ES2342924T3 - Modulo de montaje de celulas solares. - Google Patents
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Abstract
Utilización de una chapa recubierta al menos por un cara de una lámina (15) de plástico de un espesor de 0,25 a 2 mm como soporte de células solares o bien de módulos (6) solares, estando compuesta la lámina (15) de plástico para el recubrimiento de la chapa de soporte principalmente por un polímero, que se compone del monómero etileno y de, por lo menos, un co-monómero seleccionado en el grupo constituido por ésteres de vinilo y de un ácido carboxílico de alcano de C2 a C3 y de ésteres de alquil de C1 a C4 del ácido acrílico.
Description
Módulo de montaje de células solares.
El invento se refiere a un módulo de montaje de
células solares con al menos una célula solar o bien con al menos un
módulo de células solares así como con una estructura de soporte de
una chapa perfilada, así como a la utilización de una chapa
correspondiente como soporte para las células solares o bien los
módulos de células solares.
A partir del documento DE 198 28 462 A1, se
conoce una impermeabilización de tejado, compuesta de tiras de
tejado para proteger un edificio de las influencias atmosféricas,
que presenta, por una cara, módulos de células solares para la
obtención de energía. Los distintos módulos fotovoltaicos son, en
cada caso, encapsulados de modo estanco al agua y con superpolímeros
y ensamblados en unión positiva de fuerza con la tira de tejado.
A partir del documento EP 0 874 404 A2, se
conocen módulos de células solares y procedimientos para su
fabricación. Los módulos se hacen además de varias capas y pueden
presentar por su dorso un elemento de soporte de una chapa
galvanizada recubierta, estando compuesta la cobertura de un
pigmento con base de poliéster.
Un inconveniente esencial de esta construcción
es que las células solares no se pueden orientar de cara al sol y,
por consiguiente, no resulta óptimo el rendimiento de los módulos.
Otro inconveniente adicional de esta conocida técnica es que los
módulos pueden calentarse mucho, en el caso de una fuerte radiación
solar, ya que no se puede disipar el calor por la parte trasera. El
calentamiento de los módulos da lugar, otra vez, a un rendimiento
aminorado y a una duración reducida.
Es, por ello, objeto del presente invento
simplificar y optimizar el montaje de las células solares sin que se
presenten los inconvenientes mencionados más arriba.
El invento resuelve este problema utilizando
como soporte de las células solares o bien de los módulos de
células solares una chapa recubierta, al menos por un lado, de una
lámina de plástico de un espesor de 0,25 a 2 mm. Como lámina de
plástico, se puede instalar una tira impermeabilizante de tejado. La
lámina de plástico para el recubrimiento de la chapa de soporte se
compone, en su mayoría, de un polímero, constituido por un el
monómero etileno y por lo menos un co-monómero, que
se puede seleccionar a partir del grupo que comprende ésteres de
vinilo de un ácido carboxílico de alcano de C2 a C3, y ésteres de
alquil de C1 a C4 del ácido acrílico.
Chapas de láminas con una hoja de plástico
semejante se conocen y se utilizan en la zona del borde de los
tejados planos.
Un módulo de montaje de células solares según el
invento se compone preferiblemente de una chapa perfilada para la
estructura de soporte, que está recubierta al menos por una cara con
una hoja del polímero mencionado más arriba. Las células solares se
sueldan, a su vez, preferiblemente a una hoja de polímero,
pudiéndose utilizar, dado el caso, diferentes polímeros para las
caras delantera y trasera, por ejemplo, en la cara superior una
lámina repelente de la suciedad y del agua con base de material de
teflón, mientras que la cara inferior se compone preferiblemente de
un polímero, que sea soldable con el recubrimiento de la lámina de
la estructura de soporte de la chapa perfilada.
La estructura de soporte de la chapa perfilada
presenta preferiblemente -considerada en sección transversal- una
primera ala de fijación orientada hacia fuera, una segunda ala de
fijación orientada hacia fuera, un brazo de unión, que discurre
formando aproximadamente un ángulo de 90º a 135º con la primera ala
de fijación y un brazo portante, que discurre formando un ángulo de
110º a 160º con la segunda ala de fijación orientada hacia fuera.
Sobre dicho brazo portante que discurre oblicuamente, se pegan
preferiblemente sobrepuestas las células solares o bien los módulos
de células solares. Dado el caso, se pueden encolar también las
células solares o bien los módulos de células solares con el brazo
portante.
El recubrimiento de las células solares o bien
de los módulos de células solares se lleva a cabo preferiblemente
mediante soldadura por gas caliente, siendo suficiente unir los
módulos en la zona del borde con la estructura de soporte de la
chapa recubierta con la lámina. La soldadura por gas caliente es una
técnica de unión habitual para el especialista medio y es también,
sorprendentemente, apropiada para unir módulos de células solares,
aunque sean relativamente sensibles a la temperatura. Aunque, dado
el caso, los módulos de las células solares también se pueden unir,
por ejemplo, mediante soldadura por disolventes o por encolado con
la estructura de soporte de la chapa recubierta con la lámina.
Es suficiente que lámina de polímero presente un
espesor de unos 0,25 mm para el recubrimiento de la chapa de
soporte. El espesor máximo es preferiblemente de 2 mm, ya que
espesores mayores no aportan más ventajas.
El recubrimiento de las láminas de la estructura
de soporte de la chapa perfilada no sólo posibilita un recubrimiento
sencillo de los módulos de células solares, sino, en especial,
también un montaje sencillo y económico de la estructura de soporte
de la chapa perfilada en, por ejemplo, tejados planos.
Resulta especialmente ventajoso que el tejado
esté provisto de una tira impermeabilizante para tejados, que se
puede soldar, a su vez, con el recubrimiento de láminas de la
estructura de soporte de la chapa perfilada.
Una posibilidad especialmente preferida de fijar
semejante estructura de soporte de la chapa perfilada a un tejado
plano correspondiente, se describe a continuación: la estructura de
soporte de la chapa perfilada con los módulos de células solares,
que la recubren, se orienta primero en la deseada orientación
celeste. La fijación tiene lugar por soldadura de una banda de unos
10 a 20 cm de anchura de una tira impermeabilizante de tejados, en
especial, del mismo material que se utiliza para el recubrimiento de
la estructura de soporte de la chapa perfilada y para la
impermeabilización del tejado plano. Estas bandas de tiras
impermeabilizantes de tejados, provistas preferiblemente de una
intercalación de refuerzo, se aplican recubriendo, cada una de
ellas, por mitades de su anchura los brazos de soporte orientados
hacia fuera de la estructura de soporte de la chapa perfilada y la
tira del tejado, de modo que la transmisión de fuerza se realice
directamente sobre dichas bandas de tiras impermeabilizantes del
tejado. Este método de montaje es, por un lado, de lo más efectivo
y, por otro, totalmente satisfactorio en relación con la necesaria
aplicación de las fuerzas del viento, etc. sobre la tira
impermeabilizante del tejado en la obra del tejado. También pueden
unirse alternativamente las estructuras de soporte de la chapa
perfilada con la obra del tejado mediante la técnica de atornillado
habitual, pudiéndose impermeabilizar los tornillos, dado el caso,
por medio de orejetas recubiertas por encolado o bien soldadas de
material de impermeabilización del tejado.
El invento se explica a continuación más
detalladamente a base de un ejemplo de realización así como del
dibujo. Se muestran en este caso:
Figura 1 un módulo de montaje de células solares
fijado mediante una unión por tornillos sobre un tejado de chapa de
ondas trapezoidales de acero, y
Figura 2 una sección transversal a través de un
módulo de montaje de células solares con una técnica de fijación
alternativa.
El módulo 4 de montaje de células solares según
la figura 1 se compone de una estructura 5 de soporte de chapa
perfilada y del módulo 6 de células solares. La estructura 5 de
soporte de chapa perfilada presenta -considerada en sección
transversal- las alas 7 y 8 de fijación, el brazo 9 de unión, que
discurre formando un ángulo de 90º con la primera ala 7 de
fijación, y un brazo 10 portante, que discurre formando un ángulo de
135º con la segunda ala 8 de fijación orientada hacia fuera. El
conjunto de la estructura 5 de soporte de la chapa perfilada está
recubierto por un lado de una lámina de plástico de 0,8 mm de
espesor. La lámina de plástico se compone de polietileno en un 30%
de su peso y de un 70% en peso de EVA
(etileno-acetato de vinilo) como aglutinante, la
lámina contiene además materiales de carga, agentes protectores de
plantas, estabilizadores, pigmentos colorantes, etc. en adiciones
habituales. Estas chapas se pueden adquirir bajo la denominación
comercial de "Trocal-Futura Verbundblech"
(chapa compuesta Trocal-Futura) en la firma
Sika-Trocal GmbH. La estructura 5 de soporte de la
chapa perfilada se fabrica por plegado de una chapa plana, no
presentándose básicamente limitación alguna en cuando al ángulo, que
queda preferiblemente entre el brazo 18 portante y el ala 8 de
fijación en el entorno de 110º a 160º para conseguir una orientación
óptima respecto del sol. Según ello, el ángulo entre el ala 7 de
fijación, que apunta hacia fuera, y el brazo 9 de unión queda
habitualmente entre 90º y 135º.
El módulo 6 de células solares se pega
recubriendo sobre el brazo 10 portante por aplicación de calor y
presión, estando recubierto por debajo el módulo 6 de células
solares de un polímero, que sea compatible con la lámina 15 de
plástico de la estructura 5 de soporte de la chapa perfilada.
En la figura 1, se ha representado un primer
ejemplo de realización, donde se ha fijado la estructura 5 de
soporte de la chapa perfilada mediante uniones 11 y 12 por tornillos
a la chapa 1 de ondas trapezoidales. Los tornillos 11 y 12 deben
impermeabilizarse además respecto de la tira 3 impermeabilizante del
tejado, de forma conocida por el especialista, para evitar la
penetración de humedad en el aislamiento térmico.
En la figura 2 se ha representado un forma de
realización alternativa del invento, donde se ha realizado la
fijación de la estructura 5 de soporte de la chapa perfilada por
medio de dos bandas 13, 14 de una tira impermeabilizante del tejado
reforzada del mismo plástico, que se utilizó para el revestimiento
de la estructura 5 de soporte de la chapa perfilada. Esta forma de
realización del invento es especialmente preferida para tejados con
sobrecarga 16 que son cargados, pues, por ejemplo, con grava.
- 1.
- Chapa de ondas trapezoidales
- 2.
- Aislamiento térmico
- 3.
- Tira de impermeabilización del tejado
- 4.
- Módulo de montaje de células solares
- 5.
- Estructura de soporte de la chapa perfilada
- 6.
- Módulo de células solares
- 7.
- Ala de fijación
- 8.
- Ala de fijación
- 9.
- Brazo de unión
- 10.
- Brazo portante
- 11.
- Unión por tornillos
- 12.
- Unión por tornillos
- 13.
- Bandas de tiras de impermeabilización del tejado
- 14.
- Bandas de tiras de impermeabilización del tejado
- 15.
- Lámina de plástico
- 16.
- Carga
Claims (6)
1. Utilización de una chapa recubierta al menos
por un cara de una lámina (15) de plástico de un espesor de 0,25 a 2
mm como soporte de células solares o bien de módulos (6) solares,
estando compuesta la lámina (15) de plástico para el recubrimiento
de la chapa de soporte principalmente por un polímero, que se
compone del monómero etileno y de, por lo menos, un
co-monómero seleccionado en el grupo constituido por
ésteres de vinilo y de un ácido carboxílico de alcano de C2 a C3 y
de ésteres de alquil de C1 a C4 del ácido acrílico.
2. Utilización según la reivindicación 1,
caracterizada porque se coloca una tira de impermeabilización
de tejado como lámina (15) de plástico.
3. Utilización según una de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizada porque las células solares o bien los
módulos (6) de células solares están provistos por su cara dorsal de
un revestimiento de plástico, pudiéndose soldar el revestimiento de
plástico de las células solares o bien de los módulos (6) solares al
recubrimiento de lámina de plástico de la chapa de soporte.
4. Utilización según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque el recubrimiento de las células solares
o bien de los módulos (6) de células solares se realiza con el
recubrimiento de láminas de plástico de la chapa de soporte por
soldadura térmica, en especial, mediante soldadura por gas
caliente.
5. Módulo (4) de montaje de células solares con
al menos una célula solar o bien al menos un módulo (6) de células
solares así como con una estructura (5) de soporte de la chapa
perfilada, caracterizado porque
- -
- la chapa perfilada para la estructura de soporte está recubierta, al menos por una cara, con una lámina (15) de plástico,
- -
- estando compuesta la lámina (15) de plástico predominantemente de un polímero, que se compone del monómero etileno y al menos un co-monómero, que se selecciona del grupo consistente en ésteres de vinilo de un ácido carboxílico de alcano de C2 a C3 y de ésteres de alquil de C1 a C4 del ácido acrílico,
- -
- la lámina (15) de plástico presenta un espesor de 0,25 a 2 mm,
- -
- y estando recubierta del polímero la célula solar o bien el módulo (6) de células solares sobre la lámina (15) de plástico.
6. Módulo (4) de montaje de células solares,
según la reivindicación 5, caracterizado porque la estructura
(5) de soporte de la chapa perfilada presenta -observada en sección
transversal-
- -
- una primera ala (7) de fijación, que apunta hacia afuera,
- -
- una segunda ala (8) de fijación, que apunta hacia afuera,
- -
- un brazo (9) de unión, que discurre formando un ángulo de 90º a 135º con la primera ala (7) de fijación,
- -
- un brazo (10) portante, que discurre formando un ángulo de 110º a 160º con la segunda ala (8) de fijación orientada hacia afuera.
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