PT2773826E

PT2773826E - Sistema de montagem de um painel fotovoltaico flexível

Info

Publication number: PT2773826E
Application number: PT127878015T
Authority: PT
Inventors: Saiz Carlos; Baril Sébastien
Original assignee: Ferrari Serge Sas
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2016-06-02
Also published as: DK2773826T3; FR2982351A1; PL2773826T3; WO2013064766A1; EP2773826B1; ES2572702T3; EP2773826A1

Description

DESCRIÇÃO

SISTEMA DE MONTAGEM DE UM PAINEL FOTOVOLTAICO FLEXÍVEL DOMÍNIO TÉCNICO A invenção refere-se ao domínio da produção de energia eléctrica por meio de células fotovoltaicas. Visa, mais especificamente, os painéis fotovoltaicos flexíveis e que podem enrolar-se, destinados a serem montados em superfícies, tais como telas esticadas.

Refere-se, mais especificamente, ao sistema de montagem e de manutenção em posição de um painel fotovoltaico flexível numa tela esticada ou num filme.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

De forma geral, sabe-se como realizar uma fixação entre um painel fotovoltaico flexível e uma tela esticada ou um filme.

Conhecem-se, assim, compósitos que podem enrolar-se, tal como está descrito no documento FR 2935540, no qual um painel fotovoltaico flexível é fixo à tela de um toldo de modo a gerar uma zona de sombra situada por baixo da tela e produzir energia eléctrica graças às células fotovoltaicas colocadas na sua superfície.

Entretanto, nesse caso o painel fotovoltaico flexível é laminado a quente com a tela. Um tal conjunto apresenta então uma grande rigidez e o conjunto das forças às quais a tela é submetida é transmitido ao painel fotovoltaico flexível. Por outro lado, as forças de tracção transmitidas ao painel fotovoltaico podem provocar uma ruptura e, assim, a falha de uma pluralidade de células fotovoltaicas que o compõem.

Um primeiro objectivo da invenção é de realizar uma camada intermédia de ligação na junção entre o painel fotovoltaico flexivel e a tela esticada ou filme. Uma tal camada intermédia permite então absorver a totalidade ou parte das forças de tracção transmitidas pela tela esticada.

Além disso, tal como está descrito no documento WO01/94719, conhecem-se igualmente sistemas de montagem nos quais o painel fotovoltaico é fixo por colagem em toda a sua superfície com um camada têxtil revestida destinada a ser colocada igualmente por colagem num suporte.

Entretanto, tal como referido previamente, uma tal montagem em toda a superfície do painel fotovoltaico não permite que o painel fotovoltaico flexivel tenha espaço de dilatação. Além disso, a transferência de calor por condução é, neste caso, muito importante na zona activa do painel fotovoltaico constantemente em contacto com a camada têxtil revestida.

Assim, um segundo objectivo da invenção é de limitar as transferências térmicas por condução entre o painel fotovoltaico flexivel e a camada têxtil revestida oposta.

Conhecem-se igualmente sistemas de montagem tais como os descritos no documento JP 2011 060794, e nos quais um painel fotovoltaico flexivel é colado, em toda a sua superfície, numa folha de reforço. Esta folha de reforço é seguidamente colocada num suporte, tal como uma cobertura de tenda, e mantida em posição em relação à tenda por meio de uma pluralidade de folhas de fixação coladas à tela da tenda e de elementos de ligação. Um tal tipo de montagem permite, assim, compensar as diferenças de variação dimensionais devidas à dilatação térmica dos materiais que formam o suporte e o conjunto composto pelo painel fotovoltaico flexível e pela folha de reforço.

Entretanto, uma tal montagem não é óptima, e não permite, além disso, qualquer compensação relativamente à dilatação térmica entre a célula fotovoltaica e a folha de reforço na qual é totalmente colada. De igual forma, não é descrita, neste documento, nenhuma caixa de ar entre a célula fotovoltaica flexível e a folha de reforço. Assim, uma tal montagem não permite que se garanta uma condução térmica fraca entre o painel fotovoltaico flexível e a folha de reforço.

Além disso, a montagem descrita no documento JP 2011 060794 é complexa de efectuar por um operador que deve, de facto, fixar individualmente cada uma das folha de fixação à tela da tenda. Uma tal fixação é, assim, demorada e complexa de realizar, uma vez que cada folha de fixação deve ser colocada com precisão na tela da tenda, quer em termos de localização, quer de orientação, para permitir a colocação posterior dos elementos de ligação. Um tal sistema de montagem requer, por isso, um tempo de implementação muito importante.

Um outro objectivo da invenção é, assim, o de facilitar a implementação e a fixação de um painel fotovoltaico flexível numa tela esticada.

Conhecem-se, por fim, sistemas de montagem, tal como descritos no documento JP 10 144 947, nos quais as células fotovoltaicas são embebidas numa folha de resina polímera, reforçada, com vantagem, por meio de fibras de alta tenacidade, o dito elemento intermédio sendo cosido numa estrutura de construção do tipo tela esticada. Um tal sistema de montagem não permite, no entanto, absorver com eficácia as forças de tracção transmitidas ao painel fotovoltaico quando a tela é esticada, nem é proposta uma solução que permita obviar o problema técnico relacionado com as transferências térmicas por condução entre o painel fotovoltaico flexível e o elemento intermédio.

ÂMBITO DA INVENÇÃO A invenção visa, portanto, um sistema de montagem de um painel fotovoltaico flexível numa tela esticada, o dito painel fotovoltaico flexível destinando-se a cobrir, pelo menos parcialmente, um lado direito da dita tela esticada. Além disso, o sistema de montagem compreende um elemento intercalar compreendendo: - uma camada têxtil revestida em ambos os lados e; - uma camada de adesivo destinada a permitir que a camada têxtil (2) seja fixa ao lado direito da tela esticada;

De acordo com a invenção, o sistema de montagem é caracterizado por o painel fotovoltaico flexível estar fixo ao elemento intercalar numa zona inactiva do painel fotovoltaico flexível, e por o sistema de montagem compreender uma caixa de ar disposta entre uma zona activa do painel fotovoltaico flexível e a camada têxtil revestida.

Dito de outra forma, o sistema de montagem compreende uma sobreposição de dois elementos constituídos pela camada têxtil revestida e pela camada de adesivo.

Uma tal camada de adesivo permite, assim, colocar o painel fotovoltaico flexível numa superfície que pode ser plana ou ondulada, directamente em contacto com, e sendo mantida em posição sem requerer meios de manutenção em posição. A natureza e a composição química desta camada de adesivo podem ser muito diferentes e em função do material utilizado para realizar a camada têxtil ou em função da natureza do suporte. Permitem, por outro lado, absorver eventuais deformações da tela esticada ou do filme nos quais a camada têxtil revestida é colocada.

Além disso, ao fixar a célula fotovoltaica flexível na camada têxtil revestida unicamente numa zona inactiva desta, é então formada uma caixa de ar por baixo da zona activa desta célula fotovoltaica. Uma tal caixa de ar forma então uma camada de isolamento térmico e permite, assim, limitar a condução térmica entre a zona activa da célula fotovoltaica flexível e a camada têxtil oposta.

Na prática, a caixa de ar pode apresentar uma espessura compreendida entre 1 e 20 mm.

Uma tal espessura da caixa de ar permite, então, gerar uma resistência térmica compreendida entre 0,001 (m2.K)/W e 0,1 (m2 .K) /W.

De acordo com uma primeira forma de realização específica, o painel fotovoltaico flexível pode ser fixo por um fio de costura ao elemento intercalar.

Assim, um tal fio de costura periférica pode igualmente permitir a absorção das deformações de camada têxtil geradas pelas deformações da tela esticada oposta.

Na prática, o fio de costura periférica pode formar um motivo em ziguezague ou uma dupla costura a direito. Um tal ponto permite garantir, com efeito, a fixação entre a camada têxtil revestida e o painel fotovoltaico flexível, quaisquer que sejam as orientações das solicitações de corte dos fios de costura no plano definido pelo contacto entre estes dois elementos.

De acordo com uma forma de realização, o painel fotovoltaico flexível pode ser fixo por uma soldadura periférica ao elemento intercalar.

Nesse caso, a soldadura periférica permite unicamente fixar os dois elementos entre si e não colabora na absorção das deformações da camada têxtil revestida.

Com vantagem, a camada têxtil revestida pode compreender em cadeia e / ou em trama fios formados num material apresentando um módulo de Young superior a 60 GPa.

Com efeito, o modulo de Young permite caracterizar a capacidade do material alongar num sentido longitudinal, a saber aquando de uma deformação gerada segundo uma solicitação à tracção do material. A título de exemplo, o vidro ou o carbono podem ser utilizados para formar os fios da camada têxtil revestida. Estes materiais têm,, com efeito, uma grande resistência à tracção, assim como uma fraca elongação num ensaios de tracção.

Segundo uma forma de realização especifica, uma pelo menos de uma camada de revestimento da camada têxtil pode ser feita num material escolhido entre o grupo compreendendo os silicones, o policloreto de vinilo (PVC) o etileno clorotrifluoretileno (ECTFE), e o etileno tetrafluoretileno (ETFE).

Com efeito, estes materiais são isolantes térmicos que degradam, assim, a transmissão de calor por condução entre, por um lado, o painel fotovoltaico flexível e a camada têxtil, e, por outro lado, a camada têxtil revestida e a tela esticada.

Além disso, quando uma pelo menos das camadas de revestimento é feita em silicone, a montagem do painel fotovoltaico flexível com a tela esticada apresenta boas características de resistência ao fogo e permite então classificar um tal conjunto que integra um painel fotovoltaico flexível de acordo com a classificação MO, Ml ou M2, de acordo com a norma NF P92.505 ou segundo as classes A, B ou C das novas euro-classes da norma EN 13501-1. A camada de revestimento da camada têxtil revestida pode igualmente favorecer o engate da camada de adesivo na superfície da camada têxtil e garantir a sua boa manutenção ao longo do tempo.

De acordo com uma primeira forma de realização, a camada de adesivo pode ser sensível à pressão e ser reposicionável.

Desta forma, é então possível colocar o painel fotovoltaico flexível numa tela esticada para responder a uma necessidade pontual. Seguidamente, é possível soltá-los para permitir a arrumação do painel fotovoltaico flexível com o seu sistema de montagem.

De acordo com uma segunda forma de realização, a camada de adesivo pode ser permanente. Uma tal forma de realização é, com efeito, vantajosa, quando o painel fotovoltaico flexível é colocado num lugar sensível e para, nomeadamente, evitar o roubo do painel.

Nos dois casos das figuras, uma tal camada de adesivo pode, nomeadamente, ser depositada na camada têxtil revestida por via líquida, mas igualmente por pulverização por meio de uma bomba aerossol, nomeadamente.

Na prática, o elemento intercalar pode compreender uma camada de protecção disposta na camada de adesivo num lado destinado a cooperar com a tela esticada, a camada de protecção sendo formada por uma folha apresentando uma força de adesão limitada com a camada de adesivo.

Uma tal camada de protecção permite, assim, manter a camada de adesivo inactiva, nomeadamente aquando do transporte, do armazenamento ou da comercialização do painel fotovoltaico flexível com o seu sistema de montagem.

De acordo com uma forma de realização específica, uma pelo menos das camadas de indução pode estar apta a retrair para, por um lado, unir de forma substancial com a periferia de um elemento longilíneo disposto através do elemento intercalar e, por outro lado, realizar a estanqueidade do elemento intercalar logo que o elemento longilíneo tenha sido retirado.

Estas camadas de indução podem, nomeadamente, ser feitas num material, tal como espuma de silicone, compreendendo uma grande capacidade de deformação e permitindo, nomeadamente, que a interface do painel fotovoltaico flexível atravesse a camada têxtil sem gerar problemas de estanqueidade à água.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DAS FIGURAS A forma como a invenção pode ser realizado e a vantagem que daqui resulta surgirão melhor com o exemplo de realização que segue, dado a título indicativo e não limitativo, com o auxilio das figuras anexas, nas quais: a figura 1 é uma vista em perspectiva de um painel fotovoltaico flexível associado a um sistema de montagem de acordo com a invenção; - a figura 2 é uma vista em corte transversal de uma tal associação segundo a figura 1; - a figura 3 é uma vista em corte parcial correspondendo a uma ampliação da figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Como já foi referido, a invenção refere-se a um sistema de montagem de um painel fotovoltaico flexível numa tela esticada. Um tal sistema permite, assim, que o painel fotovoltaico flexível seja enrolado sobre si próprio aquando do seu armazenamento ou transporte.

Tal como está representado na figura 1, numa posição desdobrada o sistema de montagem compreende uma camada têxtil 2 apresentando uma face direita 9 na qual é colocado um painel fotovoltaico flexível 3. Um tal conjunto 1 constitui, assim, um elemento independente, apto a ser colocado em toda a tela esticada.

Tal como está ilustrado, a fixação entre o painel fotovoltaico flexível 3 e a camada têxtil 2 pode ser realizada por costura, por meio de um fio de costura 5 que atravessa a espessura dos dois elementos. No entanto, noutras variantes não apresentadas, uma tal fixação pode ser realizada igualmente por meio de soldadura ou colagem, nomeadamente.

Nesta variante, um tal fio 5 pode, nomeadamente, descrever um motivo em ziguezague, de forma a garantir uma boa resistência ao corte num plano paralelo à face direita 9 da camada têxtil 2. Um tal motivo em ziguezague permite igualmente absorver a totalidade ou parte das deformações da camada têxtil revestida e não as transmitir ao painel fotovoltaico flexível 3. Noutras variantes, não representadas, o fio de costura pode igualmente descrever um motivo rectilíneo ou a direito.

Tal como representado, o fio de costura 5 penetra através do painel fotovoltaico flexível 3 ao nível de uma zona inactiva 13, de modo a fixar o painel fotovoltaico flexível 3 na camada têxtil revestida 2. Uma tal forma de realização permite então conferir a uma zona activa 23 do painel fotovoltaico flexível uma liberdade de dilatação face à camada têxtil 2 oposta.

Um fio de alimentação, que forma um elemento longilineo 6, sai do painel fotovoltaico 3, de forma a transmitir a electricidade produzida pelo painel fotovoltaico flexivel.

Tal como está ilustrado na figura 2, um caixa de ar 12 é colocada entre a zona activa 23 do painel fotovoltaico flexivel 3. Uma tal caixa de ar 12 permite, assim, limitar as trocas térmicas por condução entre a zona activa 23 e a camada têxtil 2 oposta.

Além disso, o sistema de montagem compreende igualmente, num lado avesso 11 da camada têxtil revestida 2, uma camada de adesivo 4 que permite manter o painel fotovoltaico flexivel em posição, numa superfície anexa, não representada, de uma tela esticada ou filme. Uma tal camada de adesivo 4, pode ter uma natureza diferente, pode ser, assim, do tipo sensível à pressão e reposicionável de forma a permitir uma fixação reversível do painel fotovoltaico flexível numa tela esticada.

Assim, um tal sistema de montagem permite proceder à separação do painel fotovoltaico flexível da superfície de uma tela esticada para permitir, nomeadamente, a sua arrumação temporária quando não é utilizado para produzir energia eléctrica.

Além disso, pode ser colocada uma camada de protecção 7 na superfície livre da camada de adesivo 4. Uma tal camada de protecção permite então que o painel fotovoltaico flexível seja enrolado sobre si próprio com o sistema de montagem sem que a camada de adesivo 4 entre em contacto com o painel fotovoltaico flexível 3.

Uma tal camada de protecção pode, nomeadamente, ser formada por um filme que é retirado para permitir o posicionamento e a fixação dos painéis fotovoltaicos flexíveis na superfície da tela esticada.

Além disso, tal como representado na figura 3 o painel fotovoltaico flexível pode compreender uma camada têxtil revestida 2 formada por um tecido de fios disposto em cadeia e trama e coberto por uma primeira camada de revestimento 8 no lado direito da camada têxtil revestida 2, e uma segunda camada de revestimento 10 disposta no lado avesso 11 da camada têxtil 2 .

Estas camadas de indução podem, nomeadamente, garantir uma boa adesão do painel fotovoltaico flexível 3 ou da camada de adesivo 14. Com efeito, a força de adesão da camada de adesivo 14 com a segunda camada de revestimento 10 é escolhida, com vantagem, acima da força de adesão da camada de protecção 7 com a camada de adesivo 14.

Assim, quando a camada de protecção 7 é retirada do elemento intercalar, a camada de adesivo 14 permanece solidária com a segunda camada de revestimento 10.

Além disso, a camada de adesivo 14 pode ser do tipo permanente para determinadas aplicações em que o painel fotovoltaico flexível não deve ser desmontado da superfície com a qual coopera. Uma tal forma de realização permite, nomeadamente, evitar o roubo do painel fotovoltaico.

Estas primeira e segunda camadas de revestimento 8,10 podem, nomeadamente, apresentar características de elasticidade de forma a retrair e a unir, de forma substancial, com a periferia de um elemento longilíneo que forma um cabo de alimentação eléctrico. Estas camadas de indução 8, 10 estão igualmente aptas a retrair se o elemento longilíneo for retirado da camada têxtil revestida 2, nomeadamente por motivos de manutenção ou de substituição do painel fotovoltaico flexível.

Do referido anteriormente ressalta que um sistema de montagem de um painel fotovoltaico flexível de acordo com a invenção apresenta inúmeras vantagens e, nomeadamente: - permite absorver a totalidade ou parte das deformações da tela esticada que forma o suporte; - permite proceder ao posicionamento de um painel fotovoltaico flexível na totalidade da tela esticada já existente; - permite que o painel seja retirado e guardado quando não é utilizado para produzir energia eléctrica; pode apresentar uma boa resistência à inflamabilidade utilizando os materiais adaptados para realizar as camadas de revestimento da camada têxtil revestida.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de montagem de um painel fotovoltaico flexível (3) numa tela esticada, o dito painel fotovoltaico flexível (3) destinando-se a cobrir pelo menos parcialmente um lado direito da dita tela esticada, o dito sistema de montagem compreendendo um elemento intercalar compreendendo: - uma camada têxtil revestida (2) em ambos os lados e; - uma camada de adesivo (4,14), destinada a permitir que a camada têxtil revestida (2) seja fixa ao lado direito da tela esticada; o dito painel fotovoltaico flexível (3) estando fixo ao dito elemento intercalar numa zona inactiva (13) do painel fotovoltaico flexível (3), o dito sistema de montagem sendo caracterizado por compreender uma caixa de ar (12) disposta entre uma zona activa (23) do painel fotovoltaico flexível (3) e a dita camada têxtil revestida (2).
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a caixa de ar (12) apresentar uma espessura compreendida entre 1 e 20 mm.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o painel fotovoltaico flexível estar fixo por um fio de costura periférico (5) ao elemento intercalar.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o fio de costura periférico (5) formar um motivo em ziguezague.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o painel fotovoltaico flexivel estar fixo por uma soldadura periférica ao elemento intercalar.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camada têxtil revestida (2) compreender em cadeia e / ou em trama fios formados num material apresentando um módulo de Young superior a 60 GPa.
7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos uma de uma camada de revestimento (8,10) da camada têxtil revestida (2) ser feita num material escolhido entre o grupo compreendendo os silicones, o policloreto de vinilo (PVC), o etileno clorotrifluoro etileno (ECTFE) e o etileno tetrafluoretileno (ETFE) .
8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camada de adesivo (4) ser sensível à pressão e reposicionável.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camada de adesivo (14) ser permanente.
10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento intercalar compreender uma cama de protecção (7) disposta na camada de adesivo (4,14) num lado destinado a cooperar com a tela esticada, a dita camada de protecção (7) sendo formada por uma folha apresentando uma força de adesão limitada com a camada de adesivo (4,14) .
11. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por pelo menos uma das camadas de revestimento (8,10) da camada têxtil revestida (2) estar apta a retrair para, por um lado, unir de forma substancial com a periferia de um elemento longilíneo (6) disposto através do elemento intercalar, e, por outro lado, realizar a estanqueidade do elemento intercalar logo que o elemento longilíneo tenha sido retirado.