MÉTODOS Y APARATOS PARA MEJORAR EL DESEMPEÑO DEL VIENTO EN FOTOVOLTAICOS (PV)
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El movimiento del aire a través de un ordenamiento de instalaciones fotovoltaicas (PV) instaladas en el techo de un edificio, u otra superficie de soporte, crea fuerzas de elevación del viento sobre las instalaciones de PV. Se han realizado muchos trabajos en el diseño y evaluación de ordenamientos de instalaciones PV para minimizar las fuerzas de elevación del viento. Ver, Patentes de E.ü. Nos. 5,316,592; 5,505,788; 5,746,839; 6,061,978; 6,148,570; 6,495,750; 6,534,703; 6,501,013 y 6,570,084. La reducción de las fuerzas de elevación del viento proporciona varias ventajas. Primero, reduce el peso por unidad de área necesario del ordenamiento. Esto reduce o elimina la necesidad de reforzar la superficie de soporte para soportar el peso del ordenamiento, haciendo la actualización más fácil y reduciendo el costo tanto de la actualización como de la nueva construcción. Segundo, reduce o elimina la necesidad de utilizar sujetadores que penetran la membrana del techo (u otra superficie de soporte); esto ayuda a mantener la integridad de la membrana. Tercero, el costo de transporte e instalación de la instalación se reduce debido a su peso disminuido. Cuarto, las instalaciones PV de peso ligero son más fáciles de instalar que las instalaciones que dependen del peso del balasto para contrarrestar las fuerzas de elevación. del viento. Quinto, cuando se diseña apropiadamente, la instalación puede servir como una capa protectora sobre la membrana del techo o la superficie de soporte, protegiéndolas de temperaturas extremas y radiación ultravioleta . BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un primer aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de módulos PV, soportable y ordenable generalmente paralelo a una superficie de soporte mediante miembros de soporte. El ordenamiento de módulos PV define un perímetro circunferencialmente cerrado, un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte, un área de espacio de módulo MGA definida entre los módulos PV, y un área de espacio perimetral PGA definida a lo largo del perímetro entre los módulos PV y la superficie de soporte. Se determina la proporción R, en donde R = V se divide entre (MGA + PGA) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, MGA y PGA y se repite la etapa de determinación.
Un segundo aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de módulos PV, soportable y ordenable generalmente paralelo a una superficie de soporte mediante miembros de soporte. El ordenamiento de módulos PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Se calcula el volumen de aire V del ordenamiento, definido entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte. Se calcula el área interior de espacio del ordenamiento IGAP, definida como la suma de todas las áreas de espacio entre las superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento al observarse verticalmente por arriba del ordenamiento. Se calcula el área de espacio perimetral PGAP, definida como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y la superficie del techo o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro. Se determina la proporción R, R = V dividido entre (IGAP + PGAP) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, IGAP y PGAP y se repite la etapa de determinación. Un tercer aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de módulos PV, soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado, un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento délas instalaciones PV y la superficie de soporte, un área de espacio de módulo MGA definida entre los módulos PV, un área de espacio perimetral PGA definida a lo largo del perímetro entre las intalaciones PV y la superficie de soporte, un deflector/área de espacio deflector D/DGA definido entre los bordes laterales deflectores inclinados opuestos, y un área de espacio deflector de aire ADGA definida entre los bordes superiores de los deflectores de aire y los bordes superiores de los módulos PV. Se determina la proporción R, R = V dividida entre [MGA + ADGA + PGA + D/DGA) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, MGA, ADGA, PGA y D/DGA y se repite la etapa de determinación. Un cuarto aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de instalaciones PV, soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos, definiendo el ordenamiento de . instalaciones PV un perímetro circunferencialmente cerrado. Se selecciona un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de instalaciones PV y la superficie de soporte. Se calcula un área interior de espacio del ordenamiento IGAP, definida como la suma de todas las áreas de espacio entre las superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento al observarse verticalmente por arriba del ordenamiento. Se calcula un área de espacio perimetral PGAP, definida como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y los deflectores y la superficie del techo o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro. Cualquier obstrucción por cualquier soporte es responsable de deducir cualquier área bloqueada por los soportes al calcular la IGAP y PGAP. Se determina la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, IGAP y PGAP y se repite la etapa de determinación. Un quinto aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de instalaciones PV, soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado, un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de instalaciones PV y la superficie de soporte, un área de espacio de módulo MGA definida entre los módulos PV, un área de espacio perimetral PGA definida a lo largo del perímetro entre las instalaciones PV y la superficie de soporte, un deflector/área de espacio deflector D/DGA definido entre los bordes laterales deflectores inclinados opuestos, y un área de espacio deflector de aire ADGA definida entre los bordes superiores de los deflectores de aire y los bordes superiores de los módulos PV. Se determina la presencia de cualquier flujo de aire que obstruye los elementos situados para obstruir el flujo de aire dentro y/o fuera del volumen de aire V del ordenamiento. Se determina la proporción R, R = V dividida entre (MGA + ADGA + PGA + D/DGA) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, MGA, ADGA, PGA y D/DGA y se repite la etapa de determinación. Previo a la etapa de determinación de la proporción de R, puede ajustarse al menos una de MGA y PGA de manera descendente en base a los resultados de la etapa de determinación de obstrucción del flujo de aire. Un sexto aspecto de la invención se dirige a un método para mejorar la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de un ordenamiento de módulos PV. Se selecciona un ordenamiento de instalaciones PV, soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Se calcula un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de instalaciones PV y la superficie de soporte. Se calcula un área interior de espacio del ordenamiento IGAP, definida como la suma de todas las áreas de espacio entre las superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento al observarse verticalmente por arriba del ordenamiento. Se calcula un área de espacio perimetral PGAP, definida como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y los deflectores y la superficie del techo o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro. Se determina la presencia de cualquier flujo de aire que obstruya los elementos situados para obstruir el flujo de aire dentro y/o fuera del volumen de aire V del ordenamiento. Se determina la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, IGAP y PGAP y se repite la etapa de determinación. Previo a la etapa de determinación de la proporción de R, puede ajustarse al menos una de IGAP y PGAP de manera descendente en base a los resultados de la etapa de determinación de obstrucción del flujo de aire. Un séptimo aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte, un ordenamiento de módulos PV, que comprenden módulos PV que tienen superficies superior e inferior, y soportes de módulos PV que soportan los módulos PV sobre y generalmente paralelos a la superficie de soporte. El ordenamiento de módulos PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Un deflector de aire perimetral se coloca fuera del perímetro. Se define un volumen de aire V del ordenamiento entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte. Se define un área de espacio de módulo MGA entre los módulos PV. Se define un área de espacio perimetral PGA a lo largo del perímetro entre los módulos PV y la superficie de soporte. La instalación PV define la proporción R, R = V dividida entre (MGA + PGA) , siendo R menor a la proporción seleccionada, siendo la proporción seleccionada de no más de 20, mediante lo cual se mejora la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV del ordenamiento de módulos PV. Un octavo aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte, un ordenamiento de módulos PV, que comprenden módulos PV que tienen superficies superior e inferior, y soportes de módulos PV que soportan los módulos PV sobre y generalmente paralelos a la superficie de soporte. El ordenamiento de módulos PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Un deflector de aire perimetral se coloca fuera del perímetro. Se define un volumen de aire V del ordenamiento entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte.. Se define un área interior de espacio del ordenamiento IGAP, como la suma de todas las áreas de espacio entre las superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento al observarse verticalmente por arriba del ordenamiento. Se define un área de espacio perimetral PGAP, como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y la superficie del techo o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro. La instalación PV define la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) , siendo R menor a la proporción seleccionada, siendo la proporción seleccionada de no más de 20, mediante lo cual se mejora la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV del ordenamiento de módulos PV. Un noveno aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte, un ordenamiento de instalaciones PV, y soportes de instalaciones PV que soportan las instalaciones PV sobre la superficie de soporte. El ordenamiento de instalaciones PV comprenden módulos PV que tienen superficies superior e inferior, comprendiendo al menos algunas de dichas instalaciones PV (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Se define un volumen de aire V del ordenamiento entre el ordenamiento de instalaciones PV y la superficie de soporte. ün área de espacio de módulo MGA se define entre los módulos PV. ün área de espacio perimetral PGA se define a lo largo del perímetro entre las instalaciones PV y la superficie de soporte. Se define un deflector/área de espacio deflector D/DGA entre los bordes laterales deflectores inclinados opuestos. Se define un área de espacio deflector ADGA entre los bordes superiores de los deflectores de aire y los bordes superiores de los módulos PV. La instalación PV define la proporción R, R = V dividida entre (MGA + ADGA + PGA + D/DGA) , siendo R menor a la proporción seleccionada, siendo la proporción seleccionada de no más de 20, mediante lo cual se mejora la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV del ordenamiento de módulos PV. Un décimo aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte, un ordenamiento de instalaciones PV, y soportes de instalaciones PV que soportan las instalaciones PV sobre la superficie de soporte. El ordenamiento de instalaciones PV comprende módulos PV que tienen superficies superior e inferior, comprendiendo al menos algunas de dichas instalaciones PV (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado. Se define un volumen de aire V del ordenamiento entre el ordenamiento de instalaciones PV y la superficie de soporte. ün área interior del espacio del ordenamiento IGAP se define como la suma de todas las áreas de espacio entre lag superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento al observarse verticalmente por arriba del ordenamiento. Se define un área de espacio perimetral PGAP como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y los deflectores y la superficie del techo o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro. La instalación PV define la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) , siendo R menor a la proporción seleccionada, siendo la proporción seleccionada de no más de 20. Mediante lo cual se mejora la igualación de la presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV del ordenamiento de módulos PV. La instalación PV también puede incluir deflectores de aire laterales a lo largo de una porción del perímetro opuesto a los bordes laterales inclinados de una pluralidad de dichos módulos inclinados y un deflector/área de espacio de módulos D/MGA entre los deflectores de aire laterales y el perímetros-mediante lo cual cuando D/MGA es menor a PGA, entonces la proporción RX, RX = V dividida entre (MGA + D/MGA) , es menor a la proporción seleccionada. Un décimo primer aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte, una instalación PV y un soporte de instalación PV que soporta la instalación PV sobre y directamente opuesta a la superficie de soporte. La instalación PV comprende un borde frontal, un borde posterior, y primero y segundo bordes laterales que unen los bordes frontal y posterior, definiendo los bordes la periferia de la instalación PV. La periferia de la instalación PV y la superficie de soporte definen un área de espacio preliminar entre ellas. Al menos una primera porción de la periferia de la instalación PV se encuentra separada de la superficie de soporte por al menos una primera distancia. Se define un volumen de aire V entre la instalación PV y la superficie de soporte. La instalación PV comprende un deflector de aire ubicado a lo largo de al menos sustancialmente la totalidad de la primera porción de la periferia y que bloquea una porción del área de espacio preliminar a fin de definir un área de espacio efectiva (EGA) que se abre hacia el volumen de aire. Mediante lo cual se mejora la igualación de presión entre las superficies superior e inferior de los módulos PV de la disposición de módulos PV mientras se reducen las fuerzas de elevación de creadas por el flujo de viento sobre los módulos PV. Un décimo segundo aspecto de la invención se dirige a una instalación PV que comprende una superficie de soporte y un ordenamiento de módulos PV, comprendiendo dicho ordenamiento al menos tres filas de módulos PV. Se define una primera trayectoria entre un primer par de las filas y se define una segunda trayectoria entre un segundo par de filas. Los soportes se utilizan para soportar los módulos PV sobre la superficie de soporte. Se encuentran colocados canales primero y segundo a lo largo de las primera y segunda trayectorias. Un carro de acceso se encuentra soportado y es movible a lo largo de los canales primero y segundo. Mediante lo cual se obtiene el acceso a al menos una porción de al menos una fila de módulos PV. El carro de acceso puede comprender un dispositivo de limpieza del módulo PV. El dispositivo de limpieza del módulo PV puede comprender un dispositivo de limpieza del módulo PV con' sistema de posicionamiento global (GPS) mediante el cual puede dirigirse la limpieza del ordenamiento de acuerdo con la posición del GPS. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1 y 2 son vistas en planta superior simplificadas y en elevación lateral de una instalación PV; La Figura 3 es una vista sobre la Figura 1 que muestra el área de espacio del módulo como sombreada; La Figura 4 es una vista similar a la Figura 2 que muestra el área de espacio del perímetro sombreada; La Figura 5 es una vista similar a la Figura 3 que muestra el deflector/área de espacio del módulo; La Figura 6 es una vista similar a la Figura 4 que muestra el espacio de módulo y el espacio de perímetro; Las Figuras 7 y 8 son vistas similares a las Figuras 5 y 6 que ilustran cómo se determina el volumen de aire debajo del ordenamiento de módulos PV; Las Figuras 9 y 10 son vistas similares a las Figuras 1 y 2 que muestran módulos PV · inclinados y deflectores de aire posteriores, retirándose el deflector de aire más lateral derecho en la Figura 10 para claridad; Las Figuras 12 y 13 son vistas similares a las Figuras 9 y 10 utilizando sombreado para mostrar las áreas de espacio del módulo, las áreas de espacio deflector de aire y las áreas de espacio de perímetro; Las Figuras 14 y 15 son similares a la Figura 12 mostrando la Figura 14 deflectores/áreas de espacio de módulo y la Figura 15 mostrando deflectores/áreas de espacio de deflectores; La Figura 16 ilustra el tiempo de igualación de presión versus la proporción del volumen de aire por debajo del ordenamiento hacia las áreas de espacio no obstruidas; La Figura 17 delinea el desplazamiento versus la proporción del volumen de aire por debajo del ordenamiento hacia las áreas de espacio no obstruidas; Las Figuras 18-20 son diagramas del desplazamiento vertical calculado de tres tamaños diferentes de instalaciones PV versus la altura de las instalaciones PV por arriba de la superficie de soporte para tres diferentes espacios PV a PV; Las Figuras 21? y 21B ilustran el tiempo de igualación de presión para una variedad de diferentes diseños de instalaciones PV calculado para diferentes condiciones de perímetro, 0% abierto, 25% abierto y 100% abierto; La Figura 21C es un diagrama que identifica los cálculos utilizados para crear las gráficas de las Figuras 21A y 2IB; La Figura 22? es una vista en elevación lateral simplificada de una instalación PV que tiene una estructura de soporte relativamente no aerodinámica; La Figura 22B es una vista agrandada de un extremo de la instalación de la Figura 22?; La Figura 22C a 22F son vistas similares a la Figura 22? y 22B de una modalidad alternativa que tiene estructuras de soporte más aerodinámicas; La Figura 23A es una vista en elevación lateral simplificada de una instalación PV que tiene un miembro estructural relativamente no aerodinámico; La Figura 23B es una vista agrandada de un extremo de la instalación de la Figura 23?; La Figura 23C es una vista de extremo de la estructura de la Figura 23B que ilustra la configuración no aerodinámica del miembro estructural; La Figura 23D a 23E son vistas similares a la Figura 23A a 23C de una modalidad alternativa que tiene un miembro estructural más aerodinámico; Las Figuras 24A y 24B muestran cada una un par de instalaciones PV que se embragan entre si con las instalaciones de la Figura 24B teniendo un espacio mayor que las instalaciones de la Figura 24? para ayudar a promover el flujo de aire desde debajo de las instalaciones para reducir el tiempo de igualación de presión; La Figura 25 ilustra el uso de canales debajo de las instalaciones PV de la Figura 24B para promover el flujo de aire por debajo de las instalaciones; Las Figuras 26 y 26A son vistas isométricas y en planta de un ordenamiento de módulos PV inclinados hecho de acuerdo con la invención que facilitan la instalación de campo; Las Figuras 26B, 27, 28 y 29 son vistas agrandadas de diferentes porciones de la instalación de la Figura 26; La Figura 29A es una vista inferior de la estructura de la Figura 29; La Figura 29B es una vista agrandada de una porción de la estructura de la Figura 29A mostrando el soporte más extremo con el brazo de soporte superior no unido a algo; La Figura 29C es una vista inferior en ángulo invertido del soporte más superior de la Figura 29 ilustrando su unión a un sujetador; La Figura 29D es una vista similar a la de la Figura 29C pero tomada entre dos filas adyacentes de módulos PV; La Figura 29E es una vista similar a la de la Figura 29B pero tomada entre dos filas adyacentes de módulos PV; La Figura 30 es una vista lateral agrandada mostrando la unión de un módulo PV y los bordes de sobreposición de deflectores de aire adyacentes; La Figura 31 es una vista lateral agrandada de una porción de la estructura de la Figura 26B; La Figura 32 es una vista similar a la Figura 31 mostrando el uso de un deflector de aire lateral extendido; La Figura 33 es una vista de extremo ilustrando un deflector de aire lateral angulado como una alternativa para el deflector de aire lateral generalmente vertical de la Figura 26B; La Figura 34 ilustra una instalación PV hecha de acuerdo con un aspecto adicional de la invención en la cual los soportes no solo soporta los módulos PV sino que también actúa como canales para un carro de acceso; Las Figuras 35 y 36 son vistas lateral y agrandada de una porción de la instalación de la Figura 34; y La Figura 37 ilustra un módulo PV alternativo, específicamente un tipo de concentrador de luz de módulo PV para su uso con la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las Figuras 1 y 2 son vistas en planta superior y en elevación lateral de una instalación PV 10, incluyendo la instalación 10 un ordenamiento 12 de módulos PV 14 soportado por medio de una superficie de soporte 16, tipicamente el techo de un edificio. El ordenamiento 12 de módulos PV 14 define un perímetro circunferencialmente cerrado 18. La instalación 10 proporciona también un deflector de aire perimetral 20 rodeando y separado del perímetro 18 y soportes de módulos PV 22 que soportan los módulos PV 14 encima de una superficie de soporte 16. La construcción general de la instalación PV 10 puede ser convencional, tal como se describe en una o más de las patentes arriba referidas con modificaciones ejemplares posibles tratadas abajo. Por ejemplo, los módulos PV 14 se encuentran preferentemente interconectadas entre si para mejorar la resistencia a las fuerzas de elevación de aire. El número, configuración, orientación y disposición de los módulos PV 14, asi como del deflector de aire perimetral 20 y los soportes 22, pueden cambiar del ilustrado, siendo la instalación PV 10 una instalación ejemplar simplificada utilizada para ayudar al lector a comprender la invención. Las Figuras 3-8 se utilizan para identificar ciertas áreas, volúmenes, dimensiones y regiones asociadas con la instalación PV 10. La Figura 3 ilustra un área de espacio de módulo (MGA) 26 definida entre los módulos PV 14. La Figura 4 muestra un área de espacio perimetral (PGA) 28. Asumiendo que la superficie de soporte 16 es horizontal, el área de espacio perimetral 28 será un área que se extiende verticalmente entre los módulos PV 14 y la superficie de soporte 16 a lo largo del perímetro 18. La Figura 5 ilustra un deflector/área de espacio deflector (D/MGA) 30 definida entre el perímetro 18 y el deflector de aire perimetral 20. La Figura 6 ilustra un espacio de módulo 32 y un espacio perimetral 34. Las Figuras 7 y 8 ilustran cómo se calcula el volumen de aire debajo del ordenamiento 12. Es decir, el área del perímetro 18 se determina multiplicando la dimensión X por la dimensión Y y después se encuentra el volumen de aire V multiplicando el producto por la altura H. Nótese que cuando se utiliza una base aislante con los módulos PV 14, de manera que la base aislante descansa contra la superficie de soporte 16 y se crea un espacio entre la base aislante y los módulos PV 14, el cálculo del volumen de aire se ajusta típicamente para retirar el volumen de la base del volumen de aire V. Las Figuras 9-15 ilustran la instalación PV 110 con números de referencia similares (por ejemplo 10 contra 110) con referencia a elementos similares. La instalación 110 utiliza módulos PV 114 inclinados que tienen bordes inferior y superior 140, 142 y bordes laterales 144, 146 inclinados. La instalación 110 incluye también los deflectores de aire 148, teniendo cada deflector de aire 148 bordes laterales de deflector 150, 152 inclinados, un borde de deflector superior 154, un borde superior opuesto 142 y un borde de deflector inferior 156. Los bordes 142, 154 definen un espacio 158 y un área de espacio deflector (ADGA) 160 entre ellos, ver Figura 12. Típicamente, la distancia entre los bordes 140 y 156 y la superficie de soporte 116 es suficientemente pequeña de manera que no se necesita un deflector a lo largo de esos bordes. Sin embargo, se utilizan los deflectores de aire laterales 162 a lo largo del perímetro 118 opuesto a los bordes laterales 144, 146, 150, 152. Se define un deflector/área de espacio deflector (D/DGA) 164 entre los bordes laterales de deflector 150, 152 opuestos como se muestra en la Figura 15. El volumen de aire V para los módulos PV inclinados de las Figuras 9-15 es el volumen de aire limitado por la superficie de soporte 116, las áreas de espacio perimetral 128, y los lados inferiores de los módulos PV 114 y los deflectores de aire 148. Las Figuras 22A y 22B ilustran instalación PV 24? que comprende un módulo PV 14A asegurada a una estructura de soporte 22A relativamente no aerodinámica. La estructura de soporte 22A es tanto plana como relativamente alta, por ejemplo, de aproximadamente 4 cm de alto. En contraste, la instalación PV 24B de las Figuras 22C y 22D muestra una estructura de soporte que tiene una configuración aerodinámica, que es más redonda y corta, de aproximadamente 1.3 cm de alto, que la estructura de soporte 22?. Las Figuras 22E y 22F muestran una instalación PV 24C que tiene una estructura de soporte 22C más aerodinámica que la estructura de soporte 22A, siendo de aproximadamente un tercio de la altura de la estructura de soporte 22, pero tal vez no tan aerodinámica como la estructura de soporte 22B redonda de las Figuras 22C y 22D. Una ventaja de la estructura de soporte 22B sobre la estructura de soporte 22C es que el borde interno 22D de la estructura de soporte 22B es redondo, lo que mejora las cualidades aerodinámicas de la porción interna de la estructura de soporte. Las figuras 23A-23C demuestran cómo la configuración del miembro estructural 43 que se encuentra unido a soportes de módulos PV 22C puede tener un impacto en la resistencia al aire. Aunque no se muestran en las Figuras 23? a 23C, los miembros estructurales 43 se encuentran montados en el techo u otra superficie de soporte mediante soportes separados de manera que el aire pasa fácilmente debajo de los miembros estructurales. En la Figura 23C, las flechas representan el aire que golpea los miembros estructurales 43. Debido a que la forma en ?0' del miembro estructural no tiene una geometría aerodinámica, resultan grandes fuerzas de arrastre cuando el aire golpea al miembro estructural en la orientación mostrada. Las Figuras 23D-23F muestran el procedimiento preferido, en donde la forma en ?0' del miembro estructural 43 se reemplaza con un perfil con bordes redondos para el miembro estructural 43A, que reducirá el arrastre en el miembro estructural 43A, y por tanto, reduce el arrastre en la instalación PV 24D. Las Figuras 24A y 24B ilustran cada una un par de instalaciones PV aisladas 25 que comprenden soportes 22 que montan los módulos PV 14 a una base aislada 27, siendo soportado la instalación 25 por la superficie de soporte 16. Las instalaciones 25 se ' encuentran cerrados a través del uso de una estructura de cierre de lengüeta y ranura 29. En la Figura 24? se forma un espacio 31 relativamente pequeño entre las bases aislantes 27. El espacio 131 relativamente pequeño restringe el flujo de aire y aumenta el tiempo de igualación de presión. El mejor desempeño de aireado se logra con una rápida igualación de presión. En contraste, la Figura 24B muestra un espacio aumentado 31 que reduce el tiempo de igualación de presión y por tanto mejora el desempeño de aireado. También, incorporadas a través de orificios (no mostrados) en la base aislante 27, se proporcionan trayectorias de igualación de presión hacia la región entre la base 27 y la superficie de soporte 16 para ayudar a reducir el tiempo de igualación de presión. La Figura 25 muestra una estructura similar a la de la Figura 24B incluyendo pequeños canales 33 bajo la base 27 para promover el flujo bajo la base 27 y a través de espacios 31 para promover una rápida igualación de presión. Sin embargo, debe enfatizarse que la altura de los canales 33 debe minimizarse a fin de que no negar las ventajas proporcionadas por los pasos de flujo creados por los canales 33 por el mayor volumen de aire que necesita igualarse. El aumento en el volumen de aire creado por proporcionar los canales 33 puede ser y comúnmente debe desviarse incrementando el tamaño de los espacios 31 o agregando orificios en la base 27, o ambos.
Las Figuras 26-31 describen una modalidad alternativa adicional diseñada para facilitar la instalación de campo en un ordenamiento 212 de módulos PV inclinados 214 para crear una instalación PV 210 con números de referencia similares con referencia a elementos similares. Los soportes 222 se utilizan tanto para soportar los módulos PV 214 como para asegurar los módulos PV adyacentes entre si. Cada soporte 222 comprende una base 270, un brazo de soporte de borde superior 272 que se extiende hacia arriba y un brazo de soporte de borde inferior 274 moderadamente inclinado. Los brazos de soporte 272, 274 tienen cada uno una aleta abierta 276, 278 (ver Figuras 28 y 29?) que se extiende desde los mismos para soportar el módulo PV 214 en los bordes superior e inferior 242, 240 de el módulo PV 214. La Figura 30 ilustra el aseguramiento de los bordes superiores 242 de dos módulos PV 214 adyacentes a la aleta abierta 276 del brazo superior de soporte 272 y a las aletas abiertas 282 sobrepuestas 282 de dos deflectores de aire posteriores 248 adyacentes (y ligeramente sobrepuestos) mediante un sujetador 280. El sujetador 280 incluye un perno roscado 284, asegurado a y extendiéndose hacia afuera desde la aleta 276, y una abrazadera de conexión a tierra 286, conducida hacia la aleta 276 mediante una tuerca interna 288. Una porción metálica de cada una de los módulos PV 214 se encuentra capturada entre la abrazadera 286 y la aleta 276. Las aletas abiertas 282 de los deflectores de aire posteriores 248 se encuentran capturadas entre una tuerca externa saliente 290 y una tuerca interna 288. El borde inferior 256 del deflector de aire posterior 248 tiene una aleta que se engrana con una ranura 292 formada en la base 270 del soporte 222. El borde inferior 240 de el módulo PV 214 se asegura al soporte 222 utilizando la aleta 278 y un sujetador, similar al sujetador 280, incluyendo un perno que e extiende desde la aleta 278, una abrazadera de conexión a tierra y una tuerca. También puede utilizarse otras estructuras de instalación. En la modalidad de las Figuras 26-31, los módulos PV 214 dentro de cada fila de módulos PV se encuentran adyacentes entre si de manera que no hay espacios entre ellas. Sin embargo, los deflectores de aire laterales 262 se encuentran asegurados a el módulo PV 214 a lo largo de los bordes laterales del ordenamiento 212. Los deflectores de aire laterales 262 tienen aletas con ranuras 291 que se extienden hacia adentro que se encuentran engranadas por los sujetadores a lo largo de los bordes inferior y superior 240 y 242 de los módulos PV 214. Un espacio de aire 230 se forma entre los deflectores de aire laterales 262 y los bordes adyacentes de el módulo PV 214. El soporte 222 es típicamente un soporte de metal doblado hecho, por ejemplo, de hoja de metal, aluminio doblado, aluminio extruido, acero inoxidable, u otro metal.
Sin embargo, el soporte 222 también podría elaborarse de plástico, concreto, fibra de vidrio u otro material. El soporte 222 también incluye una almohadilla protectora 293, típicamente hecha de hule o algún otro material adecuado, adherida a la base 270. Aunque la almohadilla 293 es en componente opcional de la instalación, la almohadilla 293 ayuda a evitar que el ordenamiento 212 de módulos PV 214 se raye o de otra manera se dañe la superficie de soporte 216. Como se muestra en la Figura 31, las filas adyacentes de los módulos PV 214 puede separarse suficientemente para proporcionar un camino 294 entre las filas. La Figura 32 describe una modalidad alternativa adicional utilizando deflectores de aire laterales 262a extendidos, sobrepuestos de algún modo los deflectores de aire laterales extendidos en 296. El uso de este tipo de deflector de aire lateral puede eliminar la necesidad de utilizar un reborde, u otra barrera periférica, que rodee el ordenamiento 212. La Figura 33 ilustra una modalidad adicional en la cual el deflector de aire lateral es un deflector de aire lateral angulado 262B. tal deflector de aire lateral angulado se prefiere actualmente; sin embargo, los problemas de manufactura son típicamente mayores que con los deflectores de aire laterales verticales. Las Figuras 34-36 ilustran aún un aspecto adicional de la invención. La instalación PV 310 comprende un ordenamiento 312 de módulos PV 314 montadas en una superficie de soporte 316. Los soportes 322 se diseñan no solo para soportar los módulos PV 314 y unir los módulos PV 314 adyacentes entre si, sino también para soportar los canales en forma de U 317 que se extienden entre los soportes 322. Los canales 317 en forma de U se utilizan para soportar las ruedas 319 de un carro de acceso 321, encontrándose las ruedas montadas a un cuerpo de carro 323. El carro de acceso 321 puede utilizarse para limpieza, mantenimiento y reparación del ordenamiento de módulos PV 312 y para proporcionar de otra manera un acceso a regiones de otra manera generalmente inaccesibles del ordenamiento. El carro 321 puede transportar cepillos 335 (ver Figura 36) , rociadores u otros dispositivos de limpieza para limpiar los módulos PV 314. El carro 321 puede ser auto propulsado, propulsado manualmente, controlado automáticamente, controlado manualmente o una combinación de los mismos . Los módulos PV 314 se muestran con una ligera inclinación; también pueden utilizarse otros ángulos desde ninguna inclinación hasta una mayor inclinación. Si se desea, las ruedas 319 pueden ser de diferentes diámetros para proporcionar un espacio suficiente cuando los módulos PV 314 se encuentran inclinadas. También los soportes 322 pueden diseñarse para soportar dos canales 317 en forma de ü a elevaciones diferentes cuando los módulos PV se encuentran inclinadas. En lugar de las ruedas 319, polines o almohadillas que viajan a lo largo de los canales 317 en forma de U podrían soportar el carro 321. El carro 321 puede motorizare o moverse utilizando, por ejemplo, poleas, cables o cuerdas. El movimiento del carro 321 también puede controlarse de manera remota utilizado, por ejemplo, un sistema de posicionamiento global (GPS) . El carro también puede extenderse a más de una fila de módulos PV 314. Las modalidades antes descritas describen el uso de módulos PV convencionales. Si se desea, los módulos PV podría ser de tipo de concentración de luz. Los tipos de concentración de luz de los módulos PV 336, ver Figura 37, tienen típicamente un ordenamiento de lentes 337 u otros concentradores de luz colocados arriba del substrato 338 de PV a fin de incrementar la intensidad de la luz recibida por el substrato de PV. Esto permite que el porcentaje del área activa de generación de electricidad 339 del substrato de PV se reduzca al compararse con substratos de PV del tipo no concentradores de luz. Esto ayuda a hacer uso de materiales más eficientes de generación de electricidad en el substrato de PV de costo más efectivo. Para tener un mejor entendimiento de la contribución relativa de la igualación de la presión y las fuerzas aerodinámicas para el desempeño de aireado de los sistemas PV, se han llevado a cabo estimulaciones de dinámica de fluido computacionales (CFD) combinadas con estudios de túnel de aire en módulos PV planos (ver Figuras 1-8) y en módulos PV inclinados (ver Figuras 9-15) , con y sin una base de espuma aislante. Los efectos de volumen-a-área de espacio en la igualación de la presión y los efectos de la geometría de los PV sobre las fuerzas aerodinámicas se han cuantificado y se tratan abajo. Se han realizado diversos descubrimientos, y pueden clasificarse como mejoras en el entendimiento de 1) igualación de presión, 2) aerodinámica, y 3) otros peso, interconexión, fricción, mecanismos de rendimiento. Lo tratado a continuación se referirá a los resultados de pruebas resumidos en las Figuras 16-21. La Figura 16 demuestra dos conceptos clave: (1) el tiempo para igualar las presiones arriba y debajo de el módulo PV depende fuertemente de la relación V/Ga, y (2) el tiempo para igualar las presiones es una función solo de geometría y no depende del peso del sistema. en las Figuras 16 y 17, V = volumen de aire debajo del ordenamiento, mientras que Ga = al área de espacio no obstruido que se abre en la región de volumen de -aire. Es deseable la rápida igualación de las presiones por arriba y debajo de el módulo PV. Si la igualación se presenta rápidamente la inercia del sistema PV será capaz de resistir las fluctuaciones de presión ocasionadas por la dinámica del flujo de aire. Si la ' igualación de la presión toma mucho tiempo para ocurrir, eventualmente se rendirá la inercia del sistema y el sistema PV experimentará un desplazamiento. El peso del sistema no juega ningún papel en el tiempo de igualación de presión; sin embargo, es uno de los mecanismos que rigen la limitación del desplazamiento que se presenta durante el proceso de igualación de presión. El otro mecanismo que rige es la relación V/Ga. Esto se demuestra por la Figura 17. Esta gráfica muestra que un sistema más pesado tendrá menos desplazamiento que un sistema más ligero con la misma relación de V/Ga y espacios perimetrales . Es deseable limitar el desplazamiento que experimenta un sistema PV durante las fluctuaciones de presión del aire, debido a que se minimiza la tensión de los componentes estructurales, minimizando asi el riesgo de falla. Las Figuras 18 a 20 demuestran el efecto del tamaño de el módulo PV en el desplazamiento vertical que ocurriría, en base a la estimulación CFD durante el período de igualación de presión, así como al efecto de la separación de espacio entre los módulos PV en desplazamiento vertical. Asumiendo que se utiliza el mismo espacio entre los módulos PV, y que el módulo PV se instala a la misma altura por arriba del techo, los módulos PV más pequeñas tendrán más área de espacio sobre la superficie del ordenamiento PV que módulos PV más grandes. La Figura 18 muestra desplazamientos de módulos PV de diversos tamaños, para diversas alturas por arriba del techo. La gráfica muestra que con un ordenamiento de 24'' por 24'' de los módulos PV con un espacio de 1' ' entre los módulos PV adyacentes, y una altura de 9'' entre los módulos PV y el techo, puede esperarse un desplazamiento de 1 mm. Para un ordenamiento de 48'' por 48'', los módulos PV con el mismo espacio de V ' entre los módulos PV y una altura de 9'' por arriba del techo, ocurriría un desplazamiento de aproximadamente 5 mm, y un ordenamiento de 96' ' por 96' ' de los módulos con geometría similar experimentaría un desplazamiento vertical de 27 mm. El efecto de la separación de espacio entre los módulos PV puede observarse comparando los datos en las Figuras 18 a 20. A partir de la Figura 18, un módulo de 96'' por 96'' que pesa 2.46 psf, con una altura de 3'' por arriba del techo y una separación de espacio de 1' ' entre los módulos PV experimentaría un desplazamiento vertical de 3 mm. La Figura 19 muestra que si el espacio entre los módulos PV se incrementara a 2' ' , se esperaría un desplazamiento vertical de 1 mm. La Figura 20 muestra que si el espacio se aumentara a 4' ' , se esperaría un desplazamiento de 0.2 mm. Esto demuestra el beneficio de que al aumentar el área de espacio en la superficie del sistema PV. La relación de V/Ga se reduce y se minimiza el tiempo de igualación de presión asi como el desplazamiento vertical. Las Figuras 21A, B, y C, se basan en los cálculos y se utilizan para demostrar el efecto de los espacios perimetrales . Si no existe obstrucción al flujo de aire desde abajo de la teja perimetral a través del espacio perimetral (como se muestra en la Figura 6, concepto 34) , entonces el perímetro se encuentra 100% abierto. Si un objeto bloquea el área de espacio perimetral, puede determinarse la relación del bloqueo al área de espacio perimetral como un porcentaje. Las Figuras 21 A y B muestran el tiempo de igualación de presión para diversos diseños (cualquiera de los diseños tiene la misma área PV, separación de espacio, peso del PV, y altura por arriba del techo) . El eje y en la Figura 21A sube hasta 70 ms, mientras que en la Figura 2IB el eje y se limita a 20 ms por claridad. La Figura 21C es una tabla de los datos duros utilizados para las Figuras 21A y B, de manera que puede observarse la geometría para cada diseño. Para cada diseño. El tiempo de igualación de presión se da para diversos porcentajes de abertura de espacio perimetral, incluyendo 0%, bloqueo perimetral de 25%, y abertura perimetral de 100%. Estas Figuras demuestran que a menor bloqueo en el perímetro, la igualación de presión será más rápida.
CONSIDERACIONES DEL DISEÑO A. Igualación de presión 1. Existe una fuerte dependencia de la relación de volumen-a-área de espacio del sistema PV. El volumen se refiere al volumen de aire bajo todo el sistema de módulos PV (por ejemplo el volumen de aire V) . El área de espacio se refiere a la suma de todas las áreas de espacio entre módulos, y al área de espacio entre los bordes superiores de los módulos PV y la superficie de techo (por ejemplo el área de espacio 26 más el área de espacio perimetral 28) . Nótese que alguna parte de estas áreas de espacio se obstruye comúnmente por el sistema de soporte de módulos PV (por ejemplo los soportes de módulos PV 22). La obstrucción del sistema de soporte es responsable de deducir las áreas bloqueadas por soportes del área de espacio al calcular la relación de volumen-a-área de espacio. En consecuencia, en las siguientes ecuaciones las áreas de espacio pretenden referirse al área de espacio no obstruida para una región particular. La relación de volumen-a-espacio (por ejemplo la proporción R, R = V dividida entre (MGA + PGA) debe mantenerse tan pequeña como sea posible para un óptimo desempeño de aireado (referencia Figuras 16 y 17) . La relación (con el volumen medido en metros cúbicos y área medida en metros cuadrados) es preferentemente menor que aproximadamente 20 metros, más preferentemente menor que 10 metros, incluso más preferentemente menor que aproximadamente 2 metros y adicionalmente más preferentemente menor que aproximadamente 1 metro. El V/Ga puede seleccionarse como sigue. Puede crearse una gráfica similar a la Figura 17 para cualquier peso del PV. Para un peso dado de módulo PV, esta gráfica debe verificarse para determinar una relación V/Ga que restringe el desplazamiento vertical a preferentemente 50 mm, más preferentemente menor que aproximadamente 25 mm, y adicionalmente más preferentemente menor que aproximadamente 1 mm. La relación V/Ga seleccionada debe entonces cruzarse con la gráfica mostrada en la Figura 16. Debe determinarse el tiempo de igualación para la V/Ga seleccionada como se muestra en la Figura 16. Este valor debe ser preferentemente menor que 20 ms, más preferentemente menor- que 8 ms, y adicionalmente preferentemente menor que 1 ms . Nótese que la PGA será típicamente alguna pequeña fracción de la MGA, y puede ser cero. El sistema probablemente no funcionará como se desea si la MGA es cero y todo el espacio existe en el componente de PGA. Para limitar el desplazamiento del sistema de módulo PV, la relación apropiada R depende también del área de carga por de unidad del sistema de módulo PV. Esto se ilustra en la siguiente sección titulada Sumario de Consideraciones de Diseño- 2. Descrito de otra manera, el volumen se refiere al volumen de aire bajo el sistema de módulo PV completo (por ejemplo el volumen de aire V) . El área de espacio IGAP se define como la suma de todas las áreas de espacio entre superficies sólidas (e.g., módulos PV) ubicada dentro del ordenamiento visto desde arriba verticalmente . Por ejemplo, IGAP para la Figura 1 es igual a MGA 26 mientras que IGAP para la Figura 9 es igual a la suma de MGA 126, ADGA 160 y D/DGA 164. El área de espacio PGAP se refiere a la suma de todas las áreas de espacio en el perímetro del ordenamiento, definida además como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y la superficie del techo (área de espacio perimetral (PGA) 28) o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro (área de espacio perimetral 30 (D/MGA) ) . Nótese que alguna parte de estas áreas de espacio se encuentra comúnmente obstruida por el sistema de soporte de el módulo PV (por ejemplo los soportes de los módulos PV 22) . La obstrucción del sistema de soporte es responsable de deducir cualquier área bloqueada por los soportes al calcular la IGAP y PGAP. En consecuencia, en las siguientes ecuaciones las áreas de espacio pretenden referirse al área de espacio no obstruida para una región particular. La relación de volumen-a-espacio (por ejemplo la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) debe mantenerse tan pequeña como sea posible para un óptimo desempeño de aireado (referencia Figuras 16 y 17).
3. Puede ser deseable igualar la presión en 10-20 ms o menos, de manera que la inercia de los módulos PV sea suficiente para resistir el desplazamiento durante las ráfagas de viento; 4. Puede ser deseable limitar el desplazamiento vertical de el módulo PV a 2-5 mm, o menos , a menos que se utilicen interconexiones resistentes a la fatiga; 5. Puede ser deseable un espacio de módulo PV- deflector (por ejemplo espacio perimetral 34) de 2.5 cm o más para reducir las fuerzas de elevación del viento en un módulo de módulo PV inclinada con o sin aislamiento de espuma. 6. Separaciones de espacio més grandes entre los módulos PV mejoran el desempeño de aireado (referencia Figuras 18, 19, y 20) . Sin embargo, el incremento de la separación de espacios tiene un limite, dado que los espacios crean la oportunidad de acumulación de presión positiva bajo el .sistema de módulo PV, por lo cual debe procederse a soluciones aerodinámicas, e.g., utilizando deflectores de aire en los espacios y componentes aerodinámicos para reducir , la resistencia al flujo de aire en el volumen de aire V. Los espacios deben colocarse estratégicamente para evitar las regiones que experimentan presiones positivas, tales como cualquier superficie no paralela al techo. Los espacios deben protegerse de la penetración del aire bajo el sistema de módulo PV a través del uso de deflectores de aire.
7. Mantener un espacio entre un reborde perimetral y los módulos PV, de manera que el aire fluya a través del mismo, es benéfico para el desempeño de aireado. Esto se muestra como % de perímetro abierto en las Figuras 21A, 21B y 21C para diversos diseños de módulo PV. El % de perímetro abierto significa que el perímetro se encuentra completamente bloqueado. 100% de perímetro abierto significa que el perímetro se encuentra completamente abierto al flujo de aire, sin embargo, esto debe lograrse teniendo un deflector de aire perimetral adyacente a los módulos PV, pero preferentemente descentrado de los módulos PV a una distancia equivalente a la distancia de el módulo PV desde la superficie del techo. 8. Módulos PV más pequeñas igualan las presiones más rápido que los módulos más grandes (asumiendo alguna separación de espacio entre los módulos) debido al área de espacio más grande a través de la superficie del ordenamiento, que promueve el flujo de aire y la rápida igualación . 9. Las variaciones de presión a través del ordenamiento de módulos PV (variaciones de presión espaciales) se presentan incluso en un flujo de aire laminar. La igualación de la presión mejora promoviendo el flujo de aire bajo el módulo PV y/o bajo una base aislante, mientras se limita simultáneamente el volumen de aire que puede existir en estas regiones. Por ejemplo, los soportes bajo el módulo PV deben ser tan pequeños como sea posible. También pequeños espacios bajo una base dde espuma aislante pueden mejorar la igualación de presión 'si el incremento del volumen de aire pueda descentrarse mediante un incremento en el área de espacio (ver Figura 24) . 10. De manera similar al concepto (8), para productos con panel de aislamiento, espacios más grandes entre los espacios en la espuma aislante, u orificios perforados en la espuma justo bajo los espacios entre los módulos PV incrementarían la igualación de presión (ver Figura 25) . 11. La igualación de presión entre las superficies superior e inferior de las instalaciones PV de un ordenamiento de instalaciones PV, puede auxiliarse de la siguiente manera. Se selecciona un ordenamiento de instalaciones PV soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes .laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado, un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte, un área de espacio de módulo MGA definida entre los módulos PV, un área de espacio perimetral PGA definida a lo largo del perimetro entre los módulos PV y la superficie de soporte, un deflector/área de espacio deflector D/DGA definido entre los bordes laterales deflectores inclinados opuestos, y un área de espacio deflector ADGA definida entre los bordes superiores de los deflectores de aire y los bordes superiores de los módulos PV. Nótese que la PGA puede ser cero. Se determina la proporción R, R = V dividida entre (MGA + ADGA + PGA + D/DGA) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, MGA, ADGA, PGA y D/DGA y se repite la etapa de determinación. La proporción seleccionada puede ser, por ejemplo, de no más de 20, no más de 10, no más de 2 o no más de 1. Pueden utilizarse deflectores laterales de aire a lo largo del perimetro opuesto a los bordes laterales inclinados de una pluralidad de módulos PV inclinados. Se determina cualquier deflector/área de espacio de módulos D/MGA entre los deflectores de aire perimetrales y se determina el perimetro. Se determina una proporción de ajuste AR, igual a D/MGA dividida entre PGA. Si AR es menor a 1, entonces PGA se multiplica por AR para obtener un PGA corregido. El PGA corregido se utiliza en la etapa de determinación de la proporción R. 12. Descrito de otra manera, la igualación de presión entre las superficies superior e inferior de las instalaciones PV de un ordenamiento de instalaciones PV, puede auxiliarse de la siguiente manera. Se selecciona un ordenamiento de instalaciones PV soportable sobre una superficie de soporte. Al menos alguna de dichas instalaciones PV comprende (1) un módulo PV inclinado que tiene un borde inferior, un borde superior y bordes laterales inclinados que unen los bordes inferior y superior, y (2) un deflector de aire que tiene bordes laterales deflectores inclinados y un borde deflector superior opuesto al borde superior del módulo PV inclinado y que definen un espacio entre ellos. Pueden utilizarse deflectores laterales de aire a lo largo del perímetro opuesto a los bordes laterales inclinados de una pluralidad de módulos PV inclinados . El ordenamiento de instalaciones PV define un perímetro circunferencialmente cerrado, un volumen de aire V del ordenamiento definido entre el ordenamiento de módulos PV y la superficie de soporte, un área de espacio interior de ordenamiento IGAP se define como a la suma de todas las áreas de espacio entre superficies sólidas ubicadas dentro del ordenamiento observada verticalmente desde arriba del ordenamiento, y PGAP se refiere a la suma de todas las áreas de espacio en el perímetro del ordenamiento, definida además como la menor de 1) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y la superficie del techo (área de espacio perimetral (PGA) 128) o 2) el área entre los bordes superiores de los módulos PV y cualquier dispositivo deflector del perímetro (área de espacio perimetral 130 (D/MGA) ) . Nótese que alguna parte de estas áreas de espacio se obstruye comúnmente por el sistema de soporte de módulos PV (por ejemplo los soportes de módulos PV 22) . La obstrucción del sistema de soporte es responsable de deducir las áreas bloqueadas por soportes del área de espacio al calcular IGAP y PGAP. Nótese que D/MGA puede ser cero. Se determina la proporción R, R = V dividida entre (IGAP + PGAP) . Si la proporción R es no menor a una proporción seleccionada, entonces se cambia al menos una de V, IGAP y PGAP y se repite la etapa de determinación. La proporción seleccionada puede ser, por ejemplo de no más de 20, no más de 10, no más de 1 o no más de 1. B . Aerodinámica 1. Los deflectores de aire deben colocarse en cualquier punto de entrada grande al lado inferior del ordenamiento para evitar la penetración del aire en el punto de entrada. Los deflectores de aire deben ser tan altos como los componentes adyacentes más altos en el sistema PV para minimizar las fuerzas de ráfaga en el sistema PV. Preferentemente, los deflectores de aire deben ser inclinados en un ángulo (este ángulo debe minimizarse, i.e., tan cerca de ser paralelos a la superficie del techo como sea posible) para ocasionar que el viento se desvie a un punto por arriba del ordenamiento, especialmente al colocarse alrededor del perímetro. El deflector de aire perimetral puede ser colocado para rodear y encontrarse separado del perímetro. Se determina un deflector/área de espacio de módulos D/ GA entre el deflector de aire perimetral y el perímetro. Se computa una proporción de ajuste AR, igual a D/MGA dividida entre PGA. Si AR es menor a 1, entonces PGA se multiplica por AR para obtener un PGA correcto y el PGA correcto se utiliza en la etapa de determinación de proporción R. 2. Todos los sistemas PV inclinada se beneficiarán grandemente teniendo deflectores posteriores y laterales. Esta es una desventaja principal en algunos sistemas convencionales. 3. debido a que el aire actúa a lo largo de cada sistema, es importante poner atención a todos los detalles de la instalación para minimizar su resistencia al flujo de aire (micro-aerodinámica) . 4. La configuración no aerodinámica de la estructura de el módulo PV mostrada en la Figura 22 ocasiona una ráfaga aumentada en comparación con la ráfaga creada por estructuras aerodinámicas de módulo PV. 5. La configuración no aerodinámica de los canales C que soportan la estructura de módulo PV ilustrada en la Figura 23 ocasiona una ráfaga aumentada y generalmente debe evitarse. 6. Es poco probable que un sistema de módulo PV inclinada de peso ligero (<10 psf) sobreviva a las velocidades del viento en cualquier parte de los EU sin el uso de deflectores posteriores y laterales o un mecanismo que funcione de acuerdo al concepto 2 abajo. Otros: Peso, Interconexión, Fricción, Mecanismos de Rendimiento 1. Agregar peso a los módulos PV, especialmente a módulos en el perímetro del ordenamiento, mejorará el desempeño de aireado (referencia Figura 17) . 2. La interconexión de los componentes de módulo PV mejorará el desempeño de aireado distribuyendo las cargas del aire a través del ordenamiento de módulos PV. 3. El incremento del coeficiente de fricción entre el techo y los componentes en contacto con el mismo puede aumentar la estabilidad del aire de un sistema compensado. El incremento del área de superficie que entra en contacto con el techo también puede mejorar el desempeño de aireado. 4. si se utiliza un mecanismo de rendimiento (que ocasiona que los elementos del ordenamiento absorban la energía del flujo de aire Moblándose' en el viento), debe ser resistente a la fatiga, debe funcionar en un flujo de aire de ráfaga turbulento, debe tener un tiempo de respuesta medido en ms (baja inercia) , y debe funcionar en todas las direcciones del viento antes de que ocurra la falla. Una vez que el mecanismo se engrana, debe permanecer engranado hasta que las velocidades del viento se reducen a niveles que no ocasionen falla. 5. Se ha descubierto que generalmente es recomendable ubicar un ordenamiento de módulos PV montadas al techo lejos del perímetro del techo: 4 pies es aceptable, 8 pies es preferido y 12 pies es de mayor preferencia. SUMARIO DE LAS CONSIDERACIONES DE DISEÑO 1. Declaración General : Permeabilidad en el campo del ordenamiento 1. Espacios en el campo de los módulos PV que permiten el flujo de aire entre el lado superior e inferior de las superficies de los módulos PV. Adición de soluciones aerodinámicas alrededor y dentro del ordenamiento 1. medios para bloquear sustancialmente el flujo de aire horizontal en el lado inferior de los módulos PV a. en el perímetro del ordenamiento b. entre los módulos dentro del ordenamiento (particularmente si son módulos inclinados) Medidas adicionales para un desempeño mejorado 1. interengrana e del ordenamiento 2. incremento del peso del ordenamiento 3. Ubicación del ordenamiento lejos del perímetro del techo (peor fuerza de elevación espacial) = 4' aceptable => 8' preferido = 12' mejor 2. Declaración más específica Permeabilidad en el campo del ordenamiento la. Espacios en el campo de los módulos PV que permiten el flujo de aire entre el lado superior e inferior de las superficies de los módulos PV. Espacios que definen un área A(m2) Volumen V (m3) definido por el volumen de aire por arriba de la superficie de soporte, por debajo de la superficie de el módulo PV, y dentro del perímetro del ordenamiento W = peso promedio del ordenamiento en psf aceptable preferido mej or
Total V/A =< 20 10 1
Más aceptable preferido mej or específicamente Para W=< 6 psf V/A =< 14 7 3
Para W=< 5 V/A =< 12 5.5 2.5
Para W=< 4 V/A =< 9 4.5 2 Para W=< 2.36 V/A =< 7 3.5 1.5
Para W=< 1 V/A =< 3 1.5 0.75 Ib. máxima altura promedio desde el techo como una función del área de el módulo PV y de espacio de módulo PV a módulo PV
2. Tamaños de espacio preferidos para la igualación de presión A. Espacios entre los componentes (que permiten el flujo de aire finalmente a la cubierta del techo abajo) 1. Módulo PV a deflector perimetral/Reborde/Daño por viento a. Rango de tamaño de espacio 0 a 100% de la altura de el módulo PV b. Tamaño de espacio preferido a 3' Módulo PV a módulo PV Rango de tamaño de espacio 5' ' a 20" Tamaño de espacio preferido 1" a 3" Módulo PV a deflector posterior (módulos inclinados ) a. Rango de tamaño de espacio 5'' a 6' ' b. Tamaño de espacio preferido 1' ' a 3' ' 4. Módulo PV a deflector lateral (módulos inclinados) a. Rango de tamaño de espacio 5'' a 6r ' b. Tamaño de espacio preferido 1'' a 3' ' B. El espacio tiene baja resistencia al flujo de aire Adición de soluciones aerodinámicas alrededor y dentro del ordenamiento 1. medios para bloquear o romper el flujo de aire en el perímetro A. Uso de un dispositivo para daño del viento en el perímetro del ordenamiento, tal como un deflector o reborde o generador de vórtice, u otro Si es deflector o reborde: 1. Preferentemente fijo al ordenamiento, y configurado de manera que el flujo de aire lo empuje dentro de la superficie de soporte 2. Preferentemente tiene un espacio de aire entre el mismo y la primera módulo PV para ventilación, mínimo preferido 1' ' 3. Sustancialmente bloquea que el aire fluya por debajo de la superficie de el módulo PV 4. Preferentemente un espacio entre el deflector y la superficie del techo en el perímetro. Fluido con el techo . 5. Podría cargarse al techo 6. Podría fijarse al techo, e.g., adherirse, atornillarse 7. Podría ser permeable 8. Podría fabricarse de metal, concreto, plástico u otro 9. Rango del ángulo de deflector 0 a 70 grados
. Ángulo de deflector preferido 10-50 grados B. Deflectores laterales para baldosas inclinadas
1. Rango del ángulo de deflector 0 a 70 grados
2. Ángulo de deflector preferido 10-50 grados 2. Medios para bloquear o romper el flujo del aire en el interior del ordenamiento A. Uso de un dispositivo para daño del viento en el perímetro del ordenamiento, tal como un deflector o reborde o generador de vórtice, u otro Si es deflector o reborde: 1. Preferentemente fijo al ordenamiento, y configurado de manera que el flujo de aire lo empuje dentro de la superficie de soporte 2. Sustancialmente bloquea que el aire fluya por debajo de la superficie de el módulo PV 3. Espacio preferente entre el deflector y la superficie del techo en el perímetro: menor que ½' ' . 4. Podría ser permeable 5. Podría fabricarse de metal, concreto, plástico u otro 6. Rango del ángulo de deflector 0 a 70 grados
7. Ángulo de deflector preferido 0-50 grados B. Adición de un espacio entre el deflector y la siguiente módulo PV para un camino y/o una máquina de limpieza 1. Anchura preferida del camino 3-24'' 2. Ángulo de deflector preferido 4-8'' C. Adición de rieles para apoyar la función de limpieza del ordenamiento 1. Anchura preferida del camino 3-24'' 2. Ángulo de deflector preferido 4-8'' 3 Medios para reducir la resistencia al flujo de aire a lo largo de la instalación para facilitar la rápida igualación de presión A. Componentes 1. Perfil aerodinámico (i.e., baja resistencia al flujo de aire) para todas las superficies de componentes (e.g., rieles, bordes de estructura, separadores de soporte) A. Separadores B. Estructuras de módulo 1. Sin estructura 2. bajo perfil, estructuras aerodinámicas C. Rieles 1. Sin rieles 2. Bajo perfil 3. Orificios en los rieles D. Deflectores o rebordes de deflector Adición de otras medidas para reforzar la integridad del ordenamiento 1. Interengranaj e del ordenamiento 2. Peso agregado =< 8 psf aceptable =< 5 psf preferido =< 3 psf mejor Mejoras adicionales al producto 1. Adición de barrera radiante para un desempeño térmico mej orado 2. Adición de bloque aislante Pueden realizarse otras modificaciones y variaciones a las modalidades descritas son apartarse de la materia de la invención como se describió anteriormente, mostradas en las Figuras de dibujos anexas y definidas en las siguientes reivindicaciones. Cualquiera y todas las patentes, solicitudes de patente y publicaciones impresas referidas anteriormente se incorporan por la referencia.