DE102010029820A1

DE102010029820A1 - Photovoltaik-Modul mit Vorrichtung zum Befestigen

Info

Publication number: DE102010029820A1
Application number: DE102010029820A
Authority: DE
Inventors: Christine 32791 Cramer; Karsten 12681 Diekmann
Original assignee: INVENTUX TECHNOLOGIES AG; Inventux Technologies AG 12681
Current assignee: INVENTUX TECHNOLOGIES AG; Inventux Technologies AG 12681
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-07-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Modul mit einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls an einer Haltevorrichtung. Um ein Wandern des Photovoltaik-Moduls entlang der Haltevorrichtung zu verhindern, umfasst die Vorrichtung zum Befestigen des Moduls dabei einen keilwirkenden Abschnitt, um eine Keilverbindung mit der Haltevorrichtung zu ermöglichen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein auf ein Photovoltaik-Modul aufschiebbares Abstandselement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Modul, insbesondere ein Dünnschichtphotovoltaik-Modul, mit einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls an einer Haltevorrichtung.
Solche Photovoltaik-Module sind im Stand der Technik bekannt. 1 zeigt schematisch ein solches Photovoltaik-Modul 1. Dieses Modul 1, beispielsweise ein Dünnschichtphotovoltaik-Modul, wird über eine erste und zweite Vorrichtung zum Befestigen 3, 5 des Moduls an einer Haltevorrichtung 7 befestigt. Die zwei auf der der Sonne abgewandten Seite des Photovoltaik-Moduls 1 angeordneten Vorrichtungen 3 und 5 weisen an ihren beiden Extremitäten jeweils einen vom Rand 9 bzw. 11 des Photovoltaik-Moduls beabstandet angeordneten Endbereich 13, 15, 17, 19 auf. Wie in 1 dargestellt, werden die Endbereiche 15, 19 in ein hier im Wesentlichen U-förmig ausgebildetes Profil der Haltevorrichtung 7 eingeschoben. Auf der gegenüberliegenden Seite können die Endbereiche 13 und 17 ebenso in eine zweite Haltevorrichtung, die hier nicht dargestellt ist, eingeschoben werden.
Um ein Verschieben des Photovoltaik-Moduls 1 entlang der Haltevorrichtung 7, hier in Richtung des Doppelpfeils A zu verhindern, wird die Position des Photovoltaik-Moduls 1 über eine oder mehrere Schrauben 21a fixiert.
Entlang einer Haltevorrichtung 7 werden üblicherweise mehrere Photovoltaik-Module parallel zueinander angeordnet, um eine komplette Solaranlage zu bilden. In 1 ist daher schematisch ein zweites Modul 23 neben dem ersten Modul 1 angedeutet. Auch dieses wird über Vorrichtungen zum Befestigen des Moduls 25 an der Haltevorrichtung 7 befestigt. Um die Kanten der Photovoltaik-Module 1, 23 zu schützen, wird zwischen die beiden Photovoltaik-Module 1, 23 ein oder mehrere Abstandshalter 27 angeordnet. Der Abstandshalter 27 wird dazu auf die Rückseite oder Vorderseite eines der beiden Module aufgeklebt. Eine Kabelverbindung 29 zwischen den elektrischen Kontakten 31 und 33, die sich auf der Rückseite der Photovoltaik-Module 1 und 23 befinden, dient der elektrischen Verschaltung der Photovoltaik-Module.
Bei dieser bekannten Anordnung hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass bei der Montage der Photovoltaik-Module 1, 23 die Befestigungselemente 21a, 21b und die Abstandshalter 27 von den Monteuren in einem eigenen Arbeitsschritt angebracht werden müssen. Bei einer Demontage müssen diese ebenfalls erst entfernt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Photovoltaik-Modul bereitzustellen, das einfacher montiert und demontiert werden kann. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein vereinfachtes Modulmontageverfahren bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit dem Photovoltaik-Modul nach Anspruch 1 gelöst. Dementsprechend weist die Vorrichtung zum Befestigen des Moduls zumindest teilweise mindestens einen keilwirkenden und/oder klammernden Abschnitt auf. Dank diesem keilwirkenden Abschnitt wird eine Keilverbindung mit der Haltevorrichtung ermöglicht. Dank dem keilwirkenden Abschnitt entstehen zwischen der Haltevorrichtung und der Vorrichtung zum Befestigen des Moduls im eingeschobenen Zustand Reibkräfte, die eine Bewegung des Moduls entlang der Haltevorrichtung 7, insbesondere in Richtung A, siehe 1, verhindern können oder zumindest erschweren. Daher kann auf ein zusätzliches Haltemittel zur Fixierung der Position verzichtet werden, wodurch die Montage wesentlich vereinfacht wird. In der Variante mit klammernden Abschnitt entsteht eine klammernde Verbindung mit der Haltevorrichtung, die ebenfalls durch die auftretenden Kräfte zu Reibkräften führt, die eine Bewegung des Moduls entlang der Haltevorrichtung verhindert.
Bevorzugt kann der keilwirkende Abschnitt zur Extremität eines der Haltevorrichtung zugeordneten Endbereichs der Vorrichtung zum Befestigen hin sich verjüngend ausgebildet sein. Durch diese Abänderung der bekannten Vorrichtung zum Befestigen wird der gewünschte vorteilhafte Effekt erzielt. Bei einer schrägen Anordnung der Photovoltaik-Module beispielsweise auf einem Hausdach, wird dank der Schwerkraft das Photovoltaik-Modul in die Haltevorrichtung gedrückt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt federnd ausgebildet sein. Hierdurch wird einerseits die Montage beim Einschieben der Vorrichtung zum Befestigen des Moduls in die Haltevorrichtung vereinfacht und andererseits im eingeschobenen Zustand die Kraftwirkung, die zwischen Modul und Haltevorrichtung auftritt, durch den Federmechanismus erhöht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt auf den Endbereich aufgesteckt werden. In dieser zweiteiligen Lösung kann die bekannte Anordnung an die erfindungsgemäße Ausführung angepasst werden.
Weiter bevorzugt kann der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt über ein Federelement auf den Endbereich aufgesteckt werden. Dadurch können die beiden beschriebenen Vorteile kombiniert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der keilwirkende Abschnitt an seinem breiten Ende eine Kante aufweisen. Insbesondere von Vorteil ist diese Ausführung dann, wenn im eingeschobenen Zustand das breite Ende des keilwirkenden Abschnitts an der Haltevorrichtung anliegt. Aufgrund der Keilform drückt dann die Kante am breiten Ende in die Haltevorrichtung, wodurch die Keilverbindung weiter verstärkt wird.
Vorteilhafterweise kann der keilwirkende Abschnitt an seinem verjüngten Ende abgerundet sein. Dies vereinfacht das Einführen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen in die Haltevorrichtung.
Bevorzugt, kann der keilwirkende Abschnitt und der Endbereich im zusammengesetzten Zustand so ausgebildet sein, dass ihre Unterkanten schräg zueinander verlaufen, wobei die Unterkante des keilwirkenden Abschnitts im von der Extremität des Endbereichs entfernten Bereich über die Unterkante des Endbereichs übersteht. Hierdurch entsteht beim Einführen in eine Haltevorrichtung ein Hebel, der den keilwirkenden Abschnitt in die Haltevorrichtung drückt, wodurch die Keilwirkung weiter verstärkt wird. In dieser Ausführung ist die Kante am breiteren Ende des keilwirkenden Abschnitts an der Oberkante zum Modul hin angeordnet.
Vorteilhafterweise kann der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt aus einem härteren Material als die Haltevorrichtung sein. Dadurch drückt sich die Vorrichtung zum Befestigen des Moduls mit dem keilwirkenden Abschnitt in die Haltevorrichtung, wodurch die Keilverbindung weiter optimiert wird. Z. B. kann die Haltevorrichtung aus Aluminium und der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt aus Stahl, insbesondere Edelstahl, sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens eine der Haltevorrichtung zugewandten Oberflächen des keilwirkenden Abschnitts geriffelt sein. Durch die Riffelung wird die Keilverbindung weiter verstärkt.
Bevorzugt kann der klammernde Abschnitt eine Grundplatte und mindestens ein von der Grundplatte weggebogenes Federplättchen aufweisen. Zwischen Federplättchen und Grundplatte kann die Haltevorrichtung eingespannt werden, um so das Verschieben der Haltevorrichtung zu verhindern. Dabei drückt im montierten Zustand das Federplättchen die Haltevorrichtung gegen die Grundplatte.
Weiter kann das Federplättchen sich zu einer Extremität hin Richtung der von der Grundplatte beabstandeten Kante verjüngen, so dass sich zwischen der verjüngten Extremität der Federplättchen und der Grundplatte eine Ausnehmung ergibt. In die Ausnehmung kann die Haltevorrichtung geschoben werden.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann das Federplättchen und die Grundplatte einen Schenkel der Haltevorrichtung im mit der mit einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls verbundenen Zustand umklammern. Hierdurch wird eine besonders gute Klammerverbindung erzielt.
Bevorzugt, kann die dem Schenkel zugewandte Kante des Federplättchens als Schneidkante ausgebildet sein. Dadurch wird neben den Reibkräften auch noch eine formschlüssige Verbindung erzielt, die die Verschiebesicherheit weiter fördert. Denn die Schneidkante drückt sich in das Material der Haltevorrichtung.
Besonders bevorzugt kann der klammernde Abschnitt zwei gegenläufig von der Grundplatte weggebogene Federplättchen aufweisen. Hierdurch kann die Halterung in beide Richtungen entlang der Haltevorrichtung gewährleistet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, können die Federplättchen bzgl. der Grundplatte einen Winkel mit einem Betrag von <90°, insbesondere in einem Bereich von 30° bis 60°, bilden, wobei die Winkel der beiden Federplättchen unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Durch die Schrägstellung werden die Kräfte weiter optimiert und dies insbesondere im Zusammenhang mit der Variante mit Schneidkannte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Photovoltaik-Modul mindestens zwei Vorrichtungen zum Befestigen aufweisen, wobei an lediglich einer Vorrichtung zum Befestigen zumindest ein keilwirkender und/der klammernder Abschnitt angeordnet sein kann. Dank der Keilverbindung und/oder der klammernden Verbindung wird ein laterales Verschieben des Photovoltaik-Moduls unterdrückt. Dadurch, dass die anderen Endbereiche den keilwirkenden und/oder klammernden Abschnitt nicht aufweisen, können eventuell auftretende Spannungen, die sich bei starkem Wind bzw. starken Temperaturschwankungen ergeben könnten, nicht ins Modul selbst übertragen, wodurch eine Beeinträchtigung der Lebensdauer des Moduls, beispielsweise durch Beschädigungen, insbesondere Risse, verhindert oder zumindest abgeschwächt werden kann.
Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung zum Befestigen so ausgebildet sein, dass das Photovoltaik-Modul an zwei Haltevorrichtungen befestigbar ist, wobei der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt nur einer der beiden Haltevorrichtungen zugeordnet ist. Dadurch wird das Auftreten von unerwünschten Spannungen im Modul, die sich aus Temperaturschwankungen oder starken Winden ergeben können, unterdrückt bzw. reduziert. In dieser Ausführung befindet sich der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt somit nur an einem Endbereich der Vorrichtung zum Befestigen.
Die Erfindung betrifft auch keilwirkende Abschnitte die auf Vorrichtungen zum Befestigen von Photovoltaik-Modulen aufgesetzt werden können.
Bevorzugt kann der keilwirkende Abschnitt der Vorrichtung zum Befestigen mindestens eine offene Klemmrolle mit nach außen aufgebogenen Endbereichen umfasst. Die nach außen aufgebogenen Endbereiche bewirken im eingeschobenen Zustand eine ausreichend hohe Kraft um ein Wandern des Moduls im eingeschobenen Zustand zu verhindern.
Bevorzugt kann der keilwirkende Abschnitt an seiner Extremität einen Dorn oder eine sägezahnförmige Struktur aufweisen um eine Wandern des Moduls zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Solaranlage nach Anspruch 22 gelöst. Diese umfasst ein in eine Haltevorrichtung eingeschobenes Photovoltaik-Modul und mindestens ein auf die Haltevorrichtung aufgeschobenes oder aufgeklipstes Klammerelement, um ein Wandern des Photovoltaik-Moduls entlang der Haltevorrichtung zu verhindern. Dank dem Klammerelement, das ohne jegliches Werkzeug angebracht werden kann wird das Wandern verhindert und gleichzeitig die Montage vereinfacht.
Bevorzugt können zwei Klammerelemente links und rechts neben einem Endbereich einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls an der Haltevorrichtung angeordnet sein. Somit wird ein Wandern in beide Richtungen verhindert.
Weiter bevorzugt können die beiden Klammerelemente über eine Steg miteinander verbunden sind. Somit ist nur ein Klammerelement nötig, um ein Verschieben entlang der Haltevorrichtung in beide Richtungen zu unterdrücken.
Gemäß einer vorteilhaften Variante, kann das Klammerelement ein Griffelement aufweisen. Hierdurch wird ermöglicht, dass man schon zwischen installierte Module eine Verschiebsicherung aufklipsen kann, ohne die Module abbauen zu müssen. Mit dem Griffelement kann man das Klammerelement leicht zwischen zwei Module einführen und an der Haltevorrichtung anbringen.
Bevorzugt kann das Griffelement im montierten Zustand auf der Oberseite des Stegelements (304) angeordnet sein, die der Haltevorrichtung (107) abgewandt ist.
Gemäß eines weiteren Aspekts, kann das Klammerelement auf seiner Haltevorrichtung zugewandten Seite einen oder mehrere Dorne aufweisen, wobei das Material des Klammerelements härter ist als das Material der Haltevorrichtung. Dadurch kann neben einem Reibschluss auch ein Formschluss erzielt werden, wodurch das Wandern eines Moduls entlang der Haltevorrichtung unterbundne werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß mindestens eine im montierten Zustand der Haltevorrichtung zugewandte Kante scharfkantig ausgebildet sein, wobei das Material des Klammerelements härter als das Material der Haltevorrichtung ist. Diese Kante kann sich in die Haltevorrichtung eindrücken und ermöglicht so einen Formschluss.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Klammerelements in einer solchen Solaranlage und bevorzugt die Verwendung eines Klammerelements mit Griffelement.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Solaranlage mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Photovoltaik-Modulen nach Anspruch 25. Bei diesen Modulen kann es sich insbesondere um ein Modul, wie oben beschrieben, handeln. Es können jedoch auch herkömmliche Module zum Einsatz kommen. Die zwei nebeneinander angeordneten Photovoltaik-Module sind dabei mit mindestens einer Haltevorrichtung verbunden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Photovoltaik-Modul ein auf zumindest ein Photovoltaik-Modul aufschiebbares Abstandselement angeordnet ist. Das aufschiebbare Abstandselement ersetzt dabei das aus dem Stand der Technik bekannte, auf die Rückseite oder Vorderseite eines Moduls aufgeklebte Abstandselement und verbessert somit die Positionierung der zwei Module. Insbesondere bei Photovoltaik-Modulen, die nicht den oben beschriebenen, keilwirkenden Abschnitt aufweisen, verhindern diese Abstandselemente ein ungewolltes Berühren der Kanten zweier Module und Schäden im Randbereich der Module können verhindert werden.
Bevorzugt kann das Abstandselement ein vorgespanntes, im Wesentlichen U-förmiges Greifelement umfassen. Dank dem U-förmigen Greifelement, das auf das Photovoltaik-Modul aufgeschoben werden kann, wird ein sicheres Anbringen des Abstandselements an einem Modul ermöglicht. Durch die Vorspannung der Schenkel des U-förmigen Elements, wird ein ungewolltes Herausrutschen des Abstandselements, selbst wenn die zwei Photovoltaik-Module nicht aneinander anliegen, verhindert.
Ferner bevorzugt kann das U-förmige Greifelement auf der Innenseite stegförmige Bereiche aufweisen. Diese ermöglichen ein Abfließen von Wasser und erleichtern aufgrund der reduzierten Berührungsfläche ein Aufschieben des Abstandshalters, insbesondere bei schon installierten Solaranlagen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Innenseite und/oder die stegförmigen Bereiche aus einem weicheren Material als die Außenseite sein. Dadurch wird die gewünschte Stabilität beim gleichzeitigen Verhindern von Beschädigungen an den Solarmodulen erzielt.
Vorteilhafterweise kann das Abstandselement eine, insbesondere aufsteckbare, Kabelführung aufweisen. Dadurch kann die für die elektrische Verbindung der Solarmodule benötigte Kabelverbindung sicher verlegt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren von Photovoltaik-Modulen mit mindestens einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls an einer Haltevorrichtung mit einem Aufnahmeprofil mit den Schritten:

a. Verschieben eines Moduls auf der Oberfläche eines Schenkels des Aufnahmeprofils außerhalb des Aufnahmeprofils bis an eine Endposition
b. Bereitstellen eines keilwirkenden und/oder klammernden Abschnitts (350) an einem Endbereich der Vorrichtung zum Befestigen, und
c. Einschieben des Endbereichs mit keilwirkendem und/oder klammernden Abschnitt an der Endposition in das Aufnahmeprofil.

Mit diesem Verfahren kann ein Modul ohne größere Kraftanstrenungen an seine Endposition gebracht werden, und danach an der Endposition gegen Verschieben entlang der Haltevorrichtung gesichert werden. Dabei kommen die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Abschnitte zum Einsatz.
Bevorzugt kann vor Schritt a) eine Montageschiene in einen Schlitz auf der Oberfläche des Schenkels eingesetzt werden. An dieser Schiene kann dann im Schritt a) das Modul verschoben werden. Vorteilhafterweise steht die Montageschiene über die Oberfläche über. Dadurch wird das Verfahren vereinfacht, da das Modul nicht abrutschen kann.
Weiter bevorzugt kann die Montageschiene aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt ist, insbesondere aus Teflon oder Acryl-Glas. Dies vereinfacht die Bewegung entlang der der Schiene.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Solaranlage mit Photovoltaik-Modulen, die an einer Haltevorrichtung befestigt sind entsprechend dem Stand der Technik,
2a bis 2c schematische Querschnittsansichten eines Photovoltaik-Moduls entsprechend einer ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung,
3a bis 3e schematische Teilansichten einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls entsprechend einer vierten Ausführungsform,
4a und 4b schematisch eine Vorrichtung zum Befestigen des Moduls entsprechend einer fünften Ausführungsform,
5a und 5b zeigen eine sechste und siebte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls,
6a und 6b zeigen eine achte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls,
6c und 6d zeigen eine Variante der achten Ausführungsform mit Griffelement,
7a zeigt eine neunte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls,
7b zeigt eine zehnte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls,
8 zeigt eine elfte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Photovoltaik-Moduls,
9a bis 9c zeigen eine zwölfte bis vierzehnte Ausführungsform der Erfindung, und
10a bis 10d zeigt ein Verfahren zum Montieren von Photovoltaik-Modulen an einer Haltevorrichtung.
2a zeigt ein Photovoltaik-Modul 41 gemäß einer ersten erfinderischen Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht. Auf der der Sonne abgewandten Rückseite des Moduls 41 befindet sich eine Vorrichtung zum Befestigen 43 des Moduls mit einem ersten und zweiten vom Rand 45 und 47 des Photovoltaik-Moduls 41 beabstandeten Endbereich 49, 51.
Im in der 2a dargestellten Zustand ist das Photovoltaik-Modul 41 mit dem oberen Endbereich 49 in das im Wesentlichen U-förmige Profil einer Haltevorrichtung 53 eingeschoben. Diese Haltevorrichtung 53 entspricht in ihrem Aufbau der in der 1 dargestellten Haltevorrichtung 7. Im unteren Bereich der Vorrichtung zum Befestigen 43 des Moduls liegt der Endbereich 51 schon auf dem unteren Schenkel 55 einer zweiten Haltevorrichtung 57 auf, ist jedoch noch nicht in das U-förmige Profil 59 eingeschoben.
Entsprechend der Erfindung weist der untere Endabschnitt 51 der Vorrichtung zum Befestigen 43 einen keilwirkenden Abschnitt 61 auf. Dieser wird durch die zur Extremität 63 des Endbereichs 51 hin schräg abfallende obere Oberfläche des Endabschnitts 51 gebildet. In anderen Worten verjüngt sich der Endabschnitt 51 der Vorrichtung zum Befestigen 43 zur Extremität 63 hin.
2b zeigt das Photovoltaik-Modul 41 der ersten Ausführungsform in einem zweiten Zustand. Nachdem das Modul 41 in die erste Haltevorrichtung 53 eingeschoben wurde und auf den unteren Schenkel 55 der zweiten Haltevorrichtung 57 aufgelegt wurde, wurde das Modul 41, eventuell mit Unterstützung der Schwerkraft, in die Profilöffnung 59 der zweiten Haltevorrichtung 57 eingeschoben. Dabei drückt der keilförmig ausgebildete Endabschnitt 51 gegen die Schenkel 55 und 65 der zweiten Haltevorrichtung, wodurch eine Keilverbindung mit der Haltevorrichtung 57 entsteht. Dank der senkrecht zur Zeichenebene auftretenden Reibkräfte kann durch diese Keilverbindung ein laterales Wandern des Photovoltaik-Moduls 41 verhindert oder zumindest erschwert werden.
Bei der Demontage kann diese kraftschlüssige Verbindung durch einfaches Hochschieben des Photovoltaik-Moduls 41 entlang der durch den Pfeil 67 angedeuteten Richtung andererseits jedoch wieder relativ leicht gelöst werden.
Um die verkeilende Wirkung des sich zur Extremität 63 hin verjüngenden Endabschnitts 51 noch weiter zu verbessern, kann, wie in 2c schematisch dargestellt, gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der keilwirkende Abschnitt 61 am unteren Endabschnitt 51 zusätzlich mit einer geriffelten Oberfläche versehen sein. Dabei verlaufen die Erhebungen 69 quer zur Extremität 63 des Endbereichs 51.
2c zeigt schematisch weiter eine an diese zweite Ausführungsform angepasste Haltevorrichtung 71. Um die Keilverbindung zwischen einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 43, wie in 2c gezeigt, weiter zu verbessern, kann auch die obere Innenfläche des den keilwirkenden Abschnitt 61 aufnehmenden Profils 59 mit einer geriffelten Oberfläche 73 ausgebildet sein. Dadurch kommt es im eingeschobenen Zustand zu einer Verhakung der Erhebungen 69 am erfindungsgemäßen keilwirkenden Abschnitt 61, wie in 2c dargestellt, und den entsprechenden Erhebungen 75 an der Oberfläche des oberen Schenkels 65.
In diesen Ausführungsformen ist nur der Endbereich 51 mit dem keilwirkenden Abschnitt ausgebildet. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf diese Ausbildung, es können auch beide Endabschnitte mit einem keilwirkenden Abschnitt ausgebildet sein. Allerdings ist die dargestellte Ausführung vorteilhaft, da durch eine Verklemmung an beiden Seiten eventuell Spannungen im Modul auftreten könnten, insbesondere bei Temperaturschwankungen oder starken Winden.
Durch den Einsatz des keilwirkenden Abschnitts 61, mit oder ohne geriffelter Oberfläche, kommt es im in eine Haltevorrichtung 57 eingeschobenen Zustand zur Ausbildung von einer Keilverbindung, wobei die Reibkräfte zwischen dem Endabschnitt 51 und den Schenkeln 55 und 65 der Haltevorrichtung 57 ausreichend groß sind, so dass auf den Einsatz zusätzlicher Haltemittel, wie beispielsweise der in 1 dargestellten Schrauben 21, verzichtet werden kann. Somit wird eine vereinfachte Montage der Photovoltaik-Module ermöglicht. Allein durch die kraftschlüssige Verbindung wird somit ein ungewolltes Wandern der Module 41 entlang der Haltevorrichtungen 53 und 57 verhindert.
Gemäß einer Variante kann der keilwirkende Abschnitt 61 des Endabschnitts 51 in der Querschnittsansicht der 2a bzw. 2b auch V- oder U-förmig ausgebildet sein, so dass der obere Schenkel 65 der Haltevorrichtung von den Schenkeln des Endabschnitts 51 eingefasst werden kann und somit das Modul 41 durch die Extremität des oberen Schenkels 65 positioniert wird und gleichzeitig ein Klemmen ermöglicht wird. Durch das Positionieren bzgl. Dem oberen Schenkel 65, wird sichergestellt, dass mehrere Module 41, die an der Haltevorrichtung 57 angeordnet werden, zueinander in einer Linie, nämlich entlang der Extremität des oberen Schenkels 65, ausgerichtet sind.
Die 3a bis 3d zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zum Befestigen des Moduls zweiteilig ausgebildet.
3a zeigt eine Teilansicht einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 80, wie sie schon in der 1 mit Bezugszeichen 3 dargestellt und erläutert wurde. In dieser Figur wird zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Konstruktion der Vorrichtung zum Befestigen des Moduls auf eine Darstellung des Moduls selbst verzichtet.
Im Endbereich 81 der Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 80, der im Vergleich zum mittleren Abschnitt dünner ausgebildet ist, befinden sich mittig an den Rändern der oberen Fläche zwei Nuten 83 und 85.
3a zeigt ferner einen keilwirkenden Abschnitt 87, der als eigenes Bauelement ausgebildet ist, und auf den Endbereich 81 aufgesetzt werden kann.
Der keilwirkende Abschnitt umfasst zwei Füße 89 und 91 die an einer Grundplatte 93 angeordnet sind. Die vorgespannten Füße sind von der Grundplatte an den Rändern nach unten gebogen.
Weiter umfasst der keilwirkende Abschnitt 87 zwei Seitenwände 95 und 97 auf, die ebenfalls von den Füßen 89 und 91 beabstandet, über einen Teilbereich an den Rändern der Grundplatte 93 links und rechts nach unten gebogen sind.
Die Seitenwände 95, 97 weisen an ihrem einen Ende, beabstandet von der Grundplatte 93, eine ansteigende Führungskante 99 bzw. 101 auf. Die vordere Kante 103 der beiden Seitenwände ist dabei abgerundet, während zum breiteren Ende 105 hin die Führungskante 99 und 101 der Seitenwände 95 und 97 eine Kante bzw. Spitze ausgebildet ist. Die ansteigenden Führungskanten 99 und 101 stehen dabei zumindest zur hinteren Kante 105 hin über die Grundplatte 93 über.
Der dargestellte keilwirkende Abschnitt ist in dieser Ausführungsform aus Stahl und kann aus einem Blech gestanzt oder gelasert werden.
3b zeigt die Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 80 gemäß der vierten Ausführungsform im zusammengesetzten Zustand. Die vorgespannten Füße 89 und 91 werden dazu in die Nuten 83 und 85 eingesetzt.
3c zeigt den keilwirkenden Abschnitt 87 in einer schematischen Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 3a auf Höhe der Füße 89 und 91, die auch in 3c zu erkennen sind. Durch die im Wesentlichen S-förmig gebogene Ausgestaltung der Füße 89 und 91 ergibt sich im in 3b gezeigten eingeschobenen Zustand eine Federwirkung zwischen keilwirkendem Abschnitt 87 und dem Endbereich 81. 3c zeigt ferner, dass die Seitenwände 95 so ausgebildet sind, dass sie über die Grundplatte 93 hinaus, insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 5 mm überstehen.
3d zeigt schematisch eine Querschnittsansicht der vierten Ausführungsform, wobei der Endbereich 81 mit keilwirkendem Abschnitt 87 in eine Haltevorrichtung 107 eingeschoben ist.
Beim Einschieben des Endabschnitts 81 mit dem keilwirkenden Abschnitt 87 wird zunächst der keilwirkende Abschnitt 87 leicht nach unten gedrückt, nämlich sobald die Höhe h der Seitenwände 95 und 97 (hier ist die Seitenwand 95 dargestellt) dem Abstand d, siehe 2a des oberen Schenkels vom unteren Schenkel 65 bzw. 55 der Haltevorrichtung 57 entspricht.
Damit der Endbereich 81 vollständig in das Profil der Haltevorrichtung 107 eingeführt werden kann, sind in der Haltevorrichtung 107 dieser Ausführungsform die Innenflächen des oberen Schenkels 65 und des unteren Schenkel 55 nicht vollständig parallel zueinander ausgebildet. Vielmehr befindet sich in dieser Ausführungsform im unteren Schenkel 55 eine dem Zentralsteg 109 der Haltevorrichtung 107 zugewandte Ausnehmung 111. Dadurch kann beim Einführen der keilwirkende Abschnitt 87 gegen die Federkraft der vorgespannten Füße 95 und 97 in den Nuten 89 und 91 in diese Ausnehmung 111 gedrückt werden, bis die Endkante des keilwirkenden Abschnitts 87 am Steg 109 anschlägt.
Aufgrund der Federwirkung wird, wie durch den Pfeil angedeutet, im Endzustand der keilwirkende Abschnitt 87 wieder gegen den oberen Schenkel 65 gedrückt. Dadurch tritt die Keilverbindung mit der Hältevorrichtung 107 auf.
Üblicherweise werden, beispielsweise aus Gewichtsgründen, die Haltevorrichtungen aus Aluminium hergestellt, während der keilwirkende Abschnitt 87 gemäß der Erfindung aus einem härteren Material, beispielsweise Stahl, hergestellt wird. Durch die Federwirkung kann daher der keilwirkende Abschnitt 87 nicht nur an den oberen Schenkel 65 angelegt werden, sondern sich auch in den oberen Schenkel 65 hineindrücken. Folglich kann die Keilwirkung noch weiter verbessert werden. Ein Verschieben des Moduls entlang der Haltevorrichtung, also senkrecht zur Zeichenebene, kann somit wirksam unterbunden oder zumindest erschwert werden.
Dank der Spitze bzw. Kante 105 an der Seitenwand 95 bzw. 97, die sich, wie in 3d gezeigt, in den oberen Schenkel 65 eindrückt, wird zusätzlich auch noch ein Verschieben der Vorrichtung zum Befestigen 81 in der Zeichenebene entlang der Oberfläche des unteren Schenkels 55 der Haltevorrichtung 107 verhindert.
Das erfindungsgemäße Photovoltaik-Modul sitzt somit sicher in der Haltevorrichtung 107. Auf einen Einsatz von zusätzlichen Befestigungsmitteln, um ein Wandern der Module entlang der Haltevorrichtung zu verhindern, kann daher wie in den ersten drei Ausführungsformen verzichtet werden.
3e zeigt eine Variante der vierten Ausführungsform. In der Ausführungsform der 3a sind die Seitenwände 95 und 97 im vorderen Bereich von der Grundplatte 93 getrennt. In der Variante der 3e sind zur Versteifung des keilwirkenden Abschnitts 87 die Seitenwände 95 und 97 jedoch auch im vorderen Bereich mit der Grundplatte 93 verbunden.
4a zeigt eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform in einer schematischen Schnittansicht. Der keilwirkende Abschnitt 151 unterscheidet sich vom keilwirkenden Abschnitt 87 der in den 3a bis 3d gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Seitenwände 153 (in 4a ist nur eine Seitenwand zu erkennen, die zweite Seitenwand ist entsprechend ausgebildet) nicht bündig mit der Unterkante 155 des Endbereichs 81 abschließen. Im oberen Bereich entspricht der keilwirkende Abschnitt 151 dem Aufbau des keilwirkenden Abschnitts 87. Die Merkmale und Eigenschaften des oberen Bereichs werden daher nicht noch einmal im Detail beschrieben, vielmehr wird auf die Beschreibung der 3a bis 3d verwiesen.
Im zusammengesetzten Zustand und ohne äußere Krafteinwirkungen verläuft die Unterkante 157 der Seitenwand 153 schräg zur Unterkante 155 des Endbereichs 81. Dabei steht, von der Extremität 159 aus gesehen, der hintere Teil 161 über die Unterkante 155 über. Am Punkt 163 schneiden sich die beiden Unterkanten 155 und 157 in der Schnittansicht der 4a. Die Position dieses Punktes wird so gelegt, dass sein Abstand d1 zur Extremität 159 des Endbereichs 81 geringer ist als der Abstand d2 der Kante/Spitze 105 oben an der Seitenwand 153 von der Extremität 159.
4b zeigt den Endbereich 81 mit keilwirkendem Abschnitt 151 im in die Haltevorrichtung 107 eingeschobenen Zustand. Dabei liegt die Extremität 159 im Wesentlichen am Steg 109 an. In diesem Zustand wurden die beiden Unterkanten 153 und 155 in Bündigkeit gebracht und liegen beide auf dem unteren Schenkel 55 der Haltevorrichtung 107 auf. Beim Einschieben dreht sich, wie durch den Pfeil angedeutet, der keilwirkende Abschnitt 151 um den Punkt 163 wodurch die Kante 105 in den oberen Schenkel 65 der Haltevorrichtung 107 gedrückt wird. Hierbei macht man sich der Hebelwirkung, die durch den längeren unteren Schenkel 55 entsteht zu Nutzen. Diese Bewegung unterstützt folglich die Drehbewegung, die sich schon in der Ausführungsform der 3a bis 3d ergibt.
Die 5a und 5b illustrieren eine sechste und siebte Ausführungsform gemäß der Erfindung.
5a zeigt ein auf den Endbereich 81 (siehe 3a) aufsetzbares Element 161 das an seinen beiden vorderen Seiten mit zwei dornförmigen Fortsätzen 162 und 163 ausgebildet ist. In einem in eine Haltevorrichtung 107 eingesetzten Zustand bohren sich diese dornförmigen Fortsätze durch die Gewichtskraft in den Zentralsteg 109 und verhindern ein seitliches Verschieben. 5b zeigt eine Variante 164 mit sägezahnförmigen Fortsätzen 165 und 166.
Diese Ausführungsformen lassen sich mit der vierten und/oder fünften Ausführungsform kombinieren. Gemäß einer weiteren Variante können die dorn- oder sägezahnförmigen Fortsätze auch direkt am Endbereich 81 der Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 80 oder am Endbereich 61 der ersten oder zweiten Ausführungsform ausgebildet sein.
6a und 6b zeigen eine achte Ausführungsform gemäß der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Verschieben eines Moduls entlang der Haltevorrichtung 107 durch ein Klammerelement 170 verhindert. Dieses wird auf den oberen Schenkel 65 der Haltevorrichtung 107 (oder 57) aufgeschoben oder aufgeklipst. Hierzu hat das Klammerelement 170 in dieser Ausführungsform ein hakenförmiges Ende 171 das auf das eine Ende des oberen Schenkel 65 geschoben wird (durch den Doppelpfeil in 6a angedeutet) und ein zweites hakenförmiges Ende 172 mit einer schräg verlaufenden Fläche, die das aufklipsen (durch den Pfeil in 6a angedeutet) vereinfacht. Gegebenenfalls kann das Klammerelement 170 so vorgespannt sein, dass durch einfaches Drücken, beispielsweise auf den mittleren Bereich des Klammerelements 170, das Ende 172 einschnappt.
Wie in 6a gezeigt, wird ein solches Klammerelement 170 neben den Endbereich 81 eines in eine Haltevorrichtung 107 eingeschobenen Moduls angeordnet um das Verschieben des Moduls entlang der Haltevorrichtung 107 zu verhindern.
Gemäß einer Variante kann ein Klammerelement 170 direkt vor und hinter dem Endbereich 81 angeordnet sein. In diesem Fall könnten auch zwei Klammerelemente 170 über eine gemeinsamen Steg, der im aufgeklipsten Zustand über den oberen Schenkel 65 verläuft miteinander verbunden sein. Dabei wird der Abstand der beiden Klammerelemente 170 so gewählt, dass er der Breite des Endbereichs 81 entspricht.
6c zeigt ein Klammerelement 300 gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Variante. Im Vergleich zur Klammer 170 unterscheidet sich dieses Klammerelement 300 im Wesentlichen durch das Vorhandensein eines Griffelements 302 auf dem Stegelement 304 des Klammerelements 300.
Das Griffelement 302 ermöglicht es ein Klammerelement 300 auch bei schon installierten Modulen 1, 1' auf der Haltevorrichtung 107 anzubringen, um ein Verschieben der Module entlang der Haltevorrichtung 107 zu verschieben. Dazu führt man das Klammerelement 300, das im Vergleich zur Darstellung um 90° um die Achse A gedreht ist, von oben kommend in den Zwischenraum 306 zwischen den Modulen 1 und 1' ein, dreht das Element 300 dann um 90° und schiebt es zunächst mit dem Ende 308 auf den Schenkel 65 der Haltevorrichtung und drückt danach ein hakenförmiges Ende 310 des Klammerelements 300 über das Ende des anderen Schenkels der Haltevorrichtung 107.
Im Gegensatz zum hakenförmigen Ende 172 der Klammer 170, hat das hakenförmige Ende 310 hier noch zusätzlich einen schräg zum Stegelement 304 verlaufenden Fortsatz 312, um das Aufklicken zu vereinfachen.
6d, zeigt ein Klammerelement 300 in einer dreidimensionalen Ansicht. Das Klammerelement 300 kann beispielsweise aus Federstahl hergestellt werden, wobei das Griffelement 302 durch Biegen des Federstahls einstückig mit dem Rest des Klammerelements 300 ausgebildet ist.
Um neben der reibschlüssigen Verbindung auch noch eine fromschlüssige Verbindung zu erzielen, können auf der im montierten Zustand der Haltevorrichtung 107 zugewandten Seite 314 Dornen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kante 316 am hakenförmigen Ende 310 und oder die der Haltevorrichtung 107 zugewandte Kante am anderen Ende 308 scharfkantig ausgebildet sein. Dadurch drücken sich die Dorne und/oder die Kante 316 in das weichere Aluminium der Haltevorrichtung 107 ein, wodurch der Formschluss ermöglicht wird.
7a zeigt eine neunte Ausführungsform gemäß der Erfindung. Hier umfasst der aufsteckbare keilwirkende Endabschnitt 87 eine einseitig offene Klemmrolle 180 mit am offenen Ende nach außen gebogenen Endbereichen 181. In dieser Variante ist lediglich eine Klemmrolle 180 seitlich am Endabschnitt 87 angebracht. Allerdings könnte auch eine zweite identische Klemmrolle an der zweiten Seite seitlich oder auch eine durchgehende Klemmrolle am keilwirkenden Endabschnitt vorgesehen sein.
Der Durchmesser der Klemmrolle 180 ist so gewählt, dass beim Einschieben eines Moduls 41 in eine Haltevorrichtung 57 oder 107 (siehe 2a oder 3d), diese zusammengedrückt wird und aufgrund der dadurch entstehenden Federwirkung werden die nach außen gebogenen Endbereiche 181 gegen bzw. in den oberen und unteren Schenkel 55 und 65 gedrückt werden, um so ein Verschieben entlang der Haltevorrichtung 57 zu verhindern. Die Enden der Endbereiche 181 können dabei ebenso einen Dorn oder eine Sägezahnstruktur wie in 5a und 5b dargestellt aufweisen.
7b zeigt eine zehnte Ausführungsform gemäß der Erfindung. Hier umfasst der steckbare Endabschnitt 350 eine Grundplatte 352 und Füße 354 und 356, die wie in den anderen Ausführungsformen von der Grundplatte 352 ausgehend nach unten gebogen sind und dem Aufstecken in die Nuten 83 und 85 des Endbereichs 81 einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 80 dienen. Insoweit stimmen die Füße 354 und 356 in Ihren Eigenschaften mit den Füßen 89, 91 der anderen Ausführungsformen überein.
An der Grundplatte 352 sind in dieser Ausführungsform zwei Federplättchen 358 und 360 angeordnet. Diese sind, im mit dem Endbereich 81 zusammengesteckten Zustand, von diesem nach oben hin gegenläufig weggebogen. Im vorderen Bereich verjüngen sich Federplättchen 358 und 360, so dass sich zwischen der verjüngten Extremität der Federplättchen 358 und 360 eine Ausnehmung 362 ergibt, die das Aufschieben des aufgesteckten Endabschnitts 350 auf einen Schenkel einer Haltevorrichtung 107 erleichtert.
In der dargestellten Ausführungsform bilden die Federplättchen 358 und 360 eine Winkel von ca. ±45° bzgl. der Grundplatte 352. Entsprechend der Erfindung kann dieser bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 60° liegen, zumindest aber weniger als 90° betragen. Dabei sind die Grundlinien der Federplättchen, also die Begrenzung der Federplättchen zur Grundplatte hin parallel zueinander ausgerichtet.
Dieser Zustand wird anhand einer Querschnittsansicht in 7c dargestellt. Man erkennt den Endabschnitt 350, der auf den Endbereich 81 aufgesteckt wurde. Das Federplättchen 358 umgreift zusammen mit der Grundplatte 352 den oberen Schenkel 65 der Haltevorrichtung 107. Beim Aufschieben wurde das Federplättchen 358 nach oben gebogen und die dadurch auftretende Fenderkraft drückt das Federplättchen 258 gegen den oberen Schenkel 65 der Haltevorrichtung 107 wodurch dank der auftretenden Reibung ein Verschieben des Moduls entlang der Haltevorrichtung 107 (senkrecht zur Zeichenebene), ähnlich den schon beschriebenen Ausführungsformen, verhindert werden kann.
Um diese klammernde Wirkung noch weiter zu verbessern, ist die Unterkante 364 gemäß einer Variante scharfkantig ausgebildet und schneidet schräg in das weichere Material der Haltevorrichtung 107 ein. Dadurch entsteht zusätzlich in Richtung senkrecht zur Zeichenebene ein Formschluss. Dank der gegenläufig gebogenen Federplättchen 358, 360 wird ein Verschieben in beide Richtungen unterdrückt.
8 zeigt eine elfte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Photovoltaik-Moduls. Das Modul 121, insbesondere ein Dünnschicht-Photovoltaik-Modul, weist auf der Rückseite eine herkömmliche Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 123, wie auch schon in der 1 dargestellt, auf. Daneben umfasst es eine zweite Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 125 gemäß der Erfindung. Während der eine Endbereich 127 der zweiten Vorrichtung zum Befestigen des Moduls 125 in herkömmlicher Art und Weise ausgebildet ist, also ohne keilwirkenden Abschnitt, weist der zweite Endabschnitt 129 einen keilwirkenden Abschnitt 87, wie er in den 3a bis 3e, 4a und 4b, 5a und 5b und 7 im Detail erläutert wurde, auf. Alternativ könnte auch die erste oder zweite Ausführungsform der 2a bis 2c bzw. 7 zum Einsatz kommen.
Durch die Keilverbindung am Endabschnitt 129 wird eine ausreichend stabile Verbindung mit einer Haltevorrichtung erzielt, so dass ein Wandern des Moduls entlang der Haltevorrichtung, wie oben schon im Detailbeschrieben, verhindert werden kann. Dadurch, dass die weiteren Endbereiche, die in Haltevorrichtungen eingeschoben werden, keinen keilwirkenden Abschnitt und somit keine Keilverbindung mit der Haltevorrichtung eingehen, kann ein Auftreten von Spannungen, die sich durch Temperaturschwankungen oder starke Winde ergeben könnten, verhindert werden, da nur an einem Punkt die Verkeilung mit der Haltevorrichtung stattfindet.
Kommt eine Klammerelement 170 oder 300 zum Einsatz wird erfindungsgemäß links und rechts neben Endabschnitt 129 ein solches Klammerelement auf die hier nicht dargestellte Haltevorrichtung 107 aufgesteckt. An den anderen Endbereich werden wiederum keine weiteren Klammerelemente angebracht um unnötige Spannungen zu unterbinden.
Die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen 1 bis 11 können beliebig miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Varianten zu erzielen.
Um zusätzlich oder unabhängig von der Keilverbindung zwischen Vorrichtungen zum Befestigen des Moduls mit der Haltevorrichtung den Abstand zwischen zwei Modulen sichern zu können, wird entsprechend einer zwölften Ausführungsform der Erfindung ein Abstandselement zwischen zwei Modulen angeordnet.
9a zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht zwei angrenzende Module 201 und 203, die über ein erfindungsgemäßes Abstandselement 205 auf Abstand gehalten werden. Dadurch kann eine Beschädigung der Randbereiche, die beim Aneinanderschlagen auftreten könnten, verhindert werden. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik verwendeten Abstandhaltern, die lediglich auf die Rückseite der Module aufgeklebt wurden, siehe 1, wird das Abstandselement 205 entsprechend der zwölften Ausführungsform der Erfindung auf zumindest ein Modul, hier Modul 203, aufgeschoben. Dazu dient der U-förmige Querschnitt des Abstandselements.
Um eine Beschädigung des Moduls 203 beim Aufschieben zu verhindern, wird in dieser Ausführungsform die Innenseite des U-förmigen Profils mit einem weicheren Material 207 ausgeschlagen. Die mechanische Stabilität kann dann über den Außenbereich 209 gewährleistet werden.
Um die Positionierung des Abstandhalters 205 zu gewährleisten, sind die Schenkel 211 und 213 des Abstandhalters bevorzugt vorgespannt ausgeführt, so dass im aufgeschobenen Zustand die Schenkel 211, 213 entlang der dargestellten Pfeile gegen das Modul 203 drücken.
Dank der aufschiebbar ausgeführten Abstandselemente können auch schon installierte Solaranlagen mit mehreren Photovoltaik-Modulen durch einfaches Aufschieben der Abstandshalter nachgerüstet werden.
9b zeigt eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung. Der erfindungsgemäße Abstandshalter 221 ist wiederum zwischen zwei Modulen 201 und 203 angeordnet. Im Gegensatz zur zwölften Ausführung weist dieser Abstandshalter auf der Innenseite der Schenkel 223 und 225 stegförmige Bereiche 227, 229 auf. Dadurch liegen die Innenseiten der Schenkel 223 und 225 nicht vollständig auf, wodurch beispielsweise ein Abfließen von Wasser ermöglicht wird.
9c zeigt eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung. Das Abstandselement 231 entspricht im Wesentlichen dem in 6a dargestellten Abstandselements 205, wobei zusätzlich noch eine Kabelführung 233 angeordnet ist. Diese dient dazu, das Verbindungskabel 235 zwischen den Kontaktflächen 237 und 239 der beiden Module 201 und 203 zu führen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Kabelführung lediglich auf das Abstandselement 205 lösbar oder nicht lösbar aufgesteckt.
Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen des Abstandselements, die in den 9a bis 9c dargestellt wurden, sind beliebig miteinander kombinierbar und auch in Kombination mit den Ausführungsformen 1 bis 11 einsetzbar.
Nachfolgend wird ein Montageverfahren entsprechend einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die 10a zeigt eine schematische Draufsicht eines Montagezustands einer Solaranlage mit einem schon installierten Modul 400, das oben und unten in einer Haltevorrichtung 402 und 404 eingeführt ist. Gestrichelt angedeutet sind die beiden parallel zueinander verlaufenden Vorrichtungen 80 zum Befestigen des Moduls, wie schon oben im Detail erläutert. An der linken Vorrichtung 80 zur unteren Haltevorrichtung 402 hin ist entsprechend Ausführungsform 11 ein keilwirkender und/oder klammernder Abschnitt 408 entsprechend einer der Ausführungsformen 1 bis 10 angeordnet, um das Verschieben des Moduls 400 entlang der Profile 402 und 404 zu verhindern. Angedeutet ist ferner ein Verbindungskabel 406.
Daneben zeigt 10a noch ein zweites Modul 410, das noch nicht fertig montiert ist. Auch dieses Modul hat zwei Vorrichtungen 80 zum Befestigen des Moduls und ein Verbindungskabel 412, zur elektrischen Verbindung mit dem benachbarten Modul 400.
Das Modul 410 wird in dieser Figur gerade in Richtung des Pfeils 414 an eine Montageschiene 416 angelegt.
Dieser Zustand wird in 10b dargestellt. Gezeigt wird eine schematische Seitenansicht des Moduls auf Höhe der in der 10a links dargestellten Vorrichtung 80 zum Befestigen des Moduls. Der Endbereich 81 der Vorrichtung 80 liegt dabei auf dem oberen Schenkel 418 der Haltevorrichtung 402 auf. Im Gegensatz zur Haltevorrichtung 107, die in den vorherigen Figuren dargestellt wurde, weist diese Haltevorrichtung 402 im Bereich des Zentralstegs 420 eine nach oben offenen Schlitz 422 auf, in den die Montageschiene 416, die über den oberen Schenkel 418 übersteht, eingeführt ist.
Der Endbereich 81 der Vorrichtung 80 zum Befestigen liegt an dieser Montageschiene 416 an. Dadurch, dass die die Montageschiene 416 über den Schenkel 418 übersteht, wird ein Abrutschen des Moduls 410 verhindert.
In 10b wird darüber hinaus ein auf den Endbereich 81 aufgesteckter Endabschnitt 350, wie in 7b dargestellt, dargestellt. Alternativ können auch andere Endabschnitte entsprechend der Ausführungsformen 1 bis 11 zum Einsatz kommen. Da die Vorrichtung 80 zum Befestigen noch nicht in das Profil 424 der Haltevorrichtung 402 eingeschoben ist, kann es noch entlang der Montageschiene 416 bewegt werden. Eventuell kann der aufsteckbare Endabschnitt 350 auch erst zu einem späteren Zeitpunkt angebracht werden.
Um das Gleiten zu vereinfachen ist die Montageschiene bevorzugt aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt, beispielsweise aus Teflon oder Acryl-Glas.
Im nächsten Schritt wird das Modul 410 dann entlang der Montageschiene 416 an die Endposition geschoben. Dies wird in 10c, die eine schematische Draufsicht zeigt, durch den Pfeil 426 angedeutet. Daraufhin können die Verbindungskabel 406 und 412 miteinander verbunden werden und das Modul 410 wird dann, wenn es an der dafür vorgesehen Endposition angeordnet ist, in Richtung Haltevorrichtung 404, wie mit Pfeil 428 angedeutet, bewegt und dann mit dem Endbereich 81 auf den unteren Schenkel 430, wie in 10d schematisch in einer Schnittansicht gezeigt, abgelegt.
Danach wird das Modul 410 in Richtung 432 mit dem Endbereich 81 zur Fixierung in das Profil 424, wie in 10d dargestellt, eingeschoben. Ein Verschieben des Moduls 410 senkrecht zur Zeichenebene der 10d wird dann durch den klammernden Sitz des aufgesteckten Endabschnitts 350, wie schon im Zusammenhang mit der zehnten Ausführungsform erläutert, verhindert. Wie schon erläutert kann anstatt dem Endabschnitt 350 jeder andere beschriebene Endabschnitt zum Einsatz kommen.
Schließlich wird die Montageschiene 416 entfernt. Diese kann dann wiederum beim nächsten zu montierenden Modul zum Einsatz kommen.
Sollte ein schon montiertes Modul ausgetauscht werden, wird es in Richtung des Pfeils 428 bewegt, um die klammernde Halterung, eventuell unterstützt durch das Eindrücken der unteren Kante 434 in den Schenkel 418, zu lösen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Module leicht an ihre Endposition bringen und nach Einsetzen des Endabschnitts und Einschieben ins Profil 424 wird ein wandern entlang der Vorrichtungen 402 und 404 unterdrückt.

Claims

Photovoltaik-Modul, insbesondere Dünnschichtphotovoltaik-Modul, mit einer Vorrichtung (80) zum Befestigen des Moduls an einer Haltevorrichtung (107) dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (80) zum Befestigen des Moduls zumindest teilweise mindestens einen keilwirkenden und/oder klammernden Abschnitt aufweist, um eine Keil- und/oder Klammerverbindung mit der Haltevorrichtung (107) zu ermöglichen.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 1, wobei der keilwirkende Abschnitt zur Extremität eines der Haltevorrichtung (107) zugeordneten Endbereichs (81) der Vorrichtung zum Befestigen hin sich verjüngend ausgebildet ist.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der keilwirkende Abschnitt federnd ausgebildet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt auf den Endbereich (81) aufgesteckt ist.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 3 und 4, wobei der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt über ein Federelement (83, 85) auf den Endbereich (81) aufgesteckt ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der keilwirkende Abschnitt an seinem breiteren Ende eine Kante aufweist.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 6, wobei die Kante am breiteren Ende an einer Oberkante des keilwirkenden Abschnitts angeordnet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der keilwirkende Abschnitt an seinem verjüngten Ende (103) abgerundet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der keilwirkende und/oder klammerndee Abschnitt aus einem härteren Material als die Haltevorrichtung ist (107).
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Verbindung mit Anspruch 7, wobei der keilwirkende Abschnitt und der Endbereich im zusammengesetzten Zustand so ausgebildet sind, dass ihre Unterkanten schräg zueinander verlaufen, wobei die Unterkante des keilwirkenden Abschnitts im von der Extremität des Endbereichs entfernten Bereich über die Unterkante des Endbereichs übersteht.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mindestens eine der Haltevorrichtung zugewandte Oberfläche des keilwirkenden Abschnitts geriffelt ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der klammernde Abschnitt (350) eine Grundplatte (352) und mindestens ein von der Grundplatte weggebogenes Federplättchen (358) aufweist.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 12, wobei das Federplättchen (358) sich zu einer Extremität hin Richtung der von der Grundplatte beabstandeten Kante verjüngt, so dass sich zwischen der verjüngten Extremität der Federplättchen (358) und der Grundplatte (352) eine Ausnehmung (362) ergibt.
Photovoltaik-Modul nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Federplättchen (358) und die Grundplatte (352) einen Schenkel (65) der Haltevorrichtung (107) im mit der mit einer Vorrichtung (80) zum Befestigen des Moduls verbundenen Zustand umklammern.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die dem Schenkel zugewandte Kante (364) des Federplättchens (362) als Schneidkante (364) ausgebildet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der klammernde Abschnitt (350) zwei gegenläufig von der Grundplatte weggebogene Federplättchen (358 und 360) aufweist.
Photovoltaik Modul nach Anspruch 16, wobei die Federplättchen (358, 360) bzgl der Grundplatte einen Winkel mit einem Betrag von <90°, insbesondere in einem Bereich von 30° bis 60°, bilden, wobei die Winkel der beiden Federplättchen unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit mindestens zwei Vorrichtungen (80) zum Befestigen, wobei an lediglich einer Vorrichtung zum Befestigen zumindest ein keilwirkender und/oder klammernde Abschnitt angeordnet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Vorrichtung zum Befestigen so ausgebildet ist, dass das Photovoltaik-Modul an zwei Haltevorrichtungen befestigbar ist und wobei der keilwirkende und/oder klammernde Abschnitt nur einer der beiden Haltevorrichtungen (107) zugeordnet ist.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der keilwirkende Abschnitt der Vorrichtung zum Befestigen mindestens eine offene Klemmrolle (180) mit nach außen aufgebogenen Endbereichen (181) umfasst.
Photovoltaik-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei der keilwirkende Abschnitt an seiner Extremität einen Dorn (162) oder eine sägezahnförmige Struktur (165) aufweist.
Solaranlage mit einem in eine Haltevorrichtung (107) eingeschobenen Photovoltaik-Moduls (1) und mindestens ein auf die Haltevorrichtung (107) aufgeschoben oder aufgeklipstes Klammerelement (170, 300) um ein Wandern des Photovoltaik-Moduls entlang der Haltevorrichtung (107) zu verhindern.
Solaranlage nach Anspruch 22, wobei zwei Klammerelemente links und rechts neben einem Endbereich (129) einer Vorrichtung zum Befestigen des Moduls an der Haltevorrichtung angeordnet sind.
Solaranlage nach Anspruch 23, wobei die beiden Klammerelemente über einen Steg miteinander verbunden sind.
Solaranlage nach mindestens einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Klammerelement (300) ein Griffelement (302) aufweist.
Solaranlage nach Anspruch 25, wobei das Griffelement auf einem Stegelement (304) des Klammerelements (300) angeordnet ist, wobei das Griffelement im montierten Zustand auf der Oberseite des Stegelements (304) angeordnet ist, die der Haltevorrichtung (107) abgewandt ist.
Solaranlage nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei das Klammerelement auf seiner Haltevorrichtung zugewandten Seite einen oder mehrere Dorne aufweist und wobei das Material des Klammerelements (300) härter ist als das Material der Haltevorrichtung (107).
Solaranlage nach einem der Ansprüche 22 bis 27 wobei mindestens eine im montierten Zustand der Haltevorrichtung (107) zugewandte Kante (316), scharfkantig ausgebildet ist, und das Material des Klammerelements (300) härter als das Material der Haltevorrichtung (107) ist.
Verwendung eines Klammerelements in einer Solaranlage nach einem der Ansprüche 22 bis 28.
Verwendung eines Klammerelements nach Anspruch 29, wobei das Klammerelement ein Griffelement (302) aufweist.
Solaranlage mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Photovoltaik-Modulen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30, die mit mindestens einer Haltevorrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Photovoltaik-Modulen ein auf zumindest ein Photovoltaik-Modul aufschiebbares Abstandselement angeordnet ist.
Solaranlage nach Anspruch 31, wobei das Abstandselement ein vorgespanntes im Wesentlichen U-förmiges Greifelement umfasst.
Solaranlage nach Anspruch 26, wobei das U-förmige Greifelement auf der Innenseite stegförmige Bereiche aufweist.
Solaranlage nach Anspruch 25 oder 26, wobei die Innenseite und/oder die stegförmigen Bereiche aus einem weicheren Material als die Außenseite ist/sind.
Solaranlage nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei das Abstandselement eine, insbesondere aufsteckbare, Kabelführung aufweist.
Verfahren zum Montieren von Photovoltaik-Modulen (400, 410) mit mindestens einer Vorrichtung (80) zum Befestigen des Moduls an einer Haltevorrichtung (402) mit einem Aufnahmeprofil (424) mit den Schritten: a. Verschieben eines Moduls auf der Oberfläche eines Schenkels des Aufnahmeprofils (424) außerhalb des Aufnahmeprofils bis an eine Endposition b. Bereitstellen eines keilwirkenden und/oder klammernden Abschnitts (350) an einem Endbereich (81) der Vorrichtung (80) zum Befestigen, und c. Einschieben des Endbereichs mit keilwirkendem und/oder klammernden Abschnitt an der Endposition in das Aufnahmeprofil (424).
Verfahren nach Anspruch 36, wobei vor Schritt a) eine Montageschiene (416) in einen Schlitz auf der Oberfläche des Schenkels eingesetzt wird an der im Schritt a) das Modul verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Montageschiene aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt ist, insbesondere aus Teflon oder Acryl-Glas.