DE102008027300A1 - Solar system for use in solar power plant for generating electrical energy from sun light, has carrier structure including wall elements on which photovoltaic modules are arranged, where wall elements are connected by connection element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Solaranlage mit einem Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht.The The invention relates to a solar system with a photovoltaic module for generating electrical energy from sunlight.
Die
Die
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten für die Herstellung von Solaranlagen bzw. Solarkraftwerken zu senken. Dabei ist es wünschenswert, die Kosten für elektrische Energie zu senken.It Object of the invention, the cost of production of solar plants or solar power plants. It is desirable reduce the cost of electrical energy.
Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Solaranlage mit einer Trägerstruktur und mit einem auf der Trägerstruktur angeordneten Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht gelöst,
- – wobei die Trägerstruktur ein erstes Wandelement aus Beton aufweist, auf dem das Photovoltaikmodul aufliegt bzw. angeordnet ist, wobei die Trägerstruktur zumindest ein zweites Wandelement aus Beton aufweist, auf dem das Photovoltaikmodul aufliegt bzw. angeordnet ist, und wobei das erste Wandelement und das zweite Wandelement vorteilhafterweise mittels eines Verbindungselementes aus Beton verbunden sind,
- – wobei die Trägerstruktur ein erstes Wandelement aus Beton und zumindest ein zweites Wandelement aus Beton aufweist, die mittels eines Verbindungselementes aus Beton verbunden sind, und wobei das Photovoltaikmodul auf dem ersten Wandelement und dem zumindest zweiten Wandelement aufliegt bzw. angeordnet ist.
- Wherein the support structure comprises a first concrete wall element on which the photovoltaic module rests or is arranged, wherein the support structure comprises at least one second concrete wall element on which the photovoltaic module rests or is arranged, and wherein the first wall element and the second Wall element are advantageously connected by means of a connecting element made of concrete,
- - wherein the support structure comprises a first wall element made of concrete and at least one second wall element made of concrete, which are connected by means of a connecting element made of concrete, and wherein the photovoltaic module rests or is arranged on the first wall element and the at least second wall element.
Ein Wandelement aus Beton im Sinne der Erfindung ist insbesondere senkrecht ausgerichtet. Ein Verbindungselement aus Beton im Sinne der Erfindung ist insbesondere senkrecht ausgerichtet oder besitzt insbesondere eine Ausrichtung mit einer senkrechten Komponente. Ein Verbindungselement aus Beton im Sinne der Erfindung ist insbesondere von einem Fundament oder einer Bodenplatte unterhalb der oder zweier Wandelemente zu unterscheiden. Der Abstand zwischen zwei Wandelementen beträgt vorteilhafterweise zwischen 30 cm und 100 cm. Ein Wandelement aus Beton bzw. ein Verbindungselement aus Beton im Sinne der Erfindung können massive Betonplatten sein. Ein Wandelement aus Beton bzw. ein Verbindungselement aus Beton im Sinne der Erfindung können jedoch insbesondere Betonplatten mit Aussparungen bzw. einer Aussparung sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aussparungen mehr als 50% der Gesamtfläche der Betonplatte betragen. Beton im Sinne der Erfindung kann insbesondere bewehrter Beton sein. Beton im Sinne der Erfindung ist insbesondere Beton mit einer Güte von zumindest C 25/30, XC4 oder XF1. In Gebieten mit Sprühnebeln aus Tausalz oder in Meeresnähe ist vorteilhafterweise Beton der Güte XD1 bzw. XS1 vorgesehen. Ein Photovoltaikmodul ist im Sinne der Erfindung insbesondere dann auf einem Wandelement angeordnet, wenn diese sich insbesondere unmittelbar berühren. Dabei kann jedoch auch eine Zwischen- oder Auflageschicht vorgesehen sein. Ein Photovoltaikmodul ist insbesondere dann im Sinne der Erfindung auf einem Wandelement angeordnet, wenn der Abstand des Wandelementes von dem Photovoltaikmodul nicht mehr als 5 cm beträgt. Ein Photovoltaikmodul ist insbesondere dann im Sinne der Erfindung auf einem Wandelement angeordnet, wenn die Oberfläche des Photovoltaikmoduls, das heißt dessen Hauptoberfläche (also dessen Oberfläche in Hauptausrichtung), parallel zu einer dem Photovoltaikmodul zugewandten Oberfläche des Wandelementes verläuft.One Concrete wall element according to the invention is in particular perpendicular aligned. A connecting element made of concrete in the context of the invention is in particular oriented vertically or has in particular an alignment with a vertical component. A connector off Concrete according to the invention is in particular of a foundation or a bottom plate below the or two wall elements differ. The distance between two wall elements is advantageously between 30 cm and 100 cm. A wall element Concrete or a connecting element made of concrete in the context of the invention can be massive concrete slabs. A wall element made of concrete or a connecting element made of concrete in the context of the invention but in particular concrete slabs with recesses or a recess be. It can be provided that the recesses more than 50% of the total area of the concrete slab. Concrete in Meaning of the invention may be reinforced concrete in particular. concrete For the purposes of the invention is in particular concrete with a quality of at least C 25/30, XC4 or XF1. In areas with spray mist from de-icing salt or near the sea is advantageously concrete the quality XD1 or XS1 provided. A photovoltaic module is in the context of the invention in particular then on a wall element arranged when they touch each other in particular directly. However, an intermediate or overlay layer may also be provided be. A photovoltaic module is particularly within the meaning of the invention arranged on a wall element when the distance of the wall element of the photovoltaic module is not more than 5 cm. A photovoltaic module is particularly within the meaning of the invention arranged on a wall element when the surface of the Photovoltaic module, that is its main surface (ie its surface in main orientation), parallel to a surface of the photovoltaic module facing the Wall element runs.
Eine
Trägerstruktur im Sinne der Erfindung kann Justierungsmittel,
Transportanker und/oder Befestigungselemente, wie etwa Halfenschienen
umfassen. Einzelheiten zu derartigen Systemen können dem
unter Internetadresse
aufrufbaren
Katalog ”Allgemeine technische Einführung für
Pfeiffer Transportankersysteme”, dem unter der Internetseite
aufrufbaren
Katalog oder dem von der Internetseite
herunterladbaren
Katalog „Halfenschienen Produktinformation Technik B 08” entnommen
werden. Einzelheiten zu Halfenschienen können darüber
hinaus der
callable catalog "General technical introduction for Pfeiffer transport anchor systems", which can be found on the website
callable catalog or from the website
downloadable catalog "Halfenschienen Product Information Technik B 08". Details of Halfenschienen can also the
Es ist insbesondere Vorgesehen, dass das erste Wandelement und das zweite Wandelement mittels vorgenannter Verbindungsmittel jeweils mit dem Verbindungselement aus Beton verbunden sind.It In particular, it is provided that the first wall element and the second wall element by means of the aforementioned connecting means respectively connected to the connecting element made of concrete.
Eine
Trägerstruktur im Sinne der Erfindung kann Hohlräume
umfassen. In einer Trägerstruktur im Sinne der Erfindung
können Kabelkanäle oder Aussparungen für
Kabel oder Installationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Photovoltaikanschlussmodule (vgl.
Ein Photovoltaikmodul im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Photovoltaikpanels, worunter insbesondere eine einstückig gefertigte Einheit verstanden werden soll. Mittels eines Photovoltaikmoduls im Sinne der Erfindung sind insbesondere 500 W, insbesondere 1000 W, elektrischer Leistung erzeugbar. Mittels eines Photovoltaikpanels im Sinne der Erfindung sind insbesondere 100 W, insbesondere 200 W, elektrischer Leistung erzeugbar. Eine Solaranlage im Sinne der Erfindung kann auf dem Boden, auf einem Dach oder auf einem Tragwerk angeordnet sein.One Photovoltaic module according to the invention comprises in particular a Plurality of photovoltaic panels, including in particular a one-piece manufactured unit to be understood. By means of a photovoltaic module Within the meaning of the invention, in particular 500 W, in particular 1000 W, electrical power generated. By means of a photovoltaic panel For the purposes of the invention, in particular 100 W, in particular 200 W, electrical power generated. A solar system in the sense of Invention can be on the ground, on a roof or on a supporting structure be arranged.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Trägerstruktur keinen das erste Wandelement und das zweite Wandelement verbindenden Metallträger auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Solaranlage keinen (das erste Wandelement und das zweite Wandelement verbindenden) Metallträger auf, der zwischen der Trägerstruktur und dem Photovoltaikmodul angeordnet ist.In Advantageous embodiment of the invention, the support structure no metal carrier connecting the first wall element and the second wall element on. In a further advantageous embodiment of the invention the solar system does not connect (the first wall element and the second wall element) Metal support placed between the support structure and the photovoltaic module is arranged.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Wandelement, das zweite Wandelement und/oder das Verbindungselement jeweils als zumindest eine Aussparung umgebenden Rahmen ausgestaltet.In Furthermore advantageous embodiment of the invention are the first Wall element, the second wall element and / or the connecting element each designed as at least one recess surrounding frame.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest ein Wandelement eine dem Photovoltaikmodul zugewandte Oberfläche auf, die gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigt ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Wandelement und das zweite Wandelement jeweils eine dem Photovoltaikmodul zugewandte Oberfläche auf, die gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigt ist.In Furthermore, advantageous embodiment of the invention has at least a wall element a the photovoltaic module facing surface on, facing the horizontal at an angle between 10 ° and 60 ° is inclined. In further advantageous Embodiment of the invention, the first wall element and the second wall element each one facing the photovoltaic module Surface on, opposite to the horizontal inclined at an angle between 10 ° and 60 °.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest ein Wandelement eine dem Photovoltaikmodul abgewandte Oberfläche und eine gegenüber der dem Photovoltaikmodul abgewandten Oberfläche um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigte dem Photovoltaikmodul zugewandte Oberfläche auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Wandelement und das zweite Wandelement jeweils eine dem Photovoltaikmodul angewandte Oberfläche und eine gegenüber der dem Photovoltaikmodul abgewandten Oberfläche um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigte dem Photovoltaikmodul zugewandte Oberfläche auf.In Furthermore, advantageous embodiment of the invention has at least a wall element facing away from the photovoltaic module surface and one opposite to the photovoltaic module facing away Surface tilted at an angle between 10 ° and 60 ° the photovoltaic module facing surface. In continue Advantageous embodiment of the invention, the first wall element and the second wall element each applied to the photovoltaic module Surface and one opposite the photovoltaic module away from the surface by an angle between 10 ° and 60 ° inclined surface facing the photovoltaic module on.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Wandelement zwischen 8 cm und 20 cm dick. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungselement zwischen 8 cm und 20 cm dick.In Furthermore advantageous embodiment of the invention is a wall element between 8 cm and 20 cm thick. In a further advantageous embodiment the invention is the connecting element between 8 cm and 20 cm thick.
Die Trägerstruktur kann auf ein Fundament abgelegt und/oder an einem Fundament befestigt sein oder werden. Ein Fundament in diesem Sinne kann zum Beispiel eine Frostschutzschicht aus Kiesmaterial oder eine Magerbetonschicht sein oder umfassen. Eine entsprechende Frostschutzschicht aus Kiesmaterial kann zum Beispiel 40 cm stark sein. Eine entsprechende Magerbetonschicht (C 16/20) kann zum Beispiel 5 cm stark sein. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass mittels der Magerbetonschicht ein Höhenausgleich zum Ausrichten der Trägerstruktur erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Trägerstruktur entsprechende Justierungsmittel aufweisen.The Carrier structure can be stored on a foundation and / or be attached to a foundation or be. A foundation in In this sense, for example, an antifreeze layer of gravel material or a lean concrete layer. A corresponding Frost protection layer of gravel material, for example, 40 cm thick be. A corresponding lean concrete layer (C 16/20) can, for example 5 cm thick. It can be provided in particular that by means of the lean concrete layer a height compensation for aligning the support structure takes place. Alternatively or in addition Also, the support structure corresponding adjustment means exhibit.
Das Photovoltaikmodul kann ein herkömmliches Photovoltaikmodul sein, das z. B. mehrere Photovoltaikpanels umfasst, die mittels einer Rahmenstruktur, beispielsweise aus Metall, zu einem Photovoltaikmodul zusammengefügt sind. Vorteilhafterweise umfasst das Photovoltaikmodul jedoch eine Betonplatte und ein Photovoltaikelement, das auf der Betonplatte, insbesondere unmittelbar, derart aufgebracht ist,
- – dass zumindest 50% der der Betonplatte zugewandten Seite des Photovoltaikelements die Betonplatte berühren,
- – dass die Betonplatte die Struktur des Photovoltaikelements bildet, mittels der zumindest zwei Photovoltaikpanels zu dem Photovoltaikelement zusammengefügt sind,
- – dass die Betonplatte eine zum Tragen einer Windlast ausreichende Steifigkeit des Photovoltaikelements begründet und/oder
- – dass die Betonplatte und das Photovoltaikelement parallel zueinander ausgerichtet sind.
- That at least 50% of the concrete plate facing side of the photovoltaic element touch the concrete slab,
- That the concrete slab forms the structure of the photovoltaic element, by means of which at least two photovoltaic panels are joined together to form the photovoltaic element,
- - That the concrete slab sufficient for carrying a wind load rigidity of the photovoltaic reasons and / or
- - That the concrete slab and the photovoltaic element are aligned parallel to each other.
Eine Betonplatte im Sinne der Erfindung kann insbesondre eine massive Betonplatte sein. Eine Betonplatte im Sinne der Erfindung kann jedoch auch eine Betonplatte mit Aussparungen sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aussparungen weniger als 50% der Gesamtfläche der Betonplatte betragen. Ein Photovoltaikelement ist im Sinne der Erfindung insbesondere dann auf eine Betonplatte aufgebracht, wenn diese sich insbesondere unmittelbar berühren. Dabei kann jedoch auch eine Zwischen- oder Auflageschicht vorgesehen sein. Ein Photovoltaikelement ist insbesondere dann im Sinne der Erfindung auf eine Betonplatte aufgebracht, wenn der Abstand der Betonplatte von dem Photovoltaikelement nicht mehr als 5 cm beträgt.A Concrete slab according to the invention, in particular a massive Be concrete slab. However, a concrete slab according to the invention can also be a concrete slab with recesses. It can be provided that the recesses account for less than 50% of the total area amount to the concrete slab. A photovoltaic element is in the sense of Invention especially applied to a concrete slab, when these in particular touch directly. It can however, an intermediate or overlay layer may also be provided. A photovoltaic element is particularly within the meaning of the invention Applied to a concrete slab when the distance of the concrete slab of the photovoltaic element is not more than 5 cm.
In
weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Betonplatte
zwischen 8 cm und 20 cm dick. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung ist die Betonplatte als Latentwärmespeicher
ausgestaltet oder weist einen Latentwärmespeicher auf.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die
Betonplatte Phasenübergangsmaterialien auf. Einzelheiten
zu Phasenübergangsmaterialien bzw. Latentwärmespeicher
können der Internetseite
entnommen
werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the concrete slab between 8 cm and 20 cm thick. In a further advantageous embodiment of the invention, the concrete slab is designed as a latent heat storage or has a latent heat storage. In a further advantageous embodiment of the invention, the concrete slab on phase transition materials. Details of phase change materials or latent heat storage can the website
be removed.
In
weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Photovoltaikelement
oder zumindest ein Photovoltaikpanel biegsam. Dabei kann insbesondere
vorgesehen sein, dass das Photovoltaikelement oder das Photovoltaikpaneel
als Folie ausgestaltet ist. Einzelheiten zu derartigen Folien können der
Internetseite
entnommen
werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the photovoltaic element or at least one photovoltaic panel is flexible. It can be provided in particular that the photovoltaic element or the photovoltaic panel is designed as a film. Details of such slides can the website
be removed.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche der der Betonplatte zugewandten Seite des Photovoltaikelements kleiner als die Oberfläche der dem Photovoltaikelement zugewandten Seite der Betonplatte. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bedeckt das Photovoltaikelement die Betonplatte nicht vollständig. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der nicht bedeckte Teil der Betonplatte einen seitlichen oder umlaufenden Rand bildet. An diesem können zum Beispiel Transportvorrichtungen und Transportanker angebracht sein.In Furthermore, an advantageous embodiment of the invention is the surface the concrete plate facing side of the photovoltaic element smaller than the surface of the photovoltaic element facing Side of the concrete slab. In a further advantageous embodiment According to the invention, the photovoltaic element does not cover the concrete slab Completely. It can be provided in particular that the uncovered part of the concrete slab has a lateral or circumferential Edge forms. At this, for example, transport devices and transport anchor be attached.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Betonplatte auf der dem Photovoltaikelement abgewandten Seite einen überstehen Rand, mittels dessen die Betonplatte mit der Trägerstruktur verhakt werden kann.In Furthermore, an advantageous embodiment of the invention comprises Concrete plate on the side facing away from the photovoltaic element one survive Edge, by means of which the concrete slab with the support structure can be hooked.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, die Kosten für elektrische Energie zu senken.It is also an object of the invention, the cost of electrical To lower energy.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels einer, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden, Solaranlage gelöst, wobei ein erstes Wandelement aus Beton und zumindest ein zweites Wandelement aus Beton mittels eines Verbindungselementes aus Beton zu einer Trägerstruktur verbunden werden, wobei ein Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht auf der Trägerstruktur angeordnet wird, und wobei die Trägerstruktur anschließend oder zuvor derart angeordnet wird, dass das Photovoltaikmodul Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.The aforementioned The object is achieved by a method for generating electrical energy by means of one, in particular one or more of the aforementioned features comprehensive, solar system solved, whereby a first wall element made of concrete and at least a second concrete wall element by means of a concrete connecting element to a support structure be connected, wherein a photovoltaic module for generating electrical Energy from sunlight arranged on the support structure is, and wherein the support structure subsequently or previously arranged such that the photovoltaic module solar radiation is exposed.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:Further Advantages and details will become apparent from the following description of exemplary embodiments. Showing:
Das
Photovoltaikmodul
- – dass zumindest
50% der der Betonplatte
30 zugewandten Seite des Photovoltaikelements die Betonplatte30 berühren, - – dass die Betonplatte
30 die Struktur des Photovoltaikelements40 bildet, mittels der Photovoltaikpanels41 ,42 ,43 ,44 ,45 zu dem Photovoltaikelement40 zusammengefügt sind, - – dass die Betonplatte
30 eine zum Tragen einer Windlast ausreichende Steifigkeit des Photovoltaikelements40 begründet und - – dass die Betonplatte
30 und das Photovoltaikelement40 parallel zueinander ausgerichtet sind.
- - that at least 50% of the concrete slab
30 facing side of the photovoltaic element, the concrete slab30 touch, - - that the concrete slab
30 the structure of the photovoltaic element40 forms, by means of photovoltaic panels41 .42 .43 .44 .45 to the photovoltaic element40 are joined together - - that the concrete slab
30 a stiffness of the photovoltaic element sufficient to support a wind load40 justified and - - that the concrete slab
30 and the photovoltaic element40 are aligned parallel to each other.
Das
Photovoltaikmodul
Die
dem Photovoltaikmodul
- 11
- Solaranlagesolar system
- 2, 3, 42, 3, 4
- Wandelementwall element
- 5, 65, 6
- Verbindungselementconnecting element
- 11, 1211 12
- Photovoltaikmodulphotovoltaic module
- 2020
- Rahmenframe
- 21, 2221 22
- Aussparungrecess
- 2525
- Strebestrut
- 3030
- Betonplatteconcrete slab
- 31, 3231 32
- Randedge
- 3535
- überstehenden Randoverhanging edge
- 4040
- Photovoltaikmodulphotovoltaic module
- 41, 42, 43, 4441 42, 43, 44
- Photovoltaikpanelphotovoltaic panel
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 20318915 U1 [0002, 0008] - DE 20318915 U1 [0002, 0008]
- - DE 202007005745 U1 [0003] - DE 202007005745 U1 [0003]
- - DE 10335564 A1 [0004] - DE 10335564 A1 [0004]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - www.pfeifer.de/doc/v2/49/Transportanker_02_2006.pdf [0008] - www.pfeifer.de/doc/v2/49/Transportanker_02_2006.pdf [0008]
- - www.ghl-bau.at/produkte/10transport/download/ghl-PL_2008_Transportankersysteme.pdf [0008] - www.ghl-bau.at/produkte/10transport/download/ghl-PL_2008_Transportankersysteme.pdf [0008]
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- - www.spelsberg-solar.es/html/pv-gehaeusesystem.htm [0010] - www.spelsberg-solar.es/html/pv-gehaeusesystem.htm [0010]
- - de.wikipedia.org/wiki/latentw%c3%a4rmespeicher [0020] - en.wikipedia.org/wiki/latentw%c3%a4rmespeicher [0020]
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