DE102009043811A1 - Assembly system for use in roof system for assembling solar modules at roof structure, has retaining construction for transmission of traction force on sub-construction - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem zur Montage von Solarmodulen auf einer Oberfläche mit einer Unterkonstruktion, umfassend wenigstens einen Träger zur Übertragung von Druckkräften über die Auflagefläche des Trägers auf die Oberfläche. Außerdem betrifft die Erfindung einen Dachaufbau mit einer Dachkonstruktion umfassend eine Oberfläche und eine zugfeste Unterkonstruktion sowie ein Montagesystem.The The present invention relates to a mounting system for mounting Solar modules on a surface with a substructure comprising at least one support for transmission of compressive forces over the bearing surface of the carrier on the surface. Furthermore The invention relates to a roof construction with a roof construction comprising a surface and a tension-resistant substructure and a mounting system.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Der Einsatz von Solarmodulen zur Stromerzeugung hat im Angesicht steigender Energiepreise und knapper werdender nicht erneuerbarer Ressourcen an Bedeutung gewonnen. Um Solarmodule wirtschaftlich rentabel zu betreiben, wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, die Rentabilität der Herstellung und den Wirkungsgrad der Module zu verbessern.Of the Use of solar modules for power generation has been in the face of rising Energy prices and dwindling non-renewable resources gained in importance. To make solar panels economically viable A considerable effort has been made to increase the profitability of production and to improve the efficiency of the modules.
Für einen wirtschaftlichen Einsatz ist es jedoch erforderlich, dass die Solarmodule mit möglichst geringem technischem Aufwand an geeigneten Stellen aufgebaut und dort effektiv genutzt werden können. Bekanntermaßen werden Solarmodule häufig an Dächern angebracht, da dort die Sonneneinstrahlung ungehindert auf die Solarzelle auftreffen kann. Das Anbringen kann jedoch zu Problemen führen, da Dächer meist durch besondere Maßnahmen, wie zum Beispiel durch wasserdichte Dachfolien, vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sind. Außerdem kann eine Dämmschicht vorgesehen sein.For one However, economic use requires that the solar modules with as possible low technical effort at appropriate places and built can be used effectively there. As is known, Solar modules become common on roofs attached, since there the solar radiation unhindered on the solar cell can hit. However, the attachment can lead to problems because roofs mostly by special measures, such as For example, through waterproof roof sheeting, from the ingress of Moisture protected are. Furthermore can be an insulating layer be provided.
Beim Befestigen der Solarmodule kann der Feuchtigkeitsschutz leicht zerstört und das unerwünschte Eindringen von Wasser in die Dachstruktur gefördert werden. Dies ist unerwünscht. Daher ist es ein Ziel, die Dachkonstruktion beim Anbau von Solarmodulen möglichst wenig zu verändern. Dennoch soll die Montage nicht aufwändig oder teuer sein.At the Fixing the solar modules can easily destroy the moisture protection and that undesirable Ingress of water into the roof structure to be promoted. This is undesirable. Therefore It is a goal, the roof construction in the cultivation of solar modules preferably little to change. Nevertheless, the installation should not be complicated or expensive.
Eine weitere Anforderung besteht darin, dass Zug- und Druckkräfte, die auf das Solarmodul wirken, effektiv in die Dachkonstruktion abgeleitet werden. Da die Unterkonstruktionen verschiedener Dächer jedoch unterschiedlich sind, muss die Anordnung der Träger stets neu bestimmt werden. Die Flexibilität und Sicherheit der eingesetzten Montagesysteme ist dabei beschränkt.A Another requirement is that tensile and compressive forces, the act on the solar module, be effectively derived in the roof construction. However, the substructures of different roofs differ are, must be the arrangement of the carrier always be redefined. The flexibility and security of the used Mounting systems is limited.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Ausgehend davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein möglichst flexibel einsetzbares Montagesystem und einen Dachaufbau bereitzustellen, die eine sichere und an die Gegebenheiten des bestehenden Dachs angepasste Befestigung von Solarmodulen erlauben.outgoing It is the object of the present invention, as possible to provide a flexibly usable mounting system and a roof structure, the one safe and to the conditions of the existing roof allow customized attachment of solar modules.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Montagesystem nach Anspruch 1 und einen Dachaufbau nach
Anspruch 17. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben
sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.These
Task is solved
by a mounting system according to
Ein Montagesystem zur Montage von Solarmodulen an einer Dachkonstruktion mit einer Oberfläche und einer Unterkonstruktion umfasst wenigstens einen Träger zur Übertragung von Druckkräften über die Auflagefläche des Trägers auf die Oberfläche. Das Montagesystem weist wenigstens eine Haltekonstruktion zur Übertragung von auf den Träger wirkenden abhebenden Zugkräften auf die Unterkonstruktion (Trapezblech, Balken, etc.) auf, wobei die Haltekonstruktion mittels wenigstens eines Verbindungselements an der Unterkonstruktion befestigt ist, wobei das Verbindungselement zwischen der Haltekonstruktion und der Unterkonstruktion räumlich getrennt von der Auflagefläche des Trägers angeordnet ist.One Mounting system for mounting solar modules on a roof construction with a surface and a substructure comprises at least one carrier for transmission of compressive forces over the bearing surface of the carrier on the surface. The mounting system has at least one support structure for transmission from acting on the carrier lifting pull forces on the substructure (trapezoidal sheet, beams, etc.) on, where the support structure by means of at least one connecting element attached to the substructure, wherein the connecting element spatially separated between the support structure and the substructure from the support surface of the carrier is arranged.
Eine räumliche Trennung der Druck- und Sog- bzw. Zughalterung bedeutet, dass die Verbindungselemente nicht im Bereich der Auflagefläche der Träger angeordnet sind, sondern in einer davon entfernten Position durch die Dachfolie und die Dachkonstruktion zur Unterkonstruktion ragen. Eine räumliche Trennung der Druck- und Sog- bzw. Zughalterung hat den Vorteil, dass die entsprechenden Kräfte dorthin geleitet werden können, wo sie von der Dachkonstruktion am besten aufgenommen werden können. So sind zugfeste Balken der Dachkonstruktion voneinander beabstandet. Dennoch können die Träger beliebig am Dach platziert werden, da Zugkräfte/abhebende Kräfte über einen Arm, der beispielsweise an der Oberseite des Trägers angebracht ist, über die Verbindungselemente in den Beriech des unter Umständen entfernten Balkens der Unterkonstruktion geleitet und dort aufgenommen werden können.A spatial Separation of the pressure and suction or Zughalterung means that the Connecting elements not in the area of the bearing surface of carrier are arranged, but in a remote position by the roof foil and the roof construction protrude to the substructure. A spatial Separation of the pressure and suction or Zughalterung has the advantage that the corresponding forces go there can be directed where they can best be absorbed by the roof construction. So are tensile beams of the roof construction spaced from each other. Nevertheless, you can the carriers be placed anywhere on the roof, as pulling / lifting forces on a Arm, for example, attached to the top of the carrier, over the Fasteners in the area of possibly removed Beams of the substructure directed and recorded there can.
Das wenigstens eine Verbindungselement kann als Punkthalterung ausgebildet sein. Das Verbindungselement kann eine oder mehrere Punktverbindungen mit der Unterkonstruktion aufweisen. Eine Punktverbindung ist im Rahmen der Erfindung dadurch definiert, dass von oben gesehen die Dachfolie nur an einem Punkt durchstoßen wird, bzw. das Verbindungselement im Vergleich zur Auflagefläche des Trägers eine nur sehr kleine Querschnittsfläche aufweist, bzw. das Verbindungselement bei der Befestigung nur in einem Punkt in die Unterkonstruktion eindringt (etwa wie eine Schraube oder ein Nagel). Der Träger kann dagegen als Flächen- oder Linienhalterung bezeichnet werden.The at least one connecting element can be designed as a point holder. The connecting element may have one or more point connections to the substructure. A point connection is defined in the context of the invention in that, viewed from above, the roof foil is punctured only at one point, or the connecting element has only a very small cross-sectional area compared to the bearing surface of the carrier, or the connecting element only one in the attachment Point penetrates into the substructure (such as a screw or a nail). Of the Carrier can be referred to as a surface or line holder.
Das Verbindungselement umfasst insbesondere wenigstens eine Schraube, die sich durch die Dachkonstruktion bis zur Unterkonstruktion erstreckt.The Connecting element comprises in particular at least one screw, which extends through the roof construction to the substructure.
Der Träger kann eine Auflagefläche aufweisen, über die auf den Träger wirkende Druckkräfte gleichmäßig auf eine Teilfläche der Oberfläche der Dachkonstruktion übertragen werden. Druckkräfte wirken also in Richtung der Dachkonstruktion. Sie können beispielsweise als Gewichtskräfte auftreten. Die Druckkräfte werden durch die relativ große Auflagefläche gleichmäßig verteilt. Dadurch sowie durch die Tatsache, dass die Folie bei der vorliegenden Erfindung unterhalb des Trägers unversehrt bleibt, ist die Gefahr einer Beschädigung oder einer stellenweisen Abnutzung der Folie reduziert.Of the carrier can be a support surface have, over the on the carrier acting pressure forces evenly a partial area the surface transferred to the roof construction become. Pressure forces act So in the direction of the roof construction. For example, they can occur as weight forces. The compressive forces be through the relatively large bearing surface equally distributed. Thereby, as well as by the fact that the foil at the present Invention below the carrier is intact, is the risk of damage or in places Wear of the film reduced.
Der Träger liegt vorzugsweise ohne ein im Bereich der Auflagefläche angeordnetes Befestigungselement auf der Oberfläche der Dachkonstruktion auf. Das Befestigungselement zur Ableitung der Zugkräfte durch die Dachfolie in den Bereich der zugfesten Unterkonstruktion ist erfindungsgemäß räumlich getrennt von der Druckkräfte aufnehmenden Auflagefläche.Of the carrier is preferably without a arranged in the region of the support surface Fixing element on the surface of the roof construction. The fastener for deriving the tensile forces through the roof liner in the area of the tensile substructure is spatially separated according to the invention from the pressure forces receiving bearing surface.
Die Haltekonstruktion kann wenigstens einen Arm aufweisen, der zwischen dem Verbindungselement und dem Träger angeordnet ist. Dieser kann an der Oberseite oder Oberfläche des Trägers befestigt sein. Insbesondere kann der Arm vom Verbindungselement, mit dem er verbunden ist, nach oben geführt sein und sich über der wasserführenden Ebene zum Träger erstrecken, an dem (insbesondere an dessen Oberseite) er befestigt ist. Die Länge des Arms kann an die Dachkonstruktion und die gewünschte Lage der Träger angepasst werden, d. h. die Länge kann verändert werden. Verschiedene Arme können für einen oder für unterschiedliche Träger in ihrer Länge und Ausrichtung variieren. Dadurch können sie unabhängig von der Lage und Ausrichtung des Trägers Zugkräfte stets zur Unterkonstruktion des Dachs leiten, wobei der Arm zunächst über der wasserführenden Ebene zum Befestigungsort bzw. Ort des Verbindungselements geführt und von dort nach unten zur Dachfolie hin ragt.The Retaining structure may comprise at least one arm which is between the connecting element and the carrier is arranged. This may be attached to the top or surface of the carrier. Especially The arm can move from the connector to which it is connected led upstairs be and over the aquifer Level to the carrier extend, on which (in particular on its upper side) he attached is. The length The arm can attach to the roof structure and the desired location the carrier be adapted, d. H. the length can change become. Different arms can for one or for different carriers in their length and orientation vary. This allows them to be independent of the position and orientation of the wearer tensile forces always lead to the substructure of the roof, the arm first over the water-bearing Level led to the mounting location or location of the connecting element and of there, down to the roof foil protrudes.
Der Arm kann vorzugsweise mit der Oberfläche des Trägers verbunden sein, so dass Zugkräfte von der Oberfläche des Trägers zu den Verbindungselementen übertragen werden. Die Oberfläche kann jede Außenfläche des Trägers (außer der Auflagefläche) sein. Insbesondere ist jedoch eine Befestigung über der wasserführenden Ebene vorgesehen, z. B. an der Oberseite des Trägers.Of the Arm may preferably be connected to the surface of the carrier, so that Pulling forces of the surface of the carrier transferred to the fasteners become. The surface can be any exterior surface of the carrier (except the support surface) be. In particular, however, a fastening over the water-bearing Planned level, z. B. at the top of the carrier.
Die Haltekonstruktion kann wenigstens eine Platte aufweisen, die auf der Oberfläche der Dachkonstruktion aufliegt. Die Platte kann mit Öffnungen zum Durchgriff der „punktförmigen” Verbindungselemente versehen sein. An der Platte kann der Arm befestigt sein, der zunächst senkrecht oder quer nach oben geführt ist (insbesondere über die wasserführende Ebene) und sich anschließend zum Träger hin erstreckt.The Holding structure may comprise at least one plate on the surface the roof construction rests. The plate can be equipped with openings for Penetration of the "punctiform" fasteners be provided. On the plate, the arm can be attached, which is initially vertical or led upwards is (in particular over the aquifer Level) and then to the carrier extends.
In einer speziellen Ausführungsform kann der Träger ein Querschnittsprofil aufweisen derart, dass ein Verbindungsteil auf dem Träger formschlüssig befestigt werden kann.In a special embodiment can the carrier a cross-sectional profile such that a connecting part on the carrier form-fitting can be attached.
Insbesondere kann das System ein Verbindungsteil aufweisen, das mittels einer Klammer am Querschnittsprofil des Trägers befestigt werden kann. Das Verbindungsteil kann beispielsweise eine Klammer sowie Halteeinrichtungen für die Solarmodule aufweisen.Especially The system may have a connection part which is connected by means of a Clamp can be attached to the cross-sectional profile of the wearer. The connecting part may, for example, a clip and holding devices for the Have solar modules.
Die Haltekonstruktion kann ein Halteprofil aufweisen. Das Halteprofil kann wenigstens zwei Auflageflansche aufweisen, die mit einem das Profil überspannenden Rückhalteelement verbunden sind. Das Rückhalteelement kann im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet sein.The Retaining structure may have a holding profile. The holding profile can have at least two support flanges, with a the Spanning profile Retaining element are connected. The retaining element may be substantially arcuate be educated.
Das Montagesystem umfasst vorzugsweise wenigstens einen zweiten Träger, wobei der erste Träger und der zweite Träger derart angeordnet sind, dass eine Stirnseite des ersten Trägers und eine Stirnseite des zweiten Trägers sich gegenüber liegend ausgerichtet sind, und die Haltekonstruktion Zugkräfte sowohl des ersten Trägers als auch des zweiten Trägers auf das Verbindungselement übertragen kann. Somit kann eines oder eine Gruppe von Verbindungselementen über eine Haltekonstruktion Zugkräfte von beiden Trägern aufnehmen.The Mounting system preferably comprises at least a second carrier, wherein the first carrier and the second carrier are arranged such that an end face of the first carrier and an end face of the second carrier opposite are aligned horizontally, and the retaining structure traction forces both of the first carrier as well as the second carrier transferred to the connecting element can. Thus, one or a group of connectors may be connected via a Retaining structure tensile forces from both carriers take up.
Das Montagesystem kann wenigstens einen zweiten Träger aufweisen, und die Haltekonstruktion ist derart ausgebildet, dass Zugkräfte sowohl vom ersten Träger als auch vom zweiten Träger auf das Verbindungselement übertragen werden können. Es ist bevorzugt, wenn der erste Träger und der zweite Träger parallel zueinander ausgerichtet sind.The Mounting system may include at least a second carrier, and the support structure is designed such that tensile forces both from the first carrier as well as from the second carrier transferred to the connecting element can be. It is preferred if the first carrier and the second carrier are parallel aligned with each other.
Ein erfindungsgemäßer Dachaufbau mit einer Dachkonstruktion umfasst eine Oberfläche und eine zugfeste Unterkonstruktion, wobei der Dachaufbau ein Montagesystem wie oben beschrieben umfasst.One roof construction according to the invention with a roof construction comprises a surface and a tensile substructure, the roof assembly comprising a mounting system as described above.
Die Dachkonstruktion weist insbesondere wenigstens eine Dachfolie auf, auf der das Trägerprofil aufliegt.The Roof construction has in particular at least one roofing foil, on the carrier profile rests.
Die Dachkonstruktion kann wenigstens eine Dämmung umfassen. Diese liegt meist unterhalb der Dachfolie.The roof construction may comprise at least one insulation. This is usually below the Roof foil.
Der Dachaufbau umfasst insbesondere wenigstens ein Solarmodul, das am Trägerprofil befestigt ist. Das Modul kann direkt oder indirekt am Träger befestigt sein.Of the Roof construction comprises in particular at least one solar module, the on carrier profile is attached. The module can be attached directly or indirectly to the carrier be.
Vorzugsweise erstrecken sich die Verbindungselemente durch die Dachfolie und/oder durch die Dämmung. Dabei wird die Zugkraft über einen „punktförmigen” Querschnitt übertragen.Preferably extend the fasteners through the roof liner and / or through the insulation. The tensile force is over transmit a "point-shaped" cross-section.
Die Öffnungen in der Dachfolie können abgedichtet sein. So können weitere Folienabschnitte vorgesehen sein, die den Bereich der Durchbrüche durch die Dachfolie abdecken und an der Dachfolie befestigt sind, beispielsweise durch wasserdichte Schweißnähte, die den Bereich der Durchbrüche umschließen. So wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Dachunterkonstruktion verhindert.The openings in the roof sheet can be sealed. So can further film sections may be provided which cover the area of the openings Cover the roof sheet and attached to the roof liner, for example through watertight welds that the range of breakthroughs enclose. This is how moisture gets into the roof substructure prevented.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments based on the figures. Show it:
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Die
Der
Dachaufbau
Auf
der Oberfläche
Das
Montagesystem
Die
Schrauben
Bei
der Konstruktion sind punktförmige,
zugfeste Halterungen in Form der Schrauben
Durch
die räumliche
Trennung von Punkt- und Zugkraftübertragungsweg
ist es möglich,
den Träger
Die
In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann sich ein Arm
In
der
Das
Montagesystem
Das
Rückhalteprofil
Die
In
einer Ausführungsform
gemäß der
Das
Trägerprofil
In
den
Die
Die
Die
Die
gesamte Konstruktion, nämlich
der Verbindungsarm
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2009
- 2009-08-19 DE DE102009043811A patent/DE102009043811A1/en not_active Withdrawn
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