AT514904B1 - Aufnahmevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung (1) zur spritzwassergeschützten Aufnahme elektrischer Komponenten (5) eines Photovoltaikpanels (2), wobei eine Tasse (4) zur Aufnahme der elektrischen Komponenten (5) vorgesehen ist, wobei die Tasse (4) zumindest eine Öffnung (7) zur Ableitung von Feuchtigkeit aufweist, sowie ein Photovoltaikpanel mit einer derartigen Aufnahmevorrichtung.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung zur spritzwassergeschützten Aufnahme elektrischer Komponenten eines Photovoltaikpanels.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Photovoltaikpanele bekannt, bei denen die zur Ansteuerung des Photovoltaikpanels erforderlichen elektrischen Komponenten, wie Wechselrichter, Kabeln und Steckverbindungen auf der Rückseite des Photovoltaikpanels angebracht sind, um die Vorderseite möglichst großflächig zur Energieerzeugung nutzen zu können. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass sensible elektrische Komponenten auf der Rückseite des Panels den Witterungseinflüssen ungehindert ausgesetzt sind. Dieses Problem ist bei Photovoltaikpanelen besonders ausgeprägt, da diese auf Grund ihrer winkeligen Aufstellung - typischerweise in einem Winkelbereich von 15° bis 35° zur Horizontalen - besonders gefährdet gegenüber Wind-und Regeneinflüssen sind.

[0003] Zur Abhilfe dieses Problems ist es bekannt, wasserdichte Komponenten oder spezielle Steckverbindungen zu verwenden. Derartige Komponenten sind jedoch teuer und ungeeignet für den Einsatz bei Kleinstanlagen.

[0004] Das Dokument US 5,159,155 A zeigt eine gattungsgemäße Aufnahmevorrichtung zur spritzwassergeschützten Aufnahme elektrischer Komponenten, wobei die Tasse Öffnungen zur Ableitung von Feuchtigkeit aufweist. Die Öffnungen sind in Form von Ausnehmungen der Tasse ausgeführt, welche einerseits die Robustheit der Konstruktion reduzieren und andererseits bei der Herstellung einen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordern.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine spritzwasserabweisende Vorrichtung für einzelne Photovoltaikmodule zu schaffen, bei der herkömmliche elektrische Steckverbindungen und elektrische Komponenten sicher und resistent gegen Witterungseinflüsse angeordnet werden können. Die Vorrichtung soll einfach in der Herstellung und robust sein, sowie den einfachen Zugang zu den Steckverbindungen für den Endbenutzer ermöglichen.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufnahmevorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0007] Die Tasse weist an ihren Seitenkanten zumindest eine erste Lasche zur Befestigung am Photovoltaikpanel sowie zumindest eine zweite Lasche auf, wobei die Öffnung durch einen Zwischenraum zwischen der ersten Lasche und der zweiten Lasche gebildet ist. Dadurch wird auf einfachste Weise der erfinderische Effekt verwirklicht, eine Öffnung in der Tasse vorzusehen, die bei winkeliger Aufstellung des Photovoltaikpanels einer Ansammlung von Feuchtigkeit entgegenwirkt, ohne beispielsweise Löcher in die Tasse bohren zu müssen.

[0008] Die Tasse kann erfindungsgemäß im Wesentlichen rechtwinkelig ausgeführt sein und an zwei gegenüberliegenden Seitenkanten eine erste Lasche aufweisen, und an zwei weiteren gegenüberliegenden Seitenkanten eine zweite Lasche aufweisen, wobei der Zwischenraum zwischen der ersten Lasche und der zweiten Lasche an zumindest einer Ecke der Tasse vorgesehen ist.

[0009] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass an der Tasse zumindest ein Abstandshalter zum gezielten Anordnen elektrischer Verbindungsmittel angeordnet ist, der Kanäle zur Ableitung von Feuchtigkeit umfasst und vorzugsweise eine Wellplatte, eine Stegplatte oder eine Doppelstegplatte umfasst. Der Abstandshalter wird vorzugsweise so befestigt wird, dass deren Kanäle im rechten Winkel zu den Rändern der Tasse ein Gefälle aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass direkt im Bereich der Wechselstrom-Steckverbindungen eine Möglichkeit geschaffen wird, der Ansammlung von Feuchtigkeit entgegenzuwirken.

[0010] Die erste Lasche und/oder die zweite Lasche der Tasse kann in einfacher Weise durch Umbiegen von Seitenteilen der Tasse gebildet sein. Die zweite Lasche kann mit nach außen gebogenen Rändern versehen sein, um deren Festigkeit zu erhöhen und zusätzlich vor Spritzwasser zu schützen. Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ist es, wenn an der Tasse über den elektrischen Komponenten eine Abdeckung anbringbar ist. Die Tasse und/oder die Abdeckung kann Blech oder Kunststoff umfassen. Die Abdeckung kann umgebogene Seiten aufweisen, wobei die Ecken der umgebogenen Seiten etwa 90° umgebogen sind, um die Ableitung von Feuchtigkeit und/oder die Durchführung von Kabeln zu ermöglichen. Die Abdeckung kann zur Befestigung an der Tasse seitlich umgebogene Ränder aufweisen. Die Abdeckung kann insbesondere auch nur in dem Bereich vorgesehen sein, in dem die elektrischen Komponenten positioniert sind. Diese Abdeckung kann ein metallisches Blech umfassen, welches an zwei Seiten umgebogene Seiten aufweist, die genau dem Tassenquerschnitt entsprechen, wobei die Ecken der Seiten am im Betrieb höher positionierten Tassenrand zur Durchleitung von Kabeln, und am tieferen Tassenrand zur Wasserableitung aufgebogen sind.

[0011] Die Erfindung betrifft weiters ein Photovoltaikpanel mit einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung. Um die Aufnahmevorrichtung an der Rückseite des Photovoltaikpanels anzubringen, kann die erste Lasche und/oder die zweite Lasche der Tasse derart ausgeführt sein, dass die Tasse genau zwischen den Längsseiten eines Rahmens des Photovoltaikpanels anbringbar ist.

[0012] Erfindungsgemäß können am Photovoltaikpanel einklappbare Stützbügel vorgesehen sein, die eine Neigung des Photovoltaikpanels von 15° bis 35°, vorzugsweise 20°, zur Horizontalen ermöglichen. Dabei wäre eine Neigung des Photovoltaikmoduls auch zum Ableiten von Regenwasser von der Moduloberfläche vorzusehen. Die Aufnahmevorrichtung kann derart am Photovoltaikpanel angeordnet sein, dass die Öffnung - bei winkeliger Aufstellung des Photovoltaikpanels - an der tiefsten Stelle der Tasse liegt, um die Ableitung von Feuchtigkeit aus der Tasse zu ermöglichen. In diesem Fall kann der Abstandshalter vorzugsweise derart an der Tasse derart angebracht sein, dass die Kanäle des Abstandshalters ein Gefälle aufweisen.

[0013] Weiters können in der Tasse oder an der Tasse Kabelführungsmittel vorgesehen sein, um elektrische Steckverbinder auf dem Abstandshalter zu positionieren. Zur Stabilisierung und zum Schutz vor Windlasten kann eine Ballasttasse vorgesehen sein, die vorzugsweise an oder zwischen den Stützbügeln befestigbar ist.

[0014] Diese erfindungsgemäße Ausformung der Tasse und der zusätzlichen Abdeckung ermöglichen es, die elektrischen Komponenten und insbesondere allfällige Wechselstrom-Steckverbindungen derart auf der Rückseite des Photovoltaikpanels anzuordnen, dass diese sicher vor Spritzwasser geschützt sind. Sollte sich dennoch Spritzwasser in der Tasse ansammeln - was in der Praxis Vorkommen kann - so kann dieses bedingt durch das montagebedingte Gefälle und die Form der Tasse sicher austreten.

[0015] Zu diesem Zweck werden die sensiblen elektrischen Komponenten auf der Tasse angeordnet und diese wird rücklings - also mit dem Boden der Tasse nach außen weisend - auf die Rückseite des Photovoltaikpanels angebracht. Um zu verhindern, dass die Steckverbindungen neben dem Abstandshalter positioniert werden können, können am oberen Rand der Tasse Kabelclipse angeordnet sein. Ein oder zwei Kabelclipse, die am oberen Rand außen zusätzlich angeordnet sein können, verhindern außerdem, dass Zugkräfte vom Netzkabel auf die elektrischen Verbindungsmittel übertragen werden.

[0016] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der Figurenbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen [0018] Fig. 1: eine schematische dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen

Photovoltaikpanels; [0019] Fig. 2: eine Seitenansicht des Photovoltaikpanels mit Aufnahmevorrichtung; [0020] Fig. 3: eine schematische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Auf nahmevorrichtung; [0021] Fig. 4: eine schematische dreidimensionale Darstellung der Tasse einer erfin dungsgemäßen Aufnahmevorrichtung; [0022] Fig. 5: eine schematische dreidimensionale Darstellung der Tasse mit Abde ckung einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung; [0023] Fig. 6a - 6b: Querschnitte durch einen Abstandshalter zur Verwendung in einer erfin dungsgemäßen Aufnahmevorrichtung; [0024] Fig. 7: eine schematische Darstellung der seriellen Anordnung zweier erfin dungsgemäßer Aufnahmevorrichtungen für Photovoltaikpanele.

[0025] Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Photovoltaikpanels 2. Das Photovoltaikpanel 2 umfasst einen Rahmen 3 und ruht auf Stützbügeln 9. Aus Gründen der besseren Darstellung wurde das Photovoltaikpanel 2 durchscheinend dargestellt.

[0026] Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Photovoltaikpanels 2 und der Aufnahmevorrichtung 1. Das Photovoltaikpanel 2 umfasst einen Rahmen 3 und wird auf Stützbügeln 9 in einem Winkel von etwa 20° zur Horizontalen getragen. Auf der Rückseite des Photovoltaikpanels 2 ist eine Aufnahmevorrichtung 1 mit einer Tasse 4 angeordnet, welche die elektrische Komponenten und elektrische Verbindungsmittel trägt und mit einer elektrischen Zuleitung verbunden ist.

[0027] Zwischen den Stützbügeln 9 ist eine Ballasttasse 13 vorgesehen, die mit Gewichten beaufschlagbar ist, um eine Stabilisierung der gesamten Vorrichtung, vor allem gegen Windkräfte, zu erreichen.

[0028] Fig. 3 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung der Rückseite einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung 1. Diese ist am Rahmen 3 des Photovoltaikpanels 2 angebracht und umfasst eine rechteckige Tasse 4 mit ersten Laschen 6, an denen schematisch dargestellte Befestigungsmittel zur Befestigung am Rahmen 3 angeordnet sind. Die Tasse 4 verfügt an zwei Seiten über Öffnungen 7 zur Ableitung von Wasser. Die Öffnungen 7 sind an jener Seite der ersten Laschen 6 angeordnet, die im Betrieb nach unten weist, um das Ablaufen von Wasser aus dem Inneren der Tasse 4 zu ermöglichen. Ferner ist an der Rückseite des Photovoltaikpanels 2 ein elektrischer Kollektor 14 mit Gleichstrom-Steckverbindungen 15 angeordnet. Die Tasse 4 dient dazu, die Gleichstrom-Steckverbindungen 15 sowie weitere elektrische Komponenten vor dem Kontakt mit Feuchtigkeit zu schützen.

[0029] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Inneren der Tasse 4 einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung. Die Tasse 4 trägt elektrische Komponenten 5 in Form eines Inverters mit Gleichstrom-Steckverbindungen 21 und Wechselstrom-Steckverbindungen 16. Die Wechselstrom-Steckverbindungen 16 - wahlweise einfach oder doppelt - sind auf einem Abstandshalter 8 in Form einer Doppelstegplatte angeordnet. Die Tasse 4 verfügt an zwei gegenüberliegenden Seiten über eine erste Lasche 6 mit Öffnungen zur Befestigung am Rahmen 3 des Photovoltaikpanels, und an den anderen beiden gegenüberliegenden Seiten über eine zweite Lasche 17. Die zweiten Laschen 17 sind mit einem nach außen gebogenen Rand versehen, um deren Festigkeit zu erhöhen und zusätzlich vor Spritzwasser zu schützen. Dieser Rand passt genau zwischen den Rahmen 3 des Phovoltaikmoduls 2. Die Öffnungen 7 sind an jener Seite der Tasse 4 angeordnet, die im Betrieb nach unten weist, um das Ablaufen von Wasser zu ermöglichen. Ebenso ist der Abstandshalter 8 in Form der Doppelstegplatte derart in der Tasse 4 angeordnet, dass die Kanäle der Doppelstegplatte im Betrieb nach unten weisen, um das Ablaufen von Wasser zu ermöglichen.

[0030] Fig. 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Tasse 4 sowie einer Abdeckung 10. Sichtbar sind wiederum die ersten Laschen 6 und die zweiten Laschen 17 sowie die Öffnungen 7, die durch einen Zwischenraum zwischen der ersten Lasche 6 und der zweiten Lasche 17 an zwei der vier Eckpunkten der rechteckigen Tasse 4 gebildet sind. Ebenfalls ersichtlich ist der Abstandshalter 8 im Inneren der Tasse 4.

[0031] Zum weiteren Schutz vor Umwelteinflüssen ist eine Abdeckung 10 vorgesehen, die über dem Abstandshalter 8 und dem Bereich, in dem elektrische Komponenten wie der Inverter vorgesehen sind, angebracht ist.

[0032] Auch die Abdeckung 10 verfügt über seitlich umgebogene Ränder 12 zur Befestigung, die genau über die zweiten Laschen 17 der Tasse 4 passen. Die sichere Befestigung erfolgt über Schrauben. Auch die zwei anderen Seiten 11 sind 90° umgebogen und entsprechen dem Tassenquerschnitt. Durch die teilweise aufgebogenen Ecken 18 der umgebogenen Ränder 11 wird die Durchführung der Netzkabel ohne Verletzungsgefahr für den Kabelmantel und ebenfalls die Ableitung von Wasser ermöglicht.

[0033] Fig. 6a und 6b zeigen unterschiedliche Ausführungsformen des Abstandshalters 8, der entweder als Doppelstegplatte wie in Fig. 6a, oder als einfache Stegplatte in Form einer Kammstruktur wie in Fig. 6b gezeigt, ausgeführt ist.

[0034] Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer seriellen Anordnung zweier erfindungsgemäßer Aufnahmevorrichtungen, die durch ein Verbindungskabel 19 miteinander verbunden sind. Um zu verhindern, dass die Wechselstrom-Steckverbindungen 16 neben dem Abstandshalter 8 positioniert werden können, sind am oberen Rand jeder Tasse 4 im Bereich unter der Abdeckung Kabelführungsmittel 20 angeordnet. Weitere Kabelführungsmittel, die am Ende des oberen Randes zusätzlich angeordnet sind, verhindern außerdem, dass Zugkräfte vom Netzkabel oder dem Verbindungskabel 19 auf die Steckverbindungen übertragen werden. Ebenfalls dargestellt sind die Abstandshalter 8, auf denen die Wechselstrom-Steckverbindungen 16 angeordnet sind. Nicht dargestellt ist die Abdeckung 10, welche derart an ihren Ecken geformt ist, dass einerseits die Verbindungs- bzw. Netzkabel ohne Beschädigung des Kabelmantels durchgeführt werden und andererseits Wasser abgeleitet werden kann.

[0035] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Aufnahmevorrichtungen für Photovoltaikpanele, sondern umfasst sämtliche Aufnahmevorrichtungen im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Aufnahmevorrichtung 2 Photovoltaikpanel 3 Rahmen 4 Tasse 5 Elektrische Komponenten 6 Erste Lasche 7 Öffnung 8 Abstandshalter 9 Stützbügel 10 Abdeckung 11 Umgebogene Seiten 12 Rand 13 Ballasttasse 14 Kollektor 15 Gleichstrom-Steckverbindung 16 Wechselstrom-Steckverbindung 17 Zweite Lasche 18 Ecke 19 Verbindungskabel 20 Kabelführungsmittel 21 Gleichstrom-Steckverbindung

Claims (16)

1. Patentansprüche

   1. Aufnahmevorrichtung (1) zur spritzwassergeschützten Aufnahme elektrischer Komponenten (5) eines Photovoltaikpanels (2), wobei eine Tasse (4) zur Aufnahme der elektrischen Komponenten (5) vorgesehen ist, wobei die Tasse (4) zumindest eine Öffnung (7) zur Ableitung von Feuchtigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasse (4) an ihren Seitenkanten zumindest eine erste Lasche (6) zur Befestigung am Photovoltaikpanel (2) sowie zumindest eine zweite Lasche (17) aufweist, wobei die Öffnung (7) durch einen Zwischenraum zwischen der ersten Lasche (6) und der zweiten Lasche (17) gebildet ist.
2. 2. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasse (4) im Wesentlichen rechtwinkelig ausgeführt ist und an zwei gegenüberliegenden Seitenkanten eine erste Lasche (6) aufweist, und an zwei weiteren gegenüberliegenden Seitenkanten eine zweite Lasche (17) aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen der ersten Lasche (6) und der zweiten Lasche (17) an zumindest einer Ecke der Tasse (4) vorgesehen ist.
3. 3. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tasse zumindest ein Abstandshalter (8) zum Anbringen elektrischer Verbindungsmittel angeordnet ist, der Kanäle zur Ableitung von Feuchtigkeit aufweist und vorzugsweise eine Wellplatte, eine Stegplatte oder eine Doppelstegplatte umfasst.
4. 4. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lasche (6) und/oder die zweite Lasche (17) durch Umbiegen von Seitenteilen der Tasse (4) gebildet ist.
5. 5. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lasche (17) mit nach außen gebogenen Rändern versehen sind, um deren Festigkeit zu erhöhen und zusätzlich vor Spritzwasser zu schützen.
6. 6. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tasse (2) über den elektrischen Komponenten (5) eine Abdeckung (10) vorgesehen ist.
7. 7. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasse (4) und/oder die Abdeckung (10) Blech oder Kunststoff umfasst.
8. 8. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10) umgebogene Seiten (11) aufweist, wobei die Ecken (18) der umgebogenen Seiten (11) etwa 90° umgebogen sind, um die Ableitung von Feuchtigkeit und/oder die Durchführung von Kabeln zu ermöglichen.
9. 9. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10) zur Befestigung an der Tasse (4) seitlich umgebogene Ränder (12) aufweist.
10. 10. Photovoltaikpanel (2), umfassend eine Aufnahmevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. 11. Photovoltaikpanel (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lasche (6) und/oder die zweite Lasche (17) derart ausgeführt sind, dass die Tasse (4) genau zwischen den Längsseiten eines Rahmens (3) an der Rückseite des Photovoltaikpanels (2) anbringbar ist.
12. 12. Photovoltaikpanel (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einklappbare Stützbügel (9) vorgesehen sind, die eine Neigung des Photovoltaikpanels (2) von 10° bis 35°, vorzugsweise 20°, ermöglichen.
13. 13. Photovoltaikpanel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (1) derart am Photovoltaikpanel (2) angeordnet ist, dass die Öffnung (7) an der tiefsten Stelle der Tasse (4) liegt, um die Ableitung von Feuchtigkeit aus der Tasse (4) zu ermöglichen.
14. 14. Photovoltaikpanel (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (8) an der Tasse (4) derart angebracht ist, dass die Kanäle des Abstandshalters (8) ein Gefälle aufweisen.
15. 15. Photovoltaikpanel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Kabelführungsmittel (20) vorgesehen sind, um elektrische Steckverbindungen (15, 16) auf dem Abstandshalter (8) zu positionieren.
16. 16. Photovoltaikpanel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung und zum Schutz vor Windlasten eine Ballasttasse (13) vorgesehen ist, die vorzugsweise an oder zwischen den Stützbügeln (9) angeordnet ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen