BE1019376A5

BE1019376A5 - Samenstel van een paneelvormig element en een draagstructuur.

Info

Publication number: BE1019376A5
Application number: BE2010/0359A
Authority: BE
Inventors: Tom Maas
Original assignee: Izen Energy Systems Nv
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2012-06-05
Also published as: FR2961585B1; FR2961585A1

Abstract

Deze uitvinding betreft een samenstel (1) van een paneelvormig element (2) en een draagstructuur (3) voor het paneelvormig element (2) voorzien voor plaatsing op een platte dakconstructie, waarbij de genoemde draagstructuur (3) voorzien is om het paneelvormig element (2) in een schuine stand te houden ten opzichte van de dakconstructie, en waarbij de genoemde draagstructuur (3) verder een zich ten opzichte van de dakconstructie schuin opgestelde achterwand (4) omvat die minstens één opening (5) omvat waardoor een venturi-effect wordt gecreëerd waardoor er onder het paneelvormig element (2) een onderdruk ontstaat, wat de neerwaartse druk verhoogt.

Description

SAMENSTEL VAN EEN PANEELVORMIG ELEMENT EN EEN

DRAAGSTRUCTUUR

Deze uitvinding betreft een samenstel van een paneelvormig element, in het bijzonder een zonnepaneel, en een draagstructuur voor het paneelvormig element voorzien voor plaatsing op een platte dakconstructie, waarbij de genoemde draagstructruur voorzien is om het paneelvormig element in een schuine stand te houden ten opzichte van de dakconstructie

Heden ten dage opteren meer en meer mensen voor een eigen zonne-energie-installatie, ook wel fotovoltaische installaties of PV-installaties genoemd, waarmee ze zelf elektriciteit en/of warm water kunnen gaan produceren.

Een dergelijke installatie bestaat uit zonnepanelen, een montage - of bevestigingssysteem om de panelen op of in het dak te monteren, de nodige bekabeling en omvormers die de opgewekte gelijkstroom omzetten in wisselstroom van 230 Volt/50 Hertz die gebruikt kan worden voor allerhande toepassingen of in het net kan gevoed worden. In het geval van thermische zonnepanelen omvat de installatie tevens zonnecollectoren die de zonne-energie omzet in warmte.

De zonnepanelen worden meestal geplaatst op daken met zuid -, west -, of oostoriëntatie. Aangezien de panelen best geplaatst worden onder een hoek van minstens 30°, is een plat dak het meest geschikt voor een dergelijke zonne-energie-installatie omdat men bij een plat dak kan beslissen onder welke hoek en in welke richting de panelen best geplaatst worden. Echter, veel daken (bijv. deze van bedrijfsgebouwen) zijn niet berekend op het kunnen dragen van veel extra gewicht.

De huidig gekende montagesystemen voor platte daken ondersteunen de panelen op de korte zijde en bestaan uit schuine elementen of een (aluminium) constructie (frame) die op het dak geplaatst wordt en waarop de zonnepanelen onder een hoek (bijv. 35°) mechanisch bevestigd worden.

Om de invloed van de wind op het systeem te minimaliseren worden de gekende draagconstructies voorzien van een windvanger. Dergelijke windvanger voorkomt dat de wind onder het systeem komt en deze vervolgens kan oplichten. Om echter te verhinderen dat dergelijke montagesystemen bij hevige wind van het dak zouden waaien, hebben ze het nadeel dat ofwel de draagconstructie zelf ofwel de windvanger sterk verzwaard dient te worden met ballast (bijv. volle betonblokken). Door deze ballast blijft echter het potentiaal aan daken sterk beperkt.

Een andere manier om te vermijden dat wind onder het systeem komt, is om - en zoals beschreven in één van de volgende octrooipublicaties: WO 2009/137809, DE 20 2008 014274 of DE 20 2007 016366, de achterwand volledig gesloten uit te voeren om op die manier te verhinderen dat de wind onder het systeem kan komen.

De gekende montagesystemen hebben verder het nadeel dat het plaatsen ervan veel tijd kost doordat men vooraf dient te bepalen waar de draagconstructies moeten geplaatst worden en op welke tussenafstand ze geplaatst dienen te worden.

Deze uitvinding heeft daarom tot doel een samenstel voor paneelvormige elementen, in het bijzonder zonnepanelen, en een draagstructuur ervoor te verschaffen waarvan de ballast sterk gereduceerd kan worden en tevens bestand is tegen hevige wind, zodat het potentieel aan daken waarop zonne-energie-installaties geplaatst kunnen worden sterk kan stijgen.

Deze uitvinding heeft verder het bijkomend doel een dergelijk samenstel voor paneelvormige elementen te verschaffen dat gemakkelijk en snel te monteren is zonder overbodige handelingen of een groot aantal bevestigingsmaterialen, waarbij de stabiliteit en stevigheid van het systeem gewaarborgd blijft.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een samenstel van een paneelvormig element, in het bijzonder een zonnepaneel, en een draagstructuur voor het paneelvormig element voorzien voor plaatsing op een platte dakconstructie, waarbij de genoemde draagstructruur voorzien is om het paneelvormig element in een schuine stand te houden ten opzichte van de dakconstructie, en waarbij de genoemde draagstructuur verder een zich ten opzichte van de dakconstructie schuin opgestelde achterwand omvat die minstens één opening omvat voorzien om onder het paneelvormig element een onderdruk te creëren. Op dergelijk samenstel heeft de wind een gunstige invloed. Bij hogere windsnelheden wordt eer een grote neerwaartse druk gecreëerd, wat de stabiliteit ten goede komt. Daarnaast wordt er door de aangebrachte opening bijkomend een venturi effect gecreëerd waardoor er onder het panneelvormig element een onderdruk ontstaat, wat de neerwaartse druk verhoogt en waardoor de warmte onder het paneelvormig element nog beter weggeventileerd wordt.

In een voorkeurdragende uitvoering van het samenstel volgens deze uitvinding omvat de genoemde achterwand minstens twee zich in lengterichting uitstrekkende openingen. Deze opening dient onder een hoek van 30° naar buiten gebogen te zijn, de breedte van de opening is van secundair belang.

Bij een meer voorkeurdragende uitvoering van het samenstel volgens deze uitvinding de draagstructuur minstens twee montagerails omvat die voorzien zijn voor het opnemen van de achterwand. De montageprofielen zijn in verschillende lengtes beschikbaar, zodat elke mogelijke opstelling er mee gerealiseerd kan worden. Hierdoor voorkomt men dat er tijdens het monteren nog extra handelingen moeten worden uitgevoerd om alles op de juiste lengte te verkrijgen.

Volgens een bijzondere uitvoering van het samenstel volgens de uitvinding omvat de genoemde draagstructuur in elkaar passende mannelijke en vrouwelijke koppelmiddelen om de achterwand op de draagstructuur te bevestigen. Bij voorkeur worden de mannelijke koppelmiddelen gevormd door nokken en worden de vrouwelijke koppelmiddelen gevormd door sleuven. In het bijzonder zijn de nokken voorzien op de achterwand en zijn de overeenkomstige sleuven voorzien op de montagerails. Door gebruik te maken van een nokken systeem, dient er minder gebruik te worden gemaakt van andere bevestigingsmiddelen, waardoor veel sneller gemonteerd kan worden.

Door de montageprofielen te voorzien van sleuven volgens een vast patroon voor de nokken voorzien op de achterwand, is het voor de gebruiker duidelijk waar de onderdelen geplaatst moeten worden, dit zowel in lengte - als breedterichting. Tevens wordt hierdoor in de montageprofielen de afstand voor een volgend paneelvormig element vastgelegd, waardoor het uitzetten van het legplan veel eenvoudiger wordt zodat het monteren van het samenstel veel sneller kan gebeuren.

Bij een meer bijzondere uitvoeringsvorm van het samenstel volgens deze uitvinding omvat het samenstel verder een kunststof tegelprofiel, dat voorzien is van opstaande randen geschikt voor het opnemen van een montageprofiel. Dergelijk tegelprofiel verhinderd dat de ondergrond waarop het samenstel geplaatst wordt, zal beschadigd raken. Tevens zal de plaatsing van dergelijk tegelprofiel aan de onderzijde van de montageprofielen zorgen voor een gegarandeerde afwatering zodat er geen neerslagwater tegen deze profielen blijft staan.

Het genoemde tegelprofiel omvat bij voorkeur een opneemruimte dewelke voorzien is voor het opnemen van ballast. Deze ballast kan noodzakelijk zijn voor de stabiliteit van het samenstel.

In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van het samenstel overeenkomstig deze uitvinding omvat het genoemde samenstel klemelementen om het paneelvormig element tegen de draagstructuur te klemmen. Het samenstel omvat bij voorkeur een twee eerste klemelementen dewelke geschikt zijn voor het opnemen (vastklemmen) van de voorste rand van het paneelvormig element en die elk op een montagerail voorzien zijn. Verder omvat het samenstel een tweede klemelement dat voorzien is voor het vastklemmen van de achterste rand van het paneelvormig element. Het tweede klemelement is voorzien om geplaatst te worden op de achterwand.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden, volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van het montagesysteem volgens de uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij: figuur 1 : een perspectiefVoorstelling is van een zonne-energie-installatie opgebouwd uit diverse samenstellen overeenkomstig de uitvinding; figuur 2: een perspectiefvoorstelling is van het samenstel overeenkomstig deze uitvinding; figuur 3: een detailvoorstelling is van de achterwand van de draagstructuur, voorzien van drie zich in lengterichting uitstrekkende openingen; figuur 4: een schematische voorstelling is van de plaatsing van twee samenstellen overeenkomstig deze uitvinding; figuur 5: een bovenaanzicht is van een montageprofiel; figuur 6: een voorstelling is van het klemelement voorzien om de voorste rand van een paneelvormig element op te nemen; figuur 7: een schematische voorstelling is van de manier waarop het paneelvormig element wordt opgenomen door het in figuur 6 getoonde klemelement; figuur 8: een perspectiefvoorstelling is van het klemelement voorzien om de achterzijde van een paneelvormig element vast te klemmen; figuur 9: een voorstelling is van een kunststof tegelprofiel; figuur 10: een perspectiefvoorstelling is van een koppelstuk geschikt om montageprofielen onderling met elkaar te verbinden.

Deze uitvinding betreft een samenstel (1) (zie figuur 2) van een paneelvormig element (2) en een draagstructuur (3) voor het paneel vormig element (2) voorzien voor plaatsing op een platte dakconstructie (niet voorgesteld op bijgevoegde figuren), waarbij de genoemde draagstructruur (3) voorzien is om het paneelvormig element (2) in een schuine stand te houden ten opzichte van de dakconstructie en waarbij de draagstructuur (3) verder een zich ten opzichte van de dakconstructie schuin opgestelde achterwand (4) omvat. Dergelijke opstelling (zie bijv. figuur 2 en 4) heeft het voordeel dat er een grote neerwaartse druk gecreëerd wordt bij hogere windsnelheden, waardoor de noodzaak om veel extra ballast te voorzien sterk zal verminderen.

De ballast kan verder verminderd worden door in de schuin opgestelde achterwand (4) één of meerdere (lucht)openingen (5) te voorzien. Het afgebeelde samenstel omvat in zijn achterwand (4) drie zich in lengterichting (van de achterwand) uitstrekkende openingen (5). Deze openingen (5) creëren een bijkomend venturi-effect waardoor er onder het paneel (2) een onderdruk gevormd wordt. Deze onderdruk verhoogt enerzijds de neerwaartse druk op het samenstel (1) en zorgt er anderzijds voor een betere ventilatie zodat dat de warmte die, tijdens gebruik, ontstaat onder het paneel (2), sneller zal verdwijnen, wat voor een beter rendement van het paneel (2) zorgt.

Met het samenstel (1) volgens de uitvinding kan een zonne-energie-installatie zoals afgebeeld op figuur 1 gevormd worden door verschillende samenstellen in rijen naast elkaar te plaatsen.

De draagstructuur (3) omvat verder minstens twee montagerails (3) die voorzien zijn voor het opnemen van de achterwand (4). In principe zal er bij de opbouw van een zonne-energie-installatie geopteerd worden om een aantal montageprofielen (6) van een zeker lengte naast elkaar te leggen, zodat het mogelijk is meerdere samenstellen te plaatsen op dezelfde montagerails (6). Om nog grotere lengtes te bekomen kunnen twee montageprofielen (6) via een koppelstuk (15) (zie figuur 10) met elkaar verbonden worden.

Om nu de achterwand (4) op de draagstructuur (3) te bevestigen omvat deze in elkaar passende mannelijke en vrouwelijke koppelmiddelen. In de afgebeelde figuren (zie figuur 3) worden de mannelijke koppelmiddelen gevormd door nokken (7) voorzien aan de onderzijde van de achterwand (4) en worden de vrouwelijke koppelmiddelen gevormd door sleuven (8) die zijn aangebracht in de montageprofielen (zie figuur 5). Door gebruik te maken van een nokken systeem, dient er minder gebruik te worden gemaakt van andere bevestigingsmiddelen, waardoor veel sneller gemonteerd kan worden.

Door de montageprofielen (6) op vaste afstanden te voorzien van sleuven (8) voor de nokken (7) voorzien op de achterwand (4), is het voor de gebruiker duidelijk waar de onderdelen geplaatst moeten worden, dit zowel in lengte - als breedterichting. Tevens wordt hierdoor in de montageprofielen de afstand voor een volgend paneelvormig element (2) vastgelegd, waardoor het uitzetten van het legplan veel eenvoudiger wordt zodat het monteren van het samenstel (1) veel sneller kan gebeuren.

Het paneelvormig element (2), in dit geval een zonnepaneel, rust zoals blijkt uit figuur 2, met zijn achterste rand op een uitstekende rand die deel uitmaakt van de achterwand (4). Om te vermijden dat het paneel (2) zou wegwaaien, wordt enerzijds de achterste rand van het paneel geklemd tegen de achterwand (4) d.m.v. een tweede klemelement (14). Het tweede klemelement (14) (zie figuur 8) kan bijvoorbeeld door middel van bouten (bijv. M6) worden vastgezet tegen de achterwand. Anderzijds wordt de voorste rand van het paneel (2) aan zijn beide uiteinden vastgeklemd door een eerste klemelement (13) (zie figuren 6 en 7) dat voorzien is om geplaatst te worden op het montageprofiel (6). Het eerste klemelement (13) omvat een uitsteeksel (pen) (16) die past in een vast gat (17) voorzien in het montageprofiel (6), hierdoor kan dit eerste klemelement (13) maar op specifieke plaatsen op het montageprofiel (6) geplaatst worden. Door gebruik te maken van voorklèmming van het eerste klemelement in het montageprofiel zal deze zich na het plaatsen van het paneel vast gaan zetten, hierdoor wordt ook weer voorkomen dat er extra vibraties ontstaan op het samenstel.

Figuur 9 is een afbeelding van het kunststof tegelprofiel (9) waar het gehele samenstel (1) op komt te rusten. Dit profiel omvat opstaande randen (10) geschikt voor het opnemen van de montageprofielen (6). Het tegelprofiel (9) omvat tevens een opneemruimte (11) dewelke voorzien is voor het opnemen van ballast (12), in het bijzonder een tegelvormige ballast. Deze ballast (12) kan noodzakelijk zijn voor de stabiliteit van het samenstel. Deze ballast (12) voorkomt tevens dat er opbouwende vibraties ontstaan op het samenstel (1). Deze vibraties hebben een nadelige invloed op de stabiliteit van het samenstel. Door verder extra doorvoeropeningen te voorzien in het tegelprofiel (9) kan het water makkelijk afgevoerd worden.

Het samenstel (1) overeenkomstig de uitvinding laat toe om het gewicht van de draagconstructie te minimaliseren, dit door de aerodynamische vormgeving, waardoor de wind minder invloed heeft op het geheel, door gebruik te maken vim het paneel (2) zelf, dat gemonteerd op de draagstructuur (3), de uiteindelijke stevigheid geeft aan het samenstel (1), en de aanwezigheid van de openingen in de achterwand (4) die t.g.v. het venturi-effect, de neerwaartse druk op het samenstel (1) zal verhogen.

Claims

1. Samenstel (1) van een paneelvormig element (2), in het bijzonder een zonnepaneel, en een draagstructuur (3) voor het paneelvormig element (2) voorzien voor plaatsing op een platte dakconstructie, waarbij de genoemde draagstructruur (3) voorzien is om het paneelvormig element (2) in een schuine stand te houden ten opzichte van de dakconstructie, met het kenmerk dat de genoemde draagstructuur (3) verder een zich schuin ten opzichte van de dakconstructie opgestelde achterwand (4) omvat die minstens één opening (5) omvat voorzien om onder het paneelvormig element (2) een onderdruk te creëren.

2. Samenstel (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de genoemde achterwand (4) minstens twee zich in lengterichting uitstrekkende openingen (5) omvat.

3. Samenstel (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de draagstructuur (3) minstens twee montagerails (6) omvat die voorzien zijn voor het opnemen van de achterwand (4).

4. Samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde draagstructuur (3) in elkaar passende mannelijke en vrouwelijke koppelmiddelen omvat om de achterwand (4) op de draagstructuur (3) te bevestigen.

5. Samenstel (1) volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de mannelijke koppelmiddelen gevormd worden door nokken (7) en dat de vrouwelijke koppelmiddelen gevormd worden door sleuven (8).

6. Samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het samenstel (1) verder een kunststof tegelprofïel (9) omvat, dat voorzien is van opstaande randen (10) geschikt voor het opnemen van een montageprofïel (6).

7. Samenstel (1) volgens conclusie 6, met het kenmerk dat het genoemde tegelprofiel (9) een opneemruimte (11) omvat voorzien voor het opnemen van ballast (12).

8. Samenstel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het genoemde samenstel (1) klemelementen (13,14) omvat om het paneelvormig element (2) tegen de draagstructuur (3) te klemmen.