BE1014091A3

BE1014091A3 - Installatie-inrichting voor een foto-voltaisch laminaat.

Info

Publication number: BE1014091A3
Application number: BE2001/0214A
Authority: BE
Original assignee: Izen B V
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2003-04-01

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het op of in een dak installeren van ten minste één foto-voltaïsch laminaat, omvattende een langs zijn omtrek in hoofdzaak gesloten frame, dat aan zijde van het dak afgekeerde zijde het ten minste ene foto- voltaische laminaat draagt, alsmede middelen voor het op of in het dak bevestigen van het fame. Daarbi kunnen het frame en het ten minste ene laminaat op een van het dak verwijderde locatie tot een module samengebouwd zijn. Verder kunnen er langs de omtrek van het frame aangebrachte middelen zijn voor het afvoeren van hemelwater. De uitvinding betreft ook een werkwijze voor het op of in een dak installeren van ten minste één door een frame gedragen foto-voltaïsch laminaat, waarbij het ten minste ene laminaat voor installatie met het frame tot een, bij voorkeur waterdichte, module samengebouwd wordt en de module daarna op of in het dak bevestigd.

Description

INSTALLATIE-INRICHTING VOOR EEN FOTO-VOLTAISCH LAMINAAT
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het in een dak installeren van ten minste een foto-voltaisch laminaat.

Foto-voltaische laminaten, ook wel aangeduid als zonnepanelen of zonnecellen, worden in toenemende mate geinstalleerd op daken van gebouwen, zowel kantoren en fabrieken als woonhuizen. Het gebruik van dergelijke zonnepanelen om te voorzien in een deel van de energiebehoefte wordt van overheidswege gestimuleerd door middel van subsidies.

Een foto-voltaisch laminaat wordt gevormd door een matrix van foto-voltaische cellen, die op een folie zijn aangebracht en aan de naar de zon gekeerde zijde zijn afgedekt door een glasplaat. De verschillende onderdelen zijn daarbij met elkaar verlijmd of gelamineerd met een kunsthars zoals bijvoorbeeld EVA.

Het installeren van dergelijke laminaten op of in daken is echter gecompliceerd en tijdrovend werk.

Daarnaast doen zich vaak problemen voor met betrekking tot de afdichting. Bij montage op vlakke daken blijven deze problemen beperkt, omdat een vlak dak immers een relatief veilige werkomgeving vormt, en ook de afdichting in een vlak dak wel gewaarborgd kan worden. Met name echter in landen waar het merendeel van de woonhuizen voorzien is van schuine, met pannen of leien gedekte daken, zijn de installatie-en afdichtingsproblemen aanzienlijk.

Er zijn reeds installatie-systemen bekend waarbij gebruik gemaakt wordt van tussen de pannen of leien door stekende, op het daaronder gelegen dakbeschot bevestigde beugels, waarop de zonnepanelen worden gemonteerd. Het opbouwen van de panelen uit laminaten, lijsten en verbindingsdelen wordt dan ter plaatse, dus op het dak uitgevoerd. Met name op schuine daken kan dit leiden tot gevaarlijke arbeidsomstandigheden. Daarnaast

vormt de afdichting op de punten waar de beugels door de pannen of leien steken een probleem.

Ook is reeds voorgesteld een deel van de pannen of leien te vervangen door een op het dakbeschot aangebrachte kunststof plaat, die is voorzien van opstaande bevestigingspunten voor de laminaten. Ook daarbij wordt weer uitgegaan van het samenstellen van de zonnepanelen op het dak. Het bevestigen van de zo gevormde panelen op de opstaande punten is echter evenmin eenvoudig, en dus tijdrovend, terwijl de kunststof plaat ook verder niet goed hanteerbaar is.

De uitvinding heeft nu tot doel een inrichting te verschaffen voor het installeren van foto-voltaische laminaten, waarbij deze nadelen zieh niet voordoen.

Volgens de uitvinding wordt dit bereikt door een installatie-inrichting omvattende een langs zijn omtrek in hoofdzaak gesloten frame, dat aan zijn van het dak afgekeerde zijde het ten minste ene foto-voltaische laminaat draagt, alsmede middelen voor het op of in het dak bevestigen van het frame. Door gebruik te maken van een langs de omtrek gesloten frame, dat aan de bovenzijde wordt afgesloten door het laminaat, doen zich ter plaatse van de foto-voltaische collector op of in het dak geen afdichtingsproblemen voor.

Bij voorkeur zijn het frame en het ten minste ene laminaat op een van het dak verwijderde locatie tot een module samengebouwd. Hierdoor blijven de eigenlijke installatiewerkzaamheden beperkt tot het op of in het dak bevestigen van het frame en het tot stand brengen van de benodigde aansluitingen. Daarbij vertoont het voorgemonteerde paneel een grote stijfheid, en is dit dus goed hanteerbaar.

In een voorkeursuitvoering vertoont de installatie-inrichting verder langs de omtrek van het frame aangebrachte middelen voor het afvoeren van hemelwater. Zo wordt een goede afwatering van en langs de laminaten gewaarborgd. Een eenvoudige constructie wordt verkregen, wanneer de hemelwater-afvoermiddelen ten

minste een met het frame verbonden gootprofiel omvatten.

Daarbij kan het ten minste ene gootprofiel voor een eenvoudige installatie aan het frame geklemd of geklikt zijn.

Het frame kan met voordeel zijn ingericht en gedimensioneerd voor het opnemen van een thermische absorber. Zo kan gebruikt gemaakt worden van een standaard frame voor het vormen van naar keuze een fotovoltaische of thermische collector, waardoor de productie-, voorraad-en installatiekosten worden beperkt. Bovendien kunnen dergelijke collectoren zo goed gecombineerd worden op een dak.

Wanneer daarentegen de installatie-inrichting ten minste een de door het frame begrensde ruimte in deelruimten verdelend schot vertoont, waarbij ten minste een van de deelruimten aan de van het dak afgekeerde zijde een doorschijnende plaat draagt en in deze deelruimte een thermische absorber is opgenomen, kunnen de foto-voltaische en de thermische collector zelfs in een enkel frame op het dak gemonteerd worden. Hierdoor wordt een grote besparing op de installatie-werkzaamheden bereikt.

De uitvinding betreft ook een werkwijze voor het op of in een dak installeren van een door een frame gedragen foto-voltaisch laminaat. Bekende installatiewijzen, zoals in de aanhef beschreven, hebben als nadeel dat met het installeren veel, letterlijk kostbare, tijd gemoeid is, terwijl het uitvoeren van de omvangrijke installatiewerkzaamheden op het dak een verhoogd risico op ongevallen met zich meebrengt.

Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt beoogd dit nadeel weg te nemen. Volgens de uitvinding wordt dit bereikt, doordat het ten minste ene laminaat voor installatie met het frame tot een module samengebouwd wordt en de module daarna op of in het dak bevestigd wordt. Door het laminaat en het frame vooraf te monteren, kunnen de op het dak uit te voeren werkzaamheden worden geminimaliseerd.

Bij voorkeur worden daarbij het frame en het ten minste ene laminaat tot een waterdichte module samengebouwd. Zo kunnen afdichtingsproblemen worden voorkomen.

Met het oog op de afwatering kunnen, voor, tijdens of na het op of in het dak aanbrengen van de module, langs de omtrek van het frame middelen aangebracht worden voor het afvoeren van hemelwater. Deze hemelwater-afvoermiddelen kunnen eenvoudig gevormd worden door het met het frame verbinden van ten minste een gootprofiel. Daarbij wordt de verbinding bij voorkeur gevormd zonder tussenkomst van bevestigingsmiddelen, bijvoorbeeld door klemmen, klikken, of opsluiten.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin :
Fig. 1 een perspectivisch aanzicht met uiteengenomen delen is van een foto-voltaisch laminaat en een thermische absorber die gezamenlijk in een schuin, met pannen gedekt dak geinstalleerd worden door middel van een installatie-inrichting volgens de uitvinding,
Fig. 2 een perspectivisch aanzicht is van de foto-voltaische en thermische collector van fig. 1 in geinstalleerde toestand, waarbij slechts een deel van de dakbedekking is getoond,
Fig. 3 een dwarsdoorsnede is door een onderrand van het frame volgens de pijl III in fig. 2,
Fig. 4 een dwarsdoorsnede is door een zijrand van het frame volgens de pijl IV in fig. 2,
Fig. 5 een bovenaanzicht is op een verbinding van een zijrand en een bovenrand van het frame volgens de pijl V in fig. 2,
Fig.

6 dwarsdoorsnede is door een deelschot van het frame volgens de pijl VI in fig. 2, en
Fig. 7 en 8 perspectivische aanzichten met uiteengenomen delen zijn van het gebruik van de installatie-inrichting volgens de uitvinding voor het

aanbrengen van foto-voltaische en thermische collectoren op een plat dak.

Een inrichting 1 (fig. 1) voor het op een dak 2 installeren van een foto-voltaisch laminaat 3 omvat een frame 4 voor het opnemen van het laminaat 3 en (hier niet getoonde) middelen voor het op het dakbeschot 5, tussen dakpannen 6 monteren daarvan. De installatie-inrichting 1 omvat verder met het frame 4 verbonden middelen 7 voor het afvoeren van hemelwater langs het laminaat 3.

Het frame 3 wordt gevormd door een gesloten omtreksdeel 8 en een lijst 10 die is aangebracht langs de van het dakbeschot 5 afgekeerde zijde van het omtreksdeel 8, en die dient voor het inklemmen van het laminaat 3.

Het laminaat 3 wordt in het getoonde voorbeeld overigens gevormd door een folie 11, een daarop aangebrachte matrix van foto-voltaische cellen 12 en een bovengelegen, doorschijnende (glas) plaat 13. Het frame 4 en het laminaat 3 vormen in de voorgemonteerde toestand een relatief stijve constructie of module, die goed hanteerbaar is.

De hemelwater-afvoermiddelen 7 worden gevormd door gootprofielen 14,15, 16, die verbonden zijn met de randen 17,18, 19 van het frame 4. Daarbij zijn de goten 14 die langs de zijranden 17 van het frame 4 lopen en de goot 16 langs de bovenrand 19 zo gevormd, dat deze door de aangrenzende dakpannen 6 gedeeltelijk overlapt worden.

De goot of slab 15 langs de onderrand 18 is daarentegen overlappend op de aangrenzende dakpannen 6 gelegd. De gootprofielen 14, 15, 16 zijn zonder tussenkomst van bevestigingsmiddelen met de randen 17,18, 19 van het frame 4 verbonden, bijvoorbeeld door klemmen of klikken, en vormen met de module van frame 4 en laminaat 3 een waterdicht geheel.

In het getoonde voorbeeld is boven het frame 4 met daarin het foto-voltaisch laminaat 3 een overeenkomstig of zelfs identiek frame 34 aangebracht, dat aan zijn bovenzijde een doorzichtige (glas) plaat 23 draagt, in plaats van een laminaat. In dit frame 34 kan

een thermische absorber zijn opgenomen, waardoor dus boven de foto-voltaische collector een gelijkvormige thermische collector wordt gevormd. Voor deze thermische collector zijn in het frame 34 nog wel enige voorzieningen nodig, met name op het gebied van de warmte-isolatie, zoals hierna wordt toegelicht. Tussen de beide frames 4,34 is overigens een gootprofiel 21 aangebracht, waardoor ook daar een goede afwatering wordt gewaarborgd.

In plaats van twee afzonderlijke frames 4,34 voor het opnemen van een foto-voltaische en een thermische collector, is het ook denkbaar dat een enkel frame 104 wordt gebruikt, waarin dan een tussenschot 135 is aangebracht, dat de door het frame 104 begrensde ruimte verdeelt in twee deelruimten (fig. 7,8). Daarbij kan in de ene deelruimte een foto-voltaisch laminaat zijn ingeklemd, terwijl in de andere deelruimte een thermische absorber is opgenomen. In deze laatste deelruimte moeten dan wederom voorzieningen worden getroffen voor de benodigde thermische isolatie.

Het frame 4 (en ook het frame 34) omvat zoals gezegd een omtreksdeel 8, dat hier wordt gevormd door een viertal in doorsnede identieke profieldelen 24, die in de hoeken telkens verbonden zijn door een hoekstuk 25 (fig.

5). De klemlijst 10 wordt gevormd door een rondlopend Lprofiel, dat door middel van bevestigingselementen 26, bijvoorbeeld schroeven bevestigd is aan een bovenflens 27 van het I-profiel 24 van de omtreksrand 8 (fig. 3,4).

Tussen de bovenflens 27 van het I-profiel 24 van de omtreksrand 8 en het L-profiel 26 van de klemlijst 10 is een naar binnen gekeerde ruimte 28 bepaald, waarin bovenste en een onderste veerkrachtig steunelementen 29 zijn opgenomen, alsmede een eveneens veerkrachtig zijdelings steunelement 30. In deze ruimte 28 wordt het foto-voltaische laminaat 3 ingeklemd door het aandraaien van de bevestigingselementen 27. Door gebruik te maken van veerkrachtige elementen 29,30 wordt het laminaat 3 enigszins flexibel ondersteund, zodat kleine onderlinge

bewegingen tussen het laminaat 3 en het frame 4, bijvoorbeeld als gevolg van verschillen in thermische uitzetting, niet leiden tot beschadiging en uiteindelijk zelfs lekkage.

Voor de afdichting wordt een soepel uithardend materiaal, bijvoorbeeld silicone-kit 22 in een door het bovenste steunelement 29 begrensde naad 20 tussen de klemlijst 10 en het laminaat gespoten.

Teneinde doorbuiging van het paneel 3 te voorkomen is dit overigens nog gesteund door een aantal zich in hoogterichting over het frame 4 uitstrekkende verstijvers 31, die zijn opgehangen aan elementen 32 welke ingeklemd zijn tussen het I-profiel 24 van de omtreksrand 8 en de klemlijst 10.

De opbouw van het frame 34 is in het geval dat in plaats van een foto-voltaisch paneel 3 een glasplaat 23 wordt ingeklemd, in beginsel identiek. Wel zijn in dat geval maatregelen nodig om warmteverlies door het frame 34 te voorkomen. Daartoe is over het gehele oppervlak een isolerende bodem 9 aangebracht, gevormd door een relatief dikke laag van een stijf isolatiemateriaal 33 (fig. 6).

Ook langs de omtrekswanden 8 van het frame 4 zijn relatief dikke lagen isolatiemateriaal 33 aangebracht. In de bodem 9 van het frame 4 zijn natuurlijk openingen aangebracht voor het aansluiten van leidingen voor een warmtewisselend medium.

Bij installatie van een foto-voltaische collector 103 en een thermische collector 123 op een plat dak 102 worden bevestigingsmiddelen 109 gebruikt in de vorm van twee op afstand van elkaar op het dak 102 aangebrachte, liggende montageframes 136. Op elk van deze montageframes 136 zijn twee hoeklijnen 137 bevestigd, die een staander 138, respectievelijk een schuine ligger 139 dragen. De verhouding tussen de onderlinge afstand van de hoeklijnen 137 en de lengte van de staanders 138 bepaalt de hellingshoek van de schuine liggers 139 en daarmee de stand van de collectoren 103,123 ten opzichte van de zon. Afhankelijk van de gewenste opstelling van de collectoren 103,123, staand (fig. 7) of liggend (fig.

8), worden de montageframes 136 evenwijdig aan de onderen bovenrand 118,119 of evenwijdig aan de zijranden 117 geplaatst. Er kan dus met een standaard montageframe 136 volstaan worden.

De laminaten 103 worden ook bij een dergelijke plaatsing vooraf met het frame 104 tot een module samengebouwd, waarna deze module snel en eenvoudig op de schuine liggers 139 bevestigd kan worden.

De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding maken het, zoals hiervoor is toegelicht, mogelijk om met relatief eenvoudige middelen een fotovoltaische collector op of in een dak te monteren, zonder problemen met betrekking tot de afdichting, waarbij de installatiewerkzaamheden op het dak geminimaliseerd kunnen worden omdat het frame en het laminaat of de laminaten voor installatie reeds kunnen worden samengebouwd tot een waterdichte, goed hanteerbare eenheid.

Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een voorbeeld, zal het duidelijk zijn dat deze daartoe niet is beperkt. Zo zouden meer of minder laminaten aangebracht kunnen worden in het frame, terwijl de vorm van het frame op velerlei wijze zou kunnen worden gevarieerd. Ook zou de constructie van de omtrekswanden anders gekozen zou kunnen worden. Daarnaast zou ook in het geval van een schuin dak het frame met lamina (a) t (en) door middel van beugels boven de dakpannen, in plaats van daartussen gemonteerd kunnen worden. Tenslotte kunnen de wijze van bevestiging van het laminaat in het frame en van de gootprofielen aan het frame worden aangepast aan de situatie.

De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de bijgevoegde conclusies.

Claims

Conclusies 1. Inrichting voor het op of in een dak installeren van ten minste een foto-voltaisch laminaat, omvattende een langs zijn omtrek in hoofdzaak gesloten frame, dat aan zijn van het dak afgekeerde zijde het ten minste ene foto-voltaische laminaat draagt, alsmede middelen voor het op of in het dak bevestigen van het frame.
2. Installatie-inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het frame en het ten minste ene laminaat op een van het dak verwijderde locatie tot een module samengebouwd zijn.
3. Installatie-inrichting volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door langs de omtrek van het frame aangebrachte middelen voor het afvoeren van hemelwater.
4. Installatie-inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de hemelwater-afvoermiddelen ten minste een met het frame verbonden gootprofiel omvatten.
5. Installatie-inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het ten minste ene gootprofiel zonder tussenkomst van bevestigingsmiddelen met het frame verbonden is.
6. Installatie-inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het frame is ingericht en gedimensioneerd voor het opnemen van een thermische absorber.
7. Installatie-inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door ten minste een de door het frame begrensde ruimte in deelruimten verdelend schot, waarbij ten minste een van de deelruimten aan de van het dak afgekeerde zijde een doorschijnende plaat draagt en in deze deelruimte een thermische absorber is opgenomen.
8. Werkwijze voor het op of in een dak installeren van ten minste een door een frame gedragen foto-voltaisch laminaat, met het kenmerk, dat het ten minste ene laminaat voor installatie met het frame tot <Desc/Clms Page number 10> een module samengebouwd wordt en de module daarna op of in het dak bevestigd wordt.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het frame en het ten minste ene laminaat tot een waterdichte module worden samengebouwd.
10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat langs de omtrek van het frame middelen aangebracht worden voor het afvoeren van hemelwater.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de hemelwater-afvoermiddelen gevormd worden door het met het frame verbinden van ten minste een gootprofiel.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het ten minste ene gootprofiel zonder tussenkomst van bevestigingsmiddelen met het frame verbonden wordt.