DE10047400A1 - Photovoltaische Solarvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine photovoltaische Solarvorrichtung mit mindestens zwei auf einem Tragegerüst (3) zur Dachmontage montierten oder montierbaren Solarmodulen (2). Eine über den Tagesverlauf verbesserte Ausbeute an elektrischer Energie kann dadurch erzielt werden, dass das Tragegerüst (3) zu einer Faltmontage mindestens zweier dachförmiger gegeneinander angestellter Solarmodule (2) ausgebildet ist, wobei das eine Solarmodul (2) nach Osten und das andere Solarmodul (2) nach Westen jeweils um einen Neigungswinkel (alpha) zwischen 10 DEG und 45 DEG gegenüber einer Flachmontage geneigt sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine photovoltaische Solarvorrichtung mit mindestens zwei auf einem Tragegerüst zur Dachmontage montierten oder mon­ tierbaren Solarmodulen.

Photovoltaische Solarvorrichtungen dieser Art sind üblicherweise nach Süden geneigt, um möglichst viel Sonnenlicht pro Fläche insbesondere um die Mit­ tagszeit aufzunehmen und in elektrische Energie umzuwandeln. Bei einer der­ artigen Flachmontage ergibt sich somit ein Energiemaximum um die Mittagszeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über den Tagesverlauf gesehen möglichst hohe Ausbeute an umgewandelter elektrischer Energie zu erhalten, wobei der Aufbau der Solarvorrichtung möglichst einfach ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass das Tragegerüst zu einer Faltmontage mindestens zweier dachförmiger gegeneinander angestellter Solarmodule ausgebildet ist, wobei das eine Solarmodul nach Osten und das andere Solarmodul nach Westen jeweils um einen Neigungswinkel zwischen 10° und 45° gegenüber eine Flachmontage geneigt sind. Mit diesen Maßnahmen werden jeweils zwei Solarmodulen mit ihren Spitzen gegeneinander montiert und das eine Modul mehr nach Osten und das andere Modul mehr nach Westen geneigt. Die übliche Neigung nach Süden bleibt dabei erhalten.

Über den Tagesverlauf gesehen ergibt sich eine Vergleichmäßigung der Ener­ gieumwandlung und damit Ausbeute an elektrischer Energie, wie aus der sche­ matischen Darstellung der Fig. 2 ersichtlich, in der ein Verlauf der Energie bei Flachmontage mit einem ausgeprägten Maximum um die Mittagszeit (Kurve a)) und ein Verlauf bei der Faltmontage gemäß den kennzeichnenden Merkmalen (Kurve b)) dargestellt sind. Insgesamt ergibt sich über den Tagesverlauf gesehen eine erhöhte Ausbeute an elektrischer Energie, insbesondere wenn der Nei­ gungswinkel zwischen 20° und 30° liegt und z. B. etwa 25° beträgt. Die relativ hohe Energieausbeute wird auch dadurch unterstützt, dass durch die Schräg­ stellung der Solarmodulen bei der Faltmontage eine gute Hinterlüftung der Solarmodulen gewährleistet ist und die Solarmodulen in einem günstigeren Temperaturbereich betrieben werden als bei Flachmontage.

Eine für den Aufbau günstige Ausgestaltung der Solarvorrichtung besteht darin, dass das Tragegerüst mindestens zwei Dreiecksrahmen aus einer horizontalen Grundstrebe und zwei daran und an der Spitze gegen einander abgestützten gleichschenkligen Tragestreben aufweist, an denen die Solarmodulen mittels Befestigungsmitteln festgelegt oder festlegbar sind. Die beiden Dreiecksrahmen können entsprechend der Größe der Solarmodulen ohne Weiteres unterschied­ lich weit voneinander angeordnet werden. Eine einfache Montage wird dabei dadurch begünstigt, dass die Tragestreben aneinander mittels eines Verbin­ dungswinkels und an der Grundstrebe mittels Befestigungslaschen angebracht sind, und ferner dadurch, dass die Befestigungsmittel als von außen an einen Rahmen der Solarmodule ansetzbare Klemmelemente und/oder Spannschrauben ausgebildet sind.

Ist vorgesehen, dass die Grundstrebe und die Tragestreben aus gleichem Pro­ filmaterial bestehen und nach oben offene T-Nuten aufweisen, in die Muttern veschieblich eingesetzt sind, so werden nicht nur möglichst wenige verschie­ denartige Elemente benötigt, sondern die Montage kann auch leicht von der Oberseite her vorgenommen werden.

Zum Festlegen an einem Dach ist die Maßnahme vorteilhaft, dass an den End­ bereichen der Grundstrebe Dachhaken angebracht oder anbringbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer photovoltaischen Solarvor­ richtung in Faltmontage,

Fig. 2 den Verlauf einer Ausbeute an elektrischer Energie über der Tageszeit bei einer Flachmontage und einer Faltmontage,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der photovoltaischen Solarvorrichtung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,

Fig. 4 eine Detailansicht aus Fig. 3 (Einzelheit Z) und

Fig. 5 eine weitere Detailansicht der Fig. 3 (Einzelheit Y).

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Faltmontage einer photo­ voltaischen Solareinrichtung 1, bei der zwei Solarmodulen 2 auf einem Trag­ gerüst 3 dachförmig montiert sind, wobei das eine Solarmodul 2 nach Westen und das andere Solarmodul 2 nach Osten gegenüber der horizontalen, um einen Neigungswinkel α angehoben sind. Dabei bleibt die übliche Neigung nach Süden erhalten.

Das Traggerüst 3 weist zwei Dreiecksrahmen auf, die im Bereich von Rahmen­ elementen der kurzen Rechteckseiten der rechteckförmigen Solarmodulen 2 an­ geordnet sind. Die Dreiecksrahmen sind aus einer horizontalen Grundstrebe 3.1 und darauf montierten Tragestreben 3.2 aufgebaut, die gleichschenklige Seiten des Dreiecks bilden und mit der Grundstrebe 3.1 jeweils den Neigungswinkel α einschließen. Die Solarmodulen 2 sind im unteren Bereich in der Nähe der Grundstrebe 3.1 mittels unteren Befestigungsmitteln in Form von Klemmele­ menten 3.3 und/oder Spannschrauben 3.3' und in ihrem oberen Bereich in der Nähe des Scheitels des Dreiecks mit oberen Befestigungsmitteln in Form von oberen Klemmelementen 3.4 und/oder oberen Spannschrauben 3.4' an den zu­ geordneten Tragstreben 3.2 festgelegt, wie insbesondere auch aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich. Die Tragstreben 3.2 sind aneinander mittels eines Verbindungswinkels 3.5 und an der Grundstrebe 3.1 mittels Befestigungslaschen 3.6 angebracht, wie die Fig. 4 und 5 im Einzelnen erkennen lassen. Für diese Verbindung sind auch seitlich aufgeschraubte Verbindungsbleche denkbar.

Die Grundstrebe und die Tragestreben sind vorteilhaft aus gleichem Profil hergestellt, das insbesondere auf seiner Oberseite eine T-Nut aufweist, in das Nutensteine bzw. geeignete Muttern zum Eindrehen von Befestigungsschrauben verschieblich eingesetzt werden können. Dadurch ergibt sich eine einfache Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Größen von Solarmodulen 2 und eine einfache Justierung und Montage. Ähnlich können auch an den Unterseiten Nuten vorgesehen sein, um weitere Befestigungsmöglichkeiten zu bieten. In den Endbereichen sind an den Grundstreben 3.1 Dachhaken 4 vorgesehen, mit denen das Traggerüst 3 am Dachgebälk befestigt werden kann.

Der Neigungswinkel α beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 30°, beispielsweise etwa 25°. Der beschriebene Aufbau der photovoltaischen Solarvorrichtung 1 ergibt die eingangs erwähnten Vorteile hinsichtlich der Umwandlung in elektrische Energie, wie Fig. 2 in der Gegenüberstellung der Verläufe bei Flachmontage (Kurve a)) und bei der beschriebenen Faltmontage (Kurve b)) zeigt. Einen wesentlichen Beitrag bei der Ausbeute an elektrischer Energie liefert neben der günstigen Ausrichtung der Solarmodulen bezüglich der Ost-West-Richtung auch die gegenüber einer Flachmontage wesentlich verbesserte Hinterlüftung der Solarmodulen 2, wodurch diese in einem günstigeren Temperaturbereich betrieben werden.

Claims (7)

1. Photovoltaische Solarvorrichtung mit mindestens zwei auf einem Tragegerüst (3) zur Dachmontage montierten oder montierbaren Solarmodulen (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Tragegerüst (3) zu einer Faltmontage mindestens zweier dachförmiger gegeneinander angestellter Solarmodule (29 ausgebildet ist, wobei das eine Solarmodul (2) nach Osten und das andere Solarmodul (2) nach Westen jeweils um einen Neigungswinkel (α) zwischen 10° und 45° gegenüber einer Flachmontage geneigt sind.

2. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragegerüst (3) mindestens zwei Dreiecksrahmen aus einer horizontalen Grundstrebe (3.1) und zwei daran und an der Spitze gegen einander abgestützten gleichschenkligen Tragestreben (3.2) aufweist, an denen die Solarmodulen (2) mittels Befestigungsmitteln (3.3, 3.3', 3.4, 3.4') festgelegt oder festlegbar sind.

3. Solarvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragestreben (3.2) aneinander mittels eines Verbindungswinkels (3.5) und an der Grundstrebe (3.1) mittels Befestigungslaschen (3.6) angebracht sind.

4. Solarvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel als von außen an einen Rahmen der Solarmodule (2) ansetzbare Klemmelemente (3.3, 3.4) und/oder Spannschrauben (3.3', 3.4') ausgebildet sind.

5. Solarvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstrebe und die Tragestreben aus gleichem Profilmaterial bestehen und nach oben offenen T-Nuten aufweisen, in die Muttern veschieblich eingesetzt sind.

6. Solarvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endbereichen der Grundstrebe (3.1) Dachhaken (4) angebracht oder anbringbar sind.

7. Solarvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Neigungswinkel (α) zwischen 20° und 30° beträgt.