ES2907691T3 - Elemento formador de techo solar y edificio - Google Patents
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Abstract
Elemento (1, 100) formador de techo solar, múltiples los cuales pueden formar al menos parcialmente un techo (3, 103) que cierra una abertura (6) de un edificio (2), en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura, comprendiendo dicho elemento formador de techo - una placa (11) de techo polimérica, alargada, que define una longitud (I) y una anchura (w) del elemento formador de techo, en la que la placa de techo tiene un lado (14) exterior orientado hacia el exterior del edificio, y tiene un lado (16) interior, opuesto al lado exterior, orientado hacia un espacio interior del edificio, durante el uso, - una cubierta (40) alargada para cubrir de manera al menos sustancialmente completa el lado exterior de la placa (11) de techo a una distancia desde el mismo, conectada a la placa de techo, para definir un espacio (44) interior del elemento formador de techo entre la cubierta y la placa de techo, en el que la cubierta es transparente a la luz, - un elemento (60) fotovoltaico, provisto en el espacio interior, y - medios de acoplamiento para acoplar el elemento formador de techo durante el uso a un elemento (1', 100') formador de techo vecino adicional de entre dichos múltiples elementos formadores de techo que se extienden en paralelo al elemento formador de techo, en el que el elemento formador de techo comprende múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos, con forma de alambre, alargados, incorporados en el interior de la placa (11) de techo y/o en el interior de la cubierta (40), distribuidos a lo largo de la anchura del elemento formador de techo y que se extienden a lo largo de la longitud del elemento formador de techo, en el que los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados se han distribuido a lo largo de la anchura del elemento (1, 100) formador de techo de manera que se proporcionen al menos cinco, preferiblemente al menos 10, elementos metálicos por cada metro de anchura de la placa (11) de techo, y en el que, en una vista en planta, los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados cubren como máximo el 10% del área de la placa (11) de techo.
Description
DESCRIPCIÓN
Elemento formador de techo solar y edificio
Campo técnico
Las presentes enseñanzas se refieren a un techo y a un elemento formador de techo solar, múltiples de los cuales pueden formar al menos parcialmente el techo, que cierra una abertura de un edificio, en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura.
Antecedentes
El documento WO 2008/082600 A1 se refiere a sistemas de panel de techo para su uso en la construcción de edificios. El documento WO 2015/132336 A1 se refiere a un elemento de cubierta de techo modular, a una cubierta de techo modular y a un techo. El documento JP H07293122 A divulga un elemento formador de techo solar.
Sumario
Un objeto de la presente invención es proporcionar un elemento formador de techo solar liviano, rentable y versátil. Dicho objeto de la presente invención se consigue mediante los diversos aspectos de la presente invención.
En un primer aspecto, la invención se refiere a un elemento formador de techo solar según se define en la reivindicación 1, múltiples de cuyos elementos formadores de techo pueden formar al menos parcialmente un techo que cierra una abertura de un edificio, en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura,
comprendiendo dicho elemento formador de techo
- una placa de techo polimérica alargada, que define una longitud y una anchura del elemento formador de techo, teniendo la placa de techo un lado exterior, orientado hacia el exterior del edificio, y un lado interior, opuesto al lado exterior, orientado hacia un espacio interior del edificio, durante el uso,
- una cubierta alargada para cubrir de manera al menos sustancialmente completa el lado exterior de la placa de techo a una distancia desde el mismo, conectada a la placa de techo, para definir un espacio interior del elemento formador de techo entre la cubierta y la placa de techo, y
- medios de acoplamiento para acoplar el elemento formador de techo durante el uso a un elemento formador de techo vecino adicional de entre dichos múltiples elementos formadores de techo que se extienden en paralelo al elemento formador de techo,
comprendiendo el elemento formador de techo múltiples elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre, alargados, incorporados en el interior de la placa de techo y/o en el interior de la cubierta, distribuidos a lo largo de la anchura del elemento formador de techo y que se extienden a lo largo de la longitud del elemento formador de techo.
El elemento formador de techo solar según las presentes enseñanzas puede hacerse muy liviano y puede fabricarse de manera rentable debido a la placa de techo polimérica. Además, el elemento formador de techo es altamente resistente a objetos candentes desde el exterior. Los múltiples elementos de refuerzo metálicos alargados pueden proporcionar una protección suficiente contra el paso de dichos objetos a través de la placa de techo al fundir el material de la placa de techo, o al menos pueden proporcionar un retardo suficiente. Además, el elemento formador de techo solar está provisto de un elemento fotovoltaico dentro de su espacio interior, en el que la cubierta es transparente a la luz. La cubierta puede estar configurada de manera que se consiga un aspecto exterior estéticamente agradable, por ejemplo, similar a la forma de tejas o con un color deseado.
Para el propósito de la invención, "transparente a la luz" significa transparente a la luz hasta un punto en el que, durante el uso del paquete fotovoltaico, las múltiples celdas fotovoltaicas generan energía eléctrica debido a la luz solar incidente. Para el propósito de la invención, transparente a la luz significa que la capa frontal polimérica permite al menos un promedio del 65%, preferiblemente al menos un promedio del 70%, más preferiblemente al menos un promedio del 75%, más preferiblemente al menos un promedio del 80% de transmisión de luz en el intervalo de longitudes de onda de 350 nm a 1.200 nm en comparación con una situación sin la capa frontal polimérica, cuando las curvas de transmitancia (espectro completo de 200-2.500 nm) se miden usando un dispositivo Perkin Elmer Lambda 950 según la norma ASTM D1003 (lámpara usada: halógena en combinación con lámpara de deuterio). Eso significa que la transmisión de luz se mide según la norma ASTM D1003.
En la presente descripción y en las reivindicaciones, "los múltiples elementos de refuerzo metálicos, con forma de alambre, alargados, que se extienden a lo largo de la longitud del elemento formador de techo" se refiere a que los elementos metálicos se extienden, de manera continua, a lo largo de al menos sustancialmente la longitud del elemento formador de techo, preferiblemente a lo largo de al menos el 75% de dicha longitud, más preferiblemente a lo largo de al menos el 90% de dicha longitud.
En una realización, la placa de techo puede estar extruida, lo que significa que se ha fabricado por extrusión.
En una realización, la cubierta puede haber sido extruida, opcionalmente en combinación con formación al vacío. De manera alternativa, puede haber sido moldeada, preferiblemente moldeada por inyección.
En una realización, los múltiples elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre, alargados, se han incorporado en el interior de la placa de techo, mientras que la cubierta carece de dichos múltiples elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre, alargados.
En una realización, los múltiples elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre, alargados, pueden comprender múltiples alambres metálicos. La sección transversal de los elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre puede ser, por ejemplo, circular, rectangular, triangular u ovalada. El área de la sección transversal de los elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre es preferiblemente de al menos 0,5 mm2 y preferiblemente como máximo de 5 mm2.
En una realización, los múltiples elementos de refuerzo metálicos alargados pueden haberse incorporado en el interior de la placa de techo y/o en el interior de la cubierta mediante laminación, extrusión o moldeo por inyección.
Los múltiples elementos de refuerzo metálicos alargados se han distribuido, preferiblemente de manera uniforme, a lo largo de la anchura del elemento formador de techo. Hay al menos cinco, preferiblemente al menos 10, elementos metálicos provistos por cada metro de anchura de la placa de techo. Los múltiples elementos de refuerzo metálicos alargados cubren como máximo el 10% del área de la placa de techo. Mediante las dos características anteriores, se consigue una resistencia eficaz contra objetos candentes, tal como se ha hecho referencia anteriormente.
En una realización, tal como se describirá a continuación, la placa de techo y/o la viga pueden incluir polímeros termoplásticos, incluyendo copolímeros o mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitativos de polímeros termoplásticos incluyen tereftalato de polietileno (PET), policarbonatos (PC), tereftalato de polibutileno (PBT), poli(1,4-ciclohexiliden ciclohexano-1,4-dicarboxilato) (PCCD), tereftalato de policiclohexilo modificado con glicol (PCTG), poli(óxido de fenileno) (PPO), polipropileno (PP), polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS), metacrilato de polimetilo (PMMA), polietilenimina o polieterimida (PEI) o derivados de los mismos, elastómeros termoplásticos (TPE), elastómeros de ácido tereftálico (TPA), poli(tereftalato de ciclohexanodimetileno) (PCT), naftalato de polietileno (PEN), poliamidas (PA), sulfonato de polisulfona (PSS), poliéter éter cetona (PEEK), poliéter cetona cetona (PEKK), acrilonitrilo butildieno estireno (ABS), sulfuro de polifenileno (PPS), copolímeros de los mismos o mezclas de los mismos.
Los polímeros termoplásticos más preferidos incluyen polipropileno, poliamidas, tereftalato de polietileno, policarbonatos (PC), tereftalato de polibutileno, poli(óxido de fenileno) (PPO), polieterimida, polietileno, copolímeros de los mismos o mezclas de los mismos. Los polímeros termoplásticos todavía más preferidos incluyen polipropileno, polietileno, poliamidas, policarbonatos (PC), copolímeros de los mismos o mezclas de los mismos.
Los ejemplos de polipropileno incluyen, pero no están limitados a, homopolímeros de propileno, copolímeros aleatorios de propileno con un comonómero de alfa olefina C2 o C4 a C10, por ejemplo, etileno; y copolímeros heterofásicos de propileno que comprenden una matriz de homopolímero de propileno y/o copolímeros aleatorios de propileno y una fase de caucho de propileno-alfa-olefina dispersada, en los que la alfa-olefina puede seleccionarse de la lista que consiste en comonómeros de alfa-olefina C2 y C4 a C10 (múltiples comonómeros posibles).
Los ejemplos de polietileno incluyen, pero no están limitados a, polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), preferiblemente HDPE.
La composición de polímero de la placa de techo y/o de la viga puede comprender además cargas y/o aditivos. Los ejemplos de cargas (adicionales) incluyen, pero no están limitados a: fibras/hilos/escamas de acero, fibras de vidrio, talco, negro de humo, fibras de carbono, nanocompuestos/fibras.
Los ejemplos no limitativos de aditivos adicionales incluyen agentes de acoplamiento para promover la adhesión entre la matriz polimérica y las fibras continuas, antioxidantes, estabilizadores térmicos, modificadores de flujo, retardantes de llama, estabilizadores UV, absorbentes UV, modificadores de impacto, colorantes o una combinación de los mismos.
La placa de techo y/o la viga pueden haber sido espumadas, pueden ser huecas o sólidas. Si han sido espumadas, la parte de espuma puede haber sido extruida junto con el resto de la placa de techo y/o de la viga.
En una realización, la placa de techo polimérica se ha realizado al menos sustancialmente en una poliolefina, más preferiblemente en polipropileno o polietileno.
En una realización, la placa de techo polimérica se ha realizado en un polímero reforzado, preferiblemente un polímero reforzado con fibra de vidrio, preferiblemente polipropileno reforzado con fibra de vidrio.
La placa de techo polimérica puede prepararse a partir de polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga, tal como realizada mediante el proceso descrito en el documento WO 2009/080281.
Los gránulos que comprenden una vaina de polímero termoplástico que rodea íntimamente los filamentos de vidrio, cuyos filamentos de vidrio están cubiertos al menos parcialmente con un agente de impregnación y se extienden en una dirección longitudinal de dichos gránulos, están disponibles comercialmente, por ejemplo, bajo la marca comercial STAMAX.
Un proceso de fabricación de dichos gránulos se conoce a partir del documento WO 2009/080281, cuyo proceso comprende las siguientes etapas de:
a) desenrollar desde un paquete al menos una hebra multifilamento de vidrio continua que contiene como máximo el 2% en masa de una composición de encolado;
b) aplicar del 0,5 al 20% en masa de un agente de impregnación a dicha al menos una hebra multifilamento de vidrio continua para formar una hebra multifilamento continua impregnada;
c) aplicar una vaina de polímero termoplástico alrededor de la hebra multifilamento continua impregnada para formar una hebra multifilamento continua envainada; en el que el agente de impregnación es no volátil, tiene un punto de fusión de al menos 20°C por debajo del punto de fusión de la matriz termoplástica, tiene una viscosidad de 2,5 a 100 cS a la temperatura de aplicación, y es compatible con el polímero termoplástico a ser reforzado.
El elemento formador de techo solar comprende un elemento fotovoltaico en su espacio interior, en el que la cubierta es transparente a la luz. En una realización, el elemento fotovoltaico cubre al menos sustancialmente todo el lado exterior de la placa de techo.
En una realización, el elemento fotovoltaico es, o al menos comprende, un módulo solar, es decir, un conjunto de celdas solares conectado y empaquetado que está completamente cubierto con una capa de encapsulación. En otra realización, el elemento fotovoltaico tiene una forma similar a una lámina, y está colocado en el espacio interior. En una realización, el elemento fotovoltaico está dispuesto, de manera intercambiable, en el espacio interior.
En una realización, el elemento formador de techo comprende además una viga, en el que la viga se extiende en la dirección longitudinal de la placa de techo, está situada en un primer lado longitudinal de la placa de techo y sobresale desde el lado interior de la placa de techo, en el que el otro segundo lado longitudinal carece de dicha viga que sobresale desde el lado interior de la placa de techo, de manera que una combinación de la placa de techo y la viga tenga una sección transversal con forma de L, en el que el elemento formador de techo, al menos en un estado montado de los múltiples dichos elementos formadores de techo que forman el techo, está configurado de manera que el segundo lado longitudinal del elemento formador de techo esté dispuesto para ser soportado por el primer lado longitudinal de un elemento vecino adicional de dichos múltiples elementos formadores de techo, de manera que la viga del elemento formador de techo adicional soporte también la placa de techo del elemento formador de techo. Las placas de techo respectivas de dicho elemento formador de techo y del elemento formador de techo adicional pueden estar al menos sustancialmente enrasadas unas con respecto a otras. Una ventaja del elemento formador de techo según la presente invención que tiene la viga y la placa de techo es que, debido a la forma de L del mismo, puede formarse un techo de manera muy eficiente usando una pluralidad de dichos elementos. La viga de un primer elemento de entre dichos elementos soporta también un segundo elemento de entre dichos elementos, al menos en el caso de elementos directamente adyacentes.
La viga es preferiblemente integral con la placa de techo, y preferiblemente está realizada por extrusión. Una combinación integral de la viga y la placa de techo proporciona rigidez a la flexión y a la torsión a los elementos. Como resultado, los elementos pueden extenderse sobre toda la abertura de edificio cubierta por el techo, es decir, pueden tener una longitud considerable. De esta manera, un elemento formador de techo según la invención proporciona en un único elemento tanto un cierre de edificio como una disposición constructiva. Los elementos según la invención son muy rentables, ya que los componentes principales, es decir, la placa de techo y la viga, se fabrican como un componente integral, y preferentemente se extruyen. Los elementos son también muy versátiles. Dependiendo de los requisitos, pueden proporcionarse, por ejemplo, con un elemento fotovoltaico dentro del espacio interior de los mismos. La cubierta puede estar configurada de manera que se consiga un aspecto exterior estéticamente agradable, por ejemplo, similar a la forma de azulejos o con un color deseado. Debido al uso de un polímero para la combinación integral de la placa de techo y la viga, y de manera muy preferible también para la cubierta, el elemento formador de techo puede fabricarse de manera muy rentable. En una realización, la cubierta puede haber sido también extruida o extruida en combinación con formación al vacío. De manera alternativa, puede haber sido moldeada, preferiblemente moldeada por inyección. Usando múltiples elementos formadores de techo según la invención, puede formarse un techo fácil y rápidamente.
En una realización, la cubierta comprende al menos un elemento de cubierta que se extiende sobre la anchura del elemento formador de techo y sobre al menos parte de la longitud del elemento formador de techo.
La presente invención se refiere también a un edificio, que tiene un techo que cierra una abertura del edificio, en el que el techo ha sido formado al menos parcialmente por múltiples elementos formadores de techo solar según la invención, en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura, en el que los múltiples elementos formadores de techo están soportados por una estructura de soporte del edificio, cuya estructura de soporte rodea la abertura. Dicho techo puede estar diseñado de manera que, durante el uso, el segundo lado longitudinal del primer elemento de entre dichos múltiples elementos formadores de techo esté soportado por el primer lado longitudinal de un segundo elemento vecino de dichos múltiples elementos formadores de techo, de manera que la viga del segundo
elemento formador de techo soporte también la placa de techo de dicho primer elemento formador de techo, y en el que las placas de techo respectivas de dichos elementos formadores de techo primero y segundo están al menos sustancialmente enrasadas unas respecto a las otras.
La longitud de cada uno de los múltiples elementos formadores de techo puede ser aproximadamente igual a la longitud del techo, estando los múltiples elementos formadores de techo interconectados de manera que cierren toda la abertura en el edificio.
El edificio puede comprender en el espacio interior de al menos uno de los múltiples elementos formadores de techo un elemento fotovoltaico, en el que la cubierta de ese al menos un elemento formador de techo es transparente a la luz. El techo del edificio puede comprender además múltiples placas de techo, estando cada una de las placas de techo conectada a un extremo libre de la viga de al menos dos elementos formadores de techo vecinos, para formar un techo para el espacio interior del edificio debajo del techo.
Cada uno de los múltiples elementos formadores de techo puede tener una longitud que es aproximadamente igual a la longitud del techo y cada uno tiene una anchura que es una parte de la anchura del techo, en el que los múltiples elementos formadores de techo están interconectados. El techo puede comprender también un elemento formador de techo adicional que tiene la placa de techo y la cubierta, pero carece de una viga en su primer lado longitudinal, dicho elemento formador de techo adicional está interconectado a uno de los elementos exteriores de los elementos formadores de techo interconectados en el primer lado longitudinal de ese elemento formador de techo exterior, en el que la abertura está completamente cerrada por el elemento formador de techo adicional y los múltiples elementos formadores de techo. El techo del edificio puede ser un techo a dos aguas, en el que la abertura cerrada por el techo está delimitada por una cumbrera y una pared del edificio, que definen una primera dimensión del techo, tal como la longitud, y por paredes opuestas del edificio, que definen una segunda dimensión del techo, tal como la anchura del techo.
Breve descripción de los dibujos
Las presentes enseñanzas se describen a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran ejemplos de la invención y en los que números de referencia similares indican los mismos elementos o elementos similares. La Figura 1 muestra en una vista tridimensional en despiece ordenado una primera realización de un elemento formador de techo solar según la invención,
La Figura 2 muestra en una vista tridimensional una parte de dos elementos formadores de techo según la Figura 1, en un estado interconectado,
La Figura 3 muestra una vista frontal de los elementos formadores de techo según la Figura 1,
La Figura 4 muestra una vista frontal de los dos elementos formadores de techo en un estado interconectado según la Figura 2,
La Figura 5 muestra en una vista tridimensional en despiece ordenado una parte de una segunda realización de un elemento formador de techo solar según la invención,
La Figura 6 muestra en una vista tridimensional una parte de dos elementos formadores de techo según la Figura 5, en un estado interconectado,
La Figura 7 muestra en una vista tridimensional una parte de dos elementos formadores de techo solar según una terca realización de la invención, en un estado interconectado,
La Figura 8 muestra en una vista tridimensional en despiece ordenado de una parte de una primera realización de un techo según la invención, que comprende elementos formadores de techo según la tercera realización, tal como se muestra en la Figura 7,
La Figura 9 muestra una sección transversal de una parte de la primera realización del techo según la invención, La Figura 10a muestra en una vista tridimensional una segunda realización de un techo según la invención, que comprende elementos formadores de techo según la segunda realización, y
La Figura 10b muestra en una vista tridimensional una tercera realización de un techo según la invención, que comprende elementos formadores de techo según la primera realización.
Descripción de las realizaciones
La Figura 1 muestra un elemento 1 formador de techo en una vista en despiece ordenado. La Figura 5 muestra un elemento 100 formador de techo. Los elementos 1, 100 formadores de techo y también otras realizaciones de elementos formadores de techo descritas en el resto de la presente descripción, están destinados a ser usados para formar un techo de un edificio
con una pluralidad de dichos elementos. Dichos múltiples elementos formadores de techo cierran una abertura del edificio del cual forma parte el techo. Véanse las Figuras 10a y 10b para ejemplos de techos 3, 103 según la invención. Para mostrar claramente la construcción del edificio y del techo, algunos elementos formadores de techo o partes de los mismos no se muestran. En el lado izquierdo de las Figuras 10a, 10b se muestra un techo completado según la invención de un edificio adicional. La abertura 6 de un edificio 2, al menos en los ejemplos de las Figuras 10a y 10b, está definida por una pared 4 frontal y una viga 9 de cumbrera, y por dos paredes 5a y 5b laterales opuestas. El techo 3, 103 es un techo a dos aguas, que se extiende desde la pared 4 frontal, o al menos desde un extremo inferior, a una cumbrera 9, o al menos un extremo superior, estando soportado por dichas paredes 5a, 5b que forman una estructura de soporte para el techo 3, 103. La abertura 6 está libre de cualquier elemento de soporte, tales como vigas y correas. En una realización, la abertura puede tener una o más correas, con el propósito de formar una conexión entre las paredes laterales.
Si en la siguiente descripción se proporciona la adición ' a un número, esto se hace sólo con el propósito de una descripción clara de la invención en cuanto a la conexión mutua de las piezas. Las piezas, por ejemplo 100, 100', son realmente idénticas entre sí.
Cada uno de los elementos formadores de techo comprende una parte 10 de base extruida integral, alargada, que tiene una placa 11 de techo y una viga 12. En otra realización, la placa 11 de techo y la viga 12 pueden proporcionarse como componentes separados, en la que la viga 12 puede proporcionarse como parte de un soporte de techo del edificio, tal como formando una viga que se extiende entre el extremo inferior indicado, en el edificio 2 formado por la pared 4 frontal, y la viga 9 de cumbrera. La placa 11 de techo define una longitud I, en una dirección 8 longitudinal, y una anchura w del elemento 1 formador de techo, teniendo la placa de techo un lado 14 exterior orientado hacia el exterior del edificio durante el uso, y un lado 16 interior, opuesto al lado exterior, orientado hacia un espacio interior del edificio, durante el uso.
La viga 12 se extiende en la dirección longitudinal de la placa 11 de techo y está ubicada en un primer lado 24 longitudinal de la placa 11 de techo. Sobresale hacia abajo desde el lado 16 interior de la placa de techo, con una altura h de 15 cm, al menos en el presente ejemplo. La anchura w de la placa 11 de techo es de 70 cm, al menos en el presente ejemplo. La relación de altura h: anchura w depende de los requisitos de un techo específico a ser formado usando dicho elemento 1 formador de techo.
Un segundo lado 26 longitudinal de la placa 11 de techo está libre de dicha viga que sobresale hacia abajo desde el lado interior. Tal como se muestra en las Figuras 1 y 3 en particular, la parte 10 de base, que tiene la placa 11 de techo y la viga 12, tiene una sección transversal con forma de L. El elemento formador de techo tiene una longitud I. Esta longitud puede seleccionarse en función de la dimensión relevante de una abertura de edificio a cubrir.
El primer lado 24 longitudinal está provisto de una ranura 30 orientada hacia arriba, en la dirección longitudinal. El segundo lado 26 longitudinal tiene un nervio 32 orientado hacia abajo, también en la dirección longitudinal. La ranura 30 y el nervio 32 están configurados de manera que el nervio 32 de un elemento 1 ’ formador de techo adicional (Figura 4), que es del mismo que el elemento 1 formador de techo, pueda ser recibido en la ranura 30 del elemento 1 formador de techo, de manera que el elemento 1 formador de techo soporte dicho elemento 1' adicional en esa ubicación. Esto significa que la viga 12 del elemento 1 formador de techo soporta también la placa de techo de dicho elemento 1’ formador de techo adicional. El elemento 1 formador de techo, más específicamente dicho nervio 32 y dicha ranura 30, está configurado de manera que, en un estado acoplado a un elemento formador de techo vecino tal como se ha descrito, las placas de techo respectivas de dicho elemento 1 formador de techo y de dichos elementos formadores de techo adicionales estén niveladas entre sí. Véase la Figura 4. Dicha ranura 30 y dicho nervio 32 son parte de los medios de acoplamiento para acoplar el elemento formador de techo a un elemento formador de techo vecino adicional.
El elemento 1 formador de techo tiene múltiples elementos de refuerzo metálicos con forma de alambre, alargados, incorporados en el interior de la placa 11 de techo, distribuidos a lo largo de la anchura del elemento 1 formador de techo y que se extienden a lo largo de la longitud I del elemento formador de techo. Más específicamente, los múltiples elementos de refuerzo metálicos alargados están formados como ocho alambres 90 de acero incorporados en el interior de la placa 11 de techo mediante extrusión, es decir, durante la extrusión de la parte de base que incluye la placa de techo. La Figura 1 muestra, con propósito de aclaración, tres de dichos alambres 90 que se muestran mediante líneas discontinuas. Todos los cables 90 se extienden a lo largo de toda la longitud l de la placa de techo, incorporados en el interior de la placa 11 de techo. El número de alambres puede ser menor o mayor, como 4 a 7, o 9 o 10 o más. Los múltiples alambres están distribuidos a lo largo de la anchura del elemento formador de techo de manera que se proporcionen al menos cinco, preferiblemente al menos 10, alambres por metro de anchura de la placa 11 de techo. Los alambres tienen una sección transversal circular que tiene un área de sección transversal comprendida entre 0,5 - 5 mm2, en el presente ejemplo, aproximadamente 1,5 mm2.
El elemento 1 formador de techo tiene también una cubierta 40 para cubrir de manera al menos sustancialmente completa el lado 14 exterior de la placa 11 de techo a una distancia desde el mismo, con el fin de definir un espacio 44 interior entre la cubierta 40 y el lado 14 exterior cerrado contra influencias externas. La cubierta 40 se extiende a lo largo de toda la anchura de la placa 11 de techo y a lo largo de la longitud I de la placa 11 de techo. La cubierta 40 es corrugada y cierra el espacio 44 interior. La cubierta 40 protege el espacio 44 interior contra influencias externas, tales como precipitación, en los lados longitudinales del elemento 1 formador de techo, en el que el elemento 1 formador de techo puede comprender un elemento de cierre (no mostrado) en sus dos caras frontales vistas en la dirección longitudinal, que se extiende entre la
placa de techo y la cubierta, para sellar el espacio interior del elemento formador de techo en la cara de extremo respectiva. La cara de extremo superior del elemento formador de techo, al menos cuando se usa para formar un techo a dos aguas, puede estar cerrada también por una viga de cumbrera que funciona como elemento de cierre.
La cubierta tiene una parte 46 de pared en un primer lado 47 longitudinal. La parte 46 de pared es recibida en una ranura 49 en el segundo lado 26 longitudinal del elemento 1 ’ formador de techo dispuesto a la izquierda del elemento 1, véase la Figura 4. De manera alternativa, la parte 46 de pared puede ser recibida en una ranura 49a de una pieza 13 de extremo en el caso en el que el elemento 1 es el elemento más a la izquierda en una fila de dichos elementos, véase la Figura 4. En el estado acoplado, es decir, interconectado, de dos o más elementos 1 formadores de techo, tal como se muestra en las Figuras 2 y 4, la parte 46 de pared de la cubierta 40 de un primer 1 elemento de entre los elementos formadores de techo soporta el segundo lado 48 longitudinal de la cubierta 40 de un elemento 1' vecino adicional de entre los elementos 1, 1’ formadores de techo. Dicho segundo lado 48 longitudinal se superpone al primer lado 47 longitudinal de la cubierta 40 vecina. De esta manera, una conexión entre dichos dos elementos 1, 1’ adyacentes no es proporcionada solo mediante la ranura 30 y el nervio 32 descritos anteriormente, sino también mediante la pared 46. y el lado 48 de las cubiertas 40 de los elementos 1, 1’ adyacentes. Con el fin de aclarar la invención, la Figura 4 muestra también una pieza 15 de extremo en el segundo lado 26 longitudinal del elemento 1 más a la derecha en una fila de dichos elementos. La pieza 15 de extremo soporta el segundo lado 48 longitudinal de la cubierta del elemento 1. En la Figura 4 se muestra también una viga 17 de extremo, que soporta el segundo lado 26 longitudinal del elemento 1.
La placa 11 de techo del elemento 1 formador de techo tiene un nervio 50 en el primer lado 24 longitudinal de la placa 11 de techo, sobre el lado 14 exterior. La placa de techo tiene también un elemento 52 de reborde en el segundo lado 26 longitudinal de la placa 11 de techo, que está dispuesto para superponerse o engancharse sobre el nervio 50 de un elemento formador de techo vecino adicional acoplado al elemento 1 formador de techo.
La parte 10 de base que tiene la placa 11 de techo y la viga 12 está realizada al menos sustancialmente en polipropileno reforzado con fibra de vidrio, preferiblemente polipropileno reforzado con fibras de vidrio largas (PP-LGF).
El elemento 1 formador de techo comprende también un elemento 60 fotovoltaico en su espacio 44 interior. El elemento fotovoltaico es un módulo solar, es decir, un conjunto conectado, empaquetado, de celdas solares que está completamente cubierto con una capa de encapsulación. La cubierta 40 es transparente a la luz, de manera que, durante el uso, el elemento 60 fotovoltaico pueda generar energía eléctrica debido a la luz solar incidente. El elemento 60 fotovoltaico cubre aproximadamente toda la superficie de la placa 11 de techo. De manera alternativa, parte de dicha superficie puede estar cubierta con un elemento fotovoltaico. Durante el uso, parte o la totalidad de los múltiples elementos formadores de techo pueden no estar equipados con un elemento fotovoltaico. La cantidad de elementos fotovoltaicos en los múltiples elementos formadores de techo puede seleccionarse, por ejemplo, en base a la cantidad total combinada deseada de energía eléctrica a ser generada por los elementos fotovoltaicos.
Los elementos 1 formadores de techo están configurados para extenderse en una pieza desde un primer extremo, como el extremo inferior o izquierdo, a un segundo extremo, tal como el extremo superior o derecho, de una abertura del edificio en ausencia de cualquier otra estructura de soporte en la abertura. Las vigas 12 proporcionan la rigidez a la flexión requerida de los elementos 1 formadores de techo. Los múltiples elementos 1 formadores de techo están acoplados entre sí. El techo comprende también un elemento de techo adicional que tiene la placa de techo y la cubierta, pero sin una viga en su primer lado longitudinal, cuyo elemento de techo adicional está acoplado a uno de los elementos exteriores de entre los elementos formadores de techo acoplados entre sí en el primer lado longitudinal de ese elemento formador de techo exterior, en el que el elemento de techo adicional y los múltiples elementos formadores de techo cierran completamente la abertura.
Un techo formado por múltiples elementos 1 puede comprender múltiples placas 80 de techo, cubriendo cada una el espacio entre dos vigas 12 vecinas de dos elementos 1 formadores de techo vecinos respectivos, estando conectadas a un extremo libre de dichas vigas, preferiblemente por medio de una conexión a presión/bloqueo. Las placas de techo también están extruidas, al menos en el presente ejemplo. Como resultado, se forma un techo para un espacio interior del edificio debajo del techo. Opcionalmente, puede proporcionarse un material 81 aislante (no mostrado en las Figuras 3 y 4) en dicho espacio entre el panel 80 de techo y la placa 11 de techo.
En el ejemplo según la Figura 10b, que muestra un techo 3 durante el montaje, la abertura 6 está cerrada por múltiples elementos 1 formadores de techo interconectados, cada uno de los cuales se extiende en dirección vertical y cubre la abertura 6 entre la pared 4 frontal, o al menos el canalón, y la cumbrera 9. Los elementos 1 se muestran parcialmente.
La Figura 5 muestra un elemento 100 formador de techo como una realización alternativa de un elemento formador de techo según la invención. El elemento 100 formador de techo es idéntico al elemento 1 formador de techo, excepto por la cubierta 140 y la pieza 115 de extremo. El elemento 100 formador de techo tiene una cubierta 140 que tiene también un patrón de tejas, pero ahora en la dirección de la anchura del elemento 100 formador de techo. Esto significa que deben proporcionarse múltiples dichos elementos 100 en la abertura del edificio de manera que se extiendan en una dirección horizontal. La pieza 115 de extremo está diseñada para seguir el contorno interior de la cubierta 140. En el ejemplo según la Figura 10a, que muestra un techo 103, la abertura 6 está cerrada por múltiples elementos 100 formadores de techo interconectados, cada uno de los cuales se extiende en dirección horizontal y cubre la abertura 6 entre las paredes 5a, 5b laterales.
La Figura 7 muestra dos elementos 200, 200’ formadores de techo, interconectados, cuyos elementos 200 formadores de techo son una realización alternativa de elementos formadores de techo según la invención. El elemento 200, 200’ formador de techo es idéntico al elemento 1, 100 formador de techo, excepto por la cubierta. El elemento 200, 200’ formador de techo tiene una cubierta 240 en forma de una placa de vidrio que está colocada sobre la placa 11 de techo de manera que esté a una distancia comprendida en el intervalo de 1 mm a aproximadamente 5 cm desde el lado 14 exterior. Define un espacio 44 interior entre el lado 14 exterior y la placa 240 de vidrio, en cuyo espacio interior puede proporcionarse un elemento 60 fotovoltaico. En el primer lado longitudinal, la cubierta 240 está solapada por el elemento 52 de reborde de un elemento formador de techo vecino adicional, tal como se muestra en la Figura 5. Opcionalmente, la ranura 49 indicada anteriormente puede estar cerrada por una banda de cierre, o puede estar totalmente ausente.
La Figura 8 y la Figura 9 muestran una parte de un techo 102 industrial que comprende múltiples elementos 200 formadores de techo. El techo tiene múltiples vigas 190 de soporte separadas, idénticas entre sí, realizadas en un polímero, tal como policarbonato. Al menos en el presente ejemplo, las vigas de soporte son transparentes a la luz, de manera que la luz diurna pueda pasar a través de las vigas de soporte al espacio interior del edificio. Las vigas 190 están extruidas y tienen una parte 193 inferior plana, una primera parte 191 de pared en un lado longitudinal y una segunda parte 192 de pared opuesta a la primera parte 191 de pared en el otro lado longitudinal de la parte 193 inferior. La primera parte 191 de pared tiene mayor altura y soporta la viga 12 de un elemento formador de techo. La segunda parte 192 de pared de una viga 190 de soporte vecina, de menor altura que la primera parte 191 de pared, soporta ese mismo elemento 200 formador de techo en su segundo lado 26 longitudinal. Como resultado, la placa 11 de techo del elemento 200 formador de techo está orientada formando un ángulo con respecto a la horizontal, o, con respecto a la placa 193 inferior de la viga 190 de soporte. Las vigas 190, así como los elementos 200 formadores de techo, se extienden preferiblemente a lo largo de toda la abertura del edificio cubierta por el techo 102. Por supuesto, los elementos 100 pueden usarse de manera alternativa a, o en combinación con, los elementos 200.
Un ejemplo de un método de fabricación mediante extrusión de la parte de base que tiene los elementos de refuerzo metálicos, con forma de alambre, alargados, tales como los alambres 90, comprende la etapa de proporcionar una matriz de extrusión, adaptada a la forma de la sección transversal de la parte de base a formar y adaptada a los requisitos relacionados con los alambres a ser incorporados en el interior de la parte de base a formar. El método comprende las etapas adicionales de alimentar una composición polimérica, tal como gránulos de polímero (fundidos), a través de una extrusora a la matriz de extrusión. Dicha composición polimérica se usa para formar mediante extrusión la pieza de base. Además, los alambres se alimentan a la matriz de extrusión. Usando la matriz de extrusión y el proceso de extrusión, la parte de base se forma mientras los alambres se incorporan en el interior de la parte de base durante la formación de la parte de base. Una velocidad de alimentación de los alambres a la matriz se establece a un valor igual a la velocidad de extrusión.
Claims (12)
1. Elemento (1, 100) formador de techo solar, múltiples los cuales pueden formar al menos parcialmente un techo (3, 103) que cierra una abertura (6) de un edificio (2), en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura,
comprendiendo dicho elemento formador de techo
- una placa (11) de techo polimérica, alargada, que define una longitud (I) y una anchura (w) del elemento formador de techo, en la que la placa de techo tiene un lado (14) exterior orientado hacia el exterior del edificio, y tiene un lado (16) interior, opuesto al lado exterior, orientado hacia un espacio interior del edificio, durante el uso,
- una cubierta (40) alargada para cubrir de manera al menos sustancialmente completa el lado exterior de la placa (11) de techo a una distancia desde el mismo, conectada a la placa de techo, para definir un espacio (44) interior del elemento formador de techo entre la cubierta y la placa de techo, en el que la cubierta es transparente a la luz,
- un elemento (60) fotovoltaico, provisto en el espacio interior, y
- medios de acoplamiento para acoplar el elemento formador de techo durante el uso a un elemento (1', 100') formador de techo vecino adicional de entre dichos múltiples elementos formadores de techo que se extienden en paralelo al elemento formador de techo,
en el que el elemento formador de techo comprende múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos, con forma de alambre, alargados, incorporados en el interior de la placa (11) de techo y/o en el interior de la cubierta (40), distribuidos a lo largo de la anchura del elemento formador de techo y que se extienden a lo largo de la longitud del elemento formador de techo,
en el que los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados se han distribuido a lo largo de la anchura del elemento (1, 100) formador de techo de manera que se proporcionen al menos cinco, preferiblemente al menos 10, elementos metálicos por cada metro de anchura de la placa (11) de techo, y
en el que, en una vista en planta, los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados cubren como máximo el 10% del área de la placa (11) de techo.
2. Elemento formador de techo solar según la reivindicación 1, en el que los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados son múltiples alambres metálicos.
3. Elemento formador de techo solar según la reivindicación 1 o 2, en el que los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados se incorporan en el interior de la placa (11) de techo y/o en el interior de la cubierta (40) mediante laminación, extrusión o moldeo por inyección.
4. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los múltiples elementos (90) de refuerzo metálicos alargados se incorporan en el interior de la placa (11) de techo mientras la placa de techo se forma mediante extrusión.
5. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la placa (11) de techo polimérica se realiza al menos sustancialmente en un polímero seleccionado de entre el grupo que consiste en polímeros termoplásticos, incluyendo copolímeros, o mezclas de los mismos.
6. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4 anteriores, en el que la placa (11) de techo polimérica se realiza al menos sustancialmente en una composición que comprende un polímero seleccionado de entre el grupo que consiste en polímeros termoplásticos, incluyendo copolímeros, o mezclas de los mismos, y una carga de refuerzo, por ejemplo, una fibra de vidrio, fibra de acero, fibra de carbono.
7. Elemento formador de techo solar según la reivindicación 6, en el que la placa (11) de techo polimérica se realiza en un polímero reforzado, preferiblemente un polímero reforzado con fibra de vidrio, preferiblemente polipropileno reforzado con fibra de vidrio.
8. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento (60) fotovoltaico está dispuesto de manera intercambiable en el espacio (44) interior.
9. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento (60) fotovoltaico cubre al menos sustancialmente todo el lado (16) exterior de la placa (11) de techo.
10. Elemento (1, 100) formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una viga (12), en el que la viga se extiende en la dirección longitudinal de la placa (11) de techo, y está situada en un primer lado (24) longitudinal de la placa de techo, y sobresale desde el lado (16) interior de la placa de techo, en el que el otro segundo lado (26) longitudinal está libre de dicha viga que sobresale desde el lado interior de la placa
de techo, de manera que una combinación de la placa (11) de techo y la viga (12) tenga una sección transversal con forma de L,
en el que el elemento (1, 100) formador de techo, al menos en un estado montado de múltiples de dichos elementos formadores de techo que forman el techo (3, 103), está configurado de manera que el segundo lado (26) longitudinal del elemento (1, 100) formador de techo esté dispuesto para ser soportado por el primer lado (24) longitudinal de un elemento (1', 100') vecino de entre dichos múltiples elementos formadores de techo, de manera que la viga (12) del elemento formador de techo adicional soporte también la placa (11) de techo del elemento formador de techo, y de manera que las placas de techo respectivas de dicho elemento formador de techo y del elemento formador de techo adicional estén niveladas unas respecto a las otras,
en el que la viga (12) es preferiblemente integral con la placa de techo, preferiblemente realizada por extrusión.
11. Elemento formador de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cubierta (40) comprende al menos un elemento de cubierta que se extiende a lo largo de la anchura del elemento formador de techo y a lo largo de al menos parte de la longitud del elemento formador de techo.
12. Edificio (2), que tiene un techo (3, 103) que cierra una abertura (6) del edificio, en el que el techo está formado al menos parcialmente por múltiples elementos (1, 100) formadores de techo solar según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11 anteriores, en el que cada uno de dichos múltiples elementos formadores de techo cierra una parte de dicha abertura, en el que los múltiples elementos formadores de techo están soportados por una estructura de soporte del edificio, cuya estructura de soporte rodea la abertura.
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