ES2346626B1 - Edificacion optimizada para la generacion de energia solar fotovoltaica en cubierta. - Google Patents
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Abstract
Edificación optimizada para la generación de
energía solar fotovoltaica en cubierta.
Es una construcción que permite implementar en
su cubierta instalaciones de generación de energía eléctrica
mediante captación de radiación lumínica del sol, proporcionando el
máximo ratio entre superficie disponible y potencia instalada.
Está basada en tres aspectos que definen su
diseño:
- La cubierta se estructura en un solo plano,
inclinado en un eje horizontal (cubierta a un agua). Lo que no
significa que tenga que presentar una forma rectangular o
regular.
- La cubierta está orientada con su parte más
próxima al suelo en dirección Sur (minimizando al máximo la
desviación de su centro respecto a este punto cardinal).
- El cierre superior de la estructura o cubierta
es el propio sistema de captación fotovoltaica.
Description
Edificación optimizada para la generación de
energía solar fotovoltaica en cubierta.
La presente invención se encuadra en el sector
técnico de la arquitectura sostenible, más concretamente en el
diseño de estructuras para la optimización de sistemas de producción
de energía eléctrica por captación de radiación lumínica solar
(sistemas fotovoltaicos).
Actualmente se realiza la integración de módulos
solares fotovoltaicos en diferentes elementos estructurales ya
construidos, o bien no construidos a tal efecto: cubiertas y
fachadas de edificaciones, marquesinas de aparcamientos y otros
elementos arquitectónicos.
Dadas las limitaciones espaciales para la
instalación de sistemas de producción fotovoltaica en las cubiertas
de edificaciones, seria deseable poder realizar instalaciones
optimizando el aprovechamiento de la superficie de las cubiertas
pudiendo instalar así la mayor potencia posible que permita la
técnica.
Por ello, la presente patente propone una
edificación cuyo objetivo primario es el aprovechamiento de su
cubierta para la generación de energía solar fotovoltaica,
adaptándose a su configuración los diferentes usos para los que sea
dispuesta. Al contrario que las edificaciones que se diseñan en base
a criterios funcionales (de su actividad) y estéticos, la eficiencia
en la producción eléctrica es el criterio principal a la hora de
construir esta estructura, atendiendo a la orientación, la forma y
la pendiente de la cubierta.
La Edificación Optimizada para la Generación de
Energía Solar Fotovoltaica en Cubierta es una construcción que
permite implementar en su cubierta instalaciones de generación de
energía eléctrica mediante captación de radiación lumínica del sol,
proporcionando el máximo ratio entre superficie disponible y
potencia instalada.
Está basada en tres aspectos que definen su
diseño:
- -
- La cubierta se estructura en un solo plano, inclinado en un eje horizontal (cubierta a un agua). Lo que no significa que tenga que presentar una forma rectangular o regular.
- -
- La cubierta está orientada con su parte más próxima al suelo en dirección Sur (minimizando al máximo la desviación de su centro respecto a este punto cardinal).
- -
- El cierre superior de la estructura o cubierta es el propio sistema de captación fotovoltaica.
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Independientemente de las paredes o
cerramientos, la cubierta presenta una inclinación variable en el
plano vertical, ascendiendo desde la cara sur de la edificación
hasta la pared norte. Esta disposición tiene dos objetivos:
La adecuada orientación de los módulos de
captación fotovoltaica que se encuentran integrados en la cubierta,
y la autolimpieza de sus superficies cuando llueve.
De este modo también se consigue instalar el
mayor número de paneles de forma eficiente en la cubierta.
La inclinación o pendiente de la cubierta
depende de la orografía del terreno, de su ubicación geográfica y de
la normativa urbanística que rige la zona en la que se ubica la
explotación.
Sus usos varían, desde invernaderos para el
cultivo de plantas, frutas y hortalizas, hasta criaderos de animales
y voladeros de aves, pasando por naves industriales, de almacenaje y
logística, o viviendas y edificios públicos. En base a su uso
definido, se implementará usando materiales diferentes, tanto en la
cubierta como en los paramentos, columnas, y demás elementos
estructurales.
La instalación de paneles integrados, se realiza
utilizando los propios sistemas de captación fotovoltaicos como
elemento cobertor, o cierre superior de la estructura. En este caso,
dependiendo de las necesidades de la instalación, esta cubierta
fotovoltaica puede o no permitir el paso de luz, instalando sistemas
semitransparentes o jugando con zonas transparentes, translúcidas y
opacas. Además, para proteger estos sistemas de agentes procedentes
del interior (gases, agentes corrosivos, móviles sólidos, etc.)
puede llevar una capa interna, o una malla que los proteja de
impactos (pabellones deportivos y similares).
Para mejor comprensión de cuanto queda descrito
en la presente memoria, se acompañan unos dibujos, en los que, a
título de ejemplo, se representa un caso práctico de realización de
la invención.
En dichos dibujos la figura 1 es una vista de
alzado lateral en la que se distinguen: La cubierta (1), la fachada
lateral o paramento (2), la fachada sur (3), la fachada norte (4), y
los puntos cardinales S y N que indican la orientación de la
estructura.
La figura 2 es una vista frontal de la
edificación en la que se distinguen lo mismos elementos que en la
figura 1, y los puntos cardinales E y O que definen la
orientación.
La figura 3 es una vista en perspectiva de la
edificación, en la que se distingue una representación gráfica de
los puntos cardinales, la cubierta (1) con las estructuras o vigas
de soporte transversales respecto al eje sur-norte
(1a), las vigas paralelas a este eje (1b) y la estructura de
enrejillado (1c) que se apoya sobre las anteriores y en la que
ensamblarán los sistemas de captación fotovoltaica (1d).
Los paramentos laterales (2), en este caso la
fachada oeste, en la que se distinguen los pilares (2a) que soportan
el peso de la cubierta (1) y el cerramiento (2b).
La fachada sur (3) en la que al igual que en la
anterior se diferencian los pilares (3a) que soportan el peso de la
cubierta (1) y el cerramiento (3b).
La figura 4 representa un desglose en capas de
la edificación, en la que distinguimos de derecha a izquierda: El
"esqueleto" de la estructura formada por los pilares (2a) y
(3a) que soportan el peso de las vigas transversales (1a) y
longitudinales (1b). La estructura de enrejillado (1c) de la
cubierta (1) y los cerramientos de las fachadas sur (3a) y lateral
(2a). Y por último el conjunto de módulos fotovoltaicos (1d) que se
instalan a modo de cerramiento superior. Además, como en la figura
3, y la figura 5 aparece una representación gráfica de los puntos
cardinales que determinan su orientación.
La figura 5 representa una vista en perspectiva
de una edificación en la que la cubierta (1) no presenta forma de
rectángulo o cuadrado, existiendo por ello varios paramentos
orientados al oeste (2) y la fachada sur (3) está dividida en tres
módulos.
La edificación a la que nos referimos tiene una
cubierta (1) orientada hacia el sur, es decir que es un plano
inclinado que rota sobre un eje horizontal y en el cual el punto
central de su lado más próximo al suelo, lado sur, está orientado lo
más exactamente posible hacia este punto cardinal. En esta cubierta
(1) nos encontramos diferentes elementos estructurales:
Las vigas de metal o cualquier material rígido
capaz de soportar el peso de la superestructura. Unas se orientan de
este a oeste (1a) mientras las otras lo hacen de norte a sur (1b).
Estas vigas constituyen la base sólida que transmite las cargas al
suelo a través de los pilares (2a) y (3a) y sobre las que se apoya
una estructura de enrejillado (tipo muro cortina) (1c) de material
más ligero, que por medio de listones que se cruzan
perpendicularmente, forma rectángulos iguales. Esta superestructura
tiene un perfil, y por tanto peso, mucho menor que las vigas, ya que
está diseñado para integrar en cada uno de los espacios
rectangulares que forman el enrejillado (1c) un módulo de captación
solar fotovoltaica (1d) y no va a soportar más cargas que éstos, los
agentes meteorológicos, fauna avícola y el personal de mantenimiento
(pasillos de servicio).
Los paramentos laterales (2), (3) y (4), cierran
el perímetro vertical de la estructura, y se sirven de los pilares
para estructurar un cerramiento (2b), que puede ser de diferentes
materiales, según las necesidades asociadas a la actividad a la que
se destina la edificación. En este caso podría ser ventanal de
cristal o metacrilato transparente, con perfilería de aluminio, tipo
muro cortina.
La pendiente de la cubierta viene definida por
los requerimientos urbanísticos de la zona de edificación, se
tratará siempre de aproximarse a la inclinación óptima de los
módulos, respetando la atura máxima permitida del edificio. Para
ello también se debe tener en cuenta la pendiente del terreno sobre
el que se edifica.
Claims (2)
1. Edificación Optimizada para la Generación de
Energía Solar Fotovoltaica en Cubierta en la que su fin primordial
es el máximo aprovechamiento de la superficie útil de su cubierta
(1) para la generación de la mayor cantidad de energía eléctrica
posible mediante sistemas de captación de energía solar, adaptándose
a esta configuración los diferentes usos que de la edificación se
planeen y caracterizada por presentar una cubierta (1) con
forma de plano inclinado que rota sobre un eje horizontal lo más
perpendicular a la línea sur-norte que se permita,
orientándose hacia el sur en su lado más próximo al suelo, La
pendiente de esta cubierta que está condicionada por la orografía
del terreno y por la normativa urbanística, debe tender a
aproximarse en lo posible a la inclinación óptima de los sistemas de
captación solar fotovoltaica (1d) que se integran en el cerramiento
superior de la cubierta (1c).
2. Edificación Optimizada para la Generación de
Energía Solar Fotovoltaica, según reivindicación 1, en la que los
materiales para su construcción son definidos por la actividad o uso
al que va a ser destinada la edificación.
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2009
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2010
- 2010-03-08 WO PCT/ES2010/070129 patent/WO2010119155A1/es active Application Filing
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180924 |