ITFI20110113A1 - Sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture di edifici. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture di edifici.

E’ noto che per realizzare la copertura dei tetti degli edifici sono diffusamente utilizzati pannelli isolanti con buone caratteristiche di tenuta alle infiltrazioni, isolamento termico e resistenza meccanica. I pannelli isolanti vengono anche utilizzati per ripristinarne l’isolamento termico dei tetti bonificati dall’eternit. La copertura del tetto viene realizzata accoppiando una serie di pannelli isolanti l'uno vicino all'altro. La struttura di tali pannelli isolanti à ̈ generalmente costituita da uno strato di materiale isolante, compreso tra due fogli di metallo di cui quello superiore si presenta profilato a greca. In base alla forma del tetto da coprire, la copertura essere piana oppure curva.

L'attuale interesse per le fonti energetiche rinnovabili ha assunto crescente importanza soprattutto in riferimento ai dispositivi fotovoltaici. Come à ̈ noto, il funzionamento dei dispositivi fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati di convertire l'energia della radiazione solare in energia elettrica, senza parti meccaniche in movimento. Il componente base di un impianto fotovoltaico à ̈ la cella fotovoltaica. Un numero di celle assemblate e collegate tra loro in un'unica struttura formano un pannello fotovoltaico. I pannelli più comuni sono composti da trentasei celle collegate in serie, assemblate fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico (generalmente Tedlar), racchiuso in un telaio metallico, solitamente in alluminio anodizzato. La struttura così composta à ̈ resistente ed in grado di garantire molti anni di funzionamento del pannello fotovoltaico. I componenti elettrici del pannello fotovoltaico sono generalmente alloggiati nella sua parte inferiore all’interno di una idonea scatola di contenimento. I pannelli possono essere collegati tra di loro in serie o in parallelo.

I pannelli vengono disposti sul tetto dell’edificio ancorandoli in posizioni prestabilite, per mezzo di un’idonea struttura di supporto che in genere à ̈ costituita da profilati orientati perpendicolarmente tra loro in modo da formare una griglia su cui vengono inseriti i pannelli fotovoltaici. La detta struttura può essere piana oppure curva, in relazione alla forma del tetto su cui viene installata. Nel caso in cui il tetto dell’edificio sia formato da pannelli isolanti, la struttura viene ancorata sulla grecatura superiore degli stessi pannelli per mezzo di viti di ancoraggio. In genere i fori di inserimento delle viti nei pannelli vengono praticati sulle superfici alla base delle grecature, su cui scorre l’acqua piovana, che si può così infiltrare nella copertura attraverso gli stessi fori.

Lo scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di proporre un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture di edifici che eviti infiltrazioni di acqua piovana attraverso i punti di ancoraggio tra la struttura e la copertura.

A questo risultato si à ̈ pervenuti, in conformità del presente trovato, adottando l'idea di realizzare un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche del presente trovato sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie al presente trovato, à ̈ possibile collegare la struttura di sostegno per pannelli fotovoltaici sulla copertura dell’edificio evitando infiltrazioni d’acqua piovana attraverso i punti di collegamento.

Inoltre, un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture di edifici in conformità della presente invenzione à ̈ affidabile, economico e di facile utilizzo.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche del presente trovato saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

− la fig.1 rappresenta una vista prospettica laterale di un gruppo di pannelli o moduli fotovoltaici, installati su una copertura di un edificio secondo un sistema di fissaggio in conformità con la presente invenzione;

<−>La fig.2 rappresenta un elemento di base della struttura di Fig.1;

<−>la fig.3 rappresenta il montaggio nella struttura di Fig.1 dell’elemento di base di Fig.2;

<−>La fig.4 rappresenta un elemento di appoggio per una canalina di passaggio dei collegamenti elettrici tra i di pannelli fotovoltaici di Fig.1;

<−>la fig.5 rappresenta il montaggio nella struttura di Fig.1 dell’elemento di appoggio di Fig.4;

<−>la fig.6 rappresenta la parte di struttura di Fig.1 solidalmente collegata alla copertura dell’edificio;

<−>la fig.7 rappresenta il posizionamento dei pannelli fotovoltaici sulla struttura di Fig.6;

<−>la fig.8 rappresenta uno schema del posizionamento degli elementi base (1) sulla copertura (5).

Ridotta ai suoi elementi essenziali e con riferimento alle figure degli annessi disegni, un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici (8) su coperture (5) di edifici comprende una pluralità di elementi di base (1), fissati sulla copertura (5), a cui vengono collegate una pluralità di guide profilate (2) per formare una struttura (4) mostrata in Fig.6 solidale alla stessa copertura (5). Attraverso dei morsetti (3) i pannelli fotovoltaici (8) vengono fissati alla detta struttura fissa (4). In particolare, l’esempio descritto nel seguito à ̈ riferito a coperture (5) di edifici realizzate con pannelli isolanti aventi un profilo superiore - su cui ancorare i pannelli - a forma di greca. Le dimensioni del profilo della greca ed anche il passo tra le sue creste (51), dipendono dal tipo di pannello usato per realizzare la copertura (5). Ciascun elemento di base (1) comprende due profili (10, 11) di lamiera metallica saldati l’uno sull’altro a 90°, di cui uno inferiore (10) di forma idonea per essere sovrapposto ad una cresta (51) della copertura (5) e l’altro superiore (11) utile per sostenere i pannelli fotovoltaici (8) come ulteriormente descritto nel seguito. In particolare, il profilo inferiore (10) à ̈ simmetrico rispetto al proprio piano longitudinale verticale e presenta la forma di una “U†rivolta verso il basso con i bracci (102) aperti verso l’esterno di lunghezza predefinita e con angolo di apertura corrispondente al profilo della cresta (51) della copertura (5). Inoltre, il profilo inferiore (10) presenta almeno una coppia di fori (101) su ciascuna faccia laterale (102), utilizzati per fissare lo stesso profilo inferiore (10) sulla detta cresta (51), secondo la modalità descritta in seguito. I fori (101) sono ad una prestabilita distanza dal bordo inferiore delle dette facce laterali (102).

Il profilo superiore (11) ha sezione trasversale a forma di “Ω†. In pratica, la sezione trasversale del profilo superiore (11) presenta una tratta superiore (110) orizzontale e due fianchi (111) verticali tra loro paralleli ed aventi una uguale altezza di valore prestabilito. Ciascun fianco (111) à ̈ ottenuto piegando la lamiera a novanta gradi verso il basso rispetto alla tratta superiore (110). La tratta superiore (110) ed i due fianchi (111) delimitano un vano (112) a prevalente sviluppo longitudinale ed aperto verso il basso. Inoltre, ciascuno dei detti fianchi (111) presenta un’ala orizzontale inferiore (113). Le due ali orizzontali (113) costituiscono le due ali della “Ω†. Il profilo superiore (11) à ̈ saldato su quello inferiore (10) attraverso le superfici inferiori delle sue ali (113) formando così l’elemento di base (1). Il profilo inferiore (10), può essere realizzato con minore spessore rispetto a quello superiore (11) in modo da risultare più flessibile e quindi adattarsi meglio alla forma della cresta (51) su cui viene applicato l’elemento di base (1). A titolo di esempio, i profili inferiore (10) e superiore (11) possono essere realizzati in acciaio inossidabile rispettivamente con spessore di 1,5 mm ed 1 mm.

Come mostrato nella fig.3, gli elementi di base (1) vengono applicati sulle creste (51) della copertura (5) in posizioni prestabilite, sovrapponendo i rispettivi profili inferiori (10) sulle stesse creste (51). Successivamente, vengono praticati dei fori nella stessa copertura (5), in corrispondenza dei fori (101) presenti sui fianchi del profili inferiori (10). Ciascun foro viene praticato perpendicolarmente al fianco della cresta (51). La profondità dei fori à ̈ sufficiente per l’utilizzo di rivetti (non visibili nei disegni allegati) di tipo ermetico in acciaio inox. Per mezzo dei rivetti, gli elementi di base (1) vengono fissati sulla copertura (5) in modo da risultare con i profili superiori (11) allineati trasversalmente rispetto alle creste (51) e formando così delle file. Gli elementi base (1) che appartengono alla stessa fila presentano una prestabilita distanza l’uno dall’altro che, per ovvi motivi à ̈ di valore multiplo oppure uguale al passo delle creste (51). Gli elementi di base (1) della stessa fila vengono successivamente collegati attraverso la guida profilata (2). Quest’ultima presenta sezione trasversale ad “Ω†della stessa forma del profilo superiore (11) della base (1) ma di dimensioni tali da poter essere sovrapposta ai profili superiori (11) degli elementi di base (1) che collega, racchiudendone completamente i corpi centrali (112), ovvero sovrapponendosi ai rispettivi fianchi (111) e facce (110). La lunghezza della guida profilata (2) ha un valore multiplo della larghezza dei pannelli fotovoltaici (8) da installare. Dopo essere stata posizionata, la guida profilata (2) viene avvitata, con tasselli ad espansione, sulle facce (110) degli elementi di base (1), rimanendo così stabilmente fissata alla copertura attraverso quest’ultimi. Più guide profilate (2) di una stessa fila saranno poi unite tra loro mediante piastre di giunzione (non visibili nei disegni allegati). Ciascuna guida profilata (2) inoltre viene elettricamente collegata a terra.

Più guide profilate (2) vengono fissate alla copertura (5) attraverso i rispettivi elementi base (1) come precedentemente descritto, in modo da risultare distanziate l’una rispetto a quella adiacente di un passo di valore pari all’altezza di un pannello fotovoltaico (8), realizzando così la struttura (4) mostrata in fig.6. Successivamente, i pannelli (8) vengono disposti uno affiancato all’altro inserendoli tra i fianchi verticali (21) affacciati di ciascuna coppia di guide profilate (2) adiacenti, ottenendo così delle serie di pannelli (8) orientate trasversalemente sulla copertura (5), come mostrato in fig.6. Tra ogni coppia di serie di pannelli o moduli (8) adiacenti risulta quindi una luce almeno pari alla larghezza del corpo centrale della guida profilata (2). In tal modo, ciascun pannello o modulo (8) risulta appoggiato con i suoi bordi anteriore e posteriore sulle corrispondenti facce superiori delle ali (200) delle guide profilate (2) come mostrato nel montaggio di fig.3. I pannelli o moduli fotovoltaici (8) vengono fissati sulle guide profilate (2) per mezzo di morsetti (3). Ciascun morsetto (3) ha sezione trasversale a forma di “Ω†analoga a quella del profilo superiore (11) dell’elemento di base (1), con le due ali laterali inclinate verso il corpo centrale di uno stesso angolo di valore prestabilito e con il corpo centrale rivolto verso il basso in assetto d’uso.

La larghezza del corpo centrale del morsetto (3) à ̈ tale da consentire l’inserimento di quest’ultimo nella luce disponibile tra due serie di pannelli adiacenti (8), in modo da risultare con le superfici superiori delle ali laterali appoggiate sul bordo superiore degli stessi pannelli (8), come mostrato in fig.3. Inoltre, il morsetto (3) ha una lunghezza prestabilita e sufficiente per comprendere tutti i pannelli (8) su cui appoggia. In pratica, ciascun morsetto (3) à ̈ una barra profilata di lunghezza tale da interessare una pluralità di pannelli o moduli fotovoltaici (8) e che si estende parallelamente alle guide profilate (2).

Serrando per mezzo di viti autofilettanti ciascun morsetto (3) alla rispettiva guida profilata (2), i pannelli vengono assicurati alla struttura fissa (4) e quindi alla copertura (5). In tal modo, ciascun pannello (8) risulta premuto superiormente da un’ala del morsetto (3) contro la porzione di guida profilata (2) su cui risulta appoggiato. In pratica, ciascun morsetto (3) fissa così due serie di pannelli (8) adiacenti, alla corrispondente guida profilata (2). Durante il serraggio del morsetto (3) sulla corrispondente guida profilata (2), le ali dello stesso morsetto (3) si flettono, esercitando così una forza di trattenimento sui pannelli (8). Tra l’ala del morsetto (3) ed il pannello (8) vengono interposte delle guarnizioni per salvaguardare il pannello (8) durante il suo fissaggio. L’insieme dei pannelli (8) installati, delimita una porzione rettangolare di superficie della copertura (5).

Per il passaggio dei cavi elettrici di collegamento tra i pannelli fotovoltaici (8) viene adoperata una canalina (13) di tipo tradizionale. In pratica la canalina (13) viene collocata orizzontalmente lungo il bordo rettangolare superiore (93) della superficie coperta da pannelli (8), come visibile in fig.5 e come descritto di seguito.

Lungo il bordo superiore della superficie pannellata, cioà ̈ della superficie formata dall’insieme dei pannelli o moduli fotovoltaici (8), viene applicato un profilo (9) fatto in lamiera, visibile nel montaggio di fig.5, con sezione trasversale poligonale, composta dalle seguenti tratte descritte a partire dall’estremità sinistra dello stesso profilo (9). Una tratta (92) piana inclinata a sinistra verso il basso di un angolo prestabilito e destinata ad appoggiare sui pannelli (8) in posizione di montaggio, à ̈ collegata alla sua estremità destra ad una tratta verticale di lunghezza prestabilita. Quest’ultima à ̈ collegato a destra ad un profilo a forma di “L†di dimensioni prestabilite che a sua volta, termina alla sua estremità destra con un ultima tratta verticale (91) rivolta verso la canalina (13) in configurazione di montaggio. Il profilo (9) così realizzato à ̈ tale da presentare la faccia inferiore della tratta (92) appoggiata sui pannelli (8), quando il suo tratto con profilo ad “L†appoggia inferiormente sulla guida profilata (2).

Il profilo (9) viene posizionato con la tratta (92) appoggiata inferiormente sul bordo superiore dei pannelli (8) e serrato sulla corrispondente guida profilata (2) per mezzo di viti autofilettanti, trattenendo quindi superiormente la fila di pannelli (8) che formano lo stesso bordo superiore. Tra la tratta (92) ed i pannelli (8) viene interposta una guarnizione per evitare il danneggiamento degli stessi pannelli (8) durante il loro fissaggio. Degli elementi di appoggio (15) di seguito descritti, vengono utilizzati con il profilo (9) per il montaggio della canalina (13) come di seguito descritto.

L’elemento di appoggio (15) comprende due profili (10, 14) fatti in lamiera e saldati a 90° l’uno sull’altro, di cui uno inferiore (10) delle stesse forma e dimensioni di quello facente parte dell’elemento elemento di base (1) e quindi idoneo per essere sovrapposto e collegato ad una cresta (51) della copertura (5) come precedentemente descritto e l’altro superiore (14), conformato a “Z†.

La sezione trasversale del profilo superiore (14) presenta una tratta centrale (142) verticale superiormente ed inferiormente collegata a due tratte (141, 143) orizzontali tra loro parallele ed aventi una uguale lunghezza di valore prestabilito, orientate in modo da formare una “S†. In pratica, le tratte superiore (141) ed inferiore (143) sono ottenute piegando rispettivamente la lamiera verso destra e verso sinistra di novanta gradi rispetto alla tratta centrale (142). Il profilo superiore (14) à ̈ inferiormente saldato su quello inferiore (11) formando così l’elemento di appoggio (15). Una serie di elementi di appoggio (15) viene posizionata trasversalmente allineata sulla creste (51) della copertura (5), e fissata sulle stesse creste (51) attraverso i rispettivi profili inferiori (10) con la stessa modalità descritta in precedenza per gli elementi di base (1). Gli elementi di appoggio (15) sono tutti orientati in modo da rivolgere il rispettivo tratto (143) verso la canalina (13) od i pannelli (8). La distanza tra gli elementi di appoggio (15) e la guida profilata (2) corrispondente al bordo superiore (93) à ̈ tale da poter inserire la canalina (13) tra il la stessa guida profilata (2) ed il tratto (142) del profilo superiore (14). Su più profili (14) di una stessa fila si posiziona un prfilato a “Z†di lunghezza prestabilita che ha funzione di scossalina.

Per la eventuale delimitazione laterale del complesso dei pannelli o moduli (8) si possono utilizzare più elementi di delimitazione analoghi agli elementi (15) descritti in precedenza ma con il profilo superiore (14) parallelo, anziché perpendicolare, al profilo inferiore.

Nell’esempio fin qui descritto, gli elementi (15) con i profilati a “Z†su di essi investiti delimitano il lato superiore ed il lato inferiore della superficie formata dai pannelli o moduli fotovoltaici (8).

Nel sistema per il fissaggio per pannelli fotovoltaici (8) descritto, a differenza di quelli attualmente conosciuti, i fori praticati nella copertura (5) risultano laterali ai fianchi delle creste (51) e non sulla superficie alla base delle stesse creste (51), dove scorre l’acqua piovana. Pertanto, tale tipo di fissaggio evita che l’acqua piovana si infiltri nella copertura (5) attraverso i detti fori, risultando pertanto più efficiente e vantaggioso.

Ulteriori vantaggi derivano dalle ridotte dimensioni, e quindi dal ridotto peso, degli elementi base (1) che, pertanto, sono più facilmente collocabili sulla copertura dell’edificio rispetto ai sistemi tradizionali e, nel complesso, contribuiscono a ridurre il costo ed il tempo di realizzazione della struttura. In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente per ciò che attiene ai singoli elementi descritti e illustrati, senza per questo uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture di edifici, comprendente una struttura formata da più elementi che nel complesso definiscono una intelaiatura sovrapponibile ad una copertura o parte di copertura (5) di un edificio e sulla quale intelaiatura vengono fissati i pannelli o moduli fotovoltaici (8), caratterizzato dal fatto che la detta struttura comprende: - una pluralità di elementi base (1) ognuno dei quali à ̈ costituito da due profili (10, 11) disposti l’uno sull’altro a 90°, di cui uno inferiore (10) sovrapponibile ad una corrispondente porzione di cresta (51) della copertura (5) e l’altro superiore (11) a forma di “Ω†, collocabili a distanza prestabilita l’uno dall’altro sulle creste (51) della copertura (5) con gli elementi superiori (11) orientati trasversalmente rispetto alle stesse creste (51) così da formare una matrice di elementi base (1) sulla copertura (5); - una pluralità di guide profilate (2) a forma di “Ω†ognuna delle quali à ̈ sovrapponibile ad una pluralità dei detti profili superiori (11) allineati tra loro, in maniera che ogni guida (2) si calzi su una pluralità dei detti profili superiori (11), ed in cui le dette guide (2) presentanlo ali (200) su ognuna delle quali può essere appoggiato un bordo di un pannello o modulo fotovoltaico (8); - e più morsetti (3) per ammorsare i detti bordi dei pannelli o moduli fotovoltaici (8) sulle ali (200) delle dette guide (2).
2. 2) Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i profili inferiori (10) dei detti elementi base (1) presentano fori laterali per il loro fissaggio alle creste (51) della copertura (5) mediante rivetti.
3. 3) Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti profili (10, 11) degli elementi base (1) sono di metallo e saldati tra loro.
4. 4) Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti morsetti (3) hanno sezione trasversale a forma di “Ω†, con due ali laterali inclinate verso il corpo centrale della “Ω†di uno stesso angolo di valore prestabilito, il detto corpo centrale essendo rivolto verso il basso in assetto di montaggio.
5. 5) Sistema secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che in assetto di montaggio il corpo centrale di ciascun morsetto (3) Ã ̈ compreso tra i bordi di due pannelli o moduli fotovoltaici (8).
6. 6) Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che in un numero prestabilito dei detti elementi base (1) il detto profilo superiore ha sezione trasversale a “Z†anziché ad “Ω†.