ITCT20120004A1 - Modulo fotovoltaico innovativo non convenzionale a doppio vetro sfalsato,sviluppato per una totale integrazione architettonica dei sistemi fotovoltaici su coperture di edifici e/o opifici industriali - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO:

Modulo fotovoltaico non convenzionale a doppio vetro sfalsato predisposto per l’integrazione architettonica su coperture di edifici a falda e/o opifici industriali a sostituzione dei cupolini in conglomerato cementizio e/o eternit, per sistemi di produzione di energia da fonte solare fotovoltaica.

Attuale stato dell’arte

Oggi il mercato propone sistemi fotovoltaici progettati per l' integrazione architettonica su coperture, pareti e spioventi di edifici commerciali, industriali e residenziali che utilizzano principalmente moduli fotovoltaici di manifattura standard, con o senza cornice, aventi come caratteristica essenziale la trasparenza (con back sheet trasparente o realizzati in doppio vetro) e componenti speciali, profili metallici, parti meccaniche e guarnizioni opportunamente sviluppate in grado di assiemare tali moduli fotovoltaici e rendere il sistema fv. totalmente impermeabile e strutturalmente in grado di sostituire le coperture esistenti degli edifici. 1 sistemi fotovoltaici architettonicamente integrati necessitano dell’utilizzo di componenti speciali, che rendono elevato il costo di realizzazione dell’impianto fotovoltaico e generano ulteriori costi aggiuntivi relativi alla manutenzione nel tempo e gestione del sistema fv. nel suo complesso. Nessuna tipologia di moduli fotovoltaici disponibili sul mercato possono essere installati a sostituzione di coperture e facciate continue senza fare a meno dei componenti speciali. L’invenzione basa la sua caratteristica di innovazione di prodotto nella realizzazione di moduli fotovoltaici, con caratteristiche di modularità, grazie ad un sistema di autoincastro che elimina la necessità di utilizzare componenti speciali appositamente realizzati per l’integrazione architettonica del sistema fotovoltaico, permettendo l’utilizzo di sistemi di staffaggio ed accessori standard facilmente reperibili sul mercato a costi contenuti.

In sisntesi le caratteristiche dell’ invenzione:

a) Il modulo fotovoltaico a doppio vetro sfalsato (vedi Tav.A particolare A/1, A/2) à ̈ realizzato in fase di produzione laminando il sandwitch con il vetro posteriore ed anteriore disalinneati “sfalsati†sui quattro lati. Tale posizione dei due vetri realizza su tutto il perimetro del modulo fotovoltaico un’incastro naturale nei quattro lati, permettendo di assiemare ad “incastro†un numero indeterminato di uguali moduli fv. In particolare nel lato corto della parte superiore del modulo in corrispondenza dell’uscita dei ribbon connessi alla Junction box, l’incastro à ̈ formato da un disallineamento in avanti “sbordo†di circa 20/25 mm, realizzato posizionando il vetro frontale piu’ avanzato rispetto al vetro posteriore del modulo fv. Lo stesso disallineamento “sbordo†viene determinato nel lato lungo “destro†del modulo fv. posizionando il vetro frontale in modo che fuoriesca per la uguale distanza, 20/25 mm, rispetto al bordo del vetro posteriore del modulo fv.

I due vetri così laminati produrranno un modulo fotovoltaico con le seguenti caratteristiche :

- Disallineamento del lato corto superiore e lato lungo destro “sbordo†del vetro frontale rispetto al vetro posteriore.(vedi Tav.A particolare A/1)

- Corrispettivo disallineamento del lato corto inferiore e lato lungo sinistro “sbordo†del vetro posteriore rispetto al vetro frontale.(vedi Tav.A particolare A/1)

II modulo fotovoltaico oggetto dell’invenzione avrà dunque un incastro a scalino su tutti e quattro i lati, permettendo di legare assieme un numero indefinito di moduli fotovoltaici così realizzati.

Altra caratteristica dell’invenzione à ̈ determinata dal sistema di uscita dei ribbon dal sandwitch doppio vetro sfalsato, che permette di poter essere connesso ad una Junction Box standard, evitando costi aggiuntivi per eventuali fori da realizzare su vetro posteriore o per l’utilizzo di Junction box speciali.

I quattro ribbon fuoriescono dal lato corto superione del sandwitch protetti da una guaina termorestingente in polimero resistente agli agenti atmosferici installata prima del processo di laminazione del modulo fotovoltaico, questi vengono ruotati verso l’esterno del vetro posteriore dove si inseriscono nella JB standard, (vedi Tav. A particolare A/3)

La piegatura dei ribbon viene protetta ed isolata da uno strato di silicone.

b) Il modulo fotovoltaico oggetto dell’invenzione avrà dunque, grazie ad un sistema di incastro a scalino su tutti e quattro i lati (vedi Tav. B particolare B/1), la possibilità di essere installato a sostituzione di differenti tipologie di coperture, in particolare abbiamo esaminato l’installazione dell’invenzione su copertura a falda e/o pensiline : Questa tipologia di installazione (vedi Tav.B particolare B/2), permette di posizionare realizzando una sottostruttura in materiale ferroso o legno, in modo semplice ed economico i moduli fotovoltaici oggetto dell’invenzione a sostituzione della esistente copertura a falda di un edificio. Negli incastri tra i moduli fotovoltaici viene posto un materiale siliconico al fine di fermare meccanicamente la struttura ed assorbire i movimenti dei moduli fv. dovuti ad effetti termici.

L’ancoraggio dei moduli alla sottostruttura può essere realizzato in differenti modi : graffette metalliche e resine. II sistema così realizzato permette di rendere semplice e integrabile architettonicamente un sistema fotovoltaico installato a sostituzione di coperture a falda di edifici e garantisce il passaggio di luce, Timpermeabilità l’isolamento termico del sistema senza l’utilizzo di componenti meccanici speciali ed accessori appositamente realizzati.

c) Il modulo fotovoltaico oggetto dell’invenzione avrà dunque, grazie ad un sistema di incastro a scalino su tutti e quattro i lati, la possibilità di essere installato a sostituzione di differenti tipologie di coperture, in particolare abbiamo esaminato Tinstallazione dell’invenzione a sostituzione di cupolini in eternit e/o conglomerato cementizio comunemente presenti sulla coperture dei capannoni industriali.

Questa tipologia d’installazione (vedi Tav.C particolare C/1), permette di posizionare in un’unica fila in modo semplice ed economico i moduli fotovoltaici oggetto dell’ invenzione a sostituzione dei cupolini di un edificio industriale. Negli incastri tra i moduli fotovoltaici adiacenti sul lato lungo, viene posto un materiale siliconico al fine di fermare meccanicamente la struttura ed assorbire i movimenti dei moduli fv. dovuti ad effetti termici.

L’ancoraggio sui lati corti dei moduli fv. viene realizzato con un profilo di lamierino in acciaio zincato a caldo provvisto di agganci a C di differenti misure per essere inserito da un lato nel profilo della trave a Y del capannone industriale e dall’altro alloggiare il profilo superiore ed inferiore del modulo fotovoltaico (vedi Tav.C particolare C/2). Il sistema così realizzato permette di rendere semplice e integrabile architettonicamente un sistema fotovoltaico installato a sostituzione dei cupolini presenti nelle coperture di edifici industriali e garantisce il passaggio di luce, l’impermeabilità l’isolamento termico del sistema fv. senza l’utilizzo di componenti meccanici speciali ed accessori appositamente realizzati.

d) L’invenzione può essere realizzata nelle linee industriali di produzione di moduli fotovoltaici standard, senza costi aggiuntivi relativi ad implementazione di macchinari e processi, inoltre rappresenta una soluzione commerciale innovativa, semplice ed economica, sempre piu’ richiesta dal mercato che potrà generare un grande interesse da parte di tutti i produttori di moduli fotovoltaici. La possibilità di realizzare l’invenzione “modulo fotovoltaico a doppio vetro sfalsato†con dimensioni differenti rende possibile lo sviluppo di innumerevoli applicazioni che possono aprire un importanti opportunità.

L’abbassamento dei costi dei sistermi fotovoltàici tendente al raggiungimento della “grid parity†richiederà sempre piu’ prodotti semplici tipo “plug & play†che permettano l’integrazione nelle varie applicazioni, minimizzando il piu’ possibile i costi accessori. Il fine à ̈ garantire il ritorno dei costi sostenuti con l’energia prodotta dal sistema fv. senza il supporto di ulteriori incentivi. Pertanto l’invenzione si inquadra perfettamente nella direzione del mercato del settore e manifesta un importante potenziale di business.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI: Rivendicazione I°: Modulo fotovoltaico a doppio vetro sfalsato (Tav.A) per la formazione di un tetto fotovoltaico architettonicamente integrato, caratterizzato da un incastro su tutto il perimetro del modulo largo circa 20-25 mm, che permette l’unione solidale ed impermeabile di tutti i moduli necessari alla realizzazione della copertura dell’edificio (Tav.B,C). Rivendicazione II°: Moduli fotovoltaico secondo la rivendicazione 1, in cui non à ̈ utilizzata alcuna cornice di alluminio ed il sandwitch del modulo fotovoltaico à ̈ composto da due lastre di vetro temperato di spessore 3,2/4 mm, dimensioni massime 2012 x 1034 mm in posizione sfalsata in modo da realizzare un incastro perimetrale profondo 20-25 mm. L’unione solidale e l’impermeabilizzazione dei moduli fotovoltaici assiemati à ̈ garantita da un componente siliconico interposto su tutto il perimetro di incastro. La copertura così realizzata può essere posizionata ed ancorata ad una qualsiasi sotto struttura uniforme in metallo e/o legno o a sostituzione di cupolini di capannoni industriali (Tav.B,C). Nei casi richiesti lo stesso modulo può essere realizzato con vetro strutturato per l’ottenimento della certificazione REI 30/60. Secondo le specifiche di prevenzione incendi del VVF (vedi Circolare dei VVF n. 1324 del 07.02.2012).