MX2014003162A - Sistema de teja para techo solar de bajo perfil con nano-inversores integrados. - Google Patents

Abstract

Una teja para techo solar para proporcionar potencia eléctrica AC cuando se expone a luz solar incluye un marco de teja que tiene un panel inferior que se puede soportar sobre una plataforma de techo, un panel superior, y un grosor entre el panel inferior y el panel superior. La teja para techo solar también incluye un colector solar montado a y que cubre al menos una porción del panel superior del marco de teja, con el panel solar producir energía eléctrica DC en terminales DC cuando se expone el colector solar a luz solar. Se dispone un nano-inversor dentro del marco de teja entre el panel inferior y el panel superior y está eléctricamente acoplado a las terminales DC. El nano inversor convierte energía eléctrica DC a energía eléctrica AC disponible en terminales AC montadas al marco de teja. El nano-inversor tiene una clasificación de potencia máxima de 150 Vatios o menos para que produzca substancialmente menos calor durante operación permitiendo que el grosor de la teja para techo solar se acerque a aquel de una teja para techo estándar.

Description

SISTEMA DE TEJA PARA TECHO SOLAR DE BAJO PERFIL CON NANO- INVERSORES INTEGRADOS Campo de la Invención Esta descripción generalmente se refiere a sistemas de energía solar y más específicamente a sistema de teja para techo solar de bajo perfil para instalación sobre el techo de una estructura, tal como una casa residencial, para generar voltaje AC útil cuando se expone el sistema de teja a luz solar.

Antecedentes de la Invención Existe un énfasis mundial sobre expandir recursos de energía renovable limpios . La energía solar es muy abundante y recolectar esa energía se ha realizado de manera más plausible mediante el desarrollo y mejora continuos de celdas fotovoltaicas y colectores en años recientes. El costo de la tecnología fotovoltaica ha disminuido significativamente en la última década, haciéndola más costeable como una inversión para el propietario de vivienda promedio. La energía eléctrica generada por estos sistemas puede utilizarse para suministrar cargas locales y/o integrarse con una red eléctrica pública, que puede pagar la energía. En cualquier caso, un propietario de vivienda puede notar un ahorro significativo en uso de energía eléctrica. Con el costo de sistemas fotovoltaxcos cayendo continuamente, Ref . 247552 el periodo de recuperación de una inversión en un sistema fotovoltaico se está volviendo cada vez más corto. Para maximizar la rentabilidad de la inversión, un propietario de vivienda puede aumentar la capacidad de energía total al inclinar eficientemente un techo con tantos colectores fotovoltaicos como sea posible.

Existen varios tipos de colectores fotovoltaicos incluyendo celdas solares, conjuntos de celda solar, película delgada fotovoltaica, y otros. Ya que todos estos tipos recolectan energía de luz solar, tales colectores se indicarán generalmente en esta descripción como "colectores solares" .

Un ensamble de colectores solares sobre un techo frecuentemente es denominado tradicionalmente un conjunto. Los colectores dentro del conjunto están diseñados para capturar energía electromagnética del sol y convertir esta energía eléctrica de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) . Una técnica de cableado estándar algunas veces utilizada dentro de tal conjunto es una combinación de conexiones en serie y paralelas para producir un voltaje DC deseado o "energía eléctrica" desde el conjunto. La energía eléctrica DC puede acoplarse a un inversor principal remotamente localizado que convierte la energía eléctrica DC en la energía eléctrica de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) requerida para integrarse con una red eléctrica pública o energizar electrodomésticos. Este método tradicional de instalación requiere planeación significativa para asegurar que el voltaje generado y la corriente nominal del conjunto son compatibles con las especificaciones operativas del inversor. Esto, a su vez, requiere conocimiento de conexiones eléctricas en serie y paralelas, y como combinarlas dentro del conjunto fotovoltaico para producir una salida eléctrica deseada específica. Este método también puede plantear un riesgo de seguridad significativo ya que las salidas DC de los colectores solares están activas durante instalación y pueden aumentar a medida que se agregan colectores adicionales al conjunto para producir el voltaje final y la capacidad de corriente (es decir, la clasificación de potencia) del conjunto. Otro problema con conjuntos DC que alimentan un inversor central es que si un colector dentro de una serie o secuencia de colectores está defectuoso o se cubre, el voltaje DC generado mediante la secuencia de colectores se reduce o de otra forma se afecta, lo que puede causar problemas en el inversor central.

Han sido desarrollados micro-inversores en años recientes para encargarse de los problemas de seguridad, confusión de diseño del sistema, y problemas de desempeño relacionados con conjuntos de colector solar DC. Los micro-inversores convierten energía eléctrica DC de colectores individuales o grupos de colectores a energía eléctrica AC.

La conversión DC a AC de esa forma ocurre en el nivel de colector en lugar de en el nivel de conjunto. La igualación de potencia entre un colector y un micro-inversor se define cuando se seleccionan y se compran colectores e inversores, y un instalador no necesita estar relacionado con tales problemas de igualación. Una vez que se convierte la salida DC de un colector a AC, la conexión entre colectores dentro de un conjunto son conexiones paralelas simples, haciendo al conjunto mucho más fácil de instalar. Además, una vez acoplado a un colector solar, un micro- inversor no producirá energía eléctrica hasta que se le indique hacerlo mediante un código de comando. Esto reduce el riesgo de descarga eléctrica a instaladores, mejorando además la seguridad de instalación. Además, ya que la inversión se lleva a cabo en el nivel de colector, si un colector solar o un nano- inversor falla, es defectuoso, o está cubierto, el voltaje AC producido mediante el conjunto permanece sin cambios, aunque tal vez con capacidad de corriente ligeramente reducida.

Una tendencia reciente en la industria fotovoltaica montada al techo es ofrecer un micro- inversor ya montado y cableado a un colector fotovoltaico para producir un "colector AC" . Tales colectores AC eliminan la necesidad de montar o conectar los inversores a las salidas DC de sus colectores en el campo. Esto puede mejorar tiempo de instalación y puede agregar un nivel incluso mayor de seguridad ya que un instalador no está expuesto a ninguna energía eléctrica activa durante instalación. Los micro-inversores disponibles para uso en tales grandes colectores AC típicos, sin embargo, son típicamente optimizados para operar a una clasificación de potencia máxima estándar de un colector, que usualmente está entre 190 Vatios y 280 Vatios. Ya que estos micro-inversores operan a tal potencia alta, tienden a generar calor significativo debido a resistencia eléctrica durante operación, y por lo tanto requieren suficiente espacio de aire y ventilación para disipar el calor. Esto frecuentemente requiere que el conjunto de colector AC típico se eleve sobre una plataforma de techo por 5.08 a 10.16 cm (dos a cuatro pulgadas), que algunos consideran estéticamente desagradable en una casa residencial. Además, los colectores AC estándares son generalmente de tamaño grande (0.91 m x 1.52 m (3' x 5')) y esto puede plantear problemas estéticos así como de instalación. Por ejemplo, el gran tamaño generalmente limita el número de colectores que pueden adaptarse sobre un techo dado y puede dificultar manejo en instalación sobre techos muy inclinados, especialmente en condiciones ventosas.

Existe una necesidad de una teja para techo solar AC mucho más pequeña que se parece a tejas para techo tradicionales en tamaño y forma y que puede instalarse directamente sobre una plataforma de techo e integrarse dentro de un campo de tejas estándares con resultados estéticamente agradables. Tal teja para techo debe operar eficientemente con ventilación requerida mínima alrededor de los inversores de los colectores. Es a la disposición de tal teja para techo solar y un sistema de techo solar que incorpora la misma que está dirigida principalmente en la presente invención.

Sumario de la Invención La solicitud de patente provisional de E.U.A. 61/789,877 a la cual se reivindica prioridad anteriormente se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Previamente descrita, una teja para techo solar se describe para generar energía eléctrica AC cuando se expone a luz solar mientras imita el tamaño y apariencia de una teja para techo tradicional. La teja incluye un marco de teja que tiene un panel inferior soportable sobre una plataforma de techo, un panel superior, y un grosor entre el panel inferior y el panel superior. El marco de teja tiene dimensiones que son substancialmente las mismas que o compatibles con una teja para techo tradicional y un grosor que puede ser menor que 2.54 cm (una pulgada) . Uno o más colectores solares están montados a y cobren al menos una porción del panel superior, preferiblemente la "porción de exposición" o la porción que se expone después de instalación. La teja para techo solar también tiene una porción de "solapamiento delantero" sobre la porción de exposición que se traslapa mediante la porción de exposición de una teja para techo solar similar en un siguiente curso superior de tejas en un conjunto instalado. El colector solar convierte luz solar incidente a energía eléctrica DC disponible en terminales DC, que pueden extenderse a través del marco de teja. Debido al tamaño más pequeño del colector solar comparado con aquellos paneles solares de la técnica previa con dimensiones medidas en metros (pies) , la clasificación de potencia DC del colector y de esa forma de una teja para techo solar individual se reduce significativamente comparada con paneles solares de la técnica previa.

Un nano-inversor está colocado dentro del marco de teja entre el panel inferior y el panel superior con su salida acoplada a las terminales DC del colector solar. El nano-inversor está configurado para convertir la energía eléctrica DC generada mediante el colector a energía eléctrica AC, que se pone a disposición en acopladores AC de un cable de conexión o montado al marco de teja. Ya que la clasificación de potencia DC del colector solar es significativamente menor que lo requerido para paneles solares de la técnica previa, la clasificación de potencia máxima del nano-inversor puede ser substancialmente menor que aquella de micro-inversores tradicionales utilizados con sistemas de panel solar de la técnica previa. Como un resultado, el calor generado por los nano- inversores durante operación es substancialmente menor que aquel producido mediante micro- inversores durante operación. Esto permite que la teja para techo solar de la presente invención sea delgada, dimensionada para igualar o complementar una teja para techo tradicional, y montada directamente a una plataforma de techo integrada con un campo de tejas tradicionales .

La invención se entenderá mejor durante la revisión de la descripción detallada descrita a continuación tomada en conjunto con las figuras anexas, que se describen brevemente como a continuación.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de teja para techo solar para generar energía eléctrica, de conformidad con una modalidad representativa.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una teja para techo solar individual de conformidad con otra modalidad representativa .

La Figura 3 es una vista esquemática transversal que muestra una pluralidad de tejas solares de la Figura 2 montadas sobre una plataforma de techo .

La Figura 4 es una vista en perspectiva que muestra dos tejas para techo solares de una modalidad alterna montadas en relación traslapada sobre una plataforma de techo .

La Figura 5 es una vista esquemática transversal que muestra una pluralidad de tejas para techo solares de la Figura 4 montadas sobre una plataforma de techo.

Descripción Detallada de la Invención Al hacer referencia ahora en más detalle a las figuras, en donde partes similares son identificadas con números de referencia similares a través de las varias vistas, la Figura 1 ilustra un sistema de teja para techo solar 30 instalado sobre un techo de conformidad con la presente descripción. El sistema 30 incluye una pluralidad de tejas para techo solares AC 40, cada una que tiene una porción de exposición con un ancho 42 y una longitud 44. El ancho de la porción de exposición 42 y la longitud de la teja solar 44 de manera preferible son substancialmente los mismos que el ancho y la longitud expuestos de tejas para techo no solares estándares 20, tal como tejas de asfalto 26 utilizadas como cubiertas de techo para casas residenciales. Por ejemplo, el ancho de la porción de exposición 22, también conocida como la "exposición", de la teja para techo tradicional 20 puede ser de aproximadamente 12.7 cm (5 pulgadas) a aproximadamente 20.9 cm (8 1/4 pulgadas) dependiendo del tipo de teja, y la longitud 24 puede ser de aproximadamente 91.44 cm (treinta y seis pulgadas) . Por supuesto son posibles otras dimensiones.

En cualquier caso, las tejas para techo solares 40 de la presente descripción preferiblemente son dimensionadas para coincidir o ser al menos similares en exposición y ancho a las tejas tradicionales del campo en el cual se instalan las tejas para techos solares. En contraste con paneles de techo solares AC existentes, las tejas para techo solares 40 de la presente invención también están configuradas para montarse substancialmente niveladas contra la cubierta o capa inferior del techo. Por consiguiente, las tejas para techo solares 40 pueden entremezclarse con las tejas para techo no solares tradicionales 20 de tal forma que las tejas para techo solares de alguna forma están ocultas dentro de un campo de tejas tradicionales o al menos presentan una apariencia arquitectónicamente agradable. Las tejas para techo solares 40 también son resistentes al clima así que, cuando se instalan con tejas tradicionales, se obtiene protección de techo uniforme a través del área del techo. Las tejas para techo solares 40 están eléctricamente interconectadas durante instalación para producir, cuando se exponen a luz solar, energía eléctrica AC para ser utilizada por el propietario de vivienda o integración con la red eléctrica pública.

Se apreciará que reducir el tamaño de colectores solares AC actualmente disponibles no es un esfuerzo puramente estético, ya que reducir el tamaño del colector también reduce su salida eléctrica total. Esto requiere que los micro- inversores actualmente disponibles en la técnica también sean rediseñados para funcionar a tales niveles de salida inferiores, llevando al desarrollo de nano-inversor . Además, la integración de nano- inversores de baja potencia dentro de tejas para techo solares AC del tamaño de una teja montadas directamente a una plataforma del techo requiere que los nano-inversores operen dentro de un volumen pequeño que tiene espacio de aire limitado y circulación limitada disponible para enfriamiento. Las tejas para techo solares también deben acoplarse tanto eléctrica como mecánicamente con otras tejas para techo solares para formar un conjunto de teja para techo solar 30 mientras proporciona una capa continua de protección contra el clima para el techo. Finalmente, el diseño de la teja para techo solar debe obtener una ventaja estética cuando se instala sobre un techo con tejas.

Una modalidad representativa de una teja para techo solar de conformidad con la presente invención se muestra en las Figuras 2 y 3. La teja para techo solar 110 incluye un marco de teja 120 que tiene un panel inferior 126 que se puede soportar sobre una plataforma de techo 102, un panel superior 122 y un grosor 124 entre el panel inferior y el panel superior. El marco de teja 120 también tiene un ancho total 132, un ancho de exposición 135, y una longitud 134 que son substancialmente los mismos que aquellos de una teja de asfalto tradicional con la cual se van a utilizar las tejas para techo solares. El panel inferior 126 del marco de teja 120 puede ser substancialmente continua a través del ancho 132 y la longitud 134 del marco de teja 120 para proporcionar una barrera continua para proteger la plataforma 102 del techo de humedad, lluvia y nieve. Un colector solar 140 está montado a y cubre al menos una porción de la exposición del panel superior 122. El colector solar 140 produce energía eléctrica DC cuando se expone a luz solar y esa energía está disponible en terminales DC 144, que pueden extenderse a través del marco de teja 120. El panel superior 122 del marco 120 puede ser substancialmente continuo para proporcionar soporte estructural para el marco 120 y el colector solar 140 montado a la porción exposición del marco.

La teja para techo solar 110 además incluye un nano- inversor 160 colocado dentro de una cavidad apropiadamente dimensionada en el marco de teja 120 entre el panel inferior 126 y el panel superior 122. Las entradas del nano- inversor están eléctricamente acopladas con las terminales DC 144 del panel solar 140. En un aspecto, el nano- inversor 160 está configurado para convertir la energía eléctrica DC a energía eléctrica AC y para enviar la energía eléctrica AC a través de terminales AC o acopladores 164 montados al marco de teja 120. Los acopladores también pueden terminar cables conectores 264 (Figura 4) como una modalidad alterna. Ya que el colector solar 140 montado al panel superior 122 del marco de teja 122 es significativamente más pequeño que el colector solar grande de 0.91 m x 1.52 m (3' x 5') comúnmente utilizado con paneles solares AC actualmente disponibles, la capacidad de potencia eléctrica del colector solar 140 es significativamente inferior al colector solar estándar y típicamente puede variar en cualquier lugar de 10-150 Vatios. Por consiguiente, el nano-inversor 160 puede configurarse para operar en paneles de potencia inferior, lo que reduce significativamente el calor generado mediante el nano-inversor durante operación con relación a micro-inversores de la técnica previa. Esto, a su vez, reduce el enfriamiento y de esa forma la ventilación requerida bajo la teja para techo solar para disipar el calor generado.

El tamaño significativamente más pequeño de la teja para techo solar 110 también puede reducir ampliamente el peso de cada teja individual, mientras el ancho de exposición más estrecho 126 hace mucho más fácil el manejo de la teja 110. Esto puede resultar en instalaciones más seguras, especialmente sobre techos muy inclinados. El espacio ocupado más pequeño de la teja para techo solar 110 además permite a un instalador ajustar más colectores en un área de techo dada, maximizando con ello la capacidad de potencia de un conjunto de teja para techo solar y mejorando la tasa de rentabilidad del propietario de vivienda.

Incluso con la reducción en calor generado mediante los nano- inversores 160, puede requerirse al menos algo de ventilación y enfriamiento de los nano- inversores . Tal ventilación puede ser activa o pasiva. Esto puede ser problemático ya que los nano-inversores pueden estar substancialmente contenidos dentro de un espacio confinado entre el panel inferior 126 y el panel superior 122 del marco de teja 120. Por ejemplo, el nano- inversor 160 de la teja para techo solar 110 mostrada en las Figuras 2-3, puede localizarse dentro de una cavidad 123 formada dentro de una porción de solapamiento delantero 121 del marco de teja 120. La cavidad 123 puede estar cubierta con una cubierta de cavidad 125 después que se instala y se conecta el nano-inversor a las terminales DC del colector solar 140. Además, la porción de solapamiento delantero 121 del marco de teja 120 que contiene la cavidad 123 se cubrirá normalmente mediante la porción de exposición de un marco de teja 120A similar en un siguiente curso superior de tejas para techo solares o mediante una teja de asfalto tradicional. Cualquiera de éstas puede unirse estructuralmente a la porción de solapamiento delantero del marco de teja 120A subyacente. Todo esto frustra la disipación eficiente del calor que se genera mediante el nano-inversor .

Una solución al problema anterior descubierto por los inventores es proporcionar ventilación para el nano-inversor a través del borde frontal o delantero del marco de teja. En la modalidad mostrada en las Figuras 2-3, por ejemplo, la cubierta de cavidad 125 puede estar provista con aberturas de ventilación 127 que están configuradas para alinearse con un pasaje de ventilación 137 formado a través de la porción de borde delantero del marco de teja 12OA superpuesto de un siguiente curso superior de tejas solares. El pasaje de ventilación 127 puede dirigir el aire calentado desde el abertura de ventilación 127 en la cubierta de cavidad 125 hacia afuera de una ventilación frontal 139 formada a través del borde frontal 136 del marco 120A superpuesto. De esa forma, en un aspecto, el marco de teja 120 de cada teja para techo solar 110 puede configurarse para proporcionar ventilación para el nano- inversor 160 localizado en la teja para techo solar 110 del siguiente curso inferior de tejas para techos solares.

Otra solución descubierta por los inventores puede observarse en la modalidad de la teja para techo solar 210 ilustrada en las Figuras 4-5. En esta modalidad, la teja para techo solar 210 también incluye un marco de teja 220 que tiene un panel inferior 226 que se puede soportar sobre una plataforma 202 del techo, un panel superior 222, y un grosor 224 entre el panel inferior y el panel superior. El panel inferior 226 del marco de teja 220 también puede ser substancialmente continuo a través de un ancho 232 predeterminado menor que el ancho de la porción de exposición, y una longitud 234 del marco de teja 220. El panel superior 222 del marco 220 también puede ser substancialmente continúo para proporcionar soporte estructural para el colector solar montado sobre el panel superior .

Con referencia continua a las Figuras 4 y 5, el colector solar 240 está montado a y cubre al menos la mayor parte de la porción de exposición del panel superior 222 que se expondrá a luz solar cuando se instala la teja para techo solar. El colector solar 240 produce energía eléctrica DC en terminales DC 244 que pueden extenderse a través del marco de teja 220. La teja para techo solar 210 de esta modalidad además puede incluir un nano-inversor 260 colocado dentro del marco de teja 220 entre el panel inferior 226 y el panel superior 222 que está eléctricamente conectado a las terminales DC 244 del panel solar 240. El nano-inversor 260 convierte energía eléctrica DC a energía eléctrica AC y esta energía está disponible en los acopladores AC 246 montados al marco de teja 220.

En las modalidades de las Figuras 4 y 5, el marco de teja 220 de la teja para techo solar 210 puede configurarse para que el nano-inversor 260 pueda localizarse dentro de una cavidad 223 que está formada cerca del borde delantero 236 del marco de teja 220. Con esta configuración, el aire calentado de alrededor del nano-inversor 260 puede dirigirse hacia afuera de una ventilación frontal 239 formada a través del borde frontal 237 del mismo marco de teja 220. De esa forma, en otro aspecto el marco de teja 220 para cada teja para techo solar 210 puede configurarse para proporcionar ventilación para su propio nano-inversor 260 localizado dentro del marco de teja 220 entre el panel inferior 226 y el panel superior 222.

En ambas modalidades de la teja para techo solar aquí descrita, la reducción en clasificaciones de potencia y las temperaturas operativas inferiores resultantes de los nano- inversores, en combinación con la ventilación proporcionada para cada nano-inversor individual, pueden permitir una teja para techo solar de perfil muy bajo comparada con paneles solares tradicionales. Se ha descubierto que los grosores 124, 224 de los marcos de teja 120, 220, respectivamente, pueden minimizarse para igualar de manera más cercana el grosor de tejas para techo no solares estándares. Por ejemplo, en un aspecto, los grosores 124, 224 de los marcos de teja 120, 220 pueden ser menores a 5.08 cm (dos pulgadas). En otro aspecto, los grosores 24, 224 de los marcos de teja 120, 220 pueden ser de aproximadamente 2.54 cm (una pulgada) o menos. Incluso aunque el grosor de las tejas para techo solares AC aquí descritas puede ser de alguna forma mayor al grosor típico de tejas para techo no solares estándares, sin embargo la diferencia es substancialmente menor que aquella de paneles solares de la técnica previa. Además, como se mencionó anteriormente, las tejas para techo solares de esta invención están configuradas para montarse directamente a una plataforma de techo dentro de un campo de tejas tradicionales. Se ha encontrado que, a pesar de la diferencia en grosor, las tejas para techo solares de la presente invención mejoran ampliamente la estética de un sistema de cubierta de techo híbrido que combina tejas para techo no solares junto con tejas para techo solares, como se ilustró en la Figura 1.

Las tejas solares de esta invención se pueden instalar en una forma similar a la forma en la cual se instalan tejas tradicionales, excepto que las tejas para techos solares son eléctricamente acopladas juntas en paralelo a medida que se instalan. Por consiguiente, un buen instalador de techos debe ser capaz de instalar las tejas para techos solares de esta invención con poco entrenamiento adicional. Con respecto a conexiones eléctricas, puede proporcionarse cada teja para techo solar con conectores eléctricos compatibles en sus extremos (como se muestra en 170 en la Figura 1) y/o en sus bordes superiores e inferiores. Durante instalación, un instalador necesita únicamente encajar los conectores eléctricos de tejas adyacentes juntos a medida que se instala cada teja para agrupar todas las tejas para techos solares eléctricamente juntas en un conjunto y agregar sus clasificaciones de potencia individuales.

La invención ha sido descrita en términos de modalidades y metodologías preferidas consideradas por los inventores para representar el mejor modo para llevar acabo la invención. También puede hacerse una gran variedad de adiciones, eliminaciones, y modificaciones a las modalidades ilustradas por expertos en la técnica dentro del espíritu y alcance de la invención, que está restringida únicamente por los siguientes aspectos.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1.- Una teja para techo solar para producir energía eléctrica AC cuando se expone a luz solar, caracterizada porque comprende: un marco de teja que tiene un panel inferior que se puede soportar sobre una plataforma de un techo, un panel superior, y un grosor entre el panel inferior y el panel superior; un colector solar montado a y que cubre al menos una porción del panel superior del marco despeja, el colector solar produce energía eléctrica DC en terminales DC cuando se expone a luz solar; un nano- inversor que tiene entradas y salidas y que se dispone dentro del marco de teja entre el panel inferior y el panel superior, las entradas del nano- inversor están conectadas a las terminales DC del colector solar; el nano- inversor convierte la energía eléctrica DC a energía eléctrica AC disponible en las salidas del nano-inversor cuando el colector solar está expuesto a luz solar; y al menos un acoplador eléctrico conectado a las salidas del nano- inversor para acoplar el nano- inversor eléctricamente a nano-inversores de tejas para techos solares similares adyacentes.

2. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el marco de teja tiene una dimensión de exposición y una longitud que son substancialmente las mismas que aquellas de la teja para techo no solar.

3. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el panel inferior del marco de teja para techo solar es substancialmente continuo a través de la longitud de la teja solar.

4. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la clasificación de potencia máxima del nano- inversor es menor que 150 Vatios.

5. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el grosor del marco de teja es menor que 5.08 cm (dos pulgadas).

6. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el grosor del marco de teja es de 2.54 cm (una pulgada) o menos.

7. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende una abertura de ventilación en el de teja colocada para ventilar calor generado mediante el nano- inversor lejos del marco de teja.

8. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el nano- inversor está dispuesto adyacente a un borde posterior del cuerpo de teja y la abertura de ventilación es a través de un borde delantero del cuerpo de teja, por lo cual el calor generado mediante el nano- inversor de una teja para techo solar se ventila a través del borde delantero de tejas para techo solares superpuestas similares en un siguiente curso superior de tejas para techo solares.

9. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el nano- inversor está dispuesto adyacente a un borde delantero del cuerpo de teja y la abertura de ventilación es a través del borde delantero del cuerpo de teja, por lo cual el calor generado mediante el nano- inversor se ventila a través de la abertura de ventilación de su propia teja para techo solar.

10. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el por lo menos un acoplador eléctrico comprende al menos dos acopladores eléctricos .

11. - La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque los por lo menos dos acoplador eléctricos están montados sobre el cuerpo individual y dispuestos para acoplarse con acopladores eléctricos de tejas para techos solares similares instaladas en relación extremo a extremo con la teja para techo solar.

12.- La teja para techo solar de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque además comprende tercer y cuarto acopladores eléctricos montados sobre el cuerpo de teja y dispuestos para acoplarse con acopladores eléctricos de tejas para techos solares similares en el siguiente curso superior y el siguiente curso inferior de tejas para techos solares.

13.- Un sistema de cubierta de techo para producir energía eléctrica AC cuando se expone el sistema de cubierta de techo a luz solar, caracterizado porque comprende: al menos una teja para techo no solar que tiene un fondo que se puede soportar sobre una plataforma de techo, una parte superior que define una porción de exposición que tiene dimensiones, un primer grosor entre la parte inferior y la parte superior, y una longitud; al menos una teja para techo solar que tiene un marco que comprende un panel inferior, un panel superior, y un ancho entre el panel inferior y el panel superior; la teja para techo solar que tiene una porción de exposición con dimensiones substancialmente iguales a las dimensiones de la porción de exposición de la teja para techo no solar, el marco de la teja para techo solar comprende un panel inferior que se puede soportar sobre una plataforma de techo, un panel superior, y un segundo grosor entre el panel inferior y el panel superior; un colector solar montado a y que cubre al menos una porción del panel superior del marco, el colector solar está configurado para generar energía eléctrica DC en terminales DC cuando se expone el colector solar a luz solar; y un nano- inversor dispuesto dentro del marco entre el panel inferior y el panel superior y acoplado a las terminales DC del colector solar, en donde el nano-inversor convierte energía eléctrica DC a energía eléctrica AC disponible en terminales AC montadas al marco .