ITMO20100298A1 - INTEGRATED PHOTOVOLTAIC PANEL IN BUILDING STRUCTURES. - Google Patents
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Description
"Pannello fotovoltaico integrabile in strutture edilizie". "Photovoltaic panel that can be integrated into building structures".
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha per oggetto un pannello fotovoltaico integrabile in strutture edilizie, quali coperture e facciate in genere. The present invention relates to a photovoltaic panel which can be integrated into building structures, such as roofs and facades in general.
E' ben noto l'utilizzo dei pannelli fotovoltaici che trovano impiego su aree estese non soggette a zone d'ombra come tetti, strutture edilizie di copertura e facciate in genere. It is well known the use of photovoltaic panels that are used on large areas not subject to shaded areas such as roofs, roofing building structures and facades in general.
L'installazione dei pannelli fotovoltaici richiede, secondo la metodologia convenzionale, l'utilizzo di un telaio di supporto che, a sua volta, deve essere installato sulla struttura edilizia, già corredata dei relativi elementi laterizi noti che fungono da protezione contro le intemperie per la struttura edilizia stessa. The installation of photovoltaic panels requires, according to the conventional method, the use of a support frame which, in turn, must be installed on the building structure, already equipped with the relative known brick elements that act as protection against bad weather for the building structure itself.
Tale metodologia di installazione non è scevra di inconvenienti. Infatti l'istallazione dei pannelli, secondo la tecnica nota, porta con se i costi considerevoli di mano d'opera, dovuti anche alla preparazione e all'applicazione preliminare del telaio di supporto, e dell'acquisto dei laterizi per la copertura o il rivestimento della struttura edilizia, dato che solo i pannelli fotovoltaici installati su telai non garantiscono una protezione adeguata della struttura sottostante contro le intemperie. This installation method is not without drawbacks. In fact, the installation of the panels, according to the known technique, brings with it considerable labor costs, also due to the preparation and preliminary application of the support frame, and the purchase of bricks for roofing or cladding. of the building structure, since only the photovoltaic panels installed on frames do not guarantee adequate protection of the underlying structure against bad weather.
Ulteriore inconveniente della tecnica nota è rappresentato dall'inestetismo che si riscontra delle strutture metalliche dei telai di supporto dei pannelli, che generalmente mal si armonizza con l'ambiente circostante, limitando le possibilità di impiego dei pannelli stessi in zone urbane, quali centri storici. A further drawback of the known art is represented by the imperfection found in the metal structures of the support frames of the panels, which generally does not harmonize well with the surrounding environment, limiting the possibilities of use of the panels themselves in urban areas, such as historical centers.
Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota proponendo un nuovo pannello fotovoltaico che riduca sensibilmente i costi di installazione e che semplifichi e velocizzi le operazioni di messa in opera. The aim of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks of the prior art by proposing a new photovoltaic panel which significantly reduces installation costs and which simplifies and speeds up the installation operations.
Un altro scopo del trovato è quello di garantire una protezione ottimale della struttura edilizia a cui è applicato, consentendo di limitare, se non evitare, l'impiego di elementi laterizi di rivestimento o copertura della struttura stessa. Another object of the invention is to ensure optimal protection of the building structure to which it is applied, allowing to limit, if not avoid, the use of brick elements for covering or covering the structure itself.
Un ulteriore scopo del trovato è quello di ridurre il riscaldamento delle celle fotovoltaiche durante l'utilizzo del pannello, aumentandone il rendimento. Altro scopo del presente trovato è quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché dì costo relativamente contenuto. Questo compito, nonché scopi ed altri vantaggi, sono raggiunti da pannello fotovoltaico integrabile in strutture edilizie comprendente un basamento di supporto di una pluralità di celle fotovoltaiche definente una superficie di posa per l'installazione su una struttura edilizia, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di aggancio associati a detto basamento in corrispondenza di detta superficie di posa ed associabili a detta struttura edilizia. A further object of the invention is to reduce the heating of the photovoltaic cells during use of the panel, increasing its efficiency. Another object of the present invention is to present a simple structure, relatively easy to implement in practice, safe in use and effective in operation, as well as having a relatively low cost. This task, as well as purposes and other advantages, are achieved by a photovoltaic panel that can be integrated into building structures comprising a support base for a plurality of photovoltaic cells defining a laying surface for installation on a building structure, characterized in that it comprises means of hooks associated with said base at said laying surface and associable with said building structure.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di due forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un pannello fotovoltaico integrabile in strutture edilizie, illustrate a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the detailed description of two preferred, but not exclusive, embodiments of a photovoltaic panel that can be integrated into building structures, illustrated by way of indication, but not of limitation, in the accompanying drawings in which :
la figura 1 è una schematica vista prospettica di una prima forma di attuazione di un pannello fotovoltaico integrabile in strutture edilizie secondo il trovato; la figura 2 è una schematica vista in esploso del pannello di figura 1; Figure 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a photovoltaic panel which can be integrated into building structures according to the invention; Figure 2 is a schematic exploded view of the panel of Figure 1;
la figura 3 è una schematica vista in sezione trasversale, parzialmente interrotta e su scala ingrandita del pannello di figura 1; Figure 3 is a schematic cross-sectional view, partially interrupted and on an enlarged scale, of the panel of Figure 1;
la figura 4 è una schematica vista prospettica di una seconda forma di attuazione del pannello secondo il trovato; Figure 4 is a schematic perspective view of a second embodiment of the panel according to the invention;
la figura 5 è una schematica vista in sezione trasversale, parzialmente interrotta e su scala ingrandita del pannello di figura 4; Figure 5 is a schematic cross-sectional view, partially interrupted and on an enlarged scale, of the panel of Figure 4;
le figure 6 e 7 sono due schematiche viste in sezione trasversale che illustrano in sequenza due successive fasi di montaggio di pannelli secondo il trovato. Figures 6 and 7 are two schematic cross-sectional views which illustrate in sequence two successive assembly steps of panels according to the invention.
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un pannello fotovoltaico, secondo il trovato. With particular reference to these figures, the reference numeral 1 generally designates a photovoltaic panel according to the invention.
Il pannello fotovoltaico 1 comprende un basamento 2 che è costituito da un corpo lastriforme e poligonale in pianta, preferibilmente quadrangolare, che definisce una prima superficie, detta superficie di posa 3, ed una seconda superficie 4 opposta alla precedente. The photovoltaic panel 1 comprises a base 2 which is constituted by a sheet-like and polygonal body in plan, preferably quadrangular, which defines a first surface, said laying surface 3, and a second surface 4 opposite to the previous one.
Sulla seconda superficie 4 sono supportate una pluralità di celle fotovoltaiche 5 tra loro collegate elettricamente secondo una tecnologia nota al tecnico del ramo, mentre alla superficie di posa 3 sono associati mezzi di aggancio 6 per l'installazione del pannello fotovoltaico 1 ad una struttura edilizia S. Vantaggiosamente, il basamento 2 è realizzato in materiale ceramico, o altro materiale termoconduttore, ed è ottenuto per estrusione. On the second surface 4 a plurality of photovoltaic cells 5 are supported electrically connected to each other according to a technology known to those skilled in the art, while the laying surface 3 is associated with coupling means 6 for the installation of the photovoltaic panel 1 to a building structure S Advantageously, the base 2 is made of ceramic material, or other heat-conducting material, and is obtained by extrusion.
Il pannello fotovoltaico 1 comprende, inoltre, mezzi di protezione 7 delle celle fotovoltaiche 5 a cui è sovrapposta una lastra 8 di copertura di vetro. The photovoltaic panel 1 also comprises means 7 for protecting the photovoltaic cells 5 on which a glass covering plate 8 is superimposed.
Tali mezzi di protezione 7 possono essere di tipo convenzionale, quali pellicole di acetato vinile etilenico, ovvero essere costituiti da uno strato di materiale semi-rigido comprendente almeno un polimero siliconico come insegnato dalla domanda di brevetto n. M02010A271 a nome dello stesso richiedente. These protection means 7 can be of the conventional type, such as ethylene vinyl acetate films, or be constituted by a layer of semi-rigid material comprising at least one silicone polymer as taught by patent application no. M02010A271 in the name of the same applicant.
Preferibilmente i mezzi di aggancio 6 sono integrati al basamento 2 direttamente in fase di formatura dello stesso . Preferably, the hooking means 6 are integrated with the base 2 directly during the forming step of the same.
I mezzi di aggancio 6 comprendono almeno una nervatura 9 sporgente dalla superficie di posa 3 che si sviluppa lungo almeno parte dell'estensione del basamento 2 lungo una direzione D. The coupling means 6 comprise at least one rib 9 protruding from the laying surface 3 which extends along at least part of the extension of the base 2 along a direction D.
Tale nervatura 9 presenta una sezione trasversale al suo sviluppo longitudinale tale da definire un tratto di raccordo 9a sporgente dalla superficie di posa 3 ed almeno un tratto terminale 9b trasversale al precedente . Said rib 9 has a cross section along its longitudinal extension such as to define a connecting section 9a protruding from the laying surface 3 and at least one terminal section 9b transversal to the previous one.
Preferibilmente, i mezzi di aggancio 6 prevedono una pluralità di nervature 9, che si sviluppano parallele e distanziate tra loro lungo una direzione D per tutta l'estensione del basamento 2. Si fa notare che la direzione D, secondo cui si sviluppano le nervature 9, coincide con la direzione di estrusione del basamento 2. In questo modo le nervature 9 possono essere formate direttamente in fase di estrusione del basamento 2 in cui sono integrate. Tra due nervature 9 limitrofe si sviluppa un'intercapedine 11. Preferably, the coupling means 6 provide a plurality of ribs 9, which extend parallel and spaced apart along a direction D for the entire extension of the base 2. It should be noted that the direction D, according to which the ribs 9 develop , coincides with the extrusion direction of the base 2. In this way the ribs 9 can be formed directly during the extrusion step of the base 2 in which they are integrated. An interspace 11 develops between two adjacent ribs 9.
Tali intercapedini 11 consentono il passaggio di aria tra il basamento 2 e la struttura edilizia S sottostante ottenendo, da un lato, uno scambio termico con conseguente diminuzione della temperatura del pannello fotovoltaico 1, ed in particolare delle celle fotovoltaiche 5, ottimizzandone il rendimento, e, dall'altro, una ventilazione con funzione di isolamento termico della struttura edilizia S paragonabile a quella ottenibile mediante l'impiego di tradizionali pareti ventilate. These cavities 11 allow the passage of air between the base 2 and the underlying building structure S, obtaining, on the one hand, a heat exchange with a consequent decrease in the temperature of the photovoltaic panel 1, and in particular of the photovoltaic cells 5, optimizing their efficiency, and on the other hand, ventilation with the function of thermal insulation of the building structure S comparable to that obtainable through the use of traditional ventilated walls.
In una prima forma di attuazione, mostrata nelle figure 1-3, i mezzi di aggancio 6 comprendono una pluralità di nervature 9, ciascuna delle quali presenta sezione trasversale conformata sostanzialmente ad L e comprendente un tratto di raccordo 9a sporgente in direzione sostanzialmente perpendicolare alla superficie di posa 3 ed tratto terminale 9b perpendicolare al precedente. In a first embodiment, shown in Figures 1-3, the coupling means 6 comprise a plurality of ribs 9, each of which has a substantially L-shaped cross section and comprising a connecting portion 9a protruding in a direction substantially perpendicular to the surface of laying 3 and terminal section 9b perpendicular to the previous one.
In una seconda possibile forma di attuazione, mostrata nelle figure 4-7, i mezzi di aggancio 6 comprendono una pluralità di nervature 9, ciascuna delle quali presenta sezione trasversale conformata sostanzialmente a T e comprendente un tratto di raccordo 9a sporgente in direzione sostanzialmente perpendicolare alla superficie di posa 3 e due tratti terminali 9b perpendicolari al precedente e sporgenti da parti opposte rispetto ad esso. In a second possible embodiment, shown in Figures 4-7, the coupling means 6 comprise a plurality of ribs 9, each of which has a substantially T-shaped cross section and comprising a connecting section 9a projecting in a direction substantially perpendicular to the laying surface 3 and two terminal portions 9b perpendicular to the previous one and protruding from opposite sides with respect to it.
Il basamento 2 comprende, inoltre, mezzi di connessione per il collegamento a pannelli fotovoltaici 1 adiacenti disposti lungo almeno due lati 2a e 2b opposti del basamento stesso. Tali mezzi di connessione possono essere, ad esempio, di tipo ad incastro ed essere costituiti da profili sagomati di tipo maschio 12 e femmina 13, ciascuno associato ad un rispettivo lato 2a e 2b, tra loro complementari. Preferibilmente, i profili 12 e 13 sono rivestiti da rispettivi profili metallici 14 e 15, ad esempio da profilati in alluminio che, oltre a svolgere una funzione di protezione, trattengono tra i loro lembi terminali la struttura multistrato costituita da basamento 2, celle fotovoltaiche 5 e relativi mezzi di protezione 7 e vetro 8. The base 2 also comprises connection means for connection to adjacent photovoltaic panels 1 arranged along at least two opposite sides 2a and 2b of the base itself. Such connection means can be, for example, of the interlocking type and consist of shaped profiles of the male 12 and female 13 type, each associated with a respective side 2a and 2b, complementary to each other. Preferably, the profiles 12 and 13 are covered by respective metal profiles 14 and 15, for example by aluminum profiles which, in addition to performing a protective function, hold between their end flaps the multilayer structure consisting of base 2, photovoltaic cells 5 and relative protection means 7 and glass 8.
L'impiego del pannello secondo il trovato è il seguente. The use of the panel according to the invention is as follows.
In fase di installazione il pannello fotovoltaico 1 viene accoppiato ad un sistema di ganci G conformati ad L di tipo convenzionale opportunamente distanziati in funzione della distanza tra le nervature 9 e fissati alla struttura edilizia S. During the installation phase, the photovoltaic panel 1 is coupled to a system of conventional L-shaped hooks G suitably spaced according to the distance between the ribs 9 and fixed to the building structure S.
I ganci G possono essere applicati alla struttura edilizia S singolarmente o mediante interposizione di piastre portanti una pluralità di ganci G. The hooks G can be applied to the building structure S individually or by interposing plates bearing a plurality of hooks G.
Durante la fase di installazione il pannello fotovoltaico 1 deve essere appoggiato sulla struttura edilizia S. Un ulteriore pannello fotovoltaico 1' deve essere posizionato al fianco del pannello fotovoltaico 1 già installato, come illustrato in figura 6. Successivamente si muove il pannello fotovoltaico 1' in direzione di avvicinamento al pannello fotovoltaico 1 fino ad accoppiare i mezzi di aggancio 6 con i ganci G. In particolare, ciascuna nervatura 9 viene posizionata con un relativo tratto terminale 9b impegnato con un corrispondente gancio G. During the installation phase, the photovoltaic panel 1 must be placed on the building structure S. An additional photovoltaic panel 1 'must be positioned next to the photovoltaic panel 1 already installed, as illustrated in figure 6. Then the photovoltaic panel 1' moves into direction of approach to the photovoltaic panel 1 until the coupling means 6 are coupled with the hooks G. In particular, each rib 9 is positioned with a relative terminal portion 9b engaged with a corresponding hook G.
In questa configurazione i due pannelli fotovoltaici 1' ed 1 sono posizionati con i relativi mezzi di connessione incastrati ad ottenere un rivestimento continuo della struttura edilizia S. In this configuration the two photovoltaic panels 1 'and 1 are positioned with the relative connection means interlocked to obtain a continuous coating of the building structure S.
Durante l'installazione lo stesso pannello fotovoltaico 1' deve essere alloggiato al fianco di pannelli identici, giustapponendo i lati dei pannelli che presentano i mezzi di connessione 12 e 13. Il profilo di tipo maschio 12 e femmina 13 può quindi essere accoppiato con un corrispondente profilo femmina o maschio di un pannello adiacente ad ottenere una pannellatura senza soluzione di continuità che consente di rivestire ed isolare la struttura edilizia sottostante . During installation, the same photovoltaic panel 1 'must be housed alongside identical panels, juxtaposing the sides of the panels which have the connection means 12 and 13. The male 12 and female 13 profile can therefore be coupled with a corresponding female or male profile of an adjacent panel to obtain a seamless paneling that allows the underlying building structure to be clad and insulated.
Si è in pratica constatato come il pannello fotovoltaico secondo il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che l'installazione di tale tipologia di pannelli riduca sensibilmente i costi per la copertura o il rivestimento di un edificio, in quanto i pannelli possono essere installati direttamente alla struttura edilizia mediante i mezzi di aggancio e, anche grazie ai mezzi di connessione laterali, consentono di rivestirla integralmente. Questi accorgimenti consentono di evitare la spesa di acquisto e posa di laterizi noti per la copertura o il rivestimento della struttura edilizia. Inoltre il costo di acquisto dei ganci necessari per il fissaggio dei pannelli fotovoltaici secondo il trovato è sensibilmente minore di quello previsto secondo le metodologie operative convenzionali, con conseguente vantaggio economico. Un ulteriore vantaggio del trovato è quello di offrire un vantaggio estetico considerevole, infatti i ganci di ancoraggio non sono visibili e dunque la struttura edilizia risulterà armonizzata con l'ambiente circostante . In practice it has been found that the photovoltaic panel according to the invention achieves the proposed purposes and in particular it is emphasized that the installation of this type of panels significantly reduces the costs for covering or cladding a building, since the panels they can be installed directly to the building structure by means of the coupling means and, also thanks to the lateral connection means, allow it to be completely covered. These measures make it possible to avoid the expense of purchasing and laying known bricks for covering or cladding the building structure. Furthermore, the purchase cost of the hooks necessary for fixing the photovoltaic panels according to the invention is significantly lower than that envisaged according to conventional operating methods, with consequent economic advantage. A further advantage of the invention is that of offering a considerable aesthetic advantage, in fact the anchoring hooks are not visible and therefore the building structure will be harmonized with the surrounding environment.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni . In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements without thereby abandoning the scope of the protection of the following claims.
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| ITMO20100298A1 true ITMO20100298A1 (en) | 2012-04-28 |
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