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Title:
SOLAR ROOF/TILE FOR GENERATING, STORING AND DISTRIBUTING ELECTRIC ENERGY AND METHOD FOR PRODUCING SAME, SOLAR ROOF/TILE OPERATION AND SHIPPING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/123740
Kind Code:
A1
Abstract:
A solar roof/tile comprises a series of elements and components for producing, generating and/or storing and/or converting photovoltaic energy, for use in commercial, industrial, residential buildings and road, railway, river and air transport means, using said tile, a covering (1) with a continuous channel, special energy-conducting ribbon wires (2) made of copper-tin, a differentiated internal resin (3), a crystal polycarbonate film covering (4) with a special U.V. filter, a tile fastening hole (5), a 12 Volt charge regulator (6), a 12 Volt to 110 Volt or 220 Volt current inverter (7), a power socket (8), a battery protecting cover (9), lithium batteries (10), a photovoltaic cell (11), a + to - energy conducting ribbon wire (12), cables (13) for collecting the energy produced by the tiles, a photovoltaic energy collecting grid, an internal mounting system (14), an electric grid (15) of the tiles, a power distribution box (16), a conventional electric grid (17), a smart grid clock (18), a battery bank (19), able to work either on-grid or off-grid with respect to the conventional electric system, special manufacture and correct unitization for shipping.

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Inventors:
DA SILVA CHARLES VIRGILIO (BR)
Application Number:
PCT/BR2014/000064
Publication Date:
August 27, 2015
Filing Date:
February 21, 2014
Export Citation:
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Assignee:
DA SILVA CHARLES VIRGILIO (BR)
International Classes:
H01L31/048; E04D13/18; H01L31/18; H02S20/25; H02S40/32; H02S40/38
Foreign References:
US20040031219A12004-02-19
US8158450B12012-04-17
CN101373939A2009-02-25
CN2501941Y2002-07-24
FR2830993A12003-04-18
Attorney, Agent or Firm:
VALÉRIO, José Sidney (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 - "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" caracterizado por: telha, cobertura capa-canal contínua (1), que contém um sistema de fitas especiais condutoras de energia de cobre-estanho (2), que por unir-se a célula fotovoltaica (11), cobertas sob resina interna diferenciada (3), e envelopada por uma capa película de policarbonato cristal com filtro uv especial (4), contendo furo para a fixação da telha (5), com um sistema regulador de carga 12 Volts (6), que contém um inversor de corrente de 12 Volts para 1 10 Volts ou 220 Volts (7), ligado a uma tomada de energia (8), contendo tampa protetora das baterias (9), para proteger as baterias de lithyum (10) e a fita condutora de energia de + a - com ligação "cap", no conjunto unidos (12).

2- "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA ' TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESlVfA" segundo reinvindi- cação 1, caracterizado por (12A) telhado, cobertura com seu funcionamento no todo da aplicação residencial, comercial, industrial ou meio imóvel, com parâmetros do sistema on Grid ou off Grid, onde se vê a telha, cobertura capa-canal continua (1), ligada aos cabos coletores de energia das telhas (13), que pela rede coletora de energia fotovoltaica, e sistema de montagem interna^), ligados a rede elétricas das telhas (15), e caixa de distribuição (16), ligados a rede elétrica convencional (17), e relógio smart grid (18), contendo os banco de baterias (19).

3 -"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA", segundo reinvini- cação 1 define a construção na produção, para uso comercial, industrial, residencial e móvel caracterizado por : um passo inicial de moldagem da chapa em formato poligonal, tendo a forma de capa e canal; repetitivos, dentro da mesma telha, cobertura (1) que pode ser feita com auxilio de uma trefiladeira, fazendo a dobra da chapa e a referida chapa pode ser de alumínio, aço- carbono, zinco, policarbonato, plástico pet reciclado, fibrocimentos ou outros;

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que pode ser também por termo-formagem, quando sua base for plástica, sendo produzidas para que fiquem transparentes; A telha, cobertura (1) do referido sistema pode ser feita por termoformagem, sendo trasnparente para que sirva de iluminação natural; Passando por este processo de construção física de elemento mecânico da telha, cobertura (1), inicía-se o sistema de fixação das placas metálicas, o sistema das células fotovoltaicàs(l 1), temos um sistema de união que são fitas de cobre-estanho(12), sobre as células fotovoltai- cas(l l) que irão transformar o Fóton em energia elétrica; A constitutiv idade da fita tem um teor definido de dureza e resistência singular para a transmissão, então a resina especial (3) e camada de policarbonato com uma carga de filtro protetor UV especial (4), que pode variar entre 0, 15mm a (),50mm em média, preferencialmente 0,20mm ; O encapsulamento deste é onde duas placas de policabornato (4) envolvendo a rede de placas, coberturas, uma por baixo, outra por cima da mesma e as duas recheadas com resinas(3), deixando a célula (11), sem contato com oxigénio, água, umidade, sujeira, poeira e raios UV; E o sistema de encapsulamento do sistema metálico e com a injeção de resina(3) entre a pelícola de policarbonato (4) e a estrutura metálica no meio dela, envelopada está a célula fotovoltaica(l l), que; é com proteção de resina com traço especial (3), para tal com quantidade de filtro protetor UV(4), definido por tabela e por estudos das senóides setoriais de aplicação; O encapsulamento das telhas, coberturas (1) de plástico seja policarbonato, pet, ou mista é feito através de ultra-som, fundindo os plásticos, impedindo a passagem de ar até a célula ou pela ação das resinas transparentes injetadas; A moldagem do policarbonato pode ser processada manulamente ou por meio de moldadeiras dentro do setor de produção, fazendo a injeção de resina por pressão dentro de invólucro e sistema de solda e/ou pode ser manual; A fita de cobre-estanho (12) , sendo soldada nas células fotovoltaicas (1 1), pode ser soldada industrialmente por soldadeira eletrônica ou semi-industrial, com meios manuais, que se constitui na fixação da célula (11) sobre a telha, cobertura (1); Depois a aplicação de policarbonato(4) que vai se trasnfórmar em um envelope onde vai ser injetada a resina ¾special(3); então sobre a mesma, no processamento temos a aplicação da resina(3) divide-se por uniformidade de encapsulamento de forma completamente livre pelo sistema de destender com continuas pás de alisamento superior, pós-aplicação de injeção de resina(3) pelos funis injetores, onde se inclina a telha para entre 30° a 1 10° no fixador das telhas, cobertura(l), para processar o fechamento do encapsulamento, onde então é retirado o lacre de abertura para selamento da parte final, da penetração da resina(3) e esta tenha com o menor número possível de ar interno; Após, a mesma é retornada na horizontal e roda-se a pá alisante no sentido oposto, onde o sensor aplica e identifica as bolhas e as retira em tempo hábil para processar a cura do selante, tornando tudo liso; Podendo muitas vêzes ser feita esta operação, manualmente também; No caso os injetores e pás aplican- doras, selador, selando as células(l l) e conectores fotovoltaicos(12)e (2), de uma forma, que a mesma nunca vai ter contato com o ar; Para a fixação, colo- ca-se o calço fixador na parte posterior e as espátulas calçantes; Nos modelos apresentados poderemos ter um opcional elemento termo-acústico; A estrutura de fixação terá espaçamento adequado e salvaguardando as células fotovol- taicas(l 1); tendo uma lateral de reserva para a plena fixação do sistema em si; poderá ser semi-automático ou automático de produção; que podendo ser poligonal, modelo capa canal contínuo, sendo a capa para implantação da célula fotovoltaica(l l) e o canal para encaminhamento de água de chuva e iluminação interna dos edifícios; A estrutura inferior contém o normal de todo telha- do, ripas, caibros, que podem ser de madeira, materiais ecológicos, plástico reciclado, metal, metalon, viga "U", tesouras em viga "U", todas as estruturas convencionais são compatíveis com a telha do presente pedido, ela não modifica o que já existe para a instalação; Pode-se destelhar uma edificação já e- xistênte, tirar a telha e colocar o novo modelo, sem necessitar de nenhum ar- ranjamento na estrutura para receber o novo modelo aqui apresentado, servindo para qualquer tipo de telhado que substituia a mesma; A telha, cobertura (1) poderá ter a geração de energia, o armazenamento da energia e a conversão de energia de 12 Volts para 127 Volts, tudo em um elemento apenas, em uma mesma telha, cobertura; Sendo as baterias imbutidas dentro da mesma; Na variação agora descrita, teremos umas camadas adicionais para abraçar tais atividades, onde temos uma camada de izopor ou polipropileno expandido intercalando duas chapas com uma cavidade neste meio, para acoplar as bate- rias de lithyum, fazendo com que a telha tenhá quadrupla função conforme descrito acima : geração de energia(A), armazenamento de cargas(B), conversão de energia(C) e de cobertura(D); Para os meios móveis, como ônibus, devemos agrupar mais as linhas de células(l 1).

4-"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MÈSMA", segundo reinvidi- cação 1, defindo o funcionamento e uso caracterizado por : As células foto- voltaicas(l 1) tem uma caracterização de união para transmissão de energia foto adquirida; O conjunto de telhas constitui-se de um sistema gerador de e~ nergia que converte a luz do Sol (Fotons) em corrente eiétrica (Elétrons); em qualquer edificação, construção residencial, industrial, comercial, hospitalar, etc; A energia tem saída de 110 V ou 220 V, que através do Smart Grid, lança o excedente de energia para a rede pública ou vice-virsa, quando tiver falta de produção, contabilizando os valores de entrada e de saída; A telha, cobertura, ( l )el emento da presente patente, pode ser conectada uma a outra, usando um sistema independente denomidado "cap", fazendo o lado positivo de uma, u- nir-se uma a outra, em linhas horizontais, somando-se todas a um valor final na ponta do cabo; Se tivermos 10 telhas, este cabo vai se conectar as 10 telhas e na ponta dela( l 5) estará emitindo uma energia referente ao que foi produzido nas mesmas 10 telhas; Com tais componentes poderemos ter dois subsistemas sobre o mesmo projeto, a telha com o "inverter''' e bateria ( 19) imbutída que é o componente que armazena e inverte a corrente, transformando ela de 12 V para 127 V, ou então o sistema da telha que sai sem o "inverter", trabalhado com a mesma em 12 V, onde a energia ocila de acordo com a potencia do sol, que pode variar entre 19 a 12 V, esta energia vai para o controlador de cargas e depois para o inversor ( inverter); Mesmo quando, estiver muito nublado, estará funcinando e gerando 12V; Entretanto o regulador de carga vai regular esta carga para 12V, para que chegue no inversor " inverter", ou nas baterias(19); Temos dois sistemas, "on grid", um sistema ligado a rede elétri- ca (17) ou "off grid", desligado da rede_elétrica, neste segundo caso a energia é armazendada em baterias(19) ; No sistema "off grid", o controlador de carga sempre mandará carga para a baíería(19), sempre em 12V, pois isto sempre aumenta a vida util da bateria; No sistema "o.n grid", o sistema utiliza sempre o auxílio da rede elétrica convencional( 17), fazendo com que a energia que é produzida pelas telhas, coberturas(l), passe por ura inversor (inverter), equipamento que tem a capacidade de transformar toda a energia que foi gerada, seja 1000 wats, 5000 wats, 10000 wats; Temos um inversor específico para cada potência de telhado( 12A), um específico para cada potência, que irá compartilhar com a rede elétrica no local( 17); A conectividade pode ser por intermédio de cabos ou imbutida na própria telha, cobertura (1 ), tendo independência de ligações positivo e negativo em todas as telhas; O policarbonato (4) dentro das funções operantes no sistema pode ser substituído pelo vidro ou plástico, mantendo a característica de transparência, para a receptividade dos Fotons, eliminando a Luz Ultra-violenta, sendo a mesma espurgada do sistema, usando apenas os Fotons, que estão intimamente ligados a iluminação e não ao aquecimento, ou variações de temperatura; Os raios vêm do Sol e o Foton, elemento do raio, atravessa a camada de Ozônio, onde temos uma perda, chegando-se ao telhado cobertura(12A) que pode ser da residência, bate na telha, cobertura (1 ) onde está a célula fotovoltaica( 1 1 ), recebe estes raios e o raio Foton, passa pela película de vidro ou policarbonato (4) ou plástico transparente, chegando a célula fotovoltaica(l l ); O Raio tendo contato com a mesma, sofre uma sensibilização ou reação subatômica, passando pela película de silício, então se transforma de Foton á Elétron; Como os Elétrons tem muita energia, os mesmos não ficam parados, então eles ficam em movimento e dentro deste movimento que eles fazem, as células fotovoltaicas(l 1. ), além do silício são compostas de vários eletrodos, clarificou que existem os eletrodos metálicos que servem para captação dos Elétrons; Os Elétrons ficam em movimento e vão se encostar a este Eletrodo, que vai ganhar, a rede, sendo

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gerada a corrente elétrica, que vai fazer funcionar o chuveiro, a tv, o ventilador e todos, as máquinas nas indústrias, a caixa registradoras do comércio, os aparelhos de sons, etc, todas as funções elétricas de uma residência, comércio, indústria ou meios móveis, com vida útil superior ao que se tem hoje no mercado de ¼ a 10 vezes mais, saindo da telha com 12V ou 127V por intermédio de um micro inversor que é acoplado á cada telha, cobertura (1); transformamos esta corrente de 12 Volts em 127 Volts e mandamos para a rede elétrica, compartilhando com o a rede pública(17); A telha, cobertura (1) poderá ter a geração de energia(A), o armazenamento da energia(B), a conversão de ener- gia(C) de 12 Volts para 127 Volts e Cobertura (D), tudo em um elemento a- penas, em uma mesma telha, cobertura(l); Sendo as baterias imbutidas(l O) dentro da telha; Na variação agora descrita, teremos umas camadas de izopor adicionais para abraçar tais atividades, ou põlipropileno expandido intercalando duas chapas com uma cavidade neste meip(9), para acoplar as baterias de lithyum(l O), fazendo com que a telha, cobertura (1) tenha quadrupla fun- ção comforme descrito acima; Todo o espaço de um telhado é suficiênte para suprir de energia uma residência convencional com todos seus meios necessários de consumo, sendo até maior que o que precisamos; Para os meios móveis, como ônibus, devemos agrupar mais as linhas de células(l 1 ), pois é um consumo alto de energia e em espaço menor de geração.

, 5 -"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UMTIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA", caracterizado por: sistema da telha, cobertura (1) que sai sem o "inverter", trabalhando com a mesma em 12 V, onde a energia ocila de acordo com a potencia do sol, que pode variar entre 19 a 12 V, esta energia vai para o controlador de cargas e depois para o inversor ( inverter); Mesmo quando estiver muito nublado, estará funcinando e gerando 12V. Entretanto o regulador de carga vai regular esta carga para 12V, para que chegue no inversor " inverter", ou nas bater ias{ 19); Temos dois sistemas-, "on grid", ura sistema ligado a rede elétrica ( 17) ou "off grid", desligado da rede elétrica, neste segundo caso a energia é armazendada em baterias(19) ; No sistema "off grid", o controlador de carga sempre mandará carga para as baterías( 19), sempre em 12V, pois isto sempre aumenta a vida util da bateria; No sistema "on grid", o sistema utiliza sempre o auxílio da rede elétrica convencional(17), fazendo com que a energia que é produzida pelas telhas, coberturas, passe por um inversor (inverter), equipamento que tem a capacidade de transformar toda- a energia que foi gerada, seja 1000 wats, 5000 wats, 10000 wats; Temos um inversor específico para cada potência de telhado(12A), um específico para cada potência, que irá compartilhar com a rede elétrica no local(17); A conectividade pode ser por intermédio de cabos ou imbutida na própria telha, cobertura (1), tendo independência de ligações positivo e negativo em todas as telhas, cobertura(l).

6-"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA", caracterizado por:

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o referido sistema pode conter cobertura capa-canal contínua (1), que contém um sistema de fitas especiais condutoras de energia de cobre-estanho (2), que por unir-se a célula fotovoltaica (11), cobertas sob resina interna diferenciada (3), e envelopada por uma capa película de policarbonato cristal com filtro uv especial (4), contendo furo para a fixação da telha (5), com um sistema regulador de carga 12 Volts (6), que contém um inversor de corrente de 12 Volts para 1 10 Volts ou 220 Volts (7), ligado a uma tomada de energia (8), contendo tampa protetora das baterias (9), para proteger as baterias de lithyum (10) e a fita condutora de energia de + a - com ligação "cap", np conjunto unidos (12); célula fotovoltaica (11) , cobertura com seu funcionamento no todo da aplicação predial com parâmetros do sistema on Grid ou off Grid, onde se vê a telha, cobertura capa-canai continua (1), cabos coletores de energia das te- lhas, coberturas (13), rede coletora de energia fotovoltaica, sistema de monta- .'

gem interna(14), rede elétrica das telhas (15), caixa de distribuição (16), rede elétrica convencional (17), relógio smart grid (18), banco de baterias (19) ser formador de usinas naturais quando sobreposto a base própria para tal.

7-"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CON- VERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEÍOS IMÓVEIS É MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITÍZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA", segundo reinvindi- ação 1 caracterizado por: Unitização que define o Sistema de fechamento e embalagem do produto acabado é definido por empilhamento de até 10 telhas entremeadas por papel especial que dará aderência para o transporte, evitando movimento e que se danifiquem. Colocados ern paletes e apertados por fitas plásticas com cintas laterias, podendo-se seguir para o transporte e ter até 10 unitizações deste conjunto, empilhados umas sobre os outros ou mais se necessário.

Description:
RELATÓRIO

COBERTURA / TELHA SOLAR PARA GERAÇÃO, ARMAZENAMENTO E DISTRIBUIÇÃO

DE ENERGIA ELÉTRICA E, PROCESSO DE

PRODUÇÃO, SISTEMA DE FUNCIONAMENTO E TRANSPORTE DA DITA COBERTURA

/ TELHA SOLAR

Patente de invenção "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UN1T1- ZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" re- fere-se à um conjunto de elementos e componentes, tecnicamente desenvolvidos para executar um processo de produção, geração de energia foto voltai ca, no qual, é utilizado para uso comercial, industrial, uso residencial e uso móvel : rodoviários, ferroviários, pluviais e aéreos, onde e ' usado a referida teiha, cobertura para desenvolver a referida geração.

Esta telha, cobertura é constituída de um passo inicial de. moldagem da chapa em formato poligonal, tendo a forma de capa e canal repetitivos, dentro da mesma telha, cobertura que pode ser feita com auxilio de uma trefiladeira, fazendo a dobra da chapa e a referida chapa pode ser de alumínio, aço-carbono, zinco, policarbonato, plástico pet reciclado, fibrocimentos ou outros.

O elemento físico de policarbonato servirá na estrutura de construção como um fator de iluminação natural, favorecendo diversos designrs internos dos projetos, nos edifícios, edificações e qualquer outro que precise de uma cobertura; podendo somar com a economia energética diurna.

Vários materiais que podem constitui-se na estrutura mecânica da telha, cobertura que servem para sustentar a estrutura de produção de energia da mesma, sua parte funcional, que é acoplado sobre a telha diretamente e o sistema das células fotovoltaicas, juntamente com uma resina especialmente desenvolvida para proteger a célula fotovoltaica e seu funcionamento.

Temos uma camada de policarbonato com uma carga de protetor UV especial, contra raios ultravioletas, que terá a função de aumentar a vida útil da célula fotovoltaica e pela transparência da resina, dar condição perfeita da captação luminosa.

Este processo chama-se encapsulamento, deixando a célula sem contato com oxigénio ou água.

A longevidade da célula depende da mesma estar encapsulada, sem contato com oxigénio, com água, umidade e raios UV.

A camada de policarbonato é muito mais resistente que o vidro e o acrílico, 250 vezes mais resistente que o vidro e de 30 a 40 vezes mais resistente que o acrílico, 50% mais leve que o vidro, super-resistência a mudanças de temperatura, (-30° C á 120° C), tem capacidade de ter 10 anos contra o amarelamen- to, não propaga fogo, excelente transmissor de luz solar, flexível para a mol- dagem, dando a blindagem necessária para impactos ou tiros. E o material t- deal para tal aplicação. Este produto encapsulando a célula, que ficará em contato direto com o sol, chuva, oxigénio, sujeira, poeira, e raios UV, dará uma vida longa, á célula e a telha, cobertura, dando proteção aos elementos captadores, sem infringir na própria eficiência de ação dos componentes captadores. Tendo uma estrutura mecânica resistente á impactos, é ideal para tal aplicação, sendo para todos os meios de utilização, tanto industrial, comercial e os móveis.

Teremos todos estes elementos constituídos descritos á seguir, sendo que o residencial terá parte destes elementos de modo principal também.: a chapa, que é a estrutura mecânica, dando a forma ao produto, sobre ela a resina, sobre a mesma, teremos as células fotovoltaicas, sobre as células fotovoltaicas que irão transformar o Fóton em energia elétrica; novamente a resina especial e camada de policarbonato, que pode variar entre 0,15mm a 0,50mm em mé dia, preferencialmente 0,20mm. Nos modelos apresentados poderemos ter um opcional elemento termo-acústico, sendo um redutor de sons, provenientes das quedas de chuva sobre o telhado, cobertura.

O policarbonato tem uma vantagem que garante a proteção e a íluência da luz: uma qualidade que ele não amarela.

Na busca de uma produção, equacionando a opção de uso para mãos de obra, mas também podendo ser mecanizadas as linhas de produção. Estas efetuarão cada uma sua função dentro da produção de acordo com os elementos figurados nos desenhos. A telha, cobertura poderá conter em sua parte inferior uma placa termo- acústica, a estrutura de suporte e fixação da mesma no telhado, podendo ser metálica, de madeira convencional ou outro material que constitui a referida estrutura de suporte, com padrão e medida devida, sendo um padrão de suporte para fixação no restante da estrutura, contendo a base termo-acústica.

As células fotovoltaicas tem uma característica de união para transmissão de energia foto adquirida, dando continuidade por um sistema de união com fitas de cobre-estanho, e ' uma atributo do sistema no conjunto.

A constitutividade da fita tem um teor definido de dureza e resistência sineu- lar para a transmissão, que dão a certeza de plena funcionabilidade.

Com os elementos componentes ' do referido produto, temos uma otimizaçào de produção, gerando uma grande quantidade de telhas, coberturas.

O conjunto de telhas, coberturas constitui-se de um sistema gerador de energia que converte a luz do Sol (Fótons) em corrente elétrica (Elétrons), que com o designer da mesma, possibilita implantar em qualquer edificação, cons trução residencial, industrial, comercial, hospitalar, etc. podendo ser geradora em meio móvel, também como trens, aviões, navios e outros que recebam luz solar incidente.

As telhas, coberturas fotovoltaicas substituem as telhas, coberturas convencionais com a grande diferença de gerar energia elétrica limpa, poder armazenar, compartilhar com a rede elétrica convencional a energia gerada. O referido sistema pode ser formador de usinas naturais, quando sobreposto a base própria para tal.

A energia tem saída de 1 10 V ou 220 V, que através do "Smart Grid", lança o excedente de energia para a rede pública ou vice virsa, quando tiver falta de produção, contabilizando os valores de entrada e de saída.

A estrutura de fixação terá espaçamento adequado e salvaguardando as células fotovoltaicas, dará autonomia de locomoção sobre o telhado, para manutenção, limpeza, etc.

Basicamente temos o modelo residêncial, o modelo comercial e o móvel.

O sistema de encapsulamento consiste em duas placas de policabornato envolvendo a rede de placas, uma por baixo, outra por cima da mesma e as duas recheadas com resinas, que eliminam todas as ações de contato com o ar ou humidade das placas.

Unindo as placas de células, temos as fitas especiais condutoras de cobre- estanho para a condução de energia.

Pelo sistema de trefilamento, define-se o sistema capa canal, varias capas com as células fotovoltaicas e sistema metálico sobre as mesmas, sempre respeitando a colocação adequada das células, tendo uma lateral de reserva para a plena fixação do sistema em si.

Todas as construções podem utilizar o presente sistema para comércio, resi ¬ dência e indústria, tendo um teto, mesmo em um prédio que tem muitas vezes somente a laje, e nesta terá o próprio gerador de energia, telha, cobertura geradora fotovoltáica.

A telha, cobertura, elemento da presente patente, pode ser conectada uma a outra, usando um sistema independente denomidado "cap", fazendo o lado positivo de uma, unir-se a outra, em linhas horizontais, somando-se á um valor fmal na ponta do cabo.

Se tivermos 10 telhas, coberturas, este cabo vai se conectar as 10 telhas, coberturas e na ponta dela, estará emitindo uma energia referente ao que foi produzido nas mesmas 10 telhas, coberturas.

Com tais componentes poderemos ter dois subsistemas sobre o mesmo proje- to, a telha com o "inverter" e bateria imbutida que é o componente que armazena e inverte a corrente, transformando ela de 12 V para 127 V, ou então o sistema da telha que sai sem o "inverter", trabalhado com a mesma era 12 V, onde a energia ocila de acordo com a potência do sol, que pode variar entre 19 a 12 V, esta energia vai para o controlador de cargas e depois para o inversor ( "inverter").

Mesmo quando estiver muito nublado, estará funcinando e gerando 1.2V. En tretanto o regulador de carga vai regular esta carga para ! 2 V, para que chegue no inversor " inverter", ou nas baterias.

Temos dois sistemas, "on grid", um sistema ligado a rede elétrica " ou "off grid", desligado da rede elétrica, neste segundo caso â energia é armazendada em baterias. No sistema "off grid", o controlador de carga sempre mandará carga para a bateria, sempre em 12V, pois isto sempre aumenta a vida útil da bateria.

No sistema "on grid", o sistema utiliza sempre o auxílio da rede elétrica convencional, fazendo com que a energia que é produzida pelas telhas, passe por um inversor (inverter), equipamento que tem a capacidade de transformar toda a energia que foi gerada, seja 1000 wats, 5000 wats, 10000 wats.

Temos um inversor específico para cada potência de telhado, cobertura, que irá compartilhar com a rede elétrica no local.

A conectividade pode ser por intermédio de cabos ou imbutida na própria telha, tendo independência de ligações positivo e negativo em todas as telhas, coberturas.

O policarbonato dentro das funções operantes no sistema pode ser substituído pelo vidro ou plástico, mantendo a característica de transparência, para a receptividade dos Fótons, eliminando a Luz Ultraviolenta, sendo a mesma es- purgada do sistema, usando apenas os Fótons, que estão intimamente ligados a iluminação e não ao aquecimento, ou variações de temperatura.

Podemos ter 30 graus Celsus negativos que independentemente estaremos gerando energia elétrica, se tivermos Luz, o Fóton, um raio diferente do raio UV, estará gerando energia.

Os raios vêm do Sol e o Fóton, elemento do raio, atravessa a camada ' de Ozô- nio, onde temos uma perda, chegando-se aò telhado, cobertura que pode ser da residência, o mesmo bate na telha, cobertura onde está a célula fotovoltai- ca, recebe estes raios e o raio Fotón, passa pela película de vidro ou policarbonato ou plástico transparente, chegando à célula fotovoltaica. O raio tendo, contato com a célula fotovoltaica, sofre uma sensibilização ou reação subatô- mica, ele então passando pela película de silício, se transforma de Fóton a E- létron.

Como os Elétrons tem muita energia, os mesmos não ficam parados, ficam em movimento e dentro deste movimento que eles fazem, encostam-se as células fotovoltaicas, que além do silício são compostas de vários eletrodos, um a cada 0,15 mm de distância, ou até menos, definidos e identificados pela nano- tecnologia, que reduzio este espaço, clarificou que existem os eletrodos metálicos que servem para captação dos Elétrons. Os Elétrons ficam em movimento e vão se encostar a este Eletrodo, que vai ganhar a rede, sendo gerada a corrente elétrica. Esta vai fazer poder funcionar o chuveiro, a tv, o ventilador e todos os outros aparelhos, as máquinas nas indústrias, as caixas registradoras do comércio, os aparelhos de sons, etc todas as funções elétricas de urna residência, comércio, indústria ou meios móveis.

A luz é a única que vem do Sol, uma vez processada, transformada de Fotons para Elétrons, que passou para a corrente metálica e que começa da parte mais fina, que são os eletrodos, do "wire tape", fita de cobre-estanho, sendo uma soldada no polo positivo e outra soldada no polo negativo, somando as duas, geram a corrente elétrica, que é quando o ' * 'Plan san", que é definido como plano solar, que emite o Fóton, deposita a cada metro quadrado da Terra 1000 watts.

As células que são utilizadas na fabricação da telha, cobertura do presente modelo tem eficiência- de transformar 18% da energia luminosa dos Fóton s em energia elétrica, então em um metro quadrado, se fizer derivado da ação do Sol, que deposita na terra 1000 watts /m 2 , teremos a oportunidade de gerar 180 watts/ m 2 , de derivar nossa utilização destes depósitos que podem ter 1 m 2 de célula fotovoltaica.

Hoje temos definidos três meios pelo conhecido no Estado da Técnica: 1 - Do Silício, 2- Cis, Cobre, Selênio e índio e 3- Orgânico derivado da casca da uva, do qual se processa uma pelícola fotovoltaica que gera energia, que poderá estar sendo processada na telha, cobertura também, gerando energia elétrica por meios diferêntes e orgânicos.

Existem outros meios dentro do Estado da Técnica, entretanto inviáveis pelos altos custos, entretanto poderão ser aderidos ao presente, modelo e sistema se melhorarem as condições para tal no "Plan San" (eficiência) que o sol deposita 1000 watts de eletricidade/m 2 .

A célula fotovoltaica da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNI- TIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MES- MA"consegue transformar 18% deste " plano solar, que é 1000 watts/m 2 , isto singulariza a eficiência funcional da célula fotovoltaica no presente modelo. A"TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" terá um tempo de vida útil superior ao que tem-se hoje das do mercado e Estado da Técnica, será de ¼ a 10 vezes mais.

No modelo residêncial se diferência, começando na estâmparia da estrutura mecânica em formato de telha, o designr vai poder aparentar a forma de um conjunto de telha romana ou da telha portuguêsa e de todas as telhas convencionais existêntes no mercado, isto em módulo que podem ser de 2m 2 com 36 telhas ou outro. Este molde é fundido junto com a célula e com a capa prote- tora, superior, onde o processo de encapsulamento das células vai ser parecido com este, apresentando a mesma forma e a como é feito o modelo comercial e industrial, entretanto .fabricado em módulo de 2m 2 ou de lm 2 , onde colaca-se , por ex, 18 telhas romanas, isto por m 2 e tira o molde do conjunto, então teremos um modelo para 1 m 2 , onde se estraiu do módulo, o formato de 18 telhas, uma placa com estampa de 18 telhas, que em cada uma destas 18 telhas vai uma célula fotovoltaica, que somando vai gerar a energia de 12 Volts. ' Cada uma gera 0,5 Volts, que somadas, ligadas em paralelo, de uma forma imbutida, unidas, vão estar ligadas, conectadas umas ás outraá, que somando vão gerar 12 Volts e uma quantidade de Watts de energia considerável, já cada modelo.

Inicialmente a chapa vem embutida, seja a chapa em metal, alumínio ou plástico, isto entra na trefiladeira e que vai dar o formato na telha, que podendo ser poligonal, modelo capa canal contínuo, sendo a capa para implantação da célula fotovoltaica e o canal para encaminhamento de água de chuva e iluminação interna dos edifícios.

A estrutura inferior do presente modelo, contém o normal de todo telhado, ripas, caibros, que podem ser de madeira, materiais ecológicos, plástico reciclado, metal, metalon, viga "U", tesouras em viga "U", sendo que todas as estruturas convencionais são compatíveis com a telha, cobertura do presente pedido, ela se adapta ao que já existe para a instalação.

Pode-se destelhar uma edificação já existênte, tirar a telha e colocar o novo modelo, sem necessitar de nenhum arranj amento na estrutura para receber o mesmo aqui apresentado, servindo para qualquer tipo de telha que, o referido modelo substitui as antigas.

Para meios móveis como trens, carros, embarcações, a proposta é a mesma. Esta formação de telha, cobertura para ser colocado no trem é perfeita, aperfeiçoa a geração de energia, onde teremos melhor a tonomia.durante o dia. Um carro estacionado, um veículo estará carregando energia e depois utilizará a mesma, não necessitando de usar as outras energias habituais como hidrelé- tricas, termo-elétricas, enfim das demais geradoras de energia. O modelo da patente apresentada otimíza a geração de energia com o método de processamento de energia em todos os casos discritos acima, saindo da telha, cobertura com 12V ou 127V por intermédio de um micro inversor que é acoplado á cada uma delas.

Hoje transformamos esta corrente de 12 Volts em 127 Volts e mandamos para a rede elétrica, compartilhando com o a rede pública.

A telha, cobertura poderá ter a geração de energia, o armazenamento da energia e a conversão de energia de 12 Volts para 127 Volts, tudo em um elemento apenas, em uma mesma telha, cobertura. Sendo as baterias imbutidas dentro da telha.

Na variação agora descrita, temos uma camada adicional para abraçar tais ati- vidades, uma camada de izopor ou polipropileno expandido intercalando duas chapas com uma cavidade neste meio, para acoplar as baterias de lithyum, fazendo com que a telha tenha quadrupla função conforme descrito acima : geração de energia, armazenamento de cargas, conversão de energia e cobertura. Efetuando estudos de funcionamento das curvas de sinóides de atividade defí- nimos um grande grau operacional da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTO VOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, ' SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E. SISTEMA DE USO DA MESMA", tornando todo o sistema mais produtivo e eficiênte em torno de 20 a 30 % ás demais . Todo o espaço de um telhado para a cobertura é sufíciênte para suprir de e- nergia uma residência convencional com todos seus meios necessários de consumo, sendo até maior que o que precisamos.

Para os meios móveis, como ônibus, devemos agrupar mais as linhas de células, pois é um consumo alto de energia e em espaço menor de geração.

Dentro do sistema de produção da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAI- CA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" temos a fase de trefilamento onde usamos a trefiladeira, que pode ser também por termo-formagem, quando sua base for plástica, sendo produzidas para que fiquem transparentes; A telha, cobertura d referido sistema pode ser feita por termoformagem em policarbonato, podendo ser em pet reciclado, sendo transparentes para que sirva de iluminação natural, hoje obrigatório em galpões industriais.

Passando por este processo de construção física de elemento mecânico da telha, cobertura, inicía-se o sistema de fixação das placas metálicas, após este o sistema de encapsulamento do sistema metálico e finalizando com a injeção de resina entre a película de policarbonato. A estrutura metálica está no meio dela. O processo envelopa a célula fotovoltaica, com a proteção da resina, que tem traço especial para tal, com a quantidade de UV, definido tudo por estu ¬ dos da tabela geradas das avaliações das senóides setoriais de aplicação. O encapsulamento das telhas de plástico seja policarbonato, pet, ou mista é feito através de ultra-son, fundindo os plásticos, impedindo a passagem de ar até a célula ou pela ação das resinas transparentes injetadas.

A moldagem do policarbonato pode ser processada manulamente ou por meio de moldadeiras dentro do setor de produção, fazendo a inieção de resina por pressão dentro de invólucro e sistema de solda que pode ser manual ou não, A fita áe cobre-estanho, sendo soldada nas células foto volta cas, pode ser sol dada industrialmente por soidadeiras eletrônicas o i semi-mdustrial ou com meios manuais.

O tempo de fabricação deriva das aplicações de maquináriips e/ou das necessidades de processamentos manuais, entretanto a cada 15 segundos em média, produz-se um metro de telha no trefilandor, que será seguido Ma solda wire tape, fita de junção sobre a célula fotovoltáica.

Define-se por pessoa na produção de 32 células/hora que é suficiente para montar uma telha de 2x1 rn manualmente; sendo mecanicamente produz-se 10 telhas/hora.

Para os outros modelos varia-se o tempo de encapsulamento, que se constitui na fixação da célula sobre a telha, depois a aplicação de policarbonato que vai se trasnformar em um envelope onde vai ser injetada a resina especial.

O Sistema de fechamento e embalagem do produto acabado é definido por empilhamento de até 10 telhas entremeadas por papei especial que dará aderência para o transporte, evitando movimento e que se danifiquem. Colocados em paletes e apertados por fitas plásticas com cintas iaterias, podendo-se seguir para o transporte e ter até 10 unitizações deste conjunto, empilhados limas sobre os outros ou mais se necessário.

Nos modelos existentes que são muito menos eficiêntes, por conter um sistema a serem instaladas as placas sobre os telhados. Os mesmos necessitam de uma estrutura metálica fixada sobre as telhas do telhado. O conjunto tem que ser retirado, no caso de telhas quebradas, para reparos.

Em verdade quebram-se as telhas com grande facilidade e repetivamente, devido as pressões do vento e suas variáveis sobre a telha por várias vezes, fazendo com que o usuário fique muito insatisfeito, pois quando acabou de trocar uma telha, e colocou todo o sistema novamente, logo terá que ser trocada novamente, tendo que se retirar todas as placas em questão novamente e demais suportes. Muitas vêzes a própria estrutura interna do telhado com o peso, sede propiciando as mesmas quebras do produto.

Outra desvantagem do referido sistema é que o mesmo tem custo de 2/3 á mais do mesmo referido modelo apresentado nesta solicitação á patenteamen- to.

Com o referido modelo apresentado, não necessitamos também de suportes para as placas e nem de telhas adicionais, podendo ter a telha diretamente sobre o madeiramento ou sobre a ferragem da estrutura.

O modelo ora apresentado gera uma enorme simplificação de produção, im ¬ plantação, com menor gasto, tempo e menos mão de obra para instalação. Toda construção tem um telhado, utilizando o espaço para instalar a "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA- DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA"

No processamento industrial do presente modelo, a aplicação da resina divi- de-se por uniformidade de encapsulamento, isto de forma completamente livre pelo sistema de destender com continuas pás de alisamento superior, pós- aplicação de injeção de resina pelos funis injetores, onde se inclina a telha para entre 30° a 110° em movimentos rotativos, pelo giro frontal, com o suporte da sustentação no fixador das telhas. Para processar o fechamento do encapsulamento, onde então, é retirado o lacre de abertura para selamento da parte final, inclinando-se mais a telha, cobertura para a penetração da resina e esta tenha o menor número possível de ar interno do referido lado.

Após, o referido sistema, a telha, cobertura é retornada na horizontal e roda-se a pá alisante no sentido oposto, onde o sensor define a aplicação e identifica as bolhas, retirando-as em tempo hábil para processar a cura do selante, tornando tudo liso. Podendo ser feita esta operação, manualmente também.

No caso os injetores, pás aplicandoras, sistema de giros e selador estarão selando as células e conectores foto voltaicos, de uma forma, que as ' mesmas nunca vão ter contato com o ar ou outro meio externo. Para a fixação, coloca-se o calço fixador juntor, na parte posterior e as espátulas calçantes.

Segue as figuras que melhor ilustra a solicitação presente por:

Figura 1 : Vista inferior da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" onde se vê a telha, cobertura capa-canal contínua (1), fitas especiais condutoras de energia de cobre-estanho (2), resina interna diferenciada (3), capa película de policarbonato cristal com filtro uv especial (4), furo para a fixação da telha (5), regulador de carga 12 Volts (6), inversor de corrente de 12 Volts para 110 Volts ou 220 Volts (7), tomada de energia (8), tampa prote- tora das baterias (9), baterias de lithyum (10).

Figura 2: Vista superior detalhada operacional da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA", onde se vê: telha, cobertura capa-canal contínua (1), resina interna diferenciada (3), capa película de policarbonato cristal com filtro uv especial (4), furo para a fixação da telha (5), célula fotovoltaica (11), fita condutora de energia de + a - (12). Figura 3: Vista da "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITI- ZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA BE USO DA MESMA", no (12A) telhado, cobertura com seu funcionamento no todo da aplicação predial a- com parâmetros do sistema on Grid ou off Grid, onde se vê a telha, cobertura capa-canal continua (1), cabos coletores de energia das telhas (13), rede cole- tora de energia fotovoltaica, sistema de montagem intema(14), rede elétrica das telhas (15), caixa de distribuição (16), rede elétrica convencional (17), relógio smart grid (18), banco de baterias (19).

Com os elementos da solicitação, "TELHA COBERTURA GERADORA, ARMAZENADORA, CONVERSORA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA, PARA MEIOS IMÓVEIS E MÓVEIS, SISTEMA DE PRODUÇÃO, UNITIZAÇÃO PARA TRANSPORTE E SISTEMA DE USO DA MESMA" apresentados, define-se que as técnicas anteriores não se limitam à exclusividade apenas no contexto apresentado, podendo as mesmas ser inseridas ou estancadas partes das mesmas que não geram modificações substanciais, que poderiam diminuir o direito de propriedade para inovação, não se limitando ao direito, no contexto apresentado.

De conformidade com que dita a lei de concessão de patente, ilustram as figuras acima relacionadas na criação acima apresentada e descrita, o objeto do presente pedido de patente, consistindo com seus elementos criadores, uma estabilidade tecnico-operacional singular, com um trabalho de energia elétrica exclusivo, na sua produção e funcionamento, gerando uma energia limpa e gratuita, vinda do sol, desenvolvendo definitivamente o caráter inovador, sendo merecedor do título -de PATENTE DE INVENÇÃO.