ES2861000T3

ES2861000T3 - Módulo solar

Info

Publication number: ES2861000T3
Application number: ES16736776T
Authority: ES
Inventors: Frank Wegert; Dirk Sachse; Henning Busse
Original assignee: Hanwha Q Cells GmbH
Current assignee: Hanwha Q Cells GmbH
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2021-10-05
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: EP3320615A1; US20180212556A1; EP3320615B1; CN107852128B; WO2017005239A1; PL3320615T3; CN107852128A; DE102015110908A1

Abstract

Módulo solar con un laminado de módulo solar (1) que, como bordes de laminado de módulo solar, presenta dos bordes laterales, un borde superior y un borde inferior, estando fijado en al menos uno de los bordes laterales y/o en el borde superior y/o en el borde inferior del laminado de módulo solar (1) un perfil de marco (2) extendido a lo largo de una dirección de extensión (E) que presenta en la sección transversal un borde exterior (20) y una sección de alojamiento con forma de U (21) con un brazo de U superior (22) y un brazo de U inferior (23) para el alojamiento de uno de los bordes de laminado de módulo solar, estando pegados y/o sujetos por apriete el brazo de U superior (22) y el brazo de U inferior (23) del perfil de marco (2) por secciones o completamente con bordes de laminado de módulo solar del laminado de módulo solar (1), caracterizado por que el perfil de marco (2) está construido de una sola pieza a partir de una banda metálica que forma el borde exterior (20) del perfil de marco con un plano de borde, estando configurado el brazo de U superior (22) como borde levantado de toda la banda metálica desde el plano de borde y estando configurado el brazo de U inferior (23) como secciones de soporte metálico (23a, 23b, 23c) dispuestas adyacentemente en dirección de extensión (E) y separadas entre sí que están plegadas como partes integrales de la banda metálica desde el plano de borde de la banda metálica en dirección del brazo de U superior (22).

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo solar

La invención se refiere a un módulo solar que presenta un laminado de módulo solar con bordes de laminado de módulo solar, estando dispuesto a lo largo de al menos uno de los bordes de laminado de módulo solar un perfil de marco. El perfil de marco presenta, observado en la sección transversal, una sección de alojamiento con forma de U que encierra un borde de laminado de módulo solar.

El laminado de módulo solar está configurado generalmente como panel de vidrio en el que están dispuestas conectadas eléctricamente entre sí en las llamadas cadenas las células solares, que se cubren con una película de plástico resistente a la intemperie de forma permanente. El panel de vidrio constituye el lado frontal del laminado de módulo solar, y la película de plástico resistente a la intemperie constituye el lado posterior del laminado de módulo solar. La sección de alojamiento con forma de U de la construcción de marco está formada generalmente por medio de dos brazos unidos entre sí por medio de una sección de conexión y que se sitúan opuestamente entre sí. Estos son pegados y/o sujetados por apriete, por secciones o completamente, con bordes exteriores al laminado de módulo solar, de tal modo que la construcción de marco rodea el laminado de módulo solar como marco a lo largo de sus bordes exteriores. De esta manera, se eleva la estabilidad y la rigidez torsional del laminado de módulo solar y/o se crea por medio de la construcción de marco una posibilidad de montaje y/o se garantiza una protección de borde para el laminado de módulo solar.

La estructura de capas del laminado, no perteneciente a la construcción de marco, de panel de vidrio, cadenas de células solares, polímeros de inclusión y película de plástico resistente a la intemperie se denomina, por tanto, en el marco de la invención, como laminado de módulo solar. La combinación del laminado de módulo solar con la construcción de marco formada a partir de los perfiles de marco se denomina módulo solar. La diferencia entre los términos módulo solar y laminado de módulo solar consiste en que el módulo solar, en comparación con el laminado de módulo solar, presenta adicionalmente una construcción de marco y, si es necesario, agente adhesivo y/o agente de apriete para el pegado o la sujeción por apriete de la construcción de marco con el laminado de módulo solar u otros agentes de fijación. Como se describe en el documento DE 202012008175U1, se pueden integrar, además, varios módulos solares junto con los laminados de módulo solar y los marcos fijado en ellos en un perfil de inserción para montar el perfil de inserción, por ejemplo, para fijarlo en una subestructura.

La fuerte competencia entre los fabricantes de módulos solares obliga a estos en particular a desarrollar soluciones cada vez más económicas para los perfiles de marco que se utilizan.

Generalmente, se utilizan perfiles de marco extrudidos que ofrecen costes de fabricación tanto más baratos cuanto mayor es el número de unidades fabricadas. Un factor de coste esencial en los perfiles extrudidos es la fabricación de las matrices de extrusión. Este procedimiento de conformación exige forzosamente grados de libertad de diseño en solo dos dimensiones espaciales para el perfil del marco fabricado.

Un procedimiento mucho más rentable para la fabricación de perfiles metálicos, sobre todo para pequeñas cantidades, es el conformado de chapa por laminación y conformación. Estos procedimientos de fabricación pueden realizarse también como económicos procedimientos en línea. Del fabricante Welser Profile de Ybbsitz, Austria, se conoce, por ejemplo, un perfil enrollado que se muestra en las figuras 1a y 1b. El perfil de marco enrollado se extiende a lo largo de una dirección de extensión (E) y presenta en la sección transversal un borde exterior (20) y una sección de alojamiento con forma de U (21) con un brazo de U superior (22) y un brazo de U inferior (23) para el alojamiento de uno de los bordes de laminado de módulo solar. Este perfil enrollado, sin embargo, es relativamente laborioso en su fabricación y, por tanto, no es suficientemente económico.

El documento EP 2187450 A1 describe, además, un módulo solar con un laminado de módulo solar que, como bordes de laminado de módulo solar, presenta dos bordes laterales, un borde superior y un borde inferior. En los bordes del laminado de módulo solar, está fijado un perfil de marco principal de una sola pieza que se extiende a lo largo de una dirección de extensión que presenta en la sección transversal un borde exterior y una sección de alojamiento con forma de U con un brazo de U superior y un brazo de U inferior para el alojamiento de uno de los bordes de laminado de módulo solar. Este perfil de marco principal se une con un perfil de marco inferior que retiene un borde adyacente del módulo solar y además presenta en la sección transversal un borde exterior y una sección de alojamiento con forma de U con un brazo de U superior y un brazo de U inferior para el alojamiento de uno de los bordes de laminado de módulo solar y, además, una pared interior de marco.

El documento US 4353 192 A describe, además, un cuerpo metálico para una plancha de pared de yeso para mejorar la resistencia al fuego en una pared de pozo hueca. El cuerpo metálico está compuesto por un perfil de metal en el que varias piezas están plegadas en direcciones opuestas. Las piezas son paralelas a un reborde para soportar la plancha de pared de yeso.

La presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un módulo solar con un perfil de marco que, con costes de fabricación más rentables, ofrezca al menos la misma flexibilidad o una mayor flexibilidad en cuanto a los grados de libertad de diseño del perfil de marco.

Este objetivo se resuelve mediante un módulo solar con las características de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, está previsto que el perfil de marco esté construido de una sola pieza a partir de una banda metálica que forme el borde exterior del perfil de marco con un plano de borde, estando configurado el brazo de U superior como borde levantado de toda la banda metálica desde el plano de borde y estando configurado el brazo de U inferior como secciones de soporte metálico dispuestas adyacentemente en dirección de extensión y separadas entre sí que están plegadas como partes integrales de la banda metálica desde el plano de borde de la banda metálica en dirección del brazo de U superior.

Mediante esta estructura del perfil de marco, su fabricación es posible en forma de un procedimiento en línea extremadamente económico en el que, por ejemplo, mediante laminado, estampado y plegado se cree la estructura tensada del perfil de marco. El brazo inferior de U está configurado, por tanto (a diferencia de un perfil de marco extrudido) no de manera continua observado en la dirección de extensión. Está formado por secciones de soporte metálico distanciadas entre sí que están plegadas en cada caso a partir de la banda metálica.

Preferentemente, el perfil de marco estructuralmente está formado exclusivamente a partir de la banda metálica que discurre en el plano de borde y de las secciones de la banda metálica levantadas de este plano de borde, siendo las secciones levantadas partes integrales de la banda metálica y terminando a distancia del plano de borde. La característica "formado estructuralmente exclusivamente" se define de tal modo que la estructura básica del perfil de marco con su sección de alojamiento con forma de U, que porta el laminado de módulo solar, se compone de la banda metálica plana. Esta definición, sin embargo, no excluye que puedan estar fijados elementos estructurales adicionales como, por ejemplo, remaches roscados o escuadras de metal en el perfil de marco.

De estructura particularmente simple, una forma de realización preferente del módulo solar se caracteriza por que las secciones levantadas del perfil de marco finalizan sin encerrar cavidades. Esto significa, en el caso más sencillo, que las secciones levantadas están plegadas fuera del plano de la banda metálica y discurren en línea recta hasta su sección final. Preferentemente, las secciones levantadas están plegadas exclusivamente una vez esencialmente en ángulo recto desde el plano de la banda metálica y discurren desde el plano de la banda metálica hasta su sección final sin ningún otro cambio de su dirección de extensión.

Preferentemente, las secciones levantadas están configuradas exclusivamente como bordes superiores y/o inferiores plegados de la banda metálica a lo largo de toda la dirección de extensión de la banda metálica y como secciones de soporte metálico dispuestas adyacentemente en dirección de extensión y separadas entre sí. A este respecto, está prevista una pluralidad de secciones de soporte de metal que, por ejemplo, tras un previo estampado o corte por láser o por chorro de agua de la banda metálica, están plegadas a modo de lengüeta a partir de la banda metálica.

Una forma de realización ventajosa del módulo solar se caracteriza por que al menos una de las secciones de soporte metálico, observadas en dirección de extensión, está configurada con una longitud tal que es posible un agarre con la mano por parte de un montador familiarizado con el montaje. De esta manera, se puede realizar, sin elementos constructivos adicionales, una pluralidad de funcionalidades del módulo solar con el perfil de marco.

En una primera variante del módulo solar, está previsto que dos perfiles de marco estén fijados entre sí en una esquina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una unión enchufada, presentando un perfil de marco en su extremo una lengüeta que encaja en un alojamiento de lengüeta del otro perfil de marco. También la lengüeta y el alojamiento de lengüeta se pueden fabricar mediante procedimientos económicos de estampado y plegado.

Una segunda variante del módulo solar se caracteriza por que dos perfiles de marco están fijados entre sí en una esquina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una escuadra de esquina o están insertados a presión en cada caso en una escuadra de esquina común. Esto representa una segunda variante para la unión de esquina de dos perfiles de marco.

En una tercera variante del módulo solar, dos perfiles de marco están fijados entre sí en una esquina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una unión adhesiva, soldada o roscada. Esto representa una posibilidad económica.

Cada una de las tres variantes anteriormente mencionadas para la unión de esquina de dos perfiles de marco está configurada preferentemente de tal modo que el perfil de marco se extiende de una sola pieza a lo largo del borde superior o a lo largo del borde inferior y a lo largo al menos de uno de los dos bordes laterales del laminado de módulo solar. Esto quiere decir que, en un laminado de módulo solar rectangular, están enmarcados o bien dos bordes de laminado de módulo solar que se encuentran entre sí o tres de los en total cuatro bordes de laminado de módulo solar con un perfil de marco configurado de una sola pieza. En las esquinas, el perfil de marco presenta entalladuras dimensionadas de tal modo que es posible un plegado del perfil de marco esencialmente en 90 grados. De esta manera, en comparación con perfiles de marco extrudidos, se puede reducir el número de las etapas de trabajo para la fabricación de un perfil de marco que rodee el laminado de módulo solar de cuatro a dos procesos de unión de esquinas. De esta manera, es posible una fabricación del módulo solar enmarcado aún más económica.

Cada una de las tres variantes anteriormente mencionadas para la unión de esquinas se puede configurar ventajosamente de tal modo que el perfil de marco se extienda de una sola pieza a lo largo del borde superior, a lo largo del borde inferior y a lo largo de los dos bordes laterales del laminado de módulo solar. El perfil de marco de una sola pieza rodea, por tanto, todos los bordes del laminado de módulo solar y sus secciones inicial y final están fijadas entre sí por medio de una unión de esquina.

Otras propiedades y ventajas de la invención se ilustran en relación con los ejemplos de realización mostrados en las figuras y que se describen a continuación a modo de ejemplo.

Muestran:

las Figuras 1a y 1b un perfil de marco de cámara hueca conocido por el estado de la técnica que ha sido conformado a partir de una chapa metálica;

la Figura 2 una vista en perspectiva de un perfil de marco 2 de una primera forma de realización del módulo solar con su estructura de perfil de marco orientada interiormente hacia el laminado de módulo solar;

la Figura 3 una vista en perspectiva del perfil de marco 2 de la figura 2 con la estructura de perfil de marco orientada hacia fuera del laminado de módulo solar;

la Figura 4 una vista en perspectiva de una primera variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3;

la Figura 5 una vista en perspectiva de una segunda variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3;

la Figura 6 una vista en perspectiva de una tercera variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3 y

la Figura 7 representaciones esquemáticas de diseños particularmente preferentes del módulo solar con un perfil de marco 2 que se extiende de una sola pieza a lo largo de dos, tres o cuatro bordes de laminado de módulo solar.

Las figuras 1a y 1b muestran un perfil de marco de cámara hueca conocido por el estado de la técnica que ha sido conformado a partir de una chapa metálica. Este perfil de marco de módulo solar ya se ha descrito en la introducción. Remitimos, pues, a dicha descripción.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un perfil de marco 2 de una primera forma de realización del módulo solar con su estructura de perfil de marco orientada interiormente hacia el laminado de módulo solar. El perfil de marco 2 se extiende a lo largo de una dirección de extensión E y está formado a partir de una chapa metálica sencilla. Desde el plano de la chapa metálica, observada a lo largo de la dirección de extensión E, el borde superior de la chapa metálica está plegada esencialmente en 90 grados y forma un brazo de U superior. El borde inferior de la chapa metálica también está plegado a lo largo de la dirección de extensión E esencialmente en paralelo al brazo de U superior 22 y forma el brazo de U inferior 25. Entre el brazo de U superior 22 y el brazo inferior 25, se extiende la chapa de metal del perfil de marco 2 en el plano de la chapa de metal. Desde este plano, están plegadas a lo largo de la dirección de extensión E tres secciones de soporte metálico 23a,23b,23c tipo lengüeta, adyacentes entre sí, pero distanciadas entre sí, esencialmente en 90 grados esencialmente en paralelo al brazo de U superior 22 del plano de la chapa de metal. Estas tres secciones de soporte metálico 23a,23b,23c forman con otras secciones de soporte de metal, no mostradas, el brazo de U inferior 23 de una sección de alojamiento con forma de U 21, que rodea el laminado de módulo solar 1, indicado solo con líneas discontinuas en este caso en aras de una mayor claridad, con uno de sus bordes de laminado de módulo solar.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva del perfil de marco 2 de la figura 2 con la estructura de perfil de marco orientada hacia fuera del laminado de módulo solar 1. La imagen de abertura regular, influida por la disposición a distancias regulares de las secciones de soporte metálico 23a,23b,23c, del borde exterior de perfil de marco 20 favorece en particular la ventilación posterior del panel de laminado de módulo solar. Además, las aberturas también pueden estar configuradas por secciones más grandes, de tal modo que se garantice un agarre mecánico para el transporte y el montaje del módulo solar.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una primera variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3. Los dos perfiles de marco 2,3 están configurados a lo largo de la dirección de extensión E como se muestra en las figuras 2 y 3.

Al final del perfil de marco 2, está configurada una lengüeta 24 que se extiende desde el brazo de U superior 22 hasta el brazo inferior 25 y está plegada desde el plano del borde exterior 20. Correspondientemente a la lengüeta 24, en el otro perfil de marco 3 se encuentra un alojamiento de lengüeta 34 en la forma de una ranura que se extiende desde el brazo de U superior 22 hasta el brazo inferior 25. Al ensamblarse los dos perfiles de marco, la lengüeta 24 encaja en el alojamiento de lengüeta 34 y puede fijarse adicionalmente mediante agentes de fijación como, por ejemplo, remaches, tornillos o materiales adhesivos o de soldadura.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva de una segunda variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3. A diferencia de la primera variante mostrada en la figura 4, en este caso está previsto un elemento constructivo adicional en la forma de una unión de escuadra 4. La unión de escuadra 4 está configurada como escuadra de chapa con dos brazos y se fija en cada caso con uno de sus brazos en los perfiles de marco 2,3 que se han de ensamblar. También son apropiados para ello todos los tipos de agentes de conexión por arrastre de forma y/o de fuerza.

La figura 6 muestra una vista en perspectiva de una tercera variante para la unión de esquina de segundos perfiles de marco 2,3. También en este caso se utiliza, al igual que en la segunda variante de la figura 5, una unión de escuadra 5. Sin embargo, esta unión de escuadra 5 es más compleja que en la variante de la figura 5. A este respecto, se trata de una unión de escuadra 5 conocida por el estado de la técnica que permite una inserción por presión de las secciones finales de los dos perfiles de marco 2,3 en la unión de escuadra 5.

La figura 7 muestra en representación esquemática diseños particularmente preferentes del módulo solar con un perfil de marco 2 que se extiende de una sola pieza a lo largo de dos, tres o cuatro bordes de laminado de módulo solar. Las zonas de esquina resaltadas con círculos del perfil de marco 2 se representan ampliadas. En la representación ampliada puede observarse que el perfil de marco 2 está formado de una sola pieza en estas zonas de esquina. El ángulo está realizado por medio de un correspondiente plegado del perfil de marco 2. El perfil de marco 2 está provisto en estas zonas de esquina en el brazo de U superior 22 y en el brazo inferior 25 de tales entalladuras que, al plegarse en ángulo recto el perfil de marco 2, los correspondientes brazos no se inclinan el uno hacia el otro.

Lista de referencias:

1 Laminado de módulo solar

2 Perfil de marco

20 Borde exterior

21 Sección de alojamiento con forma de U

22 Brazo superior de U

23a, 23b, 23c Secciones de soporte metálico

23 Brazo inferior de U

24 Lengüeta

25 Brazo inferior

3 Perfil de marco

Alojamiento de lengüeta

4 Escuadra de esquina

5 Escuadra de esquina

Claims

REIVINDICACIONES

1. Módulo solar con un laminado de módulo solar (1) que, como bordes de laminado de módulo solar, presenta dos bordes laterales, un borde superior y un borde inferior, estando fijado en al menos uno de los bordes laterales y/o en el borde superior y/o en el borde inferior del laminado de módulo solar (1) un perfil de marco (2) extendido a lo largo de una dirección de extensión (E) que presenta en la sección transversal un borde exterior (20) y una sección de alojamiento con forma de U (21) con un brazo de U superior (22) y un brazo de U inferior (23) para el alojamiento de uno de los bordes de laminado de módulo solar, estando pegados y/o sujetos por apriete el brazo de U superior (22) y el brazo de U inferior (23) del perfil de marco (2) por secciones o completamente con bordes de laminado de módulo solar del laminado de módulo solar (1),

caracterizado por que

el perfil de marco (2) está construido de una sola pieza a partir de una banda metálica que forma el borde exterior (20) del perfil de marco con un plano de borde, estando configurado el brazo de U superior (22) como borde levantado de toda la banda metálica desde el plano de borde y estando configurado el brazo de U inferior (23) como secciones de soporte metálico (23a, 23b, 23c) dispuestas adyacentemente en dirección de extensión (E) y separadas entre sí que están plegadas como partes integrales de la banda metálica desde el plano de borde de la banda metálica en dirección del brazo de U superior (22).

2. Módulo solar de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el perfil de marco (1) estructuralmente está formado exclusivamente a partir de la banda metálica que discurre en el plano de borde y de las secciones de la banda metálica levantadas de este plano de borde, siendo las secciones levantadas partes integrales de la banda metálica y terminando a distancia del plano de borde.

3. Módulo solar de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que las secciones levantadas terminan sin encerrar cavidades.

4. Módulo solar de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que las secciones levantadas están configuradas exclusivamente como bordes superiores y/o inferiores plegados de la banda metálica a lo largo de toda la dirección de extensión (E) de la banda metálica y como secciones de soporte metálico (23a,23b,23c) dispuestas adyacentemente en dirección de extensión (E) y separadas entre sí.

5. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que al menos una de las secciones de soporte metálico (23a,23b,23c), observadas en dirección de extensión (E), está configurada con una longitud tal que es posible un agarre con la mano por parte de un montador familiarizado con el montaje.

6. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dos perfiles de marco (2,3) están fijados entre sí en una equina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una unión enchufada, presentando un perfil de marco (2) en su extremo una lengüeta (24) que se encaja en un alojamiento de lengüeta (34) del otro perfil de marco (3).

7. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dos perfiles de marco (2,3) están fijados entre sí en una esquina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una escuadra para esquinas (4) o están insertados a presión en cada caso en una escuadra de esquina común (5).

8. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dos perfiles de marco (2,3) están fijados entre sí en una equina de dos bordes de laminado de módulo solar por medio de una unión soldada, adhesiva o roscada.

9. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el perfil de marco (2) se extiende de una sola pieza a lo largo del borde superior o a lo largo del borde inferior y a lo largo de al menos uno de los dos bordes laterales del laminado de módulo solar.

10. Módulo solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el perfil de marco (2) se extiende de una sola pieza a lo largo del borde superior, a lo largo del borde inferior y a lo largo de los dos bordes laterales del laminado de módulo solar.