CN110214414B - 光伏设备 - Google Patents

Abstract

为了经济和节能地使用具有直立的特别是双面的光伏模块(2)的光伏设备(1)，并且尤其为了在很大程度上避免阻挡光伏模块(2)，一方面提出可非常容易制造和组装的承载结构(3)，该承载结构通过在交叉点处彼此连接的竖直支柱(4)和水平延伸的条杆(5)构建，从而可以为单独的光伏模块(2)提供矩形安装区(6)。

Description

光伏设备

技术领域

本发明涉及一种具有多个双面光伏模块的光伏设备，双面光伏模块直立布置在承载结构上。本发明还涉及一种具有至少一个双面光伏模块的光伏设备，该光伏模块直立布置在承载结构上。

本发明还涉及这种光伏设备用于在特定布局中发电的应用。

背景技术

使用单面光伏模块进行发电的传统光伏设备通常以倾斜的形式放置。在此，能将太阳射线能量转换成电能的相应光伏模块的唯一有效面通常朝向南方。这种设备具有的缺点是，它们在中午时间输出其峰值功率。这会给电网带来负担，即在这种电流过多供应时。

因此，在两侧具有有效面的具有光伏模块的光伏设备也已经被测试多年。这些称为双面的光伏模块被直立定位，使得前侧和背侧分别被太阳照射。如果这种光伏设备的双面光伏模块在北南方向上被设立，则它们可以从东西方向捕获阳光，特别是在清晨时间和傍晚时间。由此实现了相对于传统设备互补的功率输出，该功率输出在中午时间下降到较小但在早晨和晚上达到峰值。这种电流全天曲线特性在电网中的均匀电流供应方面在全天是有利分布的。此外，光伏设备可以有利地与在其他方向上而不是在北南方向上的双面光伏模块一起使用。

在双面光伏模块的情况下，与单面光伏模块不同，存在新的技术问题，因为模块的背侧也应用于发电。因此，为单面光伏模块开发的承载结构和安装概念仅能受限地适用，或需要复杂且因此昂贵的适配。

由文献JP 2004 335903、JP 2003 229591、JP 2006 080568和US 2011/0005583A1已知具有双面光伏模块的直立的光伏设备，其中，光伏模块相叠或并排地设置在两个支柱之间，光伏模块分别被横向连接器包围。

文献JP 2002 076416公开一种具有多个双面光伏模块的光伏设备，光伏模块直立设置在承载结构上，其中，承载结构具有多个支柱，支柱固定在土地中或土地上，其中，支柱上固定有条杆，条杆分别将两个相邻的支柱互相连接并且每两个支柱和两个条杆限定一个基本矩形的安装区，在该安装区中设有至少一个光伏模块，光伏模块固定在条杆上。

由DE 20 2014 105 516 U1已知一种光伏设备，其具有至少两个双面太阳能模块，其中，太阳能模块分别保持在一个或两个模块保持架中，并且规定，模块保持架设置成，使得两个双面太阳能模块保持直立并且彼此平行间隔，在平行的太阳能模块之间设有一个反射器。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供一种光伏设备，其中多个双面光伏模块可以在竖直布置中被安装并且所述多个双面光伏模块满足双面模块的特殊要求。为此，特别是提供一种承载结构，其不仅可以成本低廉地被制造，而且也可以实现顺畅并且因此便宜地安装光伏设备。此外，承载结构在典型的天气条件下应具有足够的稳定性。

本发明的另一个目的是，改善光伏设备将太阳光转换为电能的效率。

为了实现这些目的，根据本发明在光伏设备中规定如下的特征，一种具有多个双面的光伏模块的光伏设备被直立布置在承载结构上，其中，所述承载结构具有被紧固、特别是锚定在土地上或土地中的多个支柱，其中，在所述支柱上固定有分别将两个相邻的支柱彼此连接的条杆，并且每两个支柱和两个条杆限定一个基本上矩形的安装区，至少一个光伏模块布置在所述安装区中，其特征在于，至少单个条杆借助于在每个支柱上成对构成的保持面在两侧通过紧固装置被紧固在支柱上，以及在支柱上形成通孔，在通孔中分别容纳条杆或条杆端部。因此特别地，根据本发明为了实现该目的，在前述类型的光伏设备中提出，承载结构具有多个固定、特别是锚定在土地上或土地中的支柱，在支柱上固定有分别将两个相邻的支柱彼此连接的条杆，并且每两个支柱和两个条杆分别限定了一个基本上矩形的安装区，至少一个光伏模块布置在安装区中。

因此，根据本发明的安装区可以容纳一个光伏模块或多个光伏模块，其中，还可以设置安装区的其他细分，例如借助于附加条杆和/或竖直延伸的中间柱。当安装区适合于容纳具有矩形外轮廓的光伏模块时，可以根据本发明特别是将安装区视为基本上矩形的。因此，根据本发明可以特别规定，每两个支柱和两个条杆限定了一个安装区，至少一个光伏模块布置在安装区中，其中，与光伏模块对齐并且因此限制了安装区的支柱和条杆的边缘优选均匀地与所述至少一个光伏模块的外边缘间隔布置。

在大多数安装情况下有利的是，所述多个双面光伏模块竖直布置在承载结构上。

换句话说，本发明因此提供了一种承载结构，其中支柱和条杆以优选规则的间隔彼此连接并且优选地以直角彼此连接，从而每两个支柱和两个条杆限定一个矩形安装区，双面光伏模块以竖直悬挂被装入到该安装区中。由此光伏模块能够在两侧收集太阳光以将太阳光转换成电能。

根据本发明，对于承载结构的高刚度有利的是，至少单个条杆在两侧通过紧固装置被紧固在支柱上。在这种情况下，条杆的适当紧固在本发明的意义中特别是通过拧接、特别是自攻螺钉或螺纹螺钉、通过铆钉、销、以及通过焊接、胶合或通过简单的形状配合来实现。

在此有利的是，本发明光伏设备能够被成本低廉地生产以及高效地并且因此成本低廉地设置。同时，本发明承载结构确保了高稳定性(尤其是抵抗风载荷)以及双面模块有效面的有效利用。

根据本发明，承载结构例如可以借助于锚固而固定在土地中。这可以例如通过地锚、土钉、夯柱或混凝土基础来实现，其中，可以补充设置加固。如果要避免在土地中进行锚固，例如在将光伏设备安装在垃圾填埋区域时，那么根据本发明也可以借助于支柱的重压来实现承载结构固定在地面上。此外，以纵向型材为形式的支柱和条杆例如可以被配置为铝挤压型材，由此可以实现特别节约的材料使用并因此实现轻质的承载结构。根据本发明，承载结构可以例如由C型材，S型材，U型材，Σ型材或Ω型材制成，特别是由这些型材的组合制成。在此，例如也可以在支柱和/或条杆上设置倾斜元件和/或圆形元件，以便最小化光伏模块的遮蔽。另一个根据本发明的构造方案提供了由热轧钢或冷轧钢形成的支柱和/或条杆，优选提供有防腐蚀保护。

例如根据本发明有利的是，在光伏设备的使用位置中，支柱基本上竖直地定向和/或条杆基本上水平地定向。通过这种支柱和条杆的定向可以特别确保的是，支柱和条杆的与光伏模块对齐的边缘(所述边缘限定了各单个安装区)优选均匀地与光伏设备的矩形光伏模块的外边缘间隔布置。由此，对于市场上典型的矩形光伏模块而言，可以实现用于承载结构的节约的材料使用和/或实现良好的面积利用，这是因为支柱和条杆之间到光伏模块的距离可以选择得尽可能小。与用于单面光伏模块的传统光伏设备不同，在此特别避免的是，支柱或条杆在光伏模块下方或后面延伸，这将导致光伏模块的不期望的遮蔽。

另外，在本发明光伏设备的情况下能够例如规定，在竖直方向上，多个特别是直至四个光伏模块叠加布置。通过提供由光伏模块形成的彼此相叠延伸的多个行，可以因此整体增加可用的有效面，而不必设置额外的支柱。提供多于四个相叠布置的光伏模块根据本发明具有的缺点是，风载荷显着增加，因此支柱的基础必须构造得明显更耗费并且因此更昂贵。因此，本发明提出将相叠布置的模块的数量限制为四个。根据本发明，相叠布置的光伏模块的最佳行数在二到三之间。

根据本发明进一步优选的是，水平相邻的光伏模块在竖直方向上彼此错开布置。通过相对于传统设备非典型的这种构造方案能实现承载结构的特别有效的结构形式。当水平相邻的光伏模块之间的竖直错开量至少是条杆的高度时，这尤其适用。因此，条杆可以竖直叠加安装在支柱上，这对于承载结构的根据本发明的大量构造方案是有利的。因此，特别地，一个支柱上的水平相邻的各条杆的相应紧固点竖直相叠布置。这能实现有效地在支柱上使用凸缘和接板，这将被更详细地说明。

为了尽可能高效地设置光伏设备的支柱，可以根据本发明规定，支柱至少被分成与土地连接的紧固区段和与紧固区段可连接或已连接的保持区段。在这里，保持区段在紧固区段上方延伸。在此有利的是，紧固区段首先可以独立于保持区段而被固定在土地内或土地上。这例如有利的是，紧固区段应通过被夯入土地中而被固定。为此，紧固区段可以特别构造成夯实型材的形式，从而紧固区段具有足够的刚度以用于夯入。

保持区段和紧固区段根据本发明可以构造成纵向型材，优选地由金属制成。在此有利的是，特别是可以彼此组合不同的型材。例如，适合于夯入的作为紧固区段的C型材、U型材或Σ型材可以与相应不太适合于夯入的作为支柱的保持区段的S型材或Ω型材进行组合。此外也能够规定，保持区段比紧固区段被更弱构造，以节省材料。这例如可以通过其他型材选择，特别是其他型材定尺寸，或通过材料弱化来实现。

在紧固区段被固定后，保持区段可以在紧固区段处对齐并且牢固地与该紧固区段连接，例如借助于具有自攻螺纹的螺钉，该螺钉可以拧入可能被钻孔而成的孔中。为此，根据本发明优选的是，在紧固区段和保持区段上分别形成相应的接触面。在接触面处，两个区段可彼此贴靠并且因此重叠。由此产生了通过使保持区段相对于紧固区段对齐来补偿紧固区段的高度偏差的可能性。为此，保持区段可以特别是在利用接触面贴靠在紧固区段处时被构造成沿着紧固区段的纵向方向可移动。

根据本发明，可以补充将紧固区段和保持区段之间的重叠构造为可旋转。因此，支柱的两个区段可以在相应的接触面的贴靠下相互扭转。这例如可以通过接触面的平面构造方案来实现，从而使紧固区段和保持区段在组装状态下背靠背彼此贴靠。通过重叠的可旋转构造方案能实现支柱的两个区段的纵向轴线的相互扭转，从而实现了紧固区段的倾斜定向的改进的补偿，该倾斜定向可能在其固定期间产生。

根据本发明还有利的是，单个光伏模块、即特别是光伏模块的外边缘与支柱和/或条杆间隔布置。这是因为由此可以避免通过支柱和/或条杆遮蔽光伏模块的有效面。在这种情况下，根据本发明优选的是，间距被选择得如此之大，使得排除直至最大75°入射角的遮蔽。由此避免了间距的过大位置需求，从而实现高效的面积利用。通常根据本发明优选的是，光伏模块相对于支柱和/或条杆的外边缘居中安装。因为这使得可以实现双面光伏模块的两侧的最小遮蔽。

入射角在此和下文被理解为入射的太阳光线与光伏模块有效面的垂线所包围的角度。因此，光伏模块的有效面上的垂直入射光对应于0°的入射角。由于光伏模块是竖直布置的，因此入射角可以特别是侧向入射角。

如果光伏模块的有效面与支柱和/或条杆间隔布置，则可以根据本发明实现高效的光伏设备。由此可以在很大程度上避免的是，在斜入射光时，支柱或条杆对光伏模块有效面的边缘区域投下阴影，这将不利地影响设备的效率。

根据本发明尤其有利的是，光伏模块有效面在此与支柱间隔，使得至少直至20°的入射角，尤其优选地至少直至30°的入射角，排除了通过支柱对有效面的遮蔽。备选地或补充地能够规定，光伏模块的有效面与条杆间隔布置，使得至少直至25°的入射角，优选地至少直至30°或者甚至40°的入射角，排除了通过条杆对有效面的遮蔽。

根据本发明可以通过以下方式实现更紧凑的光伏设备，即，光伏模块的有效面在彼此相对的侧上相对于支柱和/或条杆间隔地不对称布置。例如能够规定，单个光伏模块与支柱间隔布置，使得对于北方向，至少直至20°的入射角，优选至少直至30°的入射角，相对于光伏模块有效面，排除了有效面的阻挡，而对于南方向，至少直至45°的入射角，优选至少直至60°的入射角，相对于光伏模块的有效面，排除了有效面的遮蔽。

对于水平延伸的条杆，根据本发明足够的是，光伏模块仅与在光伏模块上方延伸的那些条杆间隔布置。由此避免了在上方延伸的条杆所造成的有效面遮蔽。相反，对于布置在水平延伸的条杆上方的模块，不存在通过在模块下方延伸的条杆所造成的遮蔽危险，这是因为直接入射的太阳光从斜上方到达有效面。结果，由此根据本发明，在水平延伸的条杆上方的光伏模块的有效面可以靠近地移近条杆，以最小化光伏设备在竖直方向上的位置需求。

如果将光伏设备放置在特别易受风的位置，则可以根据本发明规定，光伏模块围绕旋转轴线能够枢转地悬挂在该承载结构处。在此有利的是，旋转轴线大致平行于条杆延伸，这是因为由此可以在紧凑的安装区中确保可枢转性。光伏模块围绕旋转轴线的可枢转性可以例如通过光伏模块仅可枢转地悬挂在承载结构的上条杆处来实现。由于可枢转性，光伏模块可以在强风中从通过支柱所形成的平面中移出。因此通过由此产生的安装区中的间隙，能够使得风几乎不受阻碍地吹过，由此作用在承载结构上的风载荷显著减小。在此有利的是，承载结构必须整体较不稳定地构造，从而例如支柱可以被形成为刚性较小，并且因此可以节省总体材料成本。

为了能实现光伏设备的尽可能简单的安装，本发明规定，在支柱上构造有保持面，相关的条杆可以面式地紧固在保持面上。通过将条杆面式地贴靠在保持面上，从条杆引入的力和力矩可以被支柱有效地吸收。

根据本发明，保持面可以特别简单地形成为型材上的凸缘和/或开口处的接板，例如引入型材的外表面中。对此也能够规定，保持面在支柱的一侧形成为凸缘，并且在另一侧形成为接板。因此，根据本发明，接板或凸缘被视为替代物，其中，根据本发明对于接板和凸缘优选的是，它们从支柱垂直凸出和/或朝向平面方向、优选与该平面侧向错开地延伸，该平面由光伏模块形成。此外，可以在接板和/或凸缘上设置孔、长孔等，以便于借助于螺钉等紧固条杆。

用作保持面的凸缘可以根据本发明特别是沿着支柱的整个保持区段延伸；因此凸缘可以是型材的一部分；但它也可以稍后添加到支柱处，例如通过焊接。当使用在末端仅具有简单凸缘的型材、例如S型材时，根据本发明可以设置另外的能够螺纹连接到型材上的角连接器。因此，在条杆紧固在简单的凸缘处时结合角连接器，能够形成闭合的环绕力流，并且从而增加了结构的刚性。此外，根据本发明还可以仅在支柱上设置凸缘，以增加支柱的弯曲刚度。

根据本发明，接板的形状可以通过型材中的相关开口的形状而设置，例如方式为，通过诸如冲压或激光切割的工艺并且结合弯曲或模制而成本低廉地在支柱上产生开口和相关的接板。在这种情况下，从开口也形成接板对，该接板对布置在开口的两侧，以便能实现条杆的两侧固定。

如果保持面成对形成，则根据本发明可以进一步增加承载结构的稳健性和刚性。这是因为由保持面形成的对可以在两侧固定在插入这些保持面之间的条杆，并且从而进一步改善力的导出。为了通过保持面便利于条杆的双侧包围，此外有利的是，形成比支柱更窄的条杆，特别是比成对形成的保持面之间的距离更窄。

备选或补充地也能够规定，借助于角连接器将条杆固定在支柱上。在这种情况下，根据本发明，这种角连接器是优选的，其在待固定的条杆的两侧具有保持面，保持面与支柱能够面式连接。

本发明的另一个可能的构造方案规定，在支柱上形成通孔，以分别容纳条杆或其端部。通孔的构造具有的优点是，通过将条杆或多或少深深地插入通孔中，可以容易地补偿支柱相互的倾斜和由此支柱之间的距离的相关变化。

显然，对于简单的安装在此有利的是，通孔被构造成略大于由通孔容纳的条杆。然而，根据本发明可以特别规定，通孔在竖直方向上至少具有条杆的1.25倍、优选至少1.5倍的高度。由此通过安装不同高度的条杆，提供了例如在波浪形地形中至少部分补偿支柱的不同高度位置的可能性。

不同于在支柱外表面处侧向地借助于被紧固的角连接器形成的直通式通道，通孔还提供的优点是，这些通孔根据本发明可以相对于支柱而居中布置。由此能够特别容易实现的是，光伏模块相对于支柱和/或条杆居中放置。根据本发明，这种布置基于光伏模块两侧上的被最小化的遮蔽而被优选。

在使用通孔时，特别有利的是，至少支柱的保持区段以欧米茄型材的形式被形成。这是因为在使用欧米茄型材时，欧米茄型材的两个敞开端部的两个水平相邻的条杆能够在两侧被固定，该端部可以通过沿着型材延伸的平行的凸缘对形成。由此可以在欧米茄型材中形成闭合的力流。在这种情况下，单个条杆可以由形成在欧米伽型材的侧面中的通孔引导。在这种构造方案中，因此可以将在被构造为欧米茄型材的支柱的左侧和右侧延伸的条杆紧固于在支柱的一侧上延伸的凸缘对上。由此已知承载结构的可特别容易安装但是稳健的构造方案。

如果至少形成以C型材或U型材形式的支柱的保持区段，则根据本发明可以实现在使用通孔情况下在支柱和条杆之间的类似的稳健连接。在这种情况下，可以在相应型材的侧面处形成通孔，该通孔具有弯曲的接板，该接板自身为条杆的安装提供保持面。

如果在支柱左侧和右侧延伸的两个条杆被安装在接板上，则有利的是，接板所具有的高度大于条杆高度的1.25倍，优选具有条杆高度的至少1.5倍。通过这个构造方案，通孔的接板或接板对由此高到足以保持两个条杆。然而另外的更高构造的通孔根据本发明能够用于实现条杆的安装高度的改善的补偿。

在本发明的一种构造方案中，通孔可以具有一个或多个如前述那样的接板，该接板提供用于安装一个条杆、优选两个条杆的保持面。由此也结合欧米茄型材得到了各种构造方案。与待单独固定的角度连接器不同，接板提供了较低安装成本的优点，这是因为接板不必像角连接器那样被紧固在型材上。另外，被向上弯曲的接板通常防转动地与型材的竖直表面连接，由此可以以简单的方式实现承载结构的高扭转刚度。

通常，特别是在通孔的所有到目前为止描述的构造方案中，可以特别规定，各单个通孔具有条杆高度的至少两倍，特别是至少三倍。通过该构造方案可以将一个条杆或特别是两个条杆放置在一个通孔中，其中，通过通孔的较大构造方案，一个条杆或多个条杆相对于通孔的安装高度可以是可变的，因此特别是在安装中可以改变。由此可以实现高度补偿，这在波浪形的设立地形中特别有利。

备选地，为了在一个通孔中容纳至少两个条杆，本发明的另一个构造方案规定，在一个通孔中只放置一个条杆，而另一个条杆安装在支柱的与通孔相对的没有通孔的一侧上，并且借助于被形成在支柱上的保持面被安装。在这里可以尤其规定，被引导通过通孔的条杆在支柱的与通孔相对的侧面上被安装在与另一个条杆相同的保持面上。换句话说，根据按照本发明的一种构造方案可以特别规定，在保持面上紧固有一个通过通孔插入的条杆和另一个条杆。

另一个根据本发明的构造方案规定，支柱至少在所述保持区段或一个保持区段中具有带有C形或U形基本形状的型材。在这种情况下，附加的保持面可以作为凸缘被形成在型材的端部处。凸缘可以在生产型材的过程中被形成或随后被紧固在型材上。

根据又一个其它的根据本发明的构造方案能够规定，支柱至少在所述保持区段或一个保持区段中具有带有Z形或S形基本形状的型材，其中，附加的保持面作为凸缘被形成在型材的端部处。S形型材在商业上部分也被称为“Z-plus”型材。“附加的保持面/凸缘”在这里以及如先前在C形或U形的型材中那样被理解为，即使在制造型材时已经产生凸缘，型材的基本形状也已经在没有凸缘的情况下给出。

对于光伏模块的特别简单但稳健的安装，根据本发明优选的是，光伏模块被紧固在条杆处。如果模块以横向格式/纵向格式被安装，则据此模块的保持沿其较长/较短的一侧进行。为此，可以根据本发明设置特殊的保持元件。优选地，这些保持元件提供了凹槽区段，相应光伏模块的边缘被插入到或能插入到该凹槽区段中，优选放弃力锁合的连接。这里，凹槽区段可以衬有塑料材料或弹性材料，优选EPDM，以保护光伏模块免受损坏。此外还可以规定，将光伏模块与保持元件粘接，以禁止光伏模块在凹槽区段中滑动。

根据本发明，保持元件可以例如被制造为冷成型的钢件，优选由耐腐蚀钢制成和/或具有防腐蚀保护或者由塑料或轻金属如铝制成并且特别是具有由橡胶形成的覆层。保持元件还可以以型材的形式或作为注塑件或压铸件制成。

根据本发明，在凹槽区段的区域中的光伏模块优选在两侧由相应的保持元件固定，从而可以保证光伏模块的可靠保持。

显然，保持元件如上所述在本发明的类似应用中也可以用于将光伏模块紧固在支柱上。

尤其优选地，在保持元件上分别形成两个相对的凹槽区段。因此，一个单个保持元件可以保持两个相对的光伏模块。在此有利的是，两个凹槽区段在一个共同的平面中延伸。补充地或备选地也可以规定，两个凹槽区段分别相对于保持元件的侧向外表面居中布置。通过这样的构造方案，能够显著便利于所有光伏元件相对于支柱和/或条杆的根据本发明优选的居中定位。

此外也能够规定，保持元件分别具有优选矩形的横截面缩小部。在横截面改变的部位处，以此可以在保持元件上形成止挡件。因此，保持元件可以插入或被插入到形成在条杆上的开口处直到限定的插入深度。在此能够据此根据本发明规定，条杆具有特别是居中布置的与保持元件对应的通孔。条杆上的这些通孔可以尤其被构造成使得排除保持元件在条杆纵向方向上的滑动。

这种构造方案的一个主要优点在于，对于光伏模块的稳健定位足够的是，将保持元件在上槽区域中紧固在容纳保持元件的条杆上，例如借助于拧接；因此，不需要在第二下槽区域中的附加紧固。由此不仅节省了安装成本，而且保持元件可以在围绕下保持槽的相应下部区域中比在上区域中更窄地形成，这有利于避免光伏模块的遮蔽。

对于保持元件的位置安全且无倾斜的安装，根据本发明还有利的是，在保持元件上形成贴靠面，保持元件利用贴靠面而面式贴靠在条杆上。

根据本发明的保持元件的进一步优化规定，该保持元件在下侧具有斜切，从而可以避免被插入到保持元件的下部凹槽中的光伏模块的遮蔽。

作为单独保持元件的替代或补充构造方案，能够根据本发明规定，在条杆上形成凹槽区段，相应的光伏模块可以插入到凹槽区段中。这些凹槽例如也可以仅形成在条杆的上侧上和/或特别是在条杆的整个长度上延伸。在此有利的是，光伏模块在安装时可以直接插入到条杆的凹槽中，从而可以减少待安装的保持元件的数量。这种过程方式可以降低安装成本，并且由此节省成本。

类似于保持元件也可以对于条杆规定，条杆在下侧具有斜切。由此即使对于光伏模块的有效面的边缘区域，也可以分别确保大的入射角而不受相应条杆的阻挡。

此外，本发明已经认识到，能够有利的是，将承载结构设计成，使得(特别是各行之间的管理自由空间的)将要设立光伏设备的表面的(特别是农业方面的)管理仍然是可能的。为此，本发明规定，在土地和承载结构最低条杆之间保留自由空间。根据本发明，该自由空间高度可为至少50cm，优选至少60cm，尤其优选地至少1米。显然，自由空间因此仅由必要的支柱中断。

当光伏模块成行设立时，可以在这里特别规定，光伏设备的行被间隔布置，使得在行之间存在具有至少为6米、至少8米或至少10米宽度的管理自由空间。

为了尽可能高效的面积利用，也就是说特别是对于每单位面积的最大能量产生，根据本发明能够有利的是，各光伏模块连同承载结构基本上形成一个平面。相应地，为此支柱可以沿基本笔直的线被设立。从设立面的某个最小宽度起，各光伏模块也可以在多个行中布置。在此有利的是，这些行优选彼此均匀间隔布置。这是因为根据本发明，分别按照光伏设备的行高，距在太阳方向上的相邻的行的最小距离可以被选择成，使得光伏模块的有效面被相邻的行的遮蔽在很大程度上被排除。在这种情况下，还可以设置具有不同高度的行，即例如具有不同数量的相叠布置的光伏模块的行。

在本发明的一种特别有利的构造方案中能够规定，光伏模块基本上沿北南方向定向。在北南定向的情况下，双面光伏模块的两个有效侧的面法线分别面向东和西。在这种情况下，根据本发明可以提供+/-30°的角度偏差，因此该取向被描述为“基本上”在北南方向上延伸。通过这样的构造方案，可以通过光伏设备实现开头所述的电流全天曲线特性，该电流全天曲线特性在中午时间恰好没有峰值功率。然而，根据本发明，光伏设备可以有利地用于相对于罗盘方向的多个其他取向。

根据本发明，如果两行之间的距离是光伏设备有效面最大高度的至少三倍、优选至少四倍、尤其优选至少五倍，则可以利用仍然可接受的能量转换效率损失来优化光伏设备的面积利用率。由此，根据光伏设备的设立位置的地理宽度，在很大程度上避免了相邻行对光伏模块的遮蔽，特别是在早晨和晚上。光伏设备有效面的最大高度可以例如通过分别在光伏设备一行有效面内的最高点和最低点之间的竖直距离来定义(对此也参见附图说明)。

众所周知，遮蔽是不利的，因为光伏模块的各个单元通常与单元串进行串联连接，并且因此最弱被照光的单元限制了实际流动的电流。尽管在现有技术中已知所谓的旁路二极管，其在光伏模块中被符合标准地一同设置，以便最小化光伏模块有效面的部分遮蔽的影响。然而，专门使用旁路二极管来最小化遮蔽的影响与显著的缺点相联系。例如，只要旁路二极管被导通以电桥接有效面的被遮蔽区域，则例如会产生大量的热量。但是正是对于在本发明意义中的光伏设备(在该光伏设备中每天要考虑遮蔽)，这种过程方式是不可接受的，因为频繁的热量产生会不利地影响光伏模块的寿命。另一个缺点在于，尽管存在旁路二极管，但市场上使用的许多逆变器设置了对于光伏模块不利的工作点，从而另外的功耗发生在连接到相关逆变器处的光伏模块中。

因此，为了提高光伏设备的能量转换效率，备选地提供了具有至少一个双面光伏模块的光伏设备。由此特别地，对于具有至少一个双面光伏模块的光伏设备，该光伏设备可以特别地通过承载结构的上述构造方案被改型，根据本发明为了解决上述目的建议的是，光伏设备的有效面的、尤其是所有有效面的电连接被选择成使得电连接的位于不同高度的有效面可以在不同的电工作点处被运行。在这里可以尤其规定，上部(即布置在上部)的有效面与下部(即布置在下部)的有效面并联电连接。备选地或者补充地，上部有效面可以彼此串联连接和/或下部有效面可以彼此串联连接。

根据本发明的另一方面，可以为这种连接设置无模块的电反馈，例如借助于电缆，从而没有光伏模块中断反馈。这种无模块的电反馈可以特别地对应于串联连接的光伏模块来执行。到目前为止由于成本原因以及技术原因，在具有单面光伏模块的传统光伏设备中避免了这种反馈。但是，本发明已经认识到，如果要确保光伏模块的最佳电连接，那么对具有竖直站立的光伏模块的光伏设备的巨大遮蔽影响可能需要这样的反馈。

此外，本发明已经认识到，在使用直立的双面光伏模块用于光伏设备时，如果位于不同高度的所有有效面可在不同工作点运行，只要仅在光伏设备的外围区域中偏离于该规则，则带来很大的益处。

这样的构造方案意味着，特别地，流过光伏设备的一个或多个光伏模块的布置在不同高度的有效面的电流可以变化。通过这种构造方案由此可以避免，例如下有效面的遮蔽限制上有效面中的电流产生，如同一个或多个光伏模块的上有效面和下有效面串联电连接时如此。

一段时间以来，市场上能够获得矩形双面光伏模块，其具有两个电隔离的有效面，通常这些有效面中的每一个有效面都具有多个单元串，并且电分离平行于模块的短边延伸。本发明在此提出，设立这样的双面光伏模块，其具有以纵向格式的电分离有效面，使得在本发明的意义上形成上有效面和下有效面。

在本发明的意义上，有效面彼此电分离的陈述在此尤其可以理解为，这些有效面没有相互串联连接；与此相反，即使在光伏模块内，也可以提供有效面的电并联连接。

本发明还提出，这种双面光伏模块的相应上有效面与相应下有效面并联电连接地运行，从而上有效面可以在与下有效面工作点不同的电工作点中工作。在已经遮蔽下有效面之一时，电流由于一个上有效面或多个上有效面而保持不受影响，这是因为存在与下部被遮蔽的有效面并联的通过上有效面的电流路径。因此，在本发明的意义中的电工作点可以特别地由流过相应有效面的电流限定。

显然，在本发明的意义中，有效面、即特别是光伏模块作为整体(有效面被布置在大致相同高度)可以串联连接。如果光伏设备的被布置在大致相同高度上的有效面串联连接，那么可以说是根据本发明的电元件。

因此，本发明的一个构造方案提出，通过有效面的串联连接设置彼此电分离的电元件，以将这些电元件布置在不同高度以及优选电并联地运行电元件。因此，各个电元件中的通过电流可以变化，这相当于声明，不同电元件中的有效面在不同的工作点中即特别是在不同的电流下可运行。

根据光伏设备的一种可能实现方案(光伏设备具有可在不同工作点中运行的上有效面和下有效面)因此存在于光伏模块与优选相叠布置的电元件的串联连接中，以及并联的这些电元件例如在共同的逆变器输入端处或在不同的逆变器输入端处的运行中。

一个或多个光伏模块的电隔离的有效面通过其在彼此分离的电元件中运行而进行的使用在一天的边际时间中可能是特别有利的，这是因为在由于太阳位置低而部分遮蔽光伏模块时，通常只有下部电元件效率较低，而仍然被完全照射的上部电元件可以在正常运行中工作。相反，在设立具有以横向格式的电分离有效面的如上所述的光伏模块时，则整个模块的效率会降低，因为两个有效面都将被部分遮蔽。

由于根据本发明相叠布置的电元件可以并联连接，因此可以避免，元件的遮蔽和由此引发的该元件中的电流限制对相邻(通常是位于其上的)元件有影响。根据本发明的电元件可以例如已经由光伏模块的两个电分离的有效面中的一个形成。

根据本发明的另一设计方案，当如上所述的电元件由特别是至少两个双面光伏模块的有效面串联形成时，可以尤其成本低廉地实现光伏设备的高输出功率。如上所述，电元件中的电分配允许电流由于不同的电元件而彼此独立/彼此不同。

因此，电元件尤其可以由水平相邻的光伏模块的有效面形成。为此，在本发明的意义中有利的是，光伏模块的这些有效面优选彼此串联电连接，该有效面布置在大致相同的高度。与此相反，在光伏模块内能够有利的是，有效面并联电连接，特别是这些有效面竖直叠置布置。

在本发明的意义中尤其有利的是，每个电元件与逆变器输入端电连接。根据本发明，在此单个元件可以与不同逆变器的逆变器输入端连接或者与公共逆变器的逆变器输入端连接。

因此，本发明已经认识到，可以在多个双面光伏模块上形成电元件，从而特别是并非每个双面光伏模块都必须连接到自己的逆变器，这可以节省成本。在这种情况下，元件尤其可以比安装在其间的光伏模块的一行支柱更短。这是因为在有效面的串联连接中，在有效面中产生的电压累加，从而通常必须限制彼此串联连接的有效面的数量。

在不限制本发明或不矛盾的情况下，可以例如根据本发明例如在一行的边缘区域中规定，也可以将在光伏模块内或多个光伏模块上相叠布置的有效面彼此串联连接。因为因此即使在边缘区域中也可以确保有效且成本低廉的发电，尤其是在足够高的电压下。因此，有意识地考虑在部分边缘区域遮蔽时的整个光伏设备的效率的部分降低。

根据本发明的另一个构造方案，认为有利的是，光伏模块，优选每个光伏模块，具有至少两个电分离的有效面，有效面分别被配设给不同的电元件。因为即使在光伏模块的部分遮蔽中，也可以保持接触到光伏模块上的射线转换为电能的高效率，并且具体而言针对整个光伏设备。

最后根据本发明，还可以规定，具有如上所述具有多个、特别是两个根据本发明构造的电元件的光伏设备具有如上所述根据本发明的特征的承载结构。

为了实现上述目的，还如上所述提供了一种本发明光伏设备的特定应用。特别地，因此根据本发明提出，本发明光伏设备、特别是如上所述的光伏设备被使用成，使得光伏模块在发电期间大约在北南方向上被定向。在这种情况下，根据本发明可以提供+/-30°的角度偏差，因此该取向被描述为“几乎”在北南方向上延伸。在光伏模块的北南定向中，双面光伏模块的两个有效侧的面法线分别面向东和西。通过这种特定应用，利用本发明光伏设备，可以实现如开头所述的电流全天曲线特性，该电流全天曲线特性恰好在中午时间不具有峰值功率。

现在将借助实施例更详细地描述本发明，但本发明不限于这些实施例。

附图说明

其中：

图1示出本发明光伏设备的正二轴测图，

图2示出来自同一光伏设备的支柱的一行的细节视图，

图3示出具有两个被安装的条杆的借助于C型材设计的本发明支柱，

图4示出具有两个被安装的条杆的借助于欧米茄型材设计的本发明支柱，

图5示出具有两个被安装的条杆的借助于S型材设计的本发明支柱，

图6示出根据本发明的条杆，其具有两个彼此相对的凹槽区段以用于容纳两个光伏模块，

图7示出根据本发明的保持元件的横剖视图，该保持元件插入到由U型材形成的条杆中，

图8示出插入到U形条杆中的图7中的保持元件的透视图，

图9示出支柱和与该支柱以根据本发明的方式在北或南方向上以不对称的方式间隔的光伏模块以及其有效面的俯视图，

图10示出水平延伸的条杆的侧向横剖视图以及相对于该条杆布置在上方和下方的光伏模块及其有效面，

图11示出本发明光伏设备的侧视图，其具有两行支柱，各支柱被间隔设立。

图12示出光伏设备的光伏模块的本发明电连接，

图13示出光伏设备的光伏模块的另一个本发明电连接，

图14示出光伏模块在光伏设备的本发明承载结构上的根据本发明的悬挂的横剖视图。

图15示出光伏模块在光伏设备的本发明承载结构上的另一个根据本发明的悬挂的横剖视图。

在本发明的各种实施方式的下面描述中，在其功能中一致的元件即使在不同的构造或形状下也获得了一致的附图标记。

具体实施方式

图1示出具有多个双面光伏模块2的整体用1指代的光伏设备，光伏模块直立布置在承载结构3上。承载结构3由多个支柱4形成，该支柱成排设立。更具体地，每个支柱4被分成紧固区段7以及与之连接的保持区段8。如通过表示地球表面的水平面所示那样，承载结构3借助于紧固区段7被锚固在土地中。

如图1所示，在支柱4之间多个条杆5基本在水平方向上延伸。由于支柱4基本上竖直安装，因此每两个相邻的支柱4和两个相邻的条杆5限定了一个基本上矩形的安装区6，在图1所示的实施例中，在这些矩形安装区6中的每个安装区中布置有光伏模块2，并且具体而言是竖直设立的。由于光伏模块2的直立布置，它们在两侧具有有效面9，因此可以有效地从西方向和东方向捕获太阳光并且将其借助于光伏设备转换成电流。

如图2中的光伏设备1的细节视图所示，在竖直方向上多个光伏模块2，即恰好两个，相叠布置。此外在图2中较好可见的是，例如最上面的条杆5在竖直方向上彼此错开布置。由于光伏模块2借助于保持元件15被紧固在条杆5上，因此导致，水平相邻的光伏模块2也在竖直方向上彼此错开布置。根据本发明，该构造方案是优选的，这是因为由此可实现不同地形走向的简单补偿。

如参考图2良好可见的是，分别由C型材形成的紧固区段7和保持区段8背对背地彼此邻接并且因此在重叠区域中重叠。在这种情况下，根据本发明优选的是，重叠区域位于地面上方，这是因为这便利于保持区段8在紧固区段7上的安装，并且紧固区段7还可以独立于保持区段8而锚定在土地中，例如通过夯入。

图3示出支柱4、特别是其上保持区段8与两个水平延伸的条杆5的连接的本发明构造方案。虽然条杆5均由U型材22形成，但支柱4的保持区段8由C形型材12形成。

为了紧固两个条杆5，在图3中的支柱4上设置被构成为通孔的开口14，条杆5通过该开口引导穿过或插入。开口14本身通过在支柱4的C型材12上冲压而产生。通过冲压过程，可以以相对简单的方式产生图3中所示的两个接板13，所述接板根据本发明用作保持面10。例如，两个条杆5借助于具有自攻螺纹的螺钉和相应被穿过的孔可以很容易且以可变的高度被紧固在两个接板13上。

图4示出根据本发明的保持面10的对此作为备选方案被设置的构造方案。为此，支柱4、更确切地说是其上部的保持区段8借助于欧米茄型材12被构造。欧米茄型材12在其两个自由端处具有两个凸缘11，凸缘(与图3中的接板13不同)沿着欧米茄型材12的整个长度延伸，并且可以以有利的方式用作根据本发明的保持面10。因此，左条杆5仅插入欧米茄型材12中，而右条杆5被引导穿过通孔14，该通孔形成在支柱4的侧面中。如良好可见的是，两个条杆5可以叠放地被紧固在欧米茄型材12的成对形成的保持面10上。基于保持面10的分别关于条杆5两个侧面的成对构造方案，可以实现特别稳定的连接并且由此可以实现特别稳定的承载结构3。如图4所示，成对构造的保持面10分别在两侧固定条杆5。

在图3和图4中得到了另一个根据本发明的构造方案的优点，该构造方案规定，条杆5形成为比支柱4更窄。因为通过这个构造方案很方便的是，条杆5可以被引导穿过支柱4的通孔14并且同时由在支柱4处形成的保持面10在两侧被固定，即特别是从外面如图4所示。

图5示出在两个条杆5和一个支柱4之间的根据本发明的连接的再一构造方案。图5中的支柱4被形成为S形型材12。该型材在两个端部处分别仅具有一个凸缘11，如图5所示，条杆5可以被面式紧固在该凸缘上。在该构造方案中，一方面有利的是，无须形成通孔14来将在支柱4左侧和右侧延伸的条杆5紧固在该支柱上。然而另一方面，S形型材12(在现有技术中部分也被称为“Z”或“Z+”型材)分别在左侧和右侧不提供凸缘11对，如这至少在图4中所示的欧米茄型材12的一侧上是这种情况。然而，根据本发明，即使在S型材的情况下，保持面10也可以在条杆的两侧形成、即成对形成，例如通过附加的凸缘11或本身已知的角连接器被紧固在S型材上。

根据本发明，在一个通孔14中可以放置两个条杆，如这在图3中所示，然而或者如图4的实施例所示只放置一个条杆。如图4所示，由此能够将另一个与被放置在通孔14中的条杆5相邻的条杆5安装在支柱4的与通孔14相对的侧面上，并且具体而言不使用通孔14，即借助于被形成在支柱上的保持面10，该保持面在图4中由凸缘11形成。这种构造方案例如对于补偿不平坦地形中的不同高度而言很有用。

例如，图3中所示的实施例可以可选地被解释为，使得支柱4、至少其保持区段8由具有C形或U形基本形状的型材12形成，其中在U形的情况下，型材12的自由端可被视为凸缘11。然而优选地，应用作保持面10的凸缘11(根据本发明如图4所示)，即凸缘11优选地在条杆5的方向上延伸。因为该构造方案能实现条杆5的面式贴靠。再者，图4中所示的支柱4的欧米茄型材12也可以被理解为具有C形基本形状的型材12，其中，在该型材12的端部处，所示的保持面10形成为凸缘11。

以类似的方式，图5中所示的支柱4，或者更确切地说，其上部保持区段8，可以被理解为由具有Z形或S形基本形状的型材12形成，其中同样在这里，附加的保持面10作为凸缘11被形成在型材12的端部处。

如图2中已经指出的，根据本发明，光伏模块2优选地被紧固在条杆5上，为此可以提供图2中所示的保持元件15。

图6示出对此备选的根据本发明的构造方案，其中在条杆5上设置凹槽区段16以用于接收和保持光伏模块2。如图6所示，通常根据本发明优选的是，凹槽区段16彼此相对和/或位于一个共同的平面中。因为通过该构造方案光伏模块2可以相对于承载结构3被居中定向。在图6中良好可见的还有在条杆5下侧上的根据本发明的斜切24。这些斜切24使条杆5对下部光伏模块2的遮蔽最小化。

图7示出根据本发明的保持元件15的细节横剖视图。保持元件15插入到通孔23中，该通孔形成在条杆5的下侧，该条杆由U形型材22形成。在此，在保持元件15上形成有贴靠面18，保持元件15以该贴靠面被面式贴靠在条杆5的内侧上。通过在贴靠面18高度处形成的横截面缩小部17实现的是，保持元件15可以被引入通孔23直到限定的插入深度。由此还实现的是，两个光伏模块2的有效面9可以安装在与条杆5的限定距离处，从而特别是可以有效地避免遮蔽。如从图7中良好可见的那样，光伏模块2以其边缘分别插入到保持元件15的两个相对的凹槽区段16中。在此，将插入深度恰好选择为使得光伏模块2的有效面9直到一定的入射角都没有被保持元件15和/或条杆5覆盖或遮蔽。

刚刚阐释的根据本发明的保持元件15的特征也在图8的透视图中被再次清楚地示出。特别地，从图8中可以看出，保持元件15优选地在两侧固定光伏模块2，以确保可靠的保持。为此已经足够的是，保持元件15仅沿特定的边缘区段在两侧固定光伏模块，如图8所示。

图9和10示出本发明的另一个中心方面，即将光伏模块2的有效面9布置成与支柱4和/或条杆5间隔。如图9中的支柱4的俯视图所示，被布置在支柱4左侧和右侧的两个光伏模块2的有效面9与支柱4间隔，使得太阳光可以直到一定的入射角都到达有效面9，而在此不会被支柱4阻挡。入射角在图9中恰好对应于两个所示的太阳射线分别与相关有效面9的垂线(在图9中水平延伸)包围的角度。

如果更仔细地观察两个光伏模块2的两个相对侧，那么会注意到，支柱左侧和右侧的有效面9具有与支柱4的不同距离。相反，它们与该支柱间隔地不对称布置。基于布置在图9上部的光伏模块2的有效面9的稍微更大的距离而实现的是，对于来自南方向的太阳光，对于较大的入射角，排除有效面9的遮蔽，如这对于图9中的布置是在底部的光伏模块2对于来自北方向的太阳光的情况。换句话说，在光伏模块2的南边缘处，光伏模块2(更准确地说是其有效面9)与支柱4之间的距离选择为略大于光伏模块北边缘处的距离，如图9中的两个光伏模块2所示。

与此相反，图10示出如何通过将两个所示的光伏模块2的有效面9与横向延伸的条杆5根据本发明进行隔开来防止有效面9的遮蔽。由于图10示出水平延伸的条杆5的横截面，所示的太阳射线从斜上方以及通常侧向地射入到下方的光伏模块2上。由于下部光伏模块2的有效面9与条杆5的间隔，如图10所示，由此限定了最大的入射角，太阳光可以在没有遮蔽的情况下到达有效面9。在图10中，该入射角恰好对应于借助于向图10的竖直延伸的剖面的投影所示的入射的太阳射线与向有效面9的垂线(在图10中水平延伸)包围的角度。因此显然的是，太阳射线与入射垂线之间的实际入射角通常可以大于该射线在剖面中的投影(如图10所示)与入射垂线所包围的角度。

在极少数情况下，在图10中所示的光伏模块中，有效面的入射垂线恰好朝太阳方向指向，在图10中通过太阳射线所示的入射角对应于太阳位置，即以度为单位测量的太阳高于地平线的高度。然而通常阳光会从侧面倾斜地入射到光伏模块上，从而太阳位置和入射角彼此不同。图9中所示的两个太阳射线也从侧面倾斜地入射到光伏模块2上，这里也分别示出这些射线到图9的水平延伸的剖面中的投影。

同样在图10中所示的实施例中，根据本发明可以设置光伏模块与条杆5的不对称间隔。例如，根据本发明有利的是，上光伏模块2，更准确是其有效面9，更接近条杆5移近。由此一方面将减小承载结构3的最大结构高度并且由此减小起作用的风载荷；另一方面，上有效面9的遮蔽可以由于条杆5位于下面而排除，这是因为太阳光总是从斜上方入射到光伏模块2上。根据本发明，上光伏模块2因此可靠近条杆5移近，直到有效面9刚好还不被条杆5覆盖。

最后，图11解释了光伏设备1的另外的根据本发明的构造方案，特别是光伏设备1的行20的根据本发明的间隔。如已在图1和图2中所示，根据本发明，光伏模块2与承载结构3基本上形成平面。为了有效的面积利用，根据本发明将光伏模块2，如图11所示，以彼此间隔的行20布置。因此，一个行20的光伏模块2也基本上形成一个平面，该平面可以特别是在北南方向上定向，如这在图11中的情况。因此，在例如从西方入射的太阳射线的情况下(来自图11中的左侧)，可能发生图11中所示的情况，即一个行20的部分区域(这里是右行20的下部光伏模块)被相邻的行20(这里是左行20)遮蔽。

如通过图11中的两个太阳射线所表示，在此太阳位置越低，这种遮蔽会增加。因此，如图11所示的构造方案是优选的，其中，由B表示的两行20之间的距离大于光伏设备1有效面9的最大高度的三倍。该最大高度在图11中对应于竖直距离A，竖直距离定义了分别在左行20有效面9内的最高点和最低点之间的距离。基于两行20之间的根据本发明被较大选择的水平距离B，因此如图11中的上部的太阳射线所示确保了：即使在太阳位置较低的情况下，右行20的只有一个部分区域被遮蔽，从而至少图11中的右排20的上有效面9可以继续用于发电。

光伏设备1的各行20的间隔的另一个优点在于在行之间产生的管理自由空间19，因为该管理自由空间可以例如在农业上使用。为此，本发明尤其规定，如下使用图11中用宽度B表示的管理自由空间19，即，在支柱4之间和承载结构3的最低条杆5与地球表面之间的每一行中保留有自由空间26。由于光伏模块2由此至少以高度C布置在地面上方(参见图11)，一方面可以避免在管理自由空间19的农业应用中因落石而对它们造成的损害。另一方面，通过该构造方案在很大程度上去除了管理自由空间19中的植被或园地对光伏设备的下有效面9的阻挡。因此，自由空间26为管理自由空间19的农业使用创造了必要的条件，而没有电力生产时的显著损失。

借助于图11也能够理解根据本发明将光伏设备分成相叠布置的电元件21的优点。这是因为由于图11中的右行20的下部元件21与图11中的右行20的上部元件21电隔离，即特别是分别配设给单独的逆变器输入端，例如下部元件21的遮蔽不会影响由上部元件21产生的电流。以类似的方式，根据本发明通过以下方式在图11中可以最小化右行20的上部光伏模块2的部分遮蔽的效果，即该光伏模块2具有两个水平延伸并且叠加布置的电元件，例如由光伏模块2内的两个电隔离的有效面9形成。

图12和13示出光伏设备1的上有效面和下有效面9的本发明电连接，它们分别在该图的上半部和下半部被示出。图12和13中所示的有效面9、9’在此分别属于单独的光伏模块2。然而，有效面9、9’的下面描述的连接也可以类似地应用于光伏模块2，光伏模块具有多个彼此电分离的有效面9、9’，特别是如果它们彼此不是并列布置而是相叠布置在光伏设备中的话。

在图12所示的连接中，上有效面9相应与直接布置在下面的下有效面9’并联连接，从而例如流过左上有效面9的电流可以不同于流过左下有效面9’的电流。因此，处于与位于其上方的上有效面9不同的高度中的下有效面9’在不同于上有效面9的另一个电工作点中被运行。

另一个类似的并联电路与该并联电路串联连接，该类似的并联电路由两个右有效面9和9’形成。由于双并联连接，所示的有效面9、9’中的每一个单个有效面中的电流变化。

在图13中所示的连接中，两个上有效面9通过串联彼此连接。因此，在本发明的意义中，这两个有效面9形成上部电元件21。以相同的方式，两个下有效面9’彼此串联连接到下电元件21。上电元件和下电元件21并联连接，并且因此可以例如被提供给共用的逆变器输入端。

备选地，图13的连接的两个电元件21中的每一个电元件也可以被配设给单独的逆变器输入端。因此，在这种情况下，两个电元件21彼此电隔离。

虽然在图13中相同的电流流过两个上有效面9，但是流过上电元件21的电流可以不同于流过下电元件21的电流。换句话说，下有效面9’可以在工作点中运行，该工作点与两个上有效面9工作所在的工作点不同，如这也在图12中所示的连接中的情况那样。

最后，图14和15分别示出本发明承载结构3的上部和下部条杆5的横剖视图，分别由阴影面表示。在这种情况下，双面光伏模块2被悬挂在承载结构3上，使得只要显著的风载荷作用在光伏模块2上，它们就可以围绕旋转轴线25枢转，如通过双箭头所示。旋转轴线25在此优选地大致平行于条杆5延伸。根据本发明，在此能够有利的是，光伏模块2的枢转运动通过另外的装置被缓冲。

在图14所示的实施例的情况下，为此在上矩形条杆5下方设置保持元件15，该保持元件在两侧包围光伏模块2，并且本身又围绕旋转轴线25可旋转地被紧固在上条杆5上。

然而，在图15中所示的实施例的情况下，条杆5构造成具有圆形外轮廓，从而保持光伏模块2的保持元件15可以环形包围条杆5，并且因此与光伏模块2一起围绕旋转轴线25枢转，该旋转轴线由上条杆5的中轴线形成。

总之，为了经济和节能地使用具有直立的、特别是双面的光伏模块2的光伏设备1，并且特别是为了在很大程度上避免阻挡光伏模块2，一方面提出了可非常容易制造和组装的承载结构3，该承载结构通过在交叉点处彼此连接的竖直支柱4和水平延伸的条杆5构建而成，从而可以为单独的光伏模块2提供矩形安装区6，其中，支柱4和条杆5优选地分别可以通过常用的型材12、22以节省材料的方式形成，并且特别是支柱4分成两个能够彼此相连接的区段7、8从而总体上显著便利于安装；另一方面，本发明提出了一种电连接，从而相叠布置的有效面9、9’可以在不同的电工作点中运行，并且从而形成优选彼此分开运行的电元件21，所述电元件优选地被水平延伸地布置。因此，可以进一步最小化光伏模块2的遮蔽对光伏设备1能量转换效率的影响。

附图标记列表

1 光伏设备

2 光伏模块

3 承载结构

4 支柱

5 条杆

6 安装区

7 紧固区段

8 保持区段

9 (上)有效面

9’ (下)有效面

10 保持面

11 凸缘

12 支柱的型材

13 接板

14 (用于条杆的)支柱的开口，特别是通孔

15 保持元件

16 凹槽区段

17 横截面缩小部

18 贴靠面

19 管理自由空间

20 行

21 电元件

22 条杆的型材

23 (用于保持元件)的条杆的开口，特别是通孔

24 斜切

25 旋转轴线

26 自由空间

Claims (36)

1.一种具有多个双面的光伏模块(2)的光伏设备(1)，所述光伏模块被直立布置在承载结构(3)上，其中，所述承载结构(3)具有被紧固在土地上或土地中的多个支柱(4)，其中，在所述支柱(4)上固定有分别将两个相邻的支柱(4)彼此连接的条杆(5)，并且每两个支柱(4)和两个条杆(5)限定一个矩形的安装区(6)，至少一个光伏模块(2)布置在所述安装区中，其特征在于，

至少单个条杆(5)借助于在每个支柱(4)上成对构成的保持面(10)在两侧通过紧固装置被紧固在支柱(4)上，以及

在支柱(4)上形成通孔(14)，在通孔中分别容纳条杆(5)或条杆端部，其中，通孔(14)在竖直方向上至少具有条杆(5)的1.25倍的高度。

2.根据权利要求1所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述多个支柱(4)被锚定在土地上或土地中。

3.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述支柱(4)竖直地定向，和/或所述条杆(5)水平地定向，和/或在竖直方向上多个光伏模块(2)相叠布置。

4.根据权利要求3所述的光伏设备(1)，其特征在于，在竖直方向上直至四个光伏模块(2)相叠布置。

5.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述支柱(4)至少被分为与土地连接的紧固区段(7)和与所述紧固区段能连接或已连接的保持区段(8)，所述保持区段在紧固区段(7)上方延伸，和/或水平相邻的光伏模块(2)在竖直方向上彼此错开布置。

6.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏模块(2)的有效面(9)与支柱(4)和/或条杆(5)间隔布置。

7.根据权利要求6所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏模块(2)的有效面(9)与支柱(4)和/或条杆(5)间隔布置，使得至少直至20°的入射角排除了支柱(4)对有效面(9)的遮蔽，和/或使得至少直至25°的入射角排除了条杆(5)对有效面(9)的遮蔽。

8.根据权利要求6所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏模块(2)的有效面(9)与支柱(4)和/或条杆(5)间隔布置，使得至少直至30°的入射角排除了支柱(4)对有效面(9)的遮蔽，和/或使得至少直至30°的入射角排除了条杆(5)对有效面(9)的遮蔽。

9.根据权利要求6所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏模块(2)的有效面(9)与支柱(4)和/或条杆(5)间隔布置，使得至少直至40°的入射角排除了条杆(5)对有效面(9)的遮蔽。

10.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏模块(2)的有效面(9)在彼此相对的侧上与支柱(4)和/或条杆(5)间隔地不对称布置，和/或所述光伏模块(2)绕着旋转轴线(25)能够枢转地被悬挂在承载结构(3)上。

11.根据权利要求10所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述旋转轴线(25)平行于条杆(5)延伸。

12.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，在所述支柱(4)上形成保持面(10)，在所述保持面上能够面式地紧固有相关的条杆(5)。

13.根据权利要求12所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述保持面(10)作为凸缘(11)被形成在型材(12)上和/或作为接板(13)被形成在型材(12)中的所述通孔(14)上。

14.根据权利要求12所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述保持面(10)被成对形成，以便在两侧固定被插入保持面(10)之间的条杆(5)，和/或所述条杆(5)比所述支柱(4)更窄地形成。

15.根据权利要求14所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述条杆(5)比成对形成的保持面(10)之间的距离更窄地形成。

16.根据权利要求5所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述支柱(4)的所述保持区段(8)被形成为欧米茄型材的形式。

17.根据权利要求16所述的光伏设备(1)，其特征在于，在一个通孔(14)中放置有两个条杆(5)；或者在一个通孔(14)中只放置一个条杆(5)，而另一个条杆(5)被安装在支柱(4)的与通孔(14)相对的没有通孔(14)的一侧上并且借助于被形成在支柱(4)上的保持面(10)被安装。

18.根据权利要求17所述的光伏设备(1)，其特征在于，在保持面(10)上紧固有一个通过通孔(14)插入的条杆(5)和另一个条杆(5)。

19.根据权利要求5所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述支柱(4)至少在所述保持区段(8)中具有带有C形、U形、Z形或S形基本形状的型材(12)。

20.根据权利要求19所述的光伏设备(1)，其特征在于，附加的保持面(10)作为凸缘(11)被形成在型材(12)的端部上。

21.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，光伏模块(2)被紧固在条杆(5)上，为此设置保持元件(15)。

22.根据权利要求21所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述保持元件(15)提供凹槽区段(16)，相应的光伏模块(2)的边缘被插入到或能够插入到所述凹槽区段中。

23.根据权利要求22所述的光伏设备(1)，其特征在于，一个保持元件(15)具有两个相对的凹槽区段(16)和/或所述条杆(5)在下侧上具有斜切(24)。

24.根据权利要求21所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述保持元件(15)分别具有横截面缩小部(17)，从而将保持元件(15)能够插入到或已插入到被形成在条杆上的通孔(14)中，直到限定的插入深度。

25.根据权利要求24所述的光伏设备(1)，其特征在于，在所述保持元件(15)上形成贴靠面(18)，所述保持元件(15)以所述贴靠面面式贴靠在条杆(5)上。

26.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，在土地和最下面的条杆(5)之间保留自由空间(26)。

27.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述自由空间(26)具有至少50cm的高度。

28.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述自由空间(26)具有至少60cm的高度。

29.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述自由空间(26)具有至少1m的高度。

30.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏设备(1)的行(20)被间隔布置成，使得在所述行(20)之间存在具有至少6米宽度的管理自由空间。

31.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏设备(1)的行(20)被间隔布置成，使得在所述行(20)之间存在具有至少8米宽度的管理自由空间。

32.根据权利要求26所述的光伏设备(1)，其特征在于，所述光伏设备(1)的行(20)被间隔布置成，使得在所述行(20)之间存在具有至少10米宽度的管理自由空间。

33.根据权利要求1或2所述的光伏设备(1)，其特征在于，各光伏模块(2)连同承载结构(3)形成一个平面，和/或各光伏模块(2)被布置在多个彼此间隔的行(20)中，其中，一行(20)的光伏模块(2)形成一个平面。

34.根据权利要求33所述的光伏设备(1)，其特征在于，在两行(20)之间的距离是所述光伏设备(1)的有效面(9)的最大高度的至少三倍。

35.根据权利要求33所述的光伏设备(1)，其特征在于，在两行(20)之间的距离是所述光伏设备(1)的有效面(9)的最大高度的至少四倍。

36.根据权利要求33所述的光伏设备(1)，其特征在于，在两行(20)之间的距离是所述光伏设备(1)的有效面(9)的最大高度的至少五倍。

Images