BRPI0708196A2 - sistema de módulo solar com estrutura de apoio - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE MóDULO SOLAR COM ESTRUTURA DE APOIO. A presente invenção refere-se a um sistema de módulo solar tendo uma estrutura de apoio de auto-sustentação e pelo menos um elemen to de módulo solar ou elemento refletor que pode ser disposto na estrutura de apoio. Uma estrutura de apoio de acordo com a invenção contém pelo menos um perfil longitudinal de viga de auto-sustentação e/ou perfil longitu dinal oco como um perfil de apoio (37) com uma área funcional de módulo solar (2) e/ou uma área funcional refletora, com o perfil de apoio tendo um perfil de tomada na face longitudinal para fixação de um perfil de apoio adicional ou de um perfil de conexão (38) ou de um perfil de terminação na lateral, e/ou tendo uma estrutura de dissipação térmica (3) que é condutivamete termicamente conectada à sua área funcional de módulo solar e/ou sua área funcional refletora. Uso, por exemplo, para sistemas fotovoltaicos ao ar livre, ou em construções.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEMÓDULO SOLAR COM ESTRUTURA DE APOIO".

A presente invenção refere-se a um sistema de módulo solartendo uma estrutura de apoio e pelo menos de um elemento de módulo solarou elemento refletor que possa ser disposto na estrutura de apoio. Os siste-mas de módulo solar como esses são usados como sistemas fotovoltaicos esistemas coletores solares térmicos em modalidades amplamente diferentes.Para simplificação, no presente caso, a expressão módulo solar abrangetanto os módulos fotovoltaicos quanto os módulos coletores solares térmi-cos.

O relatório do Documento DE 100 41 271 A1, já publicado, des-creve um revestimento de cobertura ou revestimento de aço inoxidável deparede composto de painéis de lâmina de metal de auto-sustentação, parafora do qual é aplicado um módulo fotovoltaico que é protegido por uma ca-mada de cobertura externa de um plástico translúcido. Um sistema com dis-sipação térmica controlada e/ou suprimento térmico é mantido em contatotermicamente condutivo com painéis de lâmina de metal, na face inferior. Omódulo fotovoltaico pode ser aplicado no respectivo painel de lâmina de me-tal como uma película composta flexível sobre toda a área. Laminados demódulo fotovoltaico similares para montagem chata na camada de apoio pe-la consolidação por pressão ou adesiva, ou em uma modalidade auto-adesiva, estão respectivamente descritos no relatório do Documento publi-cado WO 01/67523 A1 e no relatório do Documento US 6.553.729. B1.

O relatório do Documento publicado GB 2 340 993 A descreveuma estrutura fotovoltaica na qual uma montagem de módulo é formadacompreendendo uma chapa chata inferior, uma chapa de aço disposta emuma distância da qual com a interposição de um material isolante e perfiladoem uma forma corrugada formando um canal, e uma chapa de aço chatasuperior colocada na mesma, e um módulo chato fotovoltaico é aplicado nachapa de aço superior. Os canais ocos são formados entre a chapa de açoperfilada formando o canal e a chapa de aço superior age como canais deesfriamento.Conforme conhecido, exceto os sistemas de módulo chato denão concentração, os sistemas de módulo solar de concentração são tam-bém de uso comercial, por exemplo, o tipo assim chamado conduto V, ver,por exemplo, tánto o relatório do Documento US 2003/0201007 A1 publica-do, e do tipo concentrador parabólico, ver, por exemplo, o relatório da Paten-te US 5.344.496 e os Artigos dos procedimentos de Conferência por C.K.Weatherby et al., Desenvolvimento Adicional e Resultados de Teste deCampo de Concentradores PV de Conduto Parabólico de Material de BaixoCusto, Conferência do 2e Mundo e Exibição na Conversão de Energia SolarFotovoltaica, de 6 a 10 de julho de 1998, Viena, Áustria, página 2189 e F.Dobon wt. Al., Concentrador PVde Atmosfera Controlada (CAC), 17â Confe-rência de Energia Solar Fotovoltaica Européia, 22 a 26 de outubro de 2001,Munique, Alemanha, página 668.

O relatório do Documento de Modelo de Utilidade DE 20 2004005 198 descreve um sistema de módulo solar no qual os módulos solaressão diretamente montados em uma prateleira de montagem composta demetal com um perfil de dissipação de calor na face traseira.

A invenção é baseada no problema técnico do provimento de umsistema de módulo solar do tipo inicialmente mencionado que pode ser pro-duzido com esforço de fabricação relativamente pequeno e é também ade-quado para instalações de estação principal de força relativamente maiores,ao ar livre, è para integração de construção em telhados e fachadas.

A invenção soluciona esse problema pelo provimento de um sis-tema de módulo solar sendo dotado das características da reivindicação 1.

Nesse sistema de módulo solar, a estrutura de apoio contémpelo menos um perfil longitudinal de viga de auto-sustentação e/ou perfillongitudinal oco como um perfil de apoio com uma área funcional de módulosolar e/ou área funcional de refletor. Os perfis de apoio tais como, esses po-dem ser produzidos com esforço comparativamente pequeno e oferecemuma capacidade de auto-sustentação para a estrutura de apoio, reduzindo acomplexidade para as subestruturas requeridas. A expressão "auto-sustentação" nesse caso significa, como aquele versado na técnica deveestar ciente, uma configuração do perfil de apoio que é escolhido de maneiraque o perfil de apoio de auto-sustentação com o elemento ou elementos en-caixados no mesmo sobre uma determinada largura de envergadura ou tipi-camente para vários metros nas presentes aplicações dos sistemas de mó-dulo solar, por exemplo, entre 2m e 10m, sem a necessidade de proporcio-nar uma subestrutura de rede próxima, incluindo as cargas de apoio a seremcalculadas durante a operação, nesse caso em particular resultando dascargas do vento e da neve. O perfil de apoio de auto-sustentação nesse sen-tido e a estrutura de apoio de auto-sustentação nesse sentido como resulta-do não requerem quaisquer apoios longitudinais de subestrutura e, para asextensões que são tipicamente usadas nessa aplicação, geralmente apenasrequerem um apoio central ou dois apoios de extremidade, que no últimocaso pode tipicamente ser desenhado de alguma forma, isto é, funcionamcom uma separação curta, que é muito menor do que a extensão do perfil deapoio, a partir da respectiva extremidade de perfil de apoio.

Especificamente, além disso, o perfil de apoio de acordo com ainvenção é dotado de um perfil de tomada na face longitudinal a fim de fixarum perfil de apoio adicional ou um perfil de conexão ou um perfil de termina-ção, e/ou é dotado de uma estrutura de dissipação térmica. O primeiro des-ses permite que uma pluralidade de perfil de apoio de módulo solar e/ou per-fil de apoio refletor seja unida junta na lateral para produzir áreas de apoiorelativamente grandes, em cujo caso, dependendo do projeto do sistema, osperfis de apoio podem ser plugados diretamente um no outro ou podem serplugados em um perfil de conexão intermediário. O perfil de terminação podeser usado para alcançar uma terminação de borda lateral respectivamentedesejada. Na modalidade com a estrutura de dissipação térmica proporcio-nada no perfil de apoio, a estrutura de dissipação térmica contribui para oesfriamento requerido para a área funcional de módulo solar e/ou área fun-cional de refletor.

Fazendo a ligação dos perfis de apoio individuais juntos na late-ral a fim de alcançar estruturas de apoio de área relativamente maior é útilnão apenas para os sistemas de módulo chato de não concentração comotambém, por exemplo, para os sistemas concentradores do assim chamadotipo conduto V. Em um refinamento correspondente da invenção, conformereivindicado na reivindicação 2, o perfil de conexão na forma de um perfillongitudinal de câmara oca com uma área funcional refletora na face frontal,isto é, a própria área relevante age como um refletor ou age como uma su-perfície de contato refletora, na qual pode ser encaixado um elemento refle-tor separado, por exemplo, na forma de uma lâmina refletora, resultando,portanto, em uma parede de conduto V refletivo.

Além disso, a invenção pode também ser usada com vantagem,por exemplo, para sistemas do tipo concentrador parabólico. Em um desen-volvimento correspondente para esse fim, conforme reivindicado na reivindi-cação 3, o respectivo perfil de apoio é dotado de uma área funcional refleto-ra parabólica, que é associada a um elemento de módulo solar que está dis-posto ou formado em uma face frontal de um perfil de conexão ou perfil determinação que está fixado na lateral do perfil de apoio. Isso resulta na radi-ação ser refletida na lateral a partir do refletor do perfil de apoio avançadopara o elemento de módulo solar disposto no mesmo, em uma forma deconcentração. Por exemplo, o elemento de módulo solar pode ser integral-mente formado no perfil de conexão ou terminação, ou pode ser fixado nomesmo. Dependendo da aplicação, esse pode ser, por exemplo, um tubocoletor solar térmico convencional ou um elemento fotovoltaico projetadoadequadamente.

Em um refinamento adicional da invenção, conforme reivindica-do na reivindicação 4, uma ou mais câmaras ocas é ou são formadas no per-fil de apoio e/ou no perfil de conexão, e/ou a conexão de plugue do perfil detomada e/ou o perfil de terminação são/é na forma de uma câmara ou câma-ras ocas, que podem contribuir para que a estrutura de apoio seja mais forte.Além disso, se requerido, as câmaras ocas podem ser usadas para a passa-gem de um meio de esfriamento líquido ou gasoso, ou, se necessário, paraaquecer o sistema e/ou como canais de linha/cabo.

Em um refinamento vantajoso da invenção, conforme reivindica-do na reivindicação 5, a conexão do perfil de conexão para o perfil de apoioé projetada para ser termicamente condutiva de maneira que, se requerido,o perfil de conexão também pode agir como um corpo de dissipação térmica.

Em um refinamento adicional da invenção, conforme reivindica-do na reivindicação 6, o perfil de tomada na lateral longitudinal é projetadode maneira que um perfil de apoio respectivo possa ser encaixado entre doisperfis de conexão fixos e possam ser removidos. Em conseqüência, cadaperfil de apoio pode ser removido individualmente de um sistema de módulosolar montado sem que seja igualmente necessário remover a conexão ad-jacente ou perfis de apoio para essa finalidade, tornando, portanto, muitosimples a substituição de um perfil de apoio.

Em um refinamento adicional da invenção, conforme reivindica-do na reivindicação 7, são proporcionados pares de perfis de terminação,por meio dos quais unidades pré-fabricadas providas de perfis de terminaçãonas laterais podem ser conectadas uma na outra em uma maneira à provade chuva para formar unidades relativamente grandes, projetando os perfisde terminação de maneira que dois perfis de terminação mutuamente adja-centes em cada caso engatem um no outro, em uma maneira à prova dechuva, na forma de uma conexão de telha de telhado de sobreposição ouvedação labirinto.

Em um desenvolvimento da invenção que é vantajoso do pontode vista de fabricação, conforme reivindicado na reivindicação 8, os perfis deapoio são na forma de perfis extrudados, perfis de fios delineados ou perfisde rolo formado.

Os materiais vantajosos para os perfis de apoio estão especifi-cados na reivindicação 9.

Em um desenvolvimento da invenção, conforme reivindicado nareivindicação 10, o perfil de tomada e/ou o perfil de conexão são projetadospara conectar em cada caso dois perfis de apoio com uma face útil alinhada,formando um módulo solar contínuo/superfície útil refletòra. Isso possibilita aprodução de módulo solar e/ou superfícies úteis refletoras que são estendi-dos na direção da largura acima de uma pluralidade de perfis de apoio, semnenhuma interrupção lateral significativa e sem etapas.As modalidades vantajosas da invenção serão descritas no textoque se segue e estão ilustradas nos desenhos, nos quais:

A figura 1 ilustra uma seção transversal através de um perfil deapoio com umá superfície de contato de módulo na face frontal e com umaestrutura de viga termicamente condutiva na face posterior,

As figuras 2 e 3 ilustram vistas em corte transversal de variantesdo perfil de apoio ilustrado na figura 1,

A figura 4 ilustra uma seção transversal através de uma variantede perfil de apoio com um perfil de tomada lateral para acoplamento diretoem perfis de apoio adicionais,

As figuras 5 e 6 ilustram seções transversais através em cadacaso de um perfil de terminação do perfil de apoio ilustrado na figura 4,

A figura 7 ilustra uma seção transversal através do perfil de a-poio ilustrado na figura 4, com perfis de terminação conforme ilustrado nasfiguras 5 e 6 plugados,

A figura 8 ilustra uma seção transversal através de uma estrutu-ra de apoio com três perfis de apoio acoplados uns nos outros, conformeilustrado na figura 4, e com perfis de terminação laterais conforme ilustradonas figuras 5 e 6,

A figura 9 ilustra uma seção transversal através de uma variantedo perfil de apoio da figura 4 com uma profundidade de perfil maior na áreade perfil de tomada,

As figuras 10 e 11 ilustram uma seção transversal de em cadacaso um perfil de terminação para perfis de tomada laterais do perfil de a-poio ilustrado na figura 9,

A figura 12 ilustra uma seção transversal através do perfil de a-poio ilustrado na figura 9, com perfis de terminação plugados conforme ilus-trado nas figuras 10 e 11,

A figura 13 ilustra uma seção transversal através de uma estru-tura de apoio compreendendo quatro perfis de apoio conforme ilustrado nafigura 9 plugados uns nos outros, e os perfis de terminação laterais conformeilustrado nas figuras 10 e 11,As figuras 14 e 14A ilustram uma vista em corte transversal deuma variante adicional do perfil de apoio ilustrado na figura 4, respectiva-mente sem e com as câmaras ocas e com um módulo solar encaixado indi-vidualmente, com a figura 14 ilustrando um perfil de terminação associadona esquerda, e um perfil de terminação associado na direita, na forma deuma vista explodida,

As figuras 15 e 15A ilustram uma vista em corte transversal atra-vés de uma parte de uma estrutura de apoio com perfis de apoio conformeilustrado na figura 14 e plugados um no outro, e, respectivamente, uma vari-ante com uma câmara oca na face posterior,

As figuras 16 a 23 ilustram seções transversais através de mo-dalidades modificadas do perfil de conexão ilustrado na figura 14, com for-mas de perfis de reforço e profundidades de perfis diferentes,

A figura 24 ilustra uma vista em corte transversal através de doisperfis de apoio, conforme ilustrado na figura 14, que foram plugados juntospor meio do perfil de conexão conforme ilustrado na figura 22,

A figura 25 ilustra uma seção transversal através de um perfil deapoio de módulo solar para um sistema fotovoltaico do tipo de concentradorde conduto V,

A figura 26 ilustra uma seção transversal através de um perfil deconexão com uma área funcional de refletor para acoplar perfis de apoio unsnos outros conforme ilustrado na figura 25,

A figura 27 ilustra uma seção transversal através de um detalhede uma estrutura de apoio para um sistema fotovoltaico do tipo de concen-trador de conduto V com os perfis de apoio conforme ilustrado na figura 25 eos perfis de conexão conforme ilustrado na figura 26,

As figuras 28 e 28A ilustram uma seção transversal através deuma variante do perfil de apoio ilustrado na figura 25 para um sistema foto-voltaico do tipo de concentrador de conduto V, respectivamente sem e comas câmaras ocas,

A figura 29 ilustra uma seção transversal através de um perfil deconexão para o perfil de apoio ilustrado na figura 28,A figura 30 ilustra uma vista em corte transversal correspondenteà figura 27 para a variante de sistema com o perfil de apoio conforme ilus-trado na figura 28 e os perfis de conexão conforme ilustrado na figura 29,

A figura 31 ilustra uma vista plana de um sistema fotovoltaico dotipo de concentrador de conduto V baseado na variante de sistema ilustradona figura 30 com cinco perfis de apoio de módulo solar que estão plugadosuns nos outros por via dos perfis de conexão com uma função refletora,

A figura 32 ilustra uma vista em seção transversal ao longo dalinha I-I na figura 31,

As figuras 33 e 34 ilustram seções transversais através em cadacaso de um dos dois pares dos perfis de terminação, que são projetadospara conexão à prova de chuva,

A figura 35 ilustra uma seção transversal através de uma cone-xão à prova de chuva produzida pelos perfis de terminação ilustrados nasfiguras 33 e 34,

A figura 36 ilustra uma vista em seção transversal através dedois perfis de apoio adjacentes do tipo ilustrado na figura 9, que são unidosum no outro na lateral em uma maneira à prova de chuva por dois pares deperfis de terminação similares àqueles ilustrados nas figuras 33 e 34,

A figura 37 ilustra uma vista em seção transversal através de umperfil de apoio com áreas refletoras parabólicas,

A figura 38 ilustra uma vista em seção transversal através de umperfil de conexão com um elemento de módulo solar integralmente formadona face frontal, e

A figura 39 ilustra uma vista em seção transversal através de umdetalhe de uma estrutura de apoio para um sistema de módulo solar do tipoconcentrador parabólico com os perfis de apoio ilustrados na figura 37 dosperfis de conexão ilustrados na figura 38.

Várias modalidades exemplificativas da invenção serão explica-das em maiores detalhes no texto que se segue com relação aos desenhos,e componentes idênticos ou funcionalmente equivalentes são providos domesmo símbolo de referência em cada desenho, por motivo de clareza.As figuras 1 a 3 ilustram perfis de apoio que são adequados, porexemplo, para sistemas fotovoltaicos integrados nas instalações de laminadode sombra. Na face frontal, um perfil de apoio 1 conforme ilustrado na figura1 é dotado de uma superfície de contato de módulo 2 na qual pode ser mon-tado um módulo fotovoltaico convencional, que não está ilustrado. Na faceposterior, o perfil de apoio 1 é dotado de uma estrutura de dissipação térmi-ca, diretamente oposta à superfície de contato de módulo 2, na forma devigas termicamente condutivas percorrendo longitudinalmente 3 que sãoprovidas de ranhuras ou são perfiladas na forma de linhas corrugadas a fimde aumentar a área de superfície nas suas superfícies laterais. Na face lon-gitudinal, o perfil de apoio 1 é terminado pela borda de perfilamento 4 queem cada caso é dotada de uma abertura 5 para a introdução de parafusosde auto-rosqueamento, a fim de fixar o perfil de apoio 1, em uma maneira naqual não está ilustrada, em sua área de extremidade, por exemplo, para umprendedor de laminado móvel, quando o perfil de apoio 1 é usado como umlaminado de sombra com uma função fotovoltaicá integrada.

Um perfil de apoio 6 ilustrado na figura 2 corresponde a um perfilde apoio 1 ilustrado na figura 1 com a exceção de um perfilamento de bordalateral modificado 4a, conforme ilustrado, que é proporcionado na mesmamaneira com as aberturas 5a para a introdução dos parafusos de auto-rosqueamento. Uma variante de perfil de apoio 7, conforme ilustrado na figu-ra 3, corresponde ao perfil de apoio 1 ilustrado na figura 1 com a exceção doperfilamento de borda lateral 4b, não ilustrado, e o perfilamento do canal oco8, que é proporcionado centralmente lateralmente e é dotado de um canaloco associado 8a. O perfilamento do canal oco lateralmente central 8 contri-bui para rigidez do perfil de apoio 7, e o canal oco 8a pode ser usado opcio-nalmente, por exemplo, para fios elétricos ou um meio de fluxo de esfriamen-to para passar através do mesmo.

Conforme ilustrado nas figuras 1 a 3, os perfis de apoio 1, 6, 7podem ser produzidos por métodos de produção de grande escala de baixocusto como, por exemplo, extrusão, delineamento de fio ou formação de rolode um material termicamente condutivo como, por exemplo, alumínio, mag-nésio, aço inoxidável, aço galvanizado, plástico termicamente condutivo, etc.A estrutura de viga termicamente condutiva 3 que é integrada no perfil deapoio longitudinal diretamente oposto à superfície de contato de módulo 2, ejuntamente com a escolha de um material termicamente condutivo adequa-damente para o perfil de apoio, permite a dissipação térmica efetiva a partirdo módulo solar encaixado no mesmo, durante a operação do sistema foto-voltaico.

As figuras 4 a 8 ilustram uma variante de sistema que permiteum projeto de estrutura de apoio modular de várias larguras, pela ligação deuma pluralidade de perfis de apoio juntos na lateral. A figura 4 ilustra um úni-co perfil de apoio 9 dessa variante de sistema, que corresponde àquele ilus-trado na figura 1 com a exceção de que o perfilamento de borda 4c é pro-porcionado na lateral longitudinal e extremidades na parte externa nos perfisde tomada 10a, 10b que encaixam um no outro, isto é, os perfis de tomada-10a, 10b são projetados de maneira que um perfil de tomada em um perfil deapoio pode ser plugado no outro perfil de tomada de um perfil de apoio adi-cional, que deve ser plugado no mesmo na lateral, formando uma superfíciesuperior nivelada. Para esse fim, nesse exemplo, os perfis de tomada 10a,-10b são dotados de duas línguas de engatamento flexíveis que se projetampara fora em uma distância um do outro, com o primeiro dos perfis de toma-da, os perfis de tomada de mão esquerda 10a na figura 4, sendo proporcio-nados conforme ilustrado com uma aba de engatamento e extremidade, ecom o outro dos perfis, de tomada, os perfis de tomada de mão direita 10b nafigura 4, sendo proporcionados conforme ilustrado com uma ranhura de en-gatamento correspondente a isso. Excetuando isso, o perfilamento da borda-4c na lateral longitudinal é novamente dotado de aberturas 5c para a intro-dução de parafusos de auto-rosqueamento.

As figuras 5 e 6 ilustram, respectivamente, um perfil de termina-ção 11, 12, por meio do qual o perfil de tomada respectivo 10a, 10b na Iate-ral longitudinal do perfil de apoio 9, conforme ilustrado na figura 4, pode serterminado quando não é intencionado a plugar em qualquer outro perfil deapoio ao mesmo. Para esse fim, os perfis de terminação 11,12 são dotadosde formas em corte transversal ilustrados nas figuras 5 e 6, com o perfil determinação 11 na figura 5 sendo usado para plugar no perfil de tomada 10a,ilustrado na esquerda na figura 4, do perfil de apoio 9 e para esse fim sendodotado de línguas de engatamento cuja configuração corresponde àquela doperfil de tomada 10b, ilustrado à direita na figura 4, do perfil de apoio 9. Operfil de terminação 12 na figura 6 analogamente é dotado de línguas deengatamento, correspondentes à configuração do perfil de tomada de mãoesquerda 10a na figura 4, para plugar o perfil de tomada 10b ilustrado à es-querda na figura 4.

A figura 7 ilustra, na forma de uma seção transversal, uma estru-tura de apoio completamente plugada junto com um perfil de apoio único 9conforme ilustrado na figura 4 e os perfis de terminação 11,12 plugados naslaterais longitudinais, conforme ilustrado nas figuras 5 e 6 respectivamente.Conforme pode ser visto na figura 7 em conjunção com as figuras 5 e 6, umperfil de terminação 11 é dotado de uma etapa de projeção 13 na face fron-tal, e o outro perfil de terminação 12 é dotado dé uma língua de engatamen-to de projeção 14 que, quando a estrutura de apoio está completamente plu-gada junto, em cada caso forma um limite para a área de contato de módulo2 produzida na face frontal pelo perfil de apoio 9.

A figura 8 ilustra uma estrutura de apoio usando essa variantede sistema e compreendendo três perfis de apoio plugados juntos 9 confor-me ilustrado na figura 4 e os perfis de terminação laterais 11, 12 ilustradosnas figuras 5 e 6, respectivamente. Conforme pode ser visto na figura 8, osperfis de apoio 9 se fundem nas áreas de conexão de plugue de maneiraque os mesmos são nivelados e alinhados um com o outro nas faces fron-tais, por meio da configuração mencionada acima dos perfis de tomada inte-ragindo 10a, 10b, resultando, assim, total em uma superfície de contato demódulo plano mais ampla 2 que é limitada na lateral apenas pelos degrausde módulo 13, 14 dos perfis de terminação 11, 12 e em geral disponível co-mo uma área útil de módulo solar. Na área de conexão de plugue, os perfisde tomada interagindo 10a, 10b, como pode ser visto da mesma maneira nafigura 8, formam uma estrutura de câmara oca 15 que contribui para a firme-za longitudinal da estrutura de apoio plugada junto. Os canais ocos 15 for-mados pelas conexões de plugue podem também, ser usados conforme exi-gido para linhas de transporte ou para conduzir um refrigerante.

As figuras de 9 a 13 ilustram uma modificação da variante desistema ilustrada nas figuras 4 a 8, que difere da variante pelo fato de serdotada de canais ocos mais fundos na área de conexão de plugue, propor-cionando maior firmeza longitudinal. Para esse fim, um perfil de apoio 16conforme ilustrado na forma de uma seção transversal na figura 9 é providode perfis de tomada laterais mais fundos 10c, 10d, isto é, os perfis de toma-da laterais modificados 10c, 10d se estendem para trás para uma profundi-dade maior do que aquelas na variante de sistema nas figuras 4 a 8, e emconseqüência com uma distância correspondentemente maior entre suasduas línguas de engatamento que se projetam para fora. Correspondente-mente, as figuras 10 e 11 ilustram os perfis de terminação modificados 11a,12a para plugar, pelas terminações laterais de engate e de formação, nosperfis de tomada 10c, 10d respectivamente ilustrados à esquerda e direita nafigura 9. A figura 12 ilustra o perfil de apoio da figura 9 com os perfis de ter-minação 11a, 12a plugados.

A figura 13 ilustra uma seção transversal através de uma estru-tura de apoio compreendendo quatro perfis de apoio 16 conforme ilustradona figura 9, plugados uns nos outros, e os perfis de terminação 11a, 12aplugados rias laterais. Conforme ilustrado na figura 13, os perfis de tomadade interação 10c, 10d. das estruturas de canal oco 15a da profundidade cor-respondentemente maior e com a seção transversal correspondentementegrande, e, portanto, contribui para alcançar força alta e em particular firmezalongitudinal da estrutura de apoio plugada junta. Os canais ocos de firmeza15b são também aí formados plugando os perfis de terminação 11a, 12a. Asestruturas de canal oco de firmeza 15a, 15b podem opcionalmente ser usa-das sucessivamente, por exemplo, para conduzir os fios elétricos ou um flui-do de esfriamento. Uma área útil que é contínua em uma forma nivelada ealinhada acima de toda a largura é produzida na face frontal.

Ao mesmo tempo em que ás modalidades exemplificativas ilus-tradas nas figuras 8 e 13 ilustram estruturas de apoio nas quais os perfis deapoio 9, 16 são tipicamente plugados juntos antes de encaixar um módulosolar, a fim de produzir correspondentemente uma superfície de contato demódulo ampla 2 na qual o módulo solar é encaixado, as figuras 14 e 15 ilus-tram uma variante de sistema na qual os perfis de apoio individuais, encai-xados com os módulos solares antecipadamente, são tipicamente plugadosjuntos usando perfis de conexão para formar unidades relativamente gran-des, isto é, mais amplas. Para esse fim, a modalidade exemplificativa incluium perfil de apoio 17, uma seção transversal através da qual está ilustradana figura 14, similar ao perfil de apoio 9 ilustrado na figura 4, mas com perfisde tomada 10e nas laterais longitudinais que foram modificados da maneirailustrada e nesse caso são proporcionados em ambas as laterais do perfil deapoio 17 com a mesma forma de seção transversal e com línguas de enga-tamento que se projetam para fora, estão distantes um do outro e são provi-dos de abas de engatamento em ambas as extremidades.

Um módulo solar associado 18 é antecipadamente encaixado nasuperfície de contato de módulo de face frontal 2 desse perfil de apoio 17,por exemplo, por consolidação adesiva, laminação, etc. A figura 14A ilustrauma variante do exemplo na figura 14 com câmaras ocas adicionais 8b oucanais ocos que, por exemplo, podem ser usadas como canais de esfria-mento e/ou canais de cabo e também contribuem para a força dos perfis deapoio. É evidente que pode ser proporcionado qualquer número desejado detais câmaras ocas ou de canais ocos como esses em uma maneira corres-pondente, distribuída de qualquer maneira desejada, também para todos osperfis de apoio ilustrados.

Uma pluralidade de tais perfis de apoio 17 são plugados uns nosoutros na lateral usando um perfil de conexão adequadamente projetado 19,conforme individualmente ilustrado na seção transversal na figura 14 à direi-ta, mas ainda não plugados juntos. O perfil de conexão 19 é proporcionadoem ambas as laterais com o respectivo perfil de tomada 20 do mesmo for-mato, de maneira que o perfil de tomada respectivo 20 do perfil de conexão19 pode ser engatado ao perfil de tomada correspondente 10e no perfil deapoio 17, plugando os mesmos juntos. A figura 15 ilustra dois perfis de apoio-17 que foram plugados juntos dessa maneira usando o perfil de conexãointermediário 19, e onde cada um é dotado de um módulo solar 18 encaixa-do no mesmo.'

Um perfil de terminação adequadamente projetado 21, conformeilustrado na forma de uma seção transversal na figura 14, mas ainda nãoplugado, novamente assegura uma terminação lateral fechada para o perfilde apoio 17. O perfil de terminação 21 é proporcionado em uma lateral comum perfil de tomada que é adequado para esse fim, isto é, com o perfil detomada 20 conforme proporcionado em ambas as laterais do perfil de cone-xão 19.

Conforme também pode ser visto na figura 15, o processo des-crito de plugue dessa estrutura de apoio junta resulta na formação de estru-turas de câmara oca de rigidez longitudinalmente 22 tanto na área de perfilde conexão respectivo 19 quanto na área de terminação de borda da laterallongitudinal, e os canais ocos formados dessa maneira podem opcionalmen-te ser usados para uma segunda finalidade, por exemplo, para transportarfios elétricos ou um fluido de esfriamento.

A figura 15A ilustra uma variante do perfil de apoio da figura 15na qual o perfil de apoio é fechado por uma parede de perfil de face posterior-17a, formando, assim, uma câmara oca 17b que se estende acima de toda alargura do perfil de apoio, através da qual um meio de aquecimento ou deesfriamento líquido ou gasoso pode ser passado por via das aberturas deperfil de apoio 17c na extremidade, e na qual também está situada a estrutu-ra de viga termicamente condutiva, permitindo, assim, que o perfil de apoio-17 seja aquecido ou esfriado eficazmente. Além disso, também nesse caso,a câmara oca 17b que é formada proporciona força mecânica e/ou pode serusada para transportar fios. Em variantes de modalidade correspondente,uma parede separada, por exemplo, uma membrana, pode também ser en-caixada à face posterior de perfil a fim de formar uma câmara oca, em lugarde uma parede posterior de perfil.

As variantes de sistema com módulos solares montados nosperfis de apoio antecipadamente, conforme ilustrado no presente caso usan-do um exemplo da variante de sistema nas figuras 14, 14A e 15 são tambémparticularmente adequadas para aplicações de construção faça você mesmouma vez que os perfis de apoio que já foram encaixados com os módulossolares podem ser oferecidos ou comercializados individualmente, e podemser plugados juntos conforme requerido para formar unidades completasfinalmente maiores.

As figuras 16 a 23 ilustram variantes vantajosas com relação àconfiguração em corte transversal para o perfil de conexão 19 da variante desistema nas figuras 14, 14A, 15 e 15A. Em lugar da trama central do perfil deconexão 19 nas figuras 14 e 15, um perfil de conexão 19A, conforme ilustra-do na figura 16, é dotado de um perfil oco retangular que é aberto na faceposterior e proporciona firmeza longitudinal adicional, com os perfis de to-mada 20 se projetando de suas áreas de canto. Em comparação com o perfilde conexão 19 ilustrado nas figuras 14, 14A, 15 e 15A, um perfil de conexão19b, conforme ilustrado na figura 17, é dotado de um perfil de abertura tra-seira adicional com uma abertura 23 para introdução de um parafuso de fi-xação de auto-rosqueamento, que não está ilustrado. Um perfil de conexão19c, conforme ilustrado na figura 18, combina a formação de uma aberturade parafuso de retenção 23 de maneira que o mesmo com um perfil retangu-lar 24, que está adjacente ao mesmo na face posterior, seja aberto na faceposterior e seja adicionalmente dotado de um efeito de firmeza longitudinal.Um perfil de conexão 19d, conforme ilustrado na figura 19, corresponde aoperfil de conexão 19 ilustrado nas figuras 14, 14A, 15 e 15A com um perfilretangular posterior adicional 25, que é aberto na face posterior.

As variantes de perfil de conexão ilustradas nas figuras 20 a 23são adequadas para situações nas quais é requerida mais firmeza longitudi-nal, e para esse fim as mesmas são dotadas de perfis ocos que são corres-pondentemente mais fundos na face posterior. Um perfil de conexão 19e,conforme ilustrado na figura 20, portanto, corresponde ao perfil de conexão19c ilustrado na figura 18 com o perfil retangular 24a desenhado mais fundona face posterior e com uma abertura de parafuso de fixação adicional 23aem uma trama de conexão 26. Um perfil de conexão 19f conforme ilustradona figura 21 corresponde àquele ilustrado na figura 20, mas sendo providode duas aberturas 23b, em lugar da abertura 23a no centro da trama, adja-cente às duas áreas de canto da trama intermediária 26. Um perfil de cone-xão 19g, conforme ilustrado na figura 22, corresponde essencialmente àque-le ilustrado na figura 21, mas, por exemplo, consideravelmente mais amplodo que o mesmo e é provido de perfilamento de face posterior adicional 27na face posterior. Um perfil de conexão 19h conforme ilustrado na figura 23,é uma modificação daquele ilustrado na figura 22 no sentido de que a partede perfil de câmara oca de firmeza longitudinalmente é dotada de uma seçãotransversal triangular em vez de uma seção transversal retangular. É eviden-te que os formatos de perfil de conexão ilustrados nas figuras 16 a 23 podemser escolhidos dependendo das características de firmeza desejadas da es-trutura de apoio plugada junta.

À guisa de exemplo e como uma representação do uso de ou-tras variantes de perfil de conexão, a figura 24 ilustra dois perfis de apoio 17conforme ilustrados na figura 14 com módulos solares 18 encaixados nosmesmos, que são plugados no perfil de câmara oca de firmeza longitudinal-mente dirigida para trás usando o perfil de conexão 19g ilustrado na figura 22.

Enquanto foram até agora descritas as modalidades exemplifica-tivas de sistemas fotovoltaicos de não concentração, as figuras 25 a 27 ilus-tram um sistema fotovoltaico de um tipo concentrador de conduto V. A figura25 ilustra uma seção transversal através de um perfil de apoio 28 usado paraesse fim, que é similar aos perfis de apoio explicados acima com uma super-fície de contato de módulo de face frontal 2 e estrutura de viga termicamentecondutiva 3 integralmente formada diretamente na face posterior, com para-das de limite de módulo 29 sendo formadas no próprio perfil de apoio 28nesse exemplo, a fim de limitar a superfície de contato de módulo 2 na Iate-ral. Uma pluralidade desses perfis de apoio 28 pode ser plugada junta com ainterposição de um respectivo perfil de conexão 30, uma seção transversaldo qual está ilustrada na figura 26, a fim de formar unidades maiores. Paraesse fim, o perfil de conexão 30 é dotado de uma ranhura longitudinal 31a,31b em cada um dos seus dois lados, nos quais o perfil de tomada ou áreade borda na lateral longitudinal de cada perfil de apoio 28 pode ser preso.Isso pode ser visto na figura 27, que ilustra um perfil de apoio 28 e dois per-fis de conexão adjacentes 30 de um sistema concentrador de conduto V.

Conforme pode ser visto das figuras 26 e 27, os perfis de cone-xão 30 nessa modalidade exemplificativa se estendem para frente com umaseção transversal triangular a partir da altura de suas ranhuras de fixação deperfil de apoio 31a, 31b, proporcionando, assim, áreas funcionais refletoras32 para o tipo concentrador de conduto V. Em outras palavras, os perfis deconexão 30 são dotados de uma seção transversal triangular e de áreas fun-cionais refletoras de conduto V 32 a fim de injetar radiação 33 incidente namesma em uma forma de concentração para um respectivo módulo solar 34que é encaixado na superfície de contato de módulo 2 do perfil de apoio 28.Isto resulta em um fator de concentração dependendo da proporção da áreade projeção das superfícies de conduto V refletivas 32 para a área ativa dosmódulos solares 34, com o fator de concentração no exemplo ilustrado sen-do em torno de dois. Dependendo da configuração do sistema, as superfí-cies triangulares frontais 32 dos perfis de conexão 30 são intrinsecamenteprojetadas para serem elas mesmas refletivas, ou as mesmas são encaixa-das com um elemento refletor planar, por exemplo, uma lâmina de refletoradequada.

Na modalidade exemplificativa ilustrada nas figuras 25 a 27 orespectivo perfil de apoio 28 pode ser removido, com o módulo solar 34 en-caixado, quando requerido, mesmo quando o sistema concentrador de con-duto V no estado completamente montado, sem que seja necessária a re-moção do restante da estrutura para fazer isso. Para esse fim, o perfil deapoio 28 é preso, de maneira que o mesmo possa ser movido ligeiramentelateralmente, nas ranhuras de retenção correspondentes 31a, 31b dos perfisde conexão adjacentes 30, sendo presos firmemente por uma conexão deengatamento na posição em uso, conforme ilustrado na figura 27, quando noestado montado. A conexão de engatamento inclui uma língua de engata-mento flexível 35 que se projeta para fora e é integralmente formada emuma lateral longitudinal do perfil de apoio 28, e uma aba de engatamento 36,que interage na mesma formando prendedor, no perfil de conexão 30. A lín-gua de engatamento 35 pode ser liberada de sua posição engatada atrás daaba de engatamento 36, impulsionando a língua de engatamento 35 parabaixo, após o que o perfil de apoio 28 pode ser movido para a direita na figu-ra 27, tão distante quanto a parada de extremidade da ranhura de retençãoassociada 31a, de maneira que a mesma seja movida para fora da outra ra-nhura de retenção 31b e possa ser removida para trás, isto é, para baixo nafigura 27, durante cujo processo os perfis de conexão 30 podem permanecerfixos.

As figuras 28 a 32 ilustram uma variante do tipo concentrador deconduto V ilustrada nas figuras 25 a 27, nas quais são usados os perfis deapoio 37 cujo formato em corte transversal corresponde amplamente àquelena modalidade exemplificativa lustrada nas figuras 14 e 15. A figura 28 ilus-tra o perfil de apoio relevante 37, que é proporcionado ao longo de suas late-rais longitudinais com um perfil de tomada correspondente 10f em cada ca-so, que é dotado de línguas de engatamento com abas de engatamento nasextremidades. Como uma variante do perfil de apoio 37 ilustrado na figura14, a figura 28A ilustra um perfil de apoio 37A com canais ocos adicionais8c, que proporcionam força mecânica e podem também ser usados comocanais de esfriamento ou canais de cabo. A figura 29 ilustra uma seçãotransversal através de um perfil de conexão associado 38, que corresponde,conforme ilustrado, essencialmente àquela ilustrada na figura 26 e em parti-cular é dotada das áreas funcionais de refletor de conduto V 32. O perfil deconexão 38 na figura 29 difere do perfil de conexão 30 na figura 26 essenci-almente em que, em vez das ranhuras de retenção de perfil de apoio 31a,31b em ambas as laterais longitudinais, é provido de um perfil de tomada20a que encaixa o perfil de tomada 10f do perfil de apoio 37, em uma manei-ra similar ao perfil de tomada 20 do perfil de conexão 19 na modalidade e-xemplificativa ilustrada nas figuras 14 e 15. A figura 30 ilustra um perfil deapoio 37 em seu estado em uso com Um módulo solar 34 encaixado e comos perfis de conexão 38 plugados por engatamento nas laterais. Além disso,essa variante de sistema, como pode ser visto, corresponde àquela do sis-tema concentrador de conduto V ilustrado nas figuras 25 a 27.

As figuras 31 e 32 ilustram, respectivamente, uma vista plana euma vista em corte transversal de uma unidade de sistema completo do tipoconcentrador de conduto V correspondente ao exemplo nas figuras 28 a 30com cinco perfis de apoio 37 situados lado a lado uns dos outros, e com osperfis de conexão 38 que estão em cada caso adjacentes na lateral e pro-porcionam as superfícies refletoras de conduto V. Quatro módulos solares34 de um tipo convencional estão dispostos sucessivamente na direção lon-gitudinal ao longo de cada perfil de apoio 37, e em particular podem ser usa-dos módulos solares de um tipo laminado com uma lâmina frontal transpa-rente com essa finalidade.

Conforme explicado acima com relação às várias modalidadesexemplificativas, uma pluralidade de perfis de apoio podem ser unidos unsaos outros para formar uma unidade mais ampla, usando os perfis de cone-xão. Em determinados casos, por exemplo, para as mesmas instalações detelhado, pode ser vantajoso para os perfis de apoio e os perfis de conexãoserem plugados juntos apenas uma vez quando estiverem no local de insta-lação. Por outro lado, isso pode ser impraticável se unidades excessivamen-te grandes tiverem que ser preparadas e transportadas para a instalação elocal de montagem. Em situações como essa, é possível proporcionar ape-nas um determinado número de perfis de apoio a serem plugados juntoscom o auxílio dos perfis de conexão para formar unidades de um tamanhoespecífico que podem ainda ser manuseadas, e para essas unidades a se-rem transportadas para o local de instalação final, onde as mesmas podemser conectadas umas nas outras nas laterais para formar a unidade final re-lativamente grande.

As figuras 33 a 36 ilustram uma solução vantajosa para essaaplicação usando perfis de terminação adequadamente projetados. Especifi-camente, as figuras 33 e 34 nesse contexto ilustram individualmente um oudois perfis de terminação 21a, 21b, que estão associados em pares, repre-sentando modificações do perfil de terminação 21 ilustrado na figura 14.Como o último, esses são dotados de um perfil de tomada 20' por meio doqual os mesmos podem ser plugados na lateral, como uma terminação nalateral longitudinal, para um perfil de apoio correspondente que não está ilus-trado. Na face de terminação voltada afastada do perfil de tomada 20' osperfis de terminação 21a, 21b foram modificados a partir do perfil de termi-nação 21 ilustrado na figura 14 sendo aí provido de flanges de conexão 210,211, que são dotados de seções transversais em forma de U em sentidosopostos, e cujo projeto é escolhido de maneira que os perfis de terminação21a, 21b possam ser unidos um no outro nas laterais em uma maneira àprova de chuva, pelos flanges 210, 211 sobrepondo e engatando um no ou-tro na forma de uma montagem de telha de telhado ou uma vedação de labi-rinto, conforme ilustrado na figura 35.

Dessa maneira, duas unidades que foram pré-fabricadas usandoperfis de apoio e de conexão apropriados e foram terminadas nas lateraispelos perfis de terminação 21a, 21b podem ser transportadas para o local deinstalação final e podem então ser unidas juntas em uma maneira à prova dechuva pela conexão de seus perfis de terminação 21a, 21b de maneira queos mesmos engatem um no outro, conforme ilustrado na figura 35. A cone-xão à prova de chuva por via dos flanges 210, 211 dos perfis de terminação21 a, 21 b é preferivelmente produzida deixando um determinado intervalo S afim de compensar quaisquer tolerâncias de fabricação e em particular paraagir como uma junta de expansão, que pode absorver expansão dependentede temperatura da estrutura de apoio.

A figura 36 ilustra a medida correspondente, conforme explicadoacima com relação às figuras 33 a 35, para a conexão à prova de chuva porvia de perfis de terminação adequadamente projetados usando o exemplode uma estrutura de apoio formada usando os perfis de apoio ilustrados nafigura 9. Nesse contexto, a figura 36 ilustra um detalhe representativo comdois perfis de apoio 16a, 16b, que representam um perfil de apoio externo deduas unidades pré-montadas, que, exceto isso, não estão ilustradas maisdetalhadamente por motivos de clareza, possivelmente compostas de umapluralidade de perfis de apoio com perfis de conexão interpostos na formailustrada na figura 13. Para conexão à prova de chuva dessas duas unidadespré-montadas, os dois perfis de apoio 16a, 16b ilustrados são proporciona-dos em suas laterais longitudinais de cobertura com pares plugados de per-fis de terminação 112,111, cujo projeto de perfil de tomada corresponde aosperfis de conexão nas figuras 10 e 11 e que são dotados de flanges de co-nexão em forma de U adequados 111a, 112a para esse fim em sua lateralde terminação, que sobrepõe e engata um no outro em uma maneira à provade chuva, conforme ilustrado, como no exemplo da figura 35. Isso permiteque as unidades pré-montadas sejam conectadas uma com a outra nas late-rais de maneira que sejam à prova de chuva em uma maneira muito simples,para formar unidades maiores no local da instalação final. Novamente, essaconexão também é vantajosamente provida de um determinado intervalo S afim de proporcionar uma junta de expansão.

A estrutura de apoio de acordo com a invenção permite a produ-ção de extensões relativamente longas, dependendo da configuração dosistema, sem qualquer apoio lateral adicional, por exemplo, sem quaisquerproblemas entre em torno de 2m e em torno de 10m e em particular em tor-no de 4m e em torno de 6m de extensão. Em aplicações nas quais uma plu-ralidade de unidades que foram plugadas juntas a partir de um ou mais per-fis de apoio e possam ser dotadas de perfis de conexão entre as mesmassão também intencionadas a serem dispostas em uma fileira na direção lon-gitudinal, por exemplo, para instalação dos sistemas nos telhados com fa-chadas longas, podem ser usados apoios laterais adequados como elemen-tos de conexão de extremidade e são na forma de ripas resistentes ao tem-po, em cujo caso os apoios laterais podem também ser usados para fixaçãode extremidade dos perfis de apoio e, se apropriado, dos perfis de conexão,e, se requerido, podem ser fabricados como os mesmos, por exemplo, comoperfis extrudados.

Nas aplicações exemplificativas que fazem uso dos perfis deconexão, é preferível produzir não apenas perfis de apoio como também per-fis de conexão de material condutivo altamente térmico, e também para aconexão dos perfis de apoio para os perfis de conexão a serem projetadospara serem termicamente condutivos. Isso resulta que tanto os perfis de a-poio quanto os perfis de conexão agem como áreas de esfriamento eficaz. Àguisa de exemplo, isso é vantajoso nas modalidades do tipo de conduto Vilustrados nas figuras 26 a 32 dos perfis de conexão 30, 38 onde formamcorpos de perfil de área ou volume relativamente grandes, que proporcionamáreas de dissipação térmica correspondentemente grandes e capacidadesde absorção térmica altas além das áreas de superfície dos perfis de apoio esua estrutura de dissipação térmica.

As figuras 37 a 39 ilustram uma variante de sistema do tipo con-centrador parabólico composto dos perfis de apoio 60, que são unidos um nooutro pelo plugue dos mesmos nas laterais, correspondendo à figura 37 eperfis de conexão 61 correspondentes à figura 38. Em particular, cada perfilde apoio 60, conforme ilustrado em detalhe na figura 37, está na forma deum perfil de canal oco que está simétrico em torno do centro longitudinal e édotado de duas áreas funcionais refletoras na forma de refletores parabóli-cos 62a, 62b e perfis de tomada 63 nas faces longitudinais, com a forma deperfis de tomada 63 correspondente àquela dos perfis de tomada 10e doperfil de apoio 17 ilustrado na figura 14. O perfil de conexão 61 que está ilus-trado na forma de uma seção transversal na figura 38 é dotado de perfis detomada 64 em ambos os lados que correspondem ao perfil de tomada 63 doperfil de apoio 60, e até esse ponto corresponde ao perfil de conexão 19 ilus-trado na figura 14. Além disso, uma parte perfilada tubular 65 está integral-mente formada na face frontal do corpo de base perfilado, no qual os perfisde tomada 64 estão encaixados, do perfil de conexão 61, e age como umaárea funcional de módulo solar ou elemento de módulo solar.

A figura 39 ilustra um detalhe do projeto de sistema que foi plu-gado junto usando esses dois elementos básicos, isto é, o perfil de apoio 60ilustrado na figura 37 e o perfil de apoio 61 ilustrado na figura 38, no qualqualquer número desejado de perfis de apoio 60 é plugado junto na facelongitudinal, com a interposição dos perfis de conexão 61. Até esse ponto,pode ser feita referência às afirmações acima relacionadas, por exemplo,para o sistema ilustrado na figura 15, e as variantes derivadas do mesmo.Cada superfície refletora 62a, 62b que é proporcionada na face frontal dosperfis de apoio 60 reflete radiação que é incidente na sua face frontal emuma forma concentrada na direção do respectivo elemento de módulo solar65 que está adjacente na lateral, projeta na face frontal do perfil de conexão61 e está, portanto, situada no ponto focai do refletor concernente 62a, 62b.Conforme pode ser visto na figura 39, dois refletores adjacentes 62a, 62bque estão associados a dois perfis de apoio adjacentes 60 em cada casoagem no mesmo elemento de módulo solar 65 entre os mesmos. Os refleto-res 62a, 62b podem ser formados pela própria superfície de perfil de apoioconcernente ou podem ser aplicados a essa superfície, por exemplo, comouma lâmina refletora ou por revestimento.

Dependendo da aplicação, o elemento de módulo solar 65 podeser um elemento coletor solar térmico ou um elemento fotovoltaico. No pri-meiro caso, o elemento de módulo solar 65 está, por exemplo, na forma detubos coletores solares térmicos de um tipo convencional por si, no qual ummeio transportador de calor, que pode ser aquecido pela radiação incidenteconcentrada, é conduzido na parte interna dos tubos. No último caso, o ele-mento de módulo solar pode, por exemplo, estar na forma de um corpo demódulo fotovoltaico monolítico ou um elemento de lâmina fotovoltaico ou umrevestimento fotovoltaico, que é aplicado a uma armação adequadamentemoldada que possa ser dotada da forma tubular ilustrada ou, em modalida-des exemplificativas alternativas, também qualquer outra forma desejada.

Nos exemplos ilustrados, o elemento de módulo solar 65 formaum componente integral do perfil de conexão 61, de maneira que o mesmopode ser fabricado conjuntamente como um corpo perfilado único, com oelemento de módulo solar 65 estando conectado ao corpo de base de perfilde conexão por via de uma trama 66. Se o perfil de conexão 61 for produzi-do de material termicamente condutivo, a trama 66 forma ao mesmo tempouma conexão termicamente condutiva do elemento de módulo solar 65 parao corpo de base de perfil de conexão, e, portanto, para a estrutura de apoiodo sistema plugado junto conforme ilustrado na figura 39, total. Em modali-dades alternativas, o elemento de módulo solar é fabricado como um com-ponente separado, separadamente do perfil de conexão, e é fixado no mes-mo ou a outras partes estruturais da estrutura de apoio do sistema total. Àguisa de exemplo, a fixação no respectivo perfil de conexão pode ser feitacomo requerido por meio de uma conexão termicamente condutiva ou termi-camente isolante, a fim de acoplar termicamente o elemento de módulo solarao restante da estrutura de apoio na maneira desejada, ou manter os mes-mos termicamente desacoplados.

Como será claro a partir das modalidades exemplificativas ilus-tradas e daquelas explicadas acima, a invenção proporciona um apoio com-binado e perfil de esfriamento que pode ser produzido comparativamentefacilmente, e projetado para ser de auto-sustentação como um perfil longitu-dinal de viga e/ou perfil longitudinal oco, e inclui uma estrutura de dissipaçãotérmica formada integralmente que é condutivamente termicamente conec-tada a uma superfície de retenção de módulo e/ou uma área funcional refle-tora, como no caso do conduto V ilustrado e os tipos concentradores parabó-licos, de maneira que o calor possa ser eficazmente dissipado a partir daí. Aredução que isso permite ser alcançado na temperatura de operação de mó-dulos solares que foram encaixados permite um campo maior de energia.Isso aplica tanto células fotovoltaicas compostas de silicone cristalino e acélulas solares de película fina em uma lâmina, metal de lâmina ou armaçãode membrâna. Os perfis de apoio podem ser produzidos muito facilmente acusto baixo, por exemplo, por extrusão, estiramento de filamento ou forma-ção de rolo de material termicamente condutivo, como, por exemplo, alumí-nio, magnésio, aço inoxidável, aço galvanizado ou um material plástico ter-micamente condutivo. O conceito de estrutura de apoio de acordo com ainvenção permite um nível muito alto de pré-fabricação e montagem paralelapara sistemas fotovoltaicos correspondentes. É evidente que a invenção po-de ser usada da mesma maneira para os sistemas coletores solares térmicos.

O conceito de estrutura de apoio de acordo com a invenção éadequado para sistemas fotovoltaicos integrados em grande escala em es-tações de energia grande da mesma maneira como ao ar livre e para inte-gração de construção. Os elementos de telhado e de fachada incluindo ins-talações de laminado de sombra podem ser instalados sem uma subestrutu-ra complexa, com esforço de instalação relativamente pequeno, por exem-pio, como uma camada externa de construção. É alcançado um alto grau demodularidade de tais sistemas de fachada e de telhado, que pode ser princi-palmente orientado para as restrições físicas, como, por exemplo, a gradede fachada, altura de andar, etc.

As unidades de módulo fotovoltaico de auto-sustentação de umpeso relativamente baixo podem ser produzidas com força alta e em particu-lar com rigidez longitudinal particularmente vantajosa por uma combinaçãode perfis de apoio compostos de alumínio, que são, por exemplo, fabricadoscomo elementos de estiramento de filamento, com laminados de lâmina fo-tovoltaica, em cujo caso são possíveis ambas as modalidades tanto do tipode módulo chato como do tipo de conduto V concentrado bem como do tipoconcentrador linear parabólico de concentração, conforme explicado acima.Os tipos concentradores são preferivelmente adequados para instalaçõescom facilidade de reajuste. Os sistemas do tipo de módulo chato são ade-quados não apenas para instalações externas como também para instala-ções externas com reajuste, e para integração de construção em fachadas etelhados.

Em todas as aplicações, a invenção representa uma estrutura deapoio que pode ser produzida facilmente e é dotada de perfil de apoi-o/esfriamento combinados, com rigidez torcional e de inclinação comparati-vãmente altas e uma largura de apoio mínima alongada. O perfil de apoi-o/esfriamento transporta toda a função de apoio para os elementos de mó-dulo solar e/ou os elementos refletores que estão encaixados e são fixadosno mesmo, por exemplo, por juntas adequadamente presas, técnicas de jun-ção e/ou juntas adesivas. Ao mesmo tempo o perfil de apoio age como umdissipador.

Se exigido, os perfis de apoio são conectados na extremidade,por exemplo, por via de canais de parafuso integrado e/ou canais de fendana forma de uma fixação em laminado, para apoios laterais convencionaisadequados, para formar unidades de apoio maiores. Nas variantes com per-fis de tomada laterais, os perfis de apoio são plugados juntos diretamente ouperfis de conexão entre os mesmos em cada caso para formar unidades deapoio maiores conforme requerido, a fim de acomodar mais e/ou maioresmódulos solares e/ou elementos refletores. Dependendo do tipo, os perfis deapoio são primeiramente conectados para formar uma superfície de contatofechada, na qual os módulos solares ou os elementos refletores são entãoaplicados, permitindo, portanto, um alto grau de cobertura, ou primeiramenteos perfis de apoio individuais recebem a aplicação de módulos solares e/ouelementos refletores, e então os mesmos são conectados para formar áreasfuncionais relativamente grandes, com base no método de bloco de constru-ção. Um procedimento análogo pode, naturalmente, ser também adotadocom grupos de perfil de apoio compostos de uma pluralidade de perfis deapoio conectados.

Os módulos solares são preferivelmente providos de lâminasfrontais transparentes em vez de vidros frontais, que são vantajosas em ter-mos de coeficiente de expansão térmica, de peso, risco de fratura e restriçãode formato e as mesmas são conectadas com bom contato térmico para operfil de apoio situado na face inferior, por exemplo, por laminação direta ouindiretamente por consolidação adesiva ou aperto de unidades pré-laminadas, por exemplo, laminados fotovoltaicos sem vidro.

Quando as unidades do módulo chato são integradas estetica-mente na camada externa da construção, os perfis de apoio que são provi-dos de perfis de tomada podem, por exemplo, ser pré-montáveis para formarunidades de apoio relativamente grandes encaixadas no sistema de gradede construção, e são então providas de composto de lâmina fotovoltaica co-mo um módulo solar por laminação, consolidação adesiva, etc. No caso dossistemas com ajuste, as unidades de apoio são montadas em apoios lateraisapropriados de maneira que os mesmos possam ser girados. Em modalida-des correspondentes, uma pluralidade de unidades de apoio é combinadapor via de elementos de acoplamento adequados, como, por exemplo, tiran-tes de união e hastes de compressão, para formar unidades de sistema rela-tivamente grandes, e reajustadas para seguir a luz incidente, por meio de umacionamento comum. Por exemplo, podem ser conectadas dez ou mais uni-dades de rotação em cada caso com uma área de módulo solar em torno de7,5 m2 pode ser conectada para formar um subsistema em um suporte. Asinstalações como essas em apoios podem ser instaladas tanto ao ar livrebem como em telhados planos e telhados inclinados. Para sistemas comajuste, é possível usar unidades de módulo solar de acordo com a invençãotanto do tipo de módulo chato quanto tipo de conduto V de concentração,bem como to tipò de conduto parabólico de concentração.

Em uma modalidade vantajosa adicional com um apoio, os perfisde apoio são montados para ajuste solar para formar unidades de plataformamaiores e são conectados por via de apoios laterais em laminado em umaparelho de rotação central com um eixo geométrico de rotação vertical.Nessa disposição, que é particularmente adequada para uso ao ar livre, po-dem ser produzidas as unidades ou subsistemas de rotação com uma áreamaior do que 100 m2. Em uma forma de apoio otimizado adicional, o ângulode inclinação das plataformas de rotação adicionais pode também ser incli-nado, permitindo, portanto, o reajuste de dois eixos geométricos para a horado dia.

Deve ser mais uma vez enfatizado que a implantação de acordocom a invenção dos perfis de apoio como perfis longitudinais de viga de au-to-sustentação e/ou perfis longitudinais ocos é adequada para apoiar as es-truturas de apoio construídas dessa maneira nas áreas de face de extremi-dade, e não é absolutamente necessário reforço lateral adicional entre oprendedor de extremidade ou montagem das estruturas de apoio construí-das dessa maneira. Isso se deve ao fato de que os perfis de apoio são dota-dos de rigidez longitudinal de auto-sustentação com um peso natural compa-rativamente baixo, em virtude de sua estrutura de perfil de viga e/ou perfil oco.

Claims (10)

1. Sistema de módulo solar tendo- uma estrutura de apoio de auto-sustentação (37, 38), e- pêlo menos um elemento de módulo solar ou elemento refletoradaptado para ser disposto na estrutura de apoio,caracterizado pelo fato de que- a estrutura de apoio inclui pelo menos um perfil longitudinal ocode auto-sustentação como um perfil de apoio (60) com uma área funcionalde módulo solar (2) e/ou uma área funcional refletora (62a, 62b), o perfil deapoio sendo dotado de um perfil de tomada (63) na face longitudinal parafixação de um perfil de apoio adicional ou de um perfil de conexão (38) ou deum perfil de terminação (11, 12) na lateral, e/ou sendo dotado de uma estru-tura de dissipação térmica (3) que é termicamente condutivamente conecta-da à sua área funcional de módulo solar e/ou sua área funcional refletora, ou- a estrutura de apoio inclui pelo menos um perfil longitudinal deviga de auto-sustentação como um perfil de apoio (9) com uma área funcio-nal de módulo solar (2) e/ou uma área funcional refletora (62a, 62b), o perfilde apoio sendo dotado de um perfil de tomada (10b) na face longitudinal pa-ra fixação de um perfil de apoio adicional ou de um perfil de conexão (38) oude um perfil de terminação (11, 12) na lateral.

2. Sistema de módulo solar, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado adicionalmente pelo fato de que o sistema de módulo solar édo tipo concentrador de conduto Veo perfil de conexão está na forma deum perfil longitudinal de câmara oca (38), que é dotado pelo menos de umasuperfície lateral de perfil que age como uma área funcional refletora (32) afim de proporcionar uma superfície de parede de conduto V refletiva.

3. Sistema de módulo solar, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado adicionalmente pelo fato de que o sistema de módulo solar é de um tipoconcentrador parabólico, no qual o perfil de apoio é dotado de uma área funcio-nal refletora parabólica (62a, 62b), que está associada a um elemento de módulosolar (65) que está disposto ou formado em uma face frontal de um perfil de co-nexão ou perfil de terminação que está fixado no perfil de apoio na lateral.

4. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 3, caracterizado adicionalmente pelo fato de que uma ou mais câ-maras ocas (8a, 8b, 8c, 17b) é ou são formadas no perfil de apoio (28) e/ouno perfil de conexão (30), e/ou na conexão de plugue do perfil de tomada naface longitudinal e/ou o perfil de terminação é dotado de um formato paraformar uma câmara ou câmaras ocas.

5. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 4, caracterizado adicionalmente pelo fato de que o perfil de cone-xão pode ser fixado no perfil de apoio na lateral por meio de uma conexãotermicamente condutiva.

6. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 5, caracterizado adicionalmente pelo fato de que o perfil de tomadaé projetado de maneira que um perfil de apoio respectivo (28) possa ser en-caixado, por engatamento entre dois perfis de conexão estacionários (30) epossa ser removido por desengatamento do mesmo.

7. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 6, caracterizado adicionalmente pelo fato de que são proporciona-dos pares de perfis de terminação (21 a, 21 b) e são projetados para conexão,engatando um no outro, em uma maneira à prova de chuva.

8. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 7, caracterizado adicionalmente pelo fato de que o perfil de apoioe/ou o perfil de conexão e/ou o perfil de terminação estão/está na forma deum perfil extrudado, filamento estirado ou rolo formado.

9. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 8, caracterizado adicionalmente pelo fato de que o perfil de apoioe/ou o perfil de conexão e/ou o perfil de terminação são/é formado de ummaterial de alumínio, magnésio, aço inoxidável, aço galvanizado de um ma-terial plástico termicamente condutivo.

10. Sistema de módulo solar, de acordo com uma das reivindi-cações 1 a 9, caracterizado adicionalmente pelo fato de que o perfil de to-mada e/ou o perfil de conexão são/é projetado para conectar em cada casodois perfis de apoio com uma face útil alinhada, formando uma superfície útilde módulo solar contínuo/superfície útil refletora.