ITMI20130483A1 - Sistema fotovoltaico integrato e relativo metodo di realizzazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“SISTEMA FOTOVOLTAICO INTEGRATO E RELATIVO METODO DI

REALIZZAZIONEâ€

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un sistema fotovoltaico integrato. La presente invenzione ha, ulteriormente, per oggetto un metodo di realizzazione del suddetto sistema fotovoltaico integrato.

TECNICA NOTA

L'involucro edilizio altro non à ̈ se non la superficie di presentazione e contatto che mette in comunicazione l'edificio col mondo esterno.

E' una sorta di "biglietto da visita" con cui il palazzo si offre all'ambiente circostante. Nei secoli l'aspetto degli edifici à ̈ andato mutando profondamente e rispecchiando di volta in volta il clima socio-culturale di cui era in qualche modo il riflesso architettonico.

Oggi si presta molta più attenzione rispetto al passato all'equilibrio tra fattori estetici e quelli funzionali.

La questione energetica à ̈ quella che condiziona maggiormente la progettazione dell'involucro edilizio, ed influenza anche i requisiti e le prestazioni ai quali devono rispondere gli involucri moderni. Un ruolo particolare gioca a tal riguardo l’integrazione offerta dagli involucri nei confronti delle tecnologie di sfruttamento passivo e attivo della radiazione solare.

Dal concetto di involucro come elemento energeticamente passivo, di separazione tra ambiente interno e esterno, si passa al concetto di involucro come elemento dinamico e interattivo del complesso sistema energetico che regola il funzionamento dell’edificio e ne caratterizza l’immagine.

L’evoluzione tecnologica delle prestazioni energetiche dell’involucro architettonico à ̈ registrabile e percepibile attraverso la smaterializzazione delle superfici che lo costituiscono.

Gli elementi opachi massivi di chiusura verticale e orizzontale vengono bucati da superfici trasparenti di dimensioni sempre maggiori, che in tempi recenti sostituiscono e costituiscono l’intero elemento di delimitazione architettonica.

L’uso sempre più frequente di superfici trasparenti per la realizzazione degli edifici, comporta lo sviluppo e la ricerca di nuovi materiali capaci di garantire prestazioni energetiche analoghe ai materiali tradizionali con cui per secoli sono stati realizzati gli edifici.

L’involucro si svincola dalla struttura portante dell’edificio e diviene elemento di chiusura chiamato a regolare prevalentemente i flussi energetici legati al passaggio di calore, alla trasmissione della luce per un’adeguata illuminazione degli ambienti interni ed alla protezione della radiazione solare nei mesi con le temperature più elevate.

Le soluzioni tecnologiche e la scelta dei materiali si orientano verso quei sistemi che riescono a governare tali scambi termici e luminosi, garantendo al contempo i requisiti estetici dettati dai nuovi linguaggi architettonici.

In molti edifici contemporanei l’involucro à ̈ realizzato con sistemi di facciata che permettono di accumulare l’energia solare incidente e di trasformarla in calore per accumulare il fabbisogno energetico invernale dell’edificio, in altri l’involucro diviene un vero e proprio elemento attivo di produzione di energia, grazie all’integrazione di sistemi tecnologici legati alle fonti energetiche rinnovabili (fotovoltaico e solare termico).

Le chiusure verticali opache e trasparenti sono sviluppate come componenti tecnologiche complesse capaci di interagire con le condizioni ambientali a contorno, in grado di ridurre il fabbisogno energetico dell’edificio.

L’uso del fotovoltaico integrato nell'architettura significa riuscire ad equilibrare gli aspetti tecnici ed estetici dei componenti della tecnologia fotovoltaica con quelli dell'involucro edilizio, senza compromettere le caratteristiche funzionali di entrambi.

Unendo l’uso del fotovoltaico integrato nell’elemento costruttivo dell’involucro edilizio, in grado di alimentare un sistema di controllo tra esterno ed interno, ed i sistemi energetici dell’edificio stesso ci si pone come obbiettivo il maggior confort e la riduzione del fabbisogno energetico dell’edificio stesso.

Con le tecniche attuali, il montaggio dei vetri fotovoltaici avviene direttamente in cantiere sulla facciata dell’edificio.

Si rende necessario un lavoro in tandem delle squadre di montatori e di elettricisti che lavorando sequenzialmente montano i vetri sulla struttura ed eseguono i cablaggi e le interconnessioni.

Numerosi sono gli inconvenienti derivanti da questo tipo di configurazione:

• Non à ̈ possibile costruire moduli prefabbricati, poiché tutto deve essere montato in cantiere;

• le squadre di elettricisti devono seguire il sequenzialmente il lavoro dei posatori;

• il tempo di impiego di manodopera specializzata in cantiere non à ̈ comprimibile;

• la connessione non à ̈ facilmente integrabile nella struttura e resta visibile;

• non à ̈ facilmente ottenibile un buona integrazione estetica.

Alla luce di tutti gli inconvenienti mostrati, à ̈, quindi, scopo della presente invenzione fornire un sistema fotovoltaico integrato e relativo metodo di realizzazione che garantisca un maggior confort e una riduzione del fabbisogno energetico dell’edificio stesso.

In particolare, scopo specifico della presente invenzione à ̈ fornire un sistema fotovoltaico integrato e relativo metodo di realizzazione che garantisca un facile montaggio superando gli inconvenienti della tecnica nota.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un sistema fotovoltaico integrato secondo quanto descritto nelle unite rivendicazioni da 1 a 9.

Questi ed altri scopi sono raggiunti, altresì, da un metodo di realizzazione di un sistema fotovoltaico integrato secondo quanto descritto nella rivendicazione 10.

L’invenzione consegue i seguenti vantaggi:

• propone un nuovo standard di integrazione che prende il posto delle poche soluzioni ad hoc adesso presenti sul mercato, superandole in economicità, prestazioni, facilità di installazione.

• aumenta anche l’affidabilità di questo tipo di prodotti, perché la soluzione integrata à ̈ dotata di sistemi di monitoraggio continuo per il controllo e la diagnosi in tempo reale.

• La soluzione si presta, di fatto, ad aprire nuove frontiere nel mercato delle rinnovabili e pone, come obiettivo primario, il cambiamento della filosofia costruttiva da puramente passiva ad architettura attiva, utile all’ambiente, pulita.

• semplicità di installazione, che grazie a un progetto focalizzato su un sistema di connessione elettrica “plug and play†, permette di facilitare la posa dei vetri fotovoltaici, riducendo al minimo le fasi di installazione in cantiere.

• costruzione della facciata di un edificio preassemblando in fabbrica le isole di moduli fotovoltaici che poi in cantiere possono essere interconnesse tra loro, semplicemente montando le isole e collegandole utilizzando i cablaggi già integrati, garantendo un vantaggio rispetto allo stato dell’arte attuale, dove i moduli vengono montati in cantiere sulla facciata e poi le squadre di elettricisti eseguono i cablaggi e le interconnessioni, con tutti i problemi relativi.

Gli effetti tecnici citati ed altri effetti tecnici dell’invenzione risulteranno più dettagliatamente dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un esempio di realizzazione dati a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le figure 1a, 1b e 1c mostrano un primo componente del sistema integrato dell’invenzione secondo diverse viste.

La figura 2 mostra un secondo componente del sistema integrato dell’invenzione.

La figura 3 mostra una vista d'assieme del primo e secondo componente delle figure 1 e 2.

La figura 4 mostra il sistema dell'invenzione assemblato e pronto per l’uso.

La figura 5 à ̈ una vista in esploso del sistema dell’invenzione mostrato in figura 4.

La figura 6 à ̈ una vista di dettaglio del sistema mostrato nelle figure 4 e 5, secondo l’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

L’invenzione descrive un sistema fotovoltaico integrato comprendente un telaio di supporto modulare, una pluralità di vetri fotovoltaici montati su tale telaio, un apparato di connessione, per una connessione tra la pluralità di vetri fotovoltaici ed il telaio di supporto, in cui l’apparato di connessione comprende una base di connessione atta ad essere collegata al vetro fotovoltaico ed una scatola di giunzione rimovibilmente associata alla base di connessione ed atta ad essere elettricamente collegata al telaio di supporto.

Con particolare riferimento alle figure 4,5 e 6 il sistema fotovoltaico integrato dell’invenzione comprende un telaio di supporto 3 modulare. Preferibilmente, tale telaio 3 comprende una struttura ad isole.

Secondo l’invenzione, il telaio di supporto 3 modulare comprende almeno una prima cavità passante 31 (fig.5 e 6).

Preferibilmente, la prima cavità passante 31 à ̈ ricavata in una posizione sostanzialmente perimetrale del telaio di supporto 3.

Il sistema fotovoltaico integrato dell’invenzione comprende inoltre una pluralità di vetri fotovoltaici 2 montati sul telaio di supporto 3.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione, almeno uno dei vetri fotovoltaici 2 comprende una seconda cavità 21.

La seconda cavità 21 occupa uno spessore del vetro fotovoltaico inferiore allo spessore totale del vetro stesso; in altre parole, à ̈ una cavità non passante o cieca.

La seconda cavità 21 à ̈ posizionata in una zona sostanzialmente perimetrale del vetro fotovoltaico 2.

Il sistema dell’invenzione comprende inoltre un apparato di connessione 1, per una connessione tra la pluralità di vetri fotovoltaici 2 ed il telaio di supporto 3.

Secondo l’invenzione l’apparato di connessione 1 à ̈ almeno parzialmente alloggiato nella prima cavità passante 31.

Secondo l’invenzione, l’apparato 1 comprende una base di connessione 10 atta ad essere collegata al vetro fotovoltaico 2 ed una scatola di giunzione 11, rimovibilmente associata alla base di connessione 10, ed atta ad essere elettricamente collegata al telaio di supporto 3.

La base di connessione 10 e la scatola di giunzione 11 determinano un'interfaccia elettromeccanica di connessione tra il vetro fotovoltaico 2 ed il telaio di supporto 3.

Il principale effetto tecnico conseguito à ̈ la realizzazione di una connessione “plug and play†tra base di connessione 10 e scatola di giunzione 11.

In altre parole, il telaio può essere già montato su di un edificio assieme alla scatola di giunzione 11, mentre il vetro fotovoltaico 2 può essere già assemblato in fabbrica con i rispettivi contatti e con la base di connessione 10, come verrà descritto in seguito.

In questo modo, sul telaio 3 già in opera, dotato di scatola di giunzione 11, si accoppia il vetro fotovoltaico 2 tramite la base di connessione 10 in esso intergrata.

Per consentire l’effetto tecnico descritto e la pluralità di effetti tecnici già esposti, à ̈ previsto un opportuno metodo di realizzazione del sistema fotovoltaico dell’invenzione, anch’esso facente parte della presente invenzione.

Viene predisposto un telaio 3, preferibilmente comprendente una struttura ad isole.

Da tale telaio viene ricavata una prima cavità passante 31 che dovrà ospitare parzialmente l’apparato di connessione 1, in particolare la scatola di giunzione 11 di detto apparato.

La cavità passante 31 deve essere preferibilmente a forma di asola di dimensione interna compresa tra 100 e 140mm, preferibilmente 120 mm, di dimensione esterna compresa tra 140 e 180 mm, preferibilmente 160 mm, e con angoli realizzati con raggio compreso tra 15° e 25°, preferibilmente 20°.

Viene predisposta una pluralità di vetri fotovoltaici 2.

Il vetro fotovoltaico 2 viene assemblato secondo una serie di passi successivi.

Con riferimento specifico alle figure 4, 5 e 6, viene predisposto un primo vetro 2b (o vetro anteriore).

Da tal vetro viene ricavata una seconda cavità 21 di sezione sostanzialmente coincidente con la sezione di detta prima cavità passante 31.

Sui tale primo vetro 2b viene posizionato un primo foglio di PVB (polivinilbuttirrale) o materiale similare.

Sopra a tale foglio vengono inoltre predisposte stringhe di celle fotovoltaiche secondo una predefinita configurazione progettuale.

In una preferita configurazione sono previste 6 liste da 12 celle al massimo in quanto l’apparato di connessione 1 à ̈ in grado di ospitare 4 contatti che corrispondono appunto alla configurazione descritta.

Vengono poi saldati sulla struttura i contatti di collegamento 102 delle stringhe secondo la medesima predefinita configurazione progettuale. Preferibilmente, la configurazione progettuale viene realizzata tramite inserimento di dati di progetto per mezzo un’interfaccia locale o remota. In altre parole à ̈ prevista una piattaforma software 200 configurata per ricevere in ingresso requisiti generati da un ipotetico cliente, validarli in modo esecutivo e generare dati di output corrispondenti a uno o à ̈ più tra:

• distinte materiali;

• cicli di lavorazione con linguaggio macchina per CNC;

• performance del sistema;

• stima di produzione del sistema;

• costo ipotetico.

Una volta preparato il primo strato di vetro fotovoltaico 2b, la base di connessione 10 viene posizionata nella seconda cavità 21 ed i collegamenti 102 vengono inseriti in rispettive morsettiere 120 (fig.6). Segue una fase di test del circuito elettrico realizzato.

Terminate le operazioni di controllo elettrico, viene posizionato sul semilavorato ottenuto un secondo foglio di PVB (polivinilbuttirrale) o materiale similare.

La struttura del vetro fotovoltaico 2 viene completata con un secondo vetro 2a (o vetro anteriore).

In sintesi, la preparazione del vetro fotovoltaico 2 comprende le fasi:

• predisporre il primo vetro 2b;

• predisporre il secondo vetro 2a;

• interporre tra il primo vetro 2a ed il secondo vetro 2b una stringa di celle fotovoltaiche secondo una predefinita predisposizione;

• collegare la base di connessione 10 al vetro fotovoltaico 2 in modo che detta base di connessione contatti la stringa di celle.

Al fine di consentire l’alloggiamento della base di connessione 10 lo spessore totale del vetro à ̈ preferibilmente di almeno di 12 mm con un vetro posteriore 2b di 8 mm ed un vetro anteriore 2a di spessore minimo 4 mm.

La cavità 21 deve essere praticata sul vetro 2b preferibilmente a forma di asola di dimensione interna compresa tra 100 e 140mm, preferibilmente 120 mm, di dimensione esterna compresa tra 140 e 180 mm, preferibilmente 160 mm, e con angoli realizzati con raggio compreso tra 15° e 25°, preferibilmente 20°.

La preparazione del vetro fotovoltaico, come già sottolineato avviene in fabbrica.

Più in generale, il metodo di preparazione del vetro fotovoltaico 2 non richiede che alcuna fase venga realizzata nella locazione in cui il vetro andrà effettivamente montato.

In loco, cioà ̈ in corrispondenza dell’edificio che dovrà ospitare il sistema fotovoltaico, la scatola di giunzione 11 verrà collegata al telaio di supporto 3, tramite inserimento nella prima cavità passante 31.

Il vetro fotovoltaico 2 (o l pluralità di vetri fotovoltaici 2) verrà poi montato sul telaio di supporto 3 in loco, in modo che la base di connessione 10 e la scatola di giunzione 11 siano rimovibilmente accoppiate definendo l’apparato di connessione 1.

Secondo l’invenzione, l’apparato 1 realizza un'interfaccia elettromeccanica di connessione tra il vetro fotovoltaico 2 ed il telaio di supporto 3.

L’accoppiamento tra vetro 2 e telaio 3 avviene in modo che la prima cavità passante 31 del telaio 3 e la seconda cavità 21 del vetro fotovoltaico 2 siano sostanzialmente affacciate determinando con ciò una terza cavità continua in cui risulta alloggiato l’apparato di connessione 1.

Verrà ora descritto in dettaglio l’apparato di connessione 1 con riferimento ai disegni allegati

L'apparato 1 comprende una base di connessione (detta anche “baia contatti†) collegabile al vetro fotovoltaico ed una scatola di giunzione rimovibilmente associata alla base di connessione ed elettricamente collegabile al telaio di supporto.

Con riferimento alla figure, in figura 3 Ã ̈ mostrato un apparato di connessione 1 integrato per una connessione tra un vetro fotovoltaico 2 ed un rispettivo telaio di supporto 3.

Con particolare riferimento al gruppo di figure 1a, 1b e 1c e 3, l'apparato comprende una base di connessione 10 collegabile al vetro fotovoltaico 2. La base di connessione 10, secondo l'invenzione, comprende una struttura di supporto 101 (fig.1a, 1b).

Preferibilmente, la base di connessione 10 viene laminata direttamente sul vetro fotovoltaico ed integra i contatti elettrici.

Essa consiste in un supporto di materiale plastico, nel quale sono costampati dei contatti elettrici ai quali sono collegate le celle fotovoltaiche integrate nel vetro.

Preferibilmente, la struttura di supporto 101 si estende prevalentemente lungo una direzione A1-A1 (fig.1a, 1b).

Preferibilmente, tale struttura ha sezione sagomata a trapezoide, senza con ciò voler limiate l'utilizzo di una struttura conveniente di sagoma diversa.

Preferibilmente, la struttura di supporto 101 Ã ̈ realizzata in materiale plastico.

La base di connessione 10, secondo l'invenzione, comprende ulteriormente primi contatti elettrici 102 aggettanti dalla struttura di supporto 101.

Preferibilmente, i primi contatti elettrici 102 aggettano lungo direzioni trasversali, in particolare perpendicolari, alla direzione A1-A1.

Secondo l'invenzione, i primi contatti elettrici 102 sono associabili al vetro fotovoltaico 2.

In altre parole, i primi contatti elettrici 102 sono configurati per contattare il vetro fotovoltaico 2 per consentire un passaggio di corrente.

Con particolare riferimento alle figure 2 e 3, l'apparato di connessione 1 integrato dell'invenzione comprende una scatola di giunzione 11.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, tale scatola di giunzione 11 Ã ̈ rimovibilmente associata alla base di connessione 10.

La scatola di giunzione 11 Ã ̈ elettricamente collegabile al telaio di supporto 3.

In altre parole, la scatola di giunzione 11 consente una connessione elettrica con il telaio di supporto 3 di un sistema fotovoltaico.

Preferibilmente, la scatola di giunzione à ̈ realizzata con un polimero plastico.

La scatola di giunzione (11) si estende lungo una direzione prevalente B1-B1 (fig. 2 e 3).

La direzione B1-B1 Ã ̈ parallela alla direzione A1-A1 di estensione della struttura di supporto 101.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, la base di connessione 10 e la scatola di giunzione 11 determinano un'interfaccia elettromeccanica di connessione tra il vetro fotovoltaico 2 e il telaio di supporto 3.

In altre parole, la base di connessione 10 e la scatola di giunzione 11 sono collegate fisicamente tramite mezzi meccanici ed elettrici per consentire una connessione tra il vetro fotovoltaico 2 e il telaio di supporto 3.

Con particolare riferimento alle figure 2 e 3, la scatola di giunzione 11 comprende un corpo scatolare 110.

Preferibilmente, il corpo scatolare 110 comprende due gusci 115, 116 chiusi a tenuta stagna.

In particolare, il corpo scatolare 110 Ã ̈ realizzato tramite i due gusci 115, 116 chiusi a tenuta stagna.

Secondo l'invenzione, i gusci 115, 116 racchiudono contatti elettrici a molla associati a mezzi elettromeccanici di inserimento 111.

La scatola di giunzione 11, infatti, comprende mezzi elettromeccanici di inserimento 111 aggettanti dal corpo scatolare 110.

Preferibilmente, tali mezzi elettromeccanici di inserimento 111 si estendono lungo una direzione trasversale, in particolare ortogonale, alla direzione B1-B1 di estensione prevalente della scatola di giunzione 101. Secondo l'invenzione, in uso, i contatti elettrici a molla associati ai mezzi elettromeccanici di inserimento 111 determinano una trasmissione dell’energia elettrica prodotta dal detto vetro fotovoltaico 2 verso la struttura di supporto 3.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, la base di connessione 10 comprende alloggiamenti di ricezione 103 ricavati nel supporto 101.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, i mezzi elettromeccanici di inserimento 111 sono configurati per accoppiarsi con gli alloggiamenti di ricezione 103 per realizzare un'interfaccia elettro-meccanica d'integrazione dell'apparato di connessione 1.

In altre parole, i mezzi elettromeccanici di inserimento 111 accoppiandosi con gli alloggiamenti di ricezione 103, chiudono il circuito elettrico e permettono la trasmissione dell’energia elettrica prodotta dal vetro al sistema di connessione; questo, opportunamente collegato, trasporta l’energia verso l’inverter per la trasformazione ai livelli opportuni per l’uso o per l’immissione in rete.

In altre parole, glia alloggiamenti di ricezione 103 sono configurati per un accoppiamento con la scatola di giunzione 11, mentre mezzi elettromeccanici di inserimento 111 sono configurati per una accoppiamento con la base di connessione 10.

Preferibilmente, tali mezzi elettromeccanici di inserimento 111 sono perni conduttori.

Preferibilmente, tali mezzi elettromeccanici di inserimento 111 sono configurati per associarsi agli alloggiamenti di ricezione 103 con accoppiamento a scatto.

I gusci 115, 116 contengono un modulo elettronico provvisto di diodi di bypass, con le funzioni note nel settore dei pannelli/fotovoltaici.

In particolare, la funzione dei diodi di bypass integrati nella scatola di giunzione, Ã ̈ quella di proteggere le stringhe di celle fotovoltaiche dai fenomeni di hot spot, che possono causare surriscaldamento e conseguente danneggiamento delle celle stesse a causa di ombreggiamenti parziali che possono oscurare parte della facciata.

I diodi di bypass utilizzati comprendono uno o più tra:

• diodi standard;

• diodi a montaggio superficiale SMD;

• diodi schottky.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, i diodi di bypass possono comprendere diodi cool bypass.

Tali diodi, a differenza dei diodi schottky comunemente usati per questo tipo di applicazioni, offrono un vantaggio in termini di ridotta potenza dissipata, aumentando quindi la resa della produzione di elettricità del vetro fotovoltaico.

La scatola di giunzione secondo l'invenzione comprende inoltre mezzi di posizionamento 112, 113 aggettanti dal corpo scatolare 110.

Preferibilmente, tali mezzi si estendono in direzioni sostanzialmente parallele alle direzioni di aggetto dei mezzi elettromeccanici di inserimento 111.

D'altra parte, la base di connessione elettrica 10 comprende sedi di posizionamento 104, 105 (fig. 1a e 1b)ricavate nella struttura di supporto 101.

Vantaggiosamente, secondo l'invenzione, i mezzi di posizionamento 112, 113 e le sedi di posizionamento 104, 105 sono configurati per accoppiarsi reciprocamente per realizzare l'apparato di connessione 1 integrato con ciò garantendo una connessione meccanica tra la scatola di giunzione 11 e la base di connessione elettrica 10.

La scatola di giunzione 11 presenta inoltre cavi connettorizzati 117 che si estendono in uscita dal corpo scatolare 110 lungo la direzione B1-B1 e che sono collegabili al telaio di supporto 3.

La scatola di giunzione 11 comprende inoltre passacavi ermetici 118 configurati per alloggiare i cavi connettorizzati 117.

Secondo l'invenzione, almeno uno dei passacavi ermetici 118 comprende una valvola osmotica configurata per consentire all'aria di entrare/uscire dalla scatola di giunzione 11 bilanciando le differenze di pressione tra volume interno ed ambiente esterno.

Questa scelta permette di ottenere l’ermeticità della scatola di giunzione all’acqua e garantisce un bilanciamento della pressione con l’ambiente esterno evitando quindi la deformazione della scatola di giunzione, in caso di aumento della pressione interna a causa dell’aumento di temperatura dovuto alla potenza dissipata dai diodi quando sono in azione per proteggere le stringhe di celle dagli ombreggiamenti della facciata.

Questa scelta permette anche di prevenire eventuali rotture del guscio a causa di una sovrappressione interna.

Riassumendo, l'invenzione facilità il montaggio di vetri fotovoltaici alle rispettive intelaiature metalliche.

Ciò consente un'ottimizzazione dei costi e drastica riduzione dei guasti, nonché eliminazione di problemi dovuti ad errato montaggio o danneggiamento dei vetri dovuto a collegamenti elettrici non eseguiti a regola d’arte.

Ulteriormente l'invenzione consente di rendere non visibile la connessione elettrica che resta nascosta in parte nel montante metallico dell’intelaiatura e in parte nel vetro fotovoltaico, con ciò garantendo ampi margini di creatività agli architetti ed ai progettisti delle facciate fotovoltaiche, che ne traggono quindi vantaggi tecnici ed estetici, oltre che funzionali.

L'invenzione garantisce, inoltre, che la costruzione dei moduli fotovoltaici possa essere effettuata in fabbrica, in modo che le isole di moduli realizzate possano essere collegate in cantiere ai moduli già installati in facciata, semplicemente collegando i connettori già predisposti nell’intelaiatura metallica, con enormi vantaggi in termini di riduzione dei tempi di posa e conseguente abbattimento dei costi.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione, il sistema fotovoltaico descritto comprende anche un’unità di controllo 50 (fig. 5), in collegamento di dati con l’apparato di connessione 1, e configurata per gestire, monitorare ed elaborare dati provenienti dall’apparato di connessione 1.

Secondo l’invenzione, l’unità di controllo 50 comprende un modulo di memoria 51 configurato per una raccolta di dati di monitoraggio del sistema fotovoltaico integrato.

Secondo l’invenzione, l’unità di controllo 50 comprende inoltre un modulo operativo 52 configurato per monitorare e gestire il sistema fotovoltaico integrato.

La gestione /configurazione può avvenire in locale o remoto.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione, la configurazione progettuale descritta nel metodo viene realizzata tramite inserimento di dati di progetto per mezzo un’interfaccia locale o remota.

In altre parole, il sistema dell’invenzione comprende una piattaforma software 200 configurata per ricevere in ingresso requisiti generati da un ipotetico cliente e validarli in modo esecutivo.

La piattaforma software 200 à ̈ configurata, inoltre, per generare dati di output corrispondenti a uno o à ̈ più tra:

• distinte materiali;

• cicli di lavorazione con linguaggio macchina per CNC;

• performance del sistema;

• stima di produzione del sistema;

• costo ipotetico.

In generale va notato che nel presente contesto e nelle successive rivendicazioni, l’unità di controllo 50 à ̈ presentata come suddivisa in moduli funzionali distinti (moduli di memoria o moduli operativi) al solo scopo di descriverne in maniera chiara e completa le funzionalità.

Tale unità di controllo 50 può essere costituita da un singolo dispositivo elettronico, opportunamente programmato per svolgere le funzionalità descritte, e i diversi moduli possono corrispondere a entità hardware e/o a routine software facenti parte del dispositivo programmato.

In alternativa o in aggiunta, tali funzionalità possono essere svolte da una pluralità di dispositivi elettronici su cui i suddetti moduli funzionali possono essere distribuiti.

L’unità di controllo 50 può avvalersi, inoltre di uno o più processori per l’esecuzione delle istruzioni contenute nei moduli di memoria.

I suddetti moduli funzionali possono, inoltre, essere distribuiti su calcolatori diversi in locale o remoto in base all’architettura della rete in cui risiedono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema fotovoltaico integrato comprendente: • un telaio di supporto (3) modulare comprendente almeno una prima cavità passante (31) ricavata in una posizione sostanzialmente perimetrale di detto telaio; • una pluralità di vetri fotovoltaici (2) montati su detto telaio di supporto (3) modulare in cui almeno uno di detti vetri fotovoltaici (2) comprende una seconda cavità (21) sostanzialmente perimetrale; • un apparato di connessione (1), per una connessione tra detta pluralità di vetri fotovoltaici (2) e detto telaio di supporto (3), almeno parzialmente alloggiato in detta prima cavità passante (31) sostanzialmente perimetrale, in cui detto apparato (1) comprende: o una base di connessione (10) atta ad essere collegata a detto vetro fotovoltaico (2); o una scatola di giunzione (11) rimovibilmente associata a detta base di connessione (10) ed atta ad essere elettricamente collegata a detto telaio di supporto (3), in cui detta base di connessione (10) e detta scatola di giunzione (11) determinano un'interfaccia elettromeccanica di connessione tra detto vetro fotovoltaico (2) e detto telaio di supporto (3).
2. 2. Sistema fotovoltaico integrato secondo la rivendicazione 1 in cui detta base di connessione (10) comprende: • una struttura di supporto (101); • primi contatti elettrici (102) aggettanti da detta struttura di supporto (101) lungo direzioni trasversali alla direzione (A1-A1) prevalente di estensione di detto supporto (101), detti primi contatti elettrici (102) essendo atti ad essere associati a detto vetro fotovoltaico (2); • alloggiamenti di ricezione (103) ricavati in detto supporto (101) e configurati per un accoppiamento con detta scatola di giunzione (11). e detta scatola di giunzione (11) comprende: • un corpo scatolare (110); • mezzi elettromeccanici di inserimento (111) aggettanti da detto corpo scatolare (110) lungo una direzione ortogonale ad una direzione prevalente (B1-B1) di estensione di detta scatola di giunzione (101) e configurati per accoppiarsi con detti alloggiamenti di ricezione (103) per realizzare un'interfaccia elettro-meccanica d'integrazione di detto apparato di connessione elettrica (1); • cavi connettorizzati (117) estendentisi in uscita da detto corpo scatolare (110) lungo detta direzione (B1-B1) ed atti ad essere collegati a detto telaio di supporto (3).
3. 3. Sistema fotovoltaico integrato secondo la rivendicazione 2 in cui detta scatola di giunzione (11) comprende mezzi di posizionamento (112, 113) aggettanti da detto corpo scatolare (110) in direzioni sostanzialmente parallele alle direzioni di aggetto di detti mezzi elettromeccanici di inserimento (111), e detta una base di connessione elettrica (10) comprende in detta struttura di supporto (101) sedi di posizionamento (104, 105), in cui detti mezzi di posizionamento (112, 113) e dette sedi di posizionamento (104, 105) sono configurati per accoppiarsi reciprocamente per realizzare detto apparato di connessione (1) integrato con ciò garantendo una connessione meccanica tra detta scatola di giunzione (11) e detta base di connessione elettrica (10).
4. 4. Sistema fotovoltaico integrato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 3 in cui il corpo scatolare (110) comprende due gusci (115, 116) chiusi a tenuta stagna che contengono un modulo elettronico provvisto di diodi di bypass.
5. 5. Sistema fotovoltaico integrato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4 in cui detta scatola di giunzione (11) comprende passacavi ermetici (118) configurati per alloggiare detti cavi connettorizzati (117).
6. 6. Sistema fotovoltaico integrato secondo la rivendicazione 5 in cui almeno uno di detti passacavi ermetici (118) comprende una valvola osmotica configurata per consentire all'aria di entrare/uscire da detta scatola di giunzione (11) bilanciando le differenze di pressione tra volume interno ed ambiente esterno.
7. 7. Sistema fotovoltaico integrato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre un’unità di controllo (50), in collegamento di dati con detto apparato di connessione (1), e configurata per gestire, monitorare ed elaborare dati provenienti da detto apparato di connessione (1).
8. 8. Sistema fotovoltaico integrato secondo la rivendicazione 7 in cui detta unità di controllo (50) comprende un modulo di memoria (51) configurato per una raccolta di dati di monitoraggio di detto sistema fotovoltaico integrato.
9. 9. Sistema fotovoltaico integrato secondo la rivendicazione 7 o 8 in cui detta unità di controllo (50) comprende un modulo operativo (52) configurato per monitorare e gestire detto sistema fotovoltaico integrato.
10. 10. Metodo di realizzazione di un sistema fotovoltaico integrato comprendente le fasi di: • predisporre un telaio di supporto (3) modulare comprendente una struttura ad isole; • ricavare almeno una prima cavità passante (31) in detto telaio di supporto (3); • collegare elettricamente una scatola di giunzione (11) a detto telaio di supporto (3). • predisporre una pluralità di vetri fotovoltaici (2); • ricavare una seconda cavità (21) in almeno un vetro di detta pluralità di detti vetri fotovoltaici (2); • collegare una base di connessione 10 a detto vetro fotovoltaico 2 in modo che detta base di connessione sia alloggiata in detta seconda cavità (21); • montare detta pluralità di vetri fotovoltaici (2) su detto telaio di supporto (3) in modo che detta base di connessione (10) e detta scatola di giunzione (11) siano rimovibilmente accoppiate definendo un apparato di connessione (1) che realizza un'interfaccia elettromeccanica di connessione tra detto vetro fotovoltaico (2) e detto telaio di supporto (3).