ITTO20090805A1 - MODULAR PHOTOVOLTAIC MODULAR ROOF COVERING ELEMENT AND PROCEDURE FOR ITS PRODUCTION - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:
“ELEMENTO COMPONIBILE DI COPERTURA A TEGOLA CON MODU-LO FOTOVOLTAICO INTEGRATO E PROCEDIMENTO PER LA SUA PRODUZIONE†⠀ œ COMPONIBLE ELEMENT OF TILE ROOFING WITH INTEGRATED PHOTOVOLTAIC MODU-LO AND PROCEDURE FOR ITS PRODUCTIONâ €
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione concerne un elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato. L’invenzione si riferisce inoltre ad un procedimento per la produzione di detto elemento. The present invention relates to a modular roof tile element with integrated photovoltaic module. The invention also refers to a process for the production of said element.
Elementi componibili di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato sono noti. Tuttavia tali elementi componibili noti manifestano degli inconvenienti che ne riducono sensibilmente l’utilità e le prestazioni. un primo inconveniente tra altri risiede nel fatto che il modulo fotovoltaico che essi portano non à ̈ posizionato alla sommità della struttura, ma si trova sottostante a modanature o parti in rilievo della struttura stessa. Tale disposizione determina, durante l’irraggiamento solare, delle zone, seppur ridotte, di ombreggiamento del modulo fotovoltaico. Si manifesta, in tal caso, una importante riduzione di efficienza dell’intero impianto, a causa delle grosse perdite di prestazioni che il singolo modulo subisce all'ombreggiamento anche parziale di una singola cella. Tiled modular roofing elements with integrated photovoltaic module are known. However, these known modular elements have drawbacks which significantly reduce their usefulness and performance. a first drawback, among others, lies in the fact that the photovoltaic module that they carry is not positioned at the top of the structure, but is located underneath moldings or parts in relief of the structure itself. This arrangement determines, during solar irradiation, some areas, albeit small, of shading of the photovoltaic module. In this case, there is an important reduction in efficiency of the entire system, due to the large losses in performance that the single module undergoes even partially shaded by a single cell.
Un altro inconveniente dei detti elementi componibili noti risiede nel fatto che essi non permettono un’adeguata ventilazione del modulo fotovoltaico, il quale à ̈ soggetto quindi, durante il funzionamento, ad un surriscaldamento che determina una riduzione delle prestazioni. Another drawback of said known modular elements lies in the fact that they do not allow adequate ventilation of the photovoltaic module, which is therefore subject, during operation, to overheating which causes a reduction in performance.
Inoltre, gli elementi componibili noti sono talvolta realizzati in materiali almeno in parte non riciclabili, presentano peso relativamente elevato e bassa resistenza meccanica. Furthermore, the known modular elements are sometimes made of at least partly non-recyclable materials, have a relatively high weight and low mechanical strength.
D’altra parte gli elementi componibili noti non presentano un rapporto dimensionale tra struttura di supporto e relativo modulo fotovoltaico ottimale per massimizzare il rendimento energetico del modulo stesso. On the other hand, the known modular elements do not have a dimensional ratio between the support structure and the relative photovoltaic module which is optimal for maximizing the energy efficiency of the module itself.
Altresì, detti elementi componibili noti spesso non consentono uno stabile e, soprattutto, facile montaggio. Moreover, said known modular elements often do not allow a stable and, above all, easy assembly.
E’ ancora da notare che, spesso, tali elementi componibili noti richiedono operazioni relativamente complesse per garantire un assemblaggio stabile di dette parti. It should also be noted that these known modular elements often require relatively complex operations to ensure a stable assembly of said parts.
La presente invenzione, partendo dalla nozione di tali inconvenienti intende porvi rimedio. The present invention, starting from the notion of such drawbacks, intends to remedy them.
Uno scopo dell’invenzione à ̈ di provvedere elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato, in cui detto modulo sia sostanzialmente esente da ombreggiamento causato, durante l’irraggiamento solare, da parti della struttura di supporto del modulo medesimo. An object of the invention is to provide a modular roof tile element with integrated photovoltaic module, in which said module is substantially free from shading caused, during solar radiation, by parts of the support structure of the module itself.
Un altro scopo dell’invenzione à ̈ di provvedere un elemento componibile di copertura come specificato, che permetta di assicurare uno scambio termico adeguato durante il funzionamento del modulo fotovoltaico. Another object of the invention is to provide a modular roofing element as specified, which allows to ensure adequate heat exchange during the operation of the photovoltaic module.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ di provvedere un elemento componibile come indicato, che sia realizzato in materiali riciclabili e quindi a basso impatto ambientale. A further purpose of the invention is to provide a modular element as indicated, which is made of recyclable materials and therefore with a low environmental impact.
Un altro scopo ancora dell’invenzione à ̈ di provvedere un elemento componibile come detto, che presenti peso ridotto ed elevata resistenza meccanica. Yet another object of the invention is to provide a modular element as mentioned, which has low weight and high mechanical strength.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di provvedere un elemento componibile come sopra specificato, che sia di facile e stabile montaggio in opera. A further object of the present invention is to provide a modular element as specified above, which is easy and stable to assemble on site.
E’ altresì scopo dell’invenzione provvedere un elemento componibile come sopra detto, che presenti un rapporto dimensionale ottimale tra struttura di supporto e modulo fotovoltaico integrato, così da permettere di massimizzare il rendimento energetico per unità di superficie della copertura realizzata con una pluralità di elementi componibili. It is also the purpose of the invention to provide a modular element as mentioned above, which presents an optimal dimensional ratio between the support structure and the integrated photovoltaic module, so as to maximize the energy efficiency per unit of roof surface made with a plurality of modular elements.
E’ inoltre scopo dell’invenzione provvedere un procedimento di produzione di un elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato, che permetta di conseguire un assemblaggio sostanzialmente monolitico tra struttura di supporto e il modulo fotovoltaico. It is also an object of the invention to provide a manufacturing process for a modular roof tile element with integrated photovoltaic module, which allows to achieve a substantially monolithic assembly between the support structure and the photovoltaic module.
E’ anche scopo dell’invenzione provvedere un procedimento come indicato che sia di facile attuazione. It is also an object of the invention to provide a process as indicated which is easy to implement.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ di provvedere elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato che sia interfacciabile con qualsiasi tegola tradizionale che abbia alle estremità laterali un profilo lineare simile, come in pratica ha la maggior parte delle tegole presenti sul mercato. A further purpose of the invention is to provide a modular roof tile element with integrated photovoltaic module that can be interfaced with any traditional tile that has a similar linear profile at the side ends, as in practice most of the tiles on the market have. .
In vista di tali scopi la presente invenzione provvede un elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato, la cui caratteristica essenziale forma oggetto della rivendicazione 1. In view of these purposes, the present invention provides a modular roof tile element with integrated photovoltaic module, the essential characteristic of which forms the subject of claim 1.
La caratteristica essenziale del procedimento secondo l’invenzione à ̈ descritta nella rivendicazione 7. The essential feature of the process according to the invention is described in claim 7.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further advantageous features are described in the dependent claims.
Le rivendicazioni suddette si intendono qui integralmente riportate. The aforementioned claims are intended as fully reported here.
La presente invenzione risulterà maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue con riferimento ai disegni allegati, forniti a solo titolo di esempio, in cui: The present invention will become clearer from the detailed description which follows with reference to the attached drawings, provided by way of example only, in which:
la fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica ed in esploso di un elemento componibile di copertura a tegola tipo marsigliese con modulo fotovoltaico integrato, secondo un esempio di realizzazione della presente invenzione; fig. 1 is a perspective and exploded view of a modular roofing element with a Marseillaise type tile with integrated photovoltaic module, according to an embodiment of the present invention;
la fig.2 à ̈ una vista in pianta dall’alto dell’elemento componibile di fig.1; la fig.3 à ̈ una vista in sezione secondo la linea A-A di fig.2; fig.2 is a top plan view of the modular element of fig.1; fig.3 is a sectional view along the line A-A of fig.2;
la fig.4 à ̈ una vista in prospettiva dall’alto dell’elemento componibile di fig. fig.4 is a perspective view from above of the modular element of fig.
1, ma privo di modulo fotovoltaico; 1, but without photovoltaic module;
la fig. 5A à ̈ una vista in pianta dall’alto dell’elemento componibile privo di modulo fotovoltaico secondo la fig.4; fig. 5A is a top plan view of the modular element without the photovoltaic module according to fig.4;
la fig.5B Ã ̈ una vista identica a quella di fig.5A, ma ruotata di 90 gradi nel piano di disegno; fig.5B is a view identical to that of fig.5A, but rotated 90 degrees in the drawing plane;
la fig.6 à ̈ vista in elevazione laterale longitudinale dell’elemento componibile di fig.5A; fig.6 is a longitudinal side elevation view of the modular element of fig.5A;
le figg. 7 e 8 sono delle viste in sezione longitudinale rispettivamente secondo le linee B-B e C-C di fig.5A; figs. 7 and 8 are longitudinal section views respectively along the lines B-B and C-C of fig.5A;
le figg. 9 e 10 sono delle viste in sezione trasversale rispettivamente secondo le linee D-D e E-E di fig.5B; figs. 9 and 10 are cross-sectional views respectively along the lines D-D and E-E of fig.5B;
la fig.11 à ̈ una vista in pianta dal basso dell’elemento componibile secondo la fig.4; fig.11 is a bottom plan view of the modular element according to fig.4;
la fig.12 à ̈ una vista in elevazione laterale trasversale dell’elemento componibile di fig.11; fig.12 is a transverse side elevation view of the modular element of fig.11;
la fig.13 à ̈ una vista in pianta dall’alto e in diversa scala di un modulo fotovoltaico integrato nell’elemento componibile di fig. 1 con lastra di copertura e protezione in cristallo sovrapposta; fig.13 is a top plan view on a different scale of a photovoltaic module integrated in the modular element of fig. 1 with cover plate and superimposed glass protection;
la fig.14 à ̈ una vista in sezione trasversale secondo la linea F-F di fig.13; le figg. 15 e 16 illustrano, a scala maggiore e rispettivamente in elevazione e in sezione secondo la linea G-G, una graffetta elastica di fissaggio del modulo fotovoltaico rispetto alla struttura di supporto nell’elemento componibile secondo la fig.1; fig.14 is a cross-sectional view along the line F-F of fig.13; figs. 15 and 16 show, on a larger scale and respectively in elevation and in section according to the line G-G, an elastic clip for fixing the photovoltaic module with respect to the support structure in the modular element according to fig.1;
la fig. 17 à ̈ una vista schematica, prospettica ed in esploso illustrante il montaggio, rispetto ad un listello di orditura di tetto, di quattro elementi componibili a tegola marsigliese con rispettivi moduli fotovoltaici integrati secondo l’invenzione; fig. 17 is a schematic, perspective and exploded view illustrating the assembly, with respect to a roof frame, of four modular elements in the shape of a Marseillaise tile with respective integrated photovoltaic modules according to the invention;
la fig.18 Ã ̈ una vista in sezione secondo la linea H-H di fig.17. fig. 18 is a sectional view along the line H-H of fig. 17.
Forma esemplificativa di realizzazione dell’invenzione Exemplary embodiment of the invention
Con riferimento al disegno, un elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato, secondo un esempio di realizzazione dell’invenzione, à ̈ indicato nel suo insieme con 10. Detto elemento componibile 10 à ̈, a titolo di esempio, di tipo marsigliese e comprende essenzialmente una struttura di supporto 11.1 ed un modulo fotovoltaico 11.2, tra di loro saldamente assemblati come risulterà maggiormente nel seguito. Detto modulo fotovoltaico, ai fini della presente invenzione, à ̈ considerato come formato da una base di Tedlar, da un’incapsulante in Evatane, e da celle fotovoltaiche. Detto modulo fotovoltaico 11.2 à ̈ superiormente ricoperto da una lastra in cristallo 20, costituita da un vetro temprato a basso contenuto di ferro ed altamente trasparente, come risulterà maggiormente nel seguito. With reference to the drawing, a modular roof tile element with integrated photovoltaic module, according to an example of the invention, is indicated as a whole with 10. Said modular element 10 is, by way of example, of the type Marseillaise and essentially comprises a support structure 11.1 and a photovoltaic module 11.2, firmly assembled together as will become clearer in the following. Said photovoltaic module, for the purposes of the present invention, is considered to be formed by a Tedlar base, by an encapsulant in Evatane, and by photovoltaic cells. Said photovoltaic module 11.2 is covered on the top by a crystal plate 20, consisting of a tempered glass with a low iron content and highly transparent, as will be seen more in the following.
Detta struttura di supporto 11 Ã ̈ realizzata mediante stampaggio di materia plastica e presenta la conformazione perimetrale esterna al modo di una tegola tradizionale cosiddetta marsigliese. Said support structure 11 is made by molding of plastic material and has the external perimeter conformation in the manner of a traditional so-called Marseillaise tile.
In particolare, detta struttura di supporto a tegola 11 comprende (vista in opera), alla sua estremità longitudinale superiore, una vaschetta a contorno rettangolare 12, aggettante in rilievo verso l’alto ed estesa per parte sostanziale della larghezza della struttura 11.1; una prima aletta longitudinale continua piana 13, affiancata rispetto alla base di detta vaschetta 12 e presentante sulla sua faccia superiore un cordolo longitudinale continuo 13.1, in rilievo; una seconda aletta longitudinale continua 14 a superficie piana, affiancata alla sommità di detta vaschetta 12 dalla parte opposta rispetto alla prima aletta 13. Dette alette 13, 14 sono essenzialmente parallele tra loro ma giacciono, come detto, in rispettivi piani tra loro sfalsati in altezza, in modo che, quando due elementi componibili 10 sono tra loro affiancati, come risulterà maggiormente nel seguito, la aletta 14 si sovrappone all’aletta 13. Inoltre, la detta aletta sovrastante 14 presenta, alla sua estremità longitudinale superiore, una tacca essenzialmente ad “L†14.1 e un foro passante ad asola 14.2, in prossimità di detta tacca. D’altra parte, la detta aletta sottostante 13 presenta un foro passante ad asola 13.2, trasversalmente allineato rispetto al detto foro ad asola 14.2. In particular, said tiled support structure 11 comprises (as seen on site), at its upper longitudinal end, a basin with a rectangular outline 12, projecting in relief towards the top and extending for a substantial part of the width of the structure 11.1; a first continuous longitudinal flat tab 13, placed side by side with respect to the base of said tray 12 and having on its upper face a continuous longitudinal bead 13.1, in relief; a second continuous longitudinal fin 14 with a flat surface, flanked by the top of said tray 12 on the opposite side with respect to the first fin 13. Said fins 13, 14 are essentially parallel to each other but lie, as mentioned, in respective planes offset in height , so that when two modular elements 10 are side by side, as will become clearer in the following, the fin 14 overlaps the fin 13. Furthermore, the said overlying fin 14 has, at its upper longitudinal end, a notch essentially to â € œLâ € 14.1 and a through hole 14.2, near said notch. On the other hand, said underlying flap 13 has a through slot 13.2, transversely aligned with respect to said slot 14.2.
Secondo l’invenzione, la parte restante e sostanziale di detta struttura di supporto 11.1 comprende un telaio piano rilevato 15, integrale, essenzialmente rettangolare e la cui sommità giace nel piano di detta aletta sovrastante 14. Detto telaio piano 15 à ̈ formato dalla parete trasversale interna 12.1 della vaschetta 12, da un risalto longitudinale continuo 15.1, aggettante in rilievo lungo e rispetto detta prima aletta 13, dalla corrispondente parte longitudinale 14.3 della detta aletta piana sovrastante 14 e da un bordo trasversale rilevato 15.2 alla estremità inferiore, opposto rispetto alla detta parete trasversale 12.1 della vaschetta 12. Dal detto bordo traversale rilevato 15.2 si estendono verso il basso due denti integrali trasversali opposti 16, separati tra loro da un incavo 16.1, mentre la corrispondente estremità dell’aletta longitudinale continua 13 à ̈ anch’essa ripiegata a formare un dente 13.3 di minore altezza e arretrato rispetto ai detti denti 16. Nella mezzeria tra i detti denti 16 à ̈ provvisto un foro passante ad asse essenzialmente verticale 17. La vaschetta 12 comunica, attraverso un intaglio 12.2, con il canale formato sull’aletta 13 tra cordolo 13.1 e risalto longitudinale 15.1 del telaio 15, per consentire lo scolo delle acque piovane. According to the invention, the remaining and substantial part of said support structure 11.1 comprises a flat raised frame 15, integral, essentially rectangular and whose top lies in the plane of said overlying fin 14. Said flat frame 15 is formed by the wall internal transversal part 12.1 of the tray 12, from a continuous longitudinal projection 15.1, projecting in relief along and with respect to said first fin 13, from the corresponding longitudinal part 14.3 of said overlying flat fin 14 and from a transversal edge 15.2 raised at the lower end, opposite to the said transverse wall 12.1 of the tray 12. From said raised transverse edge 15.2 two opposite integral transverse teeth 16 extend downwards, separated from each other by a recess 16.1, while the corresponding end of the continuous longitudinal fin 13 is also it bent to form a tooth 13.3 of lesser height and set back with respect to said teeth 16. In me Between said teeth 16 there is a through hole with essentially vertical axis 17. The tray 12 communicates, through a notch 12.2, with the channel formed on the fin 13 between the curb 13.1 and the longitudinal projection 15.1 of the frame 15, to allow the drainage of rainwater.
Al’interno di detto telaio rilevato 15 e lungo i lati dello stesso sono provvisti dei rispettivi gradini ribassati integrali: 15.3 trasversali e 15.4 longitudinali, nei quali à ̈ formata una scanalatura rettangolare continua 15.5. Detta scanalatura rettangolare 15.5 accoglie, come risulterà maggiormente nel seguito, un corrispondente strato continuo di colla siliconica ignifuga 18. Su detto strato continuo di colla 18 e in appoggio sui gradini 15.3 e 15.4 à ̈ sovrapposto, all’interno di detto telaio 15, il detto modulo fotovoltaico 11.2, sul quale à ̈ applicata una lastra di protezione in cristallo 20 disposta a livello della sommità di detto telaio rilevato 15 ed alloggiata a misura nel telaio stesso. Nei bordi o lati trasversali 12.1 e 15.2 del telaio rilevato 15, sulle facce interne degli stessi, sono formate due rispettive coppie di incavi verticali 12.10 e 15.20 nei quali alloggiano i rami verticali 19.1 di rispettive graffette elastiche metalliche di montaggio 19 essenzialmente ad “L†capovolta (figg. 1, 15 e 16), che fissano per aggraffatura con il loro ramo orizzontale 19.2 la detta lastra di protezione 20 alloggiata all’interno del detto telaio rilevato 15. Si noterà , che nel ramo verticale 19.1 di dette graffette 19 sono ricavate, per tranciatura, due linguette elastiche divaricate verso l’esterno 19.3 e appoggiate elasticamente contro il detto telaio 15, mentre il ramo orizzontale 19.2 delle stesse à ̈ leggermente incurvato con concavità verso l’alto, per aderire elasticamente alla detta lastra 20. Inside said raised frame 15 and along its sides there are respective integral lowered steps: 15.3 transversal and 15.4 longitudinal, in which a continuous rectangular groove 15.5 is formed. Said rectangular groove 15.5 receives, as will become clearer in the following, a corresponding continuous layer of fireproof silicone glue 18. On said continuous glue layer 18 and resting on steps 15.3 and 15.4 it is superimposed, inside said frame 15, said photovoltaic module 11.2, on which is applied a glass protection plate 20 arranged at the level of the top of said raised frame 15 and housed to size in the frame itself. In the edges or transversal sides 12.1 and 15.2 of the raised frame 15, on the internal faces of the same, two respective pairs of vertical recesses 12.10 and 15.20 are formed in which the vertical branches 19.1 of respective metal elastic mounting clips 19 essentially 'L' are housed € upside down (figs. 1, 15 and 16), which fix by seaming with their horizontal branch 19.2 the said protection plate 20 housed inside the said raised frame 15. It will be noted that in the vertical branch 19.1 of said staples 19 two elastic tabs are obtained by blanking, spread outwards 19.3 and elastically resting against the said frame 15, while the horizontal branch 19.2 of the same is slightly curved with concavity towards the top, to adhere elastically to the said frame plate 20.
Per irrigidire la suddetta struttura di supporto 11.1 sono provviste, in corpo integrale, all’interno del telaio 15 e sostanzialmente nel piano dei gradini ribassati 15.3, 15.4 una longherina mediana 15.6 e una traversina mediana 15.7. In order to stiffen the aforesaid support structure 11.1, a median longitudinal member 15.6 and a median cross member 15.7 are provided, in an integral body, inside the frame 15 and substantially in the plane of the lowered steps 15.3, 15.4.
Montaggio in opera (figure 17, 18). Assembly on site (figures 17, 18).
La figura 17 illustra la disposizione in opera di quattro elementi componibili a tegola 10 secondo l’invenzione, a coppie tra loro affiancati e sovrapposti. Detti elementi componibili sono rispettivamente qui indicati con 10.1, 10.2, 10. 3 e 10.4. Gli elementi 10.1, 10.3 sono rispettivamente affiancati agli elementi 10.2, 10.4, in modo che le alette sovrastanti 14 dei primi due sono rispettivamente sovrapposte alle alette sottostanti 13 dei secondi. Inoltre, i denti 16 contigui dei due elementi affiancati 10.1, 10.2, che si trovano in opera più in alto, occupano la vaschetta 12 dell’elemento 10.4, mentre l’incavo 16.1 dell’elemento 10.1 accoglie la aletta longitudinale sovrapposta alla aletta sottostante 13 dell’elemento essendo detti elementi 10.3 e 10.4 affiancati e più bassi in opera. In questa disposizione, il foro passante 17 dell’elemento componibile superiore 10.1 si trova a corrispondere in direzione assiale rispettivamente al foro 14.2 dell’aletta 14 dell’elemento componibile 10.3 e al foro 13.2 dell’aletta 13 dell’elemento componibile 10.4. Pertanto, come illustrato schematicamente in fig.18, mediante una sola vite autofilettante V, che impegna in modo passante detti fori 17, 14.2, 13.2 si ottiene il fissaggio solido e sicuro dei tre elementi componibili 10.1, 10.3, 10.4 rispetto al listello L dell’orditura di un tetto (non ulteriormente illustrata). Figure 17 illustrates the arrangement in place of four modular tile elements 10 according to the invention, in pairs side by side and superimposed. Said modular elements are indicated here respectively with 10.1, 10.2, 10. 3 and 10.4. Elements 10.1, 10.3 are respectively placed side by side with elements 10.2, 10.4, so that the overlying fins 14 of the first two are respectively superimposed on the underlying fins 13 of the second. Furthermore, the contiguous teeth 16 of the two side-by-side elements 10.1, 10.2, which are located higher up, occupy the tray 12 of the element 10.4, while the recess 16.1 of the element 10.1 accommodates the longitudinal fin superimposed on the underlying flap 13 of the element being said elements 10.3 and 10.4 side by side and lower in place. In this arrangement, the through hole 17 of the upper modular element 10.1 corresponds in the axial direction respectively to the hole 14.2 of the fin 14 of the modular element 10.3 and to the hole 13.2 of the fin 13 of the element modular 10.4. Therefore, as shown schematically in fig. 18, solid and safe fixing of the three modular elements 10.1, 10.3, 10.4 with respect to the strip L of the € ™ roof warping (not further illustrated).
Come risulta da quanto precede, i detti elementi componibili 10.1 10.2 10.3 10.4 assemblati in opera presentano i rispettivi moduli fotovoltaici 11.1.2 disposti sostanzialmente alla sommità dei corrispondenti telai piani 15, in modo da ricevere senza ombreggiamento le radiazioni solari, per tutta la durata dell’irraggiamento. As it results from the foregoing, the said modular elements 10.1 10.2 10.3 10.4 assembled on site have the respective photovoltaic modules 11.1.2 arranged substantially at the top of the corresponding flat frames 15, so as to receive solar radiation without shading, for the entire duration of the € ™ irradiation.
In proposito à ̈ da notare che, come illustrato in dettaglio nelle figg. 13 e 14, la lastra in cristallo di protezione 20 occupa tutta l’area utile delimitata dal telaio piano 15 mentre il corrispondente modulo fotovoltaico 11.2 sottostante à ̈ perimetralmente arretrato rispetto a detta lastra e quindi al telaio 15. Tale accorgimento consente di compensare, ai fini dello sfruttamento delle radiazioni solari la leggera profondità cui si trova il modulo fotovoltaico 11.2 rispetto alla sommità del telaio 15, stante la presenza della lastra di protezione 20 In this regard, it should be noted that, as illustrated in detail in figs. 13 and 14, the protective glass plate 20 occupies the entire useful area delimited by the flat frame 15 while the corresponding photovoltaic module 11.2 below is perimetrically set back with respect to said plate and therefore to the frame 15. This device allows to compensate, for the purposes of exploiting solar radiation, the slight depth of the photovoltaic module 11.2 with respect to the top of the frame 15, given the presence of the protection plate 20
Procedimento di produzione dell’elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato secondo la presente invenzione. Innanzi tutto viene realizzato l’assiemaggio del modulo fotovoltaico 11.2 (formato da una base di Tedlar, da un’incapsulante in Evatane, e da celle fotovoltaiche) con detto cristallo di protezione 20. Production process of the modular tile roof element with integrated photovoltaic module according to the present invention. First of all, the assembly of the photovoltaic module 11.2 (formed by a Tedlar base, by an encapsulant in Evatane, and by photovoltaic cells) is carried out with said protection crystal 20.
La struttura di supporto 11.1 viene realizzata in corpo monolitico mediante iniezione di resina termoplastica allo stato fuso all’interno di un corrispondente stampo in acciaio. The support structure 11.1 is made in a monolithic body by injection of thermoplastic resin in the molten state inside a corresponding steel mold.
La struttura di supporto 11.1 così realizzata viene prelevata da un robot ad una temperatura compresa fra 75°C e 90°C e posizionata su base dedicata. The support structure 11.1 thus created is picked up by a robot at a temperature between 75 ° C and 90 ° C and positioned on a dedicated base.
Viene quindi applicato lo strato di colla siliconica ignifuga 18 nella scanalatura rettangolare continua 15.5 mediante robot. Successivamente il modulo fotovoltaico con cristallo di protezione assiemato, viene prelevato mediante robot e inserito con la parte dorsale in Tedlar all’interno del telaio 15, in appoggio sui gradini 15.3, 15.4 in corrispondenza dello strato di colla siliconica 18, in modo che la superficie esterna del cristallo di protezione 20 sia a filo della sommità di detto telaio 15. Si inseriscono quindi le graffette elastiche 19 entro le corrispondenti sedi 12.10 e 15.20 del telaio 15 in modo che le stesse impegnano stabilmente detto cristallo di protezione 20. The flame-retardant silicone glue layer 18 is then applied in the continuous rectangular groove 15.5 by robot. Subsequently, the photovoltaic module with assembled protection crystal is taken by robot and inserted with the back part in Tedlar inside the frame 15, resting on the steps 15.3, 15.4 in correspondence with the silicone glue layer 18, so that the the outer surface of the protective glass 20 is flush with the top of said frame 15. The elastic clips 19 are then inserted into the corresponding seats 12.10 and 15.20 of the frame 15 so that they stably engage said protective glass 20.
Si ottiene in tal modo un triplice fissaggio solido e sicuro del modulo fotovoltaico 11.2 con lastra 20 rispetto alla struttura di supporto 11.1 di tipo fisico, chimico e meccanico, rispettivamente mediante ritiro poststampaggio fisiologico della resina termoplastica, mediante lo strato di colla siliconica ignifuga 18 e mediante le graffette elastiche 19. In this way, a solid and secure triple fixing of the photovoltaic module 11.2 with plate 20 with respect to the support structure 11.1 of a physical, chemical and mechanical type, respectively by means of physiological post-molding shrinkage of the thermoplastic resin, by means of the layer of fireproof silicone glue 18 and using the spring clips 19.
Tutte le operazioni sopra descritte vengono realizzate nell’arco temporale di una decina di secondi affinché la lavorazione sia eseguita con la struttura di supporto 11.1 calda. All the operations described above are carried out over a period of about ten seconds so that the processing is carried out with the support structure 11.1 hot.
Vantaggi dell’invenzione Advantages of the invention
L’elemento componibile di copertura a tegola con modulo fotovoltaico integrato secondo l’invenzione permette di evitare ombreggiamenti del modulo fotovoltaico dipendenti dalla struttura dell’elemento medesimo. Infatti, il modulo fotovoltaico 11.2 à ̈ inserito nel telaio 15 in modo che non vi sono al di sopra della superficie del modulo stesso zone in rilievo della struttura di supporto. Per maggiore sicurezza, il perimetro del modulo fotovoltaico 11.2 à ̈ arretrato rispetto a quello del cristallo di protezione 20 soprapposto e contenuto nel detto telaio 15. E’ da notare che, inoltre, il modulo fotovoltaico 11.2 à ̈ elettricamente collegato rispetto ad un diodo di bypass per garantirne l’esclusione ( per ogni elemento componibile 10) in caso di ombreggiamenti accidentali andandolo così ad escludere dall’intero impianto. L’elemento componibile 10 assicura inoltre un’adeguata ventilazione durante il funzionamento del modulo fotovoltaico 11.2, grazie al fatto che il modulo stesso à ̈ supportato perimetralmente dai gradini ribassati 15.3, 15.4 del telaio 15 e dal longherina mediana 15.6 e dalla traversina mediana 15.7, mentre delle ampie aperture di areazione sottostanti detto modulo 11.2 sono provviste tra dette parti di supporto. Come risulta da quanto precede, l’elemento componibile 10 à ̈ realizzato in modo da favorire al massimo lo scambio termico, cosicché non venga mai raggiunto durante il funzionamento del modulo fotovoltaico un picco di temperatura tale da compromettere la resa energetica del modulo medesimo. The modular roof tile element with integrated photovoltaic module according to the invention makes it possible to avoid shading of the photovoltaic module depending on the structure of the element itself. In fact, the photovoltaic module 11.2 is inserted in the frame 15 so that there are no raised areas of the support structure above the surface of the module itself. For greater safety, the perimeter of the photovoltaic module 11.2 is set back with respect to that of the protective glass 20 above and contained in said frame 15. It should be noted that, moreover, the photovoltaic module 11.2 is electrically connected with respect to a diode bypass to guarantee its exclusion (for each modular element 10) in case of accidental shading thus excluding it from the entire system. The modular element 10 also ensures adequate ventilation during the operation of the photovoltaic module 11.2, thanks to the fact that the module itself is supported on the perimeter by the lowered steps 15.3, 15.4 of the frame 15 and by the median spar 15.6 and by the median crosspiece 15.7, while large ventilation openings underlying said module 11.2 are provided between said support parts. As it results from the above, the modular element 10 is made in such a way as to favor the heat exchange as much as possible, so that a temperature peak is never reached during the operation of the photovoltaic module such as to compromise the energy yield of the module itself. .
I materiali con cui à ̈ realizzato l’elemento componibile 10 sono riciclabili e quindi a basso impatto ambientale. The materials with which the modular element 10 is made are recyclable and therefore have a low environmental impact.
L’elemento componibile 10 presenta peso ridotto e alta resistenza meccanica. Esso inoltre à ̈ di facile e stabile montaggio in opera come risulta da quanto precede. The modular element 10 has low weight and high mechanical resistance. It is also easy and stable to assemble on site as shown in the foregoing.
Inoltre, il rapporto dimensionale tra telaio 15 della struttura di supporto 11.1 e modulo fotovoltaico integrato 11.2 à ̈ ottimale, ciò che permette di realizzare detto modulo ad esempio con due celle fotovoltaiche, per avere il massimo rendimento energetico per unità di superficie della copertura realizzata con elementi componibili 10. Furthermore, the dimensional ratio between frame 15 of the support structure 11.1 and integrated photovoltaic module 11.2 is optimal, which allows to realize said module, for example with two photovoltaic cells, to have the maximum energy yield per unit of surface of the roof made with modular elements 10.
Inoltre, come spiegato in quanto precede, il procedimento secondo l’invenzione permette di conseguire, in modo semplice, rapido e sicuro, un assemblaggio sostanzialmente monolitico tra struttura di supporto e modulo fotovoltaico. Furthermore, as explained above, the process according to the invention allows to achieve, in a simple, quick and safe way, a substantially monolithic assembly between the support structure and the photovoltaic module.
Naturalmente, numerose varianti potranno essere apportate rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione e quindi dal dominio della presente privativa industriale. Naturally, numerous variations may be made with respect to what has been described and illustrated, without thereby departing from the scope of the invention and therefore from the domain of the present industrial property.
Così, ad esempio, sebbene descrizione e disegni illustrino un telaio piano rilevato integrale 15, la cui sommità giace sostanzialmente nel piano della zona più elevata (sommità della aletta 14 e del bordo trasversale 15.2) della parte perimetrale di detta struttura di supporto 11.1, in variante, la sommità di detto stesso telaio può essere disposta anche al di sopra della zona più elevata di detta parte perimetrale. Thus, for example, although the description and drawings illustrate an integral raised flat frame 15, the top of which lies substantially in the plane of the highest area (top of the fin 14 and of the transverse edge 15.2) of the perimeter part of said support structure 11.1, alternatively, the top of said frame can also be placed above the highest area of said perimeter part.
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