ITFI20110163A1 - Sistema per fissare 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 curve 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 è 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 può essere piana oppure curva.

L'attuale interesse per le fonti energetiche rinnovabili ha assunto crescente importanza soprattutto in riferimento ai dispositivi fotovoltaici. Come è 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 è 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 Tediar), racchiuso in un telaio metallico, solitamente in alluminio anodizzato. La struttura così composta è 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 alTintemo 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 è costituita da profilati orientati perpendicolarmente tra loro in modo da formare una griglia su cui vengono inseriti i pannelli fotovoltaici. La detta struttura è configurata in relazione alla forma del tetto su cui viene installata. In particolare, nel caso di tetti curvi, la struttura deve presentarsi idoneamente conformata per seguirne la curvatura. 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 è quello di proporre un sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture curve di edifici che eviti infiltrazioni di acqua piovana attraverso i punti di ancoraggio tra la struttura e la copertura.

A questo risultato si è 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, è possibile collegare la struttura di sostegno per pannelli fotovoltaici sulla copertura curva 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 curve di edifici in conformità della presente invenzione è 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, fomiti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

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

la Fig.1B rappresenta un ingrandimento di Fig.1 A;

- La Fig.2 rappresenta un elemento di base della struttura di Fig.1 A;

- la Fig.3 rappresenta il montaggio nella struttura di Fig.lA dell’elemento di base di Fig.2;

La Fig.4 rappresenta un elemento di appoggio utilizzato con la struttura di Fig.lA;

- La Fig.5 rappresenta il montaggio nella struttura di Fig.lA dell’elemento di appoggio di Fig.4;

- La Fig.6 rappresenta il collegamento tra due guide profilate nella struttura di Fig.lA, per mezzo di una piastra di giunzione;

- La Fig.7 rappresenta un morsetto della struttura di Fig.1 A;

- La Fig.8 rappresenta la piastra di giunzione del collegamento di Fig.6; - La Fig.9 rappresenta la parte di struttura di Fig.lA solidalmente collegata alla copertura dell’edificio;

- La Fig.10 rappresenta il posizionamento dei pannelli fotovoltaici sulla struttura di Fig.9;

- Le Figg.lOA - 10C rappresentano degli ingrandimenti di Fig.10;

- la Fig.11 rappresenta uno schema del posizionamento degli elementi base sulla copertura.

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.9 solidale alla stessa copertura (5). Attraverso dei morsetti (30) i pannelli fotovoltaici (8) vengono fissati alla detta struttura fissa (4). In particolare, l’esempio descritto nel seguito è riferito a coperture (5) di edifici realizzate con pannelli isolanti di forma curva 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 fissati perpendicolarmente l’uno sull’altro, 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). In particolare, il profilo inferiore (10) è simmetrico rispetto al proprio piano longitudinale verticale e presenta la forma di “U” rivolta verso il basso con i bracci (102) aperti verso Γ esterno di lunghezza predefinita e con angolo di apertura corrispondente al profilo della cresta (51) della copertura (5). Il profilo inferiore (10) nonostante sia rettilineo in senso longitudinale, essendo di lunghezza ridotta rispetto al raggio di curvatura della copertura (5), risulta approssimare la forma di quest’ ultima e quindi longitudinalmente sovrapponibile alle creste (51). 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 dai bordi inferiore e laterali delle dette facce (102).

Il profilo superiore (11) ha sezione trasversale a forma di “L”. In pratica, la sezione trasversale del profilo superiore (11) presenta una tratta superiore verticale (110) inferiormente collegata ad una tratta orizzontale (111), ciascuna avente lunghezza di valore prestabilito. La tratta inferiore (111) è ottenuta piegando la lamiera di perpendicolarmente rispetto alla tratta superiore (110). La tratta superiore (110) presenta almeno tre asole (112) di dimensioni prestabilite, disposte simmetricamente rispetto al piano di simmetria trasversale del profilo superiore (11), distanziate l’una dall’altra di un passo con valore prestabilito e tra loro allineate lungo un asse longitudinale disposto ad una prestabilita distanza rispetto al bordo superiore della stessa tratta (110). Il profilo superiore (11) è inferiormente saldato su quello inferiore (10) 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.

Gli elementi di base (1) vengono applicati sulle creste (51) della copertura (5) in posizioni prestabibte, secondo lo schema di Fig.ll, sovrapponendo i rispettivi profili inferiori (10) sulle stesse creste (51). Successivamente, vengono praticati dei fori nella copertura (5), in corrispondenza dei fori (101) presenti sui fianchi (102) del profili inferiori (10). Ciascun foro viene praticato perpendicolarmente al fianco della cresta (51). La profondità dei fori è 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 quindi fissati sulla copertura (5) in modo da risultare con i profili superiori (11) allineati trasversalmente rispetto alle creste (51) ed orientati con la rispettiva tratta inferiore (111) rivolta verso la sommità della stessa copertura (5), formando così delle file trasversali. Gli elementi base (1) che appartengono alla stessa fila presentano una prestabilita distanza l’uno dall’altro che, per ovvi motivi è di valore multiplo oppure uguale al passo delle creste (51). Il valore del passo tra le file di elementi base (1) viene definito in seguito. Gli elementi di base (1) della stessa fila vengono successivamente collegati attraverso una o più guide profilate (2) allineate tra loro ed unite mediante piastre di giunzione (40) come mostrato in Fig.6. Ciascuna guida profilata (2) ha la sezione trasversale a forma di “C” ovvero composta da una tratta centrale verticale (21) con lunghezza di valore prestabilito, superiormente ed inferiormente collegata a due tratte o ali orizzontali (22, 23) tra loro parallele, aventi una uguale lunghezza di valore prestabilito ed orientate in modo da formare una “C”. In pratica, le tratte superiore (22) ed inferiore (23) sono ottenute piegando la lamiera dal medesimo lato, perpendicolarmente rispetto alla tratta centrale (21). La guida profilata (2) ha una lunghezza di valore prestabilito.

La guida profilata (2) presenta alle sue estremità ed in corrispondenza del tratto verticale (21), delle asole (210) di dimensioni prestabilite, disposte con asse verticale ad una predefinita distanza l’una dall’altra ed allineate lungo l’asse di simmetria longitudinale della stessa guida profilata (2).

La piastra di giunzione (40) è una lamiera di spessore prestabilito, di forma rettangolare e dotata di asole (401). Le asole (401) sono di dimensioni prestabilite, hanno asse orizzontale e sono a due a due simmetriche rispetto al piano di simmetria trasversale di quest’ ultima. Le asole (401) presenti da un lato del piano di simmetria della piastra di giunzione (40), sono in ugual numero e disposte in posizioni corrispondenti alle asole (210) collocate ad un’estremità della guida profilata (2), in modo tale da potersi interfacciare a quest’ ultime. In tal modo, le estremità di una coppia di guide profilate (2) possono essere collegate tra loro per mezzo di viti, attraverso una piastra di giunzione (40). Più guide profilate (2) vengono tra loro unite in numero sufficiente da raggiungere complessivamente la lunghezza necessaria per collegare tra loro tutti gli elementi di base (1) di stessa una fila.

In pratica, ciascuna fila di guide profilate (2) viene installata nella struttura (4) appoggiandone i tratti verticale (21) ed inferiore (23) delle rispettive guide profilate (2) sui corrispondenti tratti (110) e (111) degli elementi di base (1) collegati. Dopo essere state così posizionate, le guide profilate (2) vengono fissate agli elementi di base (1), per mezzo di viti autoforanti, ovvero inserendo il gambo di ciascuna vite attraverso un’asola (112) ed avvitandolo sul tratto verticale (23). In tal modo ciascuna fila di guide profilate (2) viene stabilmente fissata alla copertura (5) attraverso la corrispondente fila di elementi di base (1).

Più file di guide profilate (2) sono fissate alla copertura (5), distanziate di un passo di valore prestabilito ed inferiore all’altezza di un pannello (8), realizzando così la struttura (4) mostrata in Fig.9. Successivamente, più pannelli (8) vengono disposti sulla struttura (4) in modo da formare delle file allineate con quelle delle guide profilate (2). Ciascuna fila di pannelli (8) viene installata appoggiando uno affiancato all’altro i pannelli (8) su due file di guide profilate (2) adiacenti e fissandoli a quest’ ultime per mezzo dei morsetti (30). Ciascun morsetto (30), rappresentato in Fig.7, ha la forma di “C” ovvero composta da una tratta centrale curva (300) con la concavità rivolta verso il basso, lateralmente collegata a due tratte o ali verticali (302) e (303) tra loro parallele e di uguale lunghezza con valore prestabilito ed orientate entrambe verso il basso. La lunghezza del morsetto (30) è di valore prestabilito. Ciascun morsetto (30) viene avvitato trasversalmente sull’ala superiore (22) di una guida profilata (2) per mezzo di viti autoforanti, in modo da trattenere con ciascuno dei due tratti verticali (302, 303) una cornice (81) di un pannello (8). In pratica, ciascun morsetto (3) è serrato sulle comici (81) di una coppia di pannelli (8) contigui appartenenti alla stessa fila. Pertanto, ciascun pannello (8) risulta complessivamente trattenuto da almeno quattro morsetti (30) e distanziato da quello adiacente appartenente alla medesima fila in modo da consentire l’installazione dei morsetti (30).

Superiormente ed inferiormente, la superficie ricoperta con i pannelli (8), risulta delimitata da elementi di appoggio (15), utili oltre che per evitare lo slittamento dei pannelli lungo la copertura (5), anche per il passaggio di una canalina, non mostrata nei disegni, contenente i cavi elettrici dei pannelli

(8),

L’elemento di appoggio (15) comprende due profili (10, 14) fatti in lamiera e fissati perpendicolarmente l’uno sull’altro, di cui uno inferiore (10) delle stesse forma e dimensioni di quello facente parte dell’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 “C”.

La sezione trasversale del profilo superiore (14) presenta una tratta centrale (142) verticale inferiormente e superiormente collegata rispettivamente a due tratte (141, 143) orizzontali tra loro parallele, ciascuna di lunghezza di valore prestabilito di cui quella superiore (143) maggiore di quella inferiore (141) ed orientate in modo da formare una “C”. In pratica, le tratte superiore (143) ed inferiore (141) sono ottenute piegando rispettivamente la lamiera dallo stesso lato e perpendicolarmente rispetto alla tratta centrale (142). Il profilo superiore (14) ha una lunghezza prestabilita ed è inferiormente saldato su quello inferiore (10) formando così l’elemento di appoggio (15). Ciascuna fila di elementi di appoggio (15) viene posizionata trasversalmente allineata sulla creste (51) della copertura (5), e fissata sulle stesse creste (51) degli elementi di base (1), attraverso i rispettivi profili inferiori (10) e 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 superiore (143) verso l’esterno della superficie ricoperta con i pannelli (8). La canalina può essere inserita attraverso le file di elementi di appoggio (15) e fissata in posizione utilizzando dei rivetti. In pratica, la canalina risulta posizionata all’ interno del volume compreso tra i tratti centrale (142), superiore (143) ed inferiore (141) di ciascun elemento di appoggio (15) della stessa fila.

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 (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema per il fissaggio di pannelli o moduli fotovoltaici su coperture curve di edifici, comprendente una struttura formata da più elementi che nel complesso definiscono una intelaiatura sovrapponibile ad una copertura o parte di copertura curva (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 è costituito da due profili (10, 11) disposti perpendicolarmente l’uno sull’altro, di cui uno inferiore (10) sovrapponibile ad una corrispondente porzione di cresta (51) della copertura (5) e l’altro superiore (11) a forma di “L”, 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) e rivolti verso la sommità della copertura (5) così da formare una matrice di elementi base (1) sulla copertura (5); - una pluralità di guide profilate (2) a forma di “C” ognuna delle quali è sovrapponibile ad una pluralità dei detti profili superiori (11) allineati tra loro, in maniera che ogni guida (2) si sovrapponga su una pluralità dei detti profili superiori (11) e su almeno una coppia delle dette guide (2) può essere appoggiato un pannello o modulo fotovoltaico (8); - e più morsetti (30) per ammorsare le comici (81) dei detti pannelli o moduli fotovoltaici (8) sulle ali (22) 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 (101) per il loro fissaggio alle creste (51) della copertura curva (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 (30) hanno sezione trasversale a forma di “C”, con due ali laterali (302) e (303) inclinate 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 (30) è compreso tra i bordi di due pannelli o moduli fotovoltaici (8). ) 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 “C” anziché ad “L”.