DE102010006566B4 - Device for carrying at least solar cells - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Tragen von Solarzellen (2) oder Solarmodulen über einer Aufstellfläche (6) mit einem insbesondere durch ein Umformverfahren aus einem flächigen Werkstoff, beispielsweise Blech, hergestellten, einteiligen Träger (3, 10), der wenigstens eine Abstützung (8) zur Aufstellfläche (6) und zwischen seinen Trägerenden wenigstens zwei hintereinander liegende und durch einen Steg (5) getrennte Aufnahmen (4) für Solarzellen (2) oder für Solarmodule ausbildet, wobei insbesondere die Aufnahmen (4) gegenüber der Aufstellfläche (6) wenigstens teilweise geneigt verlaufen, wobei der sich im Wesentlichen unterhalb der Solarzellen (2) oder Solarmodule erstreckende Träger (3, 10) wenigstens mit seiner Trägerenden (7, 9) Abstützungen (8, 11) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (11) einen Montageflansch (13) mit Sollbruchstellen (14), insbesondere zu Montagezwecken des Trägers (3, 10), aufweist.Device for supporting solar cells (2) or solar modules above a set-up surface (6) with a one-piece support (3, 10), made in particular by a forming process from a flat material, for example sheet metal, which supports at least one support (8) for the set-up surface ( 6) and between its carrier ends forms at least two receptacles (4), one behind the other and separated by a web (5), for solar cells (2) or for solar modules, the receptacles (4) in particular being at least partially inclined with respect to the installation surface (6), wherein the carrier (3, 10) extending essentially below the solar cells (2) or solar modules forms supports (8, 11) at least with its carrier ends (7, 9), characterized in that the support (11) has a mounting flange (13 ) with predetermined breaking points (14), in particular for assembly purposes of the carrier (3, 10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tragen von Solarzellen über einer Aufstellfläche mit einem insbesondere durch ein Umformverfahren aus einem flächigen Werkstoff, beispielsweise Blech, hergestellten, einteiligen Träger, der wenigstens eine Abstützung zur Aufstellfläche und zwischen seinen Trägerenden wenigstens zwei hintereinander liegende und durch einen Steg getrennte Aufnahmen für Solarzellen ausbildet, wobei insbesondere die Aufnahmen gegenüber der Aufstellfläche wenigstens teilweise geneigt verlaufen.The invention relates to a device for supporting solar cells on a footprint with a particular by a forming process of a sheet material, such as sheet metal, produced, one-piece carrier, the at least one support to the footprint and between its support ends at least two consecutive and separated by a web Photographs for solar cells forms, in particular, the images relative to the footprint at least partially inclined.
Um Solarzellen gegenüber mechanischen Belastungen schützen zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Solarzellen in Solarmodulen vorzusehen, wobei die Solarmodule einen als Rahmen ausgeformten Träger zum Tragen der Solarzellen ausbilden.In order to be able to protect solar cells against mechanical stresses, it is known from the prior art to provide the solar cells in solar modules, wherein the solar modules form a frame shaped carrier for supporting the solar cells.
Weiters sind Vorrichtungen zum Tragen von Solarmodulen bekannt, mit denen zwei Solarmodule an einer Wand oder auf einem Dach bzw. über einer Aufstellfläche nacheinander angeordnet werden können (
Weiterhin sind aus der
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Tragen von Solarzellen der eingangs geschilderten Art derart auf einfache konstruktive Weise zu verbessern, dass damit eine einfache Handhabung sowie hohe Standzeiten ermöglicht werden können. Außerdem soll die Vorrichtung kostengünstig und universell verwendbar sein.The invention therefore has the task of improving a device for supporting solar cells of the type described in such a simple constructive way that thus easy handling and long service life can be possible. In addition, the device should be inexpensive and universally applicable.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der sich im Wesentlichen unterhalb der Solarzellen erstreckende Träger wenigstens mit seinen Trägerenden Abstützungen ausbildet, wobei die Abstützung einen Montageflansch aufweist, so dass über diesen der Träger auf einfache Weise an der Aufstellfläche, beispielsweise einem Dach oder eine Wand, befestigt werden kann. Verschiedenste Montagemöglichkeiten sind dem Fachmann geläufig, beispielsweise Steck- oder Schraubverbindungen. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Montageflansch Sollbruchstellen, insbesondere für Montagezwecke des Trägers, aufweist, um damit für vereinfachte Montagebedingungen sorgen zu können. Beispielsweise können so auch noch nachträglich besonders variabel Ausnehmungen zum Angreifen von Montagemitteln am Träger vorgesehen werden.The invention solves the problem set by the fact that the carrier extending substantially below the solar cells forms supports at least with its carrier ends, wherein the support has a mounting flange, so that over this the carrier in a simple manner to the footprint, such as a roof or a Wall, can be fixed. Various mounting options are familiar to the expert, for example, plug or screw. Furthermore, the invention provides that the mounting flange predetermined breaking points, in particular for mounting purposes of the carrier, in order to provide for simplified installation conditions can. For example, recesses for engaging mounting means on the carrier can be provided subsequently in a particularly variable manner.
Bildet der sich im Wesentlichen unterhalb der Solarzellen erstreckende Träger wenigstens mit seinen Trägerenden Abstützungen aus, so kann nicht nur durch diese randseitigen Abstützungen ein standfester Träger zur Aufnahme von Solarzellen geschaffen werden, sondern es kann sich dadurch auch eine erhöhte Montagefreundlichkeit ergeben. Die Vorrichtung kann nämlich in einem Montageschritt aufgestellt werden, ohne die aus dem Stand der Technik bekannten aufwendigen Positionier- und Ausrichtungsschritte von Einzelteilen und Solarmodulen durchführen zu müssen. Außerdem können die Solarzellen unabhängig von der Aufstellfläche bereits am Träger vorgesehen sein, weil die Trägerkonstruktion derart ausgebildet sein kann, dass der Träger die Solarzellen selbsttragend und diese damit ohne Beschädigung aufnehmen kann, so dass Solarzellen und Träger gemeinsam in einem Montageschritt an der Aufstellfläche vorsehbar werden, was selbst bei exponierten Lagen für einfache Montagebedingungen sorgen kann. Aufwendige Montage- bzw. Zusammensetzarbeiten von Befestigungsteilen bzw. von Trägern, Solarzellen bzw. Solarmodulen auf Dächern bzw. Wänden bzw. Fassaden können so vermieden werden. Dadurch kann die Vorrichtung auf einfache Weise auch an Satteldächern, insbesondere mit Nord-Süd Ausrichtung, sowie an Hausmauern als Aufstellfläche zum Einsatz gelangen, was gemäß den bekannten Vorrichtungen nur mit einem erheblichen Montageaufwand möglich wäre, wodurch die Vorrichtung universell verwendet werden kann. Hinzu kann kommen, dass die Vorrichtung mit Hilfe eines Umformverfahrens aus einem flächigen Werkstoff hergestellten Trägers vergleichsweise kostengünstig in der Herstellung sein kann, weil beispielsweise Aufnahme und Abstützung in einem Umformschritt am Träger plastisch vorgesehen werden können. Als Umformverfahren sind beispielsweise Biegeverfahren oder Tiefziehen vorstellbar. Ebenso kann der beispielsweise ein Kunststoffmaterial aufweisende Träger in einem Spritzgussverfahren oder durch ein anderes Urformverfahren bzw. auch durch ein Blasverfahren hergestellt werden. Des Weiteren können gegenüber bekannten Solarmodulen zum Tragen von Solarzellen weitere konstruktive Vereinfachungen ermöglicht werden, weil beispielsweise eine bekannte Rahmenkonstruktion vereinfacht und so eine erhebliche Kostenreduktion geschaffen werden kann. Außerdem eröffnet sich durch die modulartige Ausgestaltung des Trägers der Vorrichtung die Möglichkeit, bei Defekten eines der Solarzellen den gesamten Träger von der Aufstellfläche abzuheben und einer Wartung zuzuführen, so dass selbst Reparatur- und/oder Wartungsarbeiten vergleichsweise einfacher durchführbar werden können. Die Erfindung kann sich daher nicht nur durch seine Kostengünstigkeit und Standfestigkeit sondern auch in seiner Handhabungsfreundlichkeit und universellen Verwendbarkeit auszeichnen. Im Allgemeinen wird festgehalten, dass anstatt von Solarzellen auch Solarmodule an den Aufnahmen des Trägers vorgesehen werden können.If the support extending substantially below the solar cells forms supports at least with its support ends, not only can these supports at the edges provide a stable support for receiving solar cells, but this can also result in increased ease of assembly. Namely, the device can be set up in an assembly step without having to perform the complicated positioning and alignment steps of individual parts and solar modules known from the prior art. In addition, the solar cells can be provided independently of the footprint already on the support, because the support structure can be designed such that the carrier self-supporting the solar cells and thus can absorb them without damage, so that solar cells and carriers together in one Mounting step be provided on the footprint, which can provide even in exposed locations for easy installation conditions. Elaborate assembly or assembly of fasteners or of carriers, solar cells or solar modules on roofs or walls or facades can be avoided. As a result, the device can easily be used on pitched roofs, in particular with north-south orientation, and on house walls as a footprint for use, which would be possible according to the known devices only with a considerable installation effort, whereby the device can be used universally. It may also be the case that the device can be comparatively inexpensive to produce using a forming process made of a sheet material, because, for example, receiving and supporting in a forming step on the carrier can be provided plastically. As a forming process, for example, bending or deep drawing are conceivable. Likewise, the carrier having, for example, a plastic material can be produced in an injection molding process or by another primary molding process or also by a blow molding process. Furthermore, compared to known solar modules for supporting solar cells further structural simplifications can be made possible because, for example, a known frame construction simplified and thus a significant cost reduction can be created. In addition, the modular design of the support of the device opens up the possibility of lifting the entire support from the installation surface in the event of defects in one of the solar cells and supplying it to maintenance, so that even repair and / or maintenance work can be carried out comparatively more easily. The invention can therefore be characterized not only by its cost-effectiveness and stability but also in its ease of handling and universal usability. In general, it is stated that instead of solar cells and solar modules can be provided on the images of the wearer.
Für eine seitliche Abstützung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Trägerenden eine den Träger umlaufende Abstützung ausbilden, so dass sich dadurch vorteilhaft ein hülsenförmiger Träger ergeben kann, der mit der Aufstellfläche ein besonderes Auflager einerseits für eine gleichmäßige Kraftabtragung und andererseits für eine besondere Standfestigkeit bilden kann. Letzteres kann auch eine Instabilität der Vorrichtung gegenüber Seiten- und/oder Längskräften aufgrund Windbelastungen verringern, wodurch vorteilhaft auf zusätzliche Beschwerungen verzichtet werden kann. Zur Formgebung solch eines Trägers kann ein einfaches Formverfahren herangezogen werden, beispielsweise durch ein Tiefziehen eines flächigen Werkstoffs, insbesondere Blechs. Hinzu kommt, dass gegenüber dem Stand der Technik das Vorsehen einer eventuelle Verkleidungen des Trägers vermieden werden kann, weil ja durch die hülsenförmige Ausführung des Trägers bereits Seitenwände vorgegeben sind, was zusätzlich den Montageaufwand verringern kann.For a lateral support of the device can be provided that the support ends form a support encircling the support, thereby advantageously a sleeve-shaped carrier may result, which form a special support on the one hand for a uniform force transfer and on the other hand for a special stability with the footprint can. The latter can also reduce instability of the device relative to lateral and / or longitudinal forces due to wind loads, which can advantageously be dispensed with additional weightings. For shaping such a support, a simple molding process can be used, for example by deep-drawing a sheet material, in particular sheet metal. In addition, over the prior art, the provision of any cladding of the wearer can be avoided, because yes already given by the sleeve-shaped design of the wearer sidewalls, which can additionally reduce assembly costs.
Schließt wenigstens eine Abstützung an die Aufstellfläche winddicht an, dann kann eine Anfälligkeit der Vorrichtung gegenüber Windbelastungen vermindert werden. Eventuell aus dem Stand der Technik bekannte Beschwerungen der Vorrichtung können so hinfällig werden, was nicht nur zu einer Gewichtsentlastung der Aufstellfläche sondern auch zu vereinfachten Konstruktionsverhältnissen führen kann. Außerdem kann durch den winddichten Abschluss ein Eindringen von Schlagwasser zwischen Vorrichtung und Aufstellfläche erschwert werden, was zu einem zusätzlichen Wetterschutz der Aufstellfläche führen kann.Closes at least one support to the footprint windproof, then a susceptibility of the device to wind loads can be reduced. Any known from the prior art weighting of the device can be so obsolete, which can not only lead to a weight reduction of the footprint but also to simplified design conditions. In addition, penetration of impact water between the device and the footprint can be made more difficult by the windproof closure, which can lead to additional weather protection of the footprint.
Weist der Träger gegenüber der Aufstellfläche geneigt verlaufende Trägerenden auf, dann kann ermöglicht werden, dass selbst Windkräfte zur Beschwerung und damit zur Erhöhung der Standfestigkeit der Vorrichtung genützt werden können.If the carrier has carrier ends inclined relative to the installation surface, then it can be made possible that even wind forces can be utilized for weighting and thus for increasing the stability of the device.
Eine geringe Bauhöhe ohne Reduktion der Absorptionsfläche kann erreicht werden, wenn wenigstens ein Steg im rechten Winkel an die jeweiligen Aufnahmen anschließt. Durch solch eine schuppenartige Ausführung des Trägers können nämlich in deren Abmessungen reduzierte Solarzellen verwendet werden, da vom eingestellten Neigungswinkel aus gesehen keine Verminderung der Absorptionsfläche in Kauf genommen werden muss. Verminderte Bauhöhe kann zusätzlich auch zu einer geringeren Anfälligkeit gegenüber Windkräften sorgen, was die Standfestigkeit der Vorrichtung zusätzlich verbessern kann. Außerdem kann dieser Träger durch seine schuppenartige Ausführung einfach gestapelt werden.A low overall height without reduction of the absorption surface can be achieved if at least one web connects at right angles to the respective recordings. By such a scale-like design of the carrier can namely be used in their dimensions reduced solar cells, since seen from the set angle of inclination, no reduction of the absorption surface must be taken into account. Reduced height can also provide a lower susceptibility to wind forces, which can further improve the stability of the device. In addition, this carrier can be easily stacked by its scale-like design.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand anhand von zwei Ausführungsbeispielen beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the figures, the subject invention is illustrated by way of example with reference to two embodiments. Show it
Die nach
Das weitere Ausführungsbeispiel nach
Außerdem kann ein Beschweren der Vorrichtung
Für einfache Montageverhältnisse bildet die Abstützung
Der Montageflansch
Im Allgemeinen ist die Erfindung nicht auf elektrische Solarzellen (Photovoltaik)
Gemäß
Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass im Allgemeinen die Träger
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