DE202010010597U1 - Clamping device for fixing framed solar modules - Google Patents
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Abstract
Klemmvorrichtung (100; 300; 500; 600) zum Befestigen von gerahmten Solarmodulen (42) auf einem Träger (41), wobei die Klemmvorrichtung wenigstens einen oberen Auflageabschnitt (11; 31; 51; 61) zum Übergreifen des Modulrahmens (42) und wenigstens einen seitlichen Anlageabschnitt (12; 32; 52; 62) zur seitlichen Führung der äußeren Kante des Modulrahmens (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem seitlichen Anlageabschnitt (12; 32; 52; 62) wenigstens ein elektrisch leitfähiger Dorn (16; 36; 56; 66) zur elektrischen Anbindung des Modulrahmens (42) an die Klemmvorrichtung (100; 300; 500; 600) vorgesehen ist.Clamping means (100; 300; 500; 600) for mounting framed solar modules (42) on a support (41), said clamping means comprising at least one upper support portion (11; 31; 51; 61) for engaging said module frame (42) and at least a lateral abutment portion (12; 32; 52; 62) for laterally guiding the outer edge of the module frame (42), characterized in that at the lateral abutment portion (12; 32; 52; 62) at least one electrically conductive mandrel (16; 36; 56; 66) is provided for the electrical connection of the module frame (42) to the clamping device (100; 300; 500; 600).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum Befestigen von gerahmten Solarmodulen auf einem Träger.The The present invention relates to a clamping device for fastening of framed solar modules on a support.
Um Solarmodule beispielsweise auf einem Dach anbringen zu können, wird üblicherweise auf dem Dach ein Gerüst aus Längsstreben und Querstreben angeordnet, die über Dachhaken an den Dachsparren befestigt werden. Um die plattenförmigen Solarmodule an diesem Strebengerüst zu fixieren, sind verschiedene Arten von Klammern oder Klemmen bekannt.Around For example, to be able to install solar modules on a roof, Usually a scaffold is made out on the roof Longitudinal struts and cross struts arranged over Roof hooks are attached to the rafters. To the plate-shaped To fix solar modules to this strut framework are different Types of brackets or clamps known.
Ein Solarmodul umfasst mehrere Solarzellen, die innerhalb des Solarmoduls elektrisch miteinander verschaltet sind. Die Solarzellen werden üblicherweise auf der der Sonne zugewandten Seite mit einer Glasscheibe bedeckt. Auch die Rückseite kann mit einer Glasscheibe bedeckt sein oder beispielsweise mit einer witterungsfesten Kunststoffverbundfolie kaschiert sein. Insgesamt bildet dieser Aufbau ein Laminat. Zum Schutz des Laminats beispielsweise beim Transport und bei der Montage sowie für die Befestigung und für die Versteifung des Verbundes ist das Laminat in der Regel von einem umlaufenden Aluminiumrahmen umgeben. Üblicherweise werden die verwendeten Aluminiumrahmenprofile mit einer Eloxalschicht überzogen. Diese oxidische Schicht auf dem Aluminiumrahmen ist einige Mikrometer dick und gewährleistet einen Korrosionsschutz. Sie ist elektrisch weitgehend nicht leitend.One Solar module includes several solar cells that are inside the solar module electrically interconnected. The solar cells are usually covered on the side facing the sun with a glass pane. Also, the back can be covered with a glass or for example with a weatherproof plastic composite film be concealed. Overall, this construction forms a laminate. To the Protection of the laminate, for example, during transport and during assembly as well as for fastening and for stiffening of the composite, the laminate is usually of a surrounding aluminum frame surround. Usually, the aluminum frame profiles used coated with an anodized layer. This oxidic layer on the aluminum frame is a few microns thick and guaranteed a corrosion protection. It is electrically largely non-conductive.
Die Längsstreben und Querstreben werden üblicherweise von Aluminium- oder Stahlprofilen gebildet. Auch die Klemmvorrichtungen bestehen meist im Wesentlichen aus Aluminium oder Edelstahl. Zur Befestigung der Solarmodule mittels der Klemmvorrichtung weist die Klemmvorrichtung im Allgemeinen einen oberen Auflageabschnitt auf, der von oben einen Teilabschnitt des Modulrahmens übergreift und beim Befestigen der Klemmvorrichtung auf dem Tragegerüst eine klemmende Halterung des Solarmoduls bewirkt.The Longitudinal struts and cross braces are usually formed of aluminum or steel profiles. Also the clamping devices mostly consist mainly of aluminum or stainless steel. For fixing the solar modules by means of the clamping device has the clamping device In general, an upper support section, from the top one Subsection of the module frame overlaps and when attaching the clamping device on the support frame a clamping Holder of the solar module causes.
Problematisch bei der Verwendung von gerahmten Solarmodulen, deren Rahmen mit einer nicht leitenden Eloxalschicht versehen ist, ist die Erdung der Solarmodule. Die Solarmodule können sich unter Umständen kapazitiv aufladen, sodass es zu hohen Berührspannungen an den Modulen kommen kann. Insbesondere wegen der Gefahr von elektrischen Kurzschlüssen oder Isolationsfehlern ist es im Hinblick auf einen Personenschutz zwingend erforderlich, eine Berührsicherheit der Solarmodule zu gewährleisten. Aufgrund des nicht-leitenden Eloxalüberzugs der Rahmenprofile muss üblicherweise eine separate elektrisch leitfähige Anbindung des jeweiligen Solarmodulrahmens an das die Solarmodule tragende Strebengerüst vorgenommen werden mit anschließender Erdung des gesamten Gerüstes. Hierfür ist ein zusätzlicher separater Arbeitsschritt mit weiterem Materialbedarf erforderlich, was für die Montage der Solarmodule aufwändig und unvorteilhaft ist.Problematic when using framed solar modules whose frames with is provided with a non-conductive Eloxalschicht, is the grounding the solar modules. The solar modules may change Capacitive charge, so it to high contact voltages can come at the modules. Especially because of the risk of electrical Short circuits or insulation faults in terms of it on a personal protection mandatory, a touch safety to ensure the solar modules. Because of the non-conductive Eloxalüberzugs the frame profiles usually has a separate electrically conductive connection of the respective Solar module frame to the solar modules supporting strut framework be made with subsequent grounding of the entire Framework. For this is an additional separate work step with further material requirements required, which is expensive for the assembly of the solar modules and is unfavorable.
Es
ist bereits bekannt, bei Klemmvorrichtungen für Solarmodule,
die einen oberen Auflageabschnitt zum Übergreifen des Modulrahmens
aufweisen, der beim Befestigen der Klemmvorrichtung den Modulrahmen
einspannt, auf der Innenseite des Auflageabschnitts, der klemmend
in Kontakt mit dem Modulrahmen tritt, einen elektrisch leitenden
Dorn vorzusehen, der die Eloxalschicht durchdringt und der eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen Modulrahmen und Schienenunterkonstruktion
schafft. Beispielsweise beschreiben die deutschen Gebrauchsmusterschriften
Problematisch bei diesen Lösungen ist, dass bei nicht ausreichendem Klemmdruck während der Montage der Solarmodule der Dorn die Eloxalschicht nur unzureichend durchdringt und dass in diesem Fall die elektrische Anbindung des Rahmens an die Klemme und damit an das Trägergerüst nicht sichergestellt ist. In diesem Fall kann es zu schwerwiegenden Sicherheitsmängeln kommen, da die Berührsicherheit des Solarmoduls nicht gewährleistet ist.Problematic with these solutions is that with insufficient clamping pressure during assembly of the solar modules the mandrel the anodized layer only penetrates insufficiently and that in this case the electric Connection of the frame to the clamp and thus to the support frame is not ensured. In this case, it can be too serious Safety defects come, as the touch safety of the solar module is not guaranteed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Anbindung eines mit einer isolierenden Schutzschicht überzogenen Solarmodulrahmens an die Tragekonstruktion zu verbessern, wobei gleichzeitig eine einfache Montage der Solarmodule sichergestellt sein soll.The invention is based on the object, the electrical connection of a coated with an insulating protective layer solar module frame to improve the support structure, at the same time a simple installation of the solar modules should be ensured.
Diese Aufgabe wird durch eine Klemmvorrichtung zum Befestigen von gerahmten Solarmodulen gelöst, wie sie aus dem Anspruch 1 hervorgeht. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen dieser Klemmvorrichtung.These Task is by a clamping device for attaching framed Solarmodulen solved, as is apparent from the claim 1. The dependent claims relate to preferred embodiments this clamping device.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von einer Klemmvorrichtung zum Befestigen von gerahmten Solarmodulen auf einem Träger aus, wobei die Klemmvorrichtung wenigstens einen oberen Auflageabschnitt zum Übergreifen des Modulrahmens und wenigstens einen seitlichen Anlageabschnitt zur seitlichen Führung der äußeren Kante des Modulrahmens aufweist. Bei der Fixierung des zu befestigenden Solarmoduls in der Klemmvorrichtung wird eine Kante des Solarmoduls an dem seitlichen Anlageabschnitt der Klemmvorrichtung angelegt. Der obere Auflageabschnitt der Klemmvorrichtung liegt mehr oder weniger direkt an der Oberseite des Modulrahmens an. Durch Anziehen einer Schraube oder dergleichen, die die Klemmvorrichtung mit einer darunterliegenden Trägerschiene verbindet, wird das Solarmodul unterhalb des oberen Auflageabschnitts eingeklemmt und so befestigt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass in dem seitlichen Anlageabschnitt in Orientierung zum Solarmodul wenigstens ein elektrisch leitfähiger Dorn vorgesehen ist, der während des Einspannens des Solarmoduls die seitliche Kante des eloxierten Modulrahmens einritzt und somit einen elektrischen Kontakt zwischen dem inneren elektrisch leitenden Material des Rahmens und der Klemmvorrichtung herstellt. Da die Klemmvorrichtung an sich leitend ist, wird die Masseanbindung des Modulrahmens über die Klemmvorrichtung an das Tragegerüst hergestellt, sodass eine Erdung der Solarmodule durch die Erdung des Tragegerüsts gewährleistet ist. Durch den ritzenden Vorgang während der Montage der Solarmodule, also beim Festziehen der Klemmvorrichtung, gewährleistet die Erfindung eine wesentlich sicherere Durchdringung der Eloxalschicht im Vergleich mit bereits bekannten Dornen, die an der Unterseite des Auflageabschnitts der Klemmvorrichtung vorgesehen sind und die lediglich eine punktuelle Durchdringung der Eloxalschicht von oben verursachen, die unter Umständen nicht ausreichend ist. Der elektrisch leitfähige Dorn in bzw. an dem seitlichen Anlageabschnitt der Klemmvorrichtung gewährleistet also eine wesentlich sicherere Durchdringung der Eloxalschicht und erhöht damit die Sicherheit bei dem Potentialausgleich und der Erdung der Solarmodule.The inventive solution is based on a Clamping device for fixing framed solar modules on one Carrier, wherein the clamping device at least one upper support section for reaching over the module frame and at least one lateral abutment section for lateral guidance the outer edge of the module frame has. at the fixation of the solar module to be fastened in the clamping device becomes an edge of the solar module at the lateral abutment portion the clamping device applied. The upper support portion of the clamping device is more or less directly at the top of the module frame at. By tightening a screw or the like, the clamping device is connected to an underlying support rail is the solar module is clamped below the upper support section and so attached. According to the invention, it is provided in that in the lateral contact section in orientation to the solar module at least one electrically conductive mandrel is provided, the lateral during clamping of the solar module The edge of the anodized module frame scores and thus an electrical Contact between the inner electrically conductive material of the frame and the clamping device produces. Since the clamping device in itself is conductive, the ground connection of the module frame is over the clamping device made to the support frame so that a grounding of the solar modules by the grounding of the support frame is guaranteed. Through the scratching process during the assembly of the solar modules, ie when tightening the clamping device, the invention ensures a much safer penetration the anodized layer in comparison with already known thorns, the provided on the underside of the support portion of the clamping device are and only a punctual penetration of the anodized layer from above, which may not be sufficient is. The electrically conductive mandrel in or on the side Investment section of the clamping device thus ensures a much safer penetration of the anodizing and increased so that the safety in the equipotential bonding and grounding of the Solar modules.
Pro seitlichem Anlageabschnitt der Klemmvorrichtung können ein oder mehrere Dorne vorgesehen sein. Beispielsweise können zwei oder drei Dome über die Länge der Klemmvorrichtung verteilt sein.Per lateral abutment portion of the clamping device can one or more pins may be provided. For example, you can two or three dome over the length of the clamp be distributed.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung besteht der leitfähige Dorn im Wesentlichen aus korrosions- und säurebeständigen Material, beispielsweise aus nicht rostendem Edelstahl. Durch dieses Material ist der Dorn zum einen ausreichend hart, um die Eloxalschicht des Modulrahmens in ausreichender Weise einritzen zu können. Zum anderen wird hierdurch die Leitfähigkeit des Dorns sichergestellt.In a preferred embodiment of the invention Clamping device consists of the conductive mandrel substantially made of corrosion and acid resistant material, for example, made of stainless steel. Through this material For one thing, the mandrel is hard enough to hold the anodized layer of the Module frame sufficient to be able to score. On the other hand, this is the conductivity of the mandrel ensured.
Um das Einritzen der Eloxalschicht durch den leitfähigen Dorn weiter zu verbessern, ist es in einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung vorgesehen, dass das Ende des Dorns spitz ist. Hierdurch wird in besonders vorteilhafter Weise gewährleistet, dass der Dorn die Eloxalschicht ausreichend einritzt, um die elektrische Anbindung des Modulrahmens an die Klemmvorrichtung herzustellen.Around the scoring of the anodized layer by the conductive mandrel To further improve, it is in a preferred embodiment provided the clamping device according to the invention, that the end of the spike is pointed. This is particularly advantageous Way, ensuring that the mandrel is sufficient the anodizing layer scored to the electrical connection of the module frame to the clamping device manufacture.
Zur Befestigung des Dorns in dem seitlichen Anlageabschnitt der Klemmvorrichtung sind vorzugsweise ein oder mehrere Bohrungen an entsprechender Stelle vorgesehen, die zur Aufnahme und Befestigung der Dome dienen. Insbesondere kann es sich hierbei um eine Gewindebohrung handeln, in die in einfacher Weise ein Dorn mit Gewinde eingedreht wird. Die Bohrungen können beispielsweise als durchgehende Bohrungen oder als Sackbohrungen gestaltet sein. Diese Ausgestaltung der seitlichen Anlageabschnitte mit einer oder mehreren Bohrungen hat den Vorteil, dass der Dorn zur elektrischen Anbindung des Modulrahmens variabel je nach Anwenderwunsch verwendet werden kann, oder auch nicht. Somit können die Klemmvorrichtungen, die mit den Bohrungen ausgestattet sind, mit oder ohne Dorn geliefert werden.to Attachment of the mandrel in the lateral abutment portion of the clamping device are preferably one or more holes at the appropriate location provided, which serve to receive and attach the dome. Especially this can be a threaded hole, in which in simple A mandrel is screwed with thread. The holes can designed for example as through holes or as blind holes be. This embodiment of the lateral abutment sections with a or more holes has the advantage that the mandrel for electrical Connection of the module frame variably used depending on the user's request can or may not be. Thus, the clamping devices, which are equipped with holes, supplied with or without mandrel become.
Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung kann als Randklemme oder als Mittelklemme ausgestaltet sein. Die Randklemme ist zur Befestigung nur eines Solarmoduls im Randbereich eines Solarmodulfeldes in an sich bekannter Weise vorgesehen. Eine Mittelklemme dient zur Befestigung von zwei nebeneinander liegenden Solarmodulen.The Clamping device according to the invention can be used as edge clamp or designed as a middle clamp. The edge clamp is for Attachment of only one solar module in the edge area of a solar module field provided in a conventional manner. A middle clamp is used for Fixing of two adjacent solar modules.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung handelt es sich bei der Klemmvorrichtung um eine Klemmvorrichtung, die in ihrer offenen Position gegen eine Federkraft vorgespannt ist. Der Vorteil dieser Klemmvorrichtung, die in der erfindungsgemäßen Weise mit einem oder mehreren leitfähigen Dorn(en) zur elektrischen Anbindung des Modulrahmens an die Klemmvorrichtung ausgestattet ist, liegt in deren besonders komfortabler Handhabung bei der Montage der Solarmodule. Insbesondere ist die Klemmvorrichtung in vorteilhafter Weise justierbar.In a particularly preferred embodiment of the invention Clamping device is in the clamping device to a clamping device, the biased in its open position against a spring force is. The advantage of this clamping device, in the manner according to the invention with one or more conductive mandrel (s) for electrical Connection of the module frame to the clamping device equipped is, lies in their particularly comfortable handling during assembly the solar modules. In particular, the clamping device is more advantageous Way adjustable.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Hierbei können die verschiedenen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of embodiments related with the drawings. Here are the different features each realized individually or in combination with each other be.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
Kern
der Erfindung ist es, dass an den seitlichen Anlageabschnitten
Die
hier gezeigten Dome
Die
seitlichen Anlageabschnitte
In
dieser Ausgestaltung ist pro seitlichem Anlageabschnitt
Neben
der Gestaltung der Bohrung
Die
Die
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