícies ativas apenas apontado na direção do sol, o ângulo de incidência ilustrado pelo raio de sol na figura 10 correspondería à posição do sol, isto é, à altura do sol acima do horizonte medido em graus. Como regra geral, no entanto, a luz solar irá irradiar obliquamente de lado para os módulos fotovoltaicos, de modo que a posição do sol e o ângulo de incidência sejam divergentes. Os dois raios solares ilustrados na figura 9 também incidem obliquamente pelo lado sobre os módulos fotovoltaicos 2, em que as projeções destes raios no plano seccional horizontal mente estendido da figura 9 também são mostradas aqui.

[0123] Também na concretização mostrada na figura 10, de acordo com a invenção, pode ser previsto um espaçamento assimétrico dos módulos fotovoltaicos do trinco 5. Por exemplo, seria vantajoso, de acordo com a invenção, que o módulo fotovoltaico superior 2, mais precisamente sua superfície ativa 9, se aproximasse mais do trinco 5. Assim, por um lado, a altura máxima da estrutura de suporte 3 e assim a

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38/43 carga de vento atuante seriam reduzidas; por outro lado, um sombreamento da superfície superior ativa 9 pode ser excluído pelo trinco subjacente 5, uma vez que a luz solar sempre incide obliquamente de cima sobre os módulos fotovoltaicos 2. De acordo com a invenção, o módulo fotovoltaico superior 2 pode assim aproximar-se do trinco 5 até a superfície ativa 9 não estar ainda coberta pelo trinco 5.

[0124] Finalmente, a figura 11 ilustra outras formas de concretização do sistema fotovoltaico 1 de acordo com a invenção, em particular o espaçamento de acordo com a invenção das fileiras 20 do sistema fotovoltaico 1. Como já ilustrado nas figuras 1 e 2, de acordo com a invenção, os módulos fotovoltaicos 2 podem essencialmente formar um plano com a estrutura de suporte 3. Para uma utilização eficiente do espaço, os módulos fotovoltaicos 2 de acordo com a invenção, conforme ilustrado na figura 11, são dispostos em fileiras espaçadas 20. Os módulos fotovoltaicos 2 de uma fileira 20 também formam assim essencialmente um plano, em que este plano pode ser alinhado em particular na direção norte-sul, como é o caso da figura 11. Assim, no caso de um raio solar incidente, por exemplo, do oeste (pela esquerda na figura 11), a situação mostrada na figura 11 poderá ocorrer, isto é, uma subárea de uma fileira 20 (aqui os módulos fotovoltaicos inferiores da fileira direita 20) está sombreada através de uma fileira adjacente 20 (aqui a linha esquerda 20).

[0125] Como indicado pelos dois raios solares na figura 11, o sombreamento aumenta, quanto menor o nível de sol. Por conseguinte, é preferida uma forma de concretização como mostrada na figura 11, na qual a distância entre as duas fileiras 20, designadas por B, é mais de três vezes a altura máxima de uma superfície ativa 9 da instalação fotovoltaica 1. Esta altura máxima na figura 11 corresponde precisamente à distância vertical A, que define a distância entre um ponto mais alto e um ponto mais baixo, respectivamente, dentro das superfícies ativas 9

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39/43 da fileira da esquerda 20. Através da distância horizontal B horizontalmente selecionada entre as duas fileiras 20, como mostra o raio solar superior da figura 11, é assegurado que apenas uma área parcial da fileira direita 20 está sombreada, de modo que possam ser utilizadas pelo menos as superfícies ativas superiores 9 da fileira direita 20 na figura 11 também para produção de eletricidade.

[0126] Outra vantagem do espaçamento das fileiras 20 da instalação fotovoltaica 1 reside no espaço livre de eficiência econômica 19 que surge entre as fileiras, pois este pode ser utilizado, por exemplo em termos agrícolas. Para este fim, a invenção prevê, em particular, tornar útil o espaço livre de eficiência econômica 19 designada por uma largura B na figura 11, em que um espaço livre 26 é mantido livre em cada fileira entre as estacas 4 e entre o trinco 5 da estrutura de suporte 3 e a superfície da terra. Em virtude do fato de os módulos fotovoltaicos 2 estarem assim dispostos acima do solo pelo menos a uma altura C (ver figura 11), os danos causados pela queda de rochas durante a utilização agrícola do espaço livre de eficiência econômica 19 podem ser evitados, por um lado. Por outro lado, as superfícies ativas inferiores 9 da instalação fotovoltaica são em grande parte protegidas contra o sombreamento pela vegetação ou plantio no espaço livre de eficiência econômica 19 através esta configuração. O espaço livre 26 cria assim as condições necessárias para o uso agrícola do espaço livre de eficiência econômica 19 sem perdas significativas na produção de eletricidade.

[0127] As vantagens de uma divisão da instalação fotovoltaica em linhas elétricas sobrepostas 21 também podem ser entendidas com base na figura 11. Porque com o fato de a linha inferior 21 da fileira direita 20 na figura 11 está eletricamente separada da linha superior 21 da fileira direita 20 na figura 11, ou seja, em particular, respectivamente é atribuída a uma entrada de inversor separada, o sombreado da linha inferior 21 não pode afetar a energia produzida pela linha superior 21.

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De modo análogo, o efeito do sombreamento parcial do módulo fotovoltaico superior 2 da fileira direita 20 poderia ser minimizado de acordo com a invenção em virtude deste módulo fotovoltaico 2 ter duas linhas elétricas que se estendem horizontalmente dispostas uma acima da outra, formadas, por exemplo, por duas superfícies ativas separadas eletricamente 9 dentro do módulo fotovoltaico 2.

[0128] As figuras 12 e 13 mostram interconexões elétricas de acordo com a invenção, das superfícies ativas superior e inferior 9 de uma instalação fotovoltaica 1, que são mostradas respectivamente na metade superior e inferior do desenho. As superfícies ativas 9, 9’ mostradas nas figuras 12 e 13 pertencem cada uma a um módulo fotovoltaico separado 2. No entanto, a interconexão das superfícies ativas 9, 9’ explicada abaixo também pode ser aplicada analogamente aos módulos fotovoltaicos 2, que têm várias superfícies ativas separadas eletricamente 9, 9', em particular se estas não estiverem dispostas próximas umas das outras, mas umas acima das outras na instalação fotovoltaica.

[0129] No caso da interconexão mostrada na figura 12, uma superfície ativa superior 9 está ligada em paralelo a uma superfície ativa inferior 9’ disposta diretamente por baixo, de modo que o fluxo de corrente através da superfície ativa superior esquerda 9 possa ser diferente do fluxo de corrente através da superfície ativa inferior esquerda 9’. Assim, a superfície ativa inferior 9’, que está localizada a uma altura que é diferente da superfície ativa superior ali sobreposta 9, pode ser operada em um ponto de operação elétrico diferente da superfície ativa superior 9.

[0130] Para este circuito paralelo, outro circuito paralelo similar é conectado em série, o qual é formado pelas duas superfícies ativas direitas 9 e 9’. Devido à conexão paralela dupla, as correntes em cada uma das superfícies ativas ilustradas 9,9’podem variar.

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41/43 [0131] No caso da interconexão mostrada na figura 13, as duas superfícies ativas superiores 9 são conectadas umas às outras em série. Estas duas superfícies ativas 9 formam assim uma linha elétrica superior 21 no sentido da invenção. Do mesmo modo, as duas superfícies ativas inferiores 9’estão ligadas em série umas às outras a uma linha elétrica inferior 21. As linhas elétricas superiores e inferiores 21 são conectadas em paralelo e podem assim ser conduzidas, por exemplo, a uma entrada comum do inversor.

[0132] Alternativamente, cada uma das duas linhas elétricas 21 da interconexão da figura 13 também pode ser atribuída a uma entrada de inversor separada. Neste caso, portanto, as duas linhas elétricas 21 seriam eletricamente isoladas umas das outras.

[0133] Enquanto a mesma corrente flui através das duas superfícies ativas superiores 9 na figura 13, o fluxo de corrente através da linha elétrica superior 21 pode diferir do fluxo de corrente através da linha elétrica inferior 21. Em outras palavras, as superfícies ativas inferiores 9’podem ser operadas em um ponto de operação que se desvia daquele em que as duas superfícies ativas superiores 9 funcionam, como é o caso da interconexão mostrada na figura 12.

[0134] Finalmente, as figuras 14 e 15 mostram, respectivamente, uma vista em corte transversal através de um trinco superior e inferior 5, representados respectivamente pelas áreas tracejadas, de uma estrutura de suporte 3 de acordo com a invenção. Aqui, os módulos fotovoltaicos bifaciais 2 estão suspensos na estrutura de suporte 3, de modo que eles possam girar em torno de um eixo de rotação 25, como indicado pelas setas duplas, assim que uma carga de vento significativa nos módulos fotovoltaicos 2 atuar. O eixo de rotação 25 corre, preferivelmente, aproximadamente paralelo aos trincos 5. De acordo com a invenção, pode ser vantajoso se o movimento de inclinação dos módulos fotovoltaicos 2 for amortecido por um dispositivo adicional.

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42/43 [0135] No exemplo de concretização mostrado na figura 14, um elemento de retenção 15 é previsto abaixo do trinco 5 retangular superior, que compreende o módulo 2 fotovoltaico em ambos os lados e, por sua vez, é fiado rotativamente no trinco 5 em torno do eixo de rotação 25.

[0136] No exemplo de concretização mostrado na figura 15, no entanto, o trinco 5 é concebido com um contorno externo redondo, de modo que o elemento de retenção 15, que segura o módulo fotovoltaico 2, possa envolver o trinco 5 e assim em conjunto com o módulo fotovoltaico 2 possa inclinar em torno do eixo de rotação 25, formado pelo eixo central do trinco superior 5.

[0137] Em resumo, para uso econômico e eficiente em termos energéticos de uma instalação fotovoltaica 1 com módulos fotovoltaicos verticais e especialmente bifaciais 2 e, em particular, para evitar o sombreado dos módulos fotovoltaicos 2, por um lado, é proposta uma estrutura de suporte 3 fácil de produzir e montar, que é estruturada através de estacas 4 verticais conectadas entre si através de pontos de intersecção e trincos 5 que se estendem horizontalmente de modo que campos de montagem retangulares 6 possam ser fornecidos para os módulos fotovoltaicos individuais 2, em que as estacas 4 e 5 trincos possam ser preferivelmente formados de maneira econômica pelos perfis comuns 12, 22 e em que em particular, uma divisão das estacas 4 em dois segmentos interconectáveis 7, 8 facilita substancialmente a montagem como um todo; por outro lado, a invenção propõe uma interconexão elétrica, de modo que as superfícies ativas sobrepostas 9, 9’possam ser operadas em diferentes pontos de operação elétrica, e de modo que preferivelmente sejam formadas linhas elétricas 21 operadas separadamente entre si, que sejam de preferência dispostas horizontalmente. Assim, os efeitos do sombreamento dos módulos fotovoltaicos 2 sobre a eficiência da conversão de energia da instalação fotovoltaica 1 podem ser ainda mais minimizados.

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DE SINAIS DE REFERÊNCIA instalação fotovoltaica módulo fotovoltáico estrutura de suporte estacas trincos campo de montagem segmento de fixação segmento de retenção superfície ativa (superior) superfície ativa (inferior) superfícies de retenção flange perfil de 4 braçadeiras

Abertura, em especial abertura de encaixe, de 4 (para 5) elemento de retenção segmento ranhurado afunilamento de seção transversal superfície de contato espaço livre de eficiência econômica fileira linhas elétricas perfil de 5

Abertura, em especial abertura de encaixe, de 5 (para 15) chanfro eixo de rotação espaço livre

Claims (20)

1. Instalação fotovoltaica (1) com vários módulos fotovoltaicos bifaciais (2) que ficam dispostos verticalmente sobre uma estrutura de suporte (3), caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (3) apresenta várias estacas (4), que são fixadas junto ou no solo, em particular ancoradas, em que junto às estacas (4) são fixados trincos (5), que conectam respectivamente duas estacas adjacentes (4) entre si e em que respectivamente duas estacas (4) e dois trincos (5) definem um campo de montagem essencialmente retangular (6), no qual pelo menos um módulo fotovoltaico (2) está disposto.

2. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as estacas (4) são alinhadas essencialmente verticalmente e / ou os trincos (5) são alinhados essencialmente horizontalmente e / ou que na direção vertical estão dispostos sobrepostos entre si vários, em particular até quatro módulos fotovoltaicos (2).

3. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as estacas (4) são subdivididas pelo menos em um segmento de fixação (7) conectado ao solo e em um segmento de retenção (8) conectável ou conectado a ele, o qual se estende acima do segmento de fixação (7), e / ou os módulos fotovoltaicos adjacentes horizontalmente (2) estão dispostos deslocados um do outro na direção vertical.

4. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as superfícies ativas (9) dos módulos fotovoltaicos (2) das estacas (4) e / ou trincos (5) estão dispostas espaçadas, em particular de tal modo que pelo menos até um ângulo de incidência de 20 °, particularmente preferivelmente pelo menos até um ângulo de incidência de 30 °, um sombreamento da superfície ativa (9) através de estacas (4) é excluído e / ou que pelo menos até um ângulo de incidência de 25 °, preferivelmente

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2/5 pelo menos até um ângulo de incidência de 30 ° ou mesmo 40 °, um sombreamento da superfície ativa (9) por trincos (5) é excluído.

5. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as superfícies ativas (9) dos módulos fotovoltaicos (2) estão dispostas em lados opostos espaçados assimetricamente em relação a estacas (4) e / ou trincos (5) e / ou que os módulos fotovoltaicos (2) ficam suspensos de modo inclinável na estrutura de suporte (3) em torno de um eixo de rotação (25), preferivelmente aproximadamente paralelamente aos trincos (5).

6. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que na estaca (4) são formadas superfícies de retenção (10), junto às quais pode ser fixado um trinco associado (5), em particular em que as superfícies de retenção (10) são projetadas como flanges (11) em um perfil (12) e / ou como como braçadeiras (13) em uma abertura (14) em um perfil (12).

7. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as superfícies de retenção (10) são formadas em pares, de modo a prender um trinco (5) em ambos os lados entre as superfícies de retenção (10) e / ou que os trincos (5) sejam projetados mais estreitos do que as estacas (4), em particular, mais estreitos do que uma distância entre as superfícies de retenção (10) formadas em pares.

8. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que na estaca (4) são formadas aberturas de encaixe (14) para alojar respectivamente um trinco (5) ou a sua extremidade, em particular em que pelo menos um ou o segmento de retenção (8) da estaca (4) é projetado na forma de um perfil ômega.

9. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação

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8, caracterizada pelo fato de que em uma abertura de encaixe (14) são colocados dois trincos (5) ou em uma abertura de encaixe (14) apenas um trinco (5), enquanto um outro trinco (5) é montado em um lado oposto à abertura de encaixe, do trinco (4) sem abertura de encaixe (14) e por meio de superfícies de retenção (10) formadas na estaca (4), em particular em que em uma superfície de retenção (10) são fixados um trinco (5) encaixado através de uma abertura de encaixe (14) e um outro trinco (5) .

10. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as estacas (4) apresentam pelo menos no ou em um segmento de retenção (8) um perfil (12) com um formato básico em C, em U, em Z ou S, em particular em que nas extremidades do perfil (12) são formadas superfícies de retenção adicionais (10) como flanges (11).

11. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os módulos fotovoltaicos (2) estão fixados nos trincos (5), em que para esse efeito são previstos elementos de retenção (15), preferivelmente em que os elementos de retenção (15) fornecem para este efeito segmentos ranhurados (16), nos quais uma borda do respectivo módulo fotovoltaico (2) é inserível ou inserida, mais preferivelmente em que um elemento de retenção (15) tem dois segmentos ranhurados opostos (16) e / ou em que os trincos (5) apresentam em um lado inferior um chanfro (24).

12. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que os elementos de retenção (15) apresentam respectivamente um afunilamento transversal (17), de modo que um elemento de retenção (15) seja inserível ou inserido em uma abertura de encaixe (14) formada em um trinco até uma profundidade de inserção definida, em particular em que no elemento de retenção (15) uma superfície de contato (18) é formada, com a qual o elemento de

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4/5 retenção (15) fica adjacente em modo planar no trinco (5).

13. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que entre o solo e um trinco inferior (5) é mantido livremente um espaço livre (26), em particular em que o espaço livre (26) apresenta uma altura de pelo menos 50 cm, pelo menos 60 cm ou pelo menos 1 m, em particular em que fileiras (20) da instalação fotovoltaica (1) estão dispostas de tal modo que entre as fileiras (20) esteja disponível um espaço de eficiência econômica com uma largura de pelo menos 6 metros, pelo menos 8 metros ou pelo menos 10 metros.

14. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os módulos fotovoltaicos (2) formam com a estrutura de suporte (3) essencialmente um plano e / ou que os módulos fotovoltaicos (2) estão dispostos em várias fileiras distantes entre si (20), em que os módulos fotovoltaicos (2) de uma fileira (20) formam substancialmente um plano.

15. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que uma distância entre duas fileiras (20) é pelo menos três vezes, preferivelmente pelo menos quatro vezes, mais preferivelmente pelo menos cinco vezes a altura máxima de uma superfície ativa (9) da instalação fotovoltaica (1).

16. Instalação fotovoltaica (1) com, pelo menos, um módulo fotovoltaico bifacial (2), que fica disposto na vertical junto a uma estrutura de suporte (3), caracterizada pelo fato de que uma interconexão elétrica das superfícies ativas (9, 9’) da instalação fotovoltaica (1), em particular de todas as superfícies ativas (9, 9’), é selecionada de modo que as superfícies ativas (9, 9') da interconexão elétrica, que estão localizadas em diferentes alturas, possam ser operadas em diferentes pontos de operação elétrica, em particular em que superfícies elétricas superiores (9) estão eletricamente ligadas em paralelo às superfícies

Petição 870190053950, de 12/06/2019, pág. 68/122

5/5 ativas inferiores (9’) e/ou em que as superfícies ativas superiores (9) estão ligadas em série umas às outras e/ou superfícies ativas inferiores (9') estão ligadas umas às outras em série.

17. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que as linhas elétricas (21) são formadas por interconexão em série de superfícies ativas (9), em particular de pelo menos dois módulos fotovoltaicos bifaciais (2), em que os fluxos de corrente são independentes entre si através de diferentes linhas elétricas, em particular em que cada linha elétrica é eletricamente conectada a uma entrada do inversor.

18. Instalação fotovoltaica (1) de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que os módulos fotovoltaicos (2), preferivelmente que cada módulo fotovoltaico (2), apresenta pelo menos duas superfícies ativas eletricamente separadas (9), que são atribuídas respectivamente a diferentes linhas elétricas (21).

19. Instalação fotovoltaica (1) caracterizada pelo fato de que ela é de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15 e de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18.

20. Uso de uma instalação fotovoltaica (1) como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os módulos fotovoltaicos (2) são alinhados durante a geração de energia na direção aproximadamente norte-sul, de modo que normas de superfícies das superfícies ativas (9) da instalação fotovoltaica mostrem direções orientais e ocidentais.