ES2754206T3

ES2754206T3 - Ensamblaje de soporte de montaje

Info

Publication number: ES2754206T3
Application number: ES14851397T
Authority: ES
Inventors: John N Williamson; Kaleb W Mclane; Ronald Corio
Original assignee: Array Technologies Inc
Current assignee: Array Technologies Inc
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: CY1122371T1; AP2016009117A0; SI3052817T1; AU2014329828A1; SA516370852B1; AU2014329828C1; CN106133339A; BR112016007369B1; EP3052817A4; KR20160067137A; MX377134B; EP3052817A1; HUE046657T2; PL3052817T3; JP2016538511A; US20150092383A1; US9281778B2; EP3052817B1; ZA201602167B; RS59648B1

Abstract

Un ensamblaje de soporte de montaje (10) que comprende: un cuerpo flexible (12) que incluye al menos un elemento superior (14) y un elemento inferior flexible en ángulo (16) conectado al elemento superior, definiendo el cuerpo flexible una abertura de inserción de barra (28) entre el elemento superior y el elemento inferior; al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) unida al elemento superior, caracterizado porque la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) tiene una superficie de acoplamiento en ángulo (38) correspondiente a una superficie en ángulo (40) del elemento superior (14) de tal manera que la abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) se acopla con el elemento superior en un ángulo de acoplamiento definido (60), porque el ensamblaje de soporte de montaje comprende una varilla roscada (32) que atraviesa el al menos un elemento superior y la al menos una abrazadera y asegura la abrazadera al elemento superior; y porque una tuerca de sujeción (36, 136) asegura la varilla roscada al elemento superior.

Description

DESCRIPCIÓN

Ensamblaje de soporte de montaje

CAMPO

[0001] La presente divulgación se refiere a los ensamblajes de soporte de montaje y a los sistemas y procedimientos relacionados. La presente invención se refiere a un ensamblaje de soporte de montaje según el preámbulo de la reivindicación 1. Tal ensamblaje de soporte de montaje se conoce a partir del documento US2011/253190. El documento WO2008084102 divulga otro ensamblaje de soporte de montaje

ANTECEDENTES

[0002] La mayoría de los módulos fotovoltaicos (“PV”) son bastante pesados porque utilizan un cristal para encajar las celdas PV. Un sistema de montaje solar, por lo tanto, debe ser capaz de resistir el peso de un conjunto de uno o más módulos PV y las fuerzas de la naturaleza que pueden actuar sobre estos. Además de soportar los conjuntos solares pesados y las fuerzas naturales asociadas, el equipo de rastreo solar también debe ser capaz de mover el conjunto solar de manera que rastree el sol. Esto puede requerir motores con caballos de fuerza significativos. Por lo tanto, los sistemas de montaje y de rastreo para los módulos PV típicamente son conjuntos grandes, complejos que comprenden componentes grandes, pesados.

[0003] Estos componentes pueden añadir un coste importante al sistema de energía solar por al menos dos razones. Primero, los componentes por sí mismos son caros de fabricar, enviar e instalar. Segundo, la instalación y funcionamiento pueden ser costosos porque requieren tiempo y de operadores expertos para realizar medidas de control de calidad en el campo. Por lo tanto, existe la necesidad de componentes del sistema de montaje PV que minimicen el uso de material global para tener un peso más ligero y reducir los costes. Además, existe la necesidad de componentes del sistema de montaje PV que puedan reducir el tiempo necesario para la instalación y para el control de calidad durante la construcción en el campo.

[0004] Además, hoy en día varios sistemas PV utilizan módulos que tienen marcos personalizados o módulos sin marcos. Dependiendo de si los módulos PV utilizan marcos estándar o estas otras variaciones, componentes diferentes y diseños son necesarios para el montaje y el sistema de rastreo. Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema de montaje PV que tenga un diseño de base capaz de montar los módulos PV utilizando marcos estándar, marcos personalizados, e incluso módulos sin marcos.

[0005] Por consiguiente, existe la necesidad de componentes del sistema de montaje PV que utilicen eficientemente un material estructural solo cuando sea necesario. Existe también la necesidad de un sistema de montaje PV con componentes que proporcionen una instalación más fácil y rápida y una capacidad de control de calidad. Finalmente, existe la necesidad de un sistema de montaje PV capaz de montar módulos que utilizan marcos estándar, marcos personalizados, e incluso módulos sin marcos.

RESUMEN

[0006] Las realizaciones de la presente divulgación mitigan un gran número de desventajas de los sistemas de montaje conocidos y rastreadores solares y componentes asociados al proporcionar un ensamblaje de soporte de montaje que comprende un cuerpo flexible que tiene un material en forma que hace hincapié en el sistema y una configuración que facilita una conexión segura entre un módulo PV y una barra de torsión con forma redondeada u otra con forma hueca con un solo perno. También puede proporcionarse un dispositivo a tierra integral configurado para asegurar y eléctricamente poner a tierra un módulo PV enmarcado de metal en el ensamblaje de soporte de montaje.

[0007] La invención se define por un ensamblaje de soporte de montaje según la reivindicación 1. Según la invención, un ensamblaje de soporte de montaje comprende un cuerpo flexible que incluye al menos un elemento superior y un elemento inferior en ángulo flexible conectado al elemento superior. El cuerpo flexible define una abertura de inserción de una barra entre el elemento superior y el elemento inferior. Se fija al menos una abrazadera al elemento superior. En realizaciones ejemplares, un dispositivo a tierra integral está dispuesto de manera adyacente al elemento superior y se configura para poner a tierra eléctricamente un dispositivo generador de electricidad. En realizaciones ejemplares, el dispositivo generador de electricidad es un módulo fotovoltaico. Según la invención, el ensamblaje de soporte de montaje puede además comprender una varilla roscada y una tuerca de sujeción que asegura la varilla roscada al elemento superior.

[0008] Según la invención, la varilla roscada atraviesa al menos un elemento superior y al menos una abrazadera y asegura la abrazadera al elemento superior. El dispositivo a tierra integral puede ser un bloque a tierra dispuesto en una porción media del elemento superior. En dichas realizaciones, la rotación de la tuerca de sujeción comprime el elemento superior, moviendo de este modo el bloque a tierra de tal manera que ponga a tierra el dispositivo generador de electricidad. En realizaciones ejemplares, el dispositivo a tierra integral puede incluir una espiga de localización situada en o cerca de una porción final del elemento superior. La tuerca de sujeción puede ser un componente auto-rompible que se separa cuando el módulo fotovoltaico se asegura por la al menos una abrazadera en un nivel predeterminado de par. En realizaciones ejemplares, la tuerca de sujeción se separa en un par predeterminado, en la condición cuando el bloque a tierra pone a tierra el dispositivo generador de electricidad, el dispositivo generador de electricidad se asegura por una abrazadera, y el ensamblaje de soporte de montaje se sujeta alrededor de la barra de torsión.

[0009] Según la invención, la al menos una abrazadera tiene una superficie de acoplamiento en ángulo que corresponde a un extremo en ángulo del elemento superior de modo que la abrazadera se acopla con el elemento superior en un ángulo de acoplamiento definido. La variación del ángulo de acoplamiento definido de la al menos una abrazadera en relación con el elemento superior cambia la fuerza de agarre del ensamblaje de soporte de montaje sobre una barra que atraviesa una abertura de inserción de barra y/o la variación del ángulo de acoplamiento definido de la al menos una abrazadera en relación con el elemento superior que cambia una fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en un dispositivo generador de electricidad.

[0010] El ensamblaje de soporte de montaje comprende un cuerpo flexible que incluye al menos un elemento superior y un elemento inferior en ángulo flexible conectado al elemento superior. El cuerpo flexible define una abertura de inserción de una barra entre el elemento superior y el elemento inferior. Se fija al menos una abrazadera al elemento superior. En realizaciones ejemplares, un dispositivo a tierra integral está dispuesto de manera adyacente al elemento superior y se configura para poner a tierra eléctricamente un dispositivo generador de electricidad. El ensamblaje de soporte de montaje comprende además una varilla roscada que atraviesa el al menos un elemento superior y la abrazadera que asegura la abrazadera al elemento superior. Una tuerca de sujeción asegura la varilla roscada al elemento superior.

[0011] La abrazadera tiene una superficie de acoplamiento en ángulo que corresponde a un extremo en ángulo del elemento superior de modo que la abrazadera se acopla con el elemento superior en un ángulo de acoplamiento definido. La rotación de la tuerca de sujeción puede asegurar el ensamblaje de soporte de montaje a una barra de torsión de cualquier forma, incluyendo con una barra que tiene al menos una superficie parcialmente redondeada. En realizaciones ejemplares, la variación del ángulo de acoplamiento definido de la al menos una abrazadera en relación con el elemento superior cambia la fuerza de agarre del ensamblaje de soporte de montaje sobre una barra que atraviesa una abertura de inserción de barra y/o cambia una fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en un dispositivo generador de electricidad.

[0012] La invención se define además por un ensamblaje de montaje según la reivindicación 13. Según la invención, el ensamblaje de montaje comprende además al menos una columna de soporte, una barra de torsión conectada a la columna de soporte, un bastidor de montaje fijada a la barra de torsión, y un ensamblaje de soporte de montaje de la invención que monta el bastidor de montaje en la barra de torsión. El ensamblaje de soporte de montaje incluye un cuerpo flexible que incluye al menos un elemento superior y un elemento inferior en ángulo flexible conectado al elemento superior, y al menos una abrazadera fijada al elemento superior. El cuerpo flexible define una abertura de inserción de barra entre el elemento superior y el elemento inferior, y la barra de torsión atraviesa la abertura de inserción de barra.

[0013] En realizaciones ejemplares, el ensamblaje de soporte de montaje puede además incluir un dispositivo a tierra integral dispuesto adyacente al elemento superior. El dispositivo a tierra integral está configurado para asegurar y eléctricamente poner a tierra un módulo fotovoltaico. El ensamblaje de soporte de montaje puede además incluir una varilla roscada que atraviesa al menos un elemento superior y al menos una abrazadera y asegura la abrazadera al elemento superior y una tuerca de sujeción asegura la varilla roscada al elemento superior. En realizaciones ejemplares, la rotación de la tuerca de sujeción asegura el ensamblaje de soporte de montaje a la barra de torsión. La barra de torsión puede ser de cualquier forma y puede incluir al menos una superficie parcialmente redondeada.

[0014] En realizaciones ejemplares, el dispositivo a tierra integral incluye una espiga de localización situada en o cerca de una porción final del elemento superior. En realizaciones ejemplares, el dispositivo a tierra es un bloque a tierra dispuesto en una porción media del elemento superior de modo que la rotación de la tuerca de sujeción comprima el elemento superior, moviendo así el bloque a tierra de modo que ponga a tierra el dispositivo generador de electricidad.

[0015] Las realizaciones ejemplares pueden incluir procedimientos para asegurar y poner a tierra un dispositivo generador de electricidad que comprenden proporcionar un ensamblaje de soporte de montaje que incluye un cuerpo flexible que tiene al menos un elemento superior, un elemento inferior en ángulo conectado al elemento superior, y fijar al menos una abrazadera al elemento superior. El cuerpo flexible define una abertura de inserción de barra entre el elemento superior y el elemento inferior, y una barra de torsión puede insertarse a través de los mismos.

[0016] Métodos ejemplares comprenden además la configuración de un dispositivo a tierra integral para poner a tierra eléctricamente un dispositivo generador de electricidad y conectar el dispositivo generador de electricidad a una barra de torsión y disponer el dispositivo a tierra integral adyacente al elemento superior. El dispositivo a tierra integral puede ser una espiga de localización situada en o cerca de una porción final del elemento superior. En realizaciones ejemplares, el dispositivo a tierra es un bloque a tierra dispuesto en una porción media del elemento superior de modo que la rotación de la tuerca de sujeción comprima el elemento superior, moviendo así el bloque a tierra de modo que ponga a tierra el dispositivo generador de electricidad.

[0017] Una varilla roscada se dispone de tal forma que atraviesa el elemento superior y la abrazadera. En realizaciones ejemplares, la varilla atraviesa dos abrazaderas, dos elementos superiores, y el bloque a tierra, que retiene todos estos componentes juntos. Los procedimientos ejemplares pueden incluir las etapas de asegurar la varilla roscada al elemento superior mediante una tuerca de sujeción y rotar la tuerca de sujeción para comprimir el elemento superior, moviendo así el dispositivo a tierra integral de modo que ponga a tierra el dispositivo productor de electricidad. Los procedimientos ejemplares también pueden incluir las etapas de variar un ángulo de acoplamiento definido de la abrazadera en relación con el elemento superior para cambiar la fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en una barra que atraviesa la abertura de inserción de barra y/o cambiar una fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en un dispositivo productor de electricidad tal como un módulo fotovoltaico.

[0018] Las realizaciones ejemplares facilitan la separación de la fuerza descendente ejercida en un módulo PV y la fuerza de sujeción ejercida en la barra de torsión. Las abrazaderas se ajustan con respecto a un tope físico de modo que la fuerza de retención en el tornillo de abrazadera se dirija a la fuerza de agarre en el tubo. En realizaciones ejemplares, las abrazaderas incluyen una característica de diseño de resorte que permite que la fuerza de sujeción descendente ejercida en el módulo PV permanezca constante incluso si hay una variante de espesor del marco del módulo o durante las fluctuaciones de la temperatura.

[0019] Por consiguiente, se observa que se proporcionan ensamblajes de soporte de montaje, ensamblajes de montaje, y los procedimientos asociados. Los ensamblajes y los procedimientos divulgados hacen uso eficiente del material estructural al utilizar una pieza estructural flexible con un bloque a tierra configurado para asegurar y eléctricamente poner a tierra un dispositivo generador de electricidad. Los ensamblajes y procedimientos divulgados proporcionan una capacidad de control de calidad más fácil a través de una sola tuerca de sujeción para controlar la fijación y la puesta a tierra y una sujeción auto-rompible que indica que el ensamblaje aplica el nivel adecuado de carga de par. Estas y otras características y ventajas se apreciarán a partir de la revisión de la siguiente descripción detallada, junto con las figuras adjuntas en las que los números de referencia similares se refieren a partes similares en las mismas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0020] Lo anterior y otros objetos de la divulgación serán evidentes tras la consideración de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

la FIG. 1 es una vista en perspectiva frontal de una realización ejemplar de un sistema de montaje y un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 2 es una vista en perspectiva frontal de una realización ejemplar de un sistema de montaje y un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 3 es una vista en perspectiva detallada de una realización ejemplar de un sistema de montaje y un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 4A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 4B es una vista frontal de un ensamblaje de soporte de montaje de la FIG. 4A;

la FIG. 4C es una vista frontal en sección transversal del ensamblaje de soporte de montaje de la FIG. 4A; la FIG. 5A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 5B es una vista frontal de un ensamblaje de soporte de montaje de la FIG. 5A;

la FIG. 5C es una vista frontal en sección transversal del ensamblaje de soporte de montaje de la FIG. 5A; la FIG.6 es una vista en perspectiva detallada de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 7 es una vista en despiece ordenado de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 8 es una vista en sección transversal de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 9A es una vista en perspectiva frontal de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 9B es una vista posterior en perspectiva de la abrazadera de la FIG. 9A;

la FIG. 9C es una vista lateral de la abrazadera de la FIG. 9A;

la FIG. 10 es una vista en despiece ordenado de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje con una tuerca auto-rompible según la presente divulgación;

la FIG. 11A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una tuerca de sujeción de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 11B es una vista en despiece ordenado de la tuerca de sujeción de la FIG. 11 A.

la FIG. 11C es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una tuerca de sujeción de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 11D es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de una tuerca de sujeción de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 12 es una vista en detalle de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 13A es una vista frontal de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 13B es una vista frontal de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 14 es una vista lateral de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 15 es una vista lateral de una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 16 es una vista en perspectiva posterior de una realización ejemplar de un sistema de montaje y un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 17 es una vista en detalle de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación; y

la FIG. 18 es una vista en detalle de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 19 es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un soporte de montaje y un ensamblaje de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 20A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un cuerpo de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 20B es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un cuerpo de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 21A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un cuerpo de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 21B es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un cuerpo de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 22 es una vista en detalle de una realización ejemplar de una abrazadera de un ensamblaje de soporte de montaje según la presente divulgación;

la FIG. 23A es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un dispositivo de leva según la presente divulgación; y

la FIG. 23B es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un dispositivo de leva según la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0021] En los siguientes párrafos, las realizaciones se describirán en detalle por medio de un ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, que no están dibujados a escala, y los componentes ilustrados no están dibujados necesariamente proporcionalmente con otros. A través de esta descripción, las realizaciones y ejemplos mostrados deberán considerarse como ejemplares, en lugar de limitaciones de la presente divulgación. Como se usa en el presente documento, la “presente divulgación” se refiere a cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento, y cualquier equivalente. Además, la referencia de diversos aspectos de la divulgación a lo largo de este documento no significa que todas las realizaciones o procedimientos que se reivindican deban incluir los aspectos a los que se hace referencia.

[0022] En general, las realizaciones de la presente divulgación se refieren a ensamblajes de soporte de montaje, componentes de ensamblaje de montaje, sistemas y procedimientos asociados. Las realizaciones ejemplares hacen uso eficiente del material estructural utilizando una pieza estructural flexible con un dispositivo a tierra integral configurado para asegurar y poner a tierra eléctricamente un dispositivo generador de electricidad. Un dispositivo generador de electricidad podría ser cualquier clase de dispositivo que directa o indirectamente convierta la radiación solar en electricidad o recolecte, refleje, o concentre la radiación solar, incluyendo las celdas fotovoltaicas o módulos, dispositivos térmicos solares, recolectores de energía solar, o componentes de los mismos. Ventajosamente, las realizaciones de la divulgación proporcionan una puesta a tierra integral que une un marco del módulo PV a las abrazaderas del ensamblaje de soporte de montaje y la barra de torsión con un solo perno. Los ensamblajes y los procedimientos divulgados también proporcionan capacidades de control de calidad más fáciles. Más particularmente, la rotación de una tuerca de sujeción única asegura un dispositivo generador de electricidad tal como un módulo fotovoltaico (“PV”) con respecto a una barra de torsión redondeada, y pone a tierra el dispositivo generador de electricidad, y una sujeción auto-rompible indica cuando el ensamblaje aplica el nivel adecuado de carga de par. Estas y ventajas adicionales se explican con más detalle a continuación.

[0023] Con referencia a las FIGS. 2-5C, se describirán realizaciones ejemplares de un ensamblaje de soporte de montaje. Los ensamblajes de soporte de montaje y procedimientos divulgados pueden usarse en varios contextos diferentes. Una aplicación de este tipo es en un sistema de montaje solar y/o de rastreo. La FIG. 1 muestra un sistema de montaje solar ejemplar 1 que incluye al menos una columna de soporte 2, una barra de torsión 3 conectada a la columna de soporte 2 mediante un cojinete 6, un bastidor de montaje (no mostrado) fijado a la barra de torsión 3, y al menos un módulo fotovoltaico 5 montado al sistema de montaje. Un ensamblaje de soporte de montaje ejemplar 10 puede utilizarse para montar el bastidor de montaje en la barra de torsión 3. La barra de torsión 3 puede ser de cualquier forma, incluyendo, pero sin limitación, de forma redonda, cuadrada, hexagonal o cualquiera híbrida, tal como la redondeada con uno o más lados planos. Una de las ventajas de las realizaciones divulgadas es la capacidad del soporte de montaje para conectar de manera segura a un tubo redondo o redondeado usando un solo perno, la varilla roscada analizada en el presente documento. En realizaciones ejemplares, la barra de torsión puede ser un tubo que tiene una característica de juntura de cierre 54, como se ilustra en la FIG. 15. Como se analiza con más detalle en el presente, el ensamblaje de soporte de montaje define una abertura de inserción de barra 28 de modo que la barra de torsión 3 puede disponerse en la misma y atravesar la abertura.

[0024] Un ensamblaje de soporte de montaje ejemplar 10 comprende un cuerpo 12 o una pieza estructural que puede estar hecha en su totalidad o en parte de un material flexible o semi-flexible. El cuerpo flexible 12 incluye al menos un elemento superior 14 y un elemento inferior en ángulo 16 conectado al elemento superior 14 en los extremos opuestos 18, 20 del mismo. El elemento superior 14 y/o el elemento inferior 16 pueden estar hechos de un material flexible o semi-flexible. El elemento inferior en ángulo 16 puede asegurarse de forma fija al elemento superior 14 o el cuerpo 12 puede ser una estructura unitaria hecha por mecanizado, extrusión, fundición, moldeo, o aluminio fundido, aluminio extruido, plástico moldeado de inyección, o podría estar hecho de acero, fibra de vidrio, compuesto, o cualquier otro material fuertemente flexible o semi-flexible. El ángulo del elemento inferior 16 puede variar como se observa en las realizaciones de las FIGS. 4A-4C y 5A-5C. Una red de elementos de refuerzo 17 puede proporcionarse entre el elemento superior 14 y el elemento inferior en ángulo 16.

[0025] El cuerpo 12 incluye un anillo 44 que define una abertura de inserción de barra 28 entre el elemento superior 14 y el elemento inferior 16. La abertura de inserción de barra puede ser de cualquier tamaño o forma dependiendo el tamaño y forma de la barra de torsión 3 que se inserta a través de la misma, incluyendo, pero sin limitación, las formas redondas, cuadradas, hexagonales, o cualquier híbrido, tal como las redondeadas con uno o más lados planos. El tamaño del anillo 44 y la abertura de inserción de barra 28 pueden variar dependiendo de la aplicación, como se observa en las realizaciones de las FIGS. 4A-4C y 5A-5C. El ensamblaje de soporte de montaje 10 se diseña ventajosamente de modo que tenga un material estructural únicamente cuando sea necesario y está en la forma y conformación de las tensiones en el ensamblaje.

[0026] En realizaciones ejemplares, el cuerpo 12 del ensamblaje de soporte de montaje 10 podría tener una construcción de dos piezas. Las FIGS. 20, 20A-B, y 21 A-B ilustran las realizaciones en las que el cuerpo 12 comprende dos piezas de cuerpo fijables 12a y 12b. Esto facilita ventajosamente la fijación del ensamblaje de soporte de montaje 10 a la barra de torsión 3. Las piezas de cuerpo podrían estar unidas por un mecanismo de bloqueo deslizable 13 que comprende una brida de unión 15 y una ranura 17, como se observa en las FIGS. 20A y 20B. Como alternativa, como se muestra en las FIGS. 21A y 21B, puede proporcionarse una conexión abisagrada 19 que incluye un perno de bisagra 21.

[0027] Como se observa mejor en las FIGS. 6 y 7, al menos una abrazadera 22 se fija a un extremo 18, 20 del elemento superior 14, y en realizaciones ejemplares, una primera abrazadera 22a se fija a un primer extremo 18 del elemento superior 14, y una segunda abrazadera 22b se fija al segundo extremo 20 del elemento superior 14. Una abrazadera ejemplar 22 tiene un brazo 24 y una brida 26. Como se analiza en detalle en el presente documento, el brazo 24 y la brida 26 de las abrazaderas 22a, 22b sirven para fijarse en la parte superior o lateral de un marco 23 de un módulo PV 5 para retener el módulo en su lugar. Las abrazaderas 22 también pueden hacer compresión asegurando el módulo PV mediante compresión o pueden utilizar ganchos para fijarse a los lados del módulo PV. El ensamblaje de soporte de montaje 10 y las abrazaderas 22 pueden variar en longitud para diferentes diseños de módulo y requisitos de carga. Las abrazaderas 22 también podrían definir un orificio adicional para impulsar un tornillo u otra sujeción a través de la abrazadera y un corte en el marco del módulo para asegurar además un módulo PV.

[0028] Para los módulos PV sin marco, las abrazaderas 222 podrían incluir un tope duro substancialmente plano 227 para sujetar los módulos PV sin marco. Como se observa en la FIG. 8, una abrazadera ejemplar 222 para los módulos sin marco podría presentar un tope duro substancialmente plano 227 para asegurar un módulo PV sin marco en un ajuste a presión. Esto proporciona ventajosamente la capacidad de apretar más el tubo de torsión 3, no el módulo 5. Como alternativa, como se muestra en las FIGS. 9A-9C, la abrazadera 322 podría incluir un componente de inserto flexible 329 que tiene dientes serrados 331 para sujetar y asegurar el cristal u otro substrato de un módulo PV sin marco.

[0029] En realizaciones ejemplares, el ensamblaje de soporte de montaje 10 incluye un dispositivo a tierra integral 30 capaz tanto de asegurar como de poner a tierra un dispositivo generador de electricidad. Un dispositivo a tierra integral ejemplar es un bloque a tierra 30, el cual podría adoptar varias formas, tales como un bloque con una sección en forma de cruz o una sección transversal en forma de U. Una realización ejemplar de un bloque a tierra 30 es un componente de acero inoxidable u otro material conductor lo suficientemente fuerte para atravesar tanto el marco de un módulo PV como una barra de torsión para crear una conexión a tierra.

[0030] Una disposición ejemplar de un bloque a tierra 30 en un ensamblaje de soporte de montaje 10 se ilustra en las FIGS. 4B, 5B y 6-7. Como se muestra, el elemento superior 14 del cuerpo 12 puede comprender dos elementos superiores 14a, 14b alineados hasta formar el elemento superior completo 14 del cuerpo 12 del ensamblaje de soporte de montaje 10. El bloque a tierra 30, mostrado aquí como un componente de metal conductor, se dispone de manera adyacente en cada elemento superior 14a, 14b. Más particularmente, el bloque a tierra se dispone en el centro del elemento superior completo 14 entre los elementos superiores 14a y 14b. Esta configuración proporciona ventajosamente un bloque a tierra 30 en una ubicación donde esto pueda crear una conexión a tierra entre un dispositivo generador de electricidad montado tal como un módulo PV y un componente estructural tal como una barra de torsión de un ensamblaje de montaje.

[0031] Volviendo a la FIG. 10, las realizaciones ejemplares de un dispositivo a tierra integral 430 se ilustran con más detalle. Ventajosamente, las realizaciones de los dispositivos a tierra proporcionan varias opciones para los módulos PV a tierra dependiendo de las necesidades del usuario. Por ejemplo, el dispositivo a tierra integral 430 podría incluir una espiga de localización 429 para indexar un módulo PV. Una realización ejemplar de un ensamblaje de soporte de montaje 10 incluye al menos una espiga de localización de módulo 429 y un bloque a tierra 30 dispuesto en el centro del elemento superior 14 entre los elementos superiores 14a y 14b. Otra realización ejemplar utiliza al menos una espiga de localización de módulo 429 (por ejemplo, la primera y segunda espigas de localización 429a y 429b) con una arandela a tierra 433 para asegurar la espiga de localización 429 al elemento superior 14 y proporcionar una conexión a tierra al módulo PV 5. En una tercera realización, al menos una lengüeta a tierra girada 431 (por ejemplo, la primera y segunda lengüetas 431a y 431b) se fijan al elemento superior 14 del cuerpo flexible 12. La lengüeta a tierra girada 431 sirve para asegurar y poner a tierra el módulo PV 5 y obviar la necesidad de una arandela a tierra o un boque a tierra.

[0032] En cada una de las realizaciones descritas anteriormente, el bloque a tierra 30, la arandela a tierra 433, o las lengüetas a tierra 431a, 431b, respectivamente, sirven para proporcionar una conexión a tierra segura entre los dispositivos generadores de electricidad tales como los módulos PV 5 y la barra de torsión 3 a la que se fija el ensamblaje de soporte de montaje 10. Las espigas de localización 429a, 429b también permiten la fijación y el bloqueo de los módulos PV 5 al ensamblaje de montaje. En particular, las espigas de localización 429 son ventajosas para localizar y bloquearse en los módulos, y podrían ser dentadas para hacer un hueco en los módulos. La espiga de localización podría también ser un componente enganchado que indexa la juntura.

[0033] Como se observa mejor en las FIGS. 4B-C, 5B-C y 6-7, el ensamblaje de soporte de montaje 10 comprende además una varilla roscada 32 que atraviesa el elemento superior 14. Más particularmente, la varilla 32 atraviesa la primera abrazadera 22a, el primer elemento superior 14a, el bloque a tierra 30, el segundo elemento superior 14b, y la segunda abrazadera 22b. Como se observa mejor en la FIG. 7, un bloque a tierra ejemplar 30 puede definir un orificio pasante 34 para facilitar el paso de la varilla 32. También se proporciona una tuerca de sujeción 36. Junto con la tuerca de sujeción 36, la varilla 32 sirve para retener juntas las abrazaderas, los elementos superiores y el bloque a tierra. Como se muestra en las FIGS. 17 y 18, respectivamente, la cabeza del perno 43 puede diseñarse para permitir girar o rotar la varilla roscada 32 para ajustar los ángulos de acoplamiento de las abrazaderas 22a, 22b en el primer extremo 18 del elemento superior 14a, como se describe en el presente documento, o conformarse para que no pudiera rotarse.

[0034] La tuerca de sujeción 36 facilita ventajosamente la fijación y la puesta a tierra de los dispositivos generadores de electricidad tales como los módulos PV. Más particularmente, la rotación de la tuerca de sujeción 36 hacia dentro de la varilla 32 comprime los elementos superiores 12a, 12b y mueve el bloque a tierra 30 así que asegura y pone a tierra el dispositivo generador de electricidad a través del contacto o perforación del dispositivo generador de electricidad y la barra de torsión. En las realizaciones ejemplares, como se ilustró en las FIGS. 11 A, 11B, 11D y 12, la tuerca de sujeción 36 puede incluir un componente auto-rompible 37 que desprende el componente fijado permanentemente 39 al nivel adecuado de par.

[0035] Más particularmente, el componente auto-rompible 37 podría diseñarse para desprenderse cuando una o más de las siguientes condiciones se cumplan: el módulo PV 5 se asegura por las abrazaderas 22, la presión del módulo tiene una presión suficiente en sus puntos a tierra como para lograr una buen puesta a tierra, y/o el ensamblaje de soporte de montaje 10 tiene una fuerza de agarre suficiente para asegurarse a la barra de torsión 3 de modo que no rote o se deslice en la barra bajo la carga. La característica auto-rompible podría funcionar a medida que el mecanismo de aseguramiento de calidad de par, así como tener herramientas de seguridad para un sistema antirrobo, que incluye una tuerca conformada antirrobo 41 acuñada para ser extraíble. Como se muestra en la FIG. 11C, una realización alternativa de una tuerca de sujeción 136 podría tener un componente extraíble 137 que puede extraerse (sin romperse) del componente fijado permanentemente 139.

[0036] Haciendo referencia a las FIGS. 22, 23A y 23B, otra realización ejemplar emplea un dispositivo de leva 52 al final de la varilla roscada 32 para proporcionar un mecanismo de liberación rápida. El dispositivo de leva 52 tiene una posición desacoplada en la que la porción de manija 54 se extiende recta y una posición acoplada en la que la porción de manija 54 se dobla hacia abajo de manera perpendicular a la varilla roscada 32. En la posición desacoplada, el dispositivo de leva 52 puede rotarse para asegurarlo al extremo de la varilla roscada 32 y a la abrazadera 22 del ensamblaje de soporte de montaje 10. Entonces, la porción de manija 54 del dispositivo de leva 52 puede doblarse hacia abajo para acoplarse con el mecanismo de rápida liberación. Una vez acoplado, el cambio de la porción de manija 54 del dispositivo de leva 52 a la posición desacoplada recta libera rápidamente el dispositivo de la varilla roscada 32.

[0037] Las realizaciones ejemplares proporcionan ventajosamente mecanismos para ajustar la fuerza de sujeción en el dispositivo generador de electricidad y el sistema de montaje al ajustar los ángulos de ciertos componentes del ensamblaje de soporte de montaje. Como se observa mejor en las FIGS. 6 y 7, la abrazadera 22 puede tener una superficie de acoplamiento en ángulo 38, y el primer extremo 18 y el segundo extremo 20 del elemento superior 14 pueden tener cada uno una superficie en ángulo correspondiente 40. Por lo tanto, la abrazadera 22a se acopla con el primer extremo 18 del elemento superior 14 de tal manera que la superficie de acoplamiento en ángulo 38 esté adyacente a la superficie en ángulo correspondiente 40 del primer extremo 18 del elemento superior 14. De forma similar, la abrazadera 22b se acopla con el segundo extremo 20 del elemento superior 14 de tal manera que la superficie de acoplamiento en ángulo 38 esté adyacente a la superficie en ángulo correspondiente 40 del segundo extremo 20 del elemento superior 14.

[0038] Como se muestra en las FIGS. 13A-13B, la variación del ángulo de acoplamiento definido 60 de cualquiera de las abrazaderas 22a y el primer extremo 18 del elemento superior 14 o el ángulo de acoplamiento definido 60 de la abrazadera 22b y el segundo extremo 20 del elemento superior 14 cambia la fuerza de agarre del ensamblaje de soporte de montaje 10 sobre la barra de torsión 3 que atraviesa la abertura de inserción de barra 28. Además, la variación del ángulo de acoplamiento definido 60 de cualquier abrazadera 22a y el primer extremo 18 del elemento superior 14 o el ángulo de acoplamiento definido 60 de la abrazadera 22b y el segundo extremo 20 del elemento superior 14 cambia la fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje 10 sobre el dispositivo generador de electricidad 5. Ventajosamente, esta habilidad para cambiar los ángulos permite el ajuste de la fuerza de sujeción en el dispositivo generador de electricidad, por ejemplo, el módulo PV, y en la estructura del sistema de montaje y la barra de torsión a medida que las fuerzas se separan utilizando solo una sujeción.

[0039] Ventajosamente, las realizaciones ejemplares facilitan la separación de la fuerza de sujeción descendente 56 ejercida en el módulo PV 5 y la fuerza de agarre 58 ejercida en la barra de torsión 3. Esto se logra al permitir que el brazo 24 de cada abrazadera 22a, 22b apriete el tope físico, que da como resultado que el resto de la fuerza en la varilla roscada 32 se dirija hacia la fuerza de agarre 58 en la barra de torsión. Con la adición del tope físico, las bridas de abrazadera 26 también pueden incorporar una característica de diseño de resorte 48, como se muestra en la FIG. 14, lo que permite que la fuerza de sujeción descendente 56 ejercida en el módulo PV 5 permanezca constante incluso si hay una variación de espesor del marco del módulo o durante las fluctuaciones de temperatura.

[0040] Con referencia a la FIG. 16, las realizaciones ejemplares pueden incluir una ruta alambrada en el diseño, que proporciona una capacidad de manejo de cable integral a través de las abrazaderas 22. Más particularmente, el cuerpo flexible 12 del ensamblaje de soporte de montaje 10 podría diseñarse para incluir una abertura de alambre adicional 50 en un punto adecuado en el cuerpo. Una realización ejemplar tiene la abertura de cable 50 en una esquina del cuerpo flexible 12. De esta manera, los cables 62 para la transmisión de energía eléctrica a una red utilitaria o carga sin red y/o a un inversor para la conversión de corriente pueden atravesar convenientemente un sistema de energía solar y manejarse hasta cierto punto mediante el movimiento de las abrazaderas 22. Opcionalmente, puede proporcionarse un ojal 64 para reducir el desgarre o la abrasión en los cables.

[0041] Durante el funcionamiento, un ensamblaje de soporte de montaje 10 se conecta a una barra de torsión 3 de un sistema de montaje solar 1 de tal forma que la barra de torsión 3 atraviese la abertura de inserción de barra 28 definida en el cuerpo 12 del ensamblaje. Esta conexión podría lograrse al deslizar la barra de torsión 3 a través de la abertura de inserción de barra 28 o al abrir el cuerpo 12 del ensamblaje de soporte de montaje de tal forma que un espacio 42 se forma en el anillo 44 de la abertura de inserción de barra 28 y presionar la barra de torsión 3 a través del espacio 42 hacia la abertura 28. En las realizaciones ejemplares, el bloque a tierra 30 se inserta entonces entre los primeros y segundos elementos superiores 14a, 14b.

[0042] Una o más abrazaderas 22 están fijadas a uno o a ambos extremos 18, 20 del elemento superior completo 12, particularmente, una primera abrazadera 22a se fija a un primer extremo 18 del elemento superior 12 y una segunda abrazadera 22b se fija al segundo extremo 20 del elemento superior 12. Entonces, una varilla roscada 32 se inserta a través de la primera abrazadera 22a, el primer elemento superior 12a, un bloque a tierra 30, un segundo elemento superior 12b, y una segunda abrazadera 22b y se asegura con una tuerca de sujeción 36. Uno o más módulos PV 5 se montan a un bastidor de montaje y el brazo 24 y la brida 26 de las abrazaderas 22a, 22b se fijan a la parte superior o el lateral de los módulos PV para retenerlos en su lugar.

[0043] Con el sistema de montaje PV 1 ensamblado utilizando el ensamblaje de soporte de montaje 10, el sistema puede asegurarse adicionalmente y los módulos PV 5 se ponen a tierra al apretar la tuerca de sujeción 36 en la varilla roscada 32 que atraviesa el elemento superior 12. Más particularmente, la tuerca de sujeción 36 se rota hacia dentro en la varilla 32, que aprieta el ensamblaje de soporte de montaje 10. La rotación de la tuerca de sujeción 36 presiona la primera abrazadera 22a hacia el primer elemento superior 12a y comprime el segundo elemento superior 12b y la segunda abrazadera 22b. Esta compresión mueve el bloque a tierra 30 de manera que asegure y ponga a tierra el dispositivo generador de electricidad a través del contacto o perforación del dispositivo generador de electricidad y la barra de torsión. Ventajosamente, el usuario puede tener justo un paso - la rotación de la tuerca de sujeción 36 - para comprimir todo el ensamblaje de sujeción de montaje 10, de manera simultánea poner a tierra y fijar el módulo PV 5. La tuerca de sujeción 36 puede separarse cuando el bloque a tierra 30 asegura y pone a tierra el dispositivo generador de electricidad y/o cuando se logra el par deseado. Una vez ensamblado y apretado como se describe, la geometría y/o la fricción del ensamblaje de sujeción de montaje 10 evitan que gire.

[0044] Con referencia a las FIGS. 13A-13B, el usuario puede ajustar la fuerza de sujeción 56 sobre el uno o más módulos PV y/o la fuerza de agarra 58 sobre el sistema de montaje según sea necesario al cambiar los ángulos de ciertos componentes del ensamblaje de soporte de montaje. Más particularmente, el usuario puede cambiar el ángulo de acoplamiento 60 de la abrazadera 22a en el primer extremo 18 del elemento superior 14a y/o el ángulo de acoplamiento 60 de la abrazadera 22b en el segundo extremo 20 del elemento superior 14b. El usuario puede cambiar estos ángulos al aflojar o apretar el perno de abrazadera 46 en la abrazadera 22b o al aflojar o apretar la tuerca de sujeción 36 en la abrazadera 22a. Mediante estos ajustes, el usuario puede cambiar la fuerza de agarre 58 del ensamblaje de soporte de montaje 10 sobre la barra de torsión 3 que atraviesa la abertura de inserción de barra 28 y/o la fuerza de sujeción 56 del ensamblaje de soporte de montaje 10 sobre el uno o más módulos fotovoltaicos 5. Ventajosamente, esta habilidad para cambiar los ángulos permite el ajuste de la fuerza de sujeción en el dispositivo generador de electricidad, por ejemplo, el módulo PV, y en la estructura del sistema de montaje y la barra de torsión a medida que las fuerzas se separan utilizando solo una sujeción. Los marcos del módulo PV pueden tener características de autocentrado y bloqueo.

[0045] Por lo tanto, se observa que se proporcionan ensamblajes de soporte de montaje y procedimientos relacionados mejorados. Debe entenderse que cualquiera de las configuraciones anteriores y los componentes especializados pueden utilizarse de manera intercambiable con cualquiera de los aparatos o sistemas de las realizaciones anteriores. Aunque se han descrito realizaciones ilustrativas en el presente documento, será evidente para un experto en la técnica que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la divulgación. Se pretende que en las reivindicaciones adjuntas cubran todos estos cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la divulgación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ensamblaje de soporte de montaje (10) que comprende:

un cuerpo flexible (12) que incluye al menos un elemento superior (14) y un elemento inferior flexible en ángulo (16) conectado al elemento superior, definiendo el cuerpo flexible una abertura de inserción de barra (28) entre el elemento superior y el elemento inferior;

al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) unida al elemento superior, caracterizado porque

la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) tiene una superficie de acoplamiento en ángulo (38) correspondiente a una superficie en ángulo (40) del elemento superior (14) de tal manera que la abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) se acopla con el elemento superior en un ángulo de acoplamiento definido (60), porque el ensamblaje de soporte de montaje comprende una varilla roscada (32) que atraviesa el al menos un elemento superior y la al menos una abrazadera y asegura la abrazadera al elemento superior; y porque

una tuerca de sujeción (36, 136) asegura la varilla roscada al elemento superior.

2. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 1 que comprende además un dispositivo a tierra integral (30, 430) dispuesto adyacente al elemento superior, estando el dispositivo a tierra integral configurado para poner a tierra eléctricamente un dispositivo generador de electricidad (5).

3. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 2, en el que el dispositivo a tierra integral es un bloque a tierra (30) dispuesto en una porción media del elemento superior (14) de modo que al girar la tuerca de sujeción (36, 136) se comprime el elemento superior, moviendo así el bloque a tierra de modo que ponga a tierra el dispositivo generador de electricidad (5).

4. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 2, en el que el dispositivo a tierra integral (30) incluye una espiga de localización (429, 429a, 429b) situada en o cerca de una porción final del elemento superior (14).

5. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 1, en el que la variación del ángulo de acoplamiento definido (60) de la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) y el elemento superior (14) cambia la fuerza de agarre del ensamblaje de soporte de montaje en una barra (3) que atraviesa la abertura de inserción de barra (28).

6. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 5, en el que la variación del ángulo de acoplamiento definido (60) de la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) y el elemento superior (14) cambia la fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en un dispositivo generador de electricidad (5).

7. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 1, en el que la variación del ángulo de acoplamiento definido (60) de la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) y el elemento superior (14) cambia la fuerza de sujeción del ensamblaje de soporte de montaje en un dispositivo generador de electricidad (5).

8. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 7, en el que la variación del ángulo de acoplamiento definido (60) de la al menos una abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) y el elemento superior (14) cambia la fuerza de agarre del ensamblaje de soporte de montaje en una barra (3) que atraviesa la abertura de inserción de barra (28).

9. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 2, en el que el dispositivo generador de electricidad es un módulo fotovoltaico (5).

10. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 2, en el que la tuerca de sujeción (36, 136) es un componente auto-rompible (37) que se desprende cuando el dispositivo generador de electricidad (5) está asegurado por la al menos una abrazadera a un nivel predeterminado de par.

11. El ensamblaje de soporte de montaje (10) de la reivindicación 1, en el que la rotación de la tuerca de sujeción (36, 136) permite asegurar el ensamblaje de soporte de montaje a una barra de torsión (3).

12. El ensamblaje de soporte de montaje de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la abrazadera (22, 22a, 22b, 222, 322) incluye un brazo en ángulo (24) que se extiende por encima de la superficie de acoplamiento en ángulo (38) y una brida (26) en un extremo distal del brazo.

13. Un ensamblaje de montaje (1) que incluye el ensamblaje de soporte de montaje (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y que comprende además:

al menos una columna de soporte (2);

una barra de torsión (3) conectada a la columna de soporte (2); y

un bastidor de montaje (4) fijado a la barra de torsión (3);

montando el conjunto de soporte de montaje (10) el bastidor de montaje (4) en la barra de torsión (3).

14. El conjunto de montaje (1) de la reivindicación 13, en el que el ensamblaje de soporte de montaje (10) comprende además un dispositivo a tierra integral (30) dispuesto adyacente al elemento superior (14), estando el dispositivo a tierra integral configurado para poner a tierra eléctricamente un módulo fotovoltaico (5).