ES2560005T3 - Módulos fotovoltaicos - Google Patents

Módulos fotovoltaicos Download PDF

Info

Publication number
ES2560005T3
ES2560005T3 ES12006740.0T ES12006740T ES2560005T3 ES 2560005 T3 ES2560005 T3 ES 2560005T3 ES 12006740 T ES12006740 T ES 12006740T ES 2560005 T3 ES2560005 T3 ES 2560005T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
sheet
profiles
layer
modules
photovoltaic module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12006740.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Francois Rummens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renolit Belgium NV
Original Assignee
Renolit Belgium NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40639750&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2560005(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from EP08001974A external-priority patent/EP2086019A1/en
Application filed by Renolit Belgium NV filed Critical Renolit Belgium NV
Application granted granted Critical
Publication of ES2560005T3 publication Critical patent/ES2560005T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • F24S25/16—Arrangement of interconnected standing structures; Standing structures having separate supporting portions for adjacent modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/80—Accommodating differential expansion of solar collector elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S2025/01—Special support components; Methods of use
    • F24S2025/021—Sealing means between support elements and mounting surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S2025/6001—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules by using hook and loop-type fasteners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S2025/601—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules by bonding, e.g. by using adhesives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S2025/80—Special profiles
    • F24S2025/801—Special profiles having hollow parts with closed cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/16—Hinged elements; Pin connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/61—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing to the ground or to building structures
    • F24S25/615—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing to the ground or to building structures for fixing to protruding parts of buildings, e.g. to corrugations or to standing seams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/80—Accommodating differential expansion of solar collector elements
    • F24S40/85—Arrangements for protecting solar collectors against adverse weather conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Módulo fotovoltaico (1) que comprende una composición desde la parte superior o cara que mira al cielo a la parte inferior o cara del tejado: a) una lámina frontal transparente b) una capa adhesiva transparente c) una película/lámina de plástico o metálica que lleva las capas activas d) una capa posterior que comprende capas coextruidas capa de unión/TPO/capa de unión y una película dieléctrica de PET o PA e) una lámina metálica o lámina de plástico rígido inferior.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Modulos fotovoltaicos
El presente invento se refiere a modulos fotovoltaicos que comprenden una placa posterior que comprende una capa de adhesivo o capas coextruidas (capa de union/TPO/capa de union) y una pelfcula dielectrica de PET o PA.
ANTECEDENTES DEL INVENTO:
Los tejados son un lugar ideal para instalar modulos fotovoltaicos. Los modulos fotovoltaicos ngidos de Silicio son muy bien conocidos pero son diffciles de manejar (son muy pesados) y requieren bastidores pesados y caros para instalarlos en el tejado.
Para hacer entre otros un tejado comercial estanco al agua (es decir, esencialmente plano), es bien conocido el uso de una membrana impermeabilizante de polfmero o bituminosa como una capa superior del tejado (edificios comerciales). En el caso de un tejado que tiene en su parte superior una membrana impermeabilizante, seran necesarias en general muchas penetraciones de esta membrana para instalar los bastidores para los modulos fotovoltaicos ngidos de Silicio. Todas estas penetraciones pueden provocar fugas y puentes termicos (que llevan a una condensacion dentro de la estructura del tejado). Ademas no todas las estructuras de tejado son adecuadas para soportar bastidores pesados, que captaran el viento (efecto vela). En un tejado orientado o con inclinacion esto tampoco es estetico.
La Patente Norteamericana n° 5.505.788 describe un sistema de soporte de separadores (perfiles) y/o paneles de aislamiento que soportan modulos FV. Los separadores o paneles que soportan los modulos FV se colocan libremente sobre la membrana impermeabilizante. Estan bloqueados entre ellos pero ademas necesitan ser asegurados sobre el tejado contra fuerzas en sentido ascendente del viento mediante bloques en su penmetro. Con tal sistema, la pendiente de los modulos (angulo de inclinacion) esta limitada de cualquier forma debido a la resistencia al levantamiento del viento y debido al problema de sombreado (los modulos estan cerca unos de otros debido a que su sustrato o su soporte debe estar “interbloqueado”; por tanto los modulos instalados con un angulo de inclinacion elevado crearan sombras sobre los modulos situados detras). El peso de los bloques puede ser ademas incompatible con la capacidad de soporte de carga de muchos edificios comerciales. Los documentos US 5 986 203 A y US 6331673B describen paneles solares.
La Patente Norteamericana n° 6.729.081 describe un modulo fotovoltaico ligero de peso que es autoadhesivo y puede en principio ser pegado o encolado sobre las membranas impermeabilizantes de una manera rentable y sin la utilizacion de sujetadores que perforan la membrana impermeabilizante y los paneles de aislamiento. Las operaciones de pegado o encolado son, sin embargo, muy delicadas sobre el tejado. El autoadhesivo puede ademas no ser compatible con la membrana impermeabilizante existente. El pegado de tales modulos fotovoltaicos directamente sobre la membrana impermeabilizante tambien bloqueara o al menos reducira mucho la permeabilidad al vapor de agua de la membrana impermeabilizante, conduciendo potencialmente a problemas de condensacion dentro de la estructura del tejado y/o a danos de las celdas fotovoltaicas y/o desestratificado interno de las capas de encapsulado de los modulos fotovoltaicos.
Otra forma de obtener un tejado con modulos fotovoltaicos flexibles unidos a este es utilizar, como membrana impermeabilizante, una membrana impermeabilizante con modulos fotovoltaicos ligeros de peso flexibles estratificados en fabrica en la parte superior de esta. Tales membranas impermeabilizantes son producidas por compares como SIT (Solar Integrated) en los Estados Unidos de Norteamerica o por Alwitra en Alemania. Consisten de varios modulos alargados suministrados, por ejemplo, por United Solar Ovonic (modulos Uni-Solar) pegados en paralelo a la membrana impermeabilizante de polfmero. Los distintos modulos Uni-Solar son conectados en serie bajo la membrana impermeabilizante. Las conexiones/soldaduras estan protegidas (encapsuladas) por poliamida colada o resina epoxfdica colada o resina de poliuretano colada o por un sistema similar. Tales membranas impermeabilizantes y sistemas fotovoltaicos han sido descritos, por ejemplo, en los documentos DE 29824045 U1 y WO2004066324 A2.
Las membranas impermeabilizantes fotovoltaicas sufren de varios inconvenientes:
- Riesgo de formacion de arrugas o pliegues durante la instalacion debido a las tensiones internas diferenciales.
- Los modulos son muy faciles de robar.
- Tension interna como resultado de ciclos termicos (dfa-noche) debido a la mala adaptacion de los coeficientes de dilatacion de los modulos y de las pelfculas polimericas, laminas y pegamentos o colas.
- La permeabilidad al vapor de agua a traves de la lamina es parcialmente bloqueada dando como resultado en:
o Condensacion incrementada en los paneles de aislamiento.
o Riesgo incrementado de desestratificacion de las capas internas de los modulos fotovoltaicos.
- Una temperatura mas elevada del modulo fotovoltaico comparada con una instalacion sobre un sustrato sin aislar, y la temperatura dentro del edificio aumentara.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
- Estas membranas son diffciles de instalar ya que los paneles de aislamiento tienen que ser parcialmente cortados (tallados) para abarcar la conexion y los cables.
- Dificultad para acceder a las conexiones (que estan bajo las membranas soldadas cuando son instaladas, lo que significa que la membrana ha de ser cortada).
- La eleccion del material de aislamiento se limita a aquellos con una alta resistencia al fuego.
- Partes de la membrana impermeabilizante no pueden estar cubiertas con modulos fotovoltaicos.
- Son caras debido a que son producidas en dos operaciones (produccion de los modulos FV en la primera operacion y estratificado en la segunda fase).
Estas membranas impermeabilizantes fotovoltaicas tambien pueden ser instaladas en la parte superior de la membrana impermeabilizante existente, como un panel, soldandolas sobre la membrana impermeabilizante existente.
Se puede acumular agua entre el panel fotovoltaico y la membrana impermeabilizante. Esto puede conducir al desarrollo de microorganismos que atacaran/danaran la membrana impermeabilizante (especialmente con poli(cloruro de vinilo) plastificado (P-PVC)) y/o el modulo.
Asf, es un objeto del presente invento proponer un sistema seguro (a prueba de viento, fuego y esfuerzos) y practico para unir modulos fotovoltaicos a un tejado sin los inconvenientes de los sistemas existentes.
Especialmente, el sistema preservara la permeabilidad al vapor de agua del tejado y reducira la temperatura del modulo fotovoltaico y exposicion a la humedad, extendiendo su durabilidad y evitando sobrepasar los cnticos 85°C en el nivel de adhesivo incluso en el Sur de Europa.
Los objetos mencionados con anterioridad son conseguidos mediante el uso de perfiles flexibles con inserciones ngidas para fijar modulos fotovoltaicos a una estructura de tejado y mediante un metodo de fijacion que comprende las operaciones de proporcionar un sustrato ngido al que se unen los modulos fotovoltaicos, proporcionando perfiles, fijandolos sobre la estructura del tejado y uniendo los modulos al perfil. Ademas, los problemas son resueltos mediante un sistema para unir estos modulos fotovoltaicos a una membrana de tejado. Para simplificar las cosas la descripcion se referira a modulos fotovoltaicos comprendiendose que los perfiles, el metodo y sistema del invento son adecuados para unir cualquier tipo de placa ngida o bastidor de montaje o sistema de seguimiento o rastreo sobre un tejado.
El metodo y sistema de acuerdo con el invento mejora la durabilidad de los modulos fotovoltaicos, la durabilidad de los pegamentos o colas y conexiones, la durabilidad de las membranas de tejado y reduce el coste de calefaccion y/o el consumo de electricidad para el aire acondicionado.
Los modulos y el metodo de acuerdo con el invento reduciran el riesgo de proliferacion de microorganismos que pueden danar las membranas del tejado. Limitaran las tensiones o esfuerzos, por ejemplo, debido al levantamiento por el viento, contraccion del material (perdida de plastificante), hinchazon del material (absorcion de agua) y por dilatacion, en los modulos y conexiones. Se puede hacer a prueba de robos, permitiendo retirar facilmente los modulos con una herramienta adecuada, evitando al mismo tiempo la retirada no deseada por los ladrones.
El objeto del presente invento es resuelto en particular uniendo, preferiblemente mediante pegado o encolado, modulos/celdas fotovoltaicos tfpicamente baratos, posiblemente con una mejor formulacion y composicion de su lamina posterior, sobre una lamina metalica ngida o sobre una lamina de plastico opcionalmente reforzada con fibra de vidrio (lamina compuesta). A continuacion, estas laminas metalicas ngidas o estas laminas de plastico reforzadas preferiblemente con fibra de vidrio son sujetadas en el tejado a los perfiles flexibles (parcialmente) con inserciones ngidas, estando unidos de antemano dichos perfiles, preferiblemente soldados por calor sobre la membrana impermeabilizante. Los perfiles han de ser flexibles al menos en su lado que mira a la membrana porque de lo contrario los cambios de temperatura y otras tensiones podnan conducir a danos de la membrana como arrugas o grietas. Alternativamente, en lugar de sujetar las laminas metalicas ngidas o las laminas de plastico reforzadas preferiblemente con fibra de vidrio con ayuda de la insercion ngida, la parte superior del perfil puede ser ngida y desempenar la mision de la insercion.
De acuerdo con el invento los modulos son instalados con la ayuda de perfiles. Con este fin, los perfiles son unidos al tejado mediante soldadura, pegado o encolado y medios de fijacion mecanicos tales como clavos, tornillos o ganchos y bucles. La membrana impermeabilizante (y los modulos) son preferiblemente cerrados hermeticamente con los perfiles. Los perfiles pueden adoptar la forma de moldes singulares, por ejemplo, en forma de copa. Alternativamente los perfiles pueden adoptar la forma de tiras con patas previstas en los modulos, por ejemplo, como parte de la lamina ngida, estando posiblemente equipada la lamina ngida con pies (perfiles o en forma de copa).
Preferiblemente, perfiles flexibles con una insercion ngida (por ejemplo, metalica) son soldados/pegados a una membrana impermeabilizante instalada previamente (tambien anos antes). Los perfiles estan preferiblemente equipados con alas o pestanas para facilitar la soldadura, para mejorar el cierre hermetico a la membrana impermeabilizante y para
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
dispersar las fuerzas de levantamiento por el viento. La lamina ngida de metal o de plastico reforzado preferiblemente con fibra de vidrio de los modulos fotovoltaicos es unida (por ejemplo, con tornillos de acero inoxidable o con pinzas o clips o con pegamentos como polnrieros de MS (silicona modificada)) sobre la parte superior (ngida) del perfil o a la insercion (con tornillos que perforan el perfil de plastico). Perfiles/carriles o sujetadores puntuales/abrazaderas pueden ser utilizados para unir los modulos, dependiendo de la geometna de los modulos PV. Se reconocera que estos metodos que consisten en unir las laminas ngidas metalicas o de plastico reforzadas con fibra de vidrio con los modulos fotovoltaicos, a perfiles unidos a la membrana impermeabilizante, no requieren perforar la membrana impermeabilizante.
Se prefieren tornillos autotaladradores (resistentes a la corrosion tales como tornillos de acero inoxidable) y son bien conocidos en la tecnica. Los tornillos (autotaladradores o no) pueden ser tambien lo bastante largos para unir la membrana impermeabilizante al sustrato del tejado. En este caso las laminas ngidas de metal o de plastico reforzado con fibra de vidrio reemplazan ventajosamente a la placa de reparto de presion de los sujetadores mecanicos clasicos. El perfil soldado debe en este caso ser un perfil “macizo” (no hueco) para mantener el tejado estanco al agua cuando la membrana impermeabilizante es en esta realizacion particular, perforada.
Los medios de cierre hermetico como los parches de caucho (EPDM, butilo, ...) y/o cordones de silicona, preferiblemente parches de cierre hermetico butflicos pueden ser utilizados para mejorar la impermeabilizacion y la resistencia a la corrosion de la conexion (tornillos + lamina metalica) entre la lamina metalica/lamina ngida de plastico y los perfiles/inserciones. La parte superior del perfil es, si es necesario, disenada para ser compatible con estos parches butflicos. El PVC ngido termo-resistente (por ejemplo, compuestos de madera) como parte superior (para base de PVC flexible) es, por ejemplo, adecuado.
Preferiblemente el perfil tiene alas o pestanas en su parte inferior para permitir un cierre hermetico del perfil con la membrana impermeabilizante. Las alas pueden ser del mismo material, de uno similar o de algun otro material distinto que el perfil. Las alas estan preferiblemente hechas de un material compatible con el material de la membrana impermeabilizante, es decir, que se pueden soldar al mismo. Estan en una variante preferida hechas del mismo o de un material similar y de modo mas preferido hechas de una pieza con el perfil. Tambien pueden estar hechas de un material diferente, por ejemplo, cuando el material del perfil difiere del de la membrana impermeabilizante. Las alas puede ser cerradas hermeticamente mediante soldadura o pegado, preferiblemente pueden ser cerradas hermeticamente mediante soldadura.
Las alas tambien pueden servir al proposito de unir el perfil a la membrana impermeabilizante y/o al tejado. En una variante llevan preferiblemente un sujetador de gancho y bucle. La segunda parte correspondiente del sujetador de gancho y bucle es unida a la membrana impermeabilizante o al tejado y el perfil unido presionando ambas partes del sujetador una contra otra. El perfil puede adoptar la forma de una tira en esta variante. En otra variante preferida las alas se pueden soldar a la membrana. Con la ayuda de alas se puede unir, por ejemplo, un perfil de PVC a, por ejemplo, una membrana impermeabilizante bituminosa. Las alas estan hechas de un material que se puede soldar a la membrana y son unidas y/o cerradas hermeticamente al perfil. El perfil puede a continuacion ser soldado a la membrana con la ayuda de las alas.
La parte superior del perfil puede ser discontinua/interrumpida (flujo de extrusion interrumpido periodicamente para la parte superior o parte superior del perfil cortada periodicamente) para que sea mas rentable, mas flexible (con menos tension por dilatacion y que permita la union a tejados curvados), para que sea fijado mejor, por ejemplo, con corrugaciones o nervios o bordes plegados de sustrato de metal y para facilitar la introduccion de una insercion metalica. Tales perfiles pueden ser producidos de la siguiente manera: Durante el proceso de extrusion del perfil, el flujo de la parte del perfil situada por encima de la parte de las alas puede ser interrumpido o la parte del perfil situada por encima de la parte de las alas puede ser cortada periodicamente (por ejemplo, mediante un sistema de cuchilla movil despues de salir de la matriz) y las virutas recicladas. La parte ngida del perfil es interrumpida cada tramo de menos 1 m, por lo general de menos de 50 cm. La interrupcion de la parte superior del perfil debe coincidir con el tamano (anchura) de las laminas ngidas que han de ser sujetadas sobre el perfil. En caso de utilizar perfiles huecos con inserciones, la utilizacion de “perfiles interrumpidos” ayudara adicionalmente a introducir la insercion en el perfil. Si el perfil tiene una parte superior ngida, la interrupcion resolvera adicionalmente el problema de dilatacion de la parte superior ngida (con las tensiones relacionadas). La interrupcion puede preverse para la altura total del perfil en el caso de perfiles con alas, de manera que el perfil queda reducido a una tira entre las areas de fijacion. La interrupcion tambien puede referirse a una parte de la altura del perfil. La altura restante del perfil puede ser ventajosamente utilizada durante la fijacion del perfil a una estructura de tejado ya que puede construirse una maquina de soldadura para ser guiada por la altura restante del perfil.
En un modo el invento se proporciona una membrana impermeabilizante en forma de una lamina flexible estanca al agua de polfmero con perfiles polimericos huecos integrados. La lamina con los perfiles integrados es producida preferiblemente en un proceso de extrusion de una sola operacion, combinando la extrusion de matriz plana y la extrusion de perfiles. Tecnicas utiles, especialmente relativas a la extrusion de perfiles, tubos y cables (enfundado), inyeccion de aire soplado dentro de los tubos, etc., estan descritas extensamente en la literatura, por ejemplo, en “Los materiales plasticos: Estructura, Propiedades, Puesta en Practica, Normas. Ediciones de la fabrica”.
Tambien es posible colocar las inserciones metalicas (preferiblemente una insercion rectangular) en la lamina impermeabilizante. Para evitar danos a la lamina impermeabilizante, por ejemplo, pueden disponerse tiras de cierre
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
hermetico autoadhesivas de doble cara entre la lamina y las inserciones al menos en los extremos de las inserciones (proteccion contra bordes afilados). Tiras de laminas como laminas impermeabilizantes (posiblemente reforzadas) son a continuacion depositadas y posiblemente pegadas alrededor de las inserciones metalicas, con alas soldadas a la lamina impermeabilizante. Las tiras forman un perfil con alas soldadas alrededor de las inserciones metalicas. Las inserciones metalicas pueden contener una espuma de cierre hermetico. Las tiras de cierre hermetico pueden ser pegadas entre inserciones y laminas para mejorar las prestaciones de cierre hermetico en caso de perforacion del perfil, de la insercion y de la lamina impermeabilizante por sujetadores mecanicos.
En una realizacion especialmente preferida el invento proporciona un sistema de perfiles que comprende perfiles polimericos flexibles con una insercion ngida para fijar una lamina impermeabilizante y perfiles secundarios para unir y disponer modulos fotovoltaicos. Los perfiles secundarios estan unidos a los perfiles en un angulo, de modo preferible aproximadamente rectangular a los primeros perfiles. Este sistema aumenta la flexibilidad de la disposicion de los modulos fotovoltaicos sobre el tejado.
Los perfiles secundarios pueden ser parte de los bastidores o laminas de los modulos FV (modulo con alas) o ser instalados de forma separada. Estos perfiles pueden tener cualquier forma o longitud apropiadas. Preferiblemente son metalicos o de otro material ngido. La longitud es elegida ventajosamente de manera que al menos dos modulos fotovoltaicos puedan ser unidos a un perfil secundario, preferiblemente la longitud es tal que cubre el area total en el que se pretenden instalar los modulos fotovoltaicos. Formas adecuadas de los perfiles secundarios son una forma de U o una forma de T o una forma de L, o una forma rectangular, que proporcionen partes planas para fijar los perfiles secundarios a los perfiles polimericos y rebordes/bordes para unir los modulos fotovoltaicos (o sus bastidores de montaje). La disposicion y la distancia de los perfiles secundarios estan adaptadas al tamano de los modulos fotovoltaicos. El angulo entre los perfiles polimericos y los secundarios puede ser elegido como se desee. Es ventajoso elegir un angulo que lleve los modulos fotovoltaicos a una orientacion optima con respecto al sol, es decir, aproximadamente hacia el sur. Desde luego, han de tenerse en cuenta la orientacion del edificio y otras circunstancias como objetos que bloquean la luz del sol desde una cierta direccion. Los perfiles tambien deben ser instalados para permitir que el agua de lluvia escape.
La union de los modulos fotovoltaicos es facilitada de acuerdo con el invento. Como los perfiles secundarios no tienen ninguna funcion de cierre hermetico, los medios de fijacion para los modulos pueden ser mucho mas simples. El posicionamiento tambien resulta mas facil debido a la longitud de los perfiles secundarios que proporcionan un area extendida para fijacion. Esto evitara tensiones en la estructura de tejado, tambien. Puede utilizarse cualquier medio de fijacion conocido por sf mismo para unir los modulos fotovoltaicos a los perfiles secundarios. Pueden utilizarse formas de comunicacion para hacer clic en los modulos, adecuadamente con su bastidor sobre los perfiles, tornillos, pernos, y similares. Preferiblemente los modulos fotovoltaicos son depositados sobre los perfiles secundarios y unidos a ellos con sujetadores y perfiles metalicos o abrazaderas o articulaciones. Los modulos fotovoltaicos pueden ser montados en los perfiles secundarios en la fabrica (por ejemplo, mediante un sistema de alas con articulaciones). Los sujetadores pueden perforar los perfiles secundarios y tambien los polimericos. Se prefieren tornillos de acero inoxidable auto-taladradores, especialmente para inserciones de aluminio. Las articulaciones, perfiles/carriles o sujetadores puntuales/abrazaderas pueden ser utilizados para unir los modulos, dependiendo de la geometna de los modulos fotovoltaicos. Para aumentar la produccion de electricidad, los modulos pueden ser instalados sobre el tejado formando un angulo con la lamina y los perfiles polimericos, es decir, la superficie del modulo no es paralela a la superficie del tejado. Especialmente en este caso, las inserciones ngidas (fig. 1c) o los perfiles secundarios (fig. 1b) deben tener preferiblemente una longitud de mas de 2 m, preferiblemente de mas de 3 m para obtener un efecto de reparticion de carga (efecto de esqrn) en el tejado contra las fuerzas de inclinacion del viento.
Para una conexion muy robusta (elevada carga del viento) de los perfiles secundarios y/o de los modulos FV a la estructura de tejado, es posible perforar los perfiles polimericos flexibles, las inserciones y la lamina impermeabilizante con tornillos adecuados para conectar los perfiles secundarios y/o los modulos FV a la estructura de tejado. En este caso, los perfiles polimericos deben estar conectados a la lamina impermeabilizante de un modo estanco al agua duradero al 100% para evitar la infiltracion del agua.
Si la lamina impermeabilizante es una lamina impermeabilizante existente (es decir, la lamina impermeabilizante ha sido previamente instalada sobre un tejado existente), los perfiles flexibles seran unidos (por ejemplo, soldados) sobre el tejado existente en su sitio. En este caso, se prefiere no perforar la lamina impermeabilizante con los sujetadores mecanicos que se requieren para asegurar los modulos FV o los perfiles secundarios sobre el tejado. De hecho, es muy diffcil obtener una conexion totalmente libre de defectos (es decir, una conexion impermeabilizante sin algunas pequenas infiltraciones) entre los perfiles flexibles y la lamina impermeabilizante, como resultado de la suciedad y de diversos contaminantes que se adhieren a la lamina impermeabilizante existente. Se ha descubierto sorprendentemente en cualquier caso que los perfiles polimericos, preferiblemente con alas flexibles o blandas, dispersan de manera eficiente las fuerzas de levantamiento del viento sobre la lamina impermeabilizante y aseguran una conexion robusta aunque flexible (sin ningun dano en la lamina impermeabilizante por los ciclos de dilatacion-contraccion) de los modulos FV y/o los perfiles secundarios al tejado. En la mayona de los casos, los modulos FV y/o los perfiles secundarios solo necesitan ser unidos a los perfiles polimericos e inserciones. Los sujetadores no necesitan perforar la lamina impermeabilizante.
Los modulos fotovoltaicos que son utiles para este invento pueden consistir de cualquier tipo de celdas fotovoltaicas y contienen, entre el electrodo posterior metalico y el electrodo anterior transparente, como material activo (uniones) por
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ejemplo, una celda tandem de a-Si (a-Si, a-Si o a-Si, silicio micro-cristalino, ...), triple union a-Si/a-SiGe/a-SiGe, Fotovoltaica Organica (OPV), CIGS, y/o pelfculas delgadas de Teluro de Cadmio. Los modulos fotovoltaicos que son utiles para este invento pueden tener o no bastidor. Los modulos solares termicos tambien pueden ser unidos al tejado con perfiles y sistemas de este invento.
Tfpicamente, las celdas son, por ejemplo, construidas o transferidas sobre una lamina metalica (acero inoxidable, cobre, ...) o una pelfcula de plastico (PET, PEN, Poliamida, ...) con la textura correcta, como se conoce per se. Esta lamina o pelfcula es aqu tambien llamada el sustrato de la celda.
Para conseguir una produccion en masa a bajo coste, las celdas son usualmente construidas sobre pelfculas de plastico y conectadas en serie en tiras de alrededor de 5 a 25 mm, como, por ejemplo, se ha descrito en el documento WO 98/13882 (por ejemplo mediante levantamiento, laser, grabado y serigraffa de procesos de pasta de Ag, ...). Estos tipos de celdas y conexiones en serie, aunque son efectivos en coste, solo soportan un pequeno esfuerzo y seran sensibles a las tormentas y a las tensiones normales durante, por ejemplo, trabajos en el tejado, etc., especialmente si los modulos fotovoltaicos son construidos (encapsulados) solo con pelfculas o laminas de plastico (baja rigidez en comparacion con el metal) e instalados de acuerdo con la tecnica anterior (documento DE 29824045 U1 y WO2004066324 A2) y/o en paneles de aislamiento relativamente flexibles.
Las celdas tambien pueden ser construidas sobre una lamina de acero inoxidable, tfpicamente de 40 cm de ancho y 120 pm de grosor. La lamina de 120 pm es de manera tfpica cortada en rectangulos tfpicamente de 40 cm * 30 cm y conectada en serie con tiras metalicas y encapsulada para obtener un modulo fotovoltaico. Tales modulos son menos sensibles a las tensiones. Estan disponibles, por ejemplo, en Uni-Solar (United Solar Ovonic). El proceso de produccion es mas caro y necesita diodos de derivacion para funcionar apropiadamente (efecto sombra). Puede acarrear un mayor riesgo de rayos y riesgo de avena electrica. Se requiere una pelfcula dielectrica (PET, PA...).
Como el presente invento pretende proporcionar soluciones de tejado fotovoltaico rentables y seguras, los modulos fotovoltaicos deben preferible pero no obligatoriamente contener celdas efectivas en costes.
Tfpicamente los modulos fotovoltaicos unidos a la lamina ngida de metal o de plastico preferiblemente reforzado con fibra de vidrio de acuerdo con este invento tienen desde la parte superior (cara que mira hacia el cielo) a la parte inferior (cara que mira hacia el tejado) la siguiente composicion (conexiones no descritas):
a) Una lamina frontal transparente preferiblemente de fluoropolfmero (tfpicamente de 50 a 200 pm de ETFE, FEP, PVDF/acnlico..., que contiene un estabilizador requerido y preferiblemente absorbentes de UV de larga duracion) superficie generalmente tratada para mejorar la adhesion de la capa b)
b) Una capa adhesiva transparente (EVA, ionomeros, etc.; grosor total de 100 a 1500 pm) o capas que son flexibles y resistentes al impacto pero usualmente tienen una resistencia pobre al fuego.
c) Una pelfcula/lamina metalica o de plastico que lleva las capas activas (TCO - union fotovoltaica - electrodo posterior) sobre la parte superior de la misma, si es relevante, con conexiones en serie.
d) Una capa posterior que comprende:
- una capa adhesiva o capas coextruidas (capa de union/TPO/capa de union), preferiblemente opaca y si se requiere retardante de llama, para proporcionar adhesion del sustrato de celda metalico o de plastico (c) a la lamina inferior metalica o de plastico ngida (lamina posterior). El retardante de llama es preferiblemente a base de retardantes de llama de halogenos (por ejemplo, Saytex 8010®) con Sb2O3, que actua en la fase gaseosa (retardantes de llama que liberan sustancias que "envenenan" la combustion en la fase gaseosa). Capas adhesivas o capas de union pueden ser pelfculas de EVA o capas de union, de fusion en caliente sobre la base de copolfmeros de poliolefinas con acido acnlico (EAA) o injertadas con anhfdrido maleico, pegamentos epoxfdicos, pegamentos PUR, etc., y seran elegidas por el experto en la tecnica para obtener una buena adhesion entre la pelfcula de sustrato de celda y la lamina metalica revestida o la lamina de plastico ngida.
- Opcionalmente puede estar incluida una pelfcula dielectrica.
e) Una lamina de metal inferior (Aluminio, acero revestido con Epoxi, ...) o una lamina de plastico ngida (PP, Poliester, Epoxi, reforzado con fibra de vidrio ...).
Alternativamente, los modulos fotovoltaicos de acuerdo con este invento tambien pueden tener desde la parte superior (cara que mira hacia el cielo) a la parte inferior (cara que mira hacia el tejado) la siguiente composicion (conexiones no descritas):
a) Un vidrio templado transparente, tfpicamente de 4 mm de grosor
b) Una capa adhesiva transparente (EVA, ionomeros, ...; grosor total de 200 a 1500 pm) o capas que son flexibles y resistentes al impacto.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
c) Celdas de Silicio ngidas (tipicamente de 300 pm de grosor) o una lamina de plastico o metalica que lleva las capas activas (TCO - union fotovoltaica - electrodo posterior) sobre la parte superior de ella.
d) Una capa posterior que comprende:
e) Una capa adhesiva o capas coextruidas (capa de union/TPO/capa de union) preferiblemente opaca y retardante de llama, para proporcionar adhesion del sustrato de la celda de silicio o de plastico o metalico (c) a la lamina inferior de metal o de plastico ngida (lamina posterior).
f) Opcionalmente puede estar incluida una pelfcula dielectrica.
g) Una lamina inferior de metal (Aluminio, Acero revestido de epoxi, ...) o de vidrio (con bastidor) o de plastico ngida (PP reforzado con vidrio, Poliester, Epoxi, ...) o un bastidor de metal con una lamina posterior clasica (Tedlar/aluminio/PET, etc..) preferiblemente con alas.
El modulo puede ser rigidizado y protegido contra “danos en los bordes” por un bastidor protector de Aluminio. Tales modulos son montados y fijados a un bastidor de montaje, por ejemplo, con alas ngidas para proporcionar un angulo de inclinacion sobre el tejado. Tales bastidores de montaje son conocidos de por sf. Los modulos con sus bastidores y alas son unidos a continuacion sobre el perfil flexible con insercion como se ha descrito.
Las capas a), b) y c) tambien pueden ser en su lugar celdas fotovoltaicas de pelfcula delgada, depositadas sobre vidrio, como las celdas de a-Si.
Las capas de encapsulacion son mas anchas y mas largas que las celdas en ambos casos, para reducir la entrada de oxfgeno y agua a las celdas a lo largo de los bordes. Pueden utilizarse ulteriormente cordones de cierre hermetico para obtener una proteccion maxima contra la humedad y el oxfgeno permitiendo el uso de celdas sensibles al oxfgeno y a la humedad, comprendiendose que las capas adhesivas tambien incluyen pelfculas de barrera.
La estratificacion sobre la lamina ngida de metal (revestido) o de plastico reforzado con fibra de vidrio se puede hacer de acuerdo con cualquier metodo adecuado conocido y con adhesivos apropiados, pero preferiblemente durante el proceso de estratificacion/encapsulado en vado de las celdas. La lamina de metal o de plastico puede estar equipada en esta etapa con, por ejemplo, perfiles de rigidizacion o piezas en forma de copa en la parte posterior de la lamina (para evitar deformaciones excesivas cuando es instalada sobre el tejado).
Pueden encontrarse mas detalles acerca de celdas y modulos fotovoltaicos flexibles ligeros de peso (y el proceso de estratificarles, por ejemplo, en un estratificador de vado) en numerosas patentes y solicitudes de patente como EP 0769 818 A2, WO 2006/089044, WO 98/13882, y en las patentes de las siguientes comparuas: Konarka (Celdas y modulos fotovoltaicos organicos y de Graetzel), VHF - Flexcell (celdas y modulos de a-Si:H). Helianthos/AZKO NOBEL (celdas y modulos de a-Si:H), Powerfilm (Iowa Thin Film) (celdas y modulos de a-Si:H), Canon, (celdas y modulos de a-Si:H), Fugi, (celdas y modulos de a-Si:H), United Solar Ovonic, (celdas y modulos de a-Si:H y de triple union).
Laminas de metal adecuadas como lamina ngida para este invento pueden ser tfpicamente:
- un perfil metalico de una sola lamina 0,5 a 2 mm, hecho a partir de acero revestido de tipo A/55/Zn45 (Aluzinc, Galvalume, Galval, Zincalume), AZ185 con, por ejemplo, revestimiento de epoxi)
- laminas de aluminio de 0,5 a 2 mm (posiblemente revestidas para mejorar aun mas la resistencia a la corrosion en ambientes agresivos)
La lamina de metal puede ser parcialmente corrugada para mejorar su rigidez a la flexion. Los revestimientos para mejorar la adhesion de las laminas de metal con pelfculas polimericas pueden ser revestimientos a base de PVC-Vac, PUR, Epoxi, Acnlico, etc.
Las laminas de plastico ngidas reforzadas con fibra de vidrio pueden ser:
- PP reforzado con fibra de vidrio retardante de llama, preferiblemente tratado en corona o con una imprimacion (por ejemplo, poliolefina clorada),
- Compuestos de epoxi o de poliester insaturado con fibra de vidrio retardante de llama.
El color de las laminas es preferiblemente blanco (reflectante de IR) excepto si la lamina es utilizada para calentar agua. En este ultimo caso, la lamina es preferiblemente de color oscuro.
El pegamento adecuado para adhesion de la lamina ngida de metal o de plastico al modulo fotovoltaico (= capas a) a d)) es seleccionado facilmente por el experto en la tecnica. Pueden utilizarse adhesivos de acnlico/epoxi para hacer un
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
revestimiento previo de las laminas de metal.
Las membranas impermeabilizantes y la composicion de los perfiles utilizados para este invento son conocidas per se. Las laminas y composiciones convencionales para laminas y perfiles son utiles y pueden consistir de cualquier material que sea adecuado para los tejados. El material debe ser resistente a la intemperie y en particular a la luz UV (excepto cuando el material esta totalmente protegido por las laminas de metal o preferiblemente reforzadas con fibra de vidrio), ser estanco al agua y resistente a las variaciones de temperatura.
Materiales comunes son las poliolefinas flexibles o blandas (modificadas) (polietileno, polietileno clorado, polipropileno, caucho de etileno propileno, copolfmeros de etileno y acetato de vinilo y sus mezclas, etc.), EPDM (monomero de etileno propileno dieno), TPV (vulcanizados de termoplastico como Santoprene ®), PIB (poliisobutileno), ECB (betun de copolfmero de etileno), PVC plastificado (plastificante de ftalato, plastificantes de poliadipatos, resina de tipos Elvaloy®, PVC-injertado en EVA o poliacrilato, etc.), betun, y mezclas de dos o mas de estos. Las laminas y perfiles pueden consistir de varias capas (obtenidas, por ejemplo, por coextrusion). Para que la capa se adhiera a inserciones metalicas, pueden utilizarse polfmeros funcionalizados que contienen en su esqueleto o estructura principal y/o como cadenas laterales funcionalidades como anhfdridos maleicos y/o funcionalidades de acidos acrflicos. Partes de los perfiles y/o las laminas que son perforadas pueden tener, por ejemplo, una capa interior que contiene partfculas polimericas superabsorbentes, posiblemente a nano-escala. Cuando son perforadas, tal como por ejemplo la capa interior cerrara hermeticamente la fuga.
Las laminas estan normalmente reforzadas con gasa de poliester (tfpicamente 3*3, 1100 dTex) y/o lana de vidrio (tfpicamente 50 g/m2) y pueden tener un soporte de poliester para unir la lamina a los paneles aislantes. Las laminas son tambien preferiblemente resistentes al fuego, bien como una propiedad del material utilizado o bien mediante la adicion de retardantes del fuego adecuados. Las laminas contienen ademas pigmentos y posiblemente estabilizadores de luz UV y termicos y pueden ser revestidas por barnices protectores o revestimientos de barrera (contra la migracion del plastificante...).
Los perfiles tienen una composicion similar a la de las membranas impermeabilizantes. Pueden tener una parte superior que es mas ngida. Por ejemplo, si la parte de base es de PVC flexible (PVC plastificado (P-PVC)), la parte ngida puede ser de PVC-U ngido (con aditivos para aumentar su temperatura de reblandecimiento y fibras para aumentar el valor de extraccion de los tornillos). En los perfiles TPO (por ejemplo, basados en Hifax CA 10 A), puede utilizarse un PP reforzado con fibra de vidrio (modificado por impacto). Los tornillos/abrazaderas seran sujetados en esta parte superior posiblemente a lo largo de ranuras.
Expancel ® de AKZO u otros agentes de soplado bien conocidos pueden ser utilizados para producir un nucleo de espuma para los perfiles, si se desea, por ejemplo, tambien puede utilizarse espuma PUR y/o medios mecanicos en el campo para cerrar hermeticamente los perfiles.
Por tanto, y como ejemplo, si la membrana impermeabilizante es una membrana impermeabilizante de P-PVC, el perfil estara basado en P-PVC posiblemente con una capa superior coextruida de PVC ngido (reforzado con fibra de vidrio, ...) optimizado para aumentar el valor de extraccion de los tornillos/abrazaderas.
En comparacion con la tecnica anterior, el invento ofrece las siguientes ventajas:
- Reaccion frente al fuego mejorada cuando los modulos son unidos sobre una lamina metalica y por tanto completamente separados de la membrana impermeabilizante por esta lamina de barrera de fuego metalica, que ademas funciona como un disipador de calor y por lo tanto limita en gran medida la propagacion del fuego.
- Posibilidad de conseguir una reaccion excepcional al fuego cuando las capas d) contienen suficiente retardante de llama halogenado, permitiendo el uso de una capa gruesa protectora transparente de adhesivo EVA b)
- Sin pliegues o arrugas en el modulo durante la instalacion.
- Bajas tensiones de las celdas (incluyendo capas de barrera) e interconexiones durante tormentas y otros esfuerzos mecanicos.
- Los modulos son diffciles de robar ya que los modulos pueden sujetarse mecanicamente con tornillos especiales (tornillos antirrobo).
- Hay ventilacion debajo del modulo y por lo tanto:
• La temperatura del modulo en uso es menor lo que significa en principio una mayor produccion de electricidad y, ciertamente, una mayor durabilidad.
• Una temperatura menor de la membrana impermeabilizante (WP) lo que significa una menor necesidad de electricidad para acondicionamiento de aire y un mejor envejecimiento de la membrana impermeabilizante (parte protegida).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
- La ventilacion bajo el modulo puede ser cerrada facilmente para conseguir cuando se desee el templado de los modulos a-Si.
- Menos riesgo de que los modulos resulten sumergidos por el agua (3 cm por encima de la membrana WP).
- Bajo riesgo de condensacion y formacion de vapor a temperatura elevada bajo los modulos (menos corrosion de
los contactos y menos dano a las celdas por el vapor a temperatura elevada) debido a la ventilacion
- Mejor encapsulacion (proteccion contra la humedad y el oxfgeno) de las celdas (por ejemplo, mediante metal y vidrio)
- Sin riesgo de formacion de arrugas durante su uso (alta estabilidad dimensional de la lamina metalica y separacion de la membrana impermeabilizante y de los paneles de aislamiento moviles) y riesgo reducido de desestratificado entre el sustrato y el modulo o dentro de los modulos (mejor resistencia al envejecimiento del adhesivo entre la lamina metalica y el modulo ya que no hay vapor de agua a elevada presion que pueda danar el adhesivo).
- Mayor durabilidad de los modulos fotovoltaicos ya que la temperatura superficial de los modulos es reducida.
- Posibilidad de cubrir (proteger) completamente grandes secciones del tejado de plastico con paneles de modulo fotovoltaico de este invento al tiempo que se mantiene una permeabilidad (suficiente) al vapor de agua.
- Posiblemente un menor coste de instalacion de la membrana impermeabilizante ya que puede utilizarse la lamina ngida de metal o de plastico reforzado con vidrio (con tornillos largos o sujetadores mecanicos) para unir la membrana impermeabilizante (perforada) a la superficie del tejado de manera ngida. La membrana impermeabilizante puede incluso ser sujetada en primer lugar a la estructura del tejado con filas paralelas de sujetadores mecanicos (que perforan la membrana) o con barras. Estas filas o barras son a continuacion cubiertas por los perfiles (en lugar de tiras usuales) y cerradas hermeticamente soldando las alas de los perfiles a la membrana impermeabilizante. Los modulos FV (su sustrato, perfiles secundarios, etc.) son a continuacion sujetados a los perfiles, sin necesidad de perforacion de la membrana impermeabilizante.
- Menor riesgo de que el modulo y el adhesivo alcancen una temperatura superior a 85° C, que es la temperatura cntica para pegamentos autoadhesivos y para muchos pegamentos/pelfculas adhesivas utiles (por ejemplo, copolfmeros de Etileno Acido Acnlico).
- Facilidad de instalacion y de control/sustitucion de cables y conexiones electricas.
- Facilidad de instalacion de elementos protectores para cables, etc., (es posible perforar con tornillos la lamina ngida
de metal o de plastico, sin perforacion de la membrana impermeabilizante).
- Proteccion contra la intemperie de cables y conexiones electricas (pueden estar unidos bajo los paneles fotovoltaicos).
- No hay desarrollo de microorganismos (extraccion de plastificante) gracias a la ventilacion del espacio entre la membrana impermeabilizante y los modulos.
- No se requiere perforacion del tejado.
- Los perfiles, en el lado de la lamina del tejado, son flexibles y asf no se formaran grietas debido a la dilatacion de los perfiles en la membrana impermeabilizante.
- En caso de un modulo totalmente de plastico, se reduce el riesgo de rayos.
- El edificio se mantiene mas fno (menos consumo de electricidad para acondicionamiento de aire).
- Posibilidad de utilizar el espacio entre la base metalica de los modulos, los perfiles y la membrana
impermeabilizante aislada para instalar sistemas termicos solares de calentamiento de agua.
- Posibilidad de unir todos los modulos juntos con tornillos antirrobo: el robo de modulos resulta muy diffcil.
- Posibilidad de instalar perfiles metalicos curvados a lo largo de los bordes del area del tejado cubierta por modulos: limitacion del riesgo de rayos y de robo.
Los sistemas fotovoltaicos siguen siendo ligeros de peso (<15 kg/m2) en comparacion con modulos de silicio cristalino
con sus bastidores de montaje y/o el efecto esqrn permite repartir la carga sobre la superficie del tejado.
El invento sera ilustrado ademas por referencia a los dibujos adjuntos que no estan destinados a limitar el marco a las
realizaciones espedficas mostradas. Tambien son posibles y ventajosas otras combinaciones de caractensticas
preferidas distintas de las mostradas. Los dibujos muestran:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
La fig. 1a una seccion transversal a traves de modulos fijados de acuerdo con el invento.
La fig. 1b una vista en perspectiva del sistema de perfil con un elemento solar.
La fig. 1c varias operaciones de instalacion de una variante del sistema de perfil de la fig. 1b.
La fig. 1d instalacion de un modulo solar con un sistema de perfil alternativo.
La fig. 1e una seccion transversal de modulos con alas que permiten el seguimiento parcial del sol (1 eje) y posibilidad de llevar los modulos a posicion horizontal en caso de tormenta.
La fig. 2a una seccion transversal a traves de un perfil flexible con una insercion ngida.
La fig. 2b una seccion transversal a traves de un perfil alternativo.
La fig. 2c una seccion transversal a traves de un perfil hueco que se puede soldar con insercion ngida.
La fig. 2d una vista esquematica de la soldadura de un perfil a una lamina de tejado.
La fig. 2e una seccion ampliada del equipo de soldadura.
La fig. 2f un perfil interrumpido.
La fig. 3 un dibujo de un ensayo de levantamiento por el viento.
La fig. 1a muestra modulos fotovoltaicos 1 de 2 * 2 estratificados sobre una lamina ngida 2. Los modulos pueden ser del tipo bien conocido “Uni-Solar PVL 136” de Uni-Solar. Modulos 1 mas baratos pueden ser utilizados y, por ejemplo, estratificados directamente sobre la lamina ngida 2 durante el proceso de encapsulacion de estratificado. La pila de capas, desde la parte superior hasta la parte inferior, puede ser:
A) ETFE o FEP (5, preferiblemente de 20 a 200 pm), de DuPont, superficie tratada para adherirse a EVA.
B) EVA Vistasolar 486.10 de la compama Etimex (50, preferiblemente de 200 a 1.500 pm), alternativamente otra pelfcula elastica adhesiva transparente.
C) Celdas (que incluyen electrodos y si se requieren capas de barrera) sobre PEN o PET o poliamida (preferiblemente KAPTON® (50 pm), con tratamiento superficial para mejorar la adhesion hacia B y D.
D) EVA, posiblemente retardada a la llama o EEA (tipo Primacor), posiblemente retardada a la llama o PO con anhfdrido maleico injertado (tipo Orevac), posiblemente retardada a la llama, ... (de 20 a 200 pm).
E) TPO (un Plastomero Exacto VLDPE 0201 o FPP Hifax CA 10 A, etc.), posiblemente retardado a la llama (de 200 a 1500 pm). VLDPE stand para Polietileno de Muy Baja Densidad y FPP para Polipropileno Flexible.
F) Un adhesivo (copolfmero con anhndrido maleico, acido acnlico, PUR fundido en caliente, etc.), posiblemente retardado a la llama,
G) Lamina metalica de 0,5 a 3 mm (preferiblemente de Aluminio o acero, por ejemplo, revestida con epoxi y activada superficialmente mediante por ejemplo, tratamiento de Corona N2/CO2) - (2) en la imagen, posiblemente parcialmente corrugada y rigidizada mediante perfiles transversales (en la cara que mira a la membrana 10), o posiblemente equipada con pies.
Las capas A) a F) estan designadas con 1 en la fig. 1a, la capa G) esta designada con 2 en la fig. 1a. Las capas D) a F) pueden ser coextruidas. Las capas A) a F) pueden ser estratificadas a G) en un proceso R2R (cercano) (con las interrupciones requeridas de celdas en longitud para cerrar hermeticamente los bordes). Las conexiones 3 (contactos/soldaduras y cables electricos, ...) pueden, como se ha mostrado, ser hechas y ejecutadas bajo los modulos 1 (la lamina ngida 2 es cortada transversalmente para hacer las soldaduras con los alambres, y para encapsularlas con resinas del estado de la tecnica como PA (por ejemplo, PA de Henkel, Macromelt 6240), PUR, Epoxi, etc.). Las conexiones y el cableado 3 estan protegidos del sol y la lluvia.
La membrana impermeabilizante 10 esta generalmente unida mecanicamente (no mostrado) a la estructura del tejado con sujetadores mecanicos en el solapamiento entre membranas impermeabilizantes o con un sistema de “barra”. Los perfiles 4 estan unidos, preferiblemente soldados sobre la membrana impermeabilizante, cubriendo posiblemente las filas o “barras” de sujetadores mecanicos.
La lamina ngida 2 esta unida sobre perfiles 4, por ejemplo, preferiblemente con tornillos antirrobo. Las zonas 5 libres de modulos o al menos las zonas libres de la celda, tfpicamente 2 a 6 cm, estan previstas para su union mediante tornillos. Los perfiles 4 pueden ser perpendiculares o como se ha mostrado paralelos a la lamina ngida 2. Un tamafo tfpico para la lamina ngida 2 (aluminio, acero, materiales compuestos, ...) es de 1 * 6 m2. La membrana impermeabilizante no esta
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
perforada. Si se desea, los bordes abiertos pueden ser cerrados parcialmente, por ejemplo, con perfiles metalicos unidos de forma aproximadamente perpendicular a las inserciones para conectar las inserciones juntas (creando una estructura de red de rigidizacion). Los grandes modulos ngidos (6 m de longitud de acero) pueden danar la membrana impermeabilizante por dilatacion-contraccion cuando son pegados directamente con adhesivos fuertes. Los adhesivos blandos (debiles) que evitan dicho riesgo son propensos a sufrir danos por la tormenta.
La fig. 1b muestra un modulo fotovoltaico (1) que comprende un modulo ngido con una lamina de vidrio tfpicamente de 4 mm de grosor como lamina frontal. El bastidor de metal ngido (por ejemplo, de aluminio) esta provisto con alas ngidas (2 bis y 2 ter). Los perfiles flexibles (4) con inserciones ngidas metalicas (23 - no mostradas) estan soldados sobre la lamina impermeabilizante (10). Se utilizan medios de fijacion como tornillos auto-taladradores de acero inoxidable (24 - no mostrados) para sujetar las alas ngidas (2bis) del bastidor a las inserciones (no mostradas) que estan dentro de los perfiles flexibles (4). Varios modulos (1) pueden ser conectados a las alas (2 bis) en fabrica y entregados planos sobre el tejado. La inclinacion es obtenida en el tejado como se ha mostrado en la fig. 1 con el ala (2 ter). El experto en la tecnica reconocera que la ventaja de los modulos con alas (2 ter) es la posibilidad de modificar la inclinacion de los modulos hacia el sol (seguimiento solar de 1 eje) moviendo las alas 2 ter (con un sistema de motor y vastago) a lo largo del perfil (2 bis) y de reducir la pendiente del modulo, posiblemente a horizontal en caso de tormentas fuertes.
En una aproximacion alternativa, el elemento 2 bis tambien puede ser instalado como perfil secundario, por separado (perfil en U, perfil rectangular, ... en, por ejemplo, aluminio de 2 mm de grosor; tamano del rectangulo = tipicamente 8 * 4 cm2). El modulo (1) es unido al perfil en U o rectangular (2 bis) con un elemento ngido formado por un triangulo ngido que sigue la geometna de (2), (2 bis) y (2 ter). Hay disponibles muchas otras posibilidades de montar el modulo al perfil, como es conocido por el experto en la tecnica.
En el caso de la fig. 1b, la lamina impermeabilizante (1) es sujetada a la estructura del tejado con sujetadores mecanicos clasicos (611) que son depositados en el solapamiento entre los rollos de la lamina impermeabilizante (10).
Se reconocera que el bastidor metalico ngido con alas (2, 2 bis y 2 ter) asegura la rigidez de la conexion con el sustrato del tejado. Las fuerzas de levantamiento del viento son dispersadas y transmitidas mejor a los elementos de sujecion mecanica (611). Por tanto, no se requiere y tampoco se prefiere anadir lastre complementario al bastidor (2) y/o a los perfiles (2 bis) para sujetar el modulo FV (1) en el tejado.
Se prefiere ademas soldar los perfiles 4 a lo largo o al menos en paralelo con las costuras entre rollos de la membrana impermeabilizante 10 para transmitir mejor las fuerzas de levantamiento del viento, por ejemplo, a los sujetadores 611.
Ha de reconocerse que el bastidor (2) puede ser instalado (2 bis) perpendicular a los perfiles (4) con su insercion, como se ha mostrado en la fig. 1b, pero tambien con otro angulo, si se requiere para obtener la orientacion optima de los modulos FV hacia el sol.
Ha de reconocerse que los perfiles (4) con su insercion pueden ser instalados, como se ha mostrado en la fig. 1b, perpendicular (angulo de 90°) a las costuras entre los distintos rollos de laminas impermeabilizantes (10) pero tambien con otro angulo, si se requiere para obtener la exposicion optima de los modulos FV al sol.
El sistema de perfiles flexibles (4) con insercion (23) permite una conexion muy fuerte pero al mismo tiempo muy ligera y suave entre los modulos FV (1) (con sus accesorios de montaje y fijacion, bastidores (2) y alas (2 bis y 2 ter)) y la lamina impermeabilizante (10). El sistema se basa en sujetadores mecanicos (tornillos) y en la operacion de soldadura de los perfiles de plastico flexible (4) sobre laminas de plastico flexible (10). La conexion flexible con la lamina impermeabilizante (10) evita el riesgo de danos de la lamina impermeabilizante por la conexion directa a elementos ngidos que se contraenan y expandinan y dananan la membrana impermeabilizante. La rigidez de la conexion (perfiles 4 con una insercion 23 junto con bastidores ngidos (2) y alas (2 bis, 2 ter) permite instalar modulos en el tejado incluso con una pendiente ideal (> 15°) gracias al “efecto esqm” (dispersion de fuerzas para lograr una buena resistencia a la inclinacion cuando los modulos FV capturan el viento desde atras) y sin la necesidad de pesos pesados (bloques) y de interbloqueo de los modulos como en la Patente Norteamericana n° 5.505.788.
Las inserciones (23) pueden ser conectadas entre sf en su longitud, para aumentar el efecto esqm, por ejemplo, con piezas de conexion metalicas que permiten una dilatacion libre de las inserciones conectadas de manera separada en su longitud. Tales inserciones conectadas (23) tambien son consideradas como inserciones (23).
Los perfiles secundarios (2 bis) pueden estar conectados entre sf en su longitud, para aumentar el efecto esqm, con, por ejemplo, piezas de conexion metalicas que permiten una dilatacion libre de los perfiles conectados de manera separada en su longitud. Tales perfiles conectados (2 bis) tambien son considerados como perfiles (2 bis).
Las inserciones (23) y/o perfiles (2 bis) pueden estar conectados entre sf, de forma correspondiente a una longitud del area en la que han de instalarse los modulos fotovoltaicos (1).
Asf el sistema propuesto consigue la combinacion muy deseable de propiedades aparentemente contradictorias de resistencia mecanica, ligereza de peso y flexibilidad.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La fig. 1c muestra una variacion de la fig. 1b, en la que los perfiles en L 2 bis estan unidos sobre el perfil flexible 4, con una insercion (no mostrada). Los triangulos 2 quater estan unidos ademas sobre los perfiles en L 2 bis con tornillos adecuados. Los modulos 1 son montados con clips/sujetadores usuales en el triangulo 2 quater.
La fig. 1d muestra un sustrato 2 con nervios 200 para mejorar el modulo de flexion. La fig. 1d muestra una insercion 23 con cortes 223 que coinciden con los nervios 200. El perfil flexible es cortado al nivel de los cortes en la insercion.
La fig. 1e muestra una seccion transversal de modulo (1) con alas (2 ter) que permiten el seguimiento solar parcial (1 eje) y como se ha ilustrado la posibilidad de llevar el modulo (1) a posicion horizontal en caso de tormenta. Este sistema es en particular util cuando la membrana impermeabilizante es unida a la estructura del tejado mediante pegamentos (membrana unida al tejado con un sistema adherido en lugar de un sistema unido mecanicamente). Los sistemas adheridos de hecho, no siempre son capaces de transmitir a la estructura del tejado las fuerzas aplicadas sobre los perfiles, por ejemplo, cuando los modulos FV capturan viento desde atras. Pueden ser unidos deflectores a los perfiles para mejorar la estabilidad al viento, como sera reconocido por el experto en la tecnica.
La fig. 2a muestra una seccion transversal de un primer perfil flexible 4 con alas 30, que contiene una insercion metalica 23 que puede ser utilizada para este invento. En primer lugar la membrana impermeabilizante es depositada sobre el tejado y unida a la estructura del tejado con barras metalicas 621 y tornillos 622 (como se ha mostrado en la fig. 2a) o con sujetadores clasicos (611; fig. 1b). El espacio 623 puede ser llenado con un material protector para limitar los efectos de desgaste en el perfil 4. El perfil 4 (tamanos tfpicos: espesor de la pared = 3 mm; anchura interna = 3,3 cm; altura interna = 3,3 cm) con su insercion 23 (por ejemplo, una insercion de aluminio rectangular; tamanos tfpicos: espesor de pared = 2 mm, anchura externa = 2,0 cm, altura externa = 2,5 cm) es soldado con aire caliente a lo largo de ambas alas 30 (anchura total tfpica = 12 a 20 cm) a la membrana impermeabilizante. Los extremos de las alas, que pueden ser mas largos (tfpicamente 2 * 5 cm) que el perfil, tambien estan soldados sobre la membrana impermeabilizante para cerrar hermeticamente la barra 623 completamente. Una longitud tfpica de perfil, insercion y barra es 3 m o 6 m. Otros perfiles son soldados en la membrana en paralelo. La distancia entre los perfiles flexibles paralelos (puede ser tfpicamente entre 0,5 m y 3 m). Con una distancia pequena de, por ejemplo, 0,5 m, el sustrato del modulo sobre bastidor no necesita estar unido en cada uno de los perfiles. Los perfiles pueden instalarse de acuerdo con la fig. 2f, cuando solo se requiere proporcionar una funcion de soporte a los sustratos o bastidores del modulo. En la parte superior del perfil 4, uno unira con un tornillo 24 el sustrato ngido 2 o los perfiles secundarios (2 bis) o el marco 2 con alas (2 bis). La “doble flecha” 700 de 2 direcciones indica la libertad de movimiento en la direccion lateral, y en la longitud del perfil. La flecha muestra que el sistema puede hacer frente a la dilatacion-contraccion del sustrato y bastidores: un sustrato 2 de Aluminio de 3 m de largo o de Acero de 6 m de largo (o perfil secundario 2 bis) se expandira de manera tfpica aproximadamente 7 mm entre una temperatura invernal nocturna minima tfpica de -15° C y una temperatura de funcionamiento de un dfa de verano maxima tfpica de 85° C (temperatura del modulo y del sustrato). El sistema propuesto puede hacer frente facilmente a tales dilataciones-contracciones sin danar la membrana impermeabilizante y los modulos (tensiones internas). En muchos casos, las barras 623 y los tornillos 622 se han omitido. Los perfiles flexibles simplemente se sueldan, paralelos entre sf, sobre la membrana impermeabilizante 10 que esta ya sujetada a la estructura del tejado con sujetadores clasicos como se ha mostrado en la fig. 1b (611 en el solapamiento entre membranas). Este metodo es utilizado, por ejemplo, para membranas impermeabilizantes ya instaladas. La suela gruesa (3 mm) del perfil protege la membrana impermeabilizante 10 (tfpicamente 1,5 mm) contra la accion de desgaste de la insercion 23. Tambien es posible unir la membrana impermeabilizante a la estructura del tejado con tornillos largos 24 que perforan los perfiles, las inserciones y la membrana. Esto es util cuando el tejado tiene una pendiente. Los perfiles 4 son cerrados hermeticamente a la membrana y en la parte superior de la pendiente para evitar la entrada de agua.
La fig. 2b muestra una variante con un sistema de pinza o clip: La insercion 23 es instalada sobre la membrana impermeabilizante 10 y es utilizada para unir mecanicamente la membrana a la estructura del tejado con tornillos 622. Una tira de la membrana impermeabilizante envuelve la insercion 23 y forma un perfil 4 alrededor de la insercion 23. Las alas 30 son soldadas sobre la membrana impermeabilizante 10. Una pinza 25 esta unida (se desliza a lo largo) sobre el perfil 4. Puede preverse una proteccion 623 contra la accion de desgaste de las pinzas.
La fig. 2c muestra una seccion transversal de un perfil hueco simple con dimensiones utiles, todos los tamanos estan en cm. El perfil hueco esta equipado con una insercion (como, por ejemplo, un perfil de aluminio en forma de U (23)) y es flexible. El experto en la tecnica reconocera facilmente la libertad de dilatacion-contraccion, por ejemplo, de un sustrato (2) unido al perfil (4) y a la insercion (23), en la direccion perpendicular al perfil. En la fig. 2c, la insercion tiene de hecho una libertad de movimiento en la direccion perpendicular al perfil (4) de al menos 1 cm.
La fig. 2d muestra una maquina de soldar adaptada (soldadura por aire caliente), que suelda un perfil continuo 4 de este invento. La rueda esta disenada para empujar (presionar) sobre ambas alas 30 del perfil 4 sobre la membrana subyacente 10 (no mostrada) durante la operacion de soldadura. En este caso los perfiles 4 son unidos a la membrana 10 mediante soldadura de las alas 30. Las alas se pueden soldar de manera independiente (2 operaciones) o en una sola operacion, dependiendo del diseno de la maquina de soldadura.
La fig. 2e muestra una vista detallada de la rueda adaptada para ajustar el perfil 4.
La fig. 2f muestra una vista de una insercion 23 y un perfil corto 4 que une la insercion 23 sobre una membrana
impermeabilizante. En esta configuracion la insercion es utilizada principalmente para soportar el sustrato ngido 2.
La fig. 3 muestra un dibujo de un ensayo de levantamiento por el viento (canal de viento de 6,1 m * 2,4 m) realizado de acuerdo con ETAG 006. Sobre una lamina de metal corrugado con paneles de aislamiento (unidos mecanicamente a la lamina de metal corrugado), se instala la membrana impermeabilizante 10 (unida mecanicamente) como es conocido por 5 el experto en la tecnica. Los perfiles 4 (solo se han mostrado 3) son soldados sobre la membrana impermeabilizante 10. El sustrato de metal 2 es atornillado sobre los perfiles 4.
En funcion de las fuerzas de levantamiento del viento esperadas, la membrana tambien puede ser unida al tejado mediante pegado o encolado, por ejemplo, con pegamentos PUR. La membrana en este caso esta equipada con una lana de respaldo de poliester. Pueden unirse deflectores a los perfiles para mejorar la estabilidad al viento, como sera 10 reconocido por el experto en la tecnica.
Los metodos de instalacion (perfiles, sustrato, bastidores) pueden ser tambien utilizados ventajosamente en otras combinaciones distintas de las descritas en detalle.
Realizaciones:
Realizacion 1.1: utilizacion de modulos baratos
15 El invento es especialmente beneficioso para modulos baratos debido a la seguridad mejorada de la instalacion, la excelente resistencia al viento y la durabilidad incrementada y la seguridad contra incendios. Para demostrar los beneficios se producen (y transfieren) dos celdas fotovoltaicas (2 * 0,4 m * 5,4 m) sobre dos pelfculas de plastico (PEN), por ejemplo, como se ha descrito en el documento WO 98/13882. La pelfcula de PEN es llamada el sustrato celular (plastico). Las dos pelfculas PEN (0,4 m * 5,4 m), con sus capas activas fotovoltaicas, son encapsuladas en un 20 estratificador de acuerdo con un procedimiento bien conocido en la tecnica. Las pelfculas PEN son depositadas en paralelo en el estratificador con 5 cm entre ellas. Las capas de encapsulado son 5 cm mas anchas y mas largas en cada borde que las dos pelfculas PEN y las celdas. Estas capas tienen por tanto una longitud de 5,5 m y una anchura de 0,95 m (0,05 m + 0,4 m + 0,05 m + 0,4 m + 0,05 m). La placa de metal tambien tiene un tamano de 0,95 m * 5,5 m y puede estar ligeramente corrugada en las zonas sin pelfculas PEN (sin celda) o provistas de pequenos nervios. Los tornillos son 25 perforados en la placa en las zonas libres de celda de 5 cm y a los perfiles con insercion como se ha mostrado en la fig. 1a (zonas libres (5) de la celda de 5 cm).
El modulo de encapsulado 1 producido por metodos de estratificacion bien conocidos, por ejemplo, de acuerdo con el documento EP 0769818 A2 comprende la siguiente pila de capas:
a) Una pelfcula de ETFE de 55 pm de DuPont (con tratamiento superficial para adherir a EVA).
30 b) Una pila de dos pelfculas Vistasolar 486.10 EVA (grosor +/- 460 pm).
c) Una pelfcula PEN de 50 pm, que soporta las capas activas (por ejemplo, TCO/espiga/electrodo posterior/capa de adhesion/adhesivo a PEN).
d) Una pelfcula EAA/VLDPE/EAA coextruida (que contiene pigmentos y estabilizadores migratorios como HALS y absorbentes de UV compatibles con una capa b); grosor total de aproximadamente 700 pm. Aditivos reactivos
35 como HALS estandar, como Tinuvin 770 ®, son anadidos durante la operacion de coextrusion solo a la capa
VLDPE, y se anadiran a las capas EAA mediante migracion durante la operacion de estratificado.
e) Una placa de Aluminio de 1 mm, si se requiere revestida, como es conocido per se para mejorar aun mas la resistencia a la corrosion/qmmica.
Las conexiones electricas son realizadas como se conoce per se. Con el fin de mejorar la adhesion entre las capas y de 40 mejorar las propiedades de las barreras, como reconocera el experto en la tecnica, las distintas capas pueden ser tratadas mediante varias tecnicas de superficie: Corona, Tratamiento de la llama, Activacion de plasma atmosferica, deposicion de plasma atmosferica de baja presion (asistida con aerosol, ...) y/o polimerizacion, pulverizacion catodica (Aluminio, ...). Suministradores: Plato Plasma Technology y superficie, Vito, AcXys, Dow Corning Plasma Solution, plasma atmosferico de AS Coating Star, Plasmatreat, ... Pueden combinarse las tecnicas.
45 En ensayos de campo: Los modulos 1, pero sin la capa activa fotovoltaica, han sido instalados en Sevilla, Espana, de acuerdo con este invento (fig. 1a, 2c y 3) sobre una membrana impermeabilizante (10) equipada con 3 perfiles (4). El sustrato 2 es unido a los perfiles e inserciones con tornillos de acero inoxidable (1 cada 25 cm). Se ha utilizado un sujetador autotaladrador (24) de acero inoxidable austemtico con una punta de taladro de acero al carbono templado, con arandelas de cierre hermetico vulcanizadas de EPDM (diametro: 6,3 mm; longitud: 25 mm; diametro de la arandela 50 de cierre hermetico: 16 mm; material: acero inoxidable austentico de grado A2). La distancia entre la membrana impermeabilizante (10) y la placa de metal (2) que permite ventilacion es de 3,3 cm. Se espera que la produccion estabilizada de electricidad del modulo fotovoltaico casi no se vera afectada por las tormentas, la humedad, el calor, los ciclos termicos, ... gracias a la baja capacidad de deformacion (modulo E elevado) del sustrato 2 de metal ngido, su
5
10
15
20
25
30
35
40
45
barrera y efecto de refrigeracion y a la capacidad del sistema para hacer frente a la expansion termica y a los ciclos de contraccion. La temperatura maxima que es alcanzada dentro del modulo con una temperature del aire ambiente de 45° C es menos de 80° C (medida en la capa d). Esto permite con un elevado margen de seguridad la utilizacion de una capa de union sobre la base de EAA como Primacor 1321 o incluso 1410, como sera reconocido por el experto en la tecnica sobre la base de los siguientes datos:
Tabla:
Primacor
1321 1410
Tm (DSC °C)
101 96
Vicat (°C)
90 81
Comonomero
6,5 9,7
De acuerdo con la tabla, se requiere no exceder de 90° C, preferiblemente de 85° C.
La resistencia al levantamiento del viento del sistema es ensayada de acuerdo con ETAg 006. Como se ha mostrado en la fig. 3, una membrana impermeabilizante (10) de Alkorplan F® 35176 es sujetada mecanicamente como es bien conocido en la tecnica, sobre una cubierta de acero “106/250/3” (0,75 mm de grosor y 106 mm de altura) con sujetadores Etanco EHB DF (diametro = 0,48 mm - 120 mm de largo) y placas Etanco 40 * 82 mm2. Los paneles de aislamiento Rockwool Taurox de 100 mm de grosor son sujetados con los mismos sujetadores. Tres perfiles (4) como se ha mostrado en la fig. 2c (PVC plastificado - misma composicion que la lamina impermeabilizante) son soldados sobre la lamina impermeabilizante (10) y equipados internamente con un perfil en U de aluminio casi rectangular (de 2 mm de grosor) como se ha mostrado en la fig. 2c. El modulo 1 y su sustrato 2 (vease 2 en la fig. 3), pero con una longitud de 2 mm y sin la capa activa, es unido sobre los perfiles (4) con tornillos de acero inoxidable (1 tornillo/25 cm). El ensayo de levantamiento del viento es realizado de acuerdo con ETAG 006 hasta una subpresion (Q-i00%) de 4500 Pa. La membrana impermeabilizante, el sustrato 2 y los modulos simulados no se han resultado visualmente danados (sin tension significativa de la pelfcula de PEN).
Los modulos 1 (en su sustrato metalico) sin sus capas fotoactivas son ensayados para comprobar las prestaciones contra un fuego externo de acuerdo con ENV 1187/1. Los modulos 1 estan montados sobre perfiles como se ha definido por el invento. Estos modulos pasan el requisito de ENV 1187/1 a 15° y 45°. La calidad de la membrana impermeabilizante y del sustrato aislante no es cntica ya que la lamina metalica actua como barrera contra el fuego.
Comparacion 1.2:
La produccion de Modulos 2 instalados de acuerdo con la tecnica anterior: DE 298 24 045 U1: 3 modulos Unisolar PVL 136 son estratificados en paralelo en una prensa de membrana con una pelfcula EVA Vistasolar 486.10 de +/- 460 pm sobre una lamina PVC-Elvaloy 742 de 1,2 mm (PVC K71: 100 phr; Elvaloy 742®: 85 phr; DiDP: 10 phr; estabilizador de Ca/Zn y lubricantes: 5 phr, Talco: 10 phr; TiO2 Kronos 2220: 10 phr). La lamina de PVC-Elvaloy 742® es 10 cm mas larga (5 cm en cada extremo) y es mas ancha que los modulos Uni-solar. En el lado de los sujetadores mecanicos, la lamina de PVC-Elvaloy 742® es 20 cm mas ancha, y 15 cm en el otro lado. Las conexiones electricas son hechas como es sabido per se.
En las pruebas de campo (Espana - Sevilla): Los modulos 2 son instalados de acuerdo con el documento DE 29824045 U1, con sujetadores mecanicos (vease realizacion 1.1: instalacion similar a la instalacion de la membrana impermeabilizante de Alkorplan F® de 1,2 mm sobre placa de aislamiento Rockwool Taurox). Las membranas fotovoltaicas (modulos 2) son almacenadas en primer lugar una noche en el campo (temperatura minima = proxima a 0° C). Las membranas de tejados fotovoltaicos son a continuacion sujetadas mecanicamente bajo condiciones ventosas en un lado de la membrana fotovoltaica y a continuacion soldadas juntas en sus alas. Parece muy diffcil instalar las membranas sin la formacion de arrugas.
En comparacion con los modulos 1, montados de acuerdo con la realizacion 1.1, la temperatura maxima alcanzada dentro del modulo Uni-Solar esta ahora por encima de 85° C. Los modulos muestran la tension interna (dilatacion diferencial entre la membrana impermeabilizante y el sustrato metalico de las celdas).
Para muchos tipos de construccion, ocurrira condensacion bajo la membrana impermeabilizante y el vapor de agua emigrara a traves de la lamina impermeabilizante para afectar a los modulos FV (danos bajo el sustrato metalico de la cela). Para evaluar el efecto de la humedad en los modulos FV Uni-Solar, la cara posterior de la membrana FV es sometida a agua a 80° C durante 6 semanas. El desestratificado interno ocurre dentro del modulo Uni-Solar, debido a la migracion del vapor de agua, que es bloqueada por la lamina metalica. Se ha estimado que una membrana impermeabilizante oscura, instalada durante un perfodo de tiempo de 20 anos sobre placas de aislamiento, sera sometida a una tension termica equivalente a 10 meses a 80° C. En caso de condiciones humedas, una resistencia de 6 semanas en agua a 80° C no parece suficiente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Comparacion 1.3:
Los modulos 1 sin sustrato metalico son estratificados directamente sobre la parte superior de una membrana TPO reforzada con poliester (a base de VLDPE) que contiene retardantes de llama minerales clasicos (30% AL(OH3)) e instalados sobre placas de aislamiento de lana mineral como en la comparacion 1.2.
Esta estructura de tejado falla en el ensayo de prestaciones contra incendio exterior ENV 1187/1 (15° y 45°).
En el ensayo de la resistencia de levantamiento del viento de acuerdo con ETAg 006, la “membrana fotovoltaica” (anchura instalada de la membrana = 1,5 m) se deforma visualmente a 3000 Pa con riesgo de danos para las celdas.
Realizacion 2: Beneficio para modulos Uni-Solar PVL 136
Dos modulos Uni-Solar PVL 136 pelados y pegados son estratificados sobre una lamina de metal AluZink ® de 1 mm pintada con PVDF previamente con rodillos de presion e instalada sobre perfiles. No emigra el agua bajo los modulos hacia los modulos para afectarlos (reaccion de hidrolisis). La temperatura del modulo es reducida en al menos 5° C comparada con la situacion de la realizacion comparativa 1.2.
Ademas, es bien conocido que una temperatura mas elevada durante la exposicion a la intemperie afecta negativamente a la durabilidad. Por lo tanto, se espera que la durabilidad de un modulo fotovoltaico (membrana fotovoltaica) instalado directamente sobre un panel de aislamiento sera menor que la de un modulo fotovoltaico pegado sobre una lamina metalica ventilada como en este invento. La literatura demuestra una influencia sorprendentemente elevada. En durabilidad al exterior de Plastisoles de PVC - Journal of Coatings Technology (Revista de Tecnologfas de Revestimientos) Vol. 61, N° 779, Diciembre de 1989, G. Inge Back informa de un aumento del 60% de durabilidad de paneles sin aislar en comparacion con paneles aislados. El factor que limita la durabilidad del envejecimiento a los UV de los modulos Uni-Solar pVl 136 (como para los modulos 1.1 y 1.2) es que el adhesivo superior EVA (capa b) se pone marron durante el envejecimiento y pierde transparencia. Al final, el EFTE se desestratificara de la capa EVA degradada conduciendo a un fallo total del modulo. Como el mecanismo de degradacion del PVC (formacion de enlaces dobles conjugados) y de EVA estan relativamente proximos, cabe esperar razonablemente que la temperatura inferior de los modulos conseguida gracias a este invento significa al menos un 20% de mayor durabilidad. El documento WO 99/27588 describe el impacto de la temperatura de envejecimiento en la adquisicion de color marron de la pelfcula de EVA. Mientras la evolucion de color de las pelfculas de EVA apenas se observo o no se observo a 44° C, es muy marcada a 85° C.
Realizacion 3: Beneficio de invento para modulos montados sobre bastidores
Un Modulo Trina Solar 170 es montado como se ha mostrado en la fig. 1b (angulo de inclinacion = 30°): Una membrana impermeabilizante (10) de Alkorplan F®35176 de 1,2 mm de espesor y de 1,6 mm de anchura es sujetada mecanicamente (611) y soldada en solapamiento como es bien conocido en la tecnica, sobre una cubierta de acero “106/250/3” (0,75 mm de grosor y 106 mm de altura) con sujetadores Etanco EHB DF (diametro = 0,48 mm - 120 mm de largo) y placas Etanco 40 * 82 mm2. Los paneles de aislamiento Rockwool Taurox de 100 mm de grosor son sujetados con los mismos sujetadores. Tres perfiles flexibles 4 (vease la fig. 2c) con inserciones 23 (inserciones rectangulares de aluminio de 2 mm de espesor - 2 cm de anchura * 2,4 cm de altura) son a continuacion soldados en paralelo sobre la membrana impermeabilizante 10 a lo largo de las costuras entre los rollos de la membrana impermeabilizante (distancia entre perfiles flexibles paralelos 4 = 1,5 m).
Dos perfiles en U de Aluminio (AW 6060) 2 bis de 2 mm de grosor y 3,5 m de largo (base = 9 cm, altura = 4 cm) son a continuacion unidos con tornillos de manera perpendicular a los 3 perfiles 4 y a las inserciones 23. La distancia entre los perfiles en U es la longitud del modulo FV que ha de ser instalado. Dos elementos de aluminio triangulares obtenidos aserrando, plegando y soldando un perfil en U similar al 2 bis (diferencia = base mas estrecha de +/- 8,5 cm en lugar de 9 cm) son a continuacion centrados y atornillados sobre los 2 perfiles 2 bis (vease la fig. 1b). El modulo Trina Solar 170 es montado y asegurado sobre el triangulo (angulo de inclinacion = 30°) con sujetadores clasicos para montar modulos PV.
La construccion es sometida, en un tunel de viento subsonico, a un viento de 200 km/hora durante 30 minutos (viento desde detras del modulo). No se ha observado ningun dano. El factor limitativo era la deformacion del propio modulo PV. El sistema puede hacer frente a ciclos de dilatacion y contraccion de los perfiles en U.
Se prefieren los siguientes perfiles, metodos, usos y sistemas:
1. Perfil para unir placas ngidas, especialmente modulos (1) fotovoltaicos ngidos de peso ligero, a una estructura de tejado (41) que comprende una membrana impermeabilizante (10), en que el perfil (4) comprende un lado flexible (21) que puede ser unido a la membrana impermeabilizante (10) y una insercion ngida (23) o una parte superior ngida y los modulos (1) son unidos a la insercion del perfil (4) o a la parte superior ngida.
2. Perfil segun la reivindicacion 1 en el que el perfil (4) es unido a la membrana (10) mediante soldadura, pegado o sujetadores de gancho y bucle, preferiblemente mediante soldadura.
5
10
15
20
25
30
35
40
3. Perfil segun la reivindicacion 1 o 2 en el que los modulos (1) son unidos con medios de fijacion mecanicos, preferiblemente pinzas o tornillos, mas preferiblemente con tornillos auto-taladradores, al perfil (4).
4. Perfil segun la reivindicacion 1, 2 o 3 en el que los perfiles comprenden perfiles polimericos (4) con insercion ngida para unir a la lamina impermeabilizante (10) y perfiles secundarios (2 bis) fijados formando un angulo con los perfiles polimericos (4) para unir los modulos fotovoltaicos (1).
5. Perfil segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en que la insercion ngida (23) tiene dimensiones de anchura y altura menores que el espacio interno del perfil (4) permitiendo la libertad de movimiento de dilatacion y contraccion de la insercion (23) dentro del perfil (4).
6. Perfil segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en que el perfil (4) tiene alas (30) para unir y/o cerrar hermeticamente a la membrana impermeabilizante (10).
7. Perfil segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en que el perfil (4) tiene una altura no uniforme a lo largo de su longitud siendo la parte superior omitida periodicamente.
8. Perfil segun la reivindicacion 1 en que los perfiles (4) son fijados mecanicamente a la estructura del tejado uniendo por ello la membrana impermeabilizante (10) y los perfiles (4) son impermeabilizados y cerrados hermeticamente a la membrana (10).
9. Metodo para unir modulos fotovoltaicos con una lamina ngida (2) a una estructura de tejado que comprende las operaciones de:
- proporcionar perfiles (4) que comprenden un lado flexible (21) que puede ser unido a la membrana impermeabilizante (10) y una insercion ngida (23),
- fijar los perfiles (4) sobre la estructura del tejado,
- unir los modulos con la lamina ngida (2) a los perfiles (4).
10. Metodo segun la reivindicacion 9, en que la estructura del tejado es una membrana impermeabilizante (10) y los perfiles (4) tienen un lado flexible (21) que es soldado a la membrana impermeabilizante (10) y los perfiles (4) comprenden una insercion ngida (23) y la lamina ngida (2) es unida mecanicamente a la insercion (23) con tornillos, clavos, pernos u otros medios de fijacion.
11. Uso de perfiles segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para unir la membrana impermeabilizante al tejado o para cerrar hermeticamente filas de sujetadores mecanicos (611) o barras (621) que unen la membrana impermeabilizante al tejado.
12. Sistema para unir modulos fotovoltaicos a una estructura de tejado que comprende perfiles (4) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que se puede unir a la estructura de tejado y modulos con una lamina ngida (2) para unir los modulos (1) a los perfiles (4).
13. Sistema segun la reivindicacion 12, en el que la estructura de tejado es una lamina impermeabilizante (10) y los perfiles (4) son soldados a la estructura impermeabilizante (10), preferiblemente antes de la instalacion de la lamina (10) sobre un tejado.
14. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13 en que la temperatura dentro de los modulos es controlada para que no sea mas elevada de 90° C, preferiblemente de 85° C previendo un espacio de ventilacion por debajo de los modulos entre los perfiles.
15. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, de modulos fotovoltaicos con alas (2 ter) y capacidad para seguir al sol, que comprende perfiles (4) y perfiles secundarios (2 bis) de la reivindicacion 4.

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Modulo fotovoltaico (1) que comprende una composicion desde la parte superior o cara que mira al cielo a la parte inferior o cara del tejado:
    a) una lamina frontal transparente
    b) una capa adhesiva transparente
    c) una pelfcula/lamina de plastico o metalica que lleva las capas activas
    d) una capa posterior que comprende capas coextruidas capa de union/TPO/capa de union y una pelfcula dielectrica de PET o PA
    e) una lamina metalica o lamina de plastico ngido inferior.
  2. 2. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 1, caracterizado por que las capas coextruidas de la capa posterior d) son elegidas a partir de las capas a base de copolfmeros de poliolefina con acido acnlico (EAA) o injertado con anhidrido maleico, pegamentos de epoxi, y pegamentos PUR.
  3. 3. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la pelfcula de plastico ngido inferior de la capa e) es elegida de entre pelfculas de PP, Poliester y Epoxi.
  4. 4. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 3, caracterizado por la pelfcula de plastico ngido inferior de la capa e) es elegida de entre pelfculas de PP, Poliester y Epoxi reforzadas con fibra de vidrio.
  5. 5. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la lamina frontal transparente
    a) es una pelfcula de fluoropolnriero de 50 a 200 pm de ETFE, FEP, o PVDF/acnlico que contiene estabilizador requerido y absorbentes de UV de larga duracion.
  6. 6. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 5, caracterizado por que la pelfcula de fluoropolfmero es tratada superficialmente para mejorar la adhesion a la capa b).
  7. 7. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la capa adhesiva transparente b) es de EVA o ionomeros con un grosor total de desde 100 a 1500 pm o a partir de capas que son flexibles y resistentes al impacto.
  8. 8. Modulo fotovoltaico (1) que comprende una composicion desde la parte superior o cara que mira al cielo a la parte inferior o cara del tejado:
    a) un vidrio templado transparente
    b) una capa adhesiva transparente
    c) celdas de silicio ngido o una lamina de plastico o metalica que soporta las capas activas sobre su parte superior
    d) una capa posterior que comprende una capa adhesiva o capas coextruidas (capa de union/TPO/capa de union) y una pelfcula dielectrica de PET o PA
    e) una lamina metalica o vidrio inferior con bastidor o lamina de plastico ngido o un bastidor metalico con lamina posterior clasica.
  9. 9. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 8, caracterizado por que el vidrio de la capa a) es de 4 mm de grueso.
  10. 10. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 8 o 9, caracterizado por que la capa adhesiva transparente b) es seleccionada a partir de EVA o ionomeros con un grosor total de desde 200 a 1500 pm o a partir de capas que son flexibles y resistentes al impacto.
  11. 11. Modulo fotovoltaico segun la reivindicacion 8, 9 o 10, caracterizado por que la lamina de plastico ngido o capa e) es una pelfcula de PP, Poliester o Epoxi.
  12. 12. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por que la lamina de plastico ngido de la capa e) es una pelfcula de PP, Poliester o Epoxi reforzada con fibra de vidrio.
  13. 13. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por que la lamina posterior clasica de la capa e) es una lamina de Tedlar/aluminio/PET.
  14. 14. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado por que la capa adhesiva o capas
    coextruidas de la capa posterior d) es elegida de entre pelfculas de EVA o capas de union de fusion en caliente a base de los polfmeros de olefina con acido acnlico (EAA) o poliolefinas injertadas con anhndrido maleico, pegamentos de epoxi y pegamentos PUR.
  15. 15. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado por que la capa e) es de PP, 5 preferiblemente de PP reforzado con fibra de vidrio.
  16. 16. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado por que la capa c) es de celdas de silicio ngido.
  17. 17. Modulo fotovoltaico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 u 8 a 15, caracterizado por que en lugar de capas a), b) y c) comprende celdas fotovoltaicas de pelfcula delgada depositadas sobre vidrio.
    10
ES12006740.0T 2008-02-02 2009-02-02 Módulos fotovoltaicos Active ES2560005T3 (es)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08001974A EP2086019A1 (en) 2008-02-02 2008-02-02 Profiles for fixing rigid plates
EP08001974 2008-02-02
EP08011917 2008-07-02
EP08011917 2008-07-02
EP08012991 2008-07-18
EP08012991 2008-07-18
EP08017870 2008-10-10
EP08017870 2008-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2560005T3 true ES2560005T3 (es) 2016-02-17

Family

ID=40639750

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09705933.1T Active ES2439190T5 (es) 2008-02-02 2009-02-02 Perfiles para fijar placas rígidas
ES12006740.0T Active ES2560005T3 (es) 2008-02-02 2009-02-02 Módulos fotovoltaicos

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09705933.1T Active ES2439190T5 (es) 2008-02-02 2009-02-02 Perfiles para fijar placas rígidas

Country Status (10)

Country Link
US (3) US20110041429A1 (es)
EP (2) EP2541622B1 (es)
JP (1) JP2011512650A (es)
CN (3) CN105810767B (es)
AU (1) AU2009210216A1 (es)
CA (1) CA2712664A1 (es)
ES (2) ES2439190T5 (es)
PL (1) PL2541622T3 (es)
PT (1) PT2541622E (es)
WO (1) WO2009095273A1 (es)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2541622E (pt) 2008-02-02 2016-03-01 Renolit Belgium Nv Módulos fotovoltaicos
DE202008014274U1 (de) * 2008-10-27 2009-01-29 Kösslinger, Markus Dachmontagesystem für Solarmodule
CA2765472A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Unirac, Inc. Modular structural framing system
US8511006B2 (en) * 2009-07-02 2013-08-20 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Building-integrated solar-panel roof element systems
US10434756B2 (en) 2009-07-23 2019-10-08 Francois Rummens Photovoltaic modules with polypropylene based backsheet
US8608884B2 (en) 2009-09-14 2013-12-17 Joel A. Stanley Method and system for mounting objects to polymeric membranes
US7935202B2 (en) * 2009-09-14 2011-05-03 Stanley Joel A System for mounting objects to polymeric membranes
US9175479B2 (en) 2009-09-14 2015-11-03 Bwdt, Llc System for mounting objects to polymeric membranes
US9121180B2 (en) 2009-09-14 2015-09-01 Bwdt, Llc System for mounting objects to polymeric membranes
US8557070B2 (en) 2009-09-14 2013-10-15 Joel A. Stanley Method of mounting objects to polymeric membranes
US9121545B2 (en) 2009-09-14 2015-09-01 Bwdt, Llc System for mounting objects to polymeric membranes
US8499524B2 (en) * 2009-09-14 2013-08-06 Joel A. Stanley System for mounting objects to polymeric membranes
FR2951254B1 (fr) * 2009-10-13 2013-10-04 Claude Jacquot Dispositif pour fixer un panneau solaire a une structure porteuse ayant des longerons
JP5411039B2 (ja) * 2010-03-29 2014-02-12 大和ハウス工業株式会社 屋根の架台設置構造
WO2011148967A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 鹿島建設株式会社 両面発電型太陽電池パネルの支持構造
US8418983B2 (en) 2010-07-29 2013-04-16 First Solar, Inc. Slider clip and photovoltaic structure mounting system
US20120025042A1 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 John Bellacicco Apparatus facilitating mounting of solar panels to a rail assembly
EP2418438B1 (en) * 2010-08-12 2018-01-24 Centroplan GmbH Support device for mounting a solar panel and mounting system incorporating same
WO2012033534A2 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 Sunconnect Corporation Solar panel support structure
US8870139B1 (en) 2011-03-01 2014-10-28 Jonathan Port Strap mount for solar panels
KR20120105298A (ko) * 2011-03-15 2012-09-25 한국해양연구원 선박 안전성 및 신뢰성 향상을 위한 구조부재형 태양전지 커튼월
ITVI20110096A1 (it) * 2011-04-13 2012-10-14 Gen Membrane S P A Dispositivo meccanico per l'ancoraggio di impianti tecnologici a supporti di base
FR2974829A1 (fr) * 2011-05-05 2012-11-09 Evasol Dispositif pour la realisation de couvertures a base de panneaux photovoltaiques
US8782972B2 (en) 2011-07-14 2014-07-22 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Solar roofing system
DE102011109772A1 (de) * 2011-08-04 2013-02-07 Creotecc Gmbh Flachdach-Montagesytem für Photovoltaik-Module
KR101757875B1 (ko) * 2011-09-20 2017-07-14 엘지전자 주식회사 양면 수광형 태양전지 모듈
JP2013096058A (ja) * 2011-10-27 2013-05-20 Added Value Corp 可倒式太陽電池パネル架台
CN102403410B (zh) * 2011-11-25 2014-06-25 浙江帝龙光电材料有限公司 太阳能电池背板生产工艺
FR2983502B1 (fr) * 2011-12-02 2015-02-06 Imperbel N V Sa Dispositif de fixation de panneaux photovoltaiques
DE102012000196A1 (de) * 2012-01-09 2013-07-11 Gottlieb Binder Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen eines Befestigungssystems, insbesondere für Bauelemente fotovoltaivscher Anlagen
EP2664866B1 (de) * 2012-05-16 2020-12-23 M + K Bausysteme AG Anordnung für die Lagerung mindestens eines Solarmoduls auf einer Unterlage
JP2015532693A (ja) * 2012-09-04 2015-11-12 ペガサス・ソーラー・インコーポレイテッド 屋上マウント用摩耗低減システム
PT2914909T (pt) * 2012-11-05 2020-02-14 Sika Tech Ag Dispositivo de fixação de um suporte de montagem de telhado e sistema de montagem no telhado
CA2900019C (en) * 2013-02-01 2021-01-26 Seaman Corporation Composite roof systems and methods of installation
FR3003585B1 (fr) * 2013-03-22 2022-12-09 Ateliers Lr Etanco Dispositif de fixation d'une membrane etanche a un support sans percement de la membrane
JP6205790B2 (ja) * 2013-03-29 2017-10-04 住ベシート防水株式会社 太陽電池用防水シート、防水シート付き太陽電池層および防水構造体
SG11201602346QA (en) * 2013-10-17 2016-05-30 Designergy Sa Building construction surface element and building construction / building construction surface arrangement and method to manufacture same
CN104104313B (zh) * 2014-06-30 2016-10-05 江苏大力城电气有限公司 一种光伏支架的连接底座
CN105195943B (zh) * 2015-10-12 2017-02-08 嵊州市诺米克进出口有限公司 一种太阳能供电的焊接用板件固定装置
CN105108425B (zh) * 2015-10-12 2016-08-24 叶淑兰 一种运行稳定且可降噪的焊接用板件固定装置
CN105245170B (zh) * 2015-10-23 2017-03-22 苏州华安普电力科技股份有限公司 一种屋顶太阳能电池板防水结构
US10305417B1 (en) * 2017-03-20 2019-05-28 James Tanghongs Support mount for rooftop solar panels
TWI662174B (zh) * 2017-09-11 2019-06-11 蘇睿豪 金屬建築防火屋頂系統
ES2746036A1 (es) * 2018-09-04 2020-03-04 Ursu Silvia Mihaela Toader Sistema de captacion solar hibrido alternativo termico fotovoltaico
EP3856995B1 (en) 2018-09-24 2024-07-03 Building Materials Investment Corporation Roofing membranes with improved adhesive bonding strength
US11549639B2 (en) 2018-09-25 2023-01-10 Green Link Holdings, LLC Magnetic roofing apparatus
US11492806B2 (en) * 2019-03-04 2022-11-08 Timothy N Jones Roof flashing overlay system
US10954676B2 (en) * 2019-03-20 2021-03-23 Johns Manville Magnetic roof attachment
CH716718A2 (de) * 2019-10-21 2021-04-30 WEHRLI Kilian Modulmontagesystem für eine Leichtbauhalle.
USD1012315S1 (en) * 2020-06-27 2024-01-23 Reidar HAGNER Batten arrangement for building surfaces
US11781316B1 (en) * 2020-08-07 2023-10-10 O'keeffe's, Inc. Framing device for a fire-rated glass floor
CN112208205B (zh) * 2020-10-13 2022-02-15 东莞市金恒晟新材料科技有限公司 一种可印刷保护膜

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4074705A (en) * 1976-02-23 1978-02-21 Scientific-Atlanta, Inc. Solar collector apparatus and method
JPS62107150A (ja) * 1985-10-30 1987-05-18 カネボウ株式会社 かわら棒屋根の防水改修におけるかわら棒部分の改修方法
US4631887A (en) † 1986-01-31 1986-12-30 Francovitch Thomas F Non-penetrating roof membrane anchoring system
JP2974513B2 (ja) * 1992-09-03 1999-11-10 キヤノン株式会社 屋根材一体型太陽電池モジュール
US5310141A (en) * 1992-09-21 1994-05-10 General Electric Co. Battery thermal control arrangement
US5505788A (en) * 1994-06-29 1996-04-09 Dinwoodie; Thomas L. Thermally regulated photovoltaic roofing assembly
JPH08130322A (ja) * 1994-10-31 1996-05-21 Kyocera Corp 太陽電池装置
JPH08306948A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Kureha Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール用表面保護層
EP0769818A3 (en) 1995-10-17 1998-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell module having a surface side covering material with a specific nonwoven glass fiber member
US6093757A (en) 1995-12-19 2000-07-25 Midwest Research Institute Composition and method for encapsulating photovoltaic devices
US5986203A (en) * 1996-06-27 1999-11-16 Evergreen Solar, Inc. Solar cell roof tile and method of forming same
RU2190901C2 (ru) * 1996-09-26 2002-10-10 Акцо Нобель Н.В. Способ производства фотоэлектрической фольги и фольга, полученная этим способом
JP3475781B2 (ja) * 1997-09-24 2003-12-08 松下電工株式会社 太陽電池モジュール取付レール
US6105317A (en) † 1997-09-24 2000-08-22 Matsushita Electric Works, Ltd. Mounting system for installing an array of solar battery modules of a panel-like configuration on a roof
JPH11200573A (ja) * 1998-01-08 1999-07-27 Canon Inc 太陽電池モジュール及びその製造方法
NL1008846C2 (nl) † 1998-04-08 1999-03-16 Cooeperatief Advies En Onderzo Inrichting voor het ondersteunen van een zonnepaneel op een schuin dak.
DE29824045U1 (de) 1998-06-26 2000-03-30 Alwitra Gmbh & Co Klaus Goebel Dachbahn für Dachabdichtungen zum Schutz eines Bauwerks
DE19840076A1 (de) † 1998-09-03 2000-03-23 Rockwool Mineralwolle Zweischaliges Dachsystem
US6335479B1 (en) * 1998-10-13 2002-01-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Protective sheet for solar battery module, method of fabricating the same and solar battery module
US6065255A (en) * 1998-12-07 2000-05-23 Kyocera Solar, Inc. Roof mounting for photovoltaic modules
JP2000345675A (ja) * 1999-03-26 2000-12-12 Canon Inc 太陽電池モジュール、太陽電池付き屋根、及び太陽電池発電システム
EP1380404A3 (de) † 1999-03-31 2005-07-13 Alcan Technology &amp; Management AG Kunststoffbauelement mit Einlegeteilen
ATE556184T1 (de) * 2000-03-28 2012-05-15 Kaneka Corp Solarzellenmodul und mit generatorfunktion ausgestattetes dach zu dessen gebrauch
US7377084B2 (en) * 2000-04-24 2008-05-27 Hunter Douglas Inc. Compressible structural panel
US6729081B2 (en) 2000-06-09 2004-05-04 United Solar Systems Corporation Self-adhesive photovoltaic module
JP2004511746A (ja) * 2000-10-09 2004-04-15 ブローチ，　ピーター　マーティン 太陽熱屋根材料
JP2002170974A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Canon Inc 空冷方式の冷却機構を備えた太陽電池モジュール
WO2003001602A2 (en) * 2001-06-21 2003-01-03 Akzo Nobel N.V. Manufacturing a solar cell foil connected in series via a temporary substrate
US6534703B2 (en) * 2001-07-10 2003-03-18 Powerlight Corporation Multi-position photovoltaic assembly
US6617507B2 (en) † 2001-11-16 2003-09-09 First Solar, Llc Photovoltaic array
US7449629B2 (en) * 2002-08-21 2008-11-11 Truseal Technologies, Inc. Solar panel including a low moisture vapor transmission rate adhesive composition
US20060201544A1 (en) * 2002-12-16 2006-09-14 Isao Inoue Filler sheet for solar cell module, and solar cell module using the same
US20050072456A1 (en) 2003-01-23 2005-04-07 Stevenson Edward J. Integrated photovoltaic roofing system
FR2850412B1 (fr) * 2003-01-28 2005-10-21 Solvay Bande d'etancheite autocollante pour revetement de toiture en pvc plastifie
JP2004288898A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Canon Inc 太陽電池モジュールの製造方法
JP2004324178A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池システム
US7102074B2 (en) * 2003-09-10 2006-09-05 Kuo-Yow Yen Photovoltaic attachment system
SG145726A1 (en) * 2003-08-13 2008-09-29 Dow Global Technologies Inc Method for joining substrates and objects
US7587864B2 (en) * 2003-11-19 2009-09-15 Elk Premium Building Products, Inc. Photovoltaic building materials and related methods of installation
JP2005194771A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Aaki Yamade Kk 太陽電池モジュール取付構造
CN100513158C (zh) * 2004-01-28 2009-07-15 肯特显示器公司 液晶显示膜
US7796103B2 (en) * 2004-01-28 2010-09-14 Kent Displays Incorporated Drapable liquid crystal transfer display films
US7427782B2 (en) * 2004-03-29 2008-09-23 Articulated Technologies, Llc Roll-to-roll fabricated light sheet and encapsulated semiconductor circuit devices
US7259030B2 (en) * 2004-03-29 2007-08-21 Articulated Technologies, Llc Roll-to-roll fabricated light sheet and encapsulated semiconductor circuit devices
JP2005332917A (ja) * 2004-05-19 2005-12-02 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換装置及びその製造方法
WO2006016412A1 (ja) * 2004-08-12 2006-02-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 太陽電池ユニットの取付装置
US7732229B2 (en) * 2004-09-18 2010-06-08 Nanosolar, Inc. Formation of solar cells with conductive barrier layers and foil substrates
KR100886444B1 (ko) * 2004-11-25 2009-03-04 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 프로필렌계 수지 조성물 및 그 용도
US7686056B2 (en) † 2005-01-13 2010-03-30 Sarnafil, Inc. Apparatus and method for applying strips of thermoplastic material to thermoplastic membranes
WO2006089044A2 (en) 2005-02-16 2006-08-24 Energy Conversion Devices, Inc. Fire resistant laminate and photovoltaic module incorporating the fire resistant laminate
DE202007008846U1 (de) † 2006-02-16 2007-10-31 Schweiger, Thomas Befestigungsvorrichtung für Gegenstände auf abgedichteten Gebäudeaußenflächen und zugehörige Montageeinheit
US7618310B2 (en) * 2006-03-06 2009-11-17 Daniels Gregory S Apparatus and methods for ventilation of solar roof panels
US8158450B1 (en) * 2006-05-05 2012-04-17 Nanosolar, Inc. Barrier films and high throughput manufacturing processes for photovoltaic devices
DE102006022455A1 (de) † 2006-05-13 2007-11-22 Henkel Kgaa Vorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils
GB0610525D0 (en) * 2006-05-26 2006-07-05 Solar Century Holdings Ltd Flexible solar collector roof system
US7814899B1 (en) * 2006-07-04 2010-10-19 Jonathan Port Solar panel mounting systems
JP5033367B2 (ja) † 2006-07-06 2012-09-26 アーキヤマデ株式会社 他物固定具
US8197928B2 (en) * 2006-12-29 2012-06-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Intrusion resistant safety glazings and solar cell modules
US7921843B1 (en) * 2007-02-06 2011-04-12 Rawlings Lyle K System and method for anchoring solar panels to a flat surface
DE202008000237U1 (de) † 2007-02-23 2008-05-15 Steinbronn, Hans, Dipl.-Kfm. Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Halteelementes auf einer Dachfläche
AT505186A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-15 Isovolta Verwendung eines kunststoffverbundes für die herstellung photovoltaischer module
US7982126B2 (en) * 2007-05-21 2011-07-19 Macfarlane Alexander T Photovoltaic module with improved heat transfer and recovery potential
DE102008045997A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Bluenergy Ag Verkapselte Solarzelle
US7810286B2 (en) * 2007-11-01 2010-10-12 Patrina Eiffert Photovoltaic membrane system
WO2009061939A2 (en) * 2007-11-06 2009-05-14 Ming-Liang Shiao Photovoltaic roofing elements including tie layer systems, and roofs using them, and methods for making them
WO2009062106A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Ming-Liang Shiao Photovoltaic roofing elements and roofs using them
WO2009089484A2 (en) * 2008-01-10 2009-07-16 Kalkanoglu Husnu M Roofing and siding products having receptor zones and photovoltaic roofing and siding elements and systems using them
PT2541622E (pt) 2008-02-02 2016-03-01 Renolit Belgium Nv Módulos fotovoltaicos
WO2010053936A1 (en) 2008-11-06 2010-05-14 Dow Globaltechnologies Inc. Co-extruded, multilayered polyolefin-based backsheet for electronic device modules
EP2404321A4 (en) * 2009-03-06 2014-07-23 Du Pont LIGHTWEIGHT SOLAR CELL MODULES
US7971398B2 (en) * 2009-03-20 2011-07-05 Richard Tweedie Photovoltaic solar panel mounting system
US20110017278A1 (en) * 2009-06-25 2011-01-27 Kalkanoglu Husnu M Roofing products, photovoltaic roofing elements and systems using them
TWI559472B (zh) * 2010-07-02 2016-11-21 ３Ｍ新設資產公司 具封裝材料與光伏打電池之阻隔組合

Also Published As

Publication number Publication date
EP2541622A3 (en) 2013-07-17
EP2245674B1 (en) 2013-09-11
CN101971359A (zh) 2011-02-09
CN105810767B (zh) 2018-05-22
EP2541622B1 (en) 2015-11-18
AU2009210216A1 (en) 2009-08-06
PT2541622E (pt) 2016-03-01
CN105810767A (zh) 2016-07-27
CN101971359B (zh) 2012-04-04
US8590224B2 (en) 2013-11-26
EP2245674B2 (en) 2016-08-17
ES2439190T5 (es) 2016-12-07
CN102623532B (zh) 2016-04-06
CN102623532A (zh) 2012-08-01
WO2009095273A1 (en) 2009-08-06
EP2245674A1 (en) 2010-11-03
ES2439190T3 (es) 2014-01-21
US20140060645A1 (en) 2014-03-06
US20110041429A1 (en) 2011-02-24
US9171981B2 (en) 2015-10-27
PL2541622T3 (pl) 2016-05-31
CA2712664A1 (en) 2009-08-06
JP2011512650A (ja) 2011-04-21
EP2541622A2 (en) 2013-01-02
US20130032191A1 (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2560005T3 (es) Módulos fotovoltaicos
EP2086019A1 (en) Profiles for fixing rigid plates
US20090255573A1 (en) Photovoltaic heat-weldable thermoplastic roofing membrane
US20090014051A1 (en) System and Method Utilizing Re-Deployable Insulated Self-Ballasted Photovoltaic Assemblies
EP2168169A1 (en) Photovoltaic panel
US20110073163A1 (en) Photovoltaic lamination and roof mounting systems
JP3787394B2 (ja) 太陽電池パネルおよび太陽電池パネル付き屋根構造体
JP5722596B2 (ja) 太陽電池一体型屋根材
CA2711457C (en) A photovoltaic panel
US20190393371A1 (en) Hot-melt laminated solar cladding strip
JP3509328B2 (ja) 発電機能を有する建築用外装パネル
JP4477765B2 (ja) 太陽光発電ユニットアレイとその製法及び太陽光発電装置並びに屋根装置
JP2004022761A (ja) 太陽電池モジュール
US20160043257A1 (en) Hermetic Module
CN102569455A (zh) 具有高分子聚合物玻璃纤维复合布的太阳能电池组件
JP2000199313A (ja) 太陽電池モジュ―ルを用いた外囲体構造、当該外囲体構造の施工方法、当該外囲体構造を用いた発電装置