ES2303180T3 - Conjunto de teja solar. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de teja solar que comprende un panel (1) exterior extraíble que comprende medios (3) fotovoltaicos y un primer conector (19a) eléctrico, y una estructura (2) interior de soporte que comprende un segundo conector (13) eléctrico y una sección (8a, 8b) de canal, el primer conector eléctrico está previsto por debajo del panel exterior, de modo que el primer conector (19a) eléctrico está situado dentro de la zona limitada por el panel (1) exterior cuando se ve en planta, siendo la disposición tal que, en uso, se logra una conexión eléctrica entre el primer conector (19a) eléctrico y el segundo conector (13) eléctrico juntando el panel (1) exterior y la estructura (2) interior de soporte, caracterizado porque el panel (1) exterior extraíble está adaptado para poder deslizarse a lo largo de la sección de canal para lograr la conexión eléctrica.
Description
Conjunto de teja solar.
La presente invención se refiere a un conjunto
de teja solar y se ocupa particularmente de una teja de cubierta
solar de dos partes y de una conexión eléctrica entre las partes
respectivas de la teja de cubierta solar de dos partes.
Se conoce el uso de paneles solares que
comprenden módulos fotovoltaicos que pueden colocarse sobre el
exterior de un edificio o sustituir a las tejas de tejado
existentes. Ejemplos de tales módulos fotovoltaicos se describen en
los documentos US 5590495, US 5112408 y EP 0710806. Los sistemas
de módulos fotovoltaicos comprenden normalmente una pluralidad de
paneles solares que están conectados eléctricamente para formar un
circuito. Los paneles solares pueden requerir mantenimiento
rutinario para el que se necesita extraer uno o más de los paneles
solares.
El documento JP 11022127A describe un conjunto
de teja solar que comprende una unidad fotovoltaica en un extremo
de la cual se proporciona una conexión eléctrica que está adaptada
para conectarse eléctricamente a una unidad de barra colectora,
realizándose la conexión eléctrica sustancialmente en el plano de
la unidad.
El documento JP 10088740A da a conocer un
conjunto de teja solar en el que un panel exterior extraíble
comprende medios fotovoltaicos que están dotados de un enchufe y
una estructura interior de soporte que está dotada de una base de
enchufe, pudiéndose conectar el enchufe a la base de enchufe. El
enchufe está situado parcialmente por debajo del panel exterior y
prolonga la zona limitada por el panel exterior cuando se ve en
planta.
El documento EP 0793278 da a conocer un conjunto
de teja solar en el que se establece una conexión eléctrica por
debajo del panel fotovoltaico. Sin embargo, la conexión eléctrica
no puede lograrse mediante el deslizamiento del panel a lo largo
de un canal de la estructura de soporte.
Según la presente invención se proporciona un
conjunto de teja solar que comprende un panel exterior extraíble que
comprende medios fotovoltaicos y un primer conector eléctrico, y
una estructura interior de soporte que comprende un segundo
conector eléctrico y una sección de canal, el primer conector
eléctrico está previsto por debajo del panel exterior, de modo que
el primer conector eléctrico está situado dentro de la zona
limitada por el panel exterior cuando se ve en planta, siendo la
disposición tal que, en uso, se logra una conexión eléctrica entre
el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico
juntando el panel exterior y la estructura interior de soporte,
caracterizado porque el panel exterior extraíble está adaptado para
poder deslizarse a lo largo de la sección de canal para lograr la
conexión eléctrica.
La conexión eléctrica entre el primer conector
eléctrico y el segundo conector eléctrico se interrumpe
preferiblemente por la extracción del panel exterior de la
estructura interior de soporte.
Preferiblemente, el panel exterior se une de
manera deslizante a la estructura interior de soporte a través de
medios de unión que comprenden la sección de canal formada para
alojar un elemento de unión.
Preferiblemente, el panel exterior comprende el
elemento de unión y la estructura interior de soporte está formada
con el canal para alojar y retener el elemento de unión del panel
exterior.
El panel exterior comprende convenientemente un
par de elementos de unión y la estructura interior de soporte está
formada con un par de canales para alojar y retener los elementos
de unión del panel exterior.
La conexión eléctrica entre el primer conector
eléctrico y el segundo conector eléctrico se interrumpe
preferiblemente deslizando el panel exterior en una dirección que
es sustancialmente paralela al plano de la superficie más exterior
del panel exterior.
Preferiblemente el panel exterior se extrae de
la estructura interior de soporte deslizando en primer lugar el
panel exterior en una dirección que es sustancialmente paralela al
plano de la superficie más exterior del panel exterior y a
continuación levantando el panel exterior en una dirección
perpendicular a la dirección de la dirección de deslizamiento.
En uso la estructura interior de soporte puede
unirse a la superficie exterior de una estructura tal como un
edificio. Si es necesario un panel exterior dañado puede extraerse
fácilmente del conjunto de teja solar dejando todavía la estructura
interior de soporte fijada al edificio. Un panel exterior nuevo
puede entonces sustituir al panel exterior dañado. También, el
panel exterior y la estructura interior de soporte pueden
inspeccionarse fácilmente extrayendo el panel exterior.
La estructura interior de soporte comprende
preferiblemente una caja de conexiones eléctricas que comprende el
segundo conector eléctrico.
La caja de conexiones eléctricas de la
estructura interior de soporte comprende preferiblemente un
terminal de entrada eléctrico y un terminal de salida eléctrico,
dispuestos de tal manera que el terminal de entrada eléctrico y el
terminal de salida eléctrico proporcionan conexión eléctrica entre
conjuntos de teja solar correspondientes. En uso los medios
fotovoltaicos de los conjuntos solares respectivos generan energía
eléctrica y puede haber una red eléctrica prevista entre la
pluralidad de los conjuntos de teja solar.
Es preferible que el panel exterior comprenda
una caja de conexiones eléctricas formada con el primer conector
eléctrico, estando dispuesto de tal manera que en el estado
ensamblado del conjunto de teja solar el primer conector y el
segundo conector proporcionan conexión eléctrica entre las dos
cajas de conexiones eléctricas.
Los conjuntos de teja solar pueden fijarse
convenientemente a listones de tejado de una estructura de tejado
convencional y pueden sustituir a las tejas de cubierta.
Según una realización de la primera invención la
estructura de soporte comprende medios para proporcionar
conexiones eléctricas entre conjuntos de teja solar adyacentes.
Los medios para proporcionar conexiones
eléctricas entre conjuntos de teja solar adyacentes comprenden
preferiblemente un conector eléctrico en lados opuestos de la
estructura de soporte.
En un estado conectado eléctricamente el segundo
conector eléctrico está situado por debajo de la zona limitada por
el panel exterior cuando se ve en planta.
La invención puede incluir cualquier combinación
de las características o limitaciones a las que se hace referencia
en el presente documento.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención puede llevarse a la práctica de
diversas maneras, pero ahora se describirá a modo de ejemplo una
realización sólo con referencia a los dibujos adjuntos en los
que:
la figura 1 es una vista isométrica de un
conjunto de teja solar en un estado ensamblado cerrado;
la figura 2 es una vista isométrica del conjunto
de teja solar mostrado en la figura 1 y muestra el conjunto en un
estado parcialmente abierto;
la figura 3 es una vista isométrica del conjunto
de teja solar mostrado en la figura 1 y muestra el panel exterior
separado del bastidor interior de soporte.
la figura 4 es una vista isométrica del conjunto
de teja solar mostrado en la figura 1 y muestra el panel exterior
extraído del bastidor de soporte interior; y
la figura 5 es una vista isométrica del conjunto
de teja solar mostrado en la figura 1 y muestra una abrazadera de
nivelación variable con más detalle, la estructura de panel exterior
con más detalle y tres secciones que dejan ver parcialmente el
interior del panel exterior.
Con referencia a las figuras 1 a 5, un conjunto
1A de teja solar comprende un panel 1 exterior rectangular
extraíble que comprende diez células 3 fotovoltaicas dispuestas en
la superficie más exterior de la misma, y una estructura 2
interior de soporte sustancialmente rectangular. Las células 3
fotovoltaicas cubren la porción más baja del panel 1 exterior.
Puede usarse cualquier medio fotovoltaico adecuado para el conjunto
de teja solar.
El panel 1 exterior se fija a la estructura 2
interior de soporte usando dos pasadores 5a, 5b dispuestos en el
extremo frontal del conjunto 1A de teja solar. Los pasadores 5a, 5b
pueden ser normalmente pasadores cautivos de cuarto de vuelta o de
media vuelta. Estos tipos de pasadores tienen la ventaja añadida de
ser retenidos por el panel 1 exterior durante los procesos de
montaje/desmontaje.
La estructura 2 interior de soporte comprende un
armazón en uno de los cuales se forma una sección 4 inferior de
acoplamiento escalonada. En uso la sección 4 de acoplamiento está
dispuesta bajo una porción de un conjunto de teja adyacente, como
es bien conocido en la técnica de diseño de tejas de tejado. La
estructura 2 interior de soporte está formada con tres juegos de
orificios 6. Estos orificios 6 permiten el uso de clavos o
tornillos de fijación para unir la estructura 2 interior a listones
de tejado de cubierta situados bajo la estructura 2 interior. Para
determinados diseños de tejado no se necesitan clavos o tornillos
de fijación para sujetar el conjunto 1A de teja sobre el tejado.
Dispuestos dentro del bastidor de la estructura 2 de soporte hay
una caja 7 de conexiones eléctricas. La estructura 2 interior de
soporte comprende dos elementos 7a, 7b de extremo paralelos
(mostrados en las figuras 3 a 5). Formados dentro de cada uno de
los respectivos elementos 7a, 7b de extremo hay canales 8a, 8b de
deslizamiento respectivos. En un extremo del canal 8a de
deslizamiento se forma una abertura 9a de acceso rebajada. En el
extremo correspondiente del canal 8b de deslizamiento (no mostrado)
se forma una abertura 9b de acceso rebajada.
El panel 1 exterior comprende un par de
elementos 17a, 17b de unión fijados a la superficie interior del
panel 1 exterior (ver figura 5). Los elementos 17a, 17b de unión
tienen una forma de cuña triangular. Una porción 17c de tacón se
extiende desde cada una de las caras verticales respectivas de las
formas de cuña. Los elementos 17a, 17b de unión se conforman para
ser alojados por las aberturas 9a, 9b de acceso.
También formados en la estructura 2 interior de
soporte hay dos canales 10 sustancialmente paralelos (mostrados en
las figuras 4 y 5). En un extremo de cada canal 10 está prevista
una abertura 10a, 10b de acceso. Cada abertura 10a, 10b tiene un
ancho mayor que el ancho de las porciones restantes de los canales
10 respectivos. Las aberturas 10a, 10b proporcionan acceso a los
canales 10 para dos abrazaderas 11a, 11b de nivelación
variables.
El experto en la técnica apreciará que los
canales 10 pueden usarse en lugar de los canales 8a, 8b de
deslizamiento. Los canales 10 pueden funcionar para realizar la
función de los canales 8a, 8b comprendiendo dos juegos de
accesorios de deslizamiento, estando unido un juego al panel 1
exterior.
Si se requiriera retención añadida para el
conjunto de teja solar, por ejemplo por vientos fuertes, las
abrazaderas 11a, 11b pueden deslizar a lo largo de los canales 10 y
se usan para fijar el panel 1 exterior a un panel exterior de un
conjunto de panel solar adyacente situado por debajo.
La caja 7 de conexiones eléctricas de la
estructura 2 interior de soporte comprende un par de conectores 13
eléctricos, un conductor 14 de salida eléctrico y un conector 15 de
entrada eléctrico. El panel 1 exterior comprende una caja 19 de
conexiones eléctricas que comprende un par de conectores 19a
eléctricos. En el estado ensamblado cerrado del conjunto 1A de teja
solar (tal como se muestra en la figura 1) los conectores 13
eléctricos están en contacto eléctrico con los conectores 19a
eléctricos.
Para desensamblar el conjunto 1A de teja solar
el panel 1 exterior se desliza primero en una dirección Z y esto
provoca una interrupción en la conexión eléctrica entre los
conectores 13 y los conectores 19a. El panel 1 exterior se desliza
en la dirección Z hasta que los elementos 17a, 17b de unión hacen
tope con los extremos respectivos más inferiores de los canales 10.
El panel 1 exterior permanecerá en esta posición sin deslizar
completamente fuera de la estructura 2 de soporte (tal como se
muestra en la figura 2). Con el fin de separar el panel 1 exterior
de la estructura 2 interior de soporte el panel 1 exterior se mueve
hacia atrás una pequeña distancia en la dirección opuesta a la
dirección Z hasta que los elementos 17a, 17b de unión se alinean
con las respectivas aberturas 9a, 9b de acceso. El panel 1 exterior
puede a continuación levantarse de la estructura 2 interior de
soporte (tal como se muestra en la figura 3).
Cuando el conjunto 1A de teja solar se vuelve a
ensamblar y el panel 1 exterior se desliza hacia atrás volviendo a
su posición, el reborde 20 que se extiende hacia dentro en la parte
frontal del lado inferior del panel 1 exterior se encaja bajo un
rebaje 12 que se forma en el borde más inferior de la estructura 2
interior de soporte proporcionando de este modo anclaje seguro
contra el viento fuerte.
El panel 1 exterior se construye normalmente de
dos hojas planas de material (véase figura 5). La hoja más
superior es un material 22a transparente que permite que la luz del
sol llegue a los elementos fotovoltaicos. En la realización
mostrada, la hoja 22a más superior es más grande en tres lados que
la hoja 22b más inferior y todas las disposiciones de fijación se
montan por debajo y dentro de esta área. Por lo tanto, no existen
uniones que pudieran provocar entrada de agua cuando se expone a la
intemperie. Los materiales que pueden usarse para la construcción
de las partes del conjunto 1A de teja solar incluyen metálicos y no
metálicos incluyendo plásticos, vidrio, metal y
cerámicas/arcilla/cemento.
El lado inferior de la estructura 2 interior de
soporte tiene puntos de situación para permitir que se coloque
fácilmente en el tejado de un edificio y también para retenerlos en
su posición mientras están fijándose. Las abrazaderas 11a, 11b de
nivelación variables pueden usarse para fijar el panel 1 exterior a
un conjunto de teja situado en una fila inferior, si se necesitara
retención añadida por ejemplo en áreas de velocidades de viento
fuerte.
La conexión eléctrica entre el panel 1 exterior
y la estructura 2 interior de soporte del conjunto 1A de teja solar
se realiza mientras el panel 1 exterior está ensamblándose a la
estructura 2 interior de soporte. La conexión eléctrica entre el
panel 1 exterior y la estructura 2 interior de soporte del conjunto
1A de teja solar se interrumpe cuando el panel 1 se desensambla de
la estructura 2 interior de soporte.
Los expertos en la técnica observarán que la
conexión eléctrica entre el panel 1 exterior y la estructura 2
interior de soporte puede interrumpirse sin la separación completa
de las partes ya que el panel 1 exterior tiene una disposición de
deslizamiento con la estructura 2 interior de soporte.
Cuando el conjunto 1A de teja solar se ensambla,
la conexión eléctrica entre los conectores 13 y los conectores 19a
se retiene mediante los pasadores 5a, 5b situados en el borde
frontal del panel 1 exterior. Cuando los pasadores 5a, 5b se sacan
y el panel 1 exterior se libera la conexión eléctrica se interrumpe
cuando el panel 1 exterior desliza en la dirección Z. Cuando el
panel 1 exterior se detiene en la parte inferior de los canales 10
la caja 7 de conexiones estará expuesta, permitiendo por lo tanto
acceso a todos los componentes eléctricos necesarios.
Los conductores 14 colgantes pueden usarse para
conectar conjuntos de teja solar adyacentes entre sí para completar
el circuito. Las conexiones 16 fijas pueden usarse también en los
lados de la estructura 2 interior de soporte de modo que cuando un
conjunto de teja solar se coloca adyacente a otro conjunto de teja
solar, puede realizarse una conexión eléctrica ya que las dos
partes del conector 16 (macho y hembra) son solidarias con las
partes de conjuntos de tejas adyacentes.
Cuando se completa una fila de conjuntos de teja
en el plano horizontal y se comienza la siguiente fila, un cable
normalmente tendría que tenderse de un extremo de la última fila a
lo largo del tejado al comienzo de la segunda fila. Esto usa una
cantidad considerable de cable y por lo tanto provoca pérdidas
eléctricas. Una disposición alternativa puede realizarse en la que
el cableado de las conexiones se invierte en filas alternativas. El
conjunto de teja de extremo puede entonces conectarse directamente
con un hilo metálico corto a la siguiente fila superior o inferior.
Con el fin de distinguir entre los conjuntos de teja con los dos
tipos de cableado, la estructura 2 interior de soporte del conjunto
de teja puede codificarse con colores de manera que durante el
montaje sea fácil instalar filas alternativas con la disposición
correcta de cableado.
Las dimensiones del conjunto 1A de panel solar
pueden realizarse para corresponder con las dimensiones de tejas de
tejado convencionales. Por lo tanto, el conjunto de teja solar
puede encajarse fácilmente en un tejado existente. El tejado puede
cubrirse parcialmente mediante una disposición de conjuntos de teja
solar y cubrirse parcialmente mediante tejas de tejado
convencionales. Debido a la construcción y la configuración del
conjunto 1A de teja solar, el panel 1 exterior de un conjunto 1A
puede extraerse de la disposición de conjuntos sin afectar a los
otros conjuntos.
Cuando hay una disposición de conjuntos, la
porción 40 superior del panel 1 exterior no está formada de células
3 fotovoltaicas porque esta área se cubre normalmente mediante una
porción más inferior de un conjunto superior de teja solar.
Se comprenderá que el conjunto de teja solar
puede unirse a cualquier estructura adecuada dentro y fuera de un
edificio.
Claims (16)
1. Conjunto de teja solar que comprende un panel
(1) exterior extraíble que comprende medios (3) fotovoltaicos y un
primer conector (19a) eléctrico, y una estructura (2) interior de
soporte que comprende un segundo conector (13) eléctrico y una
sección (8a, 8b) de canal, el primer conector eléctrico está
previsto por debajo del panel exterior, de modo que el primer
conector (19a) eléctrico está situado dentro de la zona limitada
por el panel (1) exterior cuando se ve en planta, siendo la
disposición tal que, en uso, se logra una conexión eléctrica entre
el primer conector (19a) eléctrico y el segundo conector (13)
eléctrico juntando el panel (1) exterior y la estructura (2)
interior de soporte, caracterizado porque el panel (1)
exterior extraíble está adaptado para poder deslizarse a lo largo
de la sección de canal para lograr la conexión eléctrica.
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2. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 1, en el que la conexión eléctrica entre el primer
conector eléctrico y el segundo conector eléctrico se interrumpe
por la extracción del panel exterior de la estructura interior de
soporte.
3. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el panel exterior
se une de manera deslizante a la estructura interior de soporte a
través de medios de unión que comprenden la sección (8a, 8b) de
canal formada para alojar un elemento (17a, 17b) de unión.
4. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 3, en el que en el que el panel (1) exterior
comprende el elemento (17a, 17b) de unión y la estructura interior
de soporte está formada con el canal (8a, 8b) para alojar y
retener el elemento de unión del panel exterior.
5. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 3, en el que el panel exterior comprende un par de
elementos (17a, 17b) de unión y la estructura interior de soporte
está formada con un par de canales (8a, 8b) para alojar y retener
los elementos de unión del panel exterior.
6. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 1, en el que la conexión eléctrica entre el primer
conector eléctrico y el segundo conector eléctrico se interrumpe
deslizando el panel exterior en una dirección que es
sustancialmente paralela al plano de superficie más exterior del
panel exterior.
7. Conjunto de teja solar según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el panel exterior se
extrae de la estructura interior de soporte deslizando en primer
lugar el panel exterior en una dirección que es sustancialmente
paralela al plano de la superficie más exterior del panel exterior
y a continuación levantando el panel exterior en una dirección
perpendicular a la dirección de la dirección de deslizamiento.
8. Conjunto de teja solar según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que, en uso, la
estructura interior de soporte puede unirse a la superficie
exterior de una estructura tal como un edificio o unirse a una
estructura de soporte independiente dentro o fuera de un
edificio.
9. Conjunto de teja solar según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura
interior de soporte comprende una caja (7) de conexiones eléctricas
que comprende el segundo conector (13) eléctrico.
10. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 9, en el que la caja (7) de conexiones eléctricas de
la estructura interior de soporte comprende un terminal (15) de
entrada eléctrico y un terminal (14) de salida eléctrico,
dispuestos de tal manera que el terminal de entrada eléctrico y el
terminal de salida eléctrico proporcionan conexión eléctrica entre
conjuntos de teja solar correspondientes.
11. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que el panel
exterior comprende una caja (19) de conexiones eléctricas formada
con el primer conector eléctrico, estando el conjunto dispuesto de
manera que en el estado ensamblado del conjunto de teja solar el
primer conector y el segundo conector proporcionan conexión
eléctrica entre las dos cajas de conexiones eléctricas.
12. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 11, en el que el panel (1) exterior extraíble
comprende un par de conectores (19a) eléctricos.
13. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 12, en el que el par de conectores (19a) eléctricos
se extienden alejándose de la caja (19) de conexiones.
14. Conjunto de teja solar según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de
soporte comprende medios (16) para proporcionar conexiones
eléctricas entre conjuntos de teja solar adyacentes.
15. Conjunto de teja solar según la
reivindicación 14, en el que los medios para proporcionar
conexiones eléctricas entre conjuntos de teja solar adyacentes
comprende un conector (16) eléctrico en lados opuestos de la
estructura de soporte.
16. Conjunto de teja solar según cualquier
reivindicación anterior, en el que en un estado conectado
eléctricamente el segundo conector eléctrico está situado por
debajo de la zona limitada por el panel (1) exterior cuando se ve
en planta.
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