ITMO20100084A1 - Elemento architettonico fotovoltaico, particolarmente per il rivestimento di superfici - Google Patents

Description

Descrizione di Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“ELEMENTO ARCHITETTONICO FOTOVOLTAICO, PARTICOLARMENTE PER IL RIVESTIMENTO DI SUPERFICI”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un elemento architettonico fotovoltaico, particolarmente per il rivestimento di superfìci.

È ormai noto da tempo l’utilizzo dei moduli fotovoltaici per convertire l’energia solare in energia eletrica mediante effetto fotovoltaico.

I moduli fotovoltaici di tipo noto comprendono generalmente una pluralità di celle fotovoltaiche, costituite da uno strato di un materiale semiconduttore opportunamente drogato in modo da formare ima giunzione p-n, tra loro collegate elettricamente.

I moduli fotovoltaici presentano inoltre uno strato di vetro, disposto superiormente alle celle fotovoltaiche e definente la superficie esterna del modulo destinata quindi ad essere rivolta verso i raggi solari, ed uno strato posteriore di supporto.

I moduli fotovoltaici possono essere applicati anche sulle superimi esterne degli edifici, rientrando così nella categoria degli impianti fotovoltaici integrati architettonicamente.

Più precisamente, un impianto fotovoltaico viene definto integrato architettonicamente se i suoi moduli fotovoltaici sostituiscono i materiali di rivestimento di tetti, coperture, facciate, etc... mantenendone la stessa inclinazione e funzionalità architettonica.

L’utilizzo di moduli fotovoltaici integrati consente quindi di sfruttare edifici od opere edili esistenti per generare energia elettrica in modo ecologico ed al contempo di non intervenire in modo invasivo sull’ambiente per costruire strutture di supporto appositamente dedicate a tale scopo.

Un inconveniente degli impianti fotovoltaici integrati di tipo noto, consiste nel fatto che generalmente la sostituzione degli elementi di rivestimento con i moduli fotovoltaici comporta una riduzione dell’impatto estetico dell’edificio stesso sul quale sono applicati.

Infatti, la trasparenza dello strato in vetro che protegge le celle fotovoltaiche consente la visione dall’esterno dello strato di supporto posteriore. La mancanza di omogeneità tra gli elementi di rivestimento che circondano i moduli fotovoltaici e lo strato di supporto di questi ultimi si traduce quindi in una scarsa gradevolezza estetica dell’impianto così integrato.

Inoltre, lo strato di supporto dei moduli fotovoltaici di tipo noto presenta anche caratteristiche meccaniche differenti rispetto agli elementi di rivestimento circostanti, e quindi una differente risposta alle sollecitazioni esterne.

Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un elemento architettonico fotovoltaico che si ìntegri in modo sostanzialmente omogeneo con gli elementi ed i materiali circostanti che costituiscono il rivestimento delle opere edili sulle quali sono applicati.

All’ interno di tale compito, uno scopo del presente trovato è quindi quello di escogitare un elemento architettonico fotovoltaico che si integri in modo più omogeneo sotto il profilo estetico, rispetto ai moduli fotovoltaici tradizionali, con la costruzione edile sulla quale viene applicato.

Uno scopo del presente trovato è quello di escogitare un elemento architettonico fotovoltaico che abbia non solo caratteristiche estetiche ma anche di resistenza meccanica simili a quelle degli elementi di rivestimento e dei materiali che costituiscono le opere edili sulle quali sono applicati. Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente elemento architettonico fotovoltaico, particolarmente per il rivestimento di superfici, caratterizzato dal fatto di comprendere un manufatto ceramico destinato ad essere applicato su una superficie da rivestire ed almeno un modulo fotovoltaico provvisto di una superficie anteriore destinata ad essere intercettata dai raggi solari e di una superficie posteriore opposta a detta superficie anteriore, detto manufatto ceramico essendo associato alla superficie posteriore di detto modulo fotovoltaico.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un elemento architettonico fotovoltaico, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una vista in assonometria di un elemento architettonico fotovoltaico secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in sezione dell’elemento architettonico fotovoltaico di figura 1 secondo il piano di traccia II-II;

la figura 3 è una vista in assonometria del manufatto ceramico di un elemento architettonico fotovoltaico secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un elemento architettonico fotovoltaico, particolarmente per il rivestimento di superfici.

Secondo il trovato, l’elemento 1 comprende un manufatto ceramico 2 destinato ad essere applicato su una superficie da rivestire P ed almeno un modulo fotovoltaico 3 associato al manufatto ceramico 2 in modo tale da essere rivolto, in uso, verso l’esterno.

Il modulo fotovoltaico 3 presenta una superficie anteriore 3a, destinata ad essere intercettata dai raggi solari, ed una superficie posteriore 3b, opposta alla superficie anteriore 3a e destinata ad essere rivolta verso la superficie da rivestire P.

Il manufatto ceramico 2 presenta una superficie in vista 2a, destinata ad essere rivolta verso l’esterno, ed una superfìcie di posa 2b, opposta alla superficie in vista 2a e destinata ad essere applicata sulla superficie da rivestire P.

Opportunamente, il manufatto ceramico 2 viene realizzato secondo le normali tecniche produttive note nel settore della ceramica, generalmente mediante stampaggio.

Preferibilmente, il manufato ceramico 2 è realizzato in gres porcellanato, sebbene non si escludano forme di realizzazione alternative che prevedono l’impiego di materiali ceramici differenti.

Secondo il trovato, il manufato ceramico 2 è associato almeno alla superficie posteriore 3b del modulo fotovoltaico 3.

Preferibilmente, il manufato ceramico 2 comprende almeno una sede di alloggiamento 4 del modulo fotovoltaico 3.

Più particolarmente, la sede di alloggiamento 4 è definita in corrispondenza della superficie in vista 2a del manufatto ceramico 2.

Più in dettaglio, la sede di alloggiamento 4 definisce almeno una superficie di appoggio 4a del modulo fotovoltaico 3 e, più precisamente, della sua superficie posteriore 3b.

La superficie di appoggio 4a è sostanzialmente interposta tra la superficie in vista 2a e la superficie di posa 2b.

La sede di alloggiamento 4 viene preferibilmente ricavata sul manufatto ceramico 2 già in fase di formatura, ad esempio mediante stampaggio, in modo tale da evitare successive lavorazioni manuali.

Vantaggiosamente, a seguito dell’inserimento del modulo fotovoltaico 3 nella sede di alloggiamento 4, la sua superfìcie anteriore 3 a risulta sostanzialmente complanare con la superficie in vista 2a del manufatto ceramico 2.

Opportunamente, l’ingombro esterno del modulo fotovoltaico 3 è minore dell’ingombro esterno del manufato ceramico 2, il quale presenta quindi un bordo perimetrale 5 che circonda il modulo fotovoltaico 3 inserito nella sede di alloggiamento 4.

Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il manufatto ceramico 2 comprende uno o più fori 6 di aerazione atti a consentire il passaggio di aria per il raffreddamento del modulo fotovoltaico 3.

Più particolarmente, i fori 6 di aerazione sono definiti sulla superficie di appoggio 4a, sono fori passanti e si affacciano sulla superficie di posa 2b. Anche i fori 6 di aerazione possono essere definiti sul manufatto ceramico 2 in fase di formatura, ad esempio durante la fase di stampaggio.

Come noto al tecnico del settore, il modulo fotovoltaico 3 comprende una o più celle fotovoltaiche 7 collegate tra loro mediante un materiale conduttore per la canalizzazione degli elettroni ed interposte tra un elemento di protezione 8, che definisce la superficie anteriore 3 a, ed un elemento di supporto 9, che definisce la superficie posteriore 3b.

L’elemento di protezione 8 è preferibilmente costituito da vetro temperato e l’elemento di supporto 9 è preferibilmente costituito da tediar o da vetro temperato.

Vantaggiosamente, l’elemento 1 comprende mezzi di trattenimento 10 del modulo fotovoltaico 3 sul manufatto ceramico 2.

Più particolarmente, i mezzi di trattenimento 10 comprendono una resina interposta tra il modulo fotovoltaico 3 ed il manufatto ceramico 2.

Preferibilmente, la resina 10 è del tipo di una resina epossidica. Più in dettaglio possono essere utilizzate resine epossidiche aventi differenti gradi di elasticità e/o differenti colorazioni.

Prima di procedere con il posizionamento del modulo fotovoltaico 3 nella sede di alloggiamento 4 occorre quindi applicare uno strato di resina 10 sulla sede di alloggiamento stessa, ed in particolare sulla superficie di appoggio 4a, in modo tale da assicurare il bloccaggio del modulo fotovoltaico 3 rispetto al manufatto ceramico 2.

Come noto al tecnico del settore, ciascun modulo fotovoltaico 3 presenta due poli 11 che consentono di collegare le terminazioni elettriche delle celle fotovoltaiche 7 ad una utenza elettrica.

Opportunamente, il manufatto ceramico 2 presenta almeno una guida 12, preferibilmente due guide 12, dei poli 11 del modulo fotovoltaico 3.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il manufatto ceramico 2 presenta due guide 12 definite in corrispondenza della sua superficie in vista 2a, una per ciascun polo 11. Più particolarmente, ciascuna guida 12 è costituita da una corrispondente rientranza definita sulla superficie in vista 2a, all’interna della quale viene alloggiato un corrispondente polo 11.

Anche le guide 12 così realizzate possono essere ottenute durante la fase di formatura del manufatto ceramico 2.

Non si escludono tuttavia differenti forme di realizzazione, nelle quali le guide 12 sono costituite da delle corrispondenti aperture passanti definite sullo spessore del manufatto ceramico 2.

I poli 1 1 sono opportunamente collegabili ad una scatola di giunzione, non rappresentata nelle figure, operativamente collegata ad un’utenza elettrica ed atta ad interconnettere tra loro vari moduli fotovoltaici 3 per ottenere la configurazione serie/parallelo desiderata.

Gli elementi 1 secondo il trovato possono quindi essere posizionati sulla sueperficie da rivestire P e collegati tra loro mediante i poli 11 dei rispettivi moduli fotovoltaici 3 per formare un pannello fotovoltaico.

Vantaggiosamente, l’elemento 1 può comprendere una pluralità di moduli fotovoltaici 3, preferibilmente in numero compreso tra due e quattro, tra loro operativamente collegati.

Si è in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che l’applicazione degli elementi architettonici fotovoltaici secondo il trovato sulla parete di un edificio o di un’opera edile consente di migliorare sensibilmente, rispetto all’arte nota, l’omogeneità con gli elementi costruttivi che li circondano e che costituiscono il rivestimento della medesima parete sulla quale sono applicati.

Più particolarmente, l’applicazione di uno o più moduli fotovoltaici su di un supporto ceramico consente di migliorare l’integrazione, sia sotto il profilo estetico che strutturale con gli altri elementi architettonici che li circondano.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Elemento (1) architettonico fotovoltaico, particolarmente per il rivestimento di superimi, caratterizzato dal fatto di comprendere un manufatto ceramico (2) destinato ad essere applicato su una superfìcie da rivestire (P) ed almeno un modulo fotovoltaico (3) provvisto di una superficie anteriore (3a) destinata ad essere intercettata dai raggi solari e di una superficie posteriore (3b) opposta a detta superfìcie anteriore (3a), detto manufatto ceramico (2) essendo associato alla superficie posteriore (3b) di detto modulo fotovoltaico (3).
2. 2) Elemento (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto manufatto ceramico (2) comprende almeno una sede di alloggiamento (4) di detto modulo fotovoltaico (3).
3. 3) Elemento (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta sede di alloggiamento (4) è definita in corrispondenza della superficie in vista (2a) di detto manufatto ceramico (2).
4. 4) Elemento (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta sede di alloggiamento (4) definisce almeno una superficie di appoggio (4a) di detto modulo fotovoltaico (3).
5. 5) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che la superficie anteriore (3 a) di detto modulo fotovoltaico (3) è sostanzialmente complanare alla superficie in vista (2a) di detto manufatto ceramico (2).
6. 6) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manufatto ceramico (2) comprende uno o più fori (6) di aerazione per il raffreddamento di detto modulo fotovoltaico (3).
7. 7) Elemento (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti fori (6) di aerazione sono definiti su detta superficie di appoggio (4a).
8. 8) Elemento (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti fori (6) di aerazione sono passanti e si affacciano sulla superficie di posa (2b) di detto manufatto ceramico (2) opposta a detta superficie in vista (2a).
9. 9) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo fotovoltaico (3) comprende una o più celle fotovoltaiche (7) interposte tra un elemento di protezione (8), realizzato in vetro, ed un elemento di supporto (9), disposto dalla parte di detto manufatto ceramico (2) e realizzato in un materiale scelto tra vetro e tediar.
10. 10) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di trattenimento (10) di detto modulo fotovoltaico (3) su detto manufatto ceramico (2).
11. 11) Elemento (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattenimento (10) comprendono una resina interposta tra detto modulo fotovoltaico (3) e detto manufatto ceramico (2).
12. 12) Elemento (1) secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che dette resina (10) è del tipo di una resina epossidica.
13. 13) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manufatto ceramico (2) comprende almeno una guida (12) atta a ricevere i poli (11) elettrici di detto modulo fotovoltaico (3).
14. 14) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere da due a quattro di detti moduli fotovoltaici (3).
15. 15) Elemento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manufatto ceramico (2) è realizzato in gres porcellanato.