ITRM20110362A1 - Sistema integrato di pannelli, preferibilmente fotovoltaici. - Google Patents

Description

SISTEMA INTEGRATO DI PANNELLI, PREFERIBILMENTE

FOTOVOLTAICI

La presente invenzione riguarda un sistema integrato di pannelli, preferibilmente fotovoltaici.

Più in particolare, l'invenzione riguarda un sistema integrato di pannelli per copertura del tipo detto, che può essere facilmente integrato in edifici o stabili di vario tipo.

Attualmente l'integrazione architettonica dei pannelli fotovoltaici è favorita da alcune normative in vigore. Tali normative sono state promulgate per incentivare la ricerca nel campo del fotovoltaico, e in particolare per lo sviluppo di soluzioni innovative che rendano i moduli fotovoltaici non più solo mero generatore di energia, ma anche un componente architettonico, ovvero parte integrante dell'edificio.

Nel DM 05/05/2011 le applicazioni innovative finalizzate all'integrazione architettonica vengono promosse attraverso una specifica tariffa incentivante, con il duplice obiettivo dello sviluppo di una filiera industriale dedicata e del sostegno ad una più profonda cultura architettonica, che sappia facilitare e accelerare l'ingresso del fotovoltaico nel contesto edilizio.

In tale DM 05/05/2011 viene inoltre stabilito che, per raggiungere una completa integrazione architettonica del fotovoltaico, il modulo fotovoltaico o la superficie fotovoltaica deve garantire la produzione di energia elettrica e le funzioni tipiche di un involucro edilizio quali:

- la tenuta dell'acqua e la conseguente impermeabilizzazione della struttura edilizia; - una tenuta meccanica comparabile con quella dell'elemento edilizio sostituito;

- una resistenza termica tale da non compromettere le prestazioni dell'involucro edilizio.

La completa integrazione architettonica del modulo fotovoltaico viene raggiunta, se la rimozione dei moduli compromette la funzionalità dell'involucro edilizio, rendendo la costruzione non idonea all'uso.

Allo stato della tecnica sono disponibili diverse soluzioni in commercio che permettono una completa integrazione. Un esempio sono delle speciali tegole fotovoltaiche che assolvono la stessa funzione di impermeabilizzazione del tetto delle tegole o coppi di tipo tradizionale, producendo anche elettricità. Tali tegole presentano una parte attiva in film fotovoltaico, in silicio amorfo, posizionata sul supporto rigido.

Un'altra soluzione è l'utilizzo di guaine impermeabilizzanti con moduli flessibili, che possono essere srotolate direttamente sulle coperture degli edifici, sostituendo il tradizionale strato di guaina impermeabilizzante. In tali guaine innovative, la parte attiva viene industrialmente fissata sulla superficie.

Entrambe le soluzioni risultano però essere piuttosto costose e a basso rendimento.

Pertanto, scopo della presente invenzione è quello di ottenere dei moduli fotovoltaici che si integrino perfettamente alla copertura di edifici in modo da consentire una completa tenuta dell'acqua, e la conseguente impermeabilizzazione della struttura edilizia, una tenuta meccanica, comparabile con quella dell'elemento edilizio sostituito, e una resistenza termica tale da non compromettere le prestazioni dell'involucro edilizio.

Inoltre scopo della presente invenzione è quello di ottenere i risultati succitati con un investimento ragionevole.

Un ulteriore scopo è quello di ottenere un sistema che abbia un buon rendimento per la produzione di energia elettrica.

Pertanto forma oggetto della presente invenzione un sistema integrato di pannelli, preferibilmente pannelli fotovoltaici, per la copertura di strutture edilizie dotate di una pluralità di elementi di supporto di detti pannelli in pendenza, detto sistema essendo caratterizzato dal fatto di comprendere:

una pluralità di travi, tra loro parallele, aventi due porzioni verticali, e fissate su detti elementi di supporto, per la raccolta delle acque piovane;

una pluralità di moduli, in numero corrispondente al numero di detti pannelli previsti nel sistema, e previsti superiormente a detta pluralità di travi, ciascuno di detti moduli comprendendo un telaio per il supporto di detto pannello, detto telaio avendo lati in grado di accoppiarsi con i rispettivi lati del telaio di un ulteriore modulo adiacente, in maniera tale da realizzare anche una barriera al passaggio dell'acqua al di sotto del sistema, detto telaio essendo ulteriormente in grado di impegnarsi con dette porzioni verticali di dette travi, così da permettere lo scolo delle acque piovane sulla superficie superiore di detti moduli.

Sempre secondo l'invenzione, dette travi possono presentare una pluralità di fori o asole su dette porzioni verticali, per consentire una aereazione di detto sistema.

Inoltre, secondo l'invenzione, detto telaio può presentare su almeno due dei suoi lati opposti, una porzione superiore per il contenimento di detto pannello, e inferiormente una prima cavità per l'inserimento della porzione superiore del telaio di un secondo modulo.

Ancora secondo l'invenzione, inferiormente a detta prima cavità di detto telaio può essere presente una seconda cavità parallela a detta prima cavità, definita da una parete, in grado di inserirsi in una corrispondente seconda cavità del telaio di detto secondo modulo.

Sempre secondo l'invenzione, detto telaio può presentare su almeno due di detti lati opposti una porzione inferiore in grado di accoppiarsi con una di dette porzioni verticali di detta trave.

Ulteriormente secondo l'invenzione, detta porzione inferiore di detto telaio può essere una cavità avente una sezione trasversale a "C" rivolta verso il basso, dette porzioni verticali di detta trave inserendosi in detta cavità.

In particolare, secondo l'invenzione, dette porzioni verticali di detta trave possono comprendere una parete verticale e una cavità a sezione trasversale a "V" disposta in corrispondenza della sommità di detta parete, per la raccolta delle acque piovane, avente una ulteriore parete che si inserisce in detta cavità di detto telaio.

Ancora secondo l'invenzione, nella parte centrale inferiore di dette travi può essere presente un rilievo sul quale sono inserite delle viti per il fissaggio a detti elementi di supporto, formando due concavità a sezione trasversale a "U" per la raccolta delle acque piovane .

Inoltre, secondo l'invenzione, detto telaio di detti moduli può essere fissato a dette porzioni verticali di dette travi tramite una staffa a "L", mediante preferibilmente viti.

Ancora secondo l'invenzione, dette travi possono essere ottenute tramite presso-piegatura di un unico foglio in lamiera.

Ulteriormente secondo l'invenzione, dette travi possono essere posizionate inferiormente a detti moduli in punti intermedi, in modo da sorreggerli in caso di sollecitazioni.

In particolare secondo l'invenzione, detto sistema può comprendere ulteriormente un dispositivo aspiratore, per l'estrazione dell'eventuale aria calda presente nello spazio definito tra detti moduli e detti elementi di supporto e/o nel volume definito nella parte interna delle travi.

Ancora secondo l'invenzione, detto sistema può comprendere ulteriormente una grondaia posizionata nella parte terminale del sistema, per la raccolta delle acque piovane.

Sempre secondo l'invenzione, detti elementi di supporto sono pannelli isolanti, preferibilmente del tipo a sandwich, per isolare termicamente il sistema.

Inoltre, secondo l'invenzione, detto sistema può prevedere ulteriormente ulteriori mezzi di fissaggio in grado di inserirsi tra detti telai di due moduli e dette porzioni verticali di dette travi, bloccandoli tra loro.

Ulteriormente, secondo l'invenzione, detti ulteriori mezzi di fissaggio possono comprendere una vite, avente una testa ed uno stelo, una piastra, presentante un foro attraverso il quale è inseribile detto stelo di detta vite, una molla, inserita lungo detto stelo di detta vite, una flangia, l'estremità di detto stelo opposta a detta testa essendo impegnata per avvitamento ad un rispettivo foro e/o mediante un dado a strappo.

Infine, secondo l'invenzione, dette travi possono comprendere una o più viti di fissaggio, provviste di un gancio.

L'invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui: la figura 1 mostra una vista frontale in sezione del sistema integrato di copertura secondo l'invenzione, applicato ad un comune edificio;

la figura 2 mostra una vista prospettica di un primo particolare del sistema di figura 1;

la figura 3 mostra una vista frontale in sezione di un secondo particolare del sistema di figura 1;

la figura 4 mostra una vista prospettica del particolare di figura 3;

la figura 5 mostra una vista laterale in sezione del sistema integrato di copertura secondo 1'invenzione;

la figura 6 mostra una vista in sezione laterale di un particolare di figura 5;

la figura 7 mostra una vista prospettica del particolare di figura 5;

le figura 8A e 8B mostrano delle viste prospettiche della trave secondo l'invenzione in due varianti;

la figura 9 mostra una vista prospettica di ulteriori mezzi di fissaggio secondo l'invenzione; e

la figura 10 mostra una vista laterale di un particolare del sistema secondo l'invenzione su cui sono applicati i mezzi di fissaggio di figura 9.

In riferimento alle figure 1 e 2 si osserva il sistema 1 di moduli 2, preferibilmente fotovoltaici, secondo l'invenzione per la copertura di strutture edilizie. Tale sistema 1 comprende una pluralità di moduli 2 fotovoltaici, posizionati uno accanto all'altro, una pluralità di travi 3 per sostenere i moduli 2, parallele e posizionate a intervalli regolari, disposte longitudinalmente alla direzione discendente del tetto, e una pluralità di pannelli sandwich 4, che poggiano direttamente sul solaio in cemento armato o simile della struttura edilizia.

In particolare i moduli 2 comprendono un pannello 5, preferibilmente fotovoltaico, la cui superficie attiva si trova superiormente, e un telaio 6, in cui è installato il pannello 5, avente un profilo tale da incastrarsi al telaio 6' di un secondo modulo 2' e tale da inserirsi e impegnarsi sulle travi 3 a profilo cavo.

Osservando ora le figure 3 e 4 si nota come tale telaio 6 presenti lungo tutto il suo perimetro un profilo "a pettine" conformato superiormente da una porzione superiore 61, per poter bloccare il profilo del pannello fotovoltaico 5 lungo tutto il suo perimetro, seguita da una prima cavità 62, rivolta verso l'esterno, dentro cui viene ad inserirsi la porzione superiore 61' del telaio 6' di un secondo modulo 2', e da una seconda cavità 63, sempre rivolta verso l'esterno, dentro cui viene ad inserirsi l'asta inferiore della prima concavità 62' del telaio 6' del secondo modulo 2'. Infine, il telaio 6 presenta una terza cavità 64, avente una sezione trasversale a "C" rivolta verso il basso, in cui è inseribile una porzione di una trave 3. Tale profilo "a pettine" permette di incastrare agevolmente i pannelli e di adattare facilmente tale sistema a coperture di diverse forme, come ad esempio superfici a volta (tetti a botte).

Inoltre, attraverso l'accoppiamento di detti profili "a pettine" dei pannelli è possibile ottenere una larga superficie continua e calpestabile.

Osservando in particolare le figure 1 e 3, si nota come i moduli 2, 2' presentino i profili alti 6A, 6A' con le porzioni verticali della terza cavità 64, 64' a contatto con la trave 3, e i profili bassi 6B, 6B' con la porzione orizzontale della terza cavità 64, 64' a contatto con la trave 3.

Facendo ora riferimento alle figure 5, 6 e 7 si osserva il sistema di fissaggio dei moduli 2 alle travi 3.

Le travi 3 presentano un profilo simmetrico avente due concavità con sezione trasversale a "V" 31 nella parte superiore, la cui ulteriore parete verticale 311 si inserisce nella concavità della terza cavità 64 dei moduli 2 sovrastanti. Inoltre, dette travi 3 hanno anche due pareti laterali verticali 32, per sorreggere i moduli 2 sovrastanti e due concavità inferiori 33 la cui sezione trasversale è conformata a "U", per la raccolta delle acque piovane. Infine dette travi 3 comprendono un rilievo 34, posizionato nella parte centrale inferiore, sul quale sono inserite delle viti per il fissaggio ai pannelli sandwich 4, oppure a lamiere di copertura o su superfici diverse come il policarbonato trasparente, per le aree dove è presente un lucernaio.

L'interno di detto rilievo 34 viene riempito con una schiuma 37 per l'annullamento del ponte termico e per evitare ulteriori infiltrazioni.

Per evitare possibili infiltrazioni è inserita anche una guarnizione 10 tra il pannello sandwich 4 e la trave 3.

I moduli 2 sono fissati alle travi 3 tramite delle staffe a "L" 9, mediante delle viti.

Tali travi 3 permettono di mantenere i moduli ad una determinata distanza, in modo da annullare eventuali dilatazioni termiche del sistema.

Le travi 3 presentano una pluralità di fori 35 o asole 36, (come mostrato nelle figure 7, 8A e 8B) per consentire una migliore aereazione del sistema 1 e di dimensioni tali da evitare il passaggio di animali. Tali asole consentono una aerazione del sistema anche nel caso in cui le travi 3 fossero ostruite.

II tipo e la dimensione delle asole è funzione della latitudine, dell'angolo di inclinazione e della lunghezza della superficie attiva dei pannelli.

Inoltre, le travi 3 a profilo cavo possono essere ottenute tramite presso-piegatura di una unica lamiera, presentando un profilo tale da sostenere i moduli 2 e da raccogliere l'eventuale acqua piovana in scorrimento dai moduli 2.

Tali travi 3 vengono anche posizionate inferiormente ai moduli 2 in punti intermedi, in modo da sorreggere il pannello soprattutto nei casi di sollecitazioni, ad esempio per evitare che il modulo si pieghi sotto il peso di neve o pioggia. Il numero di dette travi 3 intermedia varia secondo il carico a cui i pannelli sono soggetti.

Nella parte laterale del sistema 1 (come mostrato in figura 5) i moduli 2 vengono sostituiti da pannelli sandwich di tamponamento.

Osservando in particolare la figura 1, si nota la presenza di un dispositivo aspiratore 7, nella parte apicale del sistema 1. Detto dispositivo aspiratore 7 permette di estrarre l'eventuale aria calda presente nel volume definito nella parte interna delle travi 3 e tra i moduli 2 e i pannelli sandwich 4, così da favorirne l'aerazione. Inoltre i fori 35 o le asole 36 presenti nelle travi 3, favoriscono 1'autoventilazione del sistema 1.

Sempre osservando la figura 1, si nota come l'acqua, raccolta nelle travi 3 tramite le diverse concavità 31 e 33, scorre per gravità all'interno e lungo le travi, fino a terminare nella grondaia 11 posta nella parte terminale del sistema.

Infine, nelle figura 9 e 10 sono mostrati ulteriori mezzi di fissaggio 90, comprendenti una vite 91, avente una testa 92 ed uno stelo 93, una piastra 94, che presenta un foro attraverso il quale è inseribile detto stelo 93 di detta vite 91, ed una molla 95, inserita lungo detto stelo 93. L'estremità di detto stelo 93, opposta alla testa 92, è impegnata ad una flangia 96 per avvitamento ad un rispettivo foro, o mediante un dado a strappo 97.

Tali mezzi di fissaggio 90 vengono inseriti tra i profili "a pettine" dei telai 6 dei moduli 2. Più in particolare, la piastra 94 è inserita tra le prime cavità 62 di un primo 6 e secondo 6' telaio, mentre la flangia 95 è inserita inferiormente alle due concavità 31 a sezione trasversale a "V" della trave 3.

Una volta inseriti detti mezzi di fissaggio 90, il dado a strappo 97 viene impegnato a detto stelo 93 permettendo una sicura tenuta meccanica e ottenendo un efficace sistema antifurto.

In una preferita forma di realizzazione, dette travi comprendono una o più viti di fissaggio (non mostrate nelle figure), provviste di un gancio, al quale un operatore può fissare la corda di sicurezza, mentre installa o ripara parti dell'impianto.

Pertanto, il vantaggio della presente invenzione è quello di offrire un sistema integrato innovativo in grado di sostituire le coperture esistenti, offrendo una completa coibentazione e impermeabilizzazione della struttura edilizia, senza rischio di infiltrazioni. Un ulteriore vantaggio della presente invenzione è quello di offrire una elevata resistenza termica, senza compromettere le prestazioni dell'involucro edilizio grazie ad un sistema di aereazione ai moduli fotovoltaici che evita che si surriscaldino, durante i periodi di elevato irraggiamento solare, anche grazie alle proprietà isolanti dei pannelli sandwich e ai fori ricavati sulle travi. Tra l'altro, la coibentazione ottenuta può essere anche separata dalla lamiera.

Un altro vantaggio dell'invenzione è dato dal fatto che i pannelli sandwich possono essere assemblati sul luogo dell'impianto oppure trasportati preassemblati .

Inoltre, la combinazione dell'incastro tra i profili dei moduli fotovoltaici e il sostegno delle travi, consente una ottima tenuta meccanica, comparabile a quelle dell'elemento edilizio sostituito permettendo all'operatore di lavorare sulla superficie calpestabile .

Infine, un altro vantaggio è la semplicità di montaggio della presente invenzione, velocizzando i tempo di costruzione della copertura.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma è da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) integrato di pannelli (5), preferibilmente pannelli fotovoltaici, per la copertura di strutture edilizie dotate di una pluralità di elementi di supporto (4) di detti pannelli (5) in pendenza, detto sistema (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: una pluralità di travi (3), tra loro parallele, aventi due porzioni verticali (32, 31, 311), e fissate su detti elementi di supporto (4), per la raccolta delle acque piovane; una pluralità di moduli (2), in numero corrispondente al numero di detti pannelli (5) previsti nel sistema (1), e previsti superiormente a detta pluralità di travi (3), ciascuno di detti moduli (2) comprendendo un telaio (6) per il supporto di detto pannello (5), detto telaio (6) avendo lati in grado di accoppiarsi con i rispettivi lati del telaio (6') di un ulteriore modulo (2') adiacente, in maniera tale da realizzare anche una barriera al passaggio dell'acqua al di sotto del sistema (1), detto telaio (6) essendo ulteriormente in grado di impegnarsi con dette porzioni verticali (32, 31, 311) di dette travi (3), così da permettere lo scolo delle acque piovane sulla superficie superiore di detti moduli (2).
2. 2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette travi (3) presentano una pluralità di fori (35) o asole (36) su dette porzioni verticali (31, 32, 311), per consentire una aereazione di detto sistema (1).
3. 3. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto telaio (6) presenta su almeno due dei suoi lati opposti, una porzione superiore (61) per il contenimento di detto pannello (5), e inferiormente una prima cavità (62) per l'inserimento della porzione superiore (61') del telaio (6') di un secondo modulo (2').
4. 4. Sistema (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che inferiormente a detta prima cavità (62) di detto telaio (6) è presente una seconda cavità (63) parallela a detta prima cavità (62), definita da una parete, in grado di inserirsi in una corrispondente seconda cavità (63') del telaio (6') di detto secondo modulo (2').
5. 5. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto telaio (6) presenta su almeno due di detti lati opposti una porzione inferiore (64) in grado di accoppiarsi con una di dette porzioni verticali (32, 31, 311) di detta trave (3).
6. 6 . Sistema secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta porzione inferiore di detto telaio (6) è una cavità (64) avente una sezione trasversale a "C" rivoIta verso il basso, dette porzioni verticali (32, 31, 311) di detta trave (3) inserendosi in detta cavità (64).
7. 7. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette porzioni verticali (32, 31, 311) di detta trave (3) comprendono una parete verticale (32) e una cavità a sezione trasversale a "V" (31) disposta in corrispondenza della sommità di detta parete (32), per la raccolta delle acque piovane, avente una ulteriore parete (311) che si inserisce in detta cavità (64) di detto telaio (6).
8. 8. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che nella parte centrale inferiore di dette travi (3) è presente un rilievo (34) sul quale sono inserite delle viti per il fissaggio a detti elementi di supporto (4), formando due concavità a sezione trasversale a "U" (33) per la raccolta delle acque piovane.
9. 9. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto telaio (6) di detti moduli (2) è fissato a dette porzioni verticali (31, 32, 311) di dette travi (3) tramite una staffa a "L" (9), mediante preferibilmente viti.
10. 10. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette travi (3) sono ottenute tramite presso-piegatura di un unico foglio in lamiera.
11. 11. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette travi (3) vengono posizionate inferiormente a detti moduli (2) in punti intermedi, in modo da sorreggerli in caso di sollecitazioni.
12. 12. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un dispositivo aspiratore (7), per l'estrazione dell'eventuale aria calda presente nello spazio definito tra detti moduli (2) e detti elementi di supporto (4) e/o nel volume definito nella parte interna delle travi (3).
13. 13. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente una grondaia (il) posizionata nella parte terminale del sistema (1), per la raccolta delle acque piovane.
14. 14. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi di supporto (4) sono pannelli isolanti (4), preferibilmente del tipo a sandwich, per isolare termicamente il sistema (1).
15. 15. Sistema (1) una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere ulteriormente ulteriori mezzi di fissaggio (90) in grado di inserirsi tra detti telai (6, 6') di due moduli (2) e dette porzioni verticali (32, 31, 311) di dette travi (3), bloccandoli tra loro.
16. 16. Sistema (1) secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detti ulteriori mezzi di fissaggio (90) comprendono una vite (91), avente una testa (92) ed uno stelo (93), una piastra (94), presentante un foro attraverso il quale è inseribile detto stelo (93) di detta vite (91), una molla (95), inserita lungo detto stelo (93) di detta vite (91), una flangia (96), l'estremità di detto stelo (93) opposta a detta testa (92) essendo impegnata per avvitamento ad un rispettivo foro e/o mediante un dado a strappo (97).
17. 17. Sistema (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette travi (3) comprendono una o più viti di fissaggio, provviste di un gancio.