ITBS20130091A1 - Modulo fotovoltaico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un modulo fotovoltaico per la realizzazione di pannelli fotovoltaici.

Uno dei limiti degli attuali moduli fotovoltaici risiede nel fatto che, essendo completamente disposti alle intemperie, quando durante la stagione invernale vengono ricoperti di neve o ghiaccio il loro rendimento si abbassa drasticamente, o risulta addirittura nullo, anche in presenza di sole. Per limitare un tale inconveniente, attualmente si provvede a rimuovere manualmente la neve o il ghiaccio che si sono depositati sui pannelli.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un modulo fotovoltaico che permetta di ridurre al minimo i tempi di scarsa o mancata produzione elettrica dei pannelli dovuti al deposito di neve e ghiaccio, senza la necessità di dover intervenire manualmente.

Detto scopo à ̈ conseguito con un modulo fotovoltaico secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione.

Le caratteristiche e i vantaggi del modulo fotovoltaico secondo l’invenzione risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui:

- La figura 1 Ã ̈ una rappresentazione schematica della disposizione degli elementi che compongono il modulo fotovoltaico;

- Le figure 2 e 2a sono due viste, in sezione e in pianta, della pellicola resistiva;

- La figura 3 Ã ̈ una vista in pianta di due pellicole resistive collegate tra loro in parallelo; e

- La figura 4 Ã ̈ un esempio di un modulo fotovoltaico in una variante di realizzazione.

In una forma generale di realizzazione, il modulo fotovoltaico secondo l’invenzione, indicato complessivamente con 1 nelle figure 1 e 4, comprende una lastra anteriore di supporto 10, un primo strato di materiale sigillante 12, una matrice di celle fotovoltaiche 14, un secondo strato di materiale sigillante 16, almeno una pellicola resistiva 18 incorporante almeno una resistenza elettrica 20, un terzo strato di materiale isolante 22, ed una lastra posteriore di protezione 24. Tali elementi del modulo sono accoppiati tra loro a sandwich, in modo da formare cioà ̈ un laminato stratificato.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, detta pellicola resistiva 18 comprende una lamina resistiva 20 accoppiata tra due strati isolanti esterni 21.

Ad esempio, detta lamina resistiva 20 Ã ̈ in acciaio e, di preferenza, detti strati isolanti esterni 21 sono in poliestere.

A titolo esemplificativo, la lamina resistiva 20 ha uno spessore di circa 0.05 mm e gli strati isolanti esterni 21 in poliestere hanno uno spessore di circa 0.1 mm. In una forma di realizzazione, la lamina resistiva 20 à ̈ provvista di piazzole prestagnate 20’ per il collegamento elettrico. Sotto dette piazzole 20’ può essere vantaggiosamente prevista una pellicola di rinforzo in Kapton, ad esempio di spessore 0,05 mm.

Il modulo 1 Ã ̈ provvisto, ad esempio sul lato posteriore, di una scatola di connessione (non rappresentata) adatta a permettere il collegamento elettrico della o delle resistenze elettriche 20.

In caso di più pellicole resistive 18 o di più resistenze 20, queste sono collegate in parallelo tra loro, come ad esempio illustrato nella figura 3.

Preferibilmente, al fine di ottenere un rapido ed uniforme riscaldamento di tutta l’area del modulo fotovoltaico, la pellicola resistiva 18, da sola o affiancata ad altre pellicole resistive, si estende sostanzialmente su tutta la superficie del modulo, come illustrato ad esempio nella figura 3.

In alcuni casi, si à ̈ constatato che l’effetto di scioglimento della neve, brina o ghiaccio può essere ottenuto anche con una pellicola resistiva 18 che si estende solo in una porzione della superficie del modulo, come illustrato ad esempio nella figura 4.

In una forma preferita di realizzazione, la scatola di connessione delle resistenze elettriche à ̈ separata dalla scatola di connessione che collega il circuito elettrico di produzione della corrente da parte delle celle fotovoltaiche. Si deve osservare infatti che i due circuiti operano a tensioni completamente diverse. In particolare, ad esempio, le resistenze elettriche saranno sottoposte alla tensione di rete di 220 V.

In una forma di realizzazione, ogni pellicola resistiva 18 eroga una potenza di circa 200 Watt.

Venendo ora agli altri elementi del modulo 1, in una forma di realizzazione, la lastra anteriore di supporto 10 Ã ̈ una lastra di vetro, ad esempio vetro temperato, ad esempio di spessore compreso tra 3 e 5 mm.

In una forma di realizzazione, gli strati di materiale sigillante 12, 16, 22 sono realizzati in acetato di vinile (EVA).

In una forma di realizzazione, la lastra posteriore di protezione 24 à ̈ una lastra di vetro trasparente oppure à ̈ realizzata in un materiale polimerico.

Per la realizzazione del modulo, i vari strati sopra descritti sono posizionati uno sull’altro. Ad esempio, la pellicola resistiva 18 viene inserita all’interno del modulo successivamente alla fase di saldatura delle testate.

Il modulo entra poi in una linea di laminazione, in cui gli strati in materiale sigillante, ad esempio in EVA, fondono e reticolano ad una temperatura tra 145°C e 165°C. in pratica, nella linea di laminazione il modulo à ̈ sottoposto ad un procedimento di fusione e pressatura che trasforma l'EVA in un collante inerte.

Ad esempio, la fusione del materiale sigillante avviene in un tempo compreso tra i 15 e i 20 minuti.

Il modulo viene poi incorniciato con l’applicazione di cornici, ad esempio in alluminio, e vengono fissate al modulo le scatole di connessione, una per il circuito delle celle fotovoltaiche ed una per il circuito della resistenza. Le cornici di allumino sono adatte a permettere il fissaggio del pannello alle strutture di sostegno atte a sostenerlo e orientarlo opportunamente verso il sole.

Grazie alla presenza della pellicola resistiva à ̈ quindi possibile generare il calore necessario a far sciogliere la neve o il ghiaccio che si sono depositati sui pannelli fotovoltaici. Si à ̈ calcolato che il consumo elettrico delle resistenze à ̈ comunque inferiore rispetto alla perdita di energia elettrica dovuta al mancato funzionamento del pannello per la presenza di uno strato di neve o ghiaccio.

Da notare che la pellicola resistiva, posta tra due strati di materiale sigillante, non influisce negativamente sulle caratteristiche e sulle prestazioni del modulo fotovoltaico, né richiede modifiche al processo produttivo del modulo.

Alle forme di realizzazione del modulo fotovoltaico secondo l’invenzione un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Modulo fotovoltaico comprendente, accoppiati a sandwich, una lastra anteriore di supporto (10), un primo strato di materiale sigillante (12), una matrice di celle fotovoltaiche (14), un secondo strato di materiale sigillante (16), almeno una pellicola resistiva (18) incorporante almeno una resistenza elettrica (20), un terzo strato di materiale isolante (22), ed una lastra posteriore di protezione (24).
2. 2. Modulo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta pellicola resistiva (18) comprende una lamina resistiva (20) accoppiata tra due strati isolanti esterni (21).
3. 3. Modulo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta lamina resistiva (20) Ã ̈ in acciaio e in cui detti strati isolanti esterni (21) sono in poliestere.
4. 4. Modulo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detta lamina resistiva (20) ha uno spessore di circa 0.05 mm e in cui detti strati isolanti esterni (21) hanno uno spessore di circa 0.1 mm.
5. 5. Modulo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una scatola di connessione adatta a permettere il collegamento elettrico dell’almeno una resistenza.
6. 6. Modulo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui più resistenze elettriche sono collegate in parallelo tra loro.
7. 7. Modulo secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la lastra anteriore di supporto (10) Ã ̈ una lastra di vetro.
8. 8. Modulo secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui gli strati di materiale sigillante sono realizzati in acetato di vinile (EVA).
9. 9. Modulo secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la lastra posteriore di protezione (24) Ã ̈ in materiale polimerico.