ES1306988U - Base de teja fotovoltaica, teja fotovoltaica y tejado fotovoltaico - Google Patents

Abstract

Una base de teja fotovoltaica (8), caracterizada por que comprende un área de placa inferior (1), al menos un área de placa de soporte (3), situada en al menos un lado del área de placa inferior (1) y destinada a portar el borde lateral de un módulo fotovoltaico (9); dos áreas de conexión de flexión (2) conectadas respectivamente a dos lados del área de placa inferior (1), al menos una estructura de conexión (18), donde el otro lado de al menos una de las áreas de conexión de flexión (2) está conectada al área de placa de soporte (3), donde el área de placa inferior (1) y el área de conexión de flexión (3) están configurados para formar un canal de disipación de calor con el módulo fotovoltaico (9); donde la estructura de conexión (18) en un lado de la base de teja fotovoltaica (8) está configurado para conectarse con el otro lado de la base de teja fotovoltaica (8) adyacente, y donde al menos el área de placa de soporte (3) está conectada a la estructura de conexión (18).

Description

DESCRIPCIÓN

BASE DE TEJA FOTOVOLTAICA, TEJA FOTOVOLTAICA Y TEJADO FOTOVOLTAICO

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente se presentada en la Oficina de Patentes de China el 18 de septiembre de 2019, con número de solicitud 201910882043.X, y titulada "Base de Teja Fotovoltaica, Teja Fotovoltaica y Tejado Fotovoltaico", y la prioridad de la solicitud de patente presentada en la Oficina de Patentes de China el 19 de mayo de 2020, con número de solicitud 202010426134.5, y titulada "Base de Teja Fotovoltaica, Teja Fotovoltaica y Tejado Fotovoltaico", cuyo contenido completo se incorpora por referencia en esta solicitud.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere en general al campo de la tecnología fotovoltaica, y específicamente se refiere a una base de teja fotovoltaica, una teja fotovoltaica y un tejado fotovoltaico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

BIPV (Building Integrated Photovoltaic; Edificio Fotovoltaico Integrado) es un sistema de generación de energía fotovoltaica diseñado, construido e instalado al mismo tiempo que el nuevo edificio y combinado con el edificio. Es una parte indispensable del edificio, que no solo cumple la función de materiales de construcción (como la protección de viento y lluvia, el aislamiento térmico, etc.), sino que también cumple la función de generar electricidad, lo que hace que el edificio sea un edificio ecológico.

BIPV tiene una variedad de diferentes formas de instalación, como tejado fotovoltaico, muro cortina fotovoltaico y dosel fotovoltaico. En la actualidad, la mayoría de los tejados fotovoltaicos son BIPV de tipo módulo. Esta propuesta es principalmente una forma de instalación de tejado fotovoltaico que reemplaza o cubre materiales de construcción de tejado convirtiendo el marco del módulo de placa posterior de aleación de aluminio galvanizado en una estructura de bloqueo, que puede reemplazar directamente las tejas de acero de color. En esta propuesta, dado que los módulos fotovoltaicos están completamente adheridos a la superficie de la teja metálica, la disipación de calor de los módulos es deficiente. Además, la caja de cableado de esta propuesta también está en el interior, también existen problemas como la mala resistencia al fuego del sistema del tejado, la imposibilidad de instalar sistemas de aislamiento térmico y el cableado inconveniente en el tejado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En vista de los defectos o deficiencias del estado de la técnica antes mencionados, se proporciona una base de teja fotovoltaica, una teja fotovoltaica y un tejado fotovoltaico, para resolver los problemas de capacidad de disipación de calor deficiente de los módulos fotovoltaicos, resistencia al fuego deficiente de los sistemas de tejado, instalación inconveniente de capas de aislamiento térmico y cableado inconveniente en el tejado del estado de la técnica.

En un primer aspecto, esta invención proporciona una base de teja fotovoltaica, que incluye:

-Un área de placa inferior;

-Al menos un área de placa de soporte, situada en al menos un lado del área de placa inferior y destinada a portar el borde lateral del módulo fotovoltaico;

-Dos áreas de conexión de flexión conectadas respectivamente a dos lados del área de la placa inferior, estando el otro lado de al menos una de las áreas de conexión de flexión conectado al área de la placa de soporte; el área de la placa inferior y el área de conexión de flexión pueden formar un canal de disipación de calor con el módulo fotovoltaico;

-Al menos una estructura de conexión, estando al menos el área de la placa de soporte conectada a la estructura de conexión;

-Pudiéndose conectar la estructura de conexión en un lado del sustrato de teja fotovoltaica con el otro lado del sustrato de teja fotovoltaica adyacente.

En un modo de realización, la estructura de conexión es una estructura de bloqueo de borde, cada una de las áreas de conexión de flexión está conectada con el área de placa de soporte, y la estructura de bloqueo de borde en un lado del sustrato de teja fotovoltaica se puede bloquear con la estructura de bloqueo de borde en el otro lado del sustrato de teja fotovoltaica adyacente; o, la estructura de conexión es una estructura de junta traslapada, y la estructura de junta traslapada en un lado del sustrato de teja fotovoltaica puede estar superpuesta en el área de conexión de flexión en el otro lado del sustrato de teja fotovoltaica adyacente.

En un modo de realización, en el caso de disponer dos áreas de placa de soporte, las dos áreas de placa de soporte están situadas en el mismo plano.

En un modo de realización, se levanta una nervadura convexa en el medio del área de placa inferior, y la nervadura convexa se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del área de la placa inferior.

En un modo de realización, la superficie superior de la nervadura convexa y el área de placa de soporte están situadas en el mismo plano.

En un modo de realización, el área de placa inferior está provista de múltiples barras de refuerzo, y la dirección de extensión de cada una de las barras de refuerzo se cruza con la dirección longitudinal del área de placa inferior.

En un modo de realización, el plano donde se ubica el área de placa inferior es paralelo al plano donde se ubica el área de placa de soporte, y la distancia entre los dos es de 2 a 20 cm.

En un segundo aspecto, esta invención proporciona una teja fotovoltaica, que incluye la base de teja fotovoltaica, y también incluye el módulo fotovoltaico. Los bordes de los dos lados del módulo fotovoltaico se fijan respectivamente en el área de placa de soporte. El módulo fotovoltaico, el área de placa de soporte y el área de placa inferior rodean unos canales de disipación de calor, la parte posterior del módulo fotovoltaico está provista de una caja de cableado, y la caja de cableado se encuentra en el canal de disipación de calor.

En un modo de realización, a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior se dispone una pluralidad de módulos fotovoltaicos; al menos algunos de los módulos fotovoltaicos adyacentes están provistos de un espacio para colocar unos pedales.

En un modo de realización, el módulo fotovoltaico se une en el área de placa de soporte.

En un modo de realización, el módulo fotovoltaico es un módulo fotovoltaico sin marco.

En un tercer aspecto, esta invención proporciona un tejado fotovoltaico, que incluye la teja fotovoltaica descrita anteriormente.

En un modo de realización, desde la cumbrera hasta el alero del tejado fotovoltaico, sólo hay una teja fotovoltaica.

En un modo de realización, al menos una de las tejas fotovoltaicas está bloqueada y conectada con la base de teja fotovoltaica, la base de teja fotovoltaica se extiende desde la cumbrera del techo fotovoltaico hasta los aleros, y la base de teja fotovoltaica está provista de un pedal para pisar.

Según los modos de realización descritos anteriormente, después de ensamblar el tejado fotovoltaico, los módulos fotovoltaicos, la caja de cableado y las líneas de conexión entre las cajas de cableado se ubican en el exterior (se considera como interior la parte inferior de la base de teja fotovoltaica, y como exterior, la parte superior de la base de teja), una base de teja fotovoltaica separa el interior y los módulos fotovoltaicos, de modo que el tejado fotovoltaico tenga una buena resistencia al fuego. Además, después de instalar el módulo fotovoltaico en la base de teja fotovoltaica, se forma un canal de disipación de calor entre la base de teja fotovoltaica y el módulo fotovoltaico, y el canal de disipación de calor puede mejorar la capacidad de disipación de calor del módulo fotovoltaico. Además, dado que la caja de cableado está ubicada en el exterior, por un lado, no es necesario realizar agujeros para conectar la caja de cableado desde el interior, sino que solo es necesario conectar la caja de cableado en el exterior a través de cables, lo que mejora la comodidad de la conexión. Por otro lado, dado que no hay necesidad de perforar y roscar la base de la teja fotovoltaica, es conveniente colocar una capa de aislamiento térmico en la parte posterior del sustrato de la teja fotovoltaica.

La descripción anterior es solo una descripción general de la propuesta técnica de esta invención. Para poder comprender los medios técnicos de la invención más claramente y permitir implementarla de acuerdo con el contenido de la descripción, y para hacer los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención más evidentes y fáciles de entender, se proporcionan los siguientes modos de realización de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para ilustrar más claramente los modos de realización de la invención o las propuestas técnicas en el estado de la técnica, a continuación, se presentan brevemente las figuras adjuntas que deben usarse en la descripción de los modos de realización o del estado de la técnica. Estos son algunos modos de realización de la presente invención, y para el experto técnico en este campo, también se pueden obtener otras figuras a partir de estas figuras adjuntas sin ningún esfuerzo creativo.

La figura 1 es una vista frontal de la base de teja fotovoltaica según un modo de realización de la invención.

La figura 2 es una vista frontal de bases de teja fotovoltaica de la figura 1 conectadas entre ellas.

La figura 3 es una vista ampliada parcial I de la figura 2.

La figura 4 es una vista frontal de dos bases de teja fotovoltaica de la figura 2 conectados con unos módulos fotovoltaicos.

La Figura 5 es una vista frontal de la base de teja fotovoltaica según otro modo de realización.

La Figura 6 es una vista frontal de dos bases de teja fotovoltaica de la figura 5 conectados entre ellos.

La Figura 7 es una vista frontal de dos bases de teja fotovoltaica de la figura 6 conectadas con módulos fotovoltaicos.

La Figura 8 es una vista frontal de la base de teja fotovoltaica según otro modo de realización.

La Figura 9 es una vista desde arriba de la Figura 8.

La Figura 10 es una vista en perspectiva de la Figura 8.

La Figura 11 es una vista frontal de la teja fotovoltaica según un modo de realización.

La Figura 12 es una vista desde arriba de la Figura 11.

La Figura 13 es una vista en perspectiva de la Figura 11.

La Figura 14 es un diagrama estructural esquemático del módulo fotovoltaico.

La Figura 15 es un diagrama esquemático del circuito del módulo fotovoltaico.

La Figura 16 es una vista desde abajo del módulo fotovoltaico.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Para aclarar los propósitos, las soluciones técnicas y las ventajas de los modos de realización, las soluciones técnicas de los modos de realización se describirán clara y completamente a continuación con referencia a las figuras adjuntas de modos de realización. Debe entenderse que los modos de realización descritos en esta memoria solo son algunos modos de realización, pero no todos los modos de realización. Los demás modos de realización que obtenga el experto técnico a partir de los modos de realización de esta memoria sin aplicar actividad inventiva están dentro del alcance de la protección de esta memoria.

Cabe señalar que los modos de realización de la solicitud y las características de los modos de realización de la solicitud pueden combinarse entre sí siempre que no haya conflicto. La solicitud se describirá en detalle a continuación con referencia a las figuras adjuntas y con los modos de realización.

Como se muestra en la Figura 1, la base de teja fotovoltaica (8) según un primer modo de realización incluye un área de placa inferior (1), un área de placa de soporte (3), dos áreas de conexión de flexión (2) y una estructura de conexión (18).

En un segundo modo de realización, como se muestra en las figuras 5-7, la base de teja fotovoltaica (8) incluye un área de placa inferior (1), un área de placa de soporte (3), dos áreas de conexión de flexión (2) y dos estructuras de conexión (18 y 19). Las dos estructuras de conexión (18 y 19) pueden ser estructuras superpuestas, y sus formas específicas pueden ser diferentes, siempre que los sustratos de la teja fotovoltaica puedan conectarse a ellas.

En los dos modos de realización anteriores, el área de placa inferior (1) puede ser plana o no plana. Generalmente, cuando se usa un plano, se puede proporcionar una estructura de refuerzo convexa o cóncava en el plano para mejorar la rigidez y la resistencia. El área de placa de soporte (3) está ubicada en un lado del área de placa inferior (1), y se utiliza para soportar el borde lateral del módulo fotovoltaico (9). Dos áreas de conexión de flexión (2) están conectadas respectivamente a ambos lados del área de placa inferior (1), y el otro lado de un área de conexión de flexión (2) está conectado al área de placa de soporte (3). Por supuesto, también se pueden proporcionar dos áreas de placa de soporte (3), que se describirán en modos de realización posteriores, es decir, cada lado del área de placa inferior (1) está conectado a un área de conexión de flexión (2), y un lado del área de conexión de flexión (2) alejado del área de placa inferior (1) (también llamado el otro lado) está conectado al área de placa de soporte (3). Como se muestra en la figura 1, el área de conexión de flexión (2) está curvada hacia arriba en relación con el área de placa inferior (1), y el área de conexión de flexión (2) está curvada hacia abajo en relación con el área de placa de soporte (3). Mediante el área de conexión de flexión (2), se forma una cierta diferencia de distancia entre el área de placa inferior (1) y el área de placa de soporte (3); a través de la diferencia de distancia, el área de placa de soporte (3) y el área de placa inferior (1) con el módulo fotovoltaico (9) están configurados para rodear un canal de disipación de calor. Una estructura de conexión (18) está conectada a un lado exterior del área de placa de soporte (1), en este modo de realización, está conectada al lado exterior del área de placa de soporte (3) en el lado izquierdo. Es evidente que el área de placa de soporte (1) también se puede disponer en el lado derecho, y la estructura de conexión correspondiente (18) está conectada al lado exterior del área de placa de soporte (3) en el lado derecho; la estructura de conexión (18) en un lado de la base de teja fotovoltaica se puede conectar con el otro lado de la base de teja fotovoltaica adyacente. La estructura específica de la estructura de conexión (18) no está limitada a las características anteriores, siempre que se puedan conectar los dos bases de fotovoltaica. En este modo de realización, un lado de la base de teja fotovoltaica puede ser el lado izquierdo y el otro lado puede ser el lado derecho. Como se muestra en las figuras 2 y 3, el lado izquierdo de la base de teja fotovoltaica está conectado al lado derecho de la base de teja fotovoltaica adyacente.

Como se muestra en la Figura 4, en el primer modo de realización, después de conectar la base de teja fotovoltaica (8) en este ejemplo, cuando se instala el módulo fotovoltaico (9), el borde izquierdo del módulo fotovoltaico (9) se apoya sobre el área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica en el lado izquierdo, y el borde derecho del módulo fotovoltaico (9) se apoya en el área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica en el lado derecho.

Adicionalmente, el segundo modo de realización presenta otra estructura de conexión (19) que está conectada al lado exterior del área de conexión de flexión (2) en el lado derecho. La estructura de conexión (18) en el lado izquierdo de la base de teja fotovoltaica (8) se puede superponer al área de conexión de flexión (2) en el lado derecho del sustrato de la teja fotovoltaica adyacente y también está ubicada en la estructura de conexión (19) en el lado derecho. La conexión aquí puede ser una junta de solape, y la base de teja fotovoltaica se fija en una correa (23) del techo por medio de tornillos autorroscantes (22) en la junta de solape.

Como se muestra en la figura 7, después de conectar la base de teja fotovoltaica (8) de este modo de realización, cuando se instala el módulo fotovoltaico (9), el borde izquierdo del módulo fotovoltaico (9) se apoya sobre el área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica (8) en el lado izquierdo, y el borde derecho del módulo fotovoltaico (9) se apoya en el área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica (8) a la derecha.

Según un tercer modo de realización, como se muestra en las figuras 8-10, la base de teja fotovoltaica (8) provista por un modo de realización de la invención incluye un área de placa inferior (1), dos áreas de placa de soporte (3), dos áreas de conexión de flexión (2) y dos estructuras de conexión, donde la estructura de conexión es una estructura de bloqueo de borde (5).

El área de placa inferior (1) puede ser plana o no plana. Generalmente, cuando se usa un plano, se puede proporcionar una estructura de refuerzo convexa o cóncava en el plano para mejorar la rigidez y la resistencia. Las dos áreas de placa de soporte (3) están ubicadas a ambos lados del área de placa inferior (1) y se utilizan para soportar los bordes de ambos lados de los módulos fotovoltaicos respectivamente. Los dos lados mencionados aquí se refieren a los dos lados que están separados entre sí en una dirección. Como se muestra en la figura 1, los lados izquierdo y derecho del área de placa inferior (1) están provistos respectivamente del área de placa de soporte (3). Dos áreas de conexión de flexión (2) están respectivamente conectadas entre los dos lados del área de placa inferior (1) y las dos áreas de la placa de soporte (3), es decir, un lado del área de placa inferior (1) está conectado a un área de conexión de flexión (2), y el lado del área de conexión de flexión (2) alejado del área de placa inferior (1) está conectado al área de placa de soporte (3). Como se muestra en la figura 1, el área de conexión de flexión (2) está curvada hacia arriba en relación con el área de placa inferior (1), y el área de conexión de flexión (2) está curvada hacia abajo en relación con el área de placa de soporte (3). Se forma una cierta diferencia de distancia entre el área de placa inferior (1) y el área de placa de soporte (3) al curvar el área de conexión de flexión (2). A través de la diferencia de distancia, el área de placa de soporte (3) y el área de placa inferior (1) con los módulos fotovoltaicos (9) están configurados para rodear un canal de disipación de calor. Las dos estructuras de bloqueo de borde (5) están conectadas respectivamente al exterior de las dos áreas de placa de soporte (3), y las dos estructuras de bloqueo de borde (5) pueden estar conectadas directamente al exterior de las dos áreas de placa de soporte (3), también pueden estar conectadas al exterior de las dos áreas de placa de soporte (3) por medio de la placa de conexión (4); la estructura de bloqueo de borde (5) en un lado de la base de teja fotovoltaica se puede bloquear con la estructura de bloqueo de borde (5) en el otro lado de la base de teja fotovoltaica adyacente, y la dirección de flexión de la estructura de bloqueo de borde (5) puede ser la misma, o puede ser diferente. En este modo de realización, la dirección de flexión de la estructura de bloqueo de borde (5) es la misma, y el ángulo de flexión de una de las estructuras de bloqueo de borde (5) es más pequeño que el ángulo de flexión de la otra estructura de bloqueo de borde (5), de modo que la estructura de bloqueo de borde (5) en un lado de la base de teja fotovoltaica (8) se puede envolver alrededor de la base de teja fotovoltaica adyacente, y la otra estructura de bloqueo (5) del otro lado para bloquear.

La base de teja fotovoltaica (8) con la estructura de los tres modos de realización anteriores puede estar formada por, pero no limitada a, una placa de metal a través de procesos tales como estampado y laminado. La placa de metal es preferiblemente una placa con una capa anticorrosión en la superficie para mejorar la resistencia a la corrosión de la placa, y la placa es, por ejemplo, pero sin limitación, una placa de acero. La capa anticorrosión es, por ejemplo, pero sin limitación, una capa de pintura, una capa galvanizada, etc.

En el modo de realización anterior, las dos áreas de placa de soporte (3) pueden estar ubicadas en el mismo plano. Dado que cada área de placa de soporte (3) está ubicada en el mismo plano, cuando se instala el módulo fotovoltaico (9), un lado del módulo fotovoltaico (9) en la dirección de su anchura se apoya en una de las áreas de la placa de soporte (3), y el otro lado se apoya en la otra área de placa de soporte (3), que puede soportar mejor el módulo fotovoltaico (9). En el caso de un buen efecto de soporte, puede reducirse el requisito de resistencia del módulo fotovoltaico (9). Con la reducción del requisito de su resistencia, puede reducirse el espesor del módulo fotovoltaico (9) para reducir el peso y el coste de fabricación. En general, el espesor del módulo fotovoltaico (9) se puede reducir reduciendo el espesor de la placa de encapsulación de vidrio en la cara frontal del módulo fotovoltaico (9). Con la reducción del espesor de la placa de encapsulación de vidrio frontal, se aumenta la transmisión de luz del módulo fotovoltaico (9) y también se mejora la eficiencia de conversión fotoeléctrica.

Además, para mejorar la resistencia de la base de teja fotovoltaica (8), una nervadura convexa (6) sobresale en el medio del área de placa inferior (1), y la nervadura convexa (6) se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior (1). La nervadura convexa (6) se puede formar en el área de placa inferior (1) mediante un proceso de laminado o estampado. En este modo de realización, se dispone una nervadura convexa (6). Es evidente que en otros modos de realización también se pueden disponer dos o más nervaduras convexas (6). Cuando se disponen dos o más nervaduras convexas (6), los intervalos entre las nervaduras convexas (6) adyacentes pueden ser iguales o desiguales. Generalmente, con el aumento del número de nervaduras convexas (6), la resistencia de la base de teja fotovoltaica (8) también aumentará en consecuencia.

Además, para minimizar el espesor del módulo fotovoltaico (9) para ahorrar costes y reducir el peso del módulo fotovoltaico (9), la superficie superior de la nervadura convexa (6) y el área de placa de soporte (3) están situadas en el mismo plano. De esta forma, cuando el módulo fotovoltaico (9) se instala sobre la base de teja fotovoltaica (8), la nervadura convexa (6) soporta la mitad del módulo fotovoltaico (9), por lo que se puede reducir el requisito de rigidez del módulo fotovoltaico (9). Con la reducción de su requisito de rigidez, el espesor del módulo fotovoltaico (9) también puede reducirse correspondientemente. Para cumplir con los requisitos de rigidez de los módulos fotovoltaicos de un solo vidrio convencionales existentes, el espesor de la placa de encapsulación de vidrio en la cara superior es generalmente vidrio fotovoltaico de 3,2 mm. Empleando la base de teja fotovoltaica (8) de la solicitud, se puede utilizar vidrio fotovoltaico con un espesor de 3,2 mm o menos.

Además, con el fin de incrementar aún más la resistencia de la base de teja fotovoltaica (8), se proporcionan múltiples barras de refuerzo (7) en el área de placa inferior (1), y la dirección de extensión de cada barra de refuerzo (7) se cruza con la dirección longitudinal del área de placa inferior (1). Las nervaduras convexas (6) mencionadas anteriormente tienen una función de refuerzo en la base de teja fotovoltaica (8) en la dirección longitudinal, y las barras de refuerzo (7) tienen una función de refuerzo en la dirección que cruza la dirección longitudinal de la base de teja fotovoltaica (8).

Las barras de refuerzo (7) se pueden formar por el proceso de laminado o estampado.

Las barras de refuerzo (7) pueden tener la forma de tira, de cruz, etc. En este modo de realización, se utiliza una barra larga como ejemplo para la descripción. Las múltiples barras de refuerzo (7) están dispuestas uniformemente lado a lado en posiciones diferentes de las nervaduras convexas (6) en el área de placa inferior (1), y la dirección convexa hacia afuera de las barras de refuerzo (7) es consistente con la dirección convexa hacia afuera de las nervaduras convexas 6.

Además, para lograr un mejor efecto de refuerzo, la dirección de extensión de cada barra de refuerzo (7) es perpendicular a la dirección longitudinal del área de placa inferior (1).

Además, para garantizar que el canal de disipación de calor formado tenga una capacidad de disipación de calor suficiente, el plano donde se ubica el área de placa inferior (1) es paralelo al plano donde se ubica el área de placa de soporte (3), y la distancia entre los dos es de 2 a20 cm. Esta distancia se establece de modo que el canal tenga suficiente área de sección transversal para garantizar un flujo de aire suficiente para disipar el calor de los módulos fotovoltaicos (9).

Por otro lado, como se muestra en las figuras 11-13, un modo de realización de la invención proporciona una teja fotovoltaica, que incluye la base de teja fotovoltaica (8) de los modos de realización mencionados anteriormente. La estructura específica y el efecto de la base de teja fotovoltaica (8) se refieren a los modos de realización mencionados anteriormente, y no se repetirán aquí. La teja fotovoltaica también incluye un módulo fotovoltaico (9). Los bordes a ambos lados del módulo fotovoltaico (9) están fijados respectivamente en el área de placa de soporte (3). El módulo fotovoltaico (9), el área de placa de soporte (3) y el área de placa inferior (1) rodean unos canales de disipación de calor. La parte trasera del módulo fotovoltaico (9) está provista de una caja de cableado (10) que está situada en el canal de disipación de calor.

En la propuesta anterior, después de ensamblar el tejado fotovoltaico, el módulo fotovoltaico (9), la caja de cableado (10) y los cables entre las cajas de cableado (10) están todos ubicados en el exterior (la parte inferior de la base de teja fotovoltaica (8) está en el interior, y la parte superior de la base de teja fotovoltaica (8) está en el exterior), y una capa de la base de teja fotovoltaica (8) está espaciada entre el interior y el módulo fotovoltaico (9), de modo que el tejado fotovoltaico tenga una buena resistencia al fuego. Además, después de instalar el módulo fotovoltaico (9) en la base de teja fotovoltaica (8), se forma un canal de disipación de calor entre la base de teja fotovoltaica (8) y el módulo fotovoltaico (9), y el canal de disipación de calor que puede mejorar la capacidad de disipación de calor del módulo fotovoltaico (9). Durante el uso, el calor generado por el módulo fotovoltaico se transfiere al aire a través del canal de disipación de calor. Debido a la expansión térmica del aire en el canal de disipación de calor, la densidad disminuye y comienza a moverse hacia arriba a lo largo del canal de disipación de calor para formar una corriente ascendente, y se difunde hacia el exterior a través de la abertura en la parte superior del canal de disipación de calor. Después de que aumente el flujo de aire en el canal de disipación de calor, la presión del aire en el canal de disipación de calor disminuye, y el aire exterior ingresa desde la parte inferior del canal de disipación de calor bajo la acción de la presión atmosférica, y luego se expande térmicamente bajo la influencia del módulo fotovoltaico para formar una corriente ascendente, que circula en secuencia para enfriar de manera efectiva el módulo fotovoltaico. Además, dado que la caja de cableado (10) está ubicada en el exterior, por un lado, no es necesario realizar agujeros para conectar la caja de cableado (10) desde el interior, y solo es necesario conectar la caja de cableado (10) a través de cables en el exterior (en el lado del tejado), lo que mejora la comodidad de conexión. Por otro lado, dado que no hay necesidad de perforar y roscar la base de teja fotovoltaica (8) de la teja fotovoltaica, se facilita la disposición de una capa de aislamiento térmico en la parte posterior de la base de teja fotovoltaica (8).

Además, a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior (1) están dispuestos múltiples módulos fotovoltaicos (9) y están dispuestos espacios (11) entre al menos algunos módulos fotovoltaicos (9) adyacentes. Los espacios (11) se pueden usar para colocar unos pedales para pisar, y los pedales se colocan sobre la base de teja fotovoltaica (8). Es decir, el espacio puede constituir el canal de operación y mantenimiento del tejado fotovoltaico.

En su aplicación, una fila de módulos fotovoltaicos (9) se coloca sobre la base de teja fotovoltaica (8), y los módulos fotovoltaicos (9) pueden disponerse juntos. Por supuesto, también se puede disponer un espacio entre dos módulos fotovoltaicos (9) adyacentes. El espacio puede ser un espacio pequeño (21) de, por ejemplo, pero no limitado a, 5 mm, o un espacio grande (11) de, por ejemplo, pero no limitado a, 30 cm, y el espacio grande (11) se usa como un espacio de operación y mantenimiento. Dado que la superficie del módulo fotovoltaico (9) está provista de vidrio, si el personal pisa el módulo fotovoltaico (9) durante el proceso de instalación u operación y mantenimiento, es fácil que cause daños irreversibles al módulo fotovoltaico (9). Después de establecer el espacio de operación y mantenimiento, se disponen los pedales sobre la base de teja fotovoltaica en el espacio de operación y mantenimiento. Al utilizar la teja fotovoltaica para el acondicionamiento del tejado y su posterior operación y mantenimiento, el personal puede pisar el pedal en el espacio (11) para trabajar, evitando daños en el módulo fotovoltaico (9). Además, los espacios pequeños (21) y/o los espacios grandes (11) dispuestos entre los módulos fotovoltaicos (9) pueden utilizarse como entrada y salida del flujo de aire del canal de disipación de calor, para mejorar el flujo de aire dentro y fuera del canal de disipación de calor, para mejorar el efecto de disipación de calor.

Además, el módulo fotovoltaico (9) está adherido al área de placa de soporte (3). El módulo fotovoltaico (9) se puede adherir al área de placa de soporte (3) por medio de adhesivo o cinta, etc., lo que tiene el efecto de una operación conveniente. El adhesivo puede ser un adhesivo estructural de silicona u otros materiales, y la cinta puede ser un adhesivo sensible a la presión o una cinta de otros materiales.

Además, el módulo fotovoltaico (9) es un módulo fotovoltaico sin marco (9). El peso del módulo fotovoltaico se puede reducir aún más. La parte delantera y trasera del módulo fotovoltaico sin marco (9) están provistas de capas de encapsulación POE (Polyolefin elastomer; elastómero de poliolefina), que pueden aislar mejor las células del vapor de agua.

Como se muestra en la figura 14, en un modo de realización, el módulo fotovoltaico (9) incluye una placa posterior fotovoltaica (12). Sobre la placa posterior fotovoltaica (12) está dispuesta una capa de encapsulación POE (13). Sobre la capa de encapsulación POE (13) está dispuesta una lámina de células (14). El tamaño de la lámina de células (14) puede ser, pero no se limita a, la mitad del tamaño de láminas de células convencional. Otra capa de encapsulación POE (15) está dispuesta sobre la lámina de células (14), y está dispuesto vidrio fotovoltaico (16) sobre la otra capa de encapsulación POE (15).

Como se muestra en la figura (15), las láminas de células (14) en el módulo fotovoltaico (9) se pueden conectar en serie para formar una hilera de células. El número de láminas de células (14) para formar una hilera de células se puede determinar de acuerdo con condiciones específicas. Dos o más hileras de células están conectadas en paralelo entre sí para formar un grupo de hileras de células, y los grupos de hileras de células están conectados en serie. El grupo de hileras de células está conectado en paralelo con un diodo de derivación (17), y el diodo de derivación (17) protege el circuito interno del módulo fotovoltaico y reduce el sobrecalentamiento de las células individuales(hot-spot effect).

Además, como se muestra en la figura 16, para facilitar la conexión eléctrica de los módulos fotovoltaicos (9) adyacentes, la caja de cableado (10) está dispuesta en la parte posterior de los módulos fotovoltaicos (9) a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior (1).

Cuando se construye el tejado utilizando las tejas fotovoltaicas, se puede montar directamente en el lugar de construcción después del ensamblaje de la teja fotovoltaica en la fábrica. Después de montar la teja fotovoltaica en el lugar de construcción, se monta el tejado.

Por ejemplo, después de que el módulo fotovoltaico (9) y la base de teja fotovoltaica (8) se fabriquen en la fábrica, se aplica pegamento o cinta adhesiva al área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica (8), y luego, el módulo fotovoltaico (9) se coloca en el área de placa de soporte (3) para unirlo y fijarlo, y se le da forma a la teja fotovoltaica, y luego la teja fotovoltaica se transporta al lugar de construcción para ensamblarse sobre en el tejado del edificio.

Durante el ensamblaje, una de las estructuras de bloqueo de borde (5) de las tejas fotovoltaicas adyacentes envuelve la otra estructura de bloqueo de borde (5), y las dos estructuras de bloqueo de borde (5) se presionan juntas mediante una máquina de bloqueo de borde para lograr un mejor efecto impermeable.

Las tejas fotovoltaicas para montar el tejado pueden ser de longitud completa o no completa. La longitud completa en esta memoria se refiere a una teja fotovoltaica completa que se extiende desde la cumbrera hasta el alero y que, al ensamblar el tejado, solo es necesario ensamblar varias tejas fotovoltaicas una al lado de la otra en la dirección de la cumbrera. La longitud no completa en esta memoria significa que se requiere ensamblar varias tejas fotovoltaicas desde la cumbrera hasta el alero.

La teja fotovoltaica también se puede ensamblar en el lugar de construcción, es decir, la base de teja fotovoltaica (8) se instala primero en el tejado del edificio, y luego se aplica pegamento o cinta adhesiva al área de placa de soporte (3) de la base de teja fotovoltaica (8). A continuación, el módulo fotovoltaico (9) se coloca en el área de placa de soporte (3) para unirlo y fijarlo, y finalmente, las cajas de cableado (10) entre los módulos fotovoltaicos adyacentes (9) se conectan eléctricamente entre sí para completar el montaje del tejado fotovoltaico.

Empleando el tejado con perfil de montaje de teja fotovoltaica, dado que la caja de cableado (10) está situada en el exterior del edificio, cuando se produce un incendio en el interior, el módulo fotovoltaico (9) está situado íntegramente encima de la base de teja fotovoltaica (8), y la base de teja fotovoltaica (8) lo aísla del fuego, consiguiendo que todo el techo fotovoltaico tenga una buena protección contra incendios.

En un tercer aspecto, un modo de realización de la invención proporciona un tejado fotovoltaico, que incluye la teja fotovoltaica según los modos de realización anteriores.

La teja fotovoltaica puede adoptar una estructura de longitud completa y una estructura de longitud no completa.

Cuando la teja fotovoltaica adopta una estructura de longitud completa, solo comprende una teja fotovoltaica desde la cumbrera hasta el alero del tejado fotovoltaico, es decir, la teja fotovoltaica es una estructura de longitud completa, y solo es necesario colocar las tejas fotovoltaicas una al lado de la otra en la dirección de la cumbrera para completar el montaje del tejado fotovoltaico.

Cuando la teja fotovoltaica adopta una estructura de longitud no completa, en el proceso de ensamblaje del tejado fotovoltaico, debe ensamblarse a lo largo de la dirección de la cumbrera y desde la cumbrera hasta el alero.

Además, al menos una teja fotovoltaica está bloqueada y conectada con la base de teja fotovoltaica (8) del modo de realización anterior. La base de teja fotovoltaica (8) se extiende desde la cumbrera del techo fotovoltaico hasta el alero, y la base de teja fotovoltaica (8) está provista de pedales para pisar. En un modo de realización, la teja fotovoltaica y la base de teja fotovoltaica (8) adoptan una estructura de longitud completa, la base de teja fotovoltaica (8) se puede usar como canal de operación y mantenimiento, y el personal puede caminar sobre el pedal fijado sobre la base de teja fotovoltaica (8) y moverse entre aleros y cumbreras para su instalación o mantenimiento.

Para determinar el efecto del canal de disipación de calor en la capacidad de disipación de calor de la teja fotovoltaica en este modo de realización se ha realizado la siguiente simulación mediante un programa de simulación para comparar la temperatura de la teja fotovoltaica existente y la teja fotovoltaica que tiene la estructura de canal de disipación de calor según este modo de realización.

Las condiciones de simulación son: la temperatura ambiente es de 20°C, el ángulo entre la teja fotovoltaica y el plano horizontal es de 5° y la ubicación es Xi'an (34° de latitud norte, 108° de longitud este), para obtener la iluminación más intensa, se ha utilizado la radiación solar a las 14:00 horas del 1 de agosto.

Después de la simulación, la temperatura de la superficie superior de la teja fotovoltaica en este modo de realización es de 70,50°C, la temperatura de la lámina de células (14) es de 71,33°C y la temperatura de la base de teja fotovoltaica (8) es de 70,29°C.

La temperatura de la superficie superior de la teja fotovoltaica existente es de 82,94°C, la temperatura de la lámina de células (14) es de 86,69°C, y la temperatura de la base de teja fotovoltaica (8) es de 87,80 °C;

Puede verse a partir de los resultados de la simulación que la temperatura de la teja fotovoltaica de esta patente es más de 10 grados centígrados inferior a la de la teja fotovoltaica existente. La reducción de la temperatura de la teja fotovoltaica puede garantizar, por un lado, la estabilidad y fiabilidad del funcionamiento de las láminas de células (14) y, por otro lado, también puede reducir los requisitos para instalar una capa de aislamiento térmico en la parte posterior de la teja fotovoltaica, y reducir el coste de uso. En el caso de usar el mismo espesor de capa de aislamiento térmico, la temperatura interior de la teja fotovoltaica proporcionada por este ejemplo de implementación es menor que la temperatura interior de la teja fotovoltaica existente.

La descripción anterior expone los modos de realización preferidos y una ilustración de los principios técnicos aplicados. El experto técnico debe entender que el alcance de la invención involucrada en esta solicitud no se limita a la propuesta técnica formada por la combinación específica de las características técnicas mencionadas anteriormente, sino que también cubre otras propuestas técnicas formadas por cualquier combinación de las características técnicas anteriores o sus características equivalentes sin alejarse del concepto inventivo. Por ejemplo, una propuesta técnica se obtiene reemplazando las características mencionadas anteriormente por las características técnicas descritas en esta solicitud (pero no limitadas a) con funciones similares.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una base de teja fotovoltaica (8), caracterizada por que comprende

un área de placa inferior (1),

al menos un área de placa de soporte (3), situada en al menos un lado del área de placa inferior (1) y destinada a portar el borde lateral de un módulo fotovoltaico (9);

dos áreas de conexión de flexión (2) conectadas respectivamente a dos lados del área de placa inferior (1),

al menos una estructura de conexión (18),

donde el otro lado de al menos una de las áreas de conexión de flexión (2) está conectada al área de placa de soporte (3),

donde el área de placa inferior (1) y el área de conexión de flexión (3) están configurados para formar un canal de disipación de calor con el módulo fotovoltaico (9);

donde la estructura de conexión (18) en un lado de la base de teja fotovoltaica (8) está configurado para conectarse con el otro lado de la base de teja fotovoltaica (8) adyacente, y donde al menos el área de placa de soporte (3) está conectada a la estructura de conexión (18).

2. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 1, en la que la estructura de conexión (18) es una estructura de bloqueo de borde (5), cada una de las áreas de conexión de flexión (2) está conectada con el área de placa de soporte (3), y la estructura de bloqueo de borde (5) en un lado de la base de teja fotovoltaica (8) está bloqueada con la estructura de bloqueo de borde (5) en el otro lado de la base de teja fotovoltaica (8) adyacente.

3. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 1, en la que la estructura de conexión (18) es una estructura de junta traslapada, y la estructura de junta traslapada en un lado de la base de teja fotovoltaica (8) está superpuesta en el área de conexión de flexión (2) en el otro lado de la base de teja fotovoltaica (8) adyacente.

4. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 1-3, en la que en el caso de disponer dos áreas de placa de soporte (3), las dos áreas de la placa de soporte (3) se sitúan en un mismo plano.

5. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 1, en la que se levanta una nervadura convexa (6) en el medio del área de placa inferior (1) y la nervadura convexa (6) se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior (1).

6. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 5, en la que la superficie superior de la nervadura convexa (6) y el área de placa de soporte (3) están ubicadas en el mismo plano.

7. La base de teja fotovoltaica (8) de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 y 5-6, en la que una pluralidad de barras de refuerzo (7) están dispuestas en el área de placa inferior (1), y la dirección de extensión de cada barra de refuerzo (7) se cruza con la dirección longitudinal del área de placa inferior (1).

8. La base de teja fotovoltaica (8) de la reivindicación 7, en la que el plano donde se ubica el área de placa inferior (1) es paralelo al plano donde se ubica el área de placa de soporte (3), y la distancia entre ellos es de 2 a 20 cm.

9. Una teja fotovoltaica, que comprende la base de teja fotovoltaica (8) de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 y el módulo fotovoltaico (9), en la que los dos lados del módulo fotovoltaico (9) se fijan respectivamente en el área de placa de soporte (3), el módulo fotovoltaico (9), el área de placa de soporte (3) y el área de placa inferior (1) rodean unos canales de disipación de calor, la parte posterior del módulo fotovoltaico (9) está provista de una caja de cableado (10), y la caja de cableado (10) se encuentra en el canal de disipación de calor.

10. La teja fotovoltaica de la reivindicación 9 en la que a lo largo de la dirección longitudinal del área de placa inferior (1), se proporcionan una pluralidad de módulos fotovoltaicos (9) y al menos parte de los módulos fotovoltaicos (9) adyacentes están provistos de espacio para la colocación de unos pedales.

11. La teja fotovoltaica de la reivindicación 9 o 10, en la que el módulo fotovoltaico (9) está adherido al área de placa de soporte (3).

12. La teja fotovoltaica de la reivindicación 9 o 10, en la que el módulo fotovoltaico (9) es un módulo fotovoltaico sin marco.

13. Un tejado fotovoltaico que comprende la teja fotovoltaica de cualquiera de las reivindicaciones 9-12.

14. El tejado fotovoltaico de la reivindicación 13 en el que, desde la cumbrera hasta el alero del techo fotovoltaico, está dispuesta una sola teja fotovoltaica.

15. El tejado fotovoltaico de la reivindicación 13 o 14 en el que al menos una de las tejas fotovoltaicas está conectada con la base de teja fotovoltaica (8) de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, y la base de la teja fotovoltaica (8) se extiende desde la cumbrera del techo fotovoltaico hasta los aleros, y la base de teja fotovoltaica (8) está provista de un pedal para pisar.