PT2143149E

PT2143149E - Estrutura de suporte de um painel electricamente activo, tal como um painel fotovoltaico

Info

Publication number: PT2143149E
Application number: PT08788194T
Authority: PT
Inventors: Jean-Pierre Reyal; Yves Jautard
Original assignee: Aperam Alloys Imphy; Solarte
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2012-03-06
Also published as: IL201645A0; US8516755B2; MA31322B1; US20120324808A1; TN2009000430A1; EA016066B1; WO2008145898A3; US20100154327A1; US8286393B2; CA2684530A1; MX2009011339A; ES2379033T3; CN101711433B; JP4892767B2; EP2143149B1; CN101711433A; ZA200907341B; PL2143149T3; EG25391A; FR2915345A1

Description

ΡΕ2143149 1 DESCRIÇÃO "ESTRUTURA DE SUPORTE DE UM PAINEL ELECTRICAMENTE ACTIVO TAL COMO UM PAINEL FOTOVOLTAICO" A invenção refere-se a uma estrutura de suporte de um painel, do tipo que compreende uma estrutura periférica destinada a receber um painel electricamente activo tal como um painel de células fotovoltaicas. Esta estrutura de suporte de um painel é destinada em particular para suportar painéis electricamente activos dispostos sobre uma parede de um edifício, tal como um telhado ou uma fachada. A fim de equipar edifícios, tais como casas, com geradores de electricidade utilizando a energia solar instalam-se, por exemplo, no telhado desses edifícios, conjuntos de painéis constituídos por uma pluralidade de células fotovoltaicas.

Estes painéis são geralmente constituídos por um empilhamento de várias camadas de vidro, de silício, de condutores e de polímeros. As células de silício, geralmente quadradas, têm uma dimensão que pode atingir os 200 mm de lado. As células são montadas em série e, em seguida, coladas entre duas folhas de vidro ou entre uma folha de vidro e diversas camadas de polímero. A título de 2 ΡΕ2143149 exemplo, um módulo de tensão nominal de 12 V é geralmente composto pela ligação em série de 36 células monocristalinas ou policristalinas. Estes conjuntos de 36 células são então montadas em paralelo. No caso de um módulo de 24 V, utilizam-se então 72 células de silício.

Tais painéis ou módulos têm uma face frontal de vidro, virada para o sol, destinada a receber a radiação de modo que possa interagir com as células de silício e gerar eletricidade. Esta placa de vidro também serve para proteger as células fotovoltaicas de impactos diversos. A face traseira dos módulos ou painéis pode ser opaca e constituída por um empilhamento complexo de polímeros destinado a proteger as células contra agressões mecânicas e da corrosão, ou ser transparente, sendo então a face traseira uma placa de vidro.

Estes módulos ou painéis fotovoltaicos são colocados sobre quadros cujos montantes são geralmente constituídos por perfis montados de alumínio, que lhes conferem uma rigidez mecânica e permitem fixá—los sobre o telhado. Além disso, os painéis são ligados entre si assim como a um circuito de distribuição destinado a alimentar as utilizações de electricidade.

Em geral, as ligações são feitas na parte de trás dos painéis fotovoltaicos, através de feixes de cabo que se estendem sob os painéis fotovoltaicos. Quando os painéis fotovoltaicos são transparentes, esses feixes de cabo são 3 ΡΕ2143149 particularmente desagradáveis, o que representa um inconveniente, especialmente quando os painéis fotovoltaicos são destinados a serem colocados na fachada do edifício. Com efeito, tais painéis transparentes podem ser usados como um meio de ornamentação, e a presença de feixes de cabo na parte de trás visíveis à transparência faz com que esses painéis sejam impróprios para esse fim.

Este problema pode ocorrer igualmente noutros painéis electricamente activos, tais como painéis eletroluminescentes ou painéis que podem incluir elementos tais como telas planas.

Além disso, os quadros em alumínio são bastante volumosos devido às fracas propriedades mecânicas do alumínio, e eles podem ter comportamentos à corrosão que nem sempre são satisfatórios. Além disso, exigem muita mão de obra para a sua montagem e, especialmente, para a realização das ligações eléctricas.

Finalmente, no caso de nevões fortes, os quadros em alumínio podem ser arrancados pelo deslizamento de placas de neve. 0 objetivo da presente invenção é remediar estes inconvenientes propondo meios para apoiar painéis electricamente activos, tais como painéis ou módulos fotovoltaicos que permitem fazer ligações com facilidade e sem deteriorar a estética das superfícies constituídas por 4 ΡΕ2143149 esses conjuntos de painéis.

Para esse efeito, a invenção tem por objecto uma estrutura de suporte de um painel, do tipo que compreende uma estrutura periférica destinada a receber um painel electricamente activo. A estrutura periférica compreende um dispositivo de ligação eléctrica interior permitindo a ligação a um painel electricamente activo suportado pela estrutura, pelo menos um primeiro dispositivo de ligação eléctrica exterior permitindo uma ligação com um primeiro meio exterior à estrutura, e meios de ligação eléctrica para ligar electricamente pelo menos o dispositivo de ligação eléctrica interior com, pelo menos, o primeiro dispositivo de ligação eléctrica exterior, estendendo-se os meios de ligação eléctrica ao longo da estrutura periférica, a fim de serem ocultados pela estrutura periférica.

De preferência a estrutura periférica compreende uma parte ôca na qual os meios de ligação eléctrica são recebidos. A estrutura periférica é por exemplo um quadro de montantes tubulares, estendendo-se os dispositivos de ligação eléctrica através da parede dos montantes sobre as quais estão dispostos e os meios de ligação eléctrica estendem-se no interior dos montantes tubulares.

Os montantes podem comportar um sulco que se 5 ΡΕ2143149 estende ao longo de uma das sua geratrizes, orientado para o interior do quadro, e destinado a receber a borda de um painel electricamente activo.

Um montante pelo menos pode comportar sobre todo o seu comprimento uma aba que se estende para o exterior do quadro.

De preferência, a parte central da estrutura delimitada pela estrutura periférica é aberta.

De preferência,a estrutura é constituída por uma tira metálica cortada, dobrada e montada por soldadura, por exemplo em aço.

De preferência, a tira metálica é constituída por uma liga inoxidável e/ou por uma liga com um coeficiente de dilatação compatível com o vidro.

De preferência, a estrutura compreende dois dispositivos de ligação eléctrica exterior compreendendo cada um pelo menos dois bornes, e melhor, pelo menos três bornes e o dispositivo de ligação eléctrica interior tem dois bornes, estando cada borne do dispositivo de ligação eléctrica interior ligado a um borne de cada um dos dispositivos de ligação eléctrica exterior, e cada borne de um dispositivo de ligação eléctrica exterior não ligado a um borne do dispositivo de ligação eléctrica interior é ligado electricamente a um borne do outro dispositivo de 6 ΡΕ2143149 ligação eléctrica exterior nao ligado a um borne do dispositivo de ligação eléctrica interior. 0 dispositivo de ligação eléctrica interior pode comportar meios-anéis fêmeas elásticos destinados a receber terminais de contacto machos previstos sobre o rebordo de um painel electricamente activo. 0 painel electricamente activo é, por exemplo, um gerador fotovoltaico. A invenção também se refere a uma parede exterior de um edificio que comporta uma pluralidade de estruturas de acordo com a invenção dispostas umas ao lado das outras. Pelo menos duas estuturas adjacentes são ligadas entre si por um dispositivo de ligação eléctrica exterior cooperando por um lado com um dispositivo de ligação eléctrica exterior de uma estrutura e por outro lado com um dispositivo de ligação exterior da outra estrutura.

Pelo menos uma estutura suporta um painel electricamente activo que é, por exemplo, um gerador fotovoltaico. A parede exterior de um edificio constitui, por exemplo, um elemento de telhado. A invenção vai agora ser descrita de forma mais precisa, mas não limitada no que diz respeito às figuras 7 ΡΕ2143149 anexas nas quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma estrutura de suporte de um painel electricamente activo; - a figura 2 é uma vista em corte da estrutura da figura 1 sobre a qual está montado um painel electricamente activo; - a figura 3 é uma vista esquemática de uma tira metálica cortada e pré dobrada destinada à fabricação de uma estrutura de suporte de um painel electricamente activo tal como representado na figura 1; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma fase intermédia do fabrico de uma estrutura de suporte de um painel electricamente activo com a ajuda de uma tira metálica representada na figura 3; - a figura 5 é uma vista explodida de uma estrutura de suporte de um painel electricamente activo sobre a qual se monta um painel electricamente activo; - a figura 6 é uma vista esquemática de um modo de ligação de um conjunto de painéis fotovoltaicos montado sobre o telhado de um edifício; - a figura 7 é uma vista esquemática de um segundo modo de ligação de um conjunto de painéis fotovoltaicos 8 ΡΕ2143149 montado sobre um telhado de um edifício; - a figura 8 é uma representação esquemática dos meios de ligação de dois painéis fotovoltaicos adjacentes destinados a serem montados sobre a parede de um edifício; - a figura 9 é uma vista esquemática de um dispositivo de ligação de um painel fotovoltaico; - as figuras 10, 11 e 12 representam três modelos de realização do dispositivo de ligação entre dois painéis fotovoltaicos adjacentes; - a figura 13 é uma vista em corte de um modelo de realização de uma ligação de um painel electricamente activo a um dispositivo de ligação interna de uma estrutura. A estrutura de suporte de um painel electricamente activo compreende uma estrutura periférica, geralmente designada por 1 na figura 1, na forma de um quadro rectangular constituído por quatro montantes 2, 3, 4, 5. Estes montantes comportam nas suas partes superiores abas horizontais 7, 8, 9, 10 voltadas para o interior e que delimitam na periferia do quadro um sulco 11 destinado a receber um painel electricamente activo tal como um painel de células fotovoltaicas. Duas das abas 9, 10 também se estendem para o exterior do quadro de modo a formarem asas destinadas a assegurar a estanquecidade entre duas 9 ΡΕ2143149 estruturas adjacentes.

Cada montante 2, 3, 4, 5, do quadro que constitui a estrutura periférica é ôco e feito, como será explicado mais tarde, por dobragem de uma tira metálica, para que possa receber meios de ligação eléctrica. A parede interior 12 do montante 3, comporta um conector 14 que compreende dois terminais de contacto 14a e 14b permitindo a ligação de um painel electricamente activo suportado pela estrutura. Em particular, quando este painel electricamente activo é uma célula fotovoltaica 20, as ligações positivas e negativas 21 e 22 do painel fotovoltaico podem ser ligados aos terminais de contacto 14a e 14b do conector 14. Este conector 14 é, por exemplo, um conector que compreende um corpo em material plástico moldado num orifício previsto sobre a face 12 do montante 3 . A face externa do montante 2 perpendicular ao montante 3, comporta um dispositivo de ligação externa 16 também moldado num orifício previsto na parede 15 do montante 2. Este dispositivo de ligação externa comporta quatro terminais de contacto 16a, 16b, 16c e 16d. Da mesma forma, está previsto na parede externa do montante 4 oposto ao montante 2 (não mostrado na figura), um segundo dispositivo de ligação externa 17 também moldado comportando igualmente quatro terminais de contacto 17a, 17b, 17c e 17d. 10 ΡΕ2143149

Os diferentes terminais de contacto dos dispositivos de ligação externa 16 e 17 e do dispositivo de ligação interna 14 são ligados entre eles por meio de uma ligação eléctrica 18. Este meio de ligação eléctrica comporta um primeiro cabo de ligação 18a, que liga um primeiro terminal de contacto 16a de um dispositivo de ligação externa 16, e o primeiro terminal de contacto 17a do dispositivo de ligação externa 17 e que também está ligado a um primeiro terminal de contacto 14a do dispositivo de ligação interna 14.

Um segundo cabo de ligação 18b liga o segundo terminal de contacto 16b do dispositivo de ligação externa 16, o segundo terminal de contacto 17b do dispositivo de ligação externa 17, e também o segundo terminal de contacto 14b do dispositivo de ligação interna 14.

Um terceiro cabo 18c liga directamente o terceiro terminal de contacto do dispositivo de ligação externa 16, ao terceiro terminal de contacto 17c do segundo dispositivo de ligação externa 17.

Finalmente, um quarto cabo de ligação 18d liga directamente o quarto terminal de contacto 16d do dispositivo de ligação externa 16 ao quarta terminal de contacto 17d do dispositivo de ligação externa 17.

Estes dois últimos circuitos de ligação não estão ligados aos dispositivos de ligação interna 14. 11 ΡΕ2143149

Além disso, os conectores internos positivos 14a e negativo 14b podem ser ligados por intermédio de um diodo 14c orientado de forma a bloquear a passagem da corrente do conector positivo para o conector negativo e permitir a passagem da corrente em sentido inverso. Este diodo permite, se necessário, efectuar o bypass a um painel fotovoltaico defeituoso.

Estes circuitos de ligação estão localizados no interior dos montantes ôcos e estão completamente ocultos.

Os dispositivos de ligação interna, externa e os circuitos de ligação entre estes diferentes dispositivos de ligação permitem ligar entre si conjuntos de painéis, como será explicado mais tarde, de forma, por exemplo, quando se trata de painéis geradores de eletricidade, a efectuar montagens em série ou montagens em paralelo.

Como foi indicado anteriormente, os montantes 2, 3, 4 e 5 constituem um quadro que forma a estrutura periférica ôca que rodeia uma parte central 26 que geralmente é aberta. No entanto, não há nenhuma razão para que esta parte central 26 não seja fechada por um painel.

Com esta disposição, o meio de ligação eléctrica 18 é totalmente recebido numa parte ôca 25 da estrutura constituída pelo interior dos montantes tubulares, e assim ocultado. 12 ΡΕ2143149

Além das ligações eléctricas necessárias para o uso dos painéis fotovoltaicos, a estrutura pode incorporar um meio de aquecimento eléctrico (não mostrado) destinado a manter a estrutura a uma temperatura superior a 0°C, e de preferência superior a 7 ou 8°C.

Este meio de aquecimento que pode ser formado na maneira conhecida de uma resistência eléctrica de aquecimento comandada por sensor de temperatura, é útil no Inverno para poder descolar a neve que ocultará os painéis. 0 dispositivo de ligação eléctrica interna 14 tal como mostrado, é adaptado à ligação de painéis fotovoltaicos comportando dois fios de ligação eléctrica.

Além disso, pode prever-se um terminal fixado directamente à estrutura e permitindo a ligação à terra desta.

Outros dispositivos de ligação eléctrica interna podem ser considerados. Vamos agora descrever uma modelo de realização particular de um tal método de ligação, mostrado na figura 13. 0 montante 200 da estrutura comporta um conector interior 201 incorporado na face inferior 202 do sulco 203 que recebe a borda 204 do painel fotovoltaico 205. Juntas elásticas 216 estão dispostas entre o painel fotovoltaico e as faces inferiores e superiores do sulco 203. Estas 13 ΡΕ2143149 juntas elásticas servem para assegurar a estanquecidade e permitirem os deslocamentos devidos à dilatação diferencial 0 conector 201 é constituído por pelo menos dois terminais 206 (apenas um visível na figura) de material condutor cada um compreendendo um meio-anel elástico fêmea 207 e um terminal de contacto 208 com um condutor eléctrico 209. Os dois ou três terminais são embutidos num revestimento 210 de material plástico destinado a fixar os terminais na parede do montante do quadro. 0 painel fotovoltaico 205 compreende uma lâmina activa 211 ensanduichada entre duas placas de apoio e protecção 212. A lâmina activa 211 é prolongada para o exterior por duas ou três tiras condutoras 213 em cobre (apenas um visível na figura) que se enrolam em torno de um corpo de matéria plástica 214 de modo a formar um terminal de contacto macho 215 adaptado para poder ser encaixado nos anéis fêmea 207 dos terminais 206 do conector 201 do quadro. O conector interior 201 e o terminal de contacto macho 215 são adaptados de modo a que quando o terminal de contacto macho 215 é ligado ao conector interior 201, cada tira condutora 213 do painel fotovoltaico está em contacto eléctrico com um meio-anel fêmea elástico do conector interior.

Entende-se que o dispositivo de ligaçao compreende 14 ΡΕ2143149 pelo menos um terminal para o pólo positivo e um terminal para o pólo negativo.

Para realizar uma estrutura de suporte de um painel, do tipo que compreende uma estrutura periférica ôca tal como acaba de ser descrito acima, utilizamos uma tira metálica 30 (mostrada na figura 3) pré cortada, e que compreende quatro painéis 31,32,33,34 separados por linhas de dobragem verticais 36a, 36b e 36c e destinados cada um, após dobragem, a formar os montantes respectivamente 2, 3, 4 e 5. Esta tira 30 comporta linhas de dobragem horizontais 35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f e 35g estendendo-se sobre todo o comprimento da tira e que permitirão efectuar as dobragens de modo a formar os conjuntos tubulares. A tira metálica tem pelo menos um suporte de soldadura 40'. 0 painel 31 comporta uma abertura 37 destinada a receber o dispositivo de ligação externa 16. O painel 32 comporta uma abertura 39 destinada a receber o dispositivo de ligação interna 14. O painel 33 comporta uma abertura 38 destinada a receber o dispositivo de ligação externa 17.

Como representado na figura 4, numa fase intermédia da fabricação, a tira pré-cortada 30 pode ser redobrada nas linhas de dobragem longitudinais 35a, 35b, 35c, 35d, 35e, em particular para formar conjuntos 15 ΡΕ2143149 tubulares correspondentes aos painéis 31, 32, 33 e 34. Este conjunto pode então ser redobrado em torno das linhas de dobragem verticais 36a, 36b, 36c (não visivéis na figura) para refazer uma estrutura fechada de forma geralmente rectangular.

Os painéis comportam dobras 41, 42, 43, 44, que, após dobragem, podem formar as abas 10, 7, 8 e 9, respectivamente.

Naturalmente, após dobragem, os painéis são fixados por soldadura de modo a formarem uma estrutura rígida.

Uma técnica de fabricação desses quadros obtida por dobragem de uma tira metálica pré-cortada e pré-dobrada, é conhecida por si mesma e descrita, por exemplo, no pedido de patente FR 00 09334.

Esta técnica tem a vantagem de permitir a fabricação de quadros ou de estruturas ôcas, muito leves e ao mesmo tempo extremamente rígidas. Esta técnica também permite facilmente automatizar a fabricação de tais estruturas. De notar que especialmente quando o quadro a fabricar é muito grande podemos usar não apenas uma tira, mas várias tiras. Cada tira é usada para realizar uma parte do quadro e as diferentes partes são, de seguida, montadas.

Para fabricar um quadro, prepara-se em primeiro 16 ΡΕ2143149 lugar uma tira pré-cortada com linhas de pré-dobragem e prensados necessários. Depois, coloca-se no lugar os conectores moldados sobre os painéis 31, 32 e 33. De seguida, coloca-se o conjunto 18 de cabos de ligação.

Efectuam-se as dobragens longitudinais para formar tubos perfilados, estando os cabos localizados no interior do tubo.

Efectuam-se soldaduras longitudinais a laser.

Dobram-se, então, os quatro segmentos de tubos ao longo das linhas de ligação de forma a fechar o quadro e une-se o conjunto por soldaduras a laser, nomeadamente sobre o suporte de soldadura 40'. O técnico especializado sabe como efectuar uma tal fabricação. A estrutura, tal como descrita acima, uma vez que é realizada de modo a formar um conjunto rectangular com as dobras 41, 42, 43 e 44, pode receber um painel eléctrico tal como um painel fotovoltaico 20 que é depositado no interior do quadro e que se liga, conectando os condutores eléctricos 21 e 22 de saida da célula fotovoltaica aos terminais de contacto 14a e 14b do dispositivo de ligação interna 14. Uma vez o painel fotovoltaico colocado no interior do quadro e ligado, podem-se dobrar as dobras 41, 42, 43 e 44 e soldá-las nos 17 ΡΕ2143149 quatro cantos de maneira a garantir uma sustentação firme do painel 20 no quadro ou sobre a estrutura. A fim de poder suportar em boas condições painéis fotovoltaicos expostos a intempéries, a tira metálica deve ser constituída de uma liga com elevadas propriedades mecânicas, um coeficiente de dilatação de preferência compatível com o vidro e que, de preferência, tenha um boa resistência à corrosão atmosférica. A escolha de um coeficiente de dilatação compatível com o do vidro tem por objectivo evitar o cisalhamento das juntas de vedação colocadas na junção entre as estruturas e os painéis fotovoltaicos. A liga pode ser, por exemplo, do tipo N485 definido na norma ISO 6372, cujo coeficiente de dilatação, da ordem de 9,1 x 1CT6/K entre 0 e 100°C, está próximo do do vidro e cujo limite de elasticdade é da ordem de 250 MPa. Quando o quadro é fabricado com esta liga cuja composição química compreende, essencialmente, cerca de 48% de níquel, 6% de cromo e 45% de ferro, ele deve ficar protegido contra a corrosão. A liga também pode ser um aço inoxidável do tipo 316 por exemplo,tal como definido na norma NF EN 10088-2, cujo coeficiente de dilatação, na ordem de 16 x 10~6/K entre 0°C e 100°C, é superior ao do vidro e o limite de elasticidade na ordem de 200 MPa. Este aço que contém cerca de 18% de cromo, 10% de níquel e 3% de molibdénio, tem uma 18 ΡΕ2143149 muito boa resistência à corrosão.Mas, por causa do seu alto coeficiente de dilatação, é necessário dispor de uma junta elastomérica entre o painel fotovoltaico e a estrutura para compensar as diferenças de dilatação.

Uma outra liga que pode ser utilizada é de aço F18 MT definido na norma NF EN 10088-2 cujo coeficiente de dilatação, na ordem de 10,8 x 10_6/K entre 0°C e 100°C, é próximo do do vidro, cujo limite de elasticidade é da ordem de 220 MPa no estado amaciado, e cuja resistência à corrosão é aceitável. Este aço contém cerca de 18% de cromo, 2% de molibdénio e 0,5% de titânio e/ou nióbio.

Esta lista de ligas possíveis não é limitativa e o técnico especializado poderá escolher a liga que ele considere a mais adequada para cada aplicação específica.

Em particular, um aço clássico do tipo aço ao carbono, pode ser usado.

Em contrapartida, a utilização de ligas de alumínio não é o preferido porque essas ligas não permitem obter uma rigidez suficiente.

Como mencionado anteriormente, tais estruturas equipadas com painéis fotovoltaicos podem ser instaladas nas paredes de um edifício, especialmente sobre uma secção de telhado. Estes painéis são montados e fixados por meios de fixação adaptados e que asseguram a estanquecidade,e que 19 ΡΕ2143149 podem ser constituídos de longarinas, de parafusos e de juntas (não mostrados) mas que podem, por exemplo, ser os mesmos que os meios de suporte utilizados para fixar os quadros de suporte de painéis fotovoltaicos conhecidos no estado da técnica.

Os painéis que são montados sobre uma parede de um edifício devem então ser ligados entre si de modo que possam ser ligados a uma utilização de energia fornecida logo que se trate de painéis fotográficos.

Um primeiro modelo de realização está representado na figura 6 . Nest figura, está previsto no telhado 51 do prédio 50 um primeiro grupo 52 de dois painéis 53, 54 montados em série, e um segundo grupo 55 de dois painéis 56 e 57 também montados em série. Os dois grupos de painéis 52 e 55 são ligados em paralelo a um circuito 63 de alimentação de uma utilização. Para garantir uma tal montagem, o dispositivo de ligação externa 53a do painel 53 localizado na extremidade do grupo 52 comporta um meio de ligação 61 que permite ligar um circuito ligado ao pólo + do gerador fotovoltaico do painel 53 a um circuito de retorno.

Da mesma forma, o conector externo 53b do quadro 53 e o conector externo 54a do painel 54, que estão um diante do outro, estão ligados por um meio de ligação intermédio 60 que permite ligar o pólo + do gerador do painel 54 com o pólo - do gerador do painel 53, e o 20 ΡΕ2143149 circuito de retorno 53 com o circuito de retorno do painel 54.

Finalmente, o dispositivo de ligação externa 54b do painel 54 é ligado por intermédio de um meio de ligação intermédio 62 com o circuito de alimentação de uma utilização 63, de tal modo que o pólo - do gerador do painel 54 é ligado a um pólo - do circuito de utilização, e o circuito de retorno que é ligado ao pólo + do gerador do painel 53 é ligado ao pólo + do circuito de utilização.

Da mesma forma, o grupo 55 de dois painéis 56 e 57 comporta meios de ligação de extremidade 67 e intermédios 66 e 68 que permitem montar os dois geradores em série e de os montar no circuito de utlização em paralelo com o gerador constituído pelos painéis 53 e 54. O circuito de utilização compreende uma linha 64 correspondente ao pólo negativo e uma linha 65 correspondente para o pólo positivo.

Tais montagens são conhecidas do técnico especializado.

Num segundo modelo de realização, representado na figura 7, está colocado no telhado 71 de um edifício 70, um primeiro grupo 72 de painéis 73 e 74 que são montados em paralelo, e um segundo grupo 75 de painéis 76 e 77, que são também montados em paralelo. Os painéis 73, 74 estão 21 ΡΕ2143149 montados em paralelo através de um conector intermédio 78. Da mesma forma, os painéis 76, 77 estão montados em paralelo através de um conector 81.

Conjuntos de painéis 72 e 75 são montados em série com o circuito utilização por intermédio dos conectores 79 e 82 que os ligam por uma parte a uma linha 82 de ligação dos pólos + do conjunto 75 com os pólos - do conjunto de painéis 72. Uma linha 83 correspondente ao pólo + do circuito de utilização está ligada ao pólo + dos painéis 73 e 74 pelo conector 79. Uma linha 84 correspondente ao pólo - do circuito de utilização está ligada, por intermédio do conector 82, ao pólo - dos painéis 76 e 77.

Tais montagens dadas a titulo de exemplos não limitativos são também conhecidas do técnico especializado.

Em particular, devem prever-se ligações para ligar as estruturas à massa.

Esas montagens são representadas de uma forma esquemática na figura 8 onde se representam dois painéis 90 e 91 comportando cada um elementos geradores 92 e 93 e cabos de ligação internos 94 e 95 para ligar o gerador do painel 90 aos dispositivos de ligação externa 96 e 97, e o do painel 91 aos dispositivos de ligação externa 98 e 99. 0 dispositivo de ligação externa 96 do painel 90 recebe um meio de ligação de extremidade 100 que será ligado ao 22 ΡΕ2143149 dispositivo de ligação externa 96. Este meio de ligação de extremidade destina-se, se necessário, como no caso do primeiro modelo de realização descrito anteriormente,a assegurar a junção entre um pólo do gerador 92 e o circuito de retorno.

Os dois dispostivos de ligação externa 97 e 98 dos painéis 92 e 91 que estão um diante do outro são ligados por intermédio de um meio de ligação eléctrica exterior 101 que pode ser ligado por um lado a um dispositivo de ligação 97 e por outro lado ao dispositivo de ligação 98 para assegurar a ligação entre os dois painéis da maneira mostrada no primeiro modelo de realização ou no segundo modelo de realização descritos anteriormente.

Finalmente, o dispositivo de ligação externa 99 do painel 91 comporta um meio de ligação 102 ao circuito de alimentação de utilização da electricidade fornecida.

Estes meios de ligação eléctrica ou de conexão 100, 101 e 102 são concebidos de forma a poderem ser ligados directamente aos dispositivos de ligação externa 96 e 97 com disposições especiais a fim de evitar a confusão entre os diferentes meios de ligação. Esses meios de ligação que são constituídos por peças, por exemplo em material plástico moldado,comportando no interior fichas condutoras de electricidade com formas apropriadas para poderem ser ligadas a dispositivos de ligação externa 96 e 23 ΡΕ2143149 97, podem apresentar várias formas que são representadas nas figuras 9, 10, 11 e 12.

Na figura 9, está representado esquematicamente um dispositivo de ligação eléctrica exterior 110 destinado a assegurar a junção de um pólo de um gerador de um painel fotovoltaico e do circuito de retorno na extremidade de uma série de painéis montados em série, como aquela que está representada na figura 6.

Este elemento de ligação comporta quatro terminais de contacto 111, 112, 113 e 114, que contêm um fio de ponte condutor eléctrico 15 que permite fazer a junção entre o terminal de contacto intermédio 112 e o terminal de contacto intermédio 113.

Os meios de ligação intermédia entre dois painéis, tais como o meio de ligação intermédio 101 da figura 8, podem assumir diferentes formas dependendo da natureza das ligações eléctricas que se querem assegurar.

Na figura 10, está representado um conector 120 que constitui um dispositivo de ligação eléctrico exterior que permite assegurar uma ligação do tipo da ligação 60, representada na figura 6, e que comporta num lado quatro terminais de contacto 121, 122, 123, 124 e no outro lado dois terminais de contacto separados 125 e 126 e dois terminais de contacto unidos 127 e 128. - 24 - ΡΕ2143149

No interior desses terminais de contacto, em material plástico, o conector compreende por uma parte uma junção 129 entre um terminal de contacto 122 e um terminal de contacto 126 um diante do outro a fim de assegurar as junções entre os circuitos de retorno dos painéis e uma terceira junção 130 que permite assegurar a ligação entre um terminal de contacto de extremidade 124 de um lado e um terminal de contacto intermédio 127 do outro lado, de forma a poder assegurar a junção entre um pólo + de um primeiro painel e um pólo - de um outro painel. Os terminais de contacto 127 e 128 são unidos de forma a assegurar um meio de reconhecimento da natureza do conector.

Um segundo tipo de conector, representado na figura 11, pode ser usado para assegurar a junção 62 entre um painel 54 e o circuito de utilização 63, tal como representado na figura 6.

Este conector 140 comporta num lado os terminais de contacto 141, 142, 143, 144, separados uns dos outros, e no outro lado um terminal de contacto 145 separado de dois terminais de contacto 146 e 147 unidos e um terminal de contacto 148 No interior do conector meios de junção condutores 149 e 150 permitem ligar por um lado os terminais de contacto 142 e 146 , e por outro lado os terminais de contacto 144 e 148 de forma a assegurar as junções tais como as representadas na ligação 62 da figura 25 ΡΕ2143149

Os dois terminais de contacto 146 e 147 são unidos num mesmo conjunto de modo a assegurar também o reconhecimento do conector.

Um terceiro modelo de realização de um conector, representado na figura 12, pode ser usado para realizar ligações do tipo das ligações 78, 79, 81 ou 82, representadas na figura 7, que permitem assegurar as junções entre dois painéis adjacentes ou de um painel com o circuito de utilização quando dois painéis adjacentes são montados em paralelo.

Este conector 160 comporta num lado terminais de ligação 161, 162, 163 e 164, e no outro lado terminais de ligação 165, 166 e 167 e 168.

Os terminais de contacto 163 e 167 um diante do outro são ligados por um meio de junção condutora 169 e os terminais de contacto 164 e 168 um diante do outro são ligados entre si por um meio de junção condutora 170.

Os terminais de contacto 163 e 164, por um lado, e 167 e 168, por outro lado, são reunidos num só conjunto em material plástico de modo a assegurar também um meio de reconhecimento dos meios de ligação.

Os conectores que acabam de ser descritos comportam quatro pares de terminais de contacto dos quais apenas três são usados. 26 ΡΕ2143149

Mas, o quarto par de terminal de ligação também pode igualmente ser usado, por exemplo, para realizar uma ligação à massa. Neste caso, os terminais de ligação associados são electricamente ligados.

Entender-se-á que estes meios de ligação que são dados a titulo de exemplo, são meios Standard que podem ser usados para montar facilmente, por exemplo, os quadros sobre um telhado ou sobre uma qualquer parede de um edificio.

De facto, logo que se conhece o tipo de ligação que se deseja realizar, podem-se escolher os meios de ligação adaptados e pode-se, começando por baixo, implantar nos terminais de ligação do circuito 63 ou 80 de alimentação da corrente eléctrica, meios de ligação intermédia adaptados. Uma vez que esses meios de ligação intermédios estejam implantados, pode ser colocado no local um primeiro painel assegurando-se a ligação do meio de ligação no interior do dispositivo de ligação externa correspondente do painel. Uma vez o painel fixado, pode-se ligar sobre o segundo dispositivo de ligação externa do painel, uma meio de ligação intermédio adaptado. De seguida, pode-se colocar no local um segundo painel assegurando-se de certificar que o meio ligação intermédio fica bem ligado ao meio de ligação intermédio do segundo painel, pode-se então de seguida continuar assim e realizar uma coluna de painéis ligados entre si por intermédio de meios de ligação intermédios standarizados que é fácil de 27 ΡΕ2143149 instalar no local.

Pode-se então realizar várias colunas de painéis ligados entre si como se acaba de mencionar, e pode-se assim realizar de uma forma fácil, um gerador eléctrico constituído por uma pluralidade de painéis fotovoltaicos montados sobre a parede do edifício. Esta instalação requer um mínimo de mão de obra. 0 técnico especializado vai compreender que o princípio de montagem também pode ser usado para outros painéis electricamente activos para além dos painéis fotovoltaicos e, em particular, podem-se prever meios de ligação que permitem assegurar comandos independentes de cada um dos painéis ligando-os a um circuito de comando geral que permite alimentar separadamente cada um dos painéis, de os comandar e assim, utilizando por exemplo painéis susceptíveis de se tornarem eletroluminescentes, proporcionar efeitos estéticos.

Lisboa, 23 de Fevereiro de 2012

Claims

ΡΕ2143149 1 REIVINDICAÇÕES 1. Estrutura de suporte de um painel electricamente activo, do tipo que compreende uma estrutura periférica (1)destinada a receber um painel electricamente activo (20), cuja estrutura periférica (1) compreende um dispositivo de ligação eléctrica interior (14) permitindo a ligação a um painel electricamente activo (20) suportado pela estrutura, pelo menos um primeiro dispositivo de ligação eléctrica exterior (16) permitindo uma ligação a um primeiro dispositivo externo à estrutura, e meios de ligação eléctrica (18) para ligar electricamente pelo menos os dispositivos de ligação eléctrica interior (14) a pelo menos o primeiro dispositivo de ligação eléctrica exterior (16), estendendo-se os meios de ligação eléctrica (18) ao longo da estrutura periférica a fim de serem ocultados pela estrutura periférica, a estrutura periférica compreende um parte ôca (25) na qual os meios de ligação eléctrica (18) são recebidos, sendo a estrutura periférica (1) um quadro constituído por montantes tubulares (2,3,4,5), caracterizada por os dispositivos de ligação eléctrica interior (14) e exterior (16,17) se estenderem através de uma parede dos montantes sobre os quais estão dispostos e os meios de ligação eléctrica (18) se estendenderem no interior dos montantes tubulares.
2. Estrutura de suporte de um painel 2 ΡΕ2143149 electricamente activo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os montantes (2,3,4,5) compreenderem um sulco(11) que se estendende ao longo de uma das suas geratrizes, orientado para o interior do quadro, e destinado a receber a borda de um painel electricamente activo (20).
3. Estrutura de suporte de um painel electricamente activo de acordo com a reivindicação 2, caraterizada por pelo menos um montante (2,5) comportar sobre todo o seu comprimento pelo menos uma aba (9,10) que se estendende em direcção ao exterior do quadro.
4. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a parte central (26) delimitada pela estrutura periférica ser aberta.
5. Estrutura de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por ser constituída por uma tira metálica (30) cortada, dobrada e montada por soldadura.
6. Estrutura de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a tira metálica (30) ser constituída de uma liga inoxidável e/ou uma liga com um coeficiente de dilatação compatível com o vidro.
7. Estrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por compreender dois dispositivos de ligação eléctrica exterior (16, 17) 3 ΡΕ2143149 compreendendo cada um pelo menos três bornes (16a, 16b, 16c, 16d, 17a, 17b, 17c, 17d) e em que o dispositivo de ligação eléctrica interior (14,201) comporta pelo menos dois bornes (14b, 14a), estando cada borne (14b, 14a) do dispositivo de ligação eléctrica interior(14) ligado a um borne (16a, 16b, 17a, 17b) de cada um dos dispositivos de ligação eléctrica exterior (16, 17) e em que cada borne de um dispositivo de ligação eléctrica exterior (16, 17) não ligado a um borne do dispositivo de ligação eléctrica interior, é ligado electricamente a um borne do outro dispositivo de ligação eléctrica exterior, não ligado a um borne do dispositivo de ligação eléctrica interior.
8. Estrutura de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o conector eléctrico interior (201) compreender pelo menos dois meios-anéis fêmeas (206) nos quais os terminais de contacto macho (215) de um painel eléctrico podem ser ligados.
9. Estrutura de acordo com a reivindicação 7 ou a reivindicação 8,caracterizada por o painel electricamente activo (20) ser um gerador fotovoltaico.
10. Parede exterior (51,71) de um edifício (50, 70), caracterizada por compreender uma pluralidade de estruturas (53, 54, 56, 57, 73, 74, 76, 77) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 dispostas umas ao lado das outras, e na qual pelo menos duas estruturas adjacentes (53, 54, 56, 57, 73, 74, 76, 77) são ligadas 4 ΡΕ2143149 entre si por um dispositivo de ligação eléctrica exterior (60, 66, 78, 81) cooperando por um lado com um meio de ligação eléctrica exterior (53b) de uma estrutura (53) e por outro lado com um dispositivo de ligação exterior (54b) da outra estrutura (54).
11. Parede exterior (51, 71) de um edifício (50, 70) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por pelo menos uma estrutura suportar um painel electricamente activo.
12. Parede exterior (51, 71) de um edifício (50, 70) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por o painel electricamente activo ser um gerador fotovoltaico.
13. Parede exterior (51, 71) de um edifício (50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizada por constituir um elemento de telhado. Lisboa, 23 de Fevereiro de 2012