PT2294629E

PT2294629E - Painel solar fotovoltaico concentrador

Info

Publication number: PT2294629E
Application number: PT97469837T
Authority: PT
Inventors: Steven A Cashion; Michael R Bowser; Mark B Farrelly; Braden E Hines; Howard C Holmes; Richard L Johnson; Michael F Turk
Original assignee: Suncore Photovoltaics Inc
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2015-06-22
Also published as: EP2294630A2; IL209313A0; CN102089887A; US20100018570A1; AU2009246864A1; EP2294629A2; AU2009246842A1; ES2538815T3; CN102089890A; EP2294629B8; WO2009139918A2; US8242350B2; US8697983B2; EP2294629B1; US20140209147A1; CN102089887B; IL209314A0; US20120298181A1; WO2009139896A3; CN102089890B

Description

DESCRIÇÃO "PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO CONCENTRADOR"

Descrição

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE 0 presente pedido de patente reivindica prioridade relativamente ao pedido de patente US2010018570 Al, apresentado em 16 de maio de 2008 por Hines et al. e intitulado PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO CONCENTRADOR.

DECLARAÇÃO RELATIVAMENTE A INVESTIGAÇÃO OU DESENVOLVIMENTO PATROCINADOS PELO GOVERNO FEDERAL A presente invenção foi realizada com apoio do Governo ao abrigo do Acordo de Cooperação n° DE-FC36-07G017044 atribuído pelo U.S. Department of Energy (Departamento de Energia dos EUA) . O Governo tem alguns direitos sobre esta invenção. CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO: A presente invenção relaciona-se com sistemas de energia fotovoltaica, módulos concentradores fotovoltaicos e dispositivos e métodos relacionados.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os painéis solares são bem conhecidos de forma geral (consultar, por exemplo, US Pub. N° 2006/0283497 (Hines)). É desejável produzir painéis solares que produzam mais potência e/ou custem menos.

Até à data, os concentradores solares fotovoltaicos utilizaram de forma geral uma de duas abordagens construção de grandes concentradores refletivos, quer parabólicos cilíndricos tipo "trough" (tanque alongado) quer em forma de disco parabólico (prato) ou, em alternativa, campos de espelhos articulados que refletem a luz para um ponto central onde é convertida em energia (tal como realizado pela Solar Systems de Victoria, Austrália e por Gross et al. , US Pat. N° 2005/0034751), ou alojam de forma compacta um grande número de pequenos concentradores num grande painel articulado de forma rígida para seguir o sol (tal como, de acordo com Chen, US Pub. N° 2003/0075212 ou Stewart, US Pub. N° 2005/0081908). Consulte também Matlock et al. referência (U.S. Pat. N° 4.000.734), que divulga refletores alongados montados de forma a moverem-se em torno de um tubo de aquecimento arranjado de acordo com o foco linear dos refletores e um mecanismo de seguimento.

Uma terceira abordagem recente que surgiu na técnica anterior (Fraas et al., US Pub. N° 2003/0201007) é a tentativa de combinar as vantagens da concentração com a conveniência do formato de um painel solar comum. Fraas et al, apresentam múltiplas abordagens que tentam resolver o problema da relação custo/desempenho/conveniência.

Uma abordagem para produzir um concentrador solar plano consiste em colocar fileiras de pequenos concentradores num anel rotativo "lazy susan" (bandeja giratória) (Cluff, US Pat. N° 4.296.731). Consultar também, por exemplo, o sistema de seguimento fotovoltaico comercializado sob o nome comercial SUNFLOWER™ pela Energy Innovations, Pasadena, Califórnia.

Uma abordagem da técnica anterior tem sido o desenvolvimento de um conjunto de coletores de concentração, que se articulam de forma individual mas que simultaneamente se articulam em conjunto, tal como em Diggs, US Pat. N° 4.187.123.

Uma variação recente sobre esta abordagem é a colocação de duas filas de coletores numa estrutura onde se articulam aproximadamente no local, tal como em Fukuda, US Pat. No. 6.079,408. Esta abordagem permite alojar um concentrador de seguimento num formato aproximadamente plano.

Bugash et al, US Pat. N° 4.365.617, divulga um sistema de aquecimento solar refletivo cujos coletores se articulam no local.

Foi estabelecido anteriormente pela técnica anterior que uma estrutura que emoldure o perímetro de um sistema de seguimento solar ajuda a suportar os elementos fotovoltaicos individuais (consultar, por exemplo, o sistema de seguimento fotovoltaico comercializado sob o nome comercial de SOLAROPTIMUS pela Conergy, Hamburgo, Alemanha, e a Publicação do Pedido Internacional N° WO 2006/120475). A colocação de uma moldura em torno do perímetro de um painel solar pode limitar a densidade de alojamento de painéis solares e/ou tornar os painéis esteticamente menos atraentes. No entanto, o alojamento menos denso pode facilitar a operação dos módulos concentradores sem sombreamento mútuo ao longo de uma maior parte do dia e do ano, permitindo uma utilização eficaz em termos de custo dos concentradores individuais por aumento da sua exposição global diária à luz solar.

Muitos consumidores têm estruturas tradicionais de montagem de painéis solares (por exemplo, calhas e similares) já colocadas e prefeririam utilizar tais estruturas de montagem existentes a investir em novas estruturas de montagem. A adaptação de novos e inovadores painéis solares a estruturas de montagem de painéis solares tradicionais pode ser um obstáculo técnico importante à transformação de tais novos painéis numa realidade prática.

Um desafio técnico relativamente ao desenvolvimento de soluções inovadoras relacionadas com a articulação de módulos concentradores é que muitos locais de montagem, tais como telhados e similares, tendem a apresentar superficies irregulares que podem fazer com que os concentradores se prendam indevidamente quando os módulos se articulam, modificando a posição de Inclinação Frontal e/ou Lateral.

Relativamente à ótica de concentração, existe a necessidade de proporcionar um módulo de concentração com uma ou mais óticas secundárias de tal modo que a ótica possa suportar um ou vários fatores ambientais de esforço, tais como vibrações (por exemplo, durante o fabrico e/ou utilização), choques térmicos e/ou físicos e contaminação por partículas tais como poeira, combinações destes, e similares.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Os requerentes inventaram uma solução conforme definido na reivindicação 1 para ultrapassar e/ou minorar um ou mais dos problemas presentes nos concentradores solares e painéis solares da técnica anterior.

Um ou mais pontos de fixação estão posicionados na zona interna de um módulo concentrador de tal forma que um mecanismo de articulação Inclinação Frontal possa articular o módulo concentrador em torno do centro de gravidade do módulo concentrador fotovoltaico. Esses pontos de fixação permitem que o módulo concentrador bascule na articulação. A existência de pontos de fixação na zona interior de um módulo concentrador permite que o painel não tenha moldura em torno do perímetro do painel. A estrutura de suporte está posicionada sob os módulos concentradores. De um modo vantajoso, dois ou mais desses módulos concentradores podem ser alojados de forma relativamente mais compacta do que em muitas matrizes de concentradores solares tradicionais de grande escala e com ligação à rede, instaladas em terra. Alojar módulos concentradores de forma mais compacta tende a melhorar a amortização dos custos associados com o planeamento, licenciamento e execução da instalação de uma matriz fotovoltaica baseada em sistemas concentradores, em especial, por exemplo, para uma instalação comercial situada num telhado, o que pode conduzir a um menor custo global da energia produzida pelo sistema. No entanto, pode ser desejável deixar pelo menos uma certa quantidade de espaço entre os concentradores individuais.

Um outro aspeto inclui um chassis de articulação que apresenta um elemento de articulação rigidamente acoplado fisicamente a um ou mais outros elementos do chassis ligados diretamente a módulos de concentrador de uma forma que isola ou minimiza substancialmente qualquer flexão e similares relativamente à sua transferência a partir do elemento de articulação com transmissão (por exemplo, o eixo). De forma vantajosa, um tal arranjo entre os elementos do chassis pode evitar que se prendam indevidamente quando os módulos se articulam modificando a posição de Inclinação Frontal e/ou Lateral. Em formas de realização preferenciais, os elementos de chassis de articulação podem ser posicionados sob os módulos concentradores de forma a que o painel praticamente não tenha uma moldura em torno do perímetro do painel. Em vez de incluir uma moldura supérflua em torno de todo o painel solar concentrador, muitas formas de realização preferenciais não incluem uma moldura ao longo de um ou mais lados da unidade (por exemplo, nenhuma moldura em torno do perímetro do painel), utilizando no seu lugar o mecanismo de articulação do concentrador da unidade para fornecer também apoio estrutural, permitindo concretizar uma unidade mais eficaz em termos de custo através da eliminação de componentes estruturais desnecessários. A estrutura de suporte pode ser dobrada por baixo do painel solar concentrador e ainda assim ser capaz de articular o(s) módulo(s) concentradores em torno do centro de gravidade de cada módulo concentrador, permitindo desse modo suportar os módulos concentradores sem aumentar a largura do painel solar, ajudando a melhorar a eficiência do painel solar.

Um outro aspeto inclui um painel solar com uma estrutura de montagem ajustável de forma a acomodar uma diversidade de locais de montagem. Uma tal estrutura de montagem permite de forma vantajosa que as estruturas de montagem de painel solar tradicionais (por exemplo, calhas, etc.) acomodem um ou mais modelos novos e originais de painéis solares.

Um outro aspeto inclui um painel solar que incorpora estruturas de montagem com um número adequado de graus de liberdade, de forma a evitar que se prendam indevidamente quando os módulos se articulam modificando a posição de Inclinação Frontal e/ou Lateral. De forma vantajosa, uma tal estrutura de montagem permite que um determinado modelo de painel solar se adapte a uma ampla gama de superficies/locais de montagem (por exemplo, superficies relativamente irregulares de telhados e similares) e se articule modificando a posição de Inclinação Frontal e/ou Lateral de forma robusta sem que os módulos concentradores se prendam indevidamente.

Possuir uma estrutura de montagem ajustável e com graus adequados de liberdade são avanços importantes, porque estes podem permitir concentrar painéis solares com eficiências superiores, nunca antes vistas e também com custos mais baixos, para penetrar em mercados atualmente dominados pelos tradicionais painéis solares planos, especialmente o mercado dos telhados de edifícios comerciais, reduzindo grandemente os custos e aumentando a aceleração da implantação da energia solar no mercado. Em formas de realização preferenciais, isto permite que os instaladores de painéis solares planos atuais possam utilizar grande parte das suas estruturas de montagem e técnicas de instalação correntes, e até técnicas de vendas e marketing, para implementar o solar com concentração. Assim, a invenção combina as vantagens (por exemplo, vantagens em termos de custo) do solar com concentração e a aceitação de mercado e as vantagens de formato do painel fotovoltaico plano tradicional.

Pode existir um desafio técnico considerável no fabrico de um conjunto dissipador de calor fiável, porque tais conjuntos são geralmente expostos a luz solar altamente intensificada, concentrada a niveis que podem atingir as 500 a 1000 vezes ou mais e tem desejavelmente, um tempo de vida que se aproxima da dos painéis solares de silício tradicionais, ou seja, até 25 a 30 anos ou mais. Isto significa uma exposição ao equivalente a até 30.000 anos ou mais de radiação ultravioleta e de outros tipos durante a vida útil do conjunto. Além disso, a radiação solar intensa cria uma grande quantidade de calor indesejável, para além da desejada eletricidade, que deve preferencialmente, ser dissipado de forma eficiente. O conjunto dissipador de calor 10 da Fig. 14, apesar de ser funcionalmente adequado pode ser mecanicamente frágil. Por exemplo, um tal conjunto pode ser sujeito a danos causados por vibrações típicas durante o transporte e/ou desgaste térmico e/ou causado por UV tal como agora descrito. Adicionalmente, é desejável que as paredes laterais de reflexão interna total (TIR) da ótica secundária 24 permaneçam livres de contaminação durante a vida do produto, de modo a evitar uma degradação da refletividade das paredes laterais TIR com o tempo.

Outro aspeto inclui uma ou mais estruturas de suporte/reforços mecânicos (por exemplo, um alojamento) fixando rigidamente uma ou mais óticas secundárias de concentração a um módulo concentrador (por exemplo, a um conjunto de dissipador de calor do módulo).

De acordo com um aspeto da presente invenção, um módulo concentrador fotovoltaico inclui uma secção de corpo principal com uma base; uma ou mais paredes laterais ligadas à base; um ou mais pontos de fixação posicionados na zona interna da secção de corpo principal; e uma ou mais aberturas localizadas no lado oposto à base. A base e as uma ou mais paredes laterais ajudam a definir uma zona interna da secção de corpo principal. Os um ou mais pontos de fixação podem acoplar a secção de corpo principal de um mecanismo de articulação Inclinação Frontal de tal forma que o mecanismo de articulação Inclinação Frontal possa articular o módulo concentrador fotovoltaico substancialmente em torno do centro de gravidade do módulo concentrador fotovoltaico.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um sistema de energia fotovoltaica inclui um mecanismo de articulação Inclinação Frontal e uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos. Cada módulo concentrador fotovoltaico inclui uma secção de corpo principal tendo uma base; uma ou mais paredes laterais ligadas à base; um ou mais pontos de fixação posicionados na zona interna da secção de corpo principal; e uma ou mais aberturas localizadas no lado oposto à base. A base e as uma ou mais paredes laterais ajudam a definir uma zona interna da secção de corpo principal. Os um ou mais pontos de fixação estão acoplados ao mecanismo de articulação Inclinação Frontal de tal forma que o mecanismo de articulação Inclinação Frontal, possa articular o módulo concentrador fotovoltaico substancialmente em torno do centro de gravidade do módulo concentrador fotovoltaico.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um sistema de energia fotovoltaica inclui um mecanismo de articulação Inclinação Frontal e vários módulos concentradores fotovoltaicos. Os diversos módulos concentradores fotovoltaicos estão posicionados adjacentes uns aos outros de uma forma linear. A diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos define uma zona interna. Cada módulo concentrador fotovoltaico inclui um ou mais pontos de fixação posicionados na zona interna. Cada um dos um ou mais pontos de fixação está acoplado ao mecanismo de articulação Inclinação Frontal de tal forma que o mecanismo de articulação Inclinação Frontal, possa articular cada módulo concentrador fotovoltaico substancialmente em torno do centro de gravidade do módulo concentrador fotovoltaico.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um módulo concentrador fotovoltaico inclui uma zona interna e um ou mais pontos de fixação posicionados na zona interna. Os um ou mais pontos de fixação podem ser acoplados a um mecanismo de articulação Inclinação Frontal de tal modo que o mecanismo de articulação Inclinação Frontal possa articular o módulo concentrador fotovoltaico substancialmente em torno do centro de gravidade do módulo concentrador fotovoltaico.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um sistema de energia fotovoltaica inclui uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos articulados posicionados de forma a definir um painel de módulos concentradores fotovoltaicos e um mecanismo de articulação acoplado a cada módulo concentrador fotovoltaico. 0 painel define um espaço que tem uma primeira dimensão e uma segunda dimensão. 0 mecanismo de articulação inclui pelo menos três elementos de chassis. Cada elemento de chassis é substancialmente paralelo aos outros elementos de chassis e cada elemento de chassis estende-se ao longo da primeira dimensão do espaço do painel. Pelo menos dois elementos de chassis estão fisicamente acoplados a cada módulo concentrador fotovoltaico de uma forma articulada. Cada um dos dois elementos de chassis é acoplado fisicamente, de forma rígida, ao terceiro elemento de chassis em dois ou mais pontos.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um sistema de energia fotovoltaica inclui uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos articulados posicionados de forma a definir um painel de módulos concentradores fotovoltaicos e um mecanismo de articulação acoplado ao painel de módulos concentradores fotovoltaicos de forma a articular o painel pelo menos de modo a poder movimentar-se no sentido Lateral. 0 painel possui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. Na primeira extremidade do painel, o mecanismo de articulação inclui um chassis e uma placa de montagem acoplada ao chassis por meio de uma articulação móvel que permite que a placa de montagem se mova em relação ao chassis, de forma a acomodar uma diversidade de locais de montagem.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um sistema de energia fotovoltaica inclui uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos articulados posicionados de forma a definir um painel de módulos concentradores fotovoltaicos e um mecanismo de articulação acoplado ao painel de módulos concentradores fotovoltaicos de forma a articular o painel pelo menos de um modo basculante. 0 painel possui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. Na primeira extremidade do painel, o mecanismo de articulação inclui um chassis e uma placa de montagem acoplada ao chassis por meio de uma articulação rotativa que permite que a placa de montagem rode em relação ao chassis.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um conjunto de dissipador de calor inclui um dissipador de calor, uma célula fotovoltaica ligada diretamente ou indiretamente ao dissipador de calor, uma ótica de concentração posicionada sobre a célula fotovoltaica e acoplada oticamente à célula fotovoltaica, e um ou mais reforços estruturais. A ótica de concentração tem uma superfície exterior. Os um ou mais reforços estruturais estão posicionados sobre a ótica de concentração de tal forma que os um ou mais reforços estruturais permitem que a luz incidente passe para a ótica de concentração. Os um ou mais reforços estruturais estão ligados direta ou indiretamente ao dissipador de calor. Os um ou mais reforços estruturais estão em contacto com a superfície exterior da ótica de concentração de uma forma que proporciona apoio estrutural.

De acordo com outro aspeto da presente invenção, um método de construção da secção do corpo principal de um módulo concentrador fotovoltaico inclui proporcionar uma composição moldável que compreende um ou mais polímeros termoendurecíveis, proporcionando um molde que tem uma forma correspondente à secção do corpo principal de um módulo concentrador fotovoltaico, moldar a composição moldável segundo a forma do molde e opcionalmente, endurecer a composição moldada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 apresenta um sistema de energia fotovoltaica de acordo com a presente invenção. A Fig. 2 apresenta um exemplo do sistema da Fig. 1 montado. A Fig. 3 apresenta o sistema montado da Fig. 2 num telhado. A Fig. 4 apresenta uma secção de um módulo concentrador, ou "balde", do sistema da Fig. 1. A Fig. 5 apresenta um módulo concentrador, ou "balde", do sistema da Fig. 1, incluindo sensores apontadores opcionais. A Fig. 6 apresenta uma vista superior de uma secção de um conjunto de balde de um módulo concentrador fotovoltaico utilizado no sistema da Fig. 1. A Fig. 7 apresenta as zonas interiores e exteriores do sistema 1 da Fig. 1. A Fig. 8 apresenta o conjunto de balde da Fig. 6 incluindo um escudo solar. A Fig. 9 apresenta uma vista superior em corte e de pormenor do balde da Fig. 6 com os conjuntos de dissipadores de calor removidos. A Fig. 10 apresenta uma vista inferior em corte e de pormenor do balde da Fig. 6 com os conjuntos de dissipadores de calor removidos. A Fig. 11 apresenta uma vista inferior do balde apresentado na Fig. 6 com os conjuntos traseiros removidos. A Fig. 12 apresenta uma vista superior de pormenor do balde da FIG. 6 com os conjuntos traseiros removidos. A Fig. 13 apresenta uma vista de pormenor de uma secção do balde da Fig. 6 com os conjuntos traseiros removidos. A Fig. 14 apresenta o conjunto de células solares da FIG. 18 montado num dissipador de calor e tendo a ótica secundária da FIG. 8 montada no conjunto de células solares. A Fig. 15 apresenta um conjunto traseiro completo que pode ser utilizado no sistema da FIG. 1. A Fig. 16 constitui uma outra vista do conjunto traseiro apresentado na Fig. 15, com a porção da caixa em perspetiva transparente para tornar o interior visível. A Fig. 17 apresenta uma vista em perspetiva do dissipador de calor apresentado na Fig. 15. A Fig. 18 apresenta um conjunto de células solares preferencial que pode ser utilizado no sistema da Fig. 1. A Fig. 19 apresenta uma vista de pormenor de uma secção do conjunto de células solares da FIG. 18. A Fig. 20 apresenta um dos oito elementos de concentração do módulo concentrador apresentado nas Figs. 4 e 5.

As Figs. 21A e 21B apresentam diagramas esquemáticos de um conjunto fotovoltaico concentrador não tendo uma ótica secundária.

As Figs. 22A, 22B, 23A, e 23B apresentam padrões de iluminação associados com uma ótica secundária utilizada no sistema da Fig. 1. A Fig. 24 ilustra a ação de agitação de feixe de uma ótica secundária utilizada no sistema da Fig. 1. A Fig. 25 apresenta uma secção de uma ótica secundária preferencial utilizada no sistema da Fig. 1. A Fig. 2 6 apresenta uma visão em perspetiva de uma ótica secundária alternativa que pode ser utilizada no sistema da Fig. 1. A Fig. 27 apresenta uma vista explodida de uma secção do conjunto de células solares apresentado na Fig. 14. A Fig. 28 apresenta uma vista de pormenor em perspetiva do sensor de posição solar apresentado na Fig. 1. A Fig. 29 apresenta o sensor apresentado na Fig. 28 com a tampa transparente removida. A Fig. 30 apresenta o lado traseiro do sensor apresentado na Fig. 28. A Fig. 31 apresenta o sensor apresentado na Fig. 30 com a tampa traseira removida. A Fig. 32 apresenta a secção interna do sensor apresentado na Fig. 28. A Fig. 33 apresenta uma vista de pormenor de uma secção do sensor apresentado na Fig. 31. A Fig. 34 apresenta uma vista em corte de uma secção do sensor apresentado na Fig. 28. A Fig. 35 apresenta uma vista parcial alternativa do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 36 apresenta uma vista alternativa do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 37 apresenta uma vista alternativa do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 38 apresenta uma vista de pormenor de uma secção do sistema apresentado na Fig. 37. A Fig. 39 apresenta uma secção da estrutura de chassis apresentada na Fig. 37, com os módulos concentradores removidos . A Fig. 40 apresenta o mecanismo de articulação apresentado na Fig. 37, com os módulos concentradores removidos. A Fig. 41 apresenta uma vista de pormenor do dispositivo de fixação pescoço de ganso apresentado na Fig. 40. A Fig. 42 apresenta um alojamento de componentes eletrónicos associados com o mecanismo de articulação apresentado na Fig. 40. A Fig. 43 apresenta o mecanismo de transmissão do eixo de Inclinação Lateral para o mecanismo de articulação apresentado na Fig. 40. A Fig. 44 apresenta o mecanismo de transmissão do eixo de Inclinação Lateral da Fig. 43 com a tampa removida. A Fig. 45 é outra vista do mecanismo de transmissão do eixo de Inclinação Lateral da Fig. 43 com a tampa removida. A Fig. 46 apresenta uma vista em corte transversal de uma secção do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 47 apresenta outra vista em corte transversal de uma secção do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 48 apresenta outra vista em corte transversal de uma secção do sistema apresentado na Fig. 1. A Fig. 49 apresenta uma secção do sistema apresentado na Fig. 1, com dois módulos concentradores removidos. A Fig. 50 apresenta uma vista de pormenor de uma secção da Fig. 49. A Fig. 51 apresenta o balde da Fig. 6 com a cablagem. A Fig. 52 apresenta um diagrama de cablagem associado com a disposição da cablagem apresentada na Fig. 51. A Fig. 53 apresenta o módulo da Fig. 5 na presença de uma sombra. A Fig. 54 é uma fotografia do componentes eletrónicos de controlo utilizados em relação com o sensor apresentado na Fig. 28. A Fig. 55 apresenta dois módulos concentradores conforme apresentado na Fig. 5 que estão alojados em painéis solares adjacentes, com o resto do painel solar removido. A Fig. 56 apresenta uma forma de realização preferencial do arranjo apresentado na Fig. 55. A Fig. 57 apresenta um arranjo similar ao apresentado na Fig. 55, mas com módulos concentradores alternativos. A Fig. 58 apresenta outra vista de um módulo concentrador da Fig. 57. A Fig. 59 apresenta o arranjo apresentado na Fig. 55 com um eixo de articulação opcional e adicional.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO ATUALMENTE PREFERENCIAIS

As formas de realização da presente invenção descritas abaixo não se destinam a ser exaustivas ou a limitar a invenção às formas exatas divulgadas na descrição detalhada seguinte. Pelo contrário, as formas de realização são escolhidas e descritas de forma a que outros peritos na técnica possam apreciar e compreender os princípios e práticas da presente invenção.

Nas formas de realização descritas abaixo, os mesmos carateres de referência são utilizados para descrever estruturas que iguais entre as diferentes formas de realização. A presente invenção pode fornecer um painel solar de concentração que em algumas formas de realização preferenciais pode ser semelhante em tamanho aos painéis solares tradicionais ou, em outras formas de realização, pode ser mais longo e mais estreito do que os painéis solares tradicionais, resultando em custos de instalação amortizados menores. De forma vantajosa, os módulos e/ou painéis solares de concentração de acordo com a presente invenção podem produzir tanta ou mais energia do que um painel solar tradicional de tamanho equivalente em muitas formas de realização representativas.

Uma primeira forma de realização de um sistema de energia fotovoltaica de acordo com a presente invenção é apresentado na Fig. 1. 0 sistema de energia fotovoltaica 1 (também aqui referido como painel solar 1) inclui uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos móveis 2 e mecanismo de articulação 3. Conforme apresentado na Fig. 1, o sistema de energia fotovoltaica 1 tem uma primeira dimensão, o comprimento "L", e uma segunda dimensão "W", onde o comprimento é a dimensão mais longa e a largura é a dimensão mais curta. Note-se que os módulos concentradores 2 também têm uma largura e um comprimento, em que a largura é a dimensão mais curta e o comprimento é a dimensão mais longa. 0 painel solar de concentração 1 é concebido preferencialmente para instalação em equipamento fotovoltaico padrão de montagem em rack, tal como o disponibilizado pela Direct Power and Water. A disposição física dessas racks sobre um telhado pode ser descontrolada até certo ponto, e ainda mais, pode ocorrer algum movimento nos conjuntos de racks ao longo do tempo, devido por exemplo à expansão ou contração térmicas, ou a variações do peso suportado pelo telhado quando, por exemplo, ocorre acumulação de água ou são instalados nas suas proximidades equipamentos de telhado tais como equipamentos de ar condicionado. Um exemplo de abordagem à montagem do painel solar de concentração 1 é apresentado na Fig. 2, em que o painel 1 encaixa na calhas 350 e na calha 352. As calhas 350 e 352 podem ser fornecidas por um instalador. Conforme apresentado, os módulos 2 podem ser articulados num movimento "Lateral" ou "Frontal". Conforme aqui utilizado com referência à Fig. 2, o movimento de Inclinação Lateral significa articulação em torno do eixo curto 15 do módulo 2 (por exemplo, em torno do eixo orientado no sentido norte-sul) . Conforme aqui utilizado, o movimento de Inclinação Frontal significa articulação em torno do eixo longo 17 do módulo 2 (por exemplo, em torno do eixo orientado no sentido este-oeste quando os baldes são apontados ao zénite). Note-se que cada módulo 2 do painel 1 tem um eixo de Inclinação Frontal separado 17, mas todos os módulos 2 do painel 1 compartilham o mesmo eixo de Inclinação Lateral 15. Conforme apresentado, cada módulo 2 articula no local em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 e sobre o eixo de

Inclinação Frontal 17 de cada módulo 2. Articular os módulos 2 no local pode ajudar o sistema 1 a obter um perfil baixo. A instalação em telhados pode assim ser simplificada. 0 baixo perfil significa um perfil de vento relativamente baixo. Preferencialmente, um sistema 1 de baixo perfil pode permitir a utilização de técnicas convencionais de instalação o que é uma vantagem substancial em termos de mercado. Um sistema 1 de baixo perfil também pode ajudar os módulos 2 a tornarem-se relativamente menos visíveis a partir do nível da rua, simplificando assim a obtenção de aprovações de licenciamento, o que pode ser uma outra vantagem em termos de mercado. Preferencialmente, os módulos 2 apontam em sincronia para o sol.

Preferencialmente, cada módulo concentrador fotovoltaico 2 articula no local, ou seja, cada módulo concentrador 2 articula sobre um primeiro eixo separado que é substancialmente paralelo à dimensão longa do módulo 2 (por exemplo, o eixo de Inclinação Frontal 17) de tal modo que os primeiros eixos 17 do sistema 1 assentam substancialmente no mesmo plano e são substancialmente paralelos um ao outro. Além disso, cada módulo concentrador 2 articula preferencialmente em torno de um mesmo segundo eixo que é substancialmente paralelo à dimensão curta do módulo 2 (por exemplo, o eixo de Inclinação Lateral 15) de tal forma que os primeiros eixos 17 são substancialmente perpendiculares ao segundo eixo 15. Preferencialmente, o segundo eixo 15 permanece substancialmente fixo na orientação/posição. A Fig. 3 ilustra um esquema de montagem, no contexto de um telhado inteiro, em que um conjunto de calhas 354 está suportado sobre um conjunto de escoras 356, proporcionando uma multiplicidade de pontos de fixação possíveis. As calhas 354 e 356 podem ser fornecidas por um instalador.

De um modo vantajoso, os módulos 2 do sistema 1 são alojados invulgarmente próximos entre si e/ou perto de sistemas adjacentes similares ou mesmo iguais ao sistema 1, ainda assim podem articular modificando a posição de Inclinação Lateral e de Inclinação Frontal para seguir o sol, sem colidir. Os módulos 2 podem ser alojados de modo tão próximo a outros módulos 2 no âmbito de um dado sistema 1 e/ou a módulos 2 em sistemas 1 adjacentes porque, por exemplo, a altura de um módulo individual 2 é relativamente curta, permitindo assim que os módulos 2 articulem sem colidir. Podem ser alojados sistemas 1 adjacentes relativamente próximos uns dos outros também porque, em formas de realização preferenciais, o sistema 1 não tem uma estrutura de moldura localizada numa posição de perímetro do sistema 1 que possa interferir a um grau indevido com o posicionamento de dois ou mais sistemas 1 lado a lado. Além disso, os módulos 2 podem ser invulgarmente tolerantes ao sombreamento que pode ocorrer, permitindo esse alojamento relativamente próximo. Como os módulos 2 podem ser alojados tão próximos uns dos outros e/ou de sistemas adjacentes, o sistema 1 pode proporcionar uma densidade de abertura (área da abertura por unidade de área de um sistema 1 que pode receber luz solar incidente) que permite gerar uma potência de saída desejada, por exemplo, a partir de uma área limitada de telhado.

Com referência às Figs. 4 e 5, cada módulo de concentrador solar 2 (também aqui referido como módulo concentrador fotovoltaico 2) inclui uma secção de corpo principal 8 (também aqui referida como "balde"), um conjunto de conjuntos de dissipadores de calor 10, uma abertura 4, através da qual a luz solar pode entrar no balde 8, uma lente 6, cablagem (não representada), um sensor solar opcional 212 e um escudo solar opcional 160 (consultar a Fig. 8), e um ou mais componentes opcionais adicionais aqui descritos e/ou conhecido por serem utilizados em módulos concentradores solares.

Com referência à Fig. 6, conforme apresentado, o balde 8 inclui paredes laterais 138, 140, 142 e 143, e base (fundo) 145. As paredes laterais 138, 140, 142, e 143 e a base 145 ajudam a definir uma zona interna 127 do balde 8. Conforme apresentado, o balde 8 inclui também as cavidades 134 e 136, os ranhuras 146, 148, 150, 152, 154 e 156, e estruturas adicionais discutidas abaixo.

Conforme apresentado, as cavidades 134 e 136 possibilitam que o balde 8 se ligue ao painel solar 1 no eixo de Inclinação Frontal 17. A ligação (discutida abaixo), do mecanismo de articulação 3 que está associado ao eixo de Inclinação Frontal 17 encaixa no balde 8 através do par de cavidades 134 e 136. O eixo de Inclinação Frontal 17 deve preferencialmente estar no centro de gravidade do balde 8 ou substancialmente próximo deste. Ter o eixo Inclinação Frontal 17 no centro de gravidade do balde 8 ou substancialmente próximo deste, pode ajudar de forma vantajosa a minimizar a quantidade de binário necessária para mover o balde 8 num movimento Inclinação Frontal e/ou para manter o balde em uma ou mais posições fixas ao longo do curso de movimento Inclinação Frontal.

Em exemplos alternativos, o balde 8 pode ser acoplado ao mecanismo de articulação 3 por qualquer número de pontos de encaixe, e os pontos de encaixe podem estar em qualquer localização. Por exemplo, em alguns exemplos alternativos, pode não haver quaisquer cavidades 134 e 136, e a ligação do mecanismo de articulação 3 que está associado com o eixo de Inclinação Frontal 17 pode encaixar no balde 8 nas superficies exteriores 137 e 139 das paredes laterais 140 e 138 , respetivamente. No entanto, acoplando o balde 8 aos elementos de ligação do mecanismo de articulação 3 em uma ou mais posições na zona interna 127, em vez da zona externa 129, a largura total W de um painel 1 pode ser relativamente menor. Caso contrário, acoplando o balde 8 ao mecanismo de articulação 3 em uma ou mais posições na zona externa 129 pode ter o efeito de aumentar a largura total W do painel solar 1. De forma vantajosa, reduzir a largura total W do painel 1, relativamente, mantendo simultaneamente a mesma área total de recolha, pode aumentar a eficiência global do painel 1, o que pode proporcionar benefícios económicos significativos nas instalações solares (por exemplo, em instalações de telhado). Conforme aqui utilizado, o termo "zona interna" de um concentrador solar significa o volume de espaço entre as paredes laterais de um concentrador solar, o lado inferior de uma base de concentrador, ou a superfície exterior das paredes laterais do concentrador que são aproximadamente perpendiculares ao eixo de Inclinação Lateral 15. Com referência à Fig. 6, a zona interna 127 do balde 8 inclui o espaço entre as paredes laterais 138, 140, 142 e 143, a superfície exterior das paredes laterais 142 e 143, e o lado inferior da base 145. Na zona interna do concentrador 2, o concentrador 2 tem uma zona interna definida como o espaço entre as paredes laterais 138, 140, 142 e 143, sob a lente 6, e acima da base 145. Conforme aqui utilizado, o termo "zona externa" de um concentrador solar, significa o volume de espaço que circunda as paredes laterais de um determinado concentrador solar que são aproximadamente paralelas ao eixo de Inclinação Lateral 15. Com referência à Fig. 6, a zona externa 129 inclui o espaço no exterior das paredes laterais 138 e 140. Com referência à Fig. 7, no contexto de um sistema 1, a zona interna inclui a área interior do espaço do sistema, a parte inferior do espaço do sistema, e as extremidades exteriores. A zona externa do sistema 1 inclui a área exterior dos lados. Na zona externa do concentrador 2, o concentrador 2 tem uma zona externa definida como o espaço no exterior das paredes laterais 138, 140, 142 e 143, no exterior da lente 6, e no exterior da base 145.

Preferencialmente, uma cavidade não interfere no caminho dos raios solares que converge sobre um dissipador de calor 10. Para ajudar a alcançar este objetivo, é posicionada uma cavidade no exterior de um ou mais cones de luz convergentes. Conforme apresentado, o parquet de lentes 6 tem quatro lentes individuais 12 orientadas na direção este-oeste. As cavidades 134 e 136 são preferencialmente posicionadas na base 145 de tal forma que as cavidades 134 e 136 estejam localizadas no exterior de cada cone de luz convergente associado com cada lente 12. Conforme apresentado, a base 145 também tem um espaço para o concentrador de cablagem 132 (abordado abaixo) que está situado no exterior de cada cone de luz convergente associado com cada lente 12. De forma vantajosa, o posicionamento adequado de estruturas na zona interna 127 do balde 8 pode melhorar relativamente a precisão de apontamento do balde 8.

Conforme apresentado nas Figs. 6 e 8, os ranhuras 146, 148, e 150, estão localizados na parede lateral sul 142. Conforme apresentado, os ranhuras 146 e 150 estão alinhados com as cavidades 136 e 134, respetivamente. Os ranhuras 146, 148 e 150 podem ajudar a fornecer folga para determinados elementos (discutidas abaixo) do mecanismo de articulação 3. Os ranhuras 146, 148, e 150 permitem que o balde 8 tenha um curso de movimento desejado em torno do eixo de Inclinação Frontal 17, mantendo simultaneamente a capacidade da ligação de acoplamento associada com o eixo de Inclinação Frontal 17 para encaixar no balde 8 no centro de gravidade do balde 8 ou substancialmente próximo do mesmo.

Conforme apresentado, os ranhuras 152 e 154 podem ajudar a que o balde 8 tenha um curso de movimento desejado na direção norte, mantendo simultaneamente o centro de gravidade baixo. A presente invenção também contempla que a capacidade das cavidades 134 e 136 e dos ranhuras 146, 148, 150, 152, e 154 para proporcionar a gama de articulação desejada continuando simultaneamente a permitir o acoplamento no centro de gravidade está relacionada com a relação de aspeto do balde. Por exemplo, uma forma de realização alternativa com um parquet de lentes de 4 por 3, em vez do sistema preferencial de 4 por 2, pode sofrer de um curso de movimento reduzido no sentido de Inclinação Frontal, uma vez que a base do balde começa a colidir com a estrutura de suporte ao deslocar-se ao longo de um curso de movimento desejado, independentemente das cavidades e ranhuras. A relação de aspeto preferencial é assim fortemente afetada pelas cavidades e ranhuras e curso de movimento preferenciais, porque as cavidades e ranhuras são preferencialmente suficiente grandes para proporcionar uma folga desejada para a estrutura de suporte e ligação de acoplamento que pode interferir com os cones de luz convergente focados pelas lentes 6 e/ou com a abertura de entrada 4, bloqueando assim a luz e reduzindo a potência de saida do sistema 1. A relação de aspeto preferencial é influenciada pelo curso de movimento desejado em conjunto com o desejo de emparelhar a ligação de acoplamento em torno do eixo de Inclinação Frontal 17 no interior do balde 8. Conforme apresentado, são proporcionados oito ranhuras 156 no balde 8 para ajudar a suportar uma (não apresentada) estrutura de suporte opcional para o parquet de lentes 6. Numa forma de realização preferencial, a estrutura pode incluir quatro tiras de folha metálica. Cada tira de folha metálica pode ser emparelhada entre um par de ranhuras 156 posicionados opostamente entre si. Conforme apresentado, três pares de ranhuras 156 posicionados opostamente entre si, cada um orientado no sentido norte-sul e um par de ranhuras posicionados opostamente 156 orientados no sentido este-oeste. Ao posicionar cada tira de folha metálica desta maneira preferencial, cada tira de folha metálica pode ser alinhada com as arestas orientadas para a luz solar que entra e ao longo das junções das oito lentes individuais 12 do sistema 6. De forma vantajosa, as tiras de folha metálica tendem a não bloquear a luz solar incidente a um grau indevido. Além disso, a estrutura de suporte pode, de forma vantajosa, ajudar a mitigar qualquer cedência da lente 6 que possa ocorrer e/ou ajudar a fornecer suporte para a lente 6 de forma a ajudar a suportar impactos. 0 balde 8 inclui oito orifícios de montagem opcionais 164 e oito pares de inserções opcionais 166. As Figs. 9 e 10 apresentam um orifício de montagem 164 e um par de inserções 166. Um conjunto de dissipador de calor 10 (discutido abaixo) pode ser posicionado no orifício de montagem 164 e acoplado ao balde 8. Em formas de realização preferenciais, o conjunto de dissipador de calor 10 é acoplado ao balde 8 utilizando as inserções 166. Preferencialmente, as inserções 166 são roscadas e ajustam-se (por exemplo, moldando-se a elas) às cavidades com cantos reforçados 168. Os fixadores (por exemplo, parafusos ou similares) que entram nas inserções 166 prendem os conjuntos de dissipador de calor 10 ao balde 8 de forma adequada mas sem normalmente produzir uma vedação estanque desejável. Portanto, é preferencialmente aplicada uma vedação estanque adesiva em pelo menos uma secção do perímetro do orifício 164.

Conforme apresentado na Fig. 10, o balde 8 também inclui "botões" opcionais, ou pontos em relevo, 170. Os botões 170 podem ajudar a controlar a espessura da linha de colagem de um adesivo que pode ser utilizado para prender o dissipador de calor 62 (discutido abaixo) ao balde 8 criando uma vedação estanque. Conforme apresentado, os botões 170 podem ajudar a definir um certo espaço entre o balde 8 e o dissipador de calor 62. Assim, os botões podem ajudar a fornecer uma linha de colagem uniforme e uma vedação desejável. Em formas de realização preferenciais, os botões 170 são moldados no balde 8.

Conforme apresentado na Fig. 10, o balde 8 também inclui uma ranhura opcional 172, uma inserção 174 (preferencialmente roscada), e uma saliência 176, que são utilizados para acoplar um suporte de montagem 380 (discutido abaixo) ao balde 8.

Um balde de acordo com a presente invenção pode, opcionalmente, incluir um ou mais orifícios de ventilação. Os orifícios de ventilação podem permitir que o ar na zona interna 127 do módulo concentrador 2 equilibre a sua pressão com a do ar no exterior do módulo 2, na medida em que a pressão barométrica no exterior do módulo 2 varia com o tempo. Permitir que a pressão do ar no concentrador 2 se equilibre com a da atmosfera pode ajudar a aumentar a fiabilidade do concentrador 2. Conforme apresentado nas Figs. 11 e 12, o balde 8 inclui os orifícios de ventilação 204: Conforme apresentado, uma localização exemplificativa para o orifício de ventilação 204 é na cavidade 134 de forma a que o orifício de ventilação 204 seja relativamente inacessível aos dedos, ferramentas, e similares. O orifício de ventilação 204 inclui, preferencialmente uma membrana semipermeável. Por exemplo, o orifício de ventilação inclui preferencialmente um filtro permeável ao gás para ajudar a impedir que contaminantes e líquidos (por exemplo, água) entrem no módulo concentrador 2. De forma ainda mais preferencial, o orifício de ventilação 204 inclui um filtro permeável ao gás que é também permeável ao vapor de água, de forma a que qualquer condensação que se forme no interior do balde 8 possa escapar, tal como, por exemplo, quando o módulo está orientado para o sol, de manhã, e começa a aquecer.

Exemplos de material de filtro incluem qualquer material permeável ao qás adequado para um concentrador solar, tais como um filme, uma espuma, combinações destes, e similares. Um exemplo de material inclui uma peça adesiva de politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) comercialmente disponível sob a marca registada GORE-TEX® de W. L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE. Outro exemplo de material está comercialmente disponível sob o nome comercial de Tyvek® da DuPont, Wilmington, DE. 0 balde 8 pode, opcionalmente, incluir um ou mais suportes de montagem 210. O suporte de montagem 210 pode ser utilizado para montar o sensor solar 212 (discutido abaixo). Conforme apresentado nas Figs. 1, 5, 6, 11, e 13, o balde 8 inclui preferencialmente pelo menos quatro suportes de montagem 210. Conforme apresentado, o suporte de montagem 210 inclui a face 214 entre duas zonas inclinadas 216 e 218, e dois leitos 220 para fixação do sensor solar 212 ao suporte de montagem 210. Qualquer tipo de fixador adequado à montagem do sensor solar 212 no suporte de montagem 210 pode ser utilizado, tais como parafusos e outros similares. Numa forma de realização preferencial, podem ser utilizados parafusos auto-roscantes para prender o sensor solar 212 ao suporte de montagem 210. Preferencialmente, os leitos 220 têm uma forma tal que o suporte de montagem 210 permanecerá praticamente estanque se não estiver instalado um sensor solar 212 no suporte de montagem 210. Em algumas formas de realização, não são instalados sensores solares 212 em todos os suportes de montagem 210 de um dado painel solar. Por exemplo, conforme apresentado na Fig. 1 quatro sensores solares 212 são instalados em um dos seis módulos concentradores 2. O curso de movimento do balde 8 em torno do eixo de Inclinação Frontal 17 pode ser qualquer curso de movimento desejado. Na forma de realização apresentada, a gama de articulação em torno do eixo de Inclinação Frontal 17 é assimétrica. 0 curso de movimento preferencialmente assimétrica ajuda a facilitar a fixação do suporte do eixo de Inclinação Frontal no centro de gravidade do balde 8. Em formas de realização preferenciais, o curso de movimento Inclinação Frontal pode ser de 20 graus do zénite numa primeira direção a 70 graus do zénite numa segunda direção. Em formas de realização preferenciais, a primeira direção é o norte quando no hemisfério norte e a segunda direção é sul quando no hemisfério norte.

Preferencialmente, as cavidades 134 e 136 possuem forma assimétrica em relação à ponta do eixo Inclinação Frontal 17 para corresponder ao curso de movimento assimétrico. Conforme apresentado no sistema 1, a cavidade 134 está localizada no lado este do módulo 2 e a cavidade 136 está localizada no lado oeste do módulo 2. As noções de "este" e "oeste" surgiram devido a um curso de movimento assimétrico. Uma vez que o painel solar 1 pode ter uma orientação de instalação preferencial (por exemplo, num telhado), existe uma noção de lados leste e oeste do balde 8. Naturalmente, estas definições são determinadas em relação ao hemisfério norte. Se o painel solar 1 for instalado no hemisfério sul, estas direções são invertidas. A Fig. 8 apresenta o escudo solar opcional 160. Durante a aquisição do sol, manchas de alta intensidade de luz solar podem interferir com um ou mais estruturas localizadas na zona interna 127 do balde 8 (por exemplo, a base 145 do balde 8, cablagem, combinações destas, e similares). Para ajudar a proteger a base 145 de balde 8 e a cablagem localizada no balde 8 desta luz solar de elevada intensidade, é proporcionado um escudo solar 160 para ajudar a evitar a luz solar. O escudo solar inclui as aberturas 162 que permitem que os feixes de luz solar convergente atinjam as entradas das óticas secundárias 24. Separadores no balde 8 ajudam a evitar que o escudo solar 160 entre em contacto com a cablagem interna ou o concentrador de cablagem 132. 0 escudo solar 160 pode ser feito de qualquer material que ajude a desviar adequadamente a luz solar incidente. Um material preferencial para a construção de escudos solares 160 inclui folhas metálicas de alumínio. O balde 8 pode ser construído a partir de um ou mais materiais adequados para um concentrador fotovoltaico articulado. As propriedades desejáveis dos materiais para o balde 8 incluem resistência ao fogo, estabilidade dimensional a longo prazo, a fabricabilidade com precisão, a resistência à radiação ultravioleta, a estanquidade, a resistência estrutural, baixa expansão térmica, baixo custo, baixa a praticamente nenhuma desgaseificação (baixo VOC) , combinações destes, e similares. Exemplos de materiais de construção para o balde 8 incluem um ou mais materiais, tais como plástico, metal (por exemplo, folha metálica de alumínio), epóxidos, e suas combinações. Os materiais preferenciais incluem materiais plásticos termoendurecíveis. Os materiais termoendurecíveis preferenciais incluem epóxidos, composto de moldagem de folha (SMC) , compostos de moldagem em massa (BMC) , e suas combinações. Os compostos de moldagem de folha são compostos termoendurecíveis reforçados com fibra de vidro (geralmente fibras de vidro relativamente longas) com a forma de uma folha. Os compostos de moldagem de folha podem também incluir um ou mais de: agentes de enchimento, agente de maturação, catalisador e agente de desmoldagem. Os compostos de moldagem em massa são compostos "como plasticina", são misturas que incluem resina plástica termoendurecível e fibra de vidro (geralmente fibras de vidro relativamente curtas). Os compostos de moldagem em massa podem também incluir um ou mais de: agente de enchimento, catalisador, estabilizador, pigmento. Em formas de realização preferenciais, o balde 8 é fabricado a partir de material que inclui pelo menos composto de moldagem de folha.

Em termos do fabrico do balde 8, é preferível a moldagem de um plástico termoendurecivel, porque a moldagem pode formar um balde 8 com uma ou mais estruturas complexas com relativamente poucas peças. Por exemplo, o suporte de montagem 210 é uma estrutura relativamente complexa que é preferencialmente posicionada numa parede lateral do balde 8, tão próximo quanto possível da abertura 4. Adicionalmente, o suporte de montagem 210 é preferencialmente posicionado de forma a que o suporte de montagem não interfira com a luz incidente na zona interna 127 a um grau indevido. Conforme apresentado, a saliência 214 do suporte de montagem 210 pode ser posicionada numa parede lateral do balde 8 de forma a que parte da saliência 214 seja projetada para a zona interna 127 e uma parte da saliência 214 seja projetada para o espaço exterior do balde 8. De um modo vantajoso, o suporte de montagem 210 pode ser posicionado relativamente próximo da abertura 4 do balde 8 por posicionamento da saliência 214 de tal forma. As duas zonas inclinadas 216 e 218 podem, de forma vantajosa proporcionar caracteristicas de ângulo de salda que permitem que a saliência 214 seja posicionada de tal modo utilizando técnicas de moldagem. A posse de caracteristicas de ângulo de salda apropriadas pode permitir que uma estrutura seja desejavelmente removida de um molde. A formação do balde 8 com relativamente poucas peças pode ser altamente vantajosa porque, conforme discutido acima, o balde 8 pode incluir uma ou mais estruturas complexas. A formação do balde 8 em folha metálica envolveria normalmente a montagem de um número relativamente maior de peças individuais complexas e fixadores. Mas por moldagem do balde 8 em material termoendurecivel, a complexidade do balde 8 pode geralmente ser absorvida no custo do ferramental de produção, o que pode ser feito apenas uma vez, e o custo de replicação do balde 8 em grandes volumes poderá ser, em seguida, geralmente menor do que para um balde 8 de folha metálica. Em formas de realização preferenciais, o balde 8 é uma peça única, sem emendas, fabricada a partir de composto de moldagem de folha. A formação do balde 8 a partir de um plástico é vantajosa devido ao peso relativamente reduzido do balde 8, que ajuda a reduzir o peso global do sistema 1 e facilita a instalação e a manipulação do sistema 1. Em formas de realização preferenciais, o sistema 1 pode pesar menos do que cerca de 100 libras.

Um método de fabrico do balde 8 a partir do composto de moldagem de folha pode incluir a colocação de uma ou mais folhas ou porções de folhas de composto de moldagem de folha sobre um molde fêmea. O molde fêmea pode incluir as estruturas do interior do balde 8. Em seguida, um molde macho pode ser acoplado com o molde fêmea de forma a que o composto de moldagem de folha fique comprimido entre o molde fêmea e o molde macho. Geralmente, o composto de moldagem de folha é comprimido entre os moldes fêmea e macho a uma temperatura elevada para fazer com que o plástico termoendurecivel cure, pelo menos parcialmente. Formar o balde 8 desta forma pode permitir que estruturas complexas sejam posicionadas no balde 8 e consistentemente posicionadas de balde 8 para balde 8. Adicionalmente, as partes co-moldadas tais como, por exemplo, inserções roscadas e similares, podem ser colocadas de forma precisa no balde 8 e colocados de forma consistente de balde 8 para balde 8.

De forma vantajosa, a seleção do composto de moldagem de folha para a forma de realização preferencial do balde pode ajudar a atingir os objetivos de custo permitindo simultaneamente que uma ou mais das estruturas discutidas acima sejam incluídas no balde 8.

Conforme apresentado nas Figs. 14-16, o conjunto de dissipador de calor 10 inclui dissipador de calor 62, conjunto de células solares 50, ótica secundária 24 e a caixa 92. O dissipador de calor 62 inclui, preferencialmente orifícios 66 e 70, bem como os orifícios (não representados) para acomodar rebites 68. Conforme apresentado, o dissipador de calor 62 inclui opcionalmente orifícios 64. O orifício 70 pode ser incluída para acomodar a fixação da braçadeira de cablagem opcional 72, conforme apresentado na Fig. 16. Os orifícios 66 são preferencialmente utilizados para montar o conjunto de dissipador de calor 10 no balde 8 utilizando qualquer fixador adequado (por exemplo, parafusos ou similares) . Os orifícios 66 são preferencialmente sobredimensionados para permitir pequenos ajustes da posição do conjunto de dissipador de calor 10 com respeito ao balde 8 antes da fixação final. Os orifícios 64 podem ser utilizados, por exemplo, para ligar fios de terra ao dissipador de calor 62. Com referência à Fig. 17, o dissipador de calor 62 é apresentado com o conjunto de células solares 50 removido antes dos orifícios 64 e os orifícios (não representados) para rebites 68 serem incluídos.

Conforme apresentado, o dissipador de calor 62 inclui uma placa de base 110, e aletas 112, 114 e 116. As aletas 112, 114, e 116 têm preferencialmente comprimentos diferentes. As aletas 112, mais próximas da fonte de calor (conforme apresentado, o conjunto de células solares 50) que está termicamente emparelhado com o dissipador de calor 62, são preferencialmente as mais longas. As aletas 116, mais afastadas da fonte de calor (conforme apresentado, o conjunto de células solares 50) que está termicamente emparelhado com o dissipador de calor 62, são preferencialmente as mais curtas. A variação da altura da aleta pode ter o efeito de manter o trajeto a partir da fonte de calor (por exemplo, conjunto de células solares 50) até à ponta de cada aleta 112, 114, e 116, similar, o que é desejável, uma vez que distâncias mais lonqas entre a fonte e a ponta exigem normalmente maiores espessuras de metal a fim de conseguir uma condução térmica equivalente entre a fonte e a ponta da aleta. Adicionalmente, as aletas 116 apresentam preferencialmente um ângulo orientado para o exterior, de forma a aumentar a área total projetada do dissipador de calor 62 conforme visto a partir da parte inferior do dissipador de calor 62. O aumento da área projetada pode melhorar o desempenho radiativo do dissipador de calor 62.

Apesar de o dissipador de calor 62 ser uma forma de realização preferencial, qualquer número de aletas de qualquer comprimento, orientadas segundo quaisquer ângulos, podem ser utilizadas em conjunto com o concentrador 2. Dissipadores de calor alternativos incluem, por exemplo, dissipadores de calor de pinos, dissipadores de calor de folha metálica ondulada e similares. O dissipador de calor 62 pode ser feito de qualquer material adequado para a transferência de calor de uma forma desejável a partir do conjunto de células solares 50. Numa forma de realização preferencial, o dissipador de calor 62 é feito de material que inclui o alumínio. O alumínio pode ser anodizado tal como anodizado claro ou preto. Em formas de realização preferenciais, o alumínio é anodizado-claro, que se observou ajudar a melhorar o desempenho radiativo sem afetar indevidamente o desempenho convectivo.

Conforme apresentado na Fig. 18, o conjunto de células solares 50 inclui uma célula solar 52, um elemento de bypass 54, uma placa de circuitos 51, e cabos elétricos 53 e 56. A célula solar 52 pode ser de qualquer tipo e tamanho que seja adequado para utilização num concentrador solar. Uma célula solar preferencial inclui uma célula solar de tripla junção de elevada eficiência, tal como a fabricada pela Emcore ou Spectrolab. Conforme apresentado, a célula solar 52 é preferencialmente um quadrado (por exemplo, sete milímetros e meio (7,5) por sete milímetros e meio (7,5). 0 elemento de bypass 54 é opcional e pode ser um díodo ou outro tipo de elemento, tal como um elemento ativo como um transístor "metal-oxide-semiconductor field-effect transistor" (MOSFET) . Um MOSFET é um dispositivo que pode ser utilizado para amplificar ou comutar um sinal eletrónico. 0 elemento de bypass 54 é preferencialmente um díodo. Como é bem conhecido na técnica, um elemento de bypass pode ajudar a proporcionar um caminho alternativo para o fluxo de corrente nos casos em que a energia não esteja a ser produzida, por exemplo, quando uma sombra bloqueia a luz impedindo-a de incidir na célula solar 52. Proporcionar um caminho de corrente alternativo ao que atravessa a própria célula solar 52 ajuda a possibilitar que o balde 8 e o sistema 1 continuem a produzir uma potência de saída desejada mesmo se uma ou mais das células solares 52 não estão a produzir qualquer enerqia. A placa de circuitos 51 pode ser qualquer cablaqem elétrica que possa funcionar como uma placa de circuitos e que seja adequada para a utilização num conjunto de células solares 50. Conforme apresentado, a célula solar 52 e o elemento de bypass 54 estão acoplados à placa de circuitos 51. A célula solar 52 e o elemento de bypass 54 podem ser acoplados à placa de circuitos 51, de qualquer maneira adequada à utilização num conjunto de células solares 50. Em formas de realização preferenciais, a célula solar 52 está acoplada à placa de circuitos 51 de uma forma praticamente sem vazios. Por exemplo, poderia ser utilizado um epóxido condutor para unir as células solares 52 à placa de circuitos 51 de uma forma praticamente sem vazios. 0 dissipador de calor 51 pode ser feito de qualquer material adequado à utilização como uma placa de circuitos num conjunto de células solares 50. Uma placa de circuitos preferencial 51 inclui um substrato tendo pelo menos uma primeira camada que é eletricamente isolador e uma segunda camada que é eletricamente condutora, em que a segunda camada está eletricamente emparelhada com a célula solar 52 e o elemento de bypass opcional 54. Preferencialmente, a primeira camada é termicamente condutora. Uma placa de circuitos 51 ainda mais preferencial inclui um substrato tendo pelo menos uma primeiro e uma segunda faces que são eletricamente condutoras, e um núcleo eletricamente isolador incorporado entre as primeira e segunda faces. Preferencialmente, o núcleo eletricamente isolador é termicamente condutor. Um material eletricamente isolador preferencial inclui material cerâmico. Um material eletricamente condutor preferencial inclui metal. Em algumas formas de realização, as primeira e segunda faces eletricamente condutoras podem ser dois metais diferentes. Se forem utilizados dois metais diferentes para as primeira e segunda faces eletricamente condutoras, a expansão térmica linear é preferencialmente equivalente entre as primeira e segunda faces. De um modo vantajoso, uma placa de circuitos tendo pelo menos uma primeira e segunda faces que são eletricamente condutoras, e um núcleo eletricamente isolador incorporado entre as primeira e segunda faces, pode evitar a deformação (potato-chipping) do substrato que poderia de outro modo ocorrer devido às alterações na temperatura. Uma placa de circuitos preferencial 51 inclui um substrato de dupla face de cobre (direct-bonded copper) ("DBC") . Os substratos de cobre de dupla face DBC são bem conhecidos e incluem uma peça de cerâmica com uma folha de cobre colada de cada um dos lados. Exemplos de peças de cerâmica podem ser feitos de óxido de alumínio, nitreto de alumínio, óxido de berílio, combinações destes, e similares.

Os cabos 53 e 56 ajudam a proporcionar um circuito elétrico para que a eletricidade fotovoltaica gerada possa ser entregue a partir de célula solar 52 à medida que a eletricidade é gerada. Os cabos 53 e 56 podem ser ligados ao conjunto de células solares 50 de qualquer forma adequada. A soldagem por resistência dos cabos 53 e 56 é um método de fixação, porque a soldagem por resistência pode ocorrer ao longo de um período de tempo relativamente rápido em que o calor normalmente gerado pela soldagem não seja indevidamente transferido para fora por dissipadores de calor próximos, tal como, por exemplo, o dissipador de calor 62. Além disso, uma vez que a soldagem por resistência pode ocorrer durante um referido período de tempo relativamente curto, o calor gerado normalmente a partir do processo de soldagem não se transfere para as juntas de solda próximas de uma forma que faça com que as juntas de solda amoleçam e/ou se desagreguem. O conjunto de células solares 50 inclui preferencialmente marcadores de referência, tais como orifícios 57, para auxiliar a montagem automatizada, tal como na montagem utilizando um sistema de visão de máquina para localizar precisamente o conjunto de células solares 50 no balde 8.

Conforme apresentado na Fig. 20, um elemento ótico adicional opcional 24, conhecida como uma ótica secundária ou segunda ótica, pode ser posicionado no ponto focal 20 de uma lente 12 individual. Alternativamente, a célula solar 52 pode ser colocada no foco 20 de uma ou mais lentes 12. De forma vantajosa, uma ótica secundária 24 pode ajudar a aumentar o ângulo de aceitação do módulo concentrador 2. O ângulo de aceitação aumentado que pode ser proporcionado pela ótica secundária 24, pode ser descrito com referência às Figs 21A e 21B, que ilustram o presente caso sem ótica secundária. A Figura 21A é um diagrama de um conjunto ótico de concentração, que inclui uma secção de lente 514 que foca a luz solar 516 sobre uma célula solar 522. Se a luz solar for, nominalmente, intensamente focada numa área relativamente pequena 520 situada no centro da célula solar 522, é possível conseguir uma produção de energia máxima mesmo se a secção da lente 514 não estiver apontada diretamente para o sol. A Fig. 21B ilustra uma situação em que os raios de luz solar 516 incidem num ângulo 518 em relação à secção da lente 514. Se o ângulo 518 exceder um determinado valor, os raios focados 512 tendem a incidir fora da borda da célula solar 522, reduzindo ou eliminando assim a produção de eletricidade.

Em formas de realização preferenciais, a ótica secundária 24 pode efetivamente aumentar (embora de forma anidólica) a área na qual a célula solar 522 pode captar luz incidente 16. A ótica secundária 24 apresenta uma área maior na boca 26 sobre a qual o foco 20 pode incidir. Apresentar uma área maior na boca 26 tende a fazer o efeito de aumentar o ângulo de aceitação do sistema ótico no seu todo.

Em formas de realização preferenciais, a ótica secundária 24 pode, opcionalmente, efetuar uma função de homogeneização da iluminação (também conhecida como "agitação de feixe"). A homogeneização da iluminação redistribui a luz hiperconcentrada na abertura de entrada (ou boca) 26 da ótica secundária 24 num padrão de iluminação muito mais uniforme na abertura de saída (ou garganta) 28 de ótica secundária 24. As óticas secundárias que executam a função de agitação de feixe tenderão também a ser mais altas do que as óticas secundários que não executam a função de agitação de feixe. As Figs. 22A, 22B, 23A, e 23B, ilustram o efeito da agitação de feixe. As Figs. 22A e 22B apresentam o padrão de iluminação 20 no foco 20 da lente 12, para os casos das Figs. 21A e 21B, respetivamente. As Figs. 23A e 23B apresentam o padrão de iluminação muito mais uniforme na garganta 28 da ótica secundária 24 para estes mesmos dois casos. A melhoria na uniformidade da iluminação é, portanto, evidente. Uma ótica secundária 24 de agitação de feixe preferencial pode, nominalmente, converter os padrões de iluminação 32 e 33 nos padrões de iluminação 34 e 36, respetivamente. O padrão de iluminação 32 está presente na boca 26, quando uma lente individual 12 é apontada de forma praticamente direta para o sol. O padrão de iluminação 32 é convertido pela ótica secundária 24 no padrão 34, que está presente na garganta 28 da ótica secundária 24. O padrão de iluminação 33 está presente na boca 26, quando uma lente individual 12 é apontada para o sol segundo um ângulo de um grau. O padrão de iluminação 33 é convertido pela ótica secundária 24 no padrão 36, que está presente na garganta 28 da ótica secundária 24. Conforme pode ser observado por comparação do padrão 34 com o 36, a ótica secundária 24 preferencial pode produzir um padrão de iluminação 36 razoavelmente uniforme mesmo se uma lente individual 12 não estiver apontada diretamente para o sol. A ação de agitação de feixe da ótica secundária 24 está ilustrada em pormenor na Fig. 24, que é uma vista tridimensional dos padrões de iluminação de entrada e de saída apresentados nas Figs. 22A e 23A. O feixe de raios que entra na boca 26 da ótica secundária 24 está focado de forma coerente, mas a ótica secundária 24 produz numerosos reflexos que tendem a "agitar" os raios para produzir uma iluminação relativamente uniforme na garganta 28.

Conforme apresentado na Fig. 25, a ótica secundária 24 inclui preferencialmente múltiplas zonas geométricas distintas 40, 45 e 47. A zona 47 tende a ajudar a capturar e redirecionar a luz incidente se a lente 12 não estiver apontada diretamente para o sol. A zona 40 tende a concentrar a luz incidente na direção da garganta 28, e a zona 45 é uma área de transição física entre as zonas 45 e 47 .

Conforme apresentado, a ótica secundária 24 inclui opcionalmente a flange 42, que preferencialmente não contribui para a função ótica da ótica secundária 24, mas pode ajudar na fixação mecânica da ótica secundária 24 em posição no conjunto de dissipador de calor 10 (discutido abaixo). Em formas de realização alternativas, a flange 42 pode ser substituída por uma ou mais patilhas (não apresentadas) que podem igualmente ajudar na fixação mecânica da ótica secundária 24 em posição no conjunto de dissipador de calor 10. Em ainda outras formas de realização alternativas, a ótica secundária 24 pode não ter qualquer flange ou patilhas 42 (não apresentadas).

Alternativamente, qualquer ótica secundária para utilização em concentradores solares pode ser utilizada no concentrador 2. Por exemplo, uma ótica secundária alternativa 80 é apresentada na Fig. 26. A ótica secundária 80 inclui uma superfície frontal 82 que pode ser curva, inclinada, ou possuir outras formas a fim de melhorar o ângulo de aceitação para raios fora do eixo. A superfície frontal 82 da ótica secundária 80 pode atuar de forma semelhante à função de uma lente de campo na técnica de sistemas óticos de imagem, tendendo assim a colimar raios fora do eixo e melhorar o campo de visão (ou seja, o ângulo de aceitação) da ótica secundária 80. A título de exemplo, a ótica secundária 80 pode ser otimizada para aceitar um cone de raios que, nominalmente, entra na ótica secundária 80 a partir de uma direção ligeiramente diferente da normal e assim a abertura de entrada 82 é geralmente inclinada para além de ter a curvatura associada com uma lente de campo. Outra ótica secundária alternativa inclui uma ótica secundária de exterior espelhada, que é utilizada por Amonix, Inc., Torrance, Califórnia.

Uma ótica secundária para utilização no concentrador 2 pode ter qualquer número de lados (ou até mesmo ter um perfil redondo ou elíptico) e qualquer forma que seja adequada para utilização num concentrador solar. Preferencialmente, conforme apresentado nas óticas secundárias 24 e 80, uma ótica secundária para utilização no concentrador 2 tem quatro lados. A ótica secundária 24 pode ser feita de qualquer material adequado para utilização no concentrador solar 2. Numa forma de realização preferencial, a ótica secundária 24 pode ser feita de vidro sólido, utilizando reflexão interna total (TIR) para refletir os raios em direção à abertura de saída 28 da ótica secundária 24. A ótica secundária 24 pode incluir opcionalmente um ou mais revestimentos conhecidos para utilização em óticas secundárias. Por exemplo, a ótica secundária 24 pode utilizar um revestimento refletor nas paredes laterais da ótica secundária 24. Como outro exemplo, a ótica secundária 24 pode incluir um revestimento antirreflexo aproximadamente transparente na abertura de entrada 26 da ótica secundária 24 para ajudar a melhorar o emparelhamento da luz solar focada na ótica secundária 24.

Conforme apresentado na Fig. 15, a caixa 92 é posicionada sobre a ótica secundária 24 ficando em contacto com a mesma, de uma forma estruturalmente rígida. Conforme apresentado, a caixa 92 inclui uma abertura 93 que é pelo menos do tamanho da abertura de entrada 26 da ótica secundária 24 de forma que a caixa 92 não bloqueie indevidamente a luz incidente sobre a abertura 26. Além disso, a caixa 92 pode proteger pelo menos parcialmente a ótica secundária 24 do ambiente da zona interna 127. De um modo preferencial, conforme apresentado, uma superfície interior a caixa 92 está em contacto com a flange 42 de uma forma estruturalmente rígida. Em formas de realização preferenciais, a ótica secundária 24 (e preferencialmente a flange 42) forma uma vedação com a superfície interior superior a caixa 92 de uma forma estruturalmente rígida. Opcionalmente, a ótica secundária 24 (e preferencialmente a flange 42) pode ser colada à superfície interior superior da caixa 92 (por exemplo, com um vedante) de uma forma estruturalmente rígida. A base da caixa 92 pode ser fixada de forma direta ou indireta ao dissipador de calor 62 de qualquer forma adequada para utilização com o conjunto de dissipador de calor 10. Numa forma de realização preferencial, conforme apresentado na Fig. 15, a caixa 92 é fixada ao dissipador de calor 62 com rebites 68. Alternativamente, a caixa 92 poderia ser substituída por um ou mais elementos mecânicos que podem estar em contacto com a ótica secundária 24 de uma forma estruturalmente rígida e, opcionalmente, proteger a ótica secundária 24 pelo menos parcialmente do ambiente da zona interna 127. O conjunto de dissipador de calor 10 pode ser montado de qualquer maneira conveniente. A Fig. 27 é uma vista explodida de uma pilha de material preferencial do conjunto de células solares 50 e ótica secundária 24. A ordem da explosão é sugestiva de uma ordem de montagem preferencial. Numa abordagem preferencial, o conjunto de células solares 50 é produzido inicialmente a partir de uma placa de circuitos 51, células solares 52, e um díodo de bypass 54. Preferencialmente, pode ser aplicado um encapsulante 102 sobre uma parte da placa de circuitos 51 para proteger e isolar os bornes da célula solar 103. Uma fina camada de adesivo ou gel óticos 106 é aplicada preferencialmente na superfície superior da célula solar 52 e a ótica secundária 24 é acoplada à célula solar 52 de tal forma que a luz concentrada que sai da ótica de concentração incida sobre a célula fotovoltaica. A placa de circuitos 51-com-ótica-secundária 24 é então, preferencialmente colada com adesivo térmico 104 ao dissipador de calor 62. Finalmente, um revestimento conformai 108 é preferencialmente aplicado para cobrir todo o conjunto de células solares 50. O revestimento 108 pode estar em contacto com adesivo ótico 106, mas preferencialmente deixa um pequeno espaço para que o revestimento 108 não entre em contacto com a ótica secundária 24. A diferença é preferencialmente de alquns milésimos de poleqada, mas está exaqerada na Fiq. 27 para maior clareza. O adesivo ou gel óticos 106 têm, preferencialmente, um índice de refração que é tão elevado ou mais elevado do que o índice de refração do material da ótica secundária 24, e tão baixo ou mais baixo do que o índice de refração do material do qual a célula solar 52 é construída. No entanto, pode ser difícil encontrar um adesivo ou gel 106, que satisfaça os critérios de índice de refração desejados e que possa também suportar a elevada carga de radiação ultravioleta de modo a que possa ser atingido um compromisso, especificando um adesivo que sobreviva à carga de radiação ultravioleta, mas tenha um índice de refração ligeiramente menor do que seria de outra forma preferencial.

Apesar de formas de realização preferenciais contemplarem adesivos líquidos de cura térmica para todos os adesivos utilizados na montagem do dissipador de calor 10, pode ser utilizado qualquer tipo de adesivo.

Com referência à Fig. 14, o conjunto de células solares 50 e dissipador de calor 62 pode ser montado em conjunto de uma maneira tal que a célula solar 52 recebe a luz incidente que passa através da abertura do módulo concentrador 2, preferencialmente com um adesivo térmico. A presente descrição ensina um diversas abordagens para a produção de um conjunto de dissipador de calor eficiente, em grande volume. Técnicas, tais como marcadores de referência e orifícios sobredimensionados para permitir o alinhamento robótico preciso já foram descritas. Outra área em que novas técnicas são desejáveis é a montagem da ótica secundária 24 na célula solar 52, e do conjunto resultante 50 no dissipador de calor 62. Os adesivos com as propriedades desejadas anteriormente mencionadas (para o adesivo ótico, qualidades como transparência e tolerância à radiação ultravioleta intensa, e para o adesivo térmico, qualidades como suporte isolador dielétrico e alta condutividade térmica) estão disponíveis, mas os melhores adesivos podem não estar facilmente disponíveis em formulações de cura rápida. Muitos adesivos desejáveis são curados termicamente a uma temperatura elevada por períodos de tempo prolongados, por exemplo, uma hora ou mais.

Devido ao desejo de montar estes componentes com um nível desejado de precisão, é desejável proporcionar dispositivos de fixação para manter os componentes no alinhamento adequado enquanto o adesivo cura. No entanto, tais dispositivos de fixação podem ser dispendiosos, pelo que, se deseja produzir, por exemplo, centenas ou milhares de conjuntos do dissipador de calor 10 por hora, podem ser necessárias centenas ou milhares de dispositivos de fixação de precisão dispendiosos. A presente descrição ensina que a técnica de cura parcial (tack) pode ser utilizada para conseguir as montagens de elevada precisão requeridas exigindo simultaneamente menos dispositivos de fixação. A cura parcial (tack) é uma técnica pela qual um adesivo é pelo menos parcialmente curado para atingir uma força de ligação baixa mas útil, possibilitando operações adicionais que possam depender da ligação antes da cura final, desde que tais operações não submetam o adesivo a esforço indevido. Um método preferencial de fabrico de conjuntos de dissipador de calor, decorre conforme se segue: 1) Colocar um ou mais conjuntos de células solares em recipientes de forma adequada numa mesa rotativa; 2) Aplicar adesivo ótico sobre as células solares 52; 3) Utilizar a visão de máquina opcional para orientação, utilizar opcionalmente um robô para colocar com precisão óticas secundária 24 nas células solares 52, utilizando os marcadores de referência como referências posicionais para o sistema de visão de máquina. 0 robô prende uma braçadeira ou outro dispositivo de fixação aos conjuntos colocados com precisão para os manter no local; 4) Deslocar uma placa de aquecimento (preferencialmente pré-aquecida) localizada sob a mesa rotativa para cima até entrar em contacto com os futuros conjuntos de células solares com óticas secundárias; 5) Aplicar calor acima de, por exemplo, 150°C durante um curto intervalo de tempo, por exemplo, de 15 sequndos, a fim de curar inicialmente o adesivo ótico a um ponto em que ainda esteja lonqe de atinqir a sua força máxima, mas tenha adquirido riqidez suficiente para ser capaz de suportar os distúrbios vibratórios benignos presentes na linha de produção; 6) Para cada conjunto de célula-solar-com-ótica-secundária aplicar epóxido térmico num dissipador de calor; 7) Utilizar um robô para colocar cada conjunto de célula-solar-com-ótica-secundária num dissipador de calor, fazendo com que o robô pressione o conjunto contra o dissipador de calor com uma força desejada, preferencialmente fixando com um dispositivo o conjunto ao dissipador de calor, libertando o robô para outras operações; 8) Aplicar o calor acima de, por exemplo, 150°C durante um curto intervalo de tempo, por exemplo, 50 segundos. Uma vez que o dissipador de calor pode tender a dissipar qualquer calor aplicado unicamente às juntas adesivas, é preferencialmente utilizado algum tipo de forno para aquecer todo o conjunto prospetivo de dissipador de calor ao mesmo tempo. Este calor irá assim causar a cura parcial (tack) tanto do adesivo térmico como do adesivo ótico até ao ponto onde possam tolerar o manuseamento normal durante a montagem; 9) Remover os dispositivos de fixação (e devolvê-los a uma posição que permita a sua reutilização) e colocar o conjunto de dissipador de calor sobre um transportador lento que irá levá-lo para o forno de cura a uma temperatura superior a, por exemplo, 150°C, durante, por exemplo, 90 minutos, para conseguir uma cura de todos os adesivos até à sua força máxima; e 10) Permitir que o conjunto de dissipador de calor concluído arrefeça, e removê-lo do transportador.

Referindo-nos novamente às Figs. 4 e 5, conforme apresentado, a abertura 4 tem de um modo preferencial uma forma retangular. Um exemplo da dimensão da abertura 4 é de aproximadamente 29 polegadas por 15 polegadas. Em alternativa, a abertura 4 pode ser de qualquer tamanho e forma adequados para um concentrador solar.

Conforme apresentado, a lente 6 é preferencialmente um "parquet" de lentes individuais 12 como elementos óticos para concentrar a luz solar. Considerando-se as Figs. 4, 5, e 20 em conjunto, cada lente individual 12 concentra os raios 16 de luz solar incidente da abertura 14 da abertura 4 para obter um foco de elevada intensidade 20. De forma vantajosa, o foco de luz 20 pode ser utilizado para gerar eletricidade a partir da célula solar 52.

Conforme apresentado, a lente 6 inclui preferencialmente uma única folha unitária de lentes 12. Alternativamente, a lente 6 poderia ser feita de subfolhas separadas de lentes 12. A lente 6 pode ser feita de qualquer material ótico adequado a uma lente de um concentrador solar. Exemplos de materiais incluem materiais plásticos tais como o acrílico.

Conforme apresentado nas Figs. 4 e 5, a lente 6 inclui preferencialmente um parquet de 4 por 2 de lentes de forma aproximadamente quadrada 12. Conforme apresentado, as lentes 12 são preferencialmente quadradas porque uma lente quadrada 12 pode ajudar a tornar o concentrador 2 mais curto uma vez que a altura efetiva mínima de um concentrador é geralmente condicionada pela maior dimensão da lente. As formas de realização alternativas podem utilizar outras formas de lente (não-quadrada) e um número diferente de lentes no sistema. A presente invenção ensina também que outros tipos de sistemas, tais como parquets de lentes hexaqonais podem aproximar-se de um perfil de abertura preferencial que inclui segmentos de círculo 440 (discutidos abaixo relativamente à Fig. 57) . As concretizações alternativas incluem portanto parquets de lentes hexagonais ou outras de forma diferente, ou parquets de lentes heterogéneas, para ajudar a aproximação à forma preferencial de "retângulo coberto". A quantidade de energia que o painel solar 1 irá produzir tende a estar diretamente relacionada com a eficiência das lentes. A eficiência das lentes 12 pode ser descrita como a razão entre a quantidade de luz que a lente 12 foca adequadamente no ponto focal 20 e a quantidade de luz 16 que entra na abertura 14. A invenção também leva em conta que em certas formas de realização são preferidas as lentes de Fresnel, dado que as lentes de Fresnel tendem a pesar e a custar relativamente muito menos do que pelo menos algumas outras lentes. Note-se que, uma vez que a lente 12 é preferencialmente quadrada, há pelo menos duas maneiras de pensar a relação entre o comprimento focal e o diâmetro da lente 12. No que diz respeito à largura (w) da lente 12, proporções f/w inferiores a 1,25 podem levar a perdas inaceitáveis de luz. No que diz respeito à diagonal (d) (que é 1,41 vezes a largura para uma lente quadrada 12), proporções f/d inferiores a cerca de 0,9 podem levar a perdas inaceitáveis de luz.

Quando outros componentes desejados da forma de realização preferencial são adicionados, incluindo a ótica secundária 24 e um dissipador de calor 62, pode ser difícil produzir um concentrador 2 adequadamente eficiente cuja altura seja muito inferior a duas vezes a sua largura.

De forma vantajosa, uma matriz de 4 por 2 composta por lentes de Fresnel eficientes pode produzir um concentrador 2, cuja largura seja cerca de uma vez a altura do concentrador 2, permitindo que concentradores 2 sejam alojados de forma relativamente compacta no painel solar 1 para obter uma eficiência relativamente alta. Por esta razão, parquets que tenham pelo menos duas lentes na dimensão mais curta do parquet (por exemplo, o sentido norte-sul na Fig. 2) são preferenciais, de forma a obter uma proporção largura-altura de pelo menos 1:1. Alternativamente, uma lente de parquet 6 pode ser qualquer matriz de lentes 12. Por exemplo, o parquet de lentes 6 poderia ser uma matriz de 4 por 1 de lentes 12.

Em formas de realização alternativas, conforme apresentado na Fig. 57, a abertura de entrada do módulo de concentração 502 pode ser expandida por adição de segmentos de circulo 440 aumentando assim a área de recolha (e portanto, a eficiência) do painel solar sem qualquer aumento no espaçamento necessário.

Com referência à Fig. 57, as aberturas retangulares e os parquets de lentes 6 que são mais largos na direção este-oeste do que na direção norte-sul tendem a minimizar a quantidade de espaço (e assim, luz perdida e eficiência perdida) que é desperdiçado quando não são incluídos segmentos circulares 440 na abertura 4. As formas de realização preferenciais tendem assim para aberturas assimétricas. Uma forma preferencial para a abertura é um "retângulo coberto", conforme ilustrado pela zona 446 da Fig. 58. Este retângulo coberto é construído começando por construir um círculo 444, que é o perímetro intersetado pelos cantos de um módulo retangular que se articula no módulo segundo um movimento Lateral. As linhas 442 são então construídas por extensão dos lados longos do módulo preferencial para além da borda do círculo. A área interior resultante 446 é a forma preferencial. Note-se que os módulos preferenciais 2 utilizam em alternativa uma abertura retangular para ajudar a simplificar o fabrico.

No entanto, escolhendo uma abertura retangular com uma relação de aspeto (largura norte-sul por largura este-oeste) de mais de 1,5 a 1 pode ajudar a minimizar a quantidade de área perdida 440 em relação à abertura teoricamente ideal 446. Assim, a simplicidade de fabrico de uma abertura retangular tenderá a ser preferencial em relação à abertura mais complexa teoricamente ideal 446, em que relações de aspeto de mais de 1,5 a 1 são utilizadas. Em formas de realização preferenciais, uma lente tem uma matriz de "m" de "n" de lentes individuais, m> 1, n>l, e m Φ n. Preferencialmente n é igual a 1,5 ou mais, ou mesmo dois ou mais. Conforme apresentado na Fig. 4, a lente 6 tem uma matriz de lentes individuais 12 em que n = 2 e m = 4. Conforme apresentado, a dimensão "n" ocorre ao longo de um eixo que é praticamente paralelo ao eixo de movimento Inclinação Frontal 17.

Formas de realização alternativas consideram relações de aspeto muito elevadas, tais como 3 para 1 ou 4 para 1, com parquets de lentes compreendendo 6 por 2 ou 8 por 2 lentes. No entanto, à medida que a largura dos baldes na direção este-oeste cresce, torna-se necessário instalar o produto a maior altura em relação ao telhado de forma a que os baldes tenham espaço para oscilar livremente em movimento Inclinação Frontal sem atingir o telhado. Isto quer dizer, com referência à Fig. 3, à medida que a proporção de aspeto aumenta os postes de suporte 356 tornam-se cada vez mais altos, o que leva a uma perda de rigidez estrutural.

Os módulos mais largos também modificam a relação de aspeto geral do painel solar no seu todo. A forma de realização preferencial seleciona um parquet de lentes de 4 por 2 como um equilíbrio quase perfeito entre densidade de alojamento, rigidez estrutural e o desejo de articular em torno do centro de gravidade.

Conforme apresentado, cada uma das lentes 12 é preferencialmente uma lente de Fresnel. Alternativamente, um ou mais tipos diferentes de elementos de focagem podem ser utilizados numa lente 12. Por exemplo, a lente 12 pode ser uma lente padrão, uma lente refletora, uma lente de reflexão-refração interna (TIR-R), combinações destas, e similares. Do mesmo modo, a lente não necessita de ser plana. A lente pode ser em forma de cúpula ou de outra forma tridimensional.

Cada uma das lentes 12 pode ser de qualquer tamanho adequado para o concentrador. Um exemplo de tamanho de lente 12 é de 7 polegadas por 7 polegadas. A lente 6 pode opcionalmente incluir uma margem à volta das lentes 12, por exemplo uma margem de meia polegada. 0 sensor de posição solar 212 está ilustrado nas Figs. 28-34. 0 sensor preferencial 212 inclui sensores distintos de ângulo estreito e grande ângulo, cada um deles incluindo uma diversidade de foto-díodos sensíveis à luz solar incidente. A abordagem básica pode ser consistente com a abordagem de US 2008128586 (Johnson Jr., et al.), Com data de apresentação de 12 de outubro de 2007. O sensor 212 inclui preferencialmente um conjunto de díodos de deteção de grande ângulo 222 e um par de díodos de deteção de ângulo estreito 224 localizados atrás de fendas de precisão 226 e máscaras 228. As fendas 226 e máscaras 228 são preferencialmente moldadas no corpo do sensor 230. Os sensores de posição solar preferenciais 212 são sensores de eixo único, concebidos para serem principalmente sensíveis a posição do sol num eixo preferencial e ignorarem a posição do sol no outro eixo.

Com referência à Fig. 28, o sensor 212 inclui um corpo principal preferencialmente moldado por injeção 230, uma tampa transparente 232 e um cabo de saída 234. O volume no interior da tampa transparente pode ser preenchido com um material transparente, tal como silicone, de forma a eliminar a possibilidade de condensação ou de contaminação no interior do sensor. A Fig. 29 apresenta o sensor 212 com a tampa transparente removida e revela mais claramente os foto-díodos 222 de deteção de grande ângulo e fendas de precisão 226 . A Fig. 30 apresenta o lado traseiro do sensor 212, incluindo a tampa traseira 228 e suportes de montagem 231 que encaixam nos orifícios de montagem 220 dos suportes 210 do balde 8. A Fig. 31 apresenta o sensor 212 com a tampa traseira 228 removida, e revela a placa de circuitos 232 e o retentor de díodo 234. A Fig. 32 é uma vista frontal do sensor de posição solar 212, e apresenta a placa de circuitos 232 coberta em grande parte pelo retentor de díodo 234. O retentor de díodo é preferencialmente uma peça moldada por injeção que permite que os díodos sejam soldados à placa de circuitos a uma altura preferencial acima da placa, e em orientações precisas preferenciais, conforme apresentado em maior detalhe na Fig. 33. A Fig. 34 apresenta uma vista em corte dos foto-díodos de ângulo estreito 224 e das fendas 226 que são moldadas no corpo principal 230. A vista é a partir do topo do sensor 212, num plano abaixo das fendas 226. À medida que o sol passa sobre o sensor 212, as fendas 226 podem lançar sombras sobre os díodos de ângulo estreito 224. A máscara 228 proporciona uma abertura de precisão na qual as sombras das fendas 226 são lançadas, criando assim um sensor muito preciso, mesmo se o foto-díodo em si é mecanicamente imperfeito.

Os sensores 212 são preferencialmente concebidos para serem sensíveis à posição do sol em apenas um eixo, de forma que são desejados, pelo menos, dois sensores 212 preferenciais para determinar completamente a posição do sol. Adicionalmente, na medida em que seja possível a projeção de sombras por módulos concentradores 2 adjacentes ou painéis solares próximos, é desejável que haja sensores redundantes 212 para cada um dos dois eixos (os eixos de Inclinação Lateral e Inclinação Frontal), de modo que mesmo quando um sensor 212 está à sombra o outro sensor 212 pode preferencialmente ainda captar sol. Na forma de realização preferencial, os sensores redundantes 212 são colocados em lados opostos (no sentido este-oeste) do balde 8 para ajudar a proporcionar tolerância a sombras.

Estes sensores 212 incluem elementos de deteção de ânqulo estreito e de qrande ânqulo. Sensores de rastreamento praticamente similares são detalhadas no pedido de patente US2008128586 (Johnson Jr., et ai.), apresentada a 12 de outubro de 2007.

Os cabos de sinal 234 são introduzidos no sistema eletrónico 239, apresentado na Fig. 54 (discutida abaixo), em que o software pode interpretar os dados dos sensores 212 para inferir a posição do sol e fazer com que os motores se movam de forma adequada para orientar o painel solar 1 para o sol. O painel solar de concentração 1 inclui uma diversidade de módulos de concentração solar 2, emparelhados com o mecanismo de articulação 3. O mecanismo preferencial de articulação 3 apresentado na Fig. 40 inclui estrutura 304, ligação 308, conjunto de transmissão 310 e conjunto de pivô 312.

As Figs. 35-38 apresentam a estrutura 304 de mecanismo de articulação 3, no contexto de todo o painel solar 1, enquanto a Fig. 39 apresenta a estrutura 304 isoladamente. Note-se que em formas de realização preferenciais, o mecanismo de articulação 3 (articulando em Inclinação Frontal ou Lateral) está posicionado abaixo/por baixo/debaixo ou próximo de e/ou no interior do espaço do sistema 1 apresentado na Fig. 7. Conforme apresentado na Fig. 39, os módulos concentradores 2 são preferencialmente fisicamente acoplados à estrutura 304 em pontos de pivô 306 de uma forma articulada, acoplando-se aos baldes 8 no interior das cavidades 134 e 136. A estrutura 304 inclui dois elementos de chassis 305 e 307 que são acoplados fisicamente, de forma rígida ao eixo (terceiro elemento de chassis) 302. Cada elemento de chassis 305, 307, e 302 é praticamente paralelo aos outros elementos de chassis e cada elemento de chassis 305, 307 e 302 estende-se ao longo do comprimento, "L" (ver a Fig. 1) do espaço do painel 1. Conforme apresentado na Fig. 40, a estrutura 304 é preferencialmente montada no eixo 302, no qual gira preferencialmente a estrutura 304 (incluindo os módulos 2) em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 (por exemplo, o eixo norte-sul, conforme apresentado na Fig. 2) para mover a estrutura 304 num arco ou curva, semelhante ao movimento de um pêndulo. Em formas de realização preferenciais, a estrutura 304 e/ou o eixo 302 fornece apoio estrutural suficiente para os módulos 2 no âmbito do painel 1 para além de articular os módulos 2. Preferencialmente, a estrutura 304 e/ou o eixo 302 pode suportar o peso dos módulos 2 e de quaisquer cargas mecânicas adicionais (incluindo, mas não se limitando a neve, por exemplo) sem falhar, mas o eixo 302 pode sofrer flexão sem afetar o desempenho.

Conforme apresentado, a estrutura 304 é separada do eixo 302. Em formas de realização preferenciais, a estrutura 304 é acoplada ao eixo 302 em dois pontos 314. Estes pontos 314 são preferencialmente posicionados em locais situados ao longo de parte do comprimento da estrutura 304, por exemplo, a cerca de 25% e 75% do percurso ao longo da estrutura 304. Acoplar a estrutura 304 ao eixo 302 em pontos preferenciais 314 pode reduzir a deflexão da estrutura 304 e/ou permitir a redução da massa da estrutura 304, mantendo simultaneamente a rigidez estrutural. A eixo de Inclinação Lateral 302 encaixa preferencialmente nos elementos de pivô 310 e 312 do eixo de Inclinação Lateral 15. Uma vez que a estrutura 304 se acopla ao eixo 302 em, conforme ilustrado, apenas dois pontos 314, qualquer curvatura do eixo 302 devida à gravidade tende a não ser transmitida à estrutura 304. Isolar qualquer cedência do eixo 302 da estrutura 304 pode vantajosamente permitir a redução da massa do eixo 302 sem sacrificar o desempenho. Note-se que os pontos de ligação 314 de um modo preferencial também funcionam como um rolamento flexível, a fim de ajudar a evitar a transmissão de momentos de flexão entre o eixo 302 e a estrutura 304. Um material preferencial para o eixo 302 inclui alumínio (por exemplo, um tubo de alumínio extrudido).

Em alternativa, a estrutura 304 pode encaixar diretamente nos elementos de pivô 310 e 312 do eixo de Inclinação Lateral. Em tais formas de realização alternativas a estrutura 304 pode fletir devido ao peso dos módulos concentradores 2, e geralmente o grau de flexão pode variar à medida que o eixo de Inclinação Lateral 15 roda. Uma tal variação na flexão pode levar a que os módulos 2 apontem em direções ligeiramente diferentes um do outro em torno o eixo de Inclinação Frontal 17 à medida que os módulos 2 se articulam em torno do eixo de Inclinação Lateral 15. Se os módulos 2 não forem apontadas praticamente na mesma direção, o ângulo de aceitação do painel solar de concentração 1 no seu todo tende a ser reduzido. Desta forma, pode ser desejável minimizar tais erros de apontamento diferenciado.

Em muitos mercados de interesse, a posição do sol ao meio-dia pode ser relativamente baixa no céu do sul em algumas épocas do ano, tal como no inverno em latitudes setentrionais, enquanto a posição do sol ao meio-dia no verão é próxima do zénite. É, portanto, desejável que o suporte 312 do eixo de Inclinação Lateral na extremidade preferencialmente sul do painel de concentração solar 1 seja implementado de forma a não lançar uma sombra sobre qualquer um dos módulos concentradores 2, particularmente, por exemplo, ao meio-dia no inverno em latitudes setentrionais. Também é desejável que o suporte 312 permita um espaçamento suficiente para que os módulos concentradores 2 possam modificar a sua posição de Inclinação Frontal sem interferência do suporte 312.

Em alqumas conf iqurações, o extremo sul do eixo de Inclinação Lateral 15 está a uma altura inferior à do extremo norte. Este arranjo pode levar a um eixo de Inclinação Lateral 15 liqeiramente inclinado em relação ao plano em que o painel 1 está montado. Funcionalmente, o eixo de Inclinação Lateral inclinado 15 geralmente não afeta indevidamente a operação do painel solar 1, mas pode ocorrer de forma vantajosa um beneficio por redução do sombreamento devido a essa inclinação.

Na forma de realização preferencial, as funções de não-sombreamento e espaçamento podem ser melhoradas através da peça de fixação tipo pescoço de ganso 316, apresentada em detalhe na Fig. 41. Preferencialmente, o pescoço de ganso 316 ajusta-se ao eixo 302 e arqueia para cima até ao ponto de pivô desejado em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 que está no centro de gravidade, ou próximo deste, da massa em movimento de todo o painel solar 1. O pescoço de ganso 316 pode ser feito de qualquer material adequado para articular e preferencialmente suportar o eixo 302 e qualquer carga que o eixo 302 possa suportar, tal como o alumínio fundido. O pescoço de ganso 316 encaixa preferencialmente na placa de montagem 320 no pivô 322 através do rolamento 324. O rolamento 324 pode ser qualquer rolamento que preferencialmente permita uma certa quantidade desejável de gama de articulação do eixo 302 em relação à placa de montagem 32 0 . De forma vantajosa, uma tal gama de articulação pode acomodar variações esperadas na localização dos pontos de montagem (não apresentado), durante uma instalação. Por conseguinte, a presente invenção pode permitir a utilização de técnicas de instalação de painéis solares planos tradicionais, se desejado. Um rolamento preferencial 324 inclui um rolamento que é um rolamento parcialmente esférico. Adicionalmente, o pivô 322 é preferencialmente livre para deslizar longitudinalmente no rolamento 324, permitindo assim a translação da placa de montagem 320 preferencialmente na direção norte-sul ajudando a acomodar variações na posição de calhas de montagem tais como as calhas 350 e 352 na Fig. 2. O rolamento 324 pode ser feito de qualquer material adequado tal como, por exemplo, polímero.

Embora a forma de realização preferencial contenha um único eixo de suporte 302 principal, formas de realização alternativas podem utilizar mais do que um eixo de suporte 302 principal. O eixo 302 é preferencialmente articulado em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 pelo conjunto de transmissão 310 apresentado na Fig. 40. Conforme apresentado na Fig. 42, O conjunto de transmissão 310 está acoplado ao suporte 326. A Fig. 42 também apresenta alojamento para dispositivos eletrónicos 240.

A extremidade de transmissão 310 do mecanismo de articulação 3 pode ser acoplada a um suporte utilizando qualquer fixador adequado. Conforme apresentado, a transmissão 310 é acoplada ao suporte de montagem 326. O suporte 326 inclui orifícios de montagem 328 para acoplamento a calhas de montagem. Uma abordagem à montagem do painel solar de concentração 1 é apresentada na Fig. 2, em que o suporte 326 encaixa na calha 350 e a placa de montagem do pescoço de ganso 320 encaixa na calha 352. A

Fig. 3 ilustra este esquema no contexto de todo um telhado, em que um conjunto de calhas 354 está apoiado sobre um conjunto de escoras 356, proporcionando uma multiplicidade de pontos de montagem possíveis.

Voltando ao suporte de montagem 326 na Fig. 42, o suporte de montagem 326 encaixa no conjunto de transmissão 310 no pivô 332 através do rolamento 334. Em conjunto, o pivô 332 e o rolamento 334 formam preferencialmente um cardã, possibilitando dois graus de liberdade de movimento nesta interface, acomodando assim variações na precisão de montagem e ligeiros desalinhamentos no eixo de Inclinação Lateral 15, por exemplo, relativamente ao plano do telhado. As juntas de montagem universais, tal como o cardã composto pelo pivô 332 e o rolamento 334 conforme apresentado na Fig. 42, podem ser proporcionadas em uma ou ambas as extremidades do painel 1. O painel 1 pode ser impulsionado e preferencialmente suportado em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 com adequação longitudinal. De forma vantajosa, o painel 1 pode continuar a operar adequadamente mesmo quando os racks estão mal localizados e estáticos e/ou se movem de forma dinâmica.

Com referência à Fig. 43, o mecanismo de transmissão 310 é apresentado em maior detalhe. Preferencialmente, o eixo 348 (e o setor dentado 360, apresentado na Fig. 44) permanecem fixos, enquanto todo o mecanismo de Inclinação Lateral 310 gira à sua volta. O alojamento do mecanismo inclui tampa 336 e corpo 338. O corpo 338 ajusta-se ao eixo de Inclinação Lateral 302. Referindo também a Fig. 44, a tampa 336 inclui uma protuberância 340 para acomodar a engrenagem 344 e um bolso 342 para acomodar o pino limitador 346. A cobertura 336 e o corpo 338 podem ser feitos de qualquer material adequado. Um material preferencial inclui alumínio fundido.

As Figs. 44 e 45 são vistas do mecanismo de transmissão de movimento no sentido de Inclinação Lateral 310 com a cobertura 336 removida. 0 motor (não apresentado) na caixa 370 fornece o impulsionamento para o mecanismo 310 e é preferencialmente um motor de passo. O motor impulsiona uma engrenagem sem-fim 368, que gira a engrenagem 344, proporcionando uma primeira redução de engrenagem. A engrenagem 344 faz assim com que a engrenagem sem-fim 364 gire, suportada por rolamentos 366 que são preferencialmente rolamentos em polímero semiesféricos. Em seguida, a engrenagem sem-fim 364 faz com que o alojamento 338 gire em torno do setor dentado fixo 360, proporcionando uma segunda redução de engrenagem. O mecanismo de Inclinação Lateral 310 desejavelmente não requer manutenção e, assim, preferencialmente não tem de ser lubrificado. Para ajudar a alcançar este objetivo, o mecanismo preferencial inclui engrenagens feitas de material adequado, como por exemplo plástico para as engrenagens 344 e 360 e latão para a engrenagem sem-fim 368. A engrenagem sem-fim 364 pode ser feita de um metal adequado (por exemplo, aço inoxidável) , uma vez que faz a interface apenas com plástico e componentes de polímero. Da mesma forma, os rolamentos de polímero 366 ajudam a que o mecanismo 310 não tenha necessariamente de ser lubrificado. A engrenagem sem-fim 368 inclui preferencialmente latão, de modo a que possa ser montada no veio do motor à pressão. O setor dentado 360 inclui bolsos 362 em que o pino 346 entra nos limites do seu movimento. O rebordo 372 no pino 346 implementa preferencialmente um interruptor de limite, por exemplo, proporcionando um interruptor de lâminas e íman no rebordo 372 e num dos bolsos 362.

Com referência à Fig. 40, toda a estrutura 304 é preferencialmente articulada em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 por ação do motor. A Fig. 40 também ilustra componentes preferenciais que proporcionam atuação em torno do eixo de Inclinação Frontal 17 (ver Fig. 2 relativamente ao eixo de Inclinação Frontal 17). Os baldes 8 são preferencialmente agrupados em conjunto, para que se movam em sincronia em torno dos seus respetivos eixos de Inclinação Frontal 17. Cada balde 8 é preferencialmente suportado em pontos de pivô 306 e articula em torno desses pontos 306 nos suportes 382 e nos suportes 380. Os baldes 8 são articulados através do movimento do braço de ligação 308 . A Fig. 35 ilustra os suportes preferenciais 380 e 382, a estrutura e o braço de ligação 308. A estrutura inclui a calha leste 384 e a calha oeste 386. A calha 384 inclui o reforço 390, e a calha 386 inclui o reforço de caixa 392. O braço de ligação 308 inclui o reforço 394. O método preferencial de suporte e articulação do eixo de Inclinação Frontal é apresentado em maior detalhe nas vistas em corte nas Figs. 46,47 e 48. As Figs. 46 e 47 são vistas da calha oeste 386 e dos suportes 380, com as secções tomadas a níveis de profundidade ligeiramente diferentes. Na Fig. 47, e voltando também a referir a Fig. 10, o encaixe dos suportes 380 nos baldes 8 é visível, incluindo o assentamento da ponta do suporte no bolso 172 da cavidade 136, a fixação por parafuso do suporte 380 na inserção roscada 174, e a localização do suporte 380 na saliência 176.

De forma similar, a vista em corte da Fig. 48 apresenta a calha leste 384 e os suportes 382. Voltando também a referir a Fig. 11, esta ilustra como os suportes 382 se ajustam nas ranhuras 202 do interior das cavidades 134 e são apertados nas inserções roscadas 206. A Fig. 48 também apresenta a forma como o braço de ligação 308 se move em relação à calha 384, fazendo com que os baldes 8 se articulem em torno do eixo de Inclinação Frontal 17. Um atuador linear (discutido abaixo) faz com que o fuso 402 deslize para a ranhura 404, fazendo com que o braço de ligação 308 se movimente num arco, causando a rotação dos suportes 382 e assim a articulação dos módulos concentradores.

As Figs. 49 e 50 ilustram o atuador linear que impulsiona um balde 8 em torno do eixo de Inclinação Frontal 17. Em ambas as Figs. 51 e 50, dois dos módulos concentradores 2 foram removidos para revelar o atuador 406, que é impulsionado pelo motor 408. A totalidade dos pivôs atuadores no fuso 410 montado no suporte 412 e na calha leste 384. O atuador faz com que o fuso 402 deslize para a ranhura 404. O atuador também inclui a alavanca 414 que impulsiona um interruptor de limite.

Os baldes 8 do painel solar concentrador 1 podem ocasionalmente lançar sombras sobre baldes 8 adjacentes no âmbito do painel solar e/ou em baldes 8 no âmbito de painéis solares 1 adjacentes. Preferencialmente, o decaimento da potência é inferior ou proporcional à quantidade de sombreamento.

Os bornes de energia 53 e 56 dos conjuntos de dissipador de calor 10 no âmbito do balde 8 são, preferencialmente, ligados num circuito em série-paralelo com os cabos de saída dos outros baldes 8 para produzir uma tensão e corrente de saída desejadas. Enquanto os painéis solares tradicionais perdem potência rapidamente quando sombreados ainda que ligeiramente, é desejável que esta forma de realização preferencial apresente uma tolerância ao sombreamento. Na prática, em painéis solares tradicionais a potência de saída pode cair na medida em que as correntes que atravessam as diferentes células solares num painel solar não estejam equilibradas. Preferencialmente, o circuito de série-paralelo é selecionado para ajudar a tornar um ou mais baldes tolerantes ao sombreamento, por exemplo, a partir de baldes 8 adjacentes no âmbito do painel solar 1 ou de painéis solares 1 adjacentes.

Preferencialmente, um circuito de um módulo 2 inclui pelo menos quatro células solares, em que um primeiro conjunto de células solares inclui pelo menos duas células solares que estão liqadas em paralelo e um sequndo conjunto de células solares inclui pelo menos duas células solares diferentes que estão ligados em paralelo, e em que o primeiro e o segundo conjuntos de células solares são ligados em série. Em formas de realização preferenciais, um concentrador tem, pelo menos, uma matriz de células solares de 2 por "n" (em que "n" é dois ou mais) e, pelo menos, duas células solares de um determinado conjunto de células solares são de diferentes filas. Preferencialmente, as células solares são ligadas em paralelo num padrão de "ziguezague", conforme descrito abaixo no contexto das Figs. 52 e 53.

Um exemplo de esquema de cablagem que pode ajudar o balde 8 a ser tolerante ao sombreamento é apresentado graficamente na Fig. 51 e esquematicamente na Fig. 52. Os cabos 185 juntamente com o concentrador de cablagem 132 ligam as células solares 52 no âmbito dos conjuntos de dissipador de calor 10 para formar um circuito série-paralelo, conforme apresentado nas Figs. 51 e 52. Em seguida, o circuito série-paralelo resultante proporciona preferencialmente pelo menos dois cabos de salda 186 que saem através da base 145 do balde 8, preferencialmente como um ou mais cabos de salda que saem do balde 8 por meio de um ou mais orifícios de passagem 188 preferencialmente estanques.

Conforme se apresenta, o concentrador 132 inclui preferencialmente barras condutoras altas, comuns, e baixas 180, 182 e 184, respetivamente (ver também Fig. 12) . Com referência às Figs. 51, 52 e 53, ligando os bornes de potência 53 e 56 às barras condutoras 180, 182, e 184, adequadamente, a forma de realização preferencial coloca as células solares das aberturas 1, 4, 5 e 8, em paralelo, e coloca as células solares das aberturas 2, 3, 6, e 7 em paralelo e, em seguida liga estes dois grupos paralelos em série. Podem ocorrer perdas desproporcionais por sombreamento apenas na medida em que a iluminação total de cada um dos dois grupos paralelos seja diferente. Se uma sombra for projetada aproximadamente como uma linha reta através do módulo concentrador 2 (tal como a sombra 190), a perda líquida de iluminação nos dois grupos tende a ser igual. Por exemplo, conforme apresentado na Fig. 53, o total de área sombreada das aberturas 1 e 4 é aproximadamente a mesma que a área sombreada da abertura 2. O esquema de cablagem preferencial pode ajudar a evitar uma penalização desproporcional devida a um tal sombreamento.

Também presentes na forma de realização preferencial mas não apresentados na Fig. 52, os díodos de bypass são colocados em paralelo com cada célula solar, de forma a proteger a célula contra tensões inversas, como pode ocorrer quando uma grande parte do balde está na sombra.

Com referência às Figs. 11 e 12, o lado leste do balde inclui ainda preferencialmente orifícios de passagem de potência 188, ranhura 202, orifício de ventilação 204, inserções roscadas 206, e terminal de terra opcional 208. A ranhura 202 e a inserção 206 destinam-se à fixação de um suporte de montagem para o balde, descrito mais tarde. O terminal de terra 208 é uma estrutura opcional para encaminhamento da terra do sistema a partir do interior do balde para o exterior (um caminho alternativo é através dos dissipadores de calor).

Após os cabos de potência 186 saírem dos orifícios de passagem 188, os cabos dos baldes são preferencialmente ligados entre si em série para produzir uma tensão e saída de corrente desejadas.

Formas de realização alternativas podem utilizar outras abordagens de ligação em vez de um concentrador de cablagem 132, incluindo uma placa de circuitos impressos (não apresentada), estruturas de cabo preformado curvo (não apresentadas) e/ou estruturas de cabo soldado (não apresentadas) , e cablagem (não apresentada) co-moldadas na base do balde 8 ou numa peça auxiliar (não representada) que encaixa na base do balde 8. 0 painel solar 1 pode produzir qualquer tensão e corrente desejadas. Uma forma de realização exemplar, inclui aproximadamente 32 volts a 12,5 amperes sob condições normais.

Os baldes 8 são preferencialmente capazes de manter uma posição em torno quer do eixo de Inclinação Frontal 17 quer do eixo de Inclinação Lateral 15 sem que qualquer binário seja fornecido pelos motores (ou seja, preferencialmente, eles não são "reversíveis"). Quer os atuadores 406, quer a caixa de velocidades 310, incorporam uma engrenagem sem fim e/ou helicoidal para ajudar a implementar a não-reversibilidade.

Os baldes 8 são preferencialmente impulsionados em torno quer do eixo de Inclinação Frontal 17, quer do eixo de Inclinação Lateral 15, por motores de passo. Os motores de passo podem oferecer binário elevado a baixas velocidades, o que são especificações normais para um coletor solar de seguimento. Os motores de passo preferenciais podem ser controlados pelo módulo de controlo eletrónico 239 apresentado na Fig. 54. Existe preferencialmente um módulo de controlo eletrónico 239 por painel solar de concentração 1, mas formas de realização alternativas podem controlar diversos painéis 1 a partir de um único módulo de controlo eletrónico (não apresentado). O módulo de controlo eletrónico 239 inclui um microcontrolador, preferencialmente um Atmel AT90CAN12 da família de processadores AVR, condicionamento de potência de entrada, controladores do motor, condicionamento de sinal de entrada, um interface digital externo e meios para programar o microcontrolador com software. Pode ser utilizado qualquer alqoritmo de sequimento de ciclo fechado ou ciclo aberto. Preferencialmente, é utilizado um algoritmo de ciclo fechado.

Conforme apresentado na Fig. 35, os dispositivos eletrónicos de controlo estão alojados numa pequena caixa 240 . O módulo de controlo eletrónico 239 recebe entradas de um conjunto de preferencialmente quatro sensores de posição solar 212. O módulo de controlo eletrónico 239 utiliza preferencialmente um servo-algoritmo de ciclo fechado de primeira ordem para apontar para o sol, juntamente com um estimador de ciclo aberto da presente velocidade do sol para ajudar a manter o apontamento aproximadamente correto quando o sol se esconde por trás de uma nuvem ou outra obstrução. O estimador de ciclo aberto pode, opcionalmente, ser desativado se assim for desejado. Apesar de o servo de primeira ordem com estimador de ciclo aberto ser o preferencial, qualquer esquema de controlo adequado pode ser utilizado, incluindo servos de ciclo aberto puro, de segunda ordem e ciclo fechado, ou servos compensados mais complexos . O módulo de controlo eletrónico 239 é preferencialmente alimentado por uma fonte de alimentação externa, não regulada, de 24V DC. A regulação final pode ser executada no próprio módulo de controlo eletrónico 239. Qualquer outro esquema de energia adequado pode ser utilizado, incluindo uma fonte de alimentação AC externa, baterias incorporadas que são opcionalmente recarregadas pelo próprio painel, ou uma fonte de autoalimentação, tal como descrito em US Pub. No. 2007/0102037 (Irwin), cuja totalidade é aqui incorporada para referência. O módulo de controlo eletrónico 239 inclui preferencialmente um interface que permite que o microcontrolador seja programado na fábrica com o seu software operacional. 0 módulo de controlo eletrónico 239 também inclui preferencialmente um interface digital, preferencialmente CANbus, através do qual a telemetria do painel pode ser reportada, compreendendo dados de desempenho do sistema de seguimento, tais como leituras dos sensores, velocidades do motor, e erros de servo, e/ou dados de potência do painel tais como saída de corrente e/ou tensão. A cada painel 1 é atribuído um ID, preferencialmente único, de fábrica a fim de que a sua telemetria possa ser distinguida da de todos os outros no CANbus. Adicionalmente, o módulo de controlo eletrónico 239 proporciona preferencialmente uma capacidade de receber comandos do CANbus, de forma a que um computador de controlo externo possa ser ligado ao barramento para controlar diagnósticos ou outras funções úteis. 0 módulo de controlo eletrónico 239 também proporciona preferencialmente a capacidade de reprogramar o microcontrolador através do CANbus, permitindo assim, por exemplo, a atualização do firmware do sistema no terreno.

Diferentes clientes-alvo podem optar por ajustar a densidade de potência na sua instalação em função do custo global. Por exemplo, uma vez que o equilíbrio dos custos do sistema incluindo inversores, racks, licenciamento, despesas gerais e instalação são geralmente mais bem amortizados por um sistema de elevada potência, alguns clientes podem desejar densidades de potência relativamente mais elevadas, desejando assim alojar de forma compacta os módulos concentradores 2 na direção este-oeste. Outros clientes serão menos sensíveis a estes custos e poderão querer a máxima produção de energia anual de cada módulo 2. Estes clientes podem desejar espaçar os módulos 2 bem afastados na direção este-oeste, de forma a que os módulos 2 sejam menos propensos a sombrearem-se entre si durante uma parte substancial do ano. A presente invenção proporciona uma solução para atender às necessidades de ambos os tipos de clientes, proporcionando preferencialmente os módulos 2 numa única linha num único eixo de Inclinação Lateral 15. 0 espaçamento entre os painéis solares de concentração 1 adjacentes em torno do eixo de Inclinação Lateral 15 (que é a direção onde é mais provável que experienciem sombreamento regular e/ou significativo num sistema preferencialmente orientado) pode então ser ajustado pelo cliente, conforme desejado, a fim de alcançar uma relação desejada de custo/beneficio. Na forma de realização preferencial, o espaçamento entre eixos de Inclinação Lateral dos painéis 1 pode ser tão pequeno quanto 36 polegadas (39 polegadas com uma margem de segurança) conforme apresentado na Fig. 56. Geralmente, não há limite superior. Em formas de realização alternativas, o espaçamento entre eixos de Inclinação Lateral pode ser relativamente menor, por exemplo, tão baixo quanto a largura de um módulo de concentração 2.

Conforme apresentado na Fig. 55, o espaçamento mínimo é determinado pelo diâmetro do círculo intersetado pelos módulos concentradores à medida em que estes se articulam modificando a posição de Inclinação Lateral, estando na sua posição de extensão máxima em Inclinação Frontal, que é de 70 graus na forma de realização preferencial. Preferencialmente, a distância de separação mínima entre módulos 2 é aproximadamente o comprimento da diagonal do módulo 2. Por exemplo, a diagonal é de 32,7 polegadas para um módulo 2 retangular de 29 polegadas por 15 polegadas, conforme apresentado na Fig. 55.

Se o eixo de Inclinação Lateral 15 não intersetar de forma exata o eixo de Inclinação Frontal 17, os módulos concentradores 2 tendem a mover-se num arco à medida que os módulos 2 se articulam, em vez de apenas girar no local. No caso mais geral, apresentado na Fig. 56, é possível que painéis solares de concentração 1 adjacentes se articulem em sentidos opostos Lateralmente, ao mesmo tempo que articulam num pequeno arco em torno do centro geométrico dos baldes 8, levando a uma distância minima de separação de pelo menos 36 polegadas na forma de realização preferencial. Permitindo alguma margem de erro durante a instalação, pode ser utilizada uma distância de centro a centro de pelo menos 36,3 polegadas.

Em formas de realização alternativas, os eixos de Inclinação Lateral de painéis solares de concentração adjacentes podem funcionar em sincronia, as unidades adjacentes 1 podem detetar a posição umas das outras de forma a que os painéis 1 não colidam, e/ou as unidades 1 podem ser tolerante a colisões. De um modo vantajoso, tais formas de realização podem permitir o espaçamento mais compacto apresentado na Fig. 55.

Com referência à Fig. 59, uma forma de realização alternativa acrescenta articulação em torno da linha de visão (ou seja, o eixo na direção do sol quando o módulo concentrador 2 está apontado para o sol) para além de articulação em torno do eixo de Inclinação Frontal 17 e do eixo de Inclinação Lateral 15. Articulação apropriada em torno do eixo da linha de visão pode fazer com que os módulos concentradores 2 rodem, de tal modo que o caso da Fig. 55 seja em vez disso substituído pelo caso da Fig. 59. Nesta forma de realização, o espaçamento centro-a-centro dos painéis 1 pode ser muito menor, quase a largura dos módulos concentradores 2, talvez 30 polegadas em algumas formas de realização alternativas. Não obstante tudo o que precede, apesar de os módulos de concentração 2 numa forma de realização preferencial serem espaçados uniformemente ao longo do eixo de Inclinação Lateral, na forma de realização preferencial podem ser espaçados em qualquer intervalo desejado no eixo de Inclinação Lateral 15.

Outras formas de realização da presente invenção serão evidentes para os especialistas na técnica após estudo desta especificação ou prática da invenção aqui divulgada. Várias omissões, modificações e alterações aos princípios e formas de realização aqui descritas podem ser realizadas por um perito na técnica sem se afastar do âmbito da invenção que é indicado pelas reivindicações que se seguem.

Lisboa, 19 de Maio de 2015

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de energia fotovoltaica (1) compreendendo: uma diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos (2) arranjados numa matriz de duas dimensões, em que cada módulo concentrador fotovoltaico (2) compreende uma secção de corpo principal (8) tendo: - uma base (145) e uma diversidade de paredes laterais (138, 140, 142, 143) ligadas à base (145), em que a base (145) e a diversidade de paredes laterais (138, 140, 142, 143) definem uma zona interna (127) da secção de corpo principal (8) , - duas cavidades (134, 136) formadas na secção de corpo principal (8) cada cavidade estendendo-se a partir da mesma de uma das paredes laterais (142) e da base (145) para dentro da zona interna (127) , um ponto de fixação e pivô (306) em cada cavidade (134, 136), e - uma ou mais aberturas (4) localizadas no lado oposto da base (145), compreendendo cada uma das aberturas várias lentes (6) posicionadas em cada abertura (4) de tal modo que cada lente (6) seja capaz de dirigir a luz incidente para um foco numa célula solar (50) no âmbito da zona interna (127) da secção de corpo principal (8); um primeiro mecanismo de articulação incluindo um primeiro e um segundo chassis (305, 307) e uma diversidade de elementos alongados, sendo cada elemento alongado acoplado numa extremidade a um dos primeiro e segundo chassis (305, 307) e na outra extremidade ao ponto de fixação e pivô (306) de uma das cavidades (134, 136) de tal modo que o primeiro mecanismo de articulação possa articular os respetivos módulos concentradores fotovoltaicos em torno dos primeiros eixos (17) que são, cada um, praticamente paralelos à dimensão mais longa de um respetivo módulo concentrador fotovoltaico (2), e um segundo mecanismo de articulação configurado para articular um subconjunto da diversidade de módulos concentradores f otovoltaicos (2) em torno de um segundo eixo comum (15) que é praticamente perpendicular ao primeiro eixo (17), em que o segundo mecanismo de articulação compreende uma estrutura de montagem (310, 312) acoplada ao primeiro e segundo chassis (305, 307) para articular os mesmos de uma forma oscilante em torno do segundo eixo comum (15).
2. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que pelo menos um dos primeiros eixos de Inclinação Lateral (17) e o segundo eixo comum (15) estão arranjados para se estenderem no centro de gravidade ou próximo do centro de gravidade dos módulos concentradores fotovoltaicos (2).
3. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que a secção de corpo principal (8) compreende um material plástico moldado.
4. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que a secção de corpo principal (8) compreende um ou mais materiais selecionados de entre o grupo constituído por epóxidos, composto de moldagem de folha (SMC), e composto de moldagem em massa (BMC).
5. 0 sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que cada módulo concentrador fotovoltaico (2) compreende ainda um conjunto de dissipador de calor numa superfície exterior da secção de corpo principal (8), o conjunto de dissipador de calor (10) compreendendo um dissipador de calor ligado direta ou indiretamente a uma célula solar (50) no âmbito da zona interna (127) da secção de corpo principal (8), e um ou mais reforços estruturais posicionados sobre uma ou mais aberturas de tal forma que os um ou mais reforços estruturais permitem que a luz incidente passe para as uma ou mais aberturas, e em que os um ou mais reforços estruturais contactam a superfície exterior da secção de corpo principal (8) de uma forma que proporciona suporte estrutural.
6. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que o primeiro mecanismo de articulação compreende pelo menos três elementos de chassis (302, 305, 307) posicionados de forma adjacente à base (145), em que o primeiro elemento de chassis (305) está acoplado fisicamente a um dos pontos de fixação e pivô (306), o segundo elemento de chassis (307) está fisicamente acoplado ao outro ponto de fixação e pivô (306), e o terceiro elemento de chassis (302) está fisicamente acoplado aos primeiro e segundo elementos do chassis (305, 307).
7. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que o segundo mecanismo de articulação compreende um elemento de pescoço de ganso arranjado de forma a separar o segundo eixo comum (15) dos elementos de chassis (302, 305, 307) do primeiro mecanismo de articulação.
8. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que o segundo mecanismo de articulação compreende um elemento cilíndrico posicionado entre os elementos de chassis (302, 305, 307) do primeiro mecanismo de articulação e um suporte de montagem (326) e tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade é emparelhada de forma rígida com os elementos de chassis (302, 305, 307) e a segunda extremidade é emparelhada de forma móvel com o suporte de montagem (326) por meio de uma junta móvel (334).
9. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 7, em que a junta móvel (334) é um rolamento esférico.
10. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que a secção de corpo principal (8) compreende ainda um ou mais orifícios de ventilação localizados na zona interna (127), e em que pelo menos um dos orifícios de ventilação compreende uma membrana semipermeável que é permeável ao gás de tal forma que a zona interna se possa equilibrar com a atmosfera circundante.
11. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que as uma ou mais paredes laterais da secção de corpo principal (8) de pelo menos um módulo concentrador fotovoltaico, compreendem ainda um ou mais suportes de montagem para a montagem de um sensor solar (212) .
12. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que o subconjunto da diversidade de módulos concentradores fotovoltaicos (2) compreende seis módulos concentradores fotovoltaicos (2).
13. O sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que a diversidade de lentes compreende uma matriz de lentes de "m" por "n", em que men são números inteiros, m>l, n>l, e m não é igual a n.
14. 0 sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que cada lente (6) é capaz de formar um cone de luz convergente, em que as cavidades (134, 136) estão posicionadas de forma a estarem localizadas no exterior de cada cone de luz convergente formado pelas referidas lentes (6) .
15. 0 sistema de energia fotovoltaica da reivindicação 1, em que pelo menos uma ranhura (146, 148, 150) é proporcionada na mesma parede lateral (142) a partir da qual as cavidades (134, 136) se estendem, para proporcionar uma folga para os elementos ao articular os módulos concentradores fotovoltaicos (2) em torno dos primeiros eixos (17). Lisboa, 19 de Maio de 2015