WO2023163609A1 - Sistemas de energia solar - Google Patents

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WO2023163609A1
WO2023163609A1 PCT/PT2023/050005 PT2023050005W WO2023163609A1 WO 2023163609 A1 WO2023163609 A1 WO 2023163609A1 PT 2023050005 W PT2023050005 W PT 2023050005W WO 2023163609 A1 WO2023163609 A1 WO 2023163609A1
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solar
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Paulo Cardoso
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Paulo Cardoso
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Definitions

  • the present invention relates to photovoltaic solar energy systems associated with support platforms so that they can be installed at ground level.
  • the state of the art includes many solutions relating to solar photovoltaic arrays comprising a support structure supporting an enclosure array comprising a plurality of solar devices arranged in a given spatial distribution.
  • the solar devices have a planar format and are operatively connected to each other arranged in groups with a spatial distribution, in particular a regular matrix type distribution, in which the geometric or gravity centers of the solar devices define at least one, eventually two linear alignments.
  • these alignments in turn define a solar plane that includes at least three, or at least four solar devices.
  • known solar energy arrays have one or two solar planes.
  • the solar planes are flat and intersect in a region close to their perimeter zones.
  • WO 2012/172296 A1 discloses a solar panel apparatus with a plurality of photovoltaic devices which has a generally convex shape, but does not form a system of the type of the present invention.
  • triangular-shaped elements and spherical cap-type shapes have several disadvantages in terms of production costs, constructive complexity and applicability as shading elements.
  • WO 2021/253118 A1 discloses solar power generation systems of the type of the present invention, including solar envelopes with a generally convex shape, and a relatively low profile in order to provide greater wind resistance and a relatively close arrangement between systems. adj accents .
  • the document discloses solar envelopes including solar panels oriented in at least five different directions, including towards an Earth's pole and equator.
  • the document discloses solar envelopes with relatively reduced heights and in which the solar panels are arranged with relatively reduced inclinations with respect to a horizontal plane so as to generate relatively little convex shapes, and it is silent as to convex arc-like shapes.
  • the document discloses solar envelopes that are substantially opaque to the wind, operating to deflect the latter on the outer back of the envelope.
  • the object of the present invention is to provide solar energy systems comprising a solar envelope adapted for shading and converting solar radiation into electrical energy, structurally associated with a support structure and configured so as to maximize the solar area generating electrical energy relatively to a respective implantation area and to a certain amount of support structure material of the said solar envelope, including as a result of wind loads, as well as requiring simple and efficient means of implementation on the ground in order to reduce costs.
  • the above objective is solved according to the present invention through the grassy features by claim 1.
  • the solar envelope may include mutually opposing solar panels, preferably at least the largest of which results in direct reciprocal view into the interior space confined by the solar envelope.
  • solar energy systems comprise a solar envelope that has a general shell shape with a convex portion facing upwards, and including a plurality of solar panels with an inclination from 0 ° to 50° or up to 55°, preferably up to 40° or up to 45°, particularly preferably up to 30° or up to 35° with respect to the direction of the force of gravity, or vertical direction, said solar panels being preferably provided at least in lateral portions of the solar envelope, so that the ability to convert incident solar radiation is advantageously improved, both in terms of total amount and in terms of less variation of solar energy generated throughout the day.
  • the solar envelope further comprises solar panels with an inclination of 0 ° to 45°, preferably up to 40°, particularly preferably up to 35° with respect to a horizontal direction, said solar panels being preferably provided in at least a top portion of the solar envelope.
  • the solar envelope has a plurality of solar panels that have plane bisectors, that is, directions orthogonal to any straight line contained in the photovoltaic reference plane of the photovoltaic panels, which form an angle between them between 75° and 135°, preferably between 80° and 130°, particularly preferably between 85° and 125°.
  • the solar envelope may have only lateral portions.
  • the solar envelope has at least two side portions and preferably at least one top portion.
  • the solar envelope has at least two, preferably at least three, particularly preferably at least four side portions, at least two of which are preferably mutually opposite, associated with top portion perimeter extensions and extending downwardly from a top plane so that they form at least part of an outer perimeter of the solar envelope.
  • the solar envelope has at least two side portions comprising solar panels oriented generally to the side, i.e. arranged with an inclination of at least 45° and up to 90° with respect to a horizontal plane. This means that, when seen in elevation, a side portion presents a plane bisector of the respective solar reference plane with an inclination between -45° and +45° relative to the horizontal plane.
  • the solar envelope can have a top portion comprising at least one, preferably a plurality of solar panels oriented generally upwards, i.e. arranged with an inclination of at least 0 ° and up to 50°, preferably up to 45°, particularly preferably up to 40° with respect to the horizontal plane.
  • a top portion presents a plane bisector of the respective solar reference plane with an inclination between -45° and +45° relative to the horizontal plane.
  • the solar envelope may comprise top and side portions extending along respective different and mutually intersecting planes.
  • the solar envelope may comprise at least one of: a top portion and at least two side portions, each of these portions having solar panels directed at at least one, preferably at least two, particularly preferably at least least three different directions.
  • the solar envelope may comprise solar panels directed in at least five or six, preferably at least seven or eight, particularly preferably at least nine or ten different and mutually intersecting directions.
  • the solar envelope may comprise top and side portions arranged such that respective solar reference planes are oriented according to at least one of: according to at least two directions defining a major angle of at least 200°; in at least two directions defining a greater angle comprised between 90 and 360°, preferably between 110° and 340°; in at least approximately orthogonal directions.
  • the solar envelope may have a top portion and/or two side portions extending along respective flat surfaces or comprising a plurality of solar surfaces of mutually intersecting solar panels, arranged alternately and so that their respective geometric centers form a single solar reference plane or so that they form a convex solar reference shape.
  • the solar envelope may comprise at least one of: side portions associated with at least two opposing top perimeter extensions, preferably all top perimeter extensions, and jointly defining an outer perimeter contour including at least one of linear and curved extensions; side portions at least in the vicinity and along at least part of the top perimeter, angled downwards by at least 180°, preferably at least 200°, particularly preferably 230°, and at most 330°, preferably at most 280°, relative to the top portion; side portions extending along a single plane or a plurality of planes, arranged according to at least one of: mutually intersecting, adjacent and such that their geometric centers form a single reference plane and/or so that configure a convex reference shape; side portions extending so as to form a closed side perimeter contour, preferably with a geometric shape similar to that of the top perimeter contour; side portions jointly having a lateral solar area (AS21 not exceeding ten times, preferably eight times, particularly preferably four times top solar area (Asi) of the top portion.
  • AS21 lateral solar area
  • the solar envelope may have at least one of: a top portion defining a top perimeter contour with at least three, preferably at least four, partial extensions; a top portion forming a top perimeter at least approximately equal to at least one of the side portions perimeters; a top portion forming a top perimeter smaller than at least one of the perimeters configured by the side portions.
  • a related object of the present invention is to provide a solar energy system of simple construction and efficient, including with regard to the shape of the solar envelope.
  • the solar envelope has at least one of: a total area (A T ) and a direct solar area (A s ) , oriented towards the celestial dome from above, which corresponds to at least twice, of a preferably at least three times, particularly preferably at least four or five times the vertical projection of the solar envelope on a ground level, i.e. the implantation area (A z ) of this.
  • the total area ( AT ) of the solar envelope is the area bounded by solar panels, and the direct solar area (A s ) corresponds to the part of the total area ( AT ) occupied by solar panels in direct view of the celestial dome.
  • the solar envelope can have at least one of: total area (A T ) and direct solar area (A s ) that is at least twice as large as the sum of the horizontal projections of the direct solar area (A s ), and sum of the projections horizontals of the direct solar area (As) is equal to or greater than the implantation area (Ai) of the solar envelope.
  • the solar envelope confines a reference volume ( VR ), corresponding to the minimum volume associated with the total area ( AT ), and the reference volume ( VR ) is preferably provided mostly empty and distanced from the ground level .
  • the solar envelope may have at least one of: a ratio of solar area (A s ) to reference volume ( VR ) greater than 1 L -1 , preferably greater than 1.5 L -1 ; a ratio between height and the largest of the transverse dimensions of the solar envelope less than 5: 1, preferably less than 3: 1, particularly preferably less than 2: 1, a ratio between height and the largest of the transverse dimensions of the solar envelope greater than 0.3:1, preferably greater than 0.7:1, particularly preferably greater than 1:1.
  • the solar envelope may have at least one of: at least the top portion, preferably also the side portions are more than 2.3 m, preferably more than 2.5 m, particularly preferably more than 2.7 m above the level of soil; at least the major part, preferably the entirety of the lower free end perimeter of the solar area (As) is provided so that the entire outline of the shadow cast by the solar envelope on the ground level can be observed from any point of view in this; it does not include solar panels superimposed in the vertical direction, it includes solar panels, preferably a smaller part of the direct solar area (A s ), at least partially superimposed in the vertical direction.
  • the solar envelope may have a convex shell-like shape segmented in at least two regions between top portion and side portions.
  • the solar envelope can have one of: a dome-like shape, for example cylindrical, conical, prismatic, and an arc-like shape, for example at least approximately circular, polygonal, regular or irregular in shape.
  • the solar envelope comprises a plurality of solar panels adapted for generating electrical energy, the solar panels being preferably distributed in a regular and/or irregular mosaic-like pattern, so as to form a direct solar area and at least the largest part of the surface of the solar envelope.
  • the solar envelope has at least one, preferably a plurality of solar panels on at least one, preferably each of the top and side portions of the solar envelope.
  • the solar envelope may include a plurality of solar panels, preferably of similar shape, arranged adjacent to one another, preferably along at least part, or parts, of the solar envelope, but not the entire area of the solar envelope. solar envelope.
  • the solar envelope may only include solar panels having a shape with at least one central axis of symmetry, preferably two central axes of symmetry, including rectangular, pentagonal, or hexagonal in shape.
  • the solar envelope may be devoid of solar panels having a solar surface having at least one of: triangular and trapeze shapes without at least one central axis of symmetry.
  • the solar envelope may include solar panels having a solar surface having at least one of: a single shape, preferably rectangular or hexagonal, a single shape and a characteristic common solar surface dimension, e.g., width, so which may be arranged in common support alignments of similar width.
  • the solar envelope can have a ventilation area (A v ) distributed over the solar envelope, preferably over at least the largest part, preferably of an entire length. along at least one of: top portions, side portions and perimeter regions thereof.
  • a v ventilation area
  • the ventilation area can be provided by a plurality of ventilation parts, so as to reduce the wind load on the solar envelope and supporting structure thereof.
  • the solar envelope may be configured in such a way that a non-residual part of the upstream wind flow can be traversed in at least one of: a generally upward direction and a generally upward direction, or that is, in at least one of side portions and top portion.
  • the solar envelope can be configured so that the incident wind can circulate into the solar envelope in at least two, preferably four distinct directions, and can preferably further circulate in an upward motion through at least a top part of the solar envelope.
  • the ventilation area can be provided with at least one of: at least a characteristic dimension greater than 10% of a characteristic dimension of the solar surface of the solar panels, and a wind pore of at least 50%, preferably at least 70%, particularly preferably at least 80% or 90%.
  • Said ventilation parts may be provided as at least one of: empty portions of solar envelope between solar panels and larger that crevice-like spaces, and portions of the solar envelope occupied by porous elements, for example in the form of panels, which delimit an area that is at least partially open or perforated so as to provide a porosity of at least 50% to the wind.
  • the solar envelope can present a plurality of ventilation parts distributed according to at least one of: in extensions in a linear way along a region between top and side portions, preferably of at least the largest part of the perimeter between top and side portions; in extensions linearly along at least one of: at least most of a vertical extension, preferably at least between concurrent lateral portions, and at least most of a non-vertical extension, preferably between opposite sides of at least one of the top portion and side portions; in linear form extensions along a region between successive solar panels; in at least two portions, preferably in four portions of the solar envelope.
  • the difference between total area (AT) and solar area (As) corresponds to wind-porous portions of the total outer surface formed by the solar envelope, i.e., portions that provide wind circulation through the solar envelope, namely between outer sides and inside and/or below and above the reference volume (V R ) defined by the solar envelope.
  • the solar envelope can have a total area (A T ) that is at least 5%, preferably at least 10% and at most 40%, preferably 30%, greater than the direct solar area (A s ) .
  • the solar area (A s ) is at least four times, preferably at least five times, greater than the ventilation area (A v ).
  • the solar envelope may have a ventilation area (A v ) corresponding to the total area of the ventilation parts and configured in such a way as to provide air circulation through the solar envelope, it being advantageous when the ventilation area (A v ) is comprised between 5 and 30%, preferably between 8 and 20%, particularly preferably between 10 and 15% of the direct solar area (As).
  • solar energy systems according to the present invention comprise a support structure adapted so that it can retain the solar envelope in a shape and/or in a position relative to the sky dome, and in a way which provides better structural efficiency in view of the configuration, relative dimensions and its associations with a support platform and the ground.
  • the support structure may include mutually opposing support alignments, preferably most of which result in direct reciprocal view into the interior space confined by the support structure.
  • the support structure comprises at least two types of support alignments configuring i mesh cells of structural mesh between themselves, at least part of the mesh cells defining angles between them comprised between 75° and 135° on the inner side of the structural mesh, so that the support structure has at least some portions of at least approximately convex shape.
  • the support structure includes support alignments that configure a three-dimensional structural mesh, preferably with a convex shell shape, including such that they delimit a plurality of mesh cells of regular and/or irregular shape and/or size.
  • the mesh cells include a plane that extends at least proximally and preferably parallel to the solar envelope, with it being preferred when they only extend in lateral portions of, and not intersecting, the solar surface projection of panels. solar panels, so as not to interfere with exposure to direct or diffuse light radiation.
  • the support structure is configured such that the total number of mesh cells in outer planes of the structural mesh, in particular together and preferably at least approximately parallel to the surface of solar panels, is smaller than the total number of solar panels of the solar envelope, so that the support structure advantageously has a lower density of materially distinct divisions than the solar envelope.
  • the support structure may confine a support area less than at least one of the total area ( AT ) and direct solar area (A s ) of the solar envelope.
  • the support structure may be configured such that it provides at least one of: at least two support alignments extending transversely to the full height and width of the structural mesh, for example in general inverted U-type shape, and two support alignments that extend around the entire perimeter of the solar envelope, in a closed ring-type general format, with the support elements of said support alignments differing in at least one cross-section and linear weight .
  • the support structure may have at least two segments of diametrically opposed support alignments in at least three alignments of mesh cells in at least one of: according to a transverse extent and at different levels of the structural mesh.
  • the support structure may include support alignments that configure a structural mesh with at least one of: at least four, preferably at least eight mesh cells diametrically opposite one another, adjacent mesh cells defining an angle between them less than 120°, orthogonal or an acute angle.
  • the support structure may include at least two similar first support alignments that are adapted so that they can hold solar panels, and at least two support alignments are adapted so that they can structurally connect the first support alignments.
  • the support structure may include support alignments disposed in orthogonal planes.
  • the support structure may extend with structural mesh continuity between the top and side portions of the solar envelope, preferably on the inner side of the solar envelope.
  • the support structure may be configured such that it provides at least two, preferably at least four, preferably at least six force transmission directions orthogonal to at least one of: a surface of solar panels and the direction of the force of gravity.
  • the support structure can be configured such that it provides at least one of: a total structural mesh height and a height above the ground which is at least twice the height of the solar panels in the vertical direction.
  • the support structure may include a structural mesh with a total height of between two and twenty times the length of solar panels measured in the vertical direction.
  • the support structure can be configured such that it provides at least two force transmission directions orthogonal to at least one of: solar surface of solar panels and force of gravity.
  • the support structure may be configured such that it provides at least one of: at least partially vertically overlapping solar panels and up to three, preferably up to two alignments of solar panels having a shape and in a relative position at least approximately equal.
  • the support structure can be configured such that it provides at least four, preferably at least eight mesh cells diametrically opposite one another, and adjacent mesh cells defining an angle to each other of less than 120°, orthogonally. or an acute angle.
  • the support structure may include mesh cells of at least one of: an equivalent shape, an at least approximately the same shape, at least a similar size.
  • the support structure may be configured such that it provides at least one of: at least one of: top mesh cells and similarly shaped side mesh cells.
  • the support structure can be configured in such a way that it provides at least one of: mesh cells with at least one dimension different from any of the dimensions of the respective photovoltaic module, and at least partial vertical overlap of mesh cells of the structural mesh.
  • the support structure may include mesh cells that individually enclose an open area greater than the solar surface of individual solar panels.
  • the support structure may comprise a plurality of elongate support elements interconnected together to form the structural mesh, the support elements may extend inwardly, for example radially towards a point or a plurality of points. , so as to provide structural connection to a respective support platform.
  • Support elements can have several elements defining a cross section and several elements defining an extension longitudinal section of this cross-section, for example of the truss type with a planar and/or prismatic shape.
  • the support elements can have an elongated shape and can be provided in a rigid and recyclable material, including a metallic material, such as steel, for example, a composite material, such as fiberglass or carbon composite.
  • the support elements can be provided in a biodegradable material, such as for example wood, preferably with metallic connecting elements or in a composite material.
  • the solar energy system further comprises a support platform adapted so that it can associate the support structure to the ground and/or to a manufactured base, so that the support structure can be be implantable on at least one ground and/or pavement level.
  • the platform can be configured such that the solar envelope is provided as a shading arrangement retained by a support structure which is retained at a level by a support platform.
  • the support platform can elevate the support structure above the deployment area so that the contour shadow of at least most, preferably all, of the outer edge of the solar envelope can be cast over the area. of implantation and surrounding area of this .
  • the support platform can be configured so that the solar envelope and support structure is self-supporting or it can be supported and/or suspended by the support platform.
  • the support platform and solar envelope can be adapted so that they provide at least one of: the solar envelope does not enclose an interior volume relative to the exterior; the solar envelope is provided spaced apart from the implantation area, so that air can circulate through at least two opposite sides of the solar envelope above the implantation area; at least two, preferably all opposing parts of the outer perimeter of the solar envelope do not extend directly into the implantation area but rather at a level above it; at least two, preferably all opposite parts of the solar envelope have openings for passage of air through the interior volume.
  • the platform may include a single platform element or a plurality of platform elements, for example of the pole, gantry, pavilion, wall, foundation, or similar construction type.
  • the platform can include a plurality of elongated shaped elements, for example posts, pylons or the like, and adapted so that they can be retained in the ground and in the support structure.
  • the platform can include a plurality of elements adapted so that they can be associated with the support structure and provide mobility of the support structure and its solar envelope.
  • the platform may include a plurality of platform elements which are retained in the ground so that they operate as a foundation.
  • the platform may include elements that are also part of the supporting structure of the solar envelope, including in the case of a self-supporting structural configuration.
  • the system can be provided with a general form of sunshade, carport, pavilion or tunnel type.
  • the system may include a plurality of systems having respective solar envelopes, structures and support platforms, distributed in irregular clusters and/or in prevailing alignments, for example along a traffic lane, and spaced apart in a predetermined manner. wound in an extension of at least half the solar envelope height of a solar envelope disposed towards the equator, in order to mitigate and shading effects on neighboring solar envelopes.
  • the system may include a plurality of systems having respective solar envelopes, structures and support platforms configured such that the solar envelopes extend between different levels above a reference level.
  • the system can be adapted so that the solar envelope provides at least one of: vehicular movement underneath it, a vertical projection that at least partially intersects or is in close proximity to a region of cycle vehicle circulation , such as a parking lot , a lane .
  • Figure 1 plan view of a first embodiment of a solar energy system
  • Figure 2 plan view of a second embodiment of a solar energy system
  • Figure 3 perspective view of a third embodiment similar to Figure 2;
  • Figure 4 perspective view of an embodiment including a first platform embodiment (3)
  • Figure 5 perspective view of an embodiment including a second platform embodiment (3)
  • Figure 6 perspective view of an embodiment including a third platform embodiment (3)
  • Figure 7 perspective view of a sixth embodiment
  • Figure 8 perspective view of a seventh embodiment
  • Figure 9 perspective view of an eighth embodiment
  • Figure 10 top view with projection onto a horizontal plane of the eighth embodiment
  • Figure 11 perspective view of a ninth embodiment
  • Figure 12 Top view with projection onto a horizontal plane of the ninth embodiment
  • Figure 13 Side sectional view of a tenth embodiment
  • Figure 14 side sectional view of an eleventh embodiment
  • Figure 15 perspective view of a twelfth embodiment
  • Figure 16 perspective view of a thirteenth embodiment
  • Figure 17 side sectional view of a fourteenth embodiment
  • Figure 18 side sectional view of a fifteenth embodiment
  • Figure 19 front elevation view of a solar energy system in the form of a tunnel, associated with a lane;
  • Figure 20 Side elevation view of a tunnel-shaped solar energy system, associated with a lane.
  • a solar energy system comprises a solar envelope (1) adapted for shading an area underneath and for generating electrical energy by means of solar panels (4), and a support structure (2) having a convex mesh-like configuration that retains the solar envelope (1) in a position relative to the celestial vault.
  • the solar envelope (1) has a plurality of solar panels (4) that delimit a total area (A T ) between them and whose solar surfaces add up to a direct solar area (A s ) in view of the sky dome, so that the vertical projection of the solar envelope (1) on a horizontal plane, or on the ground level, defines a respective implantation area (A z ).
  • the shape of the solar envelope (1) is defined such that at least one of total area (A T ) and direct solar area (A s ) is at least twice the area of implantation (A z ) , as illustrated schematically in the embodiments in Figures 1 and 2, and other embodiments.
  • the solar envelope (1) has a top portion (11), and two side portions (12) that extend laterally so that they form a convex exterior angle with respect to the top portion ( 11) which is greater than 220°.
  • the top portion (11) has a solar area (Asi) similar to the implantation area (A z ) of the solar envelope (AS) and each of the two side portions (12) has a solar area (A S 2,I, A S 2,2) corresponding to at least half of the implantation area (A z ) .
  • the solar envelope (1) includes a plurality of solar panels (4) adapted so that they can generate electrical energy when exposed to direct and/or indirect, diffuse solar radiation.
  • the solar panels (4) may have a single trapezoidal shape with at least one central axis of symmetry, and a single straight or curved planar shape.
  • the solar panels (4) preferably correspond to at least 70% and at most 95%, particularly preferably at least 75% and at most 90% of the total area ( AT ) of the solar envelope (1).
  • the solar envelope (1) is associated with a support structure (2) comprising support alignments (21, 22) that configure a three-dimensional structural mesh that extends along the top and side portions (11, 12), in this case with successive first support alignments (21) with a convex arch-like shape, joined together for seconds support alignments (22) in the regions between top and side portions (11, 12) and outer perimeter, thereby configuring a support structure (2) with a total of twelve mesh cells that support a total of sixteen solar panels (4 ) .
  • the solar envelope (1) may have a generally parallelepiped shape with a top portion (11) surrounded by four side portions (12).
  • the direct solar area (A s ) is in this case approximately 2.5 times larger than the implantation area (A z ), and smaller than the total area (A T ) because ventilation parts (5) are provided.
  • the support structure (2) can comprise a plurality of support alignments including a first type (21) that includes support elements in a non-horizontal direction and can configure open convex shapes, and a second type (22) that includes elements of support in a non-vertical direction and which can form closed convex shapes, for example closed hoops, which extend along the top and side portions (11, 12) so that the various support alignments (21, 22) mutually result in sight inside the volume confined by the solar envelope (1), as can also be seen in Figures 3 and 4.
  • a first type (21) that includes support elements in a non-horizontal direction and can configure open convex shapes
  • a second type (22) that includes elements of support in a non-vertical direction and which can form closed convex shapes, for example closed hoops, which extend along the top and side portions (11, 12) so that the various support alignments (21, 22) mutually result in sight inside the volume confined by the solar envelope (1), as can also be seen in Figures 3 and 4.
  • the support structure (2) can be in the form of a three-dimensional mesh comprising a plurality of arch-like and hoop-like support alignments, so that it configures mesh cells in outer planes of the structural mesh and at least adjacent to the solar envelope ( 1), and the number of mesh cells is less than the number of solar panels (4) in the solar envelope (1), as illustrated in the example of Figure 3.
  • the solar envelope (1) can also include ventilation parts (5) configured as non-slit-type spaces that are part of the total area (A T ) and provide air circulation between portions of direct solar area (A s ), preferably in a constrained way and in order to induce a certain change in the air flow pattern through the solar envelope (1).
  • ventilation parts (5) configured as non-slit-type spaces that are part of the total area (A T ) and provide air circulation between portions of direct solar area (A s ), preferably in a constrained way and in order to induce a certain change in the air flow pattern through the solar envelope (1).
  • the ventilation parts (5) can be configured so that they correspond to portions not occupied by the solar panels (4), with respect to a regular volume geometry formed by the solar envelope (1), for example regular parallelepiped or regular pyramid trunk .
  • the solar envelope (1) can include ventilation parts (5) with a wind porosity of at least 30%, preferably at least 50%, for example in the form of lamellae panels, grid or similar, or corresponding to open spaces not of the crevice type between solar panels (4).
  • the solar envelope (1) can be configured so that the total area (AT) corresponds at least approximately to an integer multiple of the area of the solar panels (4), for example a unique format of panels photovoltaics, plus the sum of the total area of the ventilation parts (5) .
  • ventilation parts (5) are provided, preferably only along at least part of the regions between the top portion (11) and side portions (12) and/or between side portions (12) .
  • the solar envelope (1) and support structure (2) can be configured so that the solar area (A s ) is at least two and a half times greater than the implantation area (A z ) , with embodiments shown in Figures 3 to 10.
  • Figures 3 and 4 represent cases where the solar envelope (1) has a solar area (A s ) that is at least three times larger, and at least four times larger, respectively, than its implantation area (Ai ).
  • the solar envelope (1) only has a top portion (11) and four side portions (12) and is associated with a support structure (2) with a cage-like three-dimensional mesh, therefore including a plurality of support alignments, including openly shaped alignments, for example in arch-like shape, and/or closed-shaped alignments, for example in hoop-like shape.
  • the solar envelope (1) also has a box-like shape, associated with a support structure (2) with a cage-like three-dimensional mesh that is held stationary by means of a support platform (3) at a height above a usable space, preferably at least 2 m above it, more preferably at least 2.5 m above it, so that the solar envelope (1) can operate as a shading canopy.
  • the solar panels (4) can have a single format and be distributed in the form of a regular matrix on the top and side portions (11, 12). It is advantageously provided in this way that the solar panels (4) are distributed over a much larger area with respect to a given implantation area (A z ) of the system, as well as being able to use a larger portion of the sky horizon around them , including the sky horizon opposite the prevailing solar direction at a given location.
  • a z implantation area
  • the support structure (2) extends the entire height of the solar envelope (1) in the case of the embodiment of Figure 3, and only part of the height in the case of Figure 4, so that it configures twenty-eight cells mesh in the first case, and eight mesh cells in the second case, always a number less than the number of solar panels (4) occupying the direct solar area (As) in the top and side portions (11, 12) in each case .
  • the support structure (2) can be configured as a self-supporting structure and stressed mainly by compressive forces, and be associated with a support platform (3) so that the support structure (2) can be retained at a height of at least 2 m above ground level.
  • the height of the solar envelope (1) does not exceed ten times, from one preferred mode five times the greatest of the transverse extensions to the force of gravity.
  • the power system advantageously corresponds to a compression structure, in which at least most of the stresses on the support structure (2) are compressive.
  • the support structure (2) is structurally connected to a support platform (3) which includes a plurality of ground anchoring elements, in particular of the ground foundation type.
  • the platform (3) can be associated with elements of this type.
  • the support structure (2) is configured in such a way that it can unload the total weight of the solar envelope (1) and support structure (2) in at least one point inside the implantation area (A z ), preferably at a plurality of points or extensions along the outer perimeter.
  • the solar envelope (1) is spaced apart from a base containment level, for example a floor, so that air circulation is provided around it through the air volume confined by the solar envelope (1). Furthermore, the solar envelope (1) is advantageously Proportioned so that the entire outline of the outer perimeter shade (S) can be projected onto the usable space underneath.
  • the solar envelope (1) does not confine a building to its interior.
  • the support structure (2) has only two rim-type support alignments arranged in such a way that the structural mesh does not extend across the entire solar area (As).
  • the solar envelope (1) and support structure (2) can be a shading canopy, and, together with the support platform (3), can configure a pavilion or similar building.
  • Figures 5 and 6 represent examples in which the top portion (11) differs from a single substantially horizontal plane and may have a solar area (A S i ) greater than its implantation area (A z ).
  • a single top portion (11) can be provided as an inclined reference plane, preferably at an angle comprised between 5 and 45°, more preferably between 10 and 40°. °, particularly preferably between 15° and 35°, relative to the horizontal plane.
  • the solar envelope (1) continues to present a convex box-like shape, with four lateral portions (12) of rectangular shape and orthogonal to each other, presenting respective lateral portions of the solar area (A S 2 ,I, AS 2.2, AS 2.3 and AS 2.4) •
  • the solar envelope (1) extends over the entire surface of the reference volume ( VR ) defined by the solar envelope (1), but the lateral regions triangular shape of the side portions (12) are in this case occupied by ventilation parts (5) and not by solar panels (4), because these only have a trapezoidal shape with at least one central axis of symmetry.
  • the support platform (3) has in this case four support elements arranged in the apex regions of the lower perimeter of the support structure (2).
  • the system comprises two top portions (11) provided as inclined planes with respect to the horizontal, so that the solar area of the top portion (1) corresponds to the sum of the areas of these two portions (A Si , i, A S I,2).
  • the solar envelope (1) can comprise a plurality of envelope parts (10) preferably of at least approximately equal shape, in particular a planar shape, generally straight and/or curved, wherein the envelope parts (10) extend along at least one of the extensions of the solar envelope (1), for example along an extension in length and/or an extension in width of at least one of the portions of top and sides (11, 12).
  • the envelope parts (10) may include a plurality of solar panels (4) and/or ventilation parts (5) arranged in a matrix-like distribution in at least one direction, preferably close or adjacent to each other, and associated with a respective support structure adapted so that it can hold the assembly and provide joint manipulation of the envelope part (10) as an individual piece.
  • the envelope parts (10) are adapted so that they can be associated with open and/or closed support alignments (21, 22), in particular they have connecting parts adapted so that they provide retention in corresponding connecting parts provided in the structure support (2) .
  • the envelope parts (10) are preferably pre-assembled ex situ for installation as individual parts in situ, i.e. retention in the support structure (2).
  • envelope parts (10) of modular format with a smaller number of connections required in situ.
  • said envelope parts (10) comprise a plurality of solar panels and their connection structure to each other, and are configured so that they have a width between 0.8 and 4 m, preferably between approximately 1 and 3 m, and a length between 1.5 and 30 m, preferably between 4.5 and 20 m.
  • the embodiment of Figure 6 can be configured, for example, as a carport or a pavilion.
  • Figures 7 and 8 represent embodiments of energy systems in which the solar envelope (1) includes a plurality of envelope parts (10) of modular format, distributed over the top and side portions (11, 12), and arranged along linear and/or curved alignments.
  • the solar envelope (1) can be configured with planar surface side portions (12) and a top portion (11) including envelope parts (10) arranged in linear alignments so as to configure planar surfaces and in curved alignments so as to generate generally curved surfaces of the solar envelope (1), as represented in Figure 7.
  • the solar envelope (1) can include modular envelope parts (10), preferably generally trapezoidal or hexagonal in shape, which include respective support structures (2) and a plurality of solar panels (4) and/or ventilation parts (5), said modular envelope parts (10) being adapted so that they can be retained in each other in the top portion (11) and/or portions sides (12), including by means of fixings previously defined and preferably univocally corresponding to the relative position of the envelope parts (10) in the solar envelope (1).
  • modular envelope parts (10) preferably generally trapezoidal or hexagonal in shape, which include respective support structures (2) and a plurality of solar panels (4) and/or ventilation parts (5), said modular envelope parts (10) being adapted so that they can be retained in each other in the top portion (11) and/or portions sides (12), including by means of fixings previously defined and preferably univocally corresponding to the relative position of the envelope parts (10) in the solar envelope (1).
  • the solar envelope (1) can in this case include solar panels (4) in the form of flexible panels that can assume a completely flat shape or an at least partially curved shape.
  • the solar envelope (1) can be associated with a platform (3) that includes a plurality of displacement means, including wheels or others.
  • the solar envelope (1), the support structure (2) and the platform (3) can be dimensioned so that the system can be pushed manually, or moved by motorized means functionally connected to the solar envelope (1).
  • the solar envelope (1) may have a top portion (11) comprising a plurality of modularly shaped planar envelope parts (10), preferably of a single shape, arranged along a curved alignment, for example arch-shaped, and side portions (12) comprising a plurality of solar panels (4) or planar envelope parts (10), preferably of a single respective shape, arranged along of a linear alignment, so that they form a surface of a planar or curved type, inclined with respect to the direction of the force of gravity or not.
  • a top portion (11) comprising a plurality of modularly shaped planar envelope parts (10), preferably of a single shape, arranged along a curved alignment, for example arch-shaped, and side portions (12) comprising a plurality of solar panels (4) or planar envelope parts (10), preferably of a single respective shape, arranged along of a linear alignment, so that they form a surface of a planar or curved type, inclined with respect to the direction of the force of gravity or not.
  • Figures 9 to 12 represent embodiments of systems in which the solar envelope (1) includes a top portion (11) surrounded by four parts sides (12) so that it forms a general truncated-pyramid shape, and featuring solar panels (4) and ventilation parts (5).
  • the ventilation parts (5) are arranged between solar panels (4) and configured so that they provide air circulation into and out of the empty space confined by the solar envelope (1) and at least in one direction generally towards upwards through the open opening oriented downwards in the shell delimited by the outer perimeter of the solar envelope (1), and outwards through a region associated with the top portion (11). Furthermore, the ventilation parts (5) are arranged so that they provide air circulation in at least one transverse direction through the solar envelope (1), preferably in two transverse directions, in regions associated with side portions (12 ) of the solar envelope ( 1 ) .
  • the top and side portions (11, 12) have a shape at least approximately similar or equal to that of the solar panels (4), preferably a parallelogram or trapezoidal shape. .
  • the ventilation parts (5) are arranged in at least one of: in regions between top and side portions (11, 12), including in at least part of these regions or along part of the extension of these regions, and in successive separated regions in the side portions (12), including in the form of separate rows at different levels.
  • the ventilation parts (5) can be provided as voids between rows of solar panels (4), or as porous panels arranged in the solar envelope (1), preferably in a relative position similar to that of the solar panels (4), presenting a hole that provides wind flow circulation through them, in order to reduce the general wind load on the solar envelope (1).
  • Figures 13 to 18 represent embodiments in which the solar envelope (1) and support structure (2) are configured such that the solar area (As) in the top portion (11) can be at least equal to or greater than twice the implantation area ( Az ) and where the orientation relative to the equator (represented by the sun symbol) can be considered.
  • the system represented in Figure 13 includes a solar envelope (1) which only has a top portion (11) and a side portion (12), the top portion (11) having two separate parts. One of the parts of the top portion (11) has a surface that extends in only one plane, and the other of the top portions (11) has several surfaces arranged in planes angled to each other.
  • Figure 14 represents an embodiment in which the top portion (11) presents a plurality of row-like alignments of solar panels (4) corresponding to portions of the respective solar area (A s ) but maintaining a horizontal reference plane. Furthermore, side portions (12) are provided which extend along the entire length between two mutually opposite sides of the top portion (11).
  • the solar panels (4) have a single format, including a format with at least one central axis of symmetry, and preferably also only a single dimension, including at least 1 m 2 , preferably at least 1.5 m 2 , with intermediate spaces of the solar area (A s ) being occupied by ventilation parts (5) configured and distributed so as to reduce the wind load on the system.
  • Figure 15 represents an embodiment of support structure (2) including at least two open convex support alignments in the form of arches or porticoes, these support alignments being formed by parts of structure (20) of generally polygonal shape planar or three-dimensional including a plurality of support elements, for example solid beams, truss beams or tubular beams, joined together in one or more closed alignments.
  • This configuration reduces the complexity and constructive effort of the solar energy system.
  • Figure 16 represents an embodiment of a solar envelope (1) that can be associated with a support structure (2) of the type shown in Figure 15.
  • the top portion (11) in this case includes a plurality of envelope parts (10) of planar trapezoidal shape, including a plurality of solar panels (4) preferably adjacent, so that they extend along at least a major part, preferably the entirety of an extension of the solar envelope ( 1) . It is further advantageous when the envelope parts (10) have connecting parts adapted so as to provide attachment to the support structure (2) so that the envelope parts (10) can be installed as an individual piece.
  • Figure 17 represents a solar envelope (1) including several top portions (11) including in the form of a plurality of projections above a base reference level of the top portion (11), including envelope parts (10) oriented mainly upwards and arranged at different levels, as well as envelope parts (10) arranged mainly laterally.
  • Figure 18 represents a preferred embodiment in which the system has a general tunnel-like configuration including a top portion (11) with a plurality of envelope parts (10) arranged in two directions oriented mainly upwards or laterally, and at least two side parts (12) also including a plurality of envelope parts (10) disposed in more than two spatial directions.
  • Figures 19 and 20 represent another embodiment according to the present invention, configured as a tunnel-type construction associated with a traffic lane.

Abstract

A presente invenção diz respeito a sistemas de energia solar compreendendo um envelope solar (1) adaptado para conversão de radiação solar em energia elétrica e associado a uma estrutura de suporte (2) e a uma plataforma (3) que retém a estrutura de suporte (2) a nível de solo, sendo que o envelope solar (1) é configurado de modo que maximiza a relação entre uma área solar (As) relativamente a uma determinada área de implantação (Ar) e minimiza a quantidade de material de estrutura de suporte (2) associado ao referido envelope solar (1).

Description

DESCRIÇÃO
SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR
Campo da Invenção
A presente invenção é relativa a s istemas de energia solar fotovoltaica associados a plataformas de suporte de modo que podem ser instalados a nivel de solo .
Estado da técnica
O estado da técnica inclui muitas soluções relativas a disposições de energia solar fotovoltaica que compreende uma estrutura de suporte que suporta uma dispos ição de envolvente compreendendo uma pluralidade de dispositivos solares dispostos numa determinada distribuição espacial .
Em regra , os dispos itivos solares apresentam um formato planar e são ligados operativamente entre si dispostos em grupos com uma distribuição espacial , em particular distribuição de tipo matricial regular , em que os centros geométricos ou de gravidade dos dispositivos solares definem pelo menos um, eventualmente dois alinhamentos lineares .
No caso de serem proporcionados dois alinhamentos de dispos itivos solares , estes alinhamentos definem por sua ve z um plano solar que inclui pelo menos três , ou pelo menos quatro dispositivos solares .
Geralmente , as dispos ições de energia solar conhecidas apresentam um ou dois planos solares . Geralmente , os planos solares são planos e intersectam-se numa região próxima de respetivas zonas de perímetro .
Os documentos US 2016/0190974 Al e US 2021 /0135620 Al revelam sistemas de energia solar do tipo da presente invenção, compreendendo uma plataforma e estrutura de suporte de um envelope solar em forma de canópia que se estende num plano solar único inclinado relativamente a um plano hori zontal ou em planos inclinados simétricos e , em particular num plano solar inclinado relativamente ao pavimento . Como se depreende a área solar formada pelos painéis solares fotovoltaicos é maior que a área de implantação .
O documento WO 2012 / 172296 Al revela um aparelho de painel solar com uma pluralidade de dispositivos fotovoltaicos que apresenta uma forma geralmente convexa , mas não configura um s istema do tipo da presente invenção . Em particular , elementos de formato triangular e formas de tipo calote es férica apresentam diversas desvantagens em termos de custos de produção, complexidade construtiva e aplicabilidade enquanto elementos de sombreamento .
O documento WO 2021 /253118 Al revela sistemas de geração de energia solar do tipo da presente invenção, incluindo envelopes solares com uma forma geralmente convexa , e um perfil relativamente baixo de modo a proporcionar maior resistência ao vento e uma dispos ição relativamente próxima entre sistemas adj acentes . Em particular, o documento revela envelopes solares incluindo painéis solares orientados em pelo menos cinco direções diferentes , incluindo para um polo terrestre e equador . Além dis so , o documento revela envelopes solares com alturas relativamente reduzidas e em que as painéis solares são dispostas com inclinações relativamente reduzidas relativamente a um plano horizontal de modo que gera formas relativamente pouco convexas , e é mudo quanto a formas convexas de tipo arco . Além dis so , o documento revela envelopes solares substancialmente opacos ao vento , operando para de flexão deste sobre o dorso exterior do envelope .
Descrição da invenção
O obj etivo da presente invenção é proporcionar sistemas de energia solar compreendendo um envelope solar adaptado para sombreamento e conversão de radiação solar em energia elétrica, associado estruturalmente a uma estrutura de suporte e configurado de modo que maximi za a área solar geradora de energia elétrica relativamente a uma respetiva área de implantação e a uma determinada quantidade de material de estrutura de suporte do re ferido envelope solar , incluindo em resultado de cargas de vento , bem como requerendo meios de implementação no solo simples e e ficientes de modo a reduzir os custos . O objetivo acima é resolvido de acordo com a presente invenção através das características relvadas pela reivindicação 1.
O envelope solar pode incluir painéis solares mutuamente opostos, sendo que de um modo preferido pelo menos a maior destes resulta à vista reciproca direta no espaço interior confinado pelo envelope solar.
De acordo com um primeiro aspeto relevante, sistemas de energia solar de acordo com a presente invenção compreendem um envelope solar que apresenta uma forma geral de casca com porção convexa orientada para cima, e incluindo uma pluralidade de painéis solares com uma inclinação de 0o até 50° ou até 55°, de um modo preferido até 40° ou até 45°, de um modo particularmente preferido até 30° ou até 35° relativamente à direção da força de gravidade, ou direção vertical, sendo que os referidos painéis solares são de um modo preferido proporcionados pelo menos em porções laterais do envelope solar, de modo que a capacidade de converter radiação solar incidente é vanta osamente melhorada, tanto em termos de quantidade total como em termos de menor variação de energia solar gerada ao longo do dia.
O envelope solar compreende ainda painéis solares com uma inclinação de 0o até 45°, de um modo preferido até 40°, de um modo particularmente preferido até 35° relativamente a uma direção horizontal, sendo que os referidos painéis solares são de um modo preferido proporcionados pelo menos em uma porção de topo do envelope solar.
O envelope solar apresenta uma pluralidade de painéis solares que apresentam bissetores de plano, ou seja, direções ortogonais a qualquer reta contida no plano fotovoltaico de referência dos painéis fotovoltaicos , que formam entre si um ângulo entre 75° e 135°, de um modo preferido entre 80° e 130°, de um modo particularmente preferido entre 85° e 125°.
O envelope solar pode apresentar apenas porções laterais.
O envelope solar apresenta pelo menos duas porções laterais e de um modo preferido pelo menos uma porção de topo.
O envelope solar apresenta pelo menos duas, de um modo preferido pelo menos três, de um modo particularmente preferido pelo menos quatro porções laterais, das quais pelo menos duas são de um modo preferido mutuamente opostas, associadas a extensões de perímetro de porção de topo e estendendo- se para baixo a partir de um plano de topo de modo que configuram pelo menos parte de um perímetro exterior do envelope solar. O envelope solar apresenta pelo menos duas porções laterais compreendendo painéis solares orientados geralmente para o lado, ou seja, dispostos com uma inclinação de pelo menos 45° e até 90° relativamente a um plano horizontal. Isto significa que, quando vista em alçado, uma porção lateral apresenta um bissetor de plano de respetivo plano de referência solar com uma inclinação entre -45° e +45° relativamente ao plano horizontal.
O envelope solar pode apresentar uma porção de topo compreendendo pelo menos um, de um modo preferido uma pluralidade de painéis solares orientados geralmente para cima, ou seja, dispostos com uma inclinação de pelo menos 0o e até 50°, de um modo preferido até 45°, de um modo particularmente preferido até 40° relativamente ao plano horizontal. Isto significa que, quando vista em alçado lateral, uma porção de topo apresenta um bissetor de plano de respetivo plano de referência solar com uma inclinação entre -45° e +45° relativamente ao plano horizontal.
O envelope solar pode compreender porções de topo e laterais que se estendem ao longo de respetivos planos diferentes e mutuamente intercetantes entre si.
O envelope solar pode compreender pelo menos uma de: uma porção de topo e pelo menos duas porções laterais, cada uma destas porções apresentando painéis solares dirigidos em pelo menos uma, de um modo preferido em pelo menos duas, de um modo particularmente preferido em pelo menos três direções diferentes .
O envelope solar pode compreender painéis solares dirigidos em pelo menos cinco ou seis, de um modo preferido pelo menos sete ou oito, de um modo particularmente preferido pelo menos nove ou dez direções diferentes e mutuamente intercetantes entre si.
O envelope solar pode compreender porções de topo e laterais dispostas de modo que respetivos planos de referência solar são orientados de acordo com pelo menos um de: segundo pelo menos duas direções definindo um maior ângulo de pelo menos 200°; segundo pelo menos duas direções definindo um maior ângulo compreendido entre 90 e 360°, de um modo preferido entre 110° e 340° ; segundo direções pelo menos aproximadamente ortogonais. O envelope solar pode apresentar uma porção de topo e/ou duas porções laterais que se estendem ao longo de respetivas superficies planas ou que compreende uma pluralidade de superficies solares de painéis solares mutuamente intercetantes , dispostas de forma alternada e de modo que os respetivos centros geométricos configuram uma único plano de referência solar ou de modo que configuram uma forma solar de referência convexa.
O envelope solar pode compreender pelo menos um de: porções laterais associadas a pelo menos duas extensões opostas do perímetro de topo, de um modo preferido a todas as extensões de perímetro de topo, e definindo conjuntamente um contorno de perímetro exterior incluindo pelo menos um de extensões lineares e curvas ; porções laterais pelo menos na proximidade e ao longo de pelo menos parte do perímetro de topo, anguladas para baixo em pelo menos 180°, de um modo preferido pelo menos 200°, de um modo particularmente preferido 230°, e no máximo 330°, de um modo preferido no máximo 280°, relativamente à porção de topo; porções laterais que se estendem ao longo de um único plano ou de uma pluralidade de planos, dispostos de acordo com pelo menos um de: mutuamente intercetantes, adjacentes e de modo que os respetivos centros geométricos configuram um único plano de referência e/ou de modo que configuram uma forma convexa de referência; porções laterais que se estendem de modo que configuram um contorno de perímetro lateral fechado, de um modo preferido com uma forma geométrica similar à do contorno de perímetro de topo; porções laterais que apresentam conjuntamente uma área solar lateral (AS2Í que não excede dez vezes, de um modo preferido oito vezes, de um modo particularmente preferido quatro vezes área solar de topo (Asi) da porção de topo.
O envelope solar pode apresentar pelo menos um de: uma porção de topo definindo um contorno de perímetro de topo com pelo menos três, de um modo preferido pelo menos quatro extensões parcelares ; uma porção de topo que configura um perímetro de topo pelo menos aproximadamente igual a pelo menos um dos perímetros de porções laterais ; uma porção de topo que configura um perímetro de topo de dimensão menor que pelo menos um dos perímetros configurados pelas porções laterais .
Um objetivo associado da presente invenção é o de proporcionar um sistema de energia solar de construção simples e eficiente, incluindo no que se refere à forma do envelope solar.
De acordo com um aspeto, o envelope solar apresenta pelo menos uma de: uma área total (AT) e uma área solar direta (As) , orientadas para a cúpula celeste por cima, que corresponde a pelo menos duas vezes, de um modo preferido pelo menos três vezes, de um modo particularmente preferido pelo menos quatro ou cinco vezes a projeção vertical do envelope solar sobre um nivel de solo, ou seja, a área de implantação (Az) deste.
A área total (AT) do envelope solar é a área delimitada por painéis solares, e a área solar direta (As) corresponde à parte da área total (AT) ocupada por painéis solares à vista direta da cúpula celeste.
O envelope solar pode apresentar pelo menos uma de: área total (AT) e área solar direta (As) que é pelo menos duas vezes maior que a soma das projeções horizontais da área solar direta (As) , e soma das projeções horizontais da área solar direta (As) é igual ou maior que a área de implantação (Ai) do envelope solar.
O envelope solar confina um volume de referência (VR) , correspondendo ao volume minimo associado à área total (AT) , sendo que o volume de referência (VR) é de um modo preferido proporcionado maioritariamente vazio e distanciado do nivel de solo.
O envelope solar pode apresentar pelo menos uma de: uma relação de área de solar (As) para volume de referência (VR) maior que 1 L-1, de um modo preferido maior que 1,5 L-1; uma relação entre altura e a maior das dimensões transversais do envelope solar menor que 5: 1, de um modo preferido menor que 3: 1, de um modo particularmente preferido menor que 2: 1, uma relação entre altura e a maior das dimensões transversais do envelope solar maior que 0,3: 1, de um modo preferido maior que 0,7:1, de um modo particularmente preferido maior que 1:1.
O envelope solar pode apresentar pelo menos um de: pelo menos a porção de topo, de um modo preferido também porções laterais encontra-se a mais de 2,3 m, de um modo preferido mais de 2,5 m, de um modo particularmente preferido mais de 2,7 m acima do nivel de solo; pelo menos a maior parte, de um modo preferido a totalidade do perímetro de extremidade livre inferior da área solar (As) é proporcionado de modo que a totalidade de contorno da sombra projetada pelo envelope solar sobre o nivel de solo pode ser observada de qualquer ponto de vista neste; não inclui painéis solares sobrepostos segundo a direção vertical, inclui painéis solares, de um modo preferido uma menor parte da área solar direta (As) , pelo menos parcialmente sobrepostos segundo a direção vertical.
O envelope solar pode apresentar uma forma de tipo casca convexa segmentada em pelo menos em pelo menos duas regiões entre porção de topo e porções laterais.
O envelope solar pode apresentar uma de: um forma de tipo cúpula, por exemplo cilíndrica, cónica, prismática, e uma forma de tipo arco, por exemplo de forma pelo menos aproximadamente circular, poligonal, regular ou irregular .
O envelope solar compreende uma pluralidade de painéis solares adaptados para geração de energia elétrica, sendo que os painéis solares são de modo preferido distribuídos num padrão de tipo mosaico regular e/ou irregular, de modo a formar uma área solar direta e pelo menos a maior parte da superfície do envelope solar.
O envelope solar apresenta pelo menos um, de um modo preferido uma pluralidade de painéis solares em pelo menos uma, de um modo preferido em cada uma das porções de topo e laterais do envelope solar.
O envelope solar pode incluir uma pluralidade de painéis solares, de um modo preferido de formato similar, dispostos de forma adjacente entre si, de um modo preferido ao longo de pelo menos parte, ou partes, do envelope solar, mas não na área total do envelope solar.
O envelope solar pode incluir apenas painéis solares apresentando um formato com pelo menos um eixo central de simetria, de um modo preferido dois eixos centrais de simetria , incluindo de formato retangular , pentagonal ou hexagonal .
O envelope solar pode ser desprovido de painéis solares que apresentam uma superfície solar com pelo menos uma de : forma triangular e formas de trapé zio sem pelo menos um eixo central de simetria .
O envelope solar pode incluir painéis solares que apresentam uma superfície solar com pelo menos um de : uma única forma, de um modo pre ferido retangular ou hexagonal , um único formato e uma dimensão característica de superfície solar comum, por exemplo , largura , de modo que podem ser dispostos em alinhamentos de suporte comuns com uma largura s imilar .
De acordo com um outro aspeto da presente invenção, o envelope solar pode apresentar uma área de ventilação (Av) distribuída pelo envelope solar , de um modo preferido ao longo de pelo menos a maior parte , de um modo pre ferido de toda uma extensão ao longo de pelo menos um de : porções de topo, porções laterais e regiões de perímetro destas .
A área de ventilação pode ser proporcionada por uma pluralidade de partes de ventilação, de modo que reduz a carga de vento sobre o envelope solar e estrutura de suporte deste .
O envelope solar pode ser configurado de modo que pode ser atraves sado por uma parte não re sidual do caudal de vento a montante segundo pe lo menos um de : segundo uma di reção geralmente de atravessamento do mesmo e segundo uma di reção geralmente ascendente , ou sej a, em pe lo menos um de porções laterais e porção de topo .
O envelope solar pode ser configurado de modo que o vento incidente pode circular para o interior do envelope solar segundo pelo menos duas , de um modo pre ferido segundo quatro direções distintas , e pode de um modo preferido ainda circular num movimento ascendente através de pelo menos uma parte de topo do envelope solar .
A área de ventilação pode ser proporcionada com pelo menos uma de : pelo menos uma dimensão característica maior que 10% de uma dimensão característica da superfície solar dos painéis solares , e uma poros idade ao vento de pelo menos 50 % , de um modo pre ferido pelo menos 70 % , de um modo particularmente preferido pelo menos 80 % ou 90% .
As referidas partes de ventilação podem ser proporcionadas como pelo menos um de : porções vazias de envelope solar entre painéis solares e maiores que espaços de tipo fresta, e porções de envelope solar ocupadas por elementos porosos, por exemplo na forma de painéis, que delimitam uma área que é pelo menos parcialmente aberta ou perfurada de modo a proporcionar uma porosidade de pelo menos 50% ao vento.
O envelope solar pode apresentar uma pluralidade de partes de ventilação distribuídas de acordo com pelo menos um de: em extensões de forma linear ao longo de uma região entre porções de topo e laterais, de um modo preferido de pelo menos a maior parte do perímetro entre porções de topo e laterais; em extensões de forma linear ao longo de pelo menos uma de: pelo menos a maior parte de uma extensão vertical, de um modo preferido pelo menos entre porções laterais concomitantes, e pelo menos a maior parte de uma extensão não vertical, de um modo preferido entres lados opostos de pelo menos um de porção de topo e porções laterais ; em extensões de forma linear ao longo de uma região entre sucessivos painéis solares; em pelo menos duas porções, de um modo preferido em quatro porções do envelope solar.
É preferido quando a diferença entre área total (AT) e área solar (As) corresponde a porções porosas a vento da superfície exterior total configurada pelo envelope solar, ou seja, porções que proporcionam circulação de vento através do envelope solar, designadamente entre lados exterior e interior e/ou por debaixo e por cima do volume de referência (VR) definido pelo envelope solar.
O envelope solar pode apresentar uma área total (AT) que é pelo menos 5%, de um modo preferido pelo menos 10% e no máximo 40%, de um modo preferido 30%, maior que a área solar direta (As) .
A área solar (As) é pelo menos quatro vezes, de um modo preferido pelo menos cinco vezes maior que a área de ventilação (Av) .
O envelope solar pode apresentar uma área de ventilação (Av) correspondendo à área total de partes de ventilação e configurada de modo que proporciona circulação de ar através do envelope solar, sendo que é vantajoso quando a área de ventilação (Av) está compreendida entre 5 e 30%, de um modo preferido entre 8 e 20%, de um modo particularmente preferido entre 10 e 15% da área solar direta (As) . De acordo com um outro aspeto relevante , s istemas de energia solar de acordo com a presente invenção compreendem uma estrutura de suporte adaptada de modo que pode reter o envelope solar numa forma e /ou numa pos ição relativamente à cúpula de céu, e de modo que proporciona melhor eficiência estrutural em vista da configuração, dimensões relativas e as sociação deste a uma plataforma de suporte e ao solo .
A estrutura de suporte pode incluir alinhamentos de suporte mutuamente opostos , de um modo pre ferido a maior parte dos quais resultam à vista reciproca direta no espaço interior confinado pela estrutura de suporte .
De acordo com um primeiro aspeto, a estrutura de suporte compreende pelo menos dois tipos de alinhamentos de suporte configurando entre s i células de malha de malha estrutural , sendo que pelo menos parte das células de malha define ângulos entre si compreendidos entre 75 ° e 135 ° do lado interior da malha estrutural , de modo que a estrutura de suporte apresenta pelo menos algumas porções de forma pelo menos aproximadamente convexa .
A estrutura de suporte inclui alinhamentos de suporte que configuram uma malha estrutural tridimensional , de um modo preferido com uma forma de casca convexa, incluindo de modo que delimitam uma pluralidade de células de malha de forma e/ou dimensão regular e /ou irregular .
As células de malha incluem um plano que se estende pelo menos na proximidade e de um modo pre ferido paralelo ao envelope solar, sendo que é pre ferido quando apenas se estendem em porções laterais a, e não intersetando a proj eção da superfície solar de painéis solares , de modo a não interferir na exposição a radiação luminosa direta ou di fusa .
De acordo com um outro aspeto, a estrutura de suporte é configurada de modo que o número total de células de malha em planos exteriores da malha estrutural , em particular j unto e de um modo pre ferido pelo menos aproximadamente paralelas à superfície de painéis solares , é menor que o número total de painéis solares do envelope solar, de modo que a estrutura de suporte apresenta vantaj osamente menor densidade de divisões materialmente distintas que o envelope solar .
A estrutura de suporte pode confinar uma área de suporte menor que pelo menos uma de : área total (AT) e área solar direta (As ) do envelope solar . A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos um de : pelo menos dois alinhamentos de suporte que se estendem transversalmente a toda a altura e largura da malha estrutural , por exemplo em formato ge ral de tipo U invertido, e dois alinhamentos de suporte que se es tendem em torno de todo o pe rímetro de envelope solar, em formato geral de tipo anel fechado, sendo que os elementos de suporte dos re feridos al inhamentos de suporte di ferem em pe lo menos um de seção transversal e peso linear .
A estrutura de suporte pode apresentar pelo menos dois segmentos de alinhamentos de suporte diametralmente opostos em pelo menos três alinhamentos de células de malha em pelo menos um de : segundo uma extensão transversal e a niveis diferentes da malha estrutural .
A estrutura de suporte pode incluir alinhamentos de suporte que configuram uma malha estrutural com pelo menos um de : pelo menos quatro , de um modo preferido pelo menos oito células de malha diametralmente opostas a uma outra , células de malha adj acentes definindo entre s i um ângulo menor que 120 ° , ortogonal ou um ângulo agudo .
A estrutura de suporte pode incluir pelo menos dois primeiros alinhamentos de suporte similares são adaptados de modo que podem reter painéis solares , e pelo menos dois alinhamentos de suporte são adaptados de modo que podem ligar estruturalmente os primeiros alinhamentos de suporte .
A estrutura de suporte pode incluir alinhamentos de suporte dispostos em planos ortogonais .
A estrutura de suporte pode estender-se com continuidade de malha estrutural entre as porções de topo e laterais do envelope solar , de um modo pre ferido no lado interior do envelope solar .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pelo menos duas , de um modo pre ferido pelo menos quatro, de um modo pre ferido pelo menos seis direções de transmissão de força ortogonais a pelo menos uma de : a uma superfície de painéis solares e à direção da força de gravidade .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos um de : uma altura total de malha estrutural e uma altura acima do solo que é pelo menos duas ve zes a altura dos painéi s solares segundo a di reção vertical . A estrutura de suporte pode incluir uma malha estrutural com uma altura total de compreendida entre duas e vinte ve zes a extensão de painéis solares medida segundo a direção vertical .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos duas direções de transmissão de força ortogonais a pelo menos uma de : superfície solar de painéis solares e força de gravidade .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos um de : pelo menos parcial sobreposição ve rtical de painéis solares e até três , de um modo pre ferido até dois alinhamentos de painéis solares com um formato e numa posição relativa pelo menos aproximadamente igual .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos quatro , de um modo preferido pelo menos oito células de malha diametralmente opostas a uma outra , e células de malha adj acentes de finindo um ângulo entre si menor que 120 ° , ortogonal ou um ângulo agudo .
A estrutura de suporte pode inclui r cé lulas de malha com pe lo menos um de : uma forma equivalente , um formato pelo menos aproximadamente igual , pe lo menos uma dimensão similar .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos um de : pelo menos um de : células de malha de topo e cé lulas de malha laterais de formato similar .
A estrutura de suporte pode ser configurada de modo que proporciona pe lo menos um de : cé lulas de malha com pelo menos uma dimens ão di ferente de qualquer das dimens ões de respetivo módulo fotovoltaico, e pelo menos parcial sobreposição vertical de células de malha da malha es trutural .
A estrutura de suporte pode incluir células de malha que individualmente delimitam uma área aberta maior que a superfície solar de painéis solares individuais .
A estrutura de suporte pode compreender uma pluralidade de elementos de suporte alongados interligados entre si de modo a formar a malha estrutural , sendo que os elementos de suporte se podem estender para o interior, por exemplo de forma radial para um ponto ou uma pluralidade de pontos , de modo a proporcionar ligação estrutural a uma respetiva plataforma de suporte .
Os elementos de suporte podem apresentar diversos elementos definindo uma seção transversal e diversos elementos definindo uma extensão longitudinal desta seção transversal , por exemplo de tipo treliça de formato planar e/ou de formato prismático .
Os elementos de suporte podem apresentar uma forma alongada e podem ser proporcionados num material rigido e reciclável , incluindo num material metálico, como por exemplo aço , num material compós ito , como por exemplo compósito de fibra de vidro ou de carbono .
Os elementos de suporte podem ser proporcionados num material biodegradável , como por exemplo madeira , de um modo preferido com elementos de ligação metálicos ou num material compós ito .
De acordo com um outro aspeto da presente invenção, o s istema de energia solar compreende ainda uma plataforma de suporte adaptada de modo que pode as sociar a estrutura de suporte ao terreno e/ou a uma base manufaturada, de modo que a estrutura de suporte pode ser implantável em pe lo menos um nivel de terreno e/ou de pavimento .
A plataforma pode ser configurada de modo que o envelope solar é proporcionado como uma dispos ição de sombreamento retida por uma estrutura de suporte que é retida num nivel por uma plataforma de suporte .
A plataforma de suporte pode elevar a estrutura de suporte acima da área de implantação de modo que a sombra de contorno de pe lo menos a maior parte , de um modo preferido da totalidade , da extremidade exterior do envelope solar pode ser proj etada sobre a área de implantação e área ci rcundante desta .
A plataforma de suporte pode ser configurada de modo que o envelope solar e estrutura de suporte é autoportante ou pode ser suportado e/ou suspenso pela plataforma de suporte .
A plataforma de suporte e envelope solar podem ser adaptados de modo que proporcionam pelo menos um de : o envelope solar não encerra um volume interior relativamente ao exterior ; o envelope solar é proporcionado distanciado da área de implantação , de modo que ar pode circular através de pe lo menos dois lados opostos do envelope solar acima da área de implantação ; pelo menos duas , de um modo preferido todas as partes opostas do perímetro exterior do envelope solar não se estendem diretamente na área de implantação mas antes a um nivel acima desta ; pelo menos duas , de um modo preferido todas as partes opostas do envelope solar apresentam aberturas para passagem de ar atravé s do volume interior .
A plataforma pode incluir um único elemento de plataforma ou uma pluralidade de elementos de plataforma, por exemplo de tipo poste , pórtico , pavilhão, parede , fundação , ou construção s imilar .
A plataforma pode incluir uma pluralidade de elementos de formato alongado, por exemplo postes , pilões ou similares , e adaptados de modo que podem ser retidos no solo e na estrutura de suporte .
A plataforma pode incluir uma pluralidade de elementos adaptados de modo que podem ser associados à estrutura de suporte e proporcionar mobilidade da estrutura de suporte e respetivo envelope solar .
A plataforma pode incluir uma pluralidade de elementos de plataforma que são retidos no solo de modo que operam como fundação .
A plataforma pode incluir elementos que também fazem parte da estrutura de suporte do envelope solar , incluindo no caso de uma configuração estrutural autoportante .
O sistema pode ser proporcionado com uma forma geral de tipo para-sol , carport, pavilhão ou túnel .
O sistema pode incluir uma pluralidade de s istemas apresentando respetivos envelopes solares , estruturas e plataformas de suporte , distribuídos em clusters irregulares e /ou em alinhamentos prevalecentes , por exemplo ao longo de uma via de circulação, e distanciados entre s i , de um modo pre ferido numa extensão de pelo menos metade da altura de envelope solar de um envelope solar disposto na direção do equador , de modo a mitigar e feitos de sombreamento sobre envelopes solares vizinhos .
O sistema pode incluir uma pluralidade de s istemas apresentando respetivos envelopes solares , estruturas e plataformas de suporte configurados de modo que os envelopes solares se estendem entre niveis diferentes acima de um nivel de re ferência .
O sistema pode ser adaptado de modo que o envelope solar proporciona pe lo menos um de : ci rculação de ve iculos por debaixo do mesmo, uma proj eção ve rtical que inters ecta pe lo menos parcialmente ou se encontra na proximidade de uma região de ci rculação de ve iculos , como por exemplo um estacionamento , uma via de ci rculação . Lista de Figuras
A presente invenção será em seguida descrita em maior detalhe com base na descrição de formas de realização preferidas, e nos desenhos e representações esquemáticas que se anexam.
As Figuras mostram:
Figura 1: vista planificada de uma primeira forma de realização de um sistema de energia solar;
Figura 2: vista planificada de uma segunda forma de realização de um sistema de energia solar;
Figura 3: vista em perspetiva de uma terceira forma de realização similar à da Figura 2;
Figura 4: vista em perspetiva de uma forma de realização incluindo uma primeira forma de realização de plataforma (3) ;
Figure 5: vista em perspetiva de uma forma de realização incluindo uma segunda forma de realização de plataforma (3) ;
Figure 6: vista em perspetiva de uma forma de realização incluindo uma terceira forma de realização de plataforma (3) ;
Figure 7: vista em perspetiva de uma sexta forma de realização;
Figure 8: vista em perspetiva de uma sétima forma de realização;
Figure 9: vista em perspetiva de uma oitava forma de realização;
Figure 10: vista de topo com projeção sobre um plano horizontal da oitava forma de realização; Figure 11: vista em perspetiva de uma nona forma de realização;
Figure 12: vista de topo com projeção sobre um plano horizontal da nona forma de realização;
Figure 13: vista de corte lateral de uma décima forma de realização;
Figure 14: vista de corte lateral de uma décima primeira forma de realização;
Figura 15: vista em perspetiva de uma décima segunda forma de realização;
Figura 16: vista em perspetiva de uma décima terceira forma de realização;
Figura 17: vista em corte lateral de uma décima quarta forma de realização;
Figura 18: vista em corte lateral de uma décima quinta forma de realização;
Figura 19: vista de alçado frontal de um sistema de energia solar em formato de túnel, associado a uma via de circulação;
Figura 20: vista de alçado lateral de um sistema de energia solar em formato de túnel, associado a uma via de circulação.
Alguns dos desenhos representam apenas parte dos principais aspetos da presente invenção, de modo a assegurar facilidade de leitura dos mesmos.
Descrição detalhada de formas de realização preferidas da invenção Um sistema de energia solar de acordo com a presente invenção compreende um envelope solar (1) adaptado para sombreamento de uma área por debaixo e para geração de energia elétrica por meio de painéis solares (4) , e uma estrutura de suporte (2) apresentando uma configuração de tipo malha de forma convexa e que retém o envelope solar (1) numa posição relativamente à abóboda celeste.
O envelope solar (1) apresenta uma pluralidade de painéis solares (4) que delimitam entre si uma área total (AT) e cujas superficies solares somam uma área solar direta (As) à vista da cúpula de céu, de modo que a projeção vertical do envelope solar (1) sobre um plano horizontal, ou sobre o nivel de solo, define uma respetiva área de implantação (Az) .
De acordo com um aspeto, a forma do envelope solar (1) é definida de modo que pelo menos uma de área total (AT) e área solar direta (As) é pelo menos o dobro da área de implantação (Az) , como ilustrado esquematicamente nas formas de realização nas Figuras 1 e 2, e demais formas de realização.
No caso da forma de realização na Figura 1, o envelope solar (1) apresenta uma porção de topo (11) , e duas porções laterais (12) que se estendem lateralmente de modo que formam um ângulo exterior convexo relativamente à porção de topo (11) que é maior que 220°. Como se pode depreender, a porção de topo (11) tem uma área solar (Asi) similar à área de implantação (Az) do envelope solar (AS) e cada uma das duas porções laterais (12) tem uma área solar (AS2,I, AS2,2) correspondente a pelo menos metade da área de implantação (Az) .
O envelope solar (1) inclui uma pluralidade de painéis solares (4) adaptados de modo que podem gerar energia elétrica, quando expostos a radiação solar direta e/ou indireta, difusa. Os painéis solares (4) podem apresentar um único formato trapezoidal com pelo menos um eixo central de simetria, e uma única forma planar reta ou curva. Os painéis solares (4) correspondem de um modo preferido a pelo menos 70% e no máximo 95%, de um modo particularmente preferido pelo menos 75% e no máximo 90% da área total (AT) do envelope solar (1) .
O envelope solar (1) é associado a uma estrutura de suporte (2) compreendendo alinhamentos de suporte (21, 22) que configuram uma malha estrutural tridimensional que se estende ao longo das porções de topo e laterais (11, 12) , neste caso com sucessivos primeiros alinhamentos de suporte (21) com uma forma convexa de tipo arco, unidos entre si por segundos alinhamentos de suporte (22) nas regiões entre porções de topo e laterais (11, 12) e perímetro exterior, desse modo configurando uma estrutura de suporte (2) com um total de doze células de malha que suportam um total dezasseis painéis solares (4) .
Como representado na Figura 2, o envelope solar (1) pode apresentar uma forma geralmente paralelepipédica com uma porção de topo (11) rodeada por quatro porções laterais (12) . A área solar direta (As) é neste caso aproximadamente 2,5 vezes maior que a área de implantação (Az) , e menor que a área total (AT) porque são proporcionadas partes de ventilação (5) .
A estrutura de suporte (2) pode compreender uma pluralidade de alinhamentos de suporte incluindo de um primeiro tipo (21) que inclui elementos de suporte numa direção não horizontal e pode configurar formas convexas abertas, e de um segundo tipo (22) que inclui elementos de suporte numa direção não vertical e que podem configurar formas convexas fechadas, por exemplo de tipo aros fechados, que se estendem ao longo das porções de topo e laterais (11, 12) de modo que os diversos alinhamentos de suporte (21, 22) resultam mutuamente à vista no interior do volume confinado pelo envelope solar (1) , como pode ser também observado nas Figuras 3 e 4.
A estrutura de suporte (2) pode apresentar forma de uma malha tridimensional compreendendo uma pluralidade de alinhamentos de suporte de tipo arco e de tipo aro, de modo que configura células de malha em planos exteriores da malha estrutural e pelo menos junto ao envelope solar (1) , sendo que o número de células de malha é menor que o número de painéis solares (4) no envelope solar (1) , como é ilustrado no exemplo da Figura 3.
Além disso, e ainda com referência à Figura 2, o envelope solar (1) pode ainda incluir partes de ventilação (5) configuradas como espaços não de tipo fresta que fazem parte da área total (AT) e proporcionam circulação de ar entre porções de área solar direta (As) , de um modo preferido de forma constrangida e de modo a induzir uma determinada alteração do padrão de escoamento de ar através do envelope solar (1) .
As partes de ventilação (5) podem ser configuradas de modo que correspondem a porções não ocupadas pelas painéis solares (4) , com respeito a uma geometria de volume regular formado pelo envelope solar (1) , por exemplo paralelepípedo regular ou tronco de pirâmide regular.
O envelope solar (1) pode incluir partes de ventilação (5) com uma porosidade ao vento de pelo menos 30%, de um modo preferido pelo menos 50%, por exemplo na forma de painéis de lamelas, grelha ou similar, ou correspondendo a espaços abertos não de tipo fresta entre painéis solares (4) .
De acordo com um outro aspeto vantajoso, o envelope solar (1) pode ser configurado de modo que a área total (AT) corresponde pelo menos aproximadamente a um múltiplo inteiro da área das painéis solares (4) , por exemplo um formato único de painéis f otovoltaicos , mais a soma da área total das partes de ventilação (5) .
É preferido quando as partes de ventilação (5) são proporcionadas, de um modo preferido apenas, ao longo de pelo menos parte das regiões entre a porção de topo (11) e porções laterais (12) e/ou entre porções laterais (12) .
De acordo com a presente invenção, o envelope solar (1) e estrutura de suporte (2) podem ser configurados de modo que a área solar (As) é pelo menos duas vezes e meia maior que a área de implantação (Az) , sendo que formas de realização são representadas nas Figuras 3 a 10.
As Figuras 3 e 4 representam casos em que o envelope solar (1) tem uma área solar (As) que é pelo menos três vezes maior, e pelo menos quatro vezes maior, respetivamente, que a sua área de implantação (Ai) .
Em ambos os casos o envelope solar (1) apresenta apenas uma porção de topo (11) e quatro porções laterais (12) e é associado a uma estrutura de suporte (2) com uma malha tridimensional de tipo gaiola, e incluindo, portanto, uma pluralidade de alinhamentos de suporte, incluindo alinhamentos de forma aberta, por exemplo em forma de tipo arco, e/ou alinhamentos de forma fechada, por exemplo em forma de tipo aro.
Em ambos os casos o envelope solar (1) apresenta ainda uma forma de tipo caixa, associada a uma estrutura de suporte (2) com uma malha tridimensional de tipo gaiola que é retida de forma estacionária por meio de uma plataforma de suporte (3) a uma altura acima de um espaço utilizável, de um modo preferido pelo menos 2 m acima deste, de um modo mais preferido pelo menos 2, 5 m acima deste, de modo que o envelope solar (1) pode operar como canópia de sombreamento .
Como representado na Figura 3, os painéis solares (4) podem apresentar um único formato e ser distribuídos na forma de uma matriz regular nas porções de topo e laterais (11, 12) . É deste modo proporcionado de forma vantajosa que os painéis solares (4) se encontram distribuídos segundo uma muito maior área relativamente a uma determinada área de implantação (Az) do sistema, bem como podem usar uma maior porção do horizonte do céu à sua volta, incluindo do horizonte de céu oposto ao da direção solar prevalecente num determinado local.
A estrutura de suporte (2) estende-se a toda a altura do envelope solar (1) no caso da forma de realização da Figura 3, e em apenas parte da altura no caso da Figura 4, de modo que configura vinte e oito células de malha no primeiro caso, e oito células de malha no segundo caso, sempre um número inferior ao número de painéis solares (4) que ocupam a área solar direta (As) nas porções de topo e laterais (11, 12) em cada caso.
A estrutura de suporte (2) pode ser configurada como uma estrutura autoportante e solicitada sobretudo por forças de compressão, e ser associada a uma plataforma de suporte (3) de modo que a estrutura de suporte (2) pode ser retida a uma altura de pelo menos 2 m acima do nivel de solo.
Em termos estruturais, em particular de modo a limitar o peso da estrutura de suporte (2) e uma maior influência da ação do vento sobre esta, é ainda particularmente vantajoso quando a altura do envelope solar (1) não excede dez vezes, de um modo preferido cinco vezes a maior das extensões transversais à força da gravidade.
O sistema de energia corresponde neste caso de forma vantajosa a uma estrutura de compressão, em que pelo menos a maior parte dos esforços na estrutura de suporte (2) são de compressão.
No caso da Figura 3 e seguintes, a estrutura de suporte (2) é estruturalmente ligada a uma plataforma de suporte (3) que inclui uma pluralidade de elementos de ancoramento no solo, em particular de tipo fundação no solo. Em geral, em formas de realização seguintes, a plataforma (3) pode ser associada a elementos deste tipo.
A estrutura de suporte (2) é configurada de modo que pode descarregar o peso total do envelope solar (1) e estrutura de suporte (2) em pelo menos um ponto no interior da área de implantação (Az) , de um modo preferido numa pluralidade de pontos ou extensões ao longo do perímetro exterior.
É preferido quando o envelope solar (1) se encontra afastado de um nivel de retenção de base, por exemplo um pavimento, de modo que é proporcionada circulação de ar à volta através do volume de ar confinado pelo envelope solar (1) . Além disso, o envelope solar (1) é vantajosamente proporcionado de modo que a totalidade do contorno da sombra (S) de perimetro exterior pode ser projetada no espaço utilizável por debaixo.
O envelope solar (1) não confina uma edificação no seu interior.
No caso da Figura 4, a estrutura de suporte (2) apresenta apenas dois alinhamentos de suporte de tipo aro dispostos de modo que a malha estrutural não se estende em toda a área solar (As) .
O envelope solar (1) e estrutura de suporte (2) podem ser uma canópia de sombreamento, e, con untamente com a plataforma de suporte (3) , podem configurar um pavilhão ou edificação similar.
As Figuras 5 e 6 representam exemplos em que a porção de topo (11) difere de um único plano substancialmente horizontal e pode apresentar uma área solar (ASi) maior que a sua área de implantação (Az) .
Com efeito, como representado na Figura 5, uma única porção de topo (11) pode ser proporcionada como um plano de referência inclinado, de um modo preferido segundo um ângulo compreendido entre 5 e 45°, de um modo mais preferido entre 10 e 40°, de um modo particularmente preferido entre 15° e 35°, relativamente ao plano horizontal.
Similarmente aos exemplos das Figuras 2 a 4, o envelope solar (1) continua a apresentar uma forma convexa de tipo caixa, com quatro porções laterais (12) de forma retangular e ortogonais entre si apresentando respetivas porções laterais da área solar (AS2,I, AS2,2, AS2,3 e AS2,4) •
De acordo com a invenção, e apesar de aqui não representado, note-se que o envelope solar (1) estende-se sobre toda a superfície do volume de referência (VR) definida pelo envelope solar (1) , mas as regiões laterais de forma triangular das porções laterais (12) são neste caso ocupadas por partes de ventilação (5) e não por painéis solares (4) , porque estes apresentam apenas uma forma de tipo trapezoidal com pelo menos um eixo central de simetria .
A plataforma de suporte (3) apresenta neste caso quatro elementos de suporte dispostos nas regiões de vértice do perimetro inferior da estrutura de suporte (2) .
No caso da Figura 6, o sistema compreende duas porções de topo (11) proporcionadas como planos inclinados relativamente à horizontal, de modo que a área solar da porção de topo (1) corresponde à soma das áreas destas duas porções (ASi,i, ASI,2) . De acordo com um aspeto da presente invenção, o envelope solar (1) pode compreender uma pluralidade de partes de envelope (10) de um modo preferido de formato pelo menos aproximadamente igual, em particular um formato planar, geralmente reto e/ou curvo, sendo que as partes de envelope (10) se estendem ao longo de pelo menos uma das extensões do envelope solar (1) , por exemplo ao longo de uma extensão de comprimento e/ou de uma extensão de largura de pelo menos uma das porções de topo e laterais (11, 12) .
As partes de envelope (10) podem incluir uma pluralidade de painéis solares (4) e/ou partes de ventilação (5) dispostos em distribuição de tipo matricial segundo pelo menos uma direção, de um modo preferido de forma próxima ou adjacente entre si, e associados a uma respetiva estrutura de suporte adaptada de modo que pode reter o conjunto e proporciona a manipulação conjunta da parte de envelope (10) como uma peça individual.
As partes de envelope (10) são adaptadas de modo que podem ser associadas a alinhamentos de suporte abertos e/ou fechados (21, 22) , em particular apresentam partes de ligação adaptadas de modo que proporcionam retenção em correspondentes partes de ligação proporcionadas na estrutura de suporte (2) .
As partes de envelope (10) são de um modo preferido pré-montadas ex situ para instalação como peças individuais in situ, ou seja, retenção na estrutura de suporte (2) .
É deste modo proporcionada a possibilidade de configurar diferentes formas convexas do envelope solar (1) de construção modular com partes de envelope (10) de formato modular com um menor número de ligações requeridas in situ. Neste sentido, é preferido quando as referidas partes de envelope (10) compreendem uma pluralidade de painéis solares e respetiva estrutura de ligação entre si, e são configuradas de modo que apresentam uma largura entre 0, 8 e 4 m, de um modo preferido entre aproximadamente 1 e 3 m, e um comprimento entre 1,5 e 30 m, de um modo preferido entre 4,5 e 20 m.
A forma de realização da Figura 6 pode ser configurada, por exemplo, como um carport ou um pavilhão.
As Figuras 7 e 8 representam formas de realização de sistemas de energia em que, o envelope solar (1) inclui uma pluralidade de partes de envelope (10) de formato modular, distribuídas pelas porções de topo e laterais (11, 12) , e dispostas ao longo de alinhamentos lineares e/ou curvos. O envelope solar (1) pode ser configurado com porções laterais (12) de superfície planar e uma porção de topo (11) incluindo partes de envelope (10) dispostas em alinhamentos lineares de modo a configurar superficies planares e em alinhamentos curvos de modo a gerar superficies geralmente curvas do envelope solar (1) , como representado na Figura 7.
Além disso, de acordo com um aspeto vantajoso, o envelope solar (1) pode incluir partes de envelope (10) modulares, de um modo preferido de formato geralmente de tipo trapezoidal ou hexagonal, que incluem respetivas estruturas de suporte (2) e uma pluralidade de painéis solares (4) e/ou partes de ventilação (5) , sendo que as referidas partes de envelope (10) modulares são adaptadas de modo que podem ser retidas umas em outras na porção de topo (11) e/ou porções laterais (12) , incluindo por meio de fixações previamente definidas e de um modo preferido univocamente correspondentes à posição relativa das partes de envelope (10) no envelope solar ( 1 ) .
O envelope solar (1) pode neste caso incluir painéis solares (4) na forma de painéis flexíveis que podem assumir uma forma completamente planar ou uma forma pelo menos parcialmente curva.
De acordo com um outro aspeto, o envelope solar (1) pode ser associado a uma plataforma (3) que inclui uma pluralidade de meios de deslocação, incluindo rodas ou outros. Em particular, o envelope solar (1) , a estrutura de suporte (2) e a plataforma (3) podem ser dimensionados de modo que o sistema pode ser empurrado manualmente, ou movido por meios motorizados ligados funcionalmente ao envelope solar (1) .
Como representado na Figura 8, o envelope solar (1) pode apresentar uma porção de topo (11) que compreende uma pluralidade de partes de envelope (10) planares de formatos modulares, de um modo preferido de um único formato, dispostas ao longo de um alinhamento curvo, por exemplo em forma de arco, e porções laterais (12) que compreendem uma pluralidade de painéis solares (4) ou de partes de envelope (10) planares, de um modo preferido de um único respetivo formato, dispostas ao longo de um alinhamento linear, de modo que configuram uma superfície de tipo planar ou curvo, inclinada relativamente à direção da força de gravidade ou não.
As Figuras 9 a 12 representam formas de realização de sistemas em que o envelope solar (1) inclui uma porção de topo (11) rodeada por quatro partes laterais (12) de modo que configura uma forma geral de tipo tronco de pirâmide, e apresentando painéis solares (4) e partes de ventilação (5) .
Em particular, as partes de ventilação (5) são dispostas entre painéis solares (4) e configuradas de modo que proporcionam circulação de ar para dentro e para fora do espaço vazio confinado pelo envelope solar (1) e pelo menos segundo uma direção geralmente para cima através da abertura aberta orientada para baixo da casca delimitada pelo perímetro exterior do envelope solar (1) , e para fora através de uma região associada à porção de topo (11) . Além disso, as partes de ventilação (5) são dispostas de modo que proporcionam circulação de ar segundo pelo menos uma direção transversal através do envelope solar (1) , de um modo preferido segundo duas direções transversais, em regiões associadas a porções laterais (12) do envelope solar ( 1 ) .
De acordo com um aspeto da presente invenção, é vantajoso quando as porções de topo e laterais (11, 12) apresentam uma forma pelo menos aproximadamente similar ou igual à dos painéis solares (4) , de um modo preferido uma forma de paralelograma ou trapezoidal.
Além disso, e de forma sinergética com o aspeto acima, é também vantajoso quando as partes de ventilação (5) são dispostas em pelo menos um de: em regiões entre porções de topo e laterais (11, 12) , incluindo em pelo menos parte destas regiões ou ao longo de parte da extensão destas regiões, e em sucessivas regiões separadas nas porções laterais (12) , incluindo na forma de filas separadas a diferentes niveis.
As partes de ventilação (5) podem ser proporcionadas como espaços vazios entre filas de painéis solares (4) , ou como painéis porosos dispostos no envelope solar (1) , de um modo preferido numa posição relativa similar à dos painéis solares (4) , apresentando uma furação que proporciona circulação de escoamento de vento através dos mesmos, de modo a reduzir a carga geral de vento sobre o envelope solar (1) .
As Figuras 13 a 18 representam formas de realização em que o envelope solar (1) e estrutura de suporte (2) são configurados de modo que a área solar (As) na porção de topo (11) pode ser pelo menos igual ou maior que duas vezes a área de implantação (Az) e em que pode ser considerada a orientação relativamente ao equador (representada pelo simbolo do sol) . O sistema representado na Figura 13 inclui um envelope solar (1) que apenas apresenta uma porção de topo (11) e uma porção lateral (12) , sendo que a porção de topo (11) apresenta duas partes separadas entre si. Uma das partes da porção de topo (11) apresenta uma superfície que se estende em apenas um plano, e a outra das porções de topo (11) apresenta diversas superficies dispostas em planos angulados entre si.
A Figura 14 representa uma forma de realização em que a porção de topo (11) apresenta uma pluralidade de alinhamentos de tipo fila de painéis solares (4) correspondendo a parcelas de respetiva área solar (As) mas mantém um plano de referência horizontal. Além disso, são proporcionadas porções laterais (12) que se estendem ao longo da totalidade da extensão entre dois lados mutuamente opostos da porção de topo (11) .
De acordo com um outro aspeto da presente invenção, os painéis solares (4) apresentam um único formato, incluindo um formato com pelo menos um eixo central de simetria, e de um modo preferido também apenas uma única dimensão, incluindo de pelo menos 1 m2, de um modo preferido pelo menos 1,5 m2, sendo que espaços intercalares da área solar (As) são ocupados por partes de ventilação (5) configuradas e distribuídas de modo a reduzir a carga de vento sobre o sistema.
A Figura 15 representa uma forma de realização de estrutura de suporte (2) incluindo pelo menos dois alinhamentos de suporte convexos abertos em forma de arcos ou pórticos, sendo que estes alinhamentos de suporte são formados por partes de estrutura (20) de forma geralmente poligonal planar ou tridimensional incluindo uma pluralidade de elementos de suporte, por exemplo vigas maciças, vigas treliça ou vigas tubulares, unidos entre si num ou mais alinhamentos fechados. Esta configuração reduz a complexidade e esforço construtivo do sistema de energia solar.
A Figura 16 representa uma forma de realização de envelope solar (1) que pode ser associado a uma estrutura de suporte (2) do tipo da representada na Figura 15. A porção de topo (11) inclui neste caso uma pluralidade de partes de envelope (10) de formato trapezoidal planar, incluindo uma pluralidade de painéis solares (4) de um modo preferido adjacentes, de modo que se estendem ao longo de pelo menos uma maior parte, de um modo preferido da totalidade de uma extensão do envelope solar (1) . É ainda vantajoso quando as partes de envelope (10) apresentam partes de ligação adaptadas de modo que proporcionam fixação à estrutura de suporte (2) de modo que as partes de envelope (10) podem ser instaladas como uma peça individual.
As Figuras 17 representa um envelope solar (1) que inclui diversas porções de topo (11) incluindo na forma de uma pluralidade de projeções acima de um nivel de referência de base da porção de topo (11) , incluindo partes de envelope (10) orientadas sobretudo para cima e dispostas a diferentes niveis, bem como partes de envelope (10) dispostas sobretudo lateralmente .
A Figura 18 representa uma forma de realização preferida em que o sistema apresenta uma configuração geral de tipo túnel incluindo uma porção de topo (11) com uma pluralidade de partes de envelope (10) dispostas segundo duas direções orientadas sobretudo para cima ou lateralmente, e pelo menos duas partes laterais (12) também incluindo uma pluralidade de partes de envelope (10) dispostas segundo mais que duas direções espaciais.
As Figuras 19 e 20 representam uma outra forma de realização de acordo com a presente invenção, configurada como uma construção de tipo túnel associado a uma via de circulação.
Lisboa, 22 de Fevereiro de 2023

Claims

REIVINDICAÇÕES Sistema de energia solar compreendendo: um envelope solar (1) com uma área total (AT) delimitada pela superfície solar de painéis solares (4) dirigidos em diversas direções para a cúpula de céu por cima e de modo que definem uma área de implantação (Ai) por baixo, e uma estrutura de suporte (2) associada ao envelope solar (1) e com uma malha estrutural definida por alinhamentos de suporte (21, 22) dispostos de modo que configuram células de malha estendendo-se na proximidade do envelope solar (1) , caracterizado por o sistema compreender pelo menos um de: um envelope solar (1) proporcionado de modo que apresenta pelo menos um de: painéis solares (4) dispostos com uma inclinação de até 55° relativamente à direção vertical, e uma área total (AT) que é pelo menos duas vezes maior que a área de implantação (Ai) , uma estrutura de suporte (2) proporcionada de modo que apresenta pelo menos um de: alinhamentos de suporte (21, 22) que configuram ângulos compreendidos entre 75° e 135°, e um número total de células de malha menor que o número total de painéis solares (4) do envelope solar (1) . Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema compreender pelo menos um de: um envelope solar (1) com pelo menos uma de: uma porção de topo (11) incluindo painéis solares (4) orientados geralmente para cima, e pelo menos duas porções laterais (12) incluindo painéis solares (4) orientados geralmente lateralmente, sendo que é preferido quando pelo menos a área total (AT) , de um modo preferido também a área solar direta (As) , é pelo menos duas vezes a área de implantação (Az) ; uma estrutura de suporte (2) de tipo malha tridimensional de forma convexa disposta junto do envelope solar (1) e incluindo pelo menos dois primeiros alinhamentos de suporte (21) e dois segundos alinhamentos de suporte (22) que proporcionam pelo menos um de: configuram pelo menos doze, de um modo preferido pelo menos dezasseis células de malha, e retêm pelo menos doze, de um modo preferido pelo menos dezasseis painéis solares (4) , sendo que é preferido quando a malha estrutural apresenta células de malha de acordo com pelo menos um de: pelo menos parcialmente sobrepostas segundo uma projeção vertical e totalmente sobrepostas segundo uma projeção horizontal. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o sistema compreender pelo menos um de: um envelope solar (1) incluindo painéis solares (4) orientados segundo pelo menos quatro direções diferentes relativamente à cúpula de céu, sendo que pelo menos duas ou pelo menos três das referidas direções diferem de um modo preferido entre si de um ângulo medido pelo exterior do envelope solar (1) de pelo menos 200°, de um modo preferido pelo menos 220°, de um modo particularmente preferido pelo menos 250°, uma estrutura de suporte (2) incluindo pelo menos um de: primeiros alinhamentos de suporte (21) que se estendem geralmente para cima, e segundos alinhamentos de suporte (22) que ligam os primeiros alinhamento de suporte (21) segundo uma direção não vertical, de modo que configuram conjuntamente uma forma convexa, sendo que a distância entre pelo menos dois primeiros alinhamentos de suporte (21) sucessivos é de um modo preferido diferente da distância entre pelo menos dois segundos alinhamentos de suporte (22) sucessivos. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o sistema compreender pelo menos um de: um envelope solar (1) incluindo pelo menos uma porção de topo (11) orientada geralmente para cima e pelo menos duas porções laterais (12) que se estendem ao longo de pelo menos a maior parte pelo menos de segmentos de perímetro mutuamente opostos, de um modo preferido da totalidade do perímetro da porção de topo (11) , e de forma angulada relativamente à porção de topo (11) , uma estrutura de suporte (2) incluindo pelo menos quatro alinhamentos de suporte (21, 22) associados a pelo menos um de: porção de topo (11) e pelo menos duas porções laterais (12) , sendo que primeiros e segundos alinhamentos de suporte (21, 22) são de um modo preferido dispostos de modo que se intersetam a pelo menos dois niveis diferentes acima do nivel de solo, e de um modo preferido também a pelo menos dois niveis pelo menos aproximadamente iguais, de modo a configurar pelo menos cinco células de malha. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o envelope solar (1) apresentar pelo menos uma de: pelo menos uma porção de topo (11) que apresenta uma primeira área solar direta (Asz) que é pelo menos 10%, de um modo preferido pelo menos 30%, de um modo particularmente preferido pelo menos 50% maior que a área de implantação (Az) , porções laterais (12) apresentando conjuntamente uma segunda área solar direta (AS2) que é pelo menos igual ou maior que a primeira área solar direta (Asz) , de um modo preferido pelo menos duas vezes maior, de um modo particularmente preferido pelo menos três vezes maior que a primeira área solar direta (Asi) ; a soma de quatro projeções ortogonais de alçado da área solar direta (As) é pelo menos igual ou maior que a área de implantação (Az) , de um modo preferido pelo menos duas vezes maior que a área de implantação (Az) , e/ou por o envelope solar (1) compreender porções de topo e laterais (11, 12) configuradas de modo que definem conjuntamente uma forma de casca convexa que se estende de forma pelo menos maioritariamente continua com abertura orientada para baixo, sendo que a forma de casca convexa é de um modo preferido configurada de acordo com pelo menos uma de: com duas porções laterais (12) separadas entre si por pelo menos uma porção de topo (11) , de modo que configura uma forma geral de tipo arco, com pelo menos três, de um modo preferido pelo menos quatro porções laterais (12) associadas a pelo menos uma porção de topo (11) , de modo que configura uma forma geral de tipo paralelepípedo, tronco de pirâmide, ou outras formas de prismas e/ou pirâmides; com um perímetro exterior das porções laterais (12) que não excede em mais de quatro vezes, de um modo preferido não excede em mais duas vezes, de um modo particularmente preferido em mais de 50% o perímetro exterior da pelo menos uma porção de topo (11) . Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o envelope solar (1) compreender uma porção de topo (11) que apresenta uma primeira área solar direta (Asz) que corresponde a pelo menos uma de: pelo menos 50% maior, de um modo preferido pelo menos 70% maior, de um modo particularmente preferido pelo menos duas vezes maior que a segunda área solar direta (AS2) ; no máximo 50%, de um modo preferido no máximo 30%, de um modo particularmente preferido no máximo 25% da área solar direta (As) ; pelo menos 80%, de um modo preferido pelo menos aproximadamente igual ou maior que área de implantação (Az) , de um modo particularmente preferido pelo menos duas vezes maior que a área de implantação (Az) , inclui painéis solares (4) dispostos de acordo com pelo menos um de: numa pluralidade de, de um modo preferido pelo menos três, direções obliquas e/ou horizontais, e numa pluralidade de diferentes niveis de modo que a projeção horizontal de pelo menos parte dos painéis solares (4) não se sobrepõe à de outros painéis solares (4) , e/ou por o envelope solar (1) compreender uma pluralidade de porções laterais (12) , de um modo preferido associadas à porção de topo (11) , e que apresentam con untamente pelo menos um de: uma segunda área solar direta (AS2) que é maior, de um modo preferido pelo menos duas vezes maior, de um modo particularmente preferido pelo menos três vezes maior que a primeira área solar direta (Asz) ; uma segunda área solar direta (AS2) que é pelo menos igual a, de um modo preferido maior que a área de implantação (Az) , de um modo particularmente preferido pelo menos duas vezes maior que a área de implantação (Az) ; inclui painéis solares (4) dispostos de acordo com pelo menos um de: numa pluralidade de, de um modo preferido pelo menos três, diferentes direções obliquas e/ou verticais, e numa pluralidade de diferentes direções obliquas e/ou vertical de modo que a projeção vertical de pelo menos parte dos painéis solares (4) não se sobrepõe, de um modo preferido pelo menos não inteiramente, outra parte dos painéis solares (4) , sendo que é preferido quando as porções laterais (12) se estendem, de um modo preferido pelo menos na proximidade e ao longo de pelo menos duas, de um modo preferido pelo menos das maiores, extensões de perímetro da porção de topo (11) , de um modo preferido ao longo de todas as extensões de perímetro da porção de topo (11) . Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o envelope solar (1) compreender apenas painéis solares (4) com pelo menos uma dimensão característica de superfície solar comum, de um modo preferido com um formato comum a todos os painéis solares (4) no envelope solar (1) , de modo que os painéis solares (4) podem ser dispostos em cada uma de porções de topo e laterais (11, 12) de acordo com pelo menos um de : em sucessivos alinhamentos de painéis solares (4) que se estendem ao longo de uma dimensão de superfície solar comum em pelo menos um de: duas porções laterais (12) mutuamente opostas e porção de topo (11) , ao longo de todas as porções laterais (12) ; em sucessivos alinhamentos de painéis solares (4) distanciados entre si de pelo menos uma distância constante que corresponde pelo menos aproximadamente à distância entre dois alinhamentos de suporte (21, 22) ; e/ou por o envelope solar (1) ser configurado de modo que proporciona circulação de ar dirigida através do envelope solar (1) ao longo de pelo menos um de: pelo menos duas direções, de um modo preferido pelo menos quatro direções mutuamente intersectantes num plano horizontal, pelo menos três direções mutuamente intersectantes em pelo menos dois planos ortogonais, de um modo preferido incluindo uma direção ascendente . Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o envelope solar (1) compreender pelo menos um de: porção de topo e porções laterais (11, 12) que apresentam pelo menos um de: painéis solares (4) que correspondem a pelo menos 70%, de um modo preferido pelo menos 75% da área total (AT) , e partes de ventilação (5) proporcionadas de modo que proporcionam circulação de ar dirigida para dentro e para fora do envelope solar (1) , sendo que as partes de ventilação (5) são de um modo preferido proporcionadas como pelo menos um de: espaços livres não fresta e painéis porosos, e/ou por o envelope solar (1) compreender pelo menos um de: porção de topo e porções laterais (11, 12) que apresentam partes de ventilação (5) em regiões dispostas de acordo com pelo menos um de: entre pelo menos dois painéis solares (4) , de um modo preferido não entre todos os painéis solares (4) ; entre alinhamentos de painéis solares (4) , de um modo preferido apenas em referidas regiões; entre porções de topo e laterais (11, 12) ; entre porções laterais vizinhas (12) ; em pelo menos parte da extensão de pelo menos parte, de um modo preferido de toda a extensão de regiões de perímetro entre porções de topo e laterais (11, 12) ; ao longo de pelo menos parte, de um modo preferido de toda uma extensão transversal de pelo menos um de: porção de topo (11) e porções laterais (12) ; ao longo de pelo menos parte, de um modo preferido de toda uma extensão transversal entre sucessivos alinhamentos de painéis solares em pelo menos um de: porção de topo (11) e porções laterais (12) . Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o envelope solar (1) apresentar ainda uma área solar indireta (AP) que corresponde a pelo menos parte, de um modo preferido à totalidade da área solar direta (As) , disposta de modo que se encontra exposta a radiação solar indireta refletida pela área de implantação (Ai) , sendo que é preferido quando pelo menos parte do perimetro do envelope solar (1) é disposto a um nivel acima da área de implantação (Az) que corresponde a pelo menos um de: pelo menos 2 m e pelo menos metade da menor altura do envelope solar (1) , e/ou sendo que é preferido quando pelo menos a maior parte da área de implantação (Az) apresenta um valor de reflexão de luz (LRV) de pelo menos 40%, de um modo preferido pelo menos 60%. Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações 1 a 9, caracterizado por o sistema compreender uma pluralidade de partes de envelope (10) incluindo uma pluralidade de painéis solares (4) retidos conjuntamente em forma de matriz, opcionalmente ainda partes de ventilação (5) , e adaptadas de modo que podem ser instaladas como peça individual do envelope solar (1) , sendo que as partes de envelope (10) são de um modo preferido adaptadas de modo que podem ser instaladas em pelo menos um de: diferentes posições e diferentes inclinações relativas, e/ou por o sistema compreender uma pluralidade de partes de estrutura (20) incluindo uma pluralidade de elementos de suporte ligados estruturalmente em forma de matriz ou malha, e adaptadas de modo que podem ser instaladas como peça individual da estrutura de suporte (2) , sendo que as partes de estrutura (20) são de um modo preferido adaptadas de modo que podem ser instaladas como parte de pelo menos um de: primeiros e segundos alinhamentos de suporte (21, 22) da estrutura de suporte (2) . Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações 1 a 10, caracterizado por o sistema compreender uma pluralidade de partes de envelope (10) apresentando um formato modular relativamente ao formato de pelo menos uma de: área total (AT) e área solar direta (As) do envelope solar (1) , sendo que o sistema compreende de um modo preferido no máximo três, de um modo preferido no máximo dois formatos diferentes, de um modo particularmente preferido um único formato de partes de envelope (10) , e sendo que partes de envelope (10) apresentam de um modo preferido uma extensão pelo menos aproximadamente igual a pelo menos um de: uma das extensões características de pelo menos uma de: porção de topo (11) e porções laterais (12) , e um múltiplo da referida extensão característica, e/ou por o sistema compreender uma pluralidade de partes de estrutura (20) apresentando um formato modular relativamente a pelo menos um de primeiros e segundos alinhamentos de suporte (21, 22) , de um modo preferido a ambos os alinhamentos de suporte (21, 22) , sendo que o sistema compreende de um modo preferido no máximo três, de um modo preferido no máximo dois formatos diferentes, de um modo particularmente preferido um único formato de partes de estrutura (20) , e sendo que pelo menos um de primeiros e segundo alinhamentos de suporte (21, 22) inclui de um modo preferido partes de estrutura (20) segundo um plano vertical ou inclinadas em até 45° relativamente à direção vertical. Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações 1 a 11, caracterizado por o sistema compreender uma pluralidade de partes de envelope (10) incluindo uma pluralidade de painéis solares (4) retidos conjuntamente, de um modo preferido pelo menos aproximadamente adjacentes, de modo que configuram um padrão de tipo matriz ou mosaico, por exemplo de formato trapezoidal, incluindo planar e/ou curvo, sendo que é preferido quando as partes de envelope (10) incluem ainda segundas partes de ligação adaptadas para retenção de acordo com pelo menos um de: entre si como parte da estrutura de suporte (2) e à estrutura de suporte (2) , de modo que os painéis solares (4) de cada parte de envelope (10) podem ser instalados como uma peça única, e/ou por o sistema compreender uma pluralidade de partes de estrutura (20) incluindo uma pluralidade de elementos de suporte retidos conjuntamente, apresentando um formato trapezoidal e/ou prismático e adaptadas de modo que podem ser dispostas de forma pelo menos aproximadamente ortogonal relativamente a uma respetiva região do envelope solar (1) e/ou direção da força de gravidade, sendo que é preferido quando as partes de estrutura / 11 (20) incluem partes de ligação adaptadas de modo que as partes de estrutura (20) podem ser ligadas entre si de modo a configurar uma pluralidade de alinhamentos de suporte (21, 22) . Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações, caracterizado por o sistema incluir pelo menos um de: pelo menos um de partes de envelope (10) e partes de estrutura (20) configuradas de modo que podem ser produzidas ex situ para instalação como peças individuais in situ; partes de envelope (10) incluindo painéis solares (4) ligados funcionalmente entre si ex situ; partes de envelope (10) configuradas de modo que podem ser associadas a partes de estrutura (20) ex situ para instalação conjunta como peça individual in situ; partes de estrutura (20) incluindo elementos de suporte ligados estruturalmente entre si ex situ de modo que fazem parte de alinhamentos de suporte (21, 22) ; partes de estrutura (20) compreendendo uma pluralidade de elementos de suporte de modo que definem pelo menos um de: pelo menos a maior parte de um alinhamento de suporte ou parte de dois alinhamentos de suporte (21, 22) , e para instalação como peças individuais in situ; partes de estrutura (20) configuradas de modo que podem ser associadas a outras partes de estrutura (20) ex situ para instalação conjunta de pelo menos duas partes de estrutura (20) in situ; partes de ligação para retenção dos painéis solares (4) a pelo menos um de: entre si e a partes de estrutura (20) ; partes de ligação para retenção das partes de estrutura (20) a pelo menos um de: entre si e a partes de envelope (10) . Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações, caracterizado por a estrutura de suporte (2) apresentar alinhamentos de suporte (21, 22) incluindo pelo menos um de: dois primeiros alinhamentos de suporte (21) configurados convexos abertos, por exemplo em forma de tipo arco, dispostos sucessivamente segundo uma direção transversal à força de gravidade, e dois segundos alinhamentos de suporte (22) configurados convexos fechados, por exemplo em forma de tipo aro, e dispostos a niveis diferentes segundo a direção da força de gravidade, sendo que os segundos alinhamentos de suporte (22) são proporcionados de modo que ligam estruturalmente os primeiros alinhamentos de suporte (21) retendo estes entre si, e apresentam de um modo preferido pelo menos um de tipo diferente e dimensão diferente de secção transversal, de um modo preferido menor que os dos primeiros alinhamentos de suporte (21) , e/ou por a estrutura de suporte (2) apresentar uma configuração de malha tridimensional convexa incluindo pelo menos um de: células de malha de até quatro formatos diferentes, de um modo preferido até três formatos, de um modo particularmente preferido de um único formato; células de malha configuradas por elementos estruturais apresentando pelo menos um de, de um modo preferido pelo menos dois de: pelo menos dois valores diferentes de resistência à flexão, por exemplo correspondendo a flexivel, semirrigido e rigido, tipos diferentes, por exemplo tubular e treliçada, formatos diferentes de seção transversal, por exemplo circular, triangular ou prismático, e pelo menos dois valores diferentes de dimensões características de seção transversal, por exemplo largura ou espessura de parede. Sistema de acordo com qualquer das anteriores reivindicações, caracterizado por a estrutura de suporte (2) apresentar pelo menos um de: pelo menos dois primeiros alinhamentos de suporte (21) estendendo-se entre niveis pelo menos aproximadamente iguais acima do nivel de solo, e dispostos sucessivamente ao longo de pelo menos uma de duas direções transversais à direção vertical, pelo menos dois segundos alinhamentos de suporte (22) dispostos sucessivamente a niveis diferentes; sendo que pelos menos dois dos referidos alinhamentos de suporte (21, 22) são ligados entre si e se estendem de um modo preferido ao longo de pelo menos a maior parte de perímetro exterior do envelope solar (1) , e/ou por a estrutura de suporte (2) ser proporcionada de modo que pode ser retida a uma plataforma de suporte (3) através de pelo menos quatro regiões de perímetro da estrutura de suporte (2) , de um modo preferido distribuídos de forma pelo menos aproximadamente simétrica relativamente à área de implantação (Az) , sendo que é preferido quando a plataforma de suporte (3) pode ser associada ao solo e/ou base manufaturada, de um modo preferido numa distribuição de forma pelo menos aproximadamente simétrica relativamente à área de implementação (Az) , de acordo com pelo menos um de: em pelo menos um local pelo menos parcialmente contido na área de implantação (Az) , em diversos locais que se estendem conjuntamente ao longo de menos de metade do perímetro da área de implementação (Az) , em diversas regiões que ocupam con untamente menos de 20%, de um modo preferido menos de 10% da área de implementação (Az) .
Lisboa, 22 de Fevereiro de 2023
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