DE102009052001A1 - Support arrangement for photovoltaic modules - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Traganordnung für Photovoltaikmodule, insbesondere großflächige Dünnschicht-Solarmodule, mit einer Rammbodenstütze und einem Verbindungsmittel, welches zwischen dem oberen, bodenfernen Ende der Stütze und der Modulunterseite befindlich ist. Erfindungsgemäß ist das Verbindungsmittel im Schwerpunkt des jeweiligen Moduls fixiert und als Hülse oder Steckteil ausgebildet, wobei die Kontur von Hülse oder Steckteil der Außen- oder Innenkontur mindestens eines Befestigungsabschnitts der Rammbodenstütze komplementär ist, um das Modul verdrehgesichert an der Stütze zu fixieren.The invention relates to a support arrangement for photovoltaic modules, in particular large-area thin-film solar modules, with a ram floor support and a connecting means which is located between the upper end of the support remote from the floor and the underside of the module. According to the invention, the connecting means is fixed in the center of gravity of the respective module and designed as a sleeve or plug-in part, the contour of the sleeve or plug-in part of the outer or inner contour of at least one fastening section of the ram floor support being complementary in order to fix the module to the support in a manner secured against rotation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Traganordnung für Photovoltaikmodule, insbesondere großflächige Dünnschicht-Solarmodule, mit einer Rammbodenstütze und einem Verbindungsmittel, welches zwischen dem oberen, bodenfernen Ende der Stütze und der Modulunterseite befindlich ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a support arrangement for photovoltaic modules, in particular large-area thin-film solar modules, with a Rammbodenstütze and a connecting means, which is located between the upper, bottom-distal end of the support and the module base, according to the preamble of
Aus der
Auch die Tragkonstruktion einer Solaranordnung für ein oder mehrere Solarmodule nach
Bei dem Gebrauchsmuster
Bei dem System zum Befestigen von Dachbauelementen einschließlich solchen, die Solarzellen enthalten, nach
Das Montagesystem nach
Um eine Verschiebung des Halters gegen die Fügerichtung zu verhindern, ist zwischen mindestens einer Querschiene und einem ihr zugeordneten Halter eine Haltesicherung vorgesehen. Die Halter sollen dabei an Stellen im Flächeninneren der Rückseite des PV-Moduls angeordnet werden, die so gewählt sind, dass das Modul in Gebrauchslage eine minimale Durchbiegung erfährt.In order to prevent a displacement of the holder against the joining direction, a retaining device is provided between at least one transverse rail and a holder associated therewith. The holders should be arranged at locations in the interior of the back of the PV module, which are chosen so that the module undergoes minimal deflection in the operating position.
Ungeachtet der vorgesehenen Halter benötigt das Montagesystem nach
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Traganordnung für Photovoltaikmodule, insbesondere großflächige Dünnschicht-Solarmodule, mit einer Rammbodenstütze und einem Verbindungsmittel, welches zwischen dem oberen, bodenfernen Ende der Stütze und der Modulunterseite befindlich ist, anzugeben, wobei die Traganordnung einerseits bezogen auf das Solaranlagen-Gesamtsystem nur geringe Herstellungskosten nach sich zieht und wobei andererseits der Aufwand für die Montage einer Vielzahl von Solarmodulen für bzw. beim Errichten einer Solar-Großanlage minimiert wird.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed support arrangement for photovoltaic modules, in particular large-scale thin-film solar modules, with a Rammbodenstütze and a connecting means which is located between the upper, distal end of the support and the module base, the support assembly on the one hand based on the solar system total system only low production costs entails and on the other hand, the cost of installing a variety of solar modules for or when building a solar power plant is minimized.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Traganordnung für Photovoltaikmodule gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen. The object of the invention is achieved by a support arrangement for photovoltaic modules according to the feature combination according to
Die in den Ansprüchen erläuterte Erfindungslehre findet Anwendung insbesondere bei der Befestigung von Solarmodulen in Freiflächenanlagen, wobei hier die Herausforderung darin besteht, eine möglichst kostengünstige Befestigung der Solarmodule zu erreichen, wobei eine Ausrichtung nach Süden mit einem Neigungswinkel, der vom Breitengrad der zu errichtenden Anlage abhängt, zu erfolgen hat. Darüber hinaus soll ein Mindestabstand zum darunter liegenden Boden gegeben sein, um eine unerwünschte Abschattung der Solarzellen durch pflanzlichen Bewuchs zu vermeiden. Letztendlich soll die Befestigung der Solarmodule so stabil sein, dass das Gesamtsystem angreifenden Wind- und/oder Schneelasten dauerhaft standhält. Die erfindungsgemäße Traganordnung weist als Verbindungsmittel zwischen Rammbodenstütze und dem jeweiligen Photovoltaikmodul eine Hülse oder ein Steckteil auf, wobei die Kontur von Hülse oder Steckteil der Außen- oder Innenkontur mindestens eines Befestigungsabschnitts der Rammbodenstütze komplementär ist, um das Modul verdrehgesichert an der Stütze in einfacher Weise durch z. B. Aufstecken fixieren zu können.The inventions explained in the claims application finds particular application in the attachment of solar modules in open space systems, in which case the challenge is to achieve the most cost-effective attachment of the solar modules, with an orientation to the south with a tilt angle that depends on the latitude of the plant to be built , has to be done. In addition, a minimum distance to the underlying soil should be given to avoid unwanted shading of the solar cells by plant growth. Ultimately, the attachment of the solar modules should be so stable that the entire system sustained attacking wind and / or snow loads permanently. The support assembly according to the invention has as a connecting means between Rammbodenstütze and the respective photovoltaic module on a sleeve or a male part, wherein the contour of sleeve or male part of the outer or inner contour of at least one mounting portion of the Rammbodenstütze is complementary to the module against rotation on the support in a simple manner z. B. pinning to be able to fix.
Weiterhin ist erfindungsgemäß für jedes Solarmodul eine einzige Rammbodenstütze vorgesehen, wobei innerhalb eines Feldes von Solarmodulen, eine Solaranlage bildend, die einzelnen Module mechanisch nicht untereinander verbunden sind, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.Furthermore, according to the invention, a single Rammbodenstütze is provided for each solar module, forming within a field of solar modules, a solar system, the individual modules are not mechanically interconnected, as is the case in the prior art.
Hülse oder Steckteil sowie Außen- oder Innenkontur der Rammbodenstütze sind bevorzugt vom kreisrunden Querschnitt abweichend ausgebildet, um ohne zusätzliche Sicherungsmittel ein Verdrehen des jeweiligen Solarmoduls um die Längsachse der Bodenstütze zu verhindern.Sleeve or plug-in part and outer or inner contour of the Rammbodenstütze are preferably deviating from the circular cross-section to prevent twisting of the respective solar module about the longitudinal axis of the floor support without additional securing means.
Das jeweilige Solarmodul kann bei einer Ausführungsform einen Rahmen aufweisen, welcher kraftseitig Bestandteil des Verbindungsmittels ist. Insbesondere kann der Rahmen mindestens einen stützenden Unterzug besitzen.In one embodiment, the respective solar module can have a frame, which on the force side is part of the connection means. In particular, the frame may have at least one supporting beam.
Die Hülse oder das Steckteil ist dann am Rahmen und/oder dem stützenden Unterzug, bevorzugt stoffschlüssig, befestigt.The sleeve or the male part is then attached to the frame and / or the supporting beam, preferably cohesively.
Bei einer weiteren Ausführungsform kommen für das Solarmodul rahmenlose Dünnschichtmodule als sogenannte Glas-Glas-Laminate zum Einsatz. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass die Hülse oder das Steckteil unmittelbar stoffschlüssig mit der Rückseite des Glas-Glas-Laminats verbunden ist.In a further embodiment, frameless thin-film modules are used as so-called glass-glass laminates for the solar module. In this case, there is the possibility that the sleeve or the plug-in part is directly materially connected to the back of the glass-glass laminate.
Die Hülse oder das Steckteil ist unter einem wählbaren Winkel zwischen Hülsen- oder Steckteillängsachse und der Flächenebene des jeweiligen Solarmoduls an diesem fixierbar. Dabei können vorgefertigte Hülsen oder Steckteile mit einer Befestigungsfläche als standardisiertes Bauteil Verwendung finden. Diese vorgefertigten, Standard-Bauteile besitzen je nach Breitengrad am vorgesehenen Einsatzort einen definierten Winkel, der dem gewünschten Neigungswinkel entspricht.The sleeve or the plug-in part can be fixed at a selectable angle between the longitudinal axis of the sleeve or plug-in part and the surface plane of the respective solar module. Prefabricated sleeves or plug-in parts can be used with a mounting surface as a standardized component use. Depending on the degree of latitude, these prefabricated standard components have a defined angle at the intended place of use which corresponds to the desired angle of inclination.
Bei der herstellungsseitigen Finalisierung der Solarmodule können dann entsprechend der Vorgabe des Bestellers die jeweiligen Hülsen oder Steckteile befestigt werden. Damit würde sich die Montage der Solarmodule auf ein Aufstecken oder Einstecken bezogen auf die vor Ort eingebrachte Rammbodenstütze reduzieren.In the production finalization of the solar modules then the respective sleeves or plug-in parts can be fixed according to the specification of the purchaser. This would reduce the installation of the solar modules on a plugging or plugging based on the introduced on the ground Rammbodenstütze.
Im aufgeständerten Zustand sollen die Solarmodule einen möglichst geringen Abstand zur Bodenoberfläche aufweisen, wobei die Wahl des Abstands lediglich bewuchsabhängig erfolgt.In the elevated state, the solar modules should have the smallest possible distance to the ground surface, the choice of the distance is only vegetation-dependent.
Darüber hinaus sind die einzelnen Solarmodule einer Solaranlage verschattungsfrei zueinander beanstandet aufgestellt, wobei der jeweilige Abstand in horizontaler, d. h. seitlicher Richtung, zum Zweck der Reduzierung der Gesamtwindlast ebenfalls zu minimieren ist.In addition, the individual solar modules of a solar system are set up shaded each other objected to each other, the respective distance in horizontal, d. H. lateral direction, for the purpose of reducing the total wind load is also to be minimized.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Rammbodenstütze ein metallischer Profil-Pfosten, insbesondere Sigma-Pfosten eingesetzt.In a preferred embodiment, a metallic profile post, in particular a sigma post, is used as the ram bottom support.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie einer Prinzipskizze (Figur) näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment and a schematic diagram (Figure).
Bekannte Lösungen des Standes der Technik zielen, wie eingangs geschildert, darauf ab, für Freiflächen-Solaranlagen zunächst netzartig unterstützende Belegungsfelder mit Südausrichtung zu schaffen. Die gebildeten netzartigen Anordnungen, die teilweise auf die Außenmaße der zu verbauenden Solarmodule abgestimmt sind, werden dann mit Einzelmodulen belegt.Known solutions of the prior art aim, as described above, to create for open space solar systems initially net-like supporting occupancy fields with south-facing. The formed net-like arrangements, which are partially matched to the outer dimensions of the solar modules to be installed, are then occupied with individual modules.
Durch die Markteinführung von Silizium-Dünnschicht-Solarmodulen mit sehr großen Abmessungen von bis zu 6,0 m2 und größer, jedoch noch geringer Effizienz ist der übliche konstruktive Lösungsansatz zur Befestigung und Ausbildung von Freiflächenanlagen betriebswirtschaftlich nicht vertretbar.Due to the market launch of silicon thin-film solar modules with very large dimensions of up to 6.0 m 2 and larger, but still low efficiency of the usual constructive approach to the attachment and training of open space systems is not economically justifiable.
Der maßgebliche Grundgedanke der Erfindung besteht in der Abkehr von netzartigen Unterstützungskonstruktionen hin zum Fixieren jedes einzelnen Solarmoduls mit Hilfe eines Rammfundaments, insbesondere einer Rammbodenstütze, wobei jedes einzelne Modul dann über eine Anbindung an den jeweiligen Bodenanker bzw. die Rammbodenstütze verfügt.The basic idea of the invention is the departure from netlike Support structures towards fixing each solar module using a Rammfundaments, in particular a Rammbodenstütze, each module then has a connection to the respective ground anchor or the Rammbodenstütze.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Lösung entkoppelt daher über die Einzelbefestigung der Solarmodule am jeweiligen Bodenanker Modulgeometrie und Modulwirkungsgrad von den entstehenden Kosten. Aus diesem Grunde ist das System besonders für große Solarmodule mit niedrigerer Flächeneffizienz geeignet, die bei alternativen Systemen in flächiger Unterstützung den Vorteil der Modulgröße nicht nutzen könnten, und zwar aufgrund hoher Aufständerungskosten.The proposed solution according to the invention therefore decouples via the individual attachment of the solar modules to the respective ground anchor module geometry and module efficiency of the resulting costs. For this reason, the system is particularly suitable for large, lower area efficiency solar panels, which would not benefit from the module size advantage of alternative planar support systems, due to high stack-up costs.
Wie aus der Figur ersichtlich, verfügt jedes großflächige Dünnschicht-Solarmodul
Das Verbindungsmittel
Die innenseitige Öffnung der Hülse
Beim gezeigten Beispiel- weist die Längsausdehnung eines Solarmoduls
Der geringste Abstand zwischen der Unterkante des Solarmoduls
Dabei ist dieser Abstand auf den zu erwartenden Bewuchs abgestimmt. Um auftretende Windlasten zu minimieren, gilt jedoch das Prinzip, die Höhe der Aufständerung grundsätzlich gering zu halten. Ebenfalls soll der Abstand der einzelnen Module
Neben dem Kostenvorteil ergibt sich mit Blick auf die Hülse gemäß Ausführungsbeispiel ein geringerer Montageaufwand für die Rammfundamente aufgrund relaxierter Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit bezüglich Positionierung und Winkligkeit.In addition to the cost advantage results in view of the sleeve according to the embodiment, a lower installation costs for the Rammfundamente due to relaxed requirements for accuracy with respect to positioning and angularity.
Weiterhin ist der Montageaufwand dadurch reduziert, dass die als Adapter wirkende Hülse oder das Steckteil herstellungsseitig bevorzugt stoffschlüssig mit dem Modul verbunden wird. Damit ist nur eine Aufsteck- und Arretiertätigkeit im Feld notwendig. Hinsichtlich des Prinzips der Einzelaufständerung ist der Aufwand bei der Anpassung an unterschiedliche Geländetopografien deutlich reduziert. Auch ist eine Einsatzfähigkeit bei instabilen Untergründen wie Deponien oder Aufschüttungsflächen gegeben. Dadurch, dass die Gesamtbauhöhe minimiert wird, liegt auch nur ein geringerer Einfluss auf das Landschaftsbild vor.Furthermore, the assembly effort is reduced by the fact that the sleeve acting as an adapter or the plug-in part is preferably materially connected to the module on the production side. This only a Aufsteck- and Arretiertätigkeit in the field is necessary. With regard to the principle of the individual elevation of the effort in adapting to different terrain topographies is significantly reduced. It is also possible to use it on unstable substrates such as landfills or landfills. Due to the fact that the overall height is minimized, there is only a minor influence on the landscape.
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