ES2588329T3 - Sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende módulos fotovoltaicos, en particular módulos fotovoltaicos DSSC - Google Patents

Abstract

Sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende al menos un elemento modular, comprendiendo dicho elemento modular una multiplicidad de módulos (10) fotovoltaicos, en particular módulos fotovoltaicos DSSC, comprendiendo cada módulo (10) fotovoltaico al menos una célula (1) y al menos un sustrato (2) hecho de material rígido y transparente, en el que dichos módulos (10) fotovoltaicos están dispuestos secuencialmente y se articulan entre sí mediante medios (7) de articulación, de manera que los mismos pueden moverse desde una primera posición cerrada, en la que dichos módulos (10) fotovoltaicos están mutuamente plegados a modo de fuelle, hasta una segunda posición abierta, en la que dichos módulos (10) fotovoltaicos están situados sustancialmente uno mutuamente al lado de otro y sustancialmente alineados, o viceversa, en el que dichos medios (7) de articulación comprenden un par de articulaciones, estando cada una de las mismas unidas a modo de puente entre dos bordes de dos módulos (10) fotovoltaicos contiguos, y en el que dicho elemento modular comprende medios de guía primero (4) y segundo (4') para guiar dichos módulos (10) fotovoltaicos desde dicha primera y dicha segunda posición; estando dichos medios de guía primero (4) y segundo (4') dispuestos respectivamente sobre un elemento de soporte primero (54) y segundo (54').

Description

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DESCRIPCION

Sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende modulos fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC

La presente invencion se refiere a un sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende modulos fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC, con caracterfsticas tales para permitir obtener un efecto de proteccion/captura de energfa de la luz.

Mas especfficamente, la invencion se refiere a la estructura de un sistema de recubrimiento de dicho tipo que comprende una multiplicidad de modulos fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC, y esta configurado del tal manera que se abre y cierra como un fuelle.

A continuacion la descripcion se referira a un sistema de recubrimiento que comprende modulos fotovoltaicos DSSC, pero resulta evidente que el mismo no debe considerarse como limitado a esta realizacion especffica.

En cuanto a los modulos fotovoltaicos DSSC, cada uno de los mismos comprende una o mas celulas fotoelectroqufmicas o celulas DSSC (celulas solares sensibilizadas por colorante), es decir celulas solares de colorante organico. Dichas celulas DSSC son celulas fotovoltaicas que aprovechan un principio ffsico similar al de la fotosfntesis por clorofila para convertir energfa de la luz difusa en energfa electrica. De hecho, se excita un pigmento organico mediante la luz del sol para generar un flujo de electrones. En particular, una celula DSSC comprende secuencialmente:

- un primer sustrato conductor o anodo,

- una capa semiconductora de nanocristales, normalmente una capa de TiO2,

- un material activo que consiste en un colorante organico fotosensible, estando dispuestas las moleculas del mismo en los granos de superficie de dicha capa semiconductora,

- un electrolito, normalmente en forma lfquida y a base de yodo, y

- un segundo sustrato conductor o catodo.

Cada sustrato consiste en material transparente, preferiblemente vidrio, la capa semiconductora se dispone usando una tecnica de impresion serigrafica sobre el primer sustrato conductor, y se situan moleculas de colorante organico sobre la superficie de la capa de TiO2 semiconductora.

Cuando la luz del sol penetra en una celula DSSC, dicha luz del sol entra a traves del electrodo transparente, penetrando en el colorante situado sobre la superficie de TiO2.

El colorante se excita y un electron del mismo se transfiere directamente desde la molecula de colorante directamente al interior de la banda de conduccion de la capa de TiO2 semiconductora, mediante efecto tunel, permaneciendo el colorante en estado de oxidacion. A su vez dicho electron se transfiere desde la capa de TiO2 semiconductora hasta el primer sustrato conductor y desde ahf hasta un circuito electrico en el que puede producir trabajo util. Por ultimo, la trayectoria del electron termina en el segundo sustrato conductor.

Actualmente se conocen recubrimientos de ventana.

Para la tecnica anterior relevante para la presente invencion, vease por ejemplo la solicitud de patente del Reino Unido GB 2 466 587 A (VOROBJOVS ARTJOMS [GB]) del 30 de junio de 2010 () y la solicitud de patente europea EP 2 378 565 A1 (GEN ELECTRIC [US]) del 19 de octubre de 2011 ().

Ademas, un recubrimiento de tipo conocido se describe en la solicitud de patente alemana DE 10 2008 011 908.

Este recubrimiento se usa para oscurecer una zona o una habitacion, y consiste en una multiplicidad de modulos de celulas solares separados entre sf, estando cada uno de los mismos fijados sobre una cortina, particularmente en el lado de cortina hacia el sol para transformar la energfa solar en energfa electrica. Cada modulo tiene un primer extremo fijado a una varilla, y un segundo extremo libre, opuesto a dicho primer extremo, y dicho modulo puede rotar libremente alrededor de sf mismo. Dichos modulos pasan de una configuracion de reposo, en la que son paralelos y estan sustancialmente en contacto entre sf, a una configuracion de funcionamiento, en la que son adyacentes entre sf y estan alineados. Mediante el paso de la configuracion de reposo a la de funcionamiento se provoca que todos los modulos se deslicen de manera horizontal a lo largo de dicha varilla y roten a lo largo de la misma direccion un mismo angulo.

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Sin embargo, dicho recubrimiento tiene algunas desventajas.

Una primera desventaja es que, cuando dicho recubrimiento se aplica en el exterior, tanto los modulos de celulas solares que constituyen el recubrimiento como la cortina sobre la que se aplican los mismos estan expuestos a la actividad de agentes atmosfericos, dando asf como resultado el deterioro de los mismos. Por ejemplo en condiciones ventosas, dichos modulos de celulas solares pueden golpearse entre si con riesgo de danos. Esto se produce cuando los modulos de celulas solares son del tipo tanto flexible como rfgido teniendo un segundo extremo libre.

Ademas, una desventaja adicional resulta del hecho de que el movimiento de dicho recubrimiento se limita solo a movimiento a lo largo de un eje horizontal.

Otra desventaja es que este recubrimiento transforma en energfa electrica solo la luz del sol.

Una desventaja adicional es que, cuando el recubrimiento esta en configuracion de funcionamiento, evita que la luz del sol entre en la habitacion, de manera que la misma se oscurece.

Un ejemplo adicional de recubrimiento de tipo conocido se describe en la solicitud de patente estadounidense US 2010 0307554.

Este recubrimiento consiste en una cortina de tipo estor compuesta por un marco superior y material de soporte que consiste en una multiplicidad de secciones sobre las que se fijan paneles solares flexibles para transformar energfa solar en energfa electrica. Dicha cortina cambia de una configuracion de reposo, en la que dicha cortina esta recogida en correspondencia con el lado superior de una ventana, estando cada seccion situada debajo de cada seccion anterior y por tanto solo es visible la seccion fijada al marco superior, a una configuracion de funcionamiento en la que dicha cortina se extiende desde el lado superior hasta el lado inferior de la ventana, estando cada seccion situada una al lado de otra. Particularmente, el material de soporte es opaco y el paso de una configuracion a la otra se produce por medio de dos cuerdas laterales de cortina que garantizan el movimiento simultaneo de secciones individuales.

Sin embargo, tambien este recubrimiento presenta algunas desventajas.

Una primera desventaja de dicho recubrimiento es que, cuando deben reemplazarse uno o mas paneles solares, tal reemplazamiento no es facil y la cortina sobre la que se fijan puede desgarrarse. Por tanto, es mas facil reemplazar la cortina dando asf como resultado una perdida de dinero y tiempo.

Una segunda desventaja es que, cuando la cortina esta en configuracion de funcionamiento, es decir la cortina esta extendida hacia abajo, impide que la luz del sol pase a la habitacion, de manera que la misma se oscurece.

Ademas, una desventaja adicional es que es necesario proporcionar un elemento inferior que estabiliza la cortina por gravedad, limitando el movimiento de dicha cortina solo alrededor de un eje vertical.

Ademas, dicha cortina no es adecuada para su uso en el exterior ya que no hay previstos medios de fijacion que estabilicen la misma, cuando esta expuesta a la fuerza del viento.

Un objeto de la presente invencion es superar dichas desventajas, suministrando un sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios, que comprende una multiplicidad de modulos fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC, que son faciles de producir y rentables, con una doble funcion, es decir, proteger una habitacion interior de la luz del sol mejorando asf el comportamiento bioclimatico global de dicha habitacion y al mismo tiempo capturar la energfa de la luz, que procede tanto de la luz del sol como de la luz artificial que se produce dentro de dicha habitacion interior, para transformar dicha energfa de la luz en energfa electrica.

La invencion se define mediante la reivindicacion 1.

Por tanto, el objeto de la invencion es un sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende al menos un elemento modular, en el que dicho elemento modular comprende una multiplicidad de modulos fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC, cada uno de los mismos comprende al menos una celula y al menos un sustrato que consiste en material rfgido y transparente. Dichos modulos fotovoltaicos estan dispuestos secuencialmente y articulados entre sf mediante medios de articulacion, de manera que los mismos pueden moverse desde una primera posicion cerrada, en la que dichos modulos fotovoltaicos estan mutuamente plegados a modo de fuelle, hasta una segunda posicion abierta, en la que dichos modulos fotovoltaicos estan situados sustancialmente uno mutuamente al lado de otro y alineados sustancialmente, o viceversa. En particular, dicho elemento modular comprende medios de gufa primero y segundo para guiar dichos modulos fotovoltaicos desde dicha primera hasta dicha segunda posicion, estando dispuestos dichos medios de gufa primero y segundo respectivamente sobre un elemento de soporte primero y segundo.

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Segun la invencion, dicho elemento modular puede comprender una jamba dotada de un asiento de alojamiento de varilla, y un modulo fotovoltaico colocado en un extremo de dicha secuencia de modulos fotovoltaicos puede acoplarse a dicha varilla por medio de dos brazos, teniendo un primer extremo acoplado de manera pivotante a dicha varilla, y un segundo extremo acoplado de manera pivotante a dicho modulo fotovoltaico final.

En particular, cada modulo fotovoltaico puede estar dotado de al menos una respectiva articulacion unida de manera deslizante a dichos primeros medios de gufa, y al menos un respectivo carro o cursor deslizante sobre dichos segundos medios de gufa.

Ademas, dichos medios de articulacion pueden comprender al menos una articulacion y preferiblemente un par de articulaciones, cada una de las mismas esta unida a modo de puente entre dos bordes de dos modulos fotovoltaicos contiguos.

Es preferible que cada modulo fotovoltaico comprenda medios de desviacion para que la corriente electrica evite un modulo fotovoltaico danado u oscurecido. Dichos medios de desviacion pueden comprender al menos un diodo de desviacion.

Es preferible ademas que cada modulo fotovoltaico comprenda medios de filtracion de UV para filtrar radiaciones UV.

En particular, dichos primeros medios de gufa pueden comprender una gufa de ranura, y dichos segundos medios de gufa pueden comprender un ojal.

Cada cursor deslizante sobre dichos segundos medios de gufa puede engancharse mediante medios de enganche a un respectivo modulo fotovoltaico. Dichos medios de enganche tambien pueden ser medios de conexion electrica para permitir el paso de la corriente electrica desde un modulo fotovoltaico hasta al menos un conductor.

Ventajosamente dichos elementos de soporte primero y/o segundo esta(n) dotado(s) de una cavidad para alojar uno o mas conductores dentro de la misma.

Ventajosamente ademas, dicho sistema de recubrimiento puede comprender una multiplicidad de elementos modulares, interconectados entre sf a lo largo de un eje horizontal y/o vertical.

Cuando el sistema de recubrimiento comprende al menos un elemento modular adicional conectado a dicho elemento modular a lo largo de un eje vertical, segun una primera realizacion alternativa, dicho elemento modular adicional puede acoplarse a dicho elemento modular de tal manera que el primer elemento de soporte de dicho elemento modular adicional esta acoplado al segundo elemento de soporte de dicho elemento modular o que el segundo elemento de soporte de dicho elemento modular adicional esta acoplado al primer elemento de soporte de dicho elemento modular.

Segun una segunda realizacion alternativa, es posible prever que el elemento de soporte primero y/o segundo de dicho elemento modular pueda equiparse con medios de gufa adicionales y el sistema de recubrimiento comprenda al menos un elemento modular adicional acoplado de manera inferior y/o de manera superior a dicho elemento modular por medio de dichos medios de gufa adicionales.

Cuando el sistema de recubrimiento comprende al menos un elemento modular adicional conectado a dicho elemento modular a lo largo de un eje horizontal, segun una primera realizacion alternativa, la jamba de dicho elemento modular puede acoplarse a la jamba de dicho elemento modular adicional.

Segun una segunda realizacion alternativa, la jamba de dicho elemento modular puede comprender un asiento adicional para alojar una respectiva varilla acoplada, por medio de dos brazos, a un modulo fotovoltaico final de dicho elemento modular adicional, donde cada brazo tiene un primer extremo acoplado de manera pivotante a dicha varilla, y un segundo extremo acoplado de manera pivotante a dicho modulo fotovoltaico final.

La combinacion de una de las alternativas en relacion con un sistema de recubrimiento que tiene una multiplicidad de elementos modulares conectados a lo largo de un eje vertical con una de las alternativas en relacion con un sistema de recubrimiento que tiene una multiplicidad de elementos modulares conectados a lo largo de un eje horizontal permite que el sistema de recubrimiento tenga cualquier extension a lo largo de tales ejes para que pueda adaptarse a cualquier dimension de ventanas o fachadas de edificios.

La presente invencion se describira a continuacion, de modo ilustrativo pero no limitativo, segun una realizacion de la misma, con referencia particular a las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 es una vista en despiece ordenado de un sistema de recubrimiento que comprende modulos fotovoltaicos DSSC, es decir el objeto de la invencion;

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la figura 2 es una vista en alzado parcial del sistema de recubrimiento de la figura 1;

las figuras 3A-3B muestran una vista frontal y en alzado, respectivamente, del sistema de recubrimiento de la figura 1 aplicado sobre una ventana de edificio, en posicion abierta;

las figuras 4A-4B muestran una vista frontal y en alzado, respectivamente, del sistema de recubrimiento de la figura 1 aplicado sobre una ventana de edificio, en posicion cerrada;

la figura 5A es una vista en perspectiva de la parte superior del sistema de recubrimiento de la figura 1 del que se ha retirado una parte de seccion para mostrar un ojal de gufa y carros deslizantes sobre el mismo, estando los modulos fotovoltaicos DSSC fijados a los mismos;

la figura 5B muestra esquematicamente una vista lateral parcial del sistema de recubrimiento de la figura 1, estando dicha vista parcialmente seccionada;

la figura 6 es una vista en alzado del sistema de recubrimiento de la figura 1, estando dicha vista parcialmente seccionada;

la figura 7 muestra esquematicamente un alzado del sistema de recubrimiento en una posicion intermedia entre la posicion abierta y cerrada;

la figura 8 muestra un circuito electrico con referencia al sistema de recubrimiento de la figura 7 y en el que cada modulo fotovoltaico DSSC esta dotado de un diodo de desviacion;

la figura 9 es una vista frontal de una multiplicidad de recubrimientos montados en cascada, a lo largo de un eje vertical, aplicandose cado uno de los mismos sobre una respectiva ventana de edificio y en posicion abierta;

la figura 10 es una vista lateral de los recubrimientos anclados al edificio montados en cascada de la figura 9;

la figura 11 muestra el sistema de anclaje de dos recubrimientos montados en cascada de la figura 8;

la figura 12 esquematicamente muestra una multiplicidad de recubrimientos montados en cascada a lo largo de un eje horizontal;

la figura 13 es una vista frontal de una multiplicidad de recubrimientos montados en cascada a lo largo de un eje vertical y un eje horizontal, aplicandose cada uno sobre una respectiva ventana de edificio en posicion abierta;

las figuras 14A-14M muestran un patron para celulas DSSC que van a usarse en un modulo fotovoltaico DSSC, respectivamente.

Con referencia particular a la figura 1, esta previsto un sistema de recubrimiento que va a aplicarse en el exterior de una ventana de edificio.

Dicho sistema de recubrimiento comprende una multiplicidad de modulos 10 fotovoltaicos DSSC dispuestos secuencialmente, comprendiendo cada uno de los mismos una multiplicidad de celulas 1 DSSC, y dos sustratos 2 conductores rfgidos, enfrentados entre si (siendo solo uno de ellos visible en la figura 1), estando interpuestas dichas celulas 1 DSSC entre los mismos.

En particular, cada modulo 10 fotovoltaico DSSC puede estar dotado de medios de filtracion de UV para filtrar radiaciones UV. Por ejemplo, dos sustratos 2 de cada modulo 10 fotovoltaico pueden encapsularse en un material polimerico transparente que se comporta como un medio de filtracion de radiacion UV.

Segun una caracterfstica peculiar de la invencion, dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC se articulan entre si por medio de un par 7 de articulaciones, cada una de las mismas estando unida a modo de puente entre dos bordes de dos modulos 10 fotovoltaicos DSSC contiguos (figuras 1 y 2). Aunque no se muestra en las figuras 1 y 3, es posible prever una unica articulacion entre un modulo fotovoltaico DSSC y el siguiente, o cualquier numero de articulaciones, sin apartarse del alcance de la invencion.

El hecho de que los modulos fotovoltaicos DSSC esten mutuamente articulados permite que los modulos fotovoltaicos DSSC sean estables y moviles desde una posicion cerrada, en la que dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC estan plegados unos sobre otros y superponiendose sustancialmente, es decir plegados a modo de fuelle (figuras 3A-3B), hasta una posicion abierta, en la que dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC se situan uno al lado de otro y alineados sustancialmente (figuras 4A-4B).

Ademas, el hecho de que los modulos 10 fotovoltaicos DSSC sean rfgidos permite que dichos modulos fotovoltaicos DSSC sean estables bajo la actividad del viento.

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Tal como se muestra a partir de las figuras 3A y 3B, el sistema de recubrimiento en posicion cerrada, estando los modulos fotovoltaicos DSSC al lado de la ventana, presenta un obstaculo mfnimo. Al contrario, las figuras 4A y 4B muestran el sistema de recubrimiento en posicion abierta dispuesto en paralelo con la ventana sobre la que se que aplica.

Segun la realizacion descrita, un modulo 10 fotovoltaico DSSC colocado en un extremo de la secuencia esta acoplado por medio de dos brazos 8 a una varilla 9, alojada en un asiento 16 disenado de montaje sujeto al edificio por medio de una seccion 18 con forma de “L”. Cada uno de dichos brazos 8 tiene un primer extremo acoplado de manera pivotante a dicha varilla 9, y un segundo extremo acoplado de manera pivotante a dicho modulo fotovoltaico DSSC final, de tal modo que garantiza el movimiento simultaneo de dicho modulo 10 fotovoltaico DSSC final en bordes inferiores y superiores, respectivamente, y por consiguiente de todos los modulos 10 fotovoltaicos DSSC sucesivos.

Segun la invencion, el sistema de recubrimiento comprende medios de gufa primero 4 y segundo 4' para modulos 10 fotovoltaicos DSSC permitiendo que dichos modulos fotovoltaicos DSSC se deslicen de manera horizontal, en un sentido o el sentido opuesto, y pasar facilmente desde la posicion cerrada hasta la abierta o viceversa.

En particular, dichos primeros medios 4 de gufa comprenden una gufa de ranura, fijada en la primera seccion 54 inferior, y cada modulo 10 fotovoltaico DSSC esta equipado con una articulacion 12 que se engancha de manera deslizante en dicha gufa de ranura. Cada articulacion 12 esta fijada en el borde inferior de un respectivo modulo 10 fotovoltaico DSSC.

Dichos segundos medios 4' de gufa comprenden un ojal disenado en una segunda seccion 54' superior, unidos a modo de puente a la misma hay cursores deslizantes o carros 6, cada uno enganchado mediante medios 24 de enganche a un respectivo borde superior de un modulo 10 fotovoltaico DSSC (figuras 5A-5B). Dichos medios 24 de enganche tambien pueden actuar como conexion electrica, permitiendo el paso de corriente electrica desde un modulo fotovoltaico DSSC hasta un conductor (no mostrado) conectado a un inversor 20.

Dicha primera seccion 54 y dicha segunda seccion 54' se fijan en vigas 23 en forma de tablero por medio de una o mas secciones formadas a proposito.

En particular, con referencia a la figura 1, las secciones primera 54 y segunda 54' se fijan a vigas 23 en forma de tablero por medio de dos respectivos pares de anclaje de seccion, consistiendo cada uno en una primera seccion con forma de “L” y una segunda seccion con forma de “C”, respectivamente un primer par 13', 13” y un segundo par 33', 33” de secciones de anclaje.

Ademas, una primera lamina sustancialmente con forma de “L” en la parte inferior, respectivamente 13A y 33A, y una segunda lamina sustancialmente con forma de “L” en la parte superior, respectivamente 13B y 33B, se fijan a cada una de dichas secciones 54, 54' para esconder los pares de seccion de anclaje.

En particular, se da forma a las segundas laminas 13B y 33B de tal modo que tiene una pendiente para que el agua pueda fluir externamente.

Segun la invencion, en cada modulo 10 fotovoltaico DSSC esta previsto un par 11 y 11' de secciones con forma de “C”, una primera seccion 11 dispuesta en el borde inferior y una segunda seccion 11' dispuesta en el borde superior (figura 5B), de tal modo que las partes finales, inferior y superior, de dos sustratos 2 rfgidos de cada modulo 10 fotovoltaico DSSC estan encerradas dentro de una respectiva seccion con forma de “C”. En particular, los medios 24 de enganche estan fijados en la segunda seccion 11' y las articulaciones 12 estan enganchadas en la primera seccion 11.

Segun la invencion, ventajosamente, cuando el sistema de recubrimiento esta en una posicion abierta, dicho sistema de recubrimiento es adecuado para capturar tanto la luz del sol como la luz artificial que procede del interior de la habitacion (figura 6). En particular, parte de la luz del sol se absorbe mediante dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC y se transforma en energfa electrica, y parte penetra a la habitacion interior, pasando a traves de los modulos 10 fotovoltaicos DSSC, de manera que dicho ambiente puede protegerse de la luz. La estructura del sistema de recubrimiento no permite que dicha habitacion interior se oscurezca completamente.

El hecho de que los modulos fotovoltaicos DSSC sean rfgidos y mutuamente articulados permite que el sistema de recubrimiento tambien pueda estar en una posicion intermedia entre la posicion abierta y la posicion cerrada. Ventajosamente, tambien en una posicion intermedia, el sistema de recubrimiento es adecuado para capturar tanto la luz del sol como la luz artificial que procede del interior de la habitacion, permitiendo que una parte de la luz del sol penetre en la habitacion interior (figura 7). En tal posicion intermedia, los modulos 10 fotovoltaicos DSSC del sistema de recubrimiento estan dispuestos de tal modo que se forman alternativamente angulos a y p con la luz del sol.

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Particularmente, tal como se muestra en la figura 7, el modulo 10 fotovoltaico DSSC final, formando un angulo a con la trayectoria de los radios solares, absorbe una parte de la luz que procede directamente del sol, mientras que otra parte de la de luz penetra en la habitacion interior pasando a traves, y una parte ulterior de luz se refleja mediante dicho modulo final y penetra en un modulo fotovoltaico DSSC adyacente, formando un angulo p con la trayectoria de los radios solares. El ultimo, a su vez, absorbe una parte de la luz que ha penetrado en la habitacion interior que ha pasado a traves de otro modulo fotovoltaico DSSC, mientras que otra parte de la luz se refleja en la habitacion interior, y una parte adicional de la luz penetra en el modulo fotovoltaico final, despues de pasar a traves del mismo.

Ademas, segun la invencion, cada modulo 10 fotovoltaico DSSC comprende medios de desviacion (no mostrados en la figura 7) para permitir que la corriente electrica evite un modulo fotovoltaico DSSC cuando este ultimo esta danado o completamente oscurecido. Por ejemplo, cada modulo fotovoltaico DSSC puede estar dotado de al menos un diodo de desviacion.

La figura 8 muestra un circuito electrico en el que cada modulo 10 fotovoltaico DSSC esta equipado con medios D de desviacion que comprenden un diodo de desviacion, y en el que los modulos fotovoltaicos DSSC inclinados un angulo a se conectan en serie entre si y en paralelo con modulos fotovoltaicos DSSC inclinados un angulo p conectados de nuevo en serie entre si. Dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC se conectan al inversor 20.

Con referencia particular a la figura 9, se muestran esquematicamente tres ventanas que se superponen mutuamente, aplicandose sobre cada una un respectivo sistema de recubrimiento.

En particular, cada sistema de recubrimiento esta en posicion abierta y montado en cascada con respecto a otro.

Aunque en la figura 9 se muestran esquematicamente tres sistemas de recubrimiento dispuestos en cascada, cualquier numero de sistemas de recubrimiento puede montarse en cascada sin apartarse del alcance de la invencion.

Tal como resulta evidente a partir de la figura 9, aunque un sistema de recubrimiento este en una posicion abierta, es posible ver una persona mas alla de la ventana. De hecho, los modulos 10 fotovoltaicos DSSC del sistema de recubrimiento no oscurecen la habitacion interior, como por ejemplo una habitacion de un apartamento, pero hace un poco de sombra y esto resulta del hecho de que los modulos 10 fotovoltaicos DSSC son transparentes en correspondencia con las partes de sustratos 2 no ocupadas por celulas 1 DSSC.

En la figura 10 se muestra una vista lateral de tres recubrimientos montados en cascada sujetos al edificio por medio de un sistema de anclaje.

Para disponer en cascada una multiplicidad de recubrimientos, estan previstos en una segunda seccion 54' de cada sistema de recubrimiento medios 4 de gufa adicionales.

Despues de que se haya ensamblado un primer sistema de recubrimiento y se hayan previsto medios 4 de gufa adicionales en una segunda seccion 54' de dicho primer recubrimiento es posible ensamblar un segundo recubrimiento con modulos 10 fotovoltaicos DSSC enganchados de manera deslizante, mediante articulaciones 12, con dichos primeros medios de gufa dispuestos en dicha segunda seccion 54' de dicho primer sistema de recubrimiento (figura 11).

Analogamente para disponer en cascada un tercer sistema de recubrimiento con respecto a dicho segundo sistema de recubrimiento, se enganchan modulos 10 fotovoltaicos DSSC de dicho tercer sistema de recubrimiento de manera deslizante, mediante articulaciones 12, con medios 4 de gufa adicionales dispuestos en la segunda seccion 54' de dicho segundo sistema de recubrimiento.

Ademas, la figura 11 muestra tambien el sistema de anclaje por medio del cual se anclan a un edificio dos recubrimientos montados en cascada. En particular, la segunda seccion 54' hueca de un primer sistema de recubrimiento esta fijada a vigas 23 en forma de tablero por medio de la primera seccion 33' con forma de “L” y la segunda seccion 33” con forma de “C” dispuestas en los lados opuestos de dicha segunda seccion 54' hueca.

Ventajosamente, el hecho de que la segunda seccion 54' este dotada de una cavidad 19 permite el alojamiento o paso de uno o mas conductores, por ejemplo conductores (no mostrados) que conectan modulos 10 fotovoltaicos DSSC a un inversor 20.

La figura 12 muestra dos sistema de recubrimientos acoplados en la misma jamba 16, que tienen un primer y un segundo asiento para alojar una respectiva varilla 9 conectada, mediante dos brazos 8, a un respectivo modulo fotovoltaico DSSC final de una respectiva secuencia de modulos fotovoltaicos DSSC. Dicho segundo asiento esta colocado en el lado de la seccion opuesto a donde esta disenado que este el primer asiento.

Segun otra realizacion (no mostrada) es posible disenar dos jambas 16 acopladas, cada una dotada de un respectivo asiento para alojar una respectiva varilla 9, en cada una de los cuales un modulo fotovoltaico DSSC final

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de una respectiva secuencia de modulos fotovoltaicos DSSC esta en posicion de reborde.

La figura 13 muestra tres pares de sistema de recubrimiento de la figura 12, en el que cada par esta montado en cascada sobre otro par, y los modulos fotovoltaicos DSSC de cada par estan en una posicion abierta.

Segun la realizacion descrita, cada modulo fotovoltaico DSSC tiene una seccion transversal rectangular. Sin embargo, aunque no se muestra en la figuras, dichos modulos 10 fotovoltaicos DSSC pueden presentar diversas formas y dimensiones, y cada modulo fotovoltaico DSSC puede incluso consistir en dos o mas modulos fotovoltaicos DSSC mutuamente conectados, sin apartarse del alcance de la invencion.

Ademas aunque segun la realizacion descrita dichos modulos fotovoltaicos se deslizan de manera horizontal, alternativamente dichos modulos fotovoltaicos DSSC pueden deslizarse de manera vertical, de arriba abajo o viceversa, presentando las mismas ventajas. Ademas, este sistema de recubrimiento, mediante la disposicion de medios de gufa descritos, puede deslizarse a lo largo de cualquier eje en el espacio, no necesariamente un eje horizontal o vertical, de nuevo con las mismas ventajas.

Las celulas 1 DSSC adicionales segun la realizacion descrita tienen una seccion transversal rectangular. Sin embargo, tambien dichas celulas DSSC pueden tener diversas formas y dimensiones, sin apartarse del alcance de la invencion. De hecho, tal como se muestra en la figuras 14A-14M, es posible prever una multiplicidad de patrones y coloraciones para celulas 1 DSSC de modulos 10 fotovoltaicos.

Dependiendo del tipo de patron seleccionado es posible establecer para cada modulo fotovoltaico DSSC individual una proporcion de proteccion opaca predeterminada/captura de energfa de la luz con respecto a superficie transparente.

El sistema de recubrimiento descrito hasta el momento se opera manualmente por un usuario.

Sin embargo, aunque no se muestra en las figuras, dicho sistema de recubrimiento can motorizarse y conectarse a un sistema de control domotico de manera que la operacion de apertura y cierre de dicho sistema de recubrimiento se automatiza, optimizando asf la eficiencia energetica y el comportamiento bioclimatico de un apartamento o edificio completo. Para este fin, por ejemplo, es posible prever un motor conectado por medio de un cable o correa a un modulo 10 fotovoltaico DSSC dispuesto en el extremo de la secuencia con un extremo libre, y una polea de retorno.

Ventajosamente, como ya se ha mencionado, estando el sistema de recubrimiento en posicion abierta o intermedia y en presencia de sol, los modulos fotovoltaicos DSSC tanto absorben la luz del sol como protegen externamente una habitacion de la misma luz del sol, de manera que dicha habitacion esta en sombra. En particular, dependiendo del tipo de modulo fotovoltaico DSSC, puede ajustarse el grado de sombreado dentro de una habitacion. De hecho, es posible obtener un amplio rango de sombreado, dependiendo del patron y la coloracion de las celulas DSSC usadas en los modulos fotovoltaicos DSSC. Por tanto, una vez establecida la proporcion de captura con respecto a superficie transparente para cada modulo fotovoltaico DSSC, es posible optimizar los rendimientos de los modulos fotovoltaicos DSSC dependiendo del lugar en el que se instala el sistema de recubrimiento.

Otra ventaja, como ya se ha mencionado, resulta del hecho de que el sistema de recubrimiento que es el objeto de la invencion permite en cualquier posicion intermedia dada capturar una mayor cantidad de luz del sol que sistemas de recubrimiento conocidos.

Adicionalmente desde un punto de vista estetico, la posibilidad de elegir a partir de una multiplicidad de patrones y coloraciones de celulas DSSC, da como resultado que una fachada de edificio sobre la que se aplica dicho sistema de recubrimiento presenta un aspecto estetico agradable.

En condiciones meteorologicas nubosas, por otro lado, dicho sistema de recubrimiento esta en posicion cerrada, con los modulos fotovoltaicos DSSC unos sobre otros plegados en un lado de la ventana, permitiendo que la luz natural entre dentro de una habitacion, y mejora el comportamiento bioclimatico, ahorrandose ademas energfa electrica para iluminar la habitacion interior.

Con otras palabras, el sistema de recubrimiento, que es el objeto de la invencion, puede usarse, si se requiere, como parasol externo para proteger fachadas de edificios o habitaciones de la luz del sol pretendiendo evitar una incidencia de calor excesiva y al mismo tiempo transformando la energfa solar en energfa electrica gracias a modulos fotovoltaicos DSSC componentes.

Otra ventaja es que el sistema de recubrimiento de la invencion puede aplicarse sobre las ventanas o fachadas de edificios tanto preexistentes como nuevos.

Una ventaja ulterior es que dicho sistema de recubrimiento puede dimensionarse para adaptarse a cualquier tipo de ventana o fachada. De hecho, es suficiente anadir uno o mas modulos fotovoltaicos DSSC, conectando los mismos a aquellos que ya componen el sistema de recubrimiento, o quitar uno o mas modulos fotovoltaicos del mismo

sistema de recubrimiento.

Todavfa otra ventaja es que, en caso de malfuncionamiento o envejecimiento de uno o mas modulos fotovoltaicos DSSC del sistema de recubrimiento, un usuario puede retirar facilmente dicho uno o mas modulos fotovoltaicos DSSC, y reemplazar el mismo por otros modulos fotovoltaicos DSSC mas eficientes para restaurar o aumentar la 5 eficiencia del sistema de recubrimiento.

Por ultimo, una ventaja adicional es que los modulos fotovoltaicos DSSC de dicho sistema de recubrimiento pueden limpiarse facilmente por el usuario usando un chorro de agua o un trapo.

10 Las mismas ventajas, ademas de las posibles coloraciones que pueden obtenerse con celulas DSSC, pueden obtenerse con un sistema de recubrimiento que comprende modulos fotovoltaicos diferentes a modulos fotovoltaicos DSSC, que comprendan al menos una celula y al menos un sustrato de material rfgido y transparente.

Claims (12)

10

15

2.

20

3.

25

4.

30

5. 35

6.

7.

40

8.

45

9.

50 10.

11.

55

12.

60

65 13.

REIVINDICACIONES

Sistema de recubrimiento para ventanas o fachadas de edificios que comprende al menos un elemento modular, comprendiendo dicho elemento modular una multiplicidad de modulos (10) fotovoltaicos, en particular modulos fotovoltaicos DSSC, comprendiendo cada modulo (10) fotovoltaico al menos una celula (1) y al menos un sustrato (2) hecho de material rfgido y transparente, en el que dichos modulos (10) fotovoltaicos estan dispuestos secuencialmente y se articulan entre si mediante medios (7) de articulacion, de manera que los mismos pueden moverse desde una primera posicion cerrada, en la que dichos modulos (10) fotovoltaicos estan mutuamente plegados a modo de fuelle, hasta una segunda posicion abierta, en la que dichos modulos (10) fotovoltaicos estan situados sustancialmente uno mutuamente al lado de otro y sustancialmente alineados, o viceversa, en el que dichos medios (7) de articulacion comprenden un par de articulaciones, estando cada una de las mismas unidas a modo de puente entre dos bordes de dos modulos (10) fotovoltaicos contiguos, y en el que dicho elemento modular comprende medios de gufa primero (4) y segundo (4') para guiar dichos modulos (10) fotovoltaicos desde dicha primera y dicha segunda posicion; estando dichos medios de gufa primero (4) y segundo (4') dispuestos respectivamente sobre un elemento de soporte primero (54) y segundo (54').

Sistema de recubrimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque dicho elemento modular comprende una jamba (16) dotada de un asiento de alojamiento de varilla, y porque un modulo (10) fotovoltaico colocado en un extremo de dicha secuencia de modulos fotovoltaicos esta acoplado a dicha varilla (9) por medio de dos brazos (8), teniendo un primer extremo acoplado de manera pivotante a dicha varilla (9), y un segundo extremo acoplado de manera pivotante a dicho modulo fotovoltaico final.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de dichos modulos (10) fotovoltaicos esta dotado de al menos una respectiva articulacion (12) unida de manera deslizante a dichos primeros medios (4) de gufa, y al menos un respectivo carro o cursor deslizante (6) sobre dichos segundos medios (4') de gufa.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada modulo (10) fotovoltaico comprende medios (D) de desviacion para que la corriente electrica evite un modulo fotovoltaico danado u oscurecido.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios (D) de desviacion comprenden al menos un diodo de desviacion.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada modulo (10) fotovoltaico comprende medios de filtracion de UV para filtrar radiaciones UV.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos primeros medios (4) de gufa comprenden una gufa de ranura y porque dichos segundos medios (4') de gufa comprenden un ojal.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 3-7, caracterizado porque cada cursor (6) se engancha mediante medios (24) de enganche a un respectivo modulo (10) fotovoltaico.

Sistema de recubrimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque dichos medios (24) de enganche son medios de conexion electrica para permitir el paso de corriente electrica desde un modulo (10) fotovoltaico hasta al menos un conductor.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos elementos de soporte primero (54) y/o segundo (54') esta(n) dotado(s) de una cavidad para alojar uno o mas conductores.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque comprende al menos un elemento modular adicional y porque los elementos de soporte primero (54) o segundo (54') de dicho elemento modular adicional estan acoplados respectivamente al elemento de soporte primero (54) o segundo (54') de dicho elemento modular.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque los elementos de soporte primero (54) y/o segundo (54') de dicho elemento modular esta(n) dotado(s) de medios (4', 4) de gufa adicionales y porque comprende al menos un elemento modular adicional acoplado de manera inferior y/o de manera superior a dicho elemento modular por medio de dichos medios (4', 4) de gufa adicionales.

Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 2-12, caracterizado porque comprende un elemento modular adicional y porque la jamba (16) de dicho elemento modular esta acoplada a la jamba

de dicho elemento modular adicional.

14. Sistema de recubrimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 2-12, caracterizado porque comprende un elemento modular adicional y porque la jamba (16) de dicho elemento modular comprende un asiento 5 adicional para alojar una respectiva varilla (9) acoplada, por medio de dos brazos (8), a un modulo

fotovoltaico final de dicho elemento modular adicional; teniendo cada uno de dichos brazos un primer extremo acoplado de manera pivotante a dicha varilla (9), y un segundo extremo acoplado de manera pivotante a dicho modulo fotovoltaico final.