DE102010041128A1

DE102010041128A1 - photovoltaic arrangement

Info

Publication number: DE102010041128A1
Application number: DE102010041128A
Authority: DE
Inventors: Markus Forstmeier; Florian Krug
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-03-22
Also published as: WO2012038218A1

Abstract

Photovoltaikanordnung (1, 1'), umfassend wenigstens zwei insbesondere in einer Richtung (2) aufeinanderfolgende, über wenigstens ein Schwenklager (4) derart aneinander gekoppelte flächige Photovoltaikmodule (3), dass die Photovoltaikmodule (3) von einem zusammengeklappten Transportzustand in einen aufgefächerten Betriebszustand klappbar sind.Photovoltaic arrangement (1, 1 '), comprising at least two planar photovoltaic modules (3) which are coupled to one another in particular in one direction (2) and via at least one pivot bearing (4) in such a way that the photovoltaic modules (3) move from a folded-up transport state to a fanned-out operating state are foldable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikanordnung, umfassend wenigstens zwei, insbesondere wenigstens fünf, insbesondere in einer Richtung aufeinanderfolgende Photovoltaikmodule.The invention relates to a photovoltaic array comprising at least two, in particular at least five, in particular in one direction successive photovoltaic modules.

Aufgrund der ansteigenden Nachfrage nach alternativen Energien und attraktiven neuartigen Konzepten werden immer häufiger auch großflächige Photovoltaikkraftwerke geplant und benötigt. Diese großen Anlagen mit einer Ausgangsleistung von bis zu 60 MW sind noch immer meist aus Photovoltaikmodulen von weniger als 300 W aufgebaut, das bedeutet, bis zu 300000 Module werden verwendet, die alle Stück für Stück am Ort des Kraftwerks aufgestellt und verbunden werden müssen. Das Ergebnis ist eine nachteilhafte lange Aufbauzeit mit einer hohen Zahl von Komponenten, was wiederum zu einer hohen Fehleranfälligkeit führt.Due to the increasing demand for alternative energies and attractive new concepts, large-scale photovoltaic power plants are increasingly being planned and needed. These large plants with an output power of up to 60 MW are still mostly made up of photovoltaic modules of less than 300 W, which means that up to 300,000 modules are used, which must all be set up and connected piece by piece at the site of the power plant. The result is a disadvantageous long construction time with a high number of components, which in turn leads to a high susceptibility to errors.

Daher wurde vorgeschlagen, größere Photovoltaikmodule (bis zu 300 W) zu verwenden, was jedoch nur ein kleiner Verbesserungsschritt ist. Zudem tritt bei der Befestigung solcher größerer Module das Problem auf, dass die manuelle Befestigung aufgrund von Sicherheitsvorschriften bezüglich der zu hebenden Gewichte eingeschränkt wird. Zum anderen sind solcherlei größere Module nicht von allen Herstellern verfügbar, so dass die Auswahl an Modulherstellern beschränkt ist.Therefore, it has been proposed to use larger photovoltaic modules (up to 300W), but this is only a small improvement step. In addition, in the attachment of such larger modules has the problem that the manual attachment is restricted due to safety regulations regarding the weights to be lifted. On the other hand, such larger modules are not available from all manufacturers, so that the choice of module manufacturers is limited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, den Installationsprozess bei photovoltaischen Kraftwerken zu vereinfachen.The invention is therefore based on the object of specifying a way to simplify the installation process in photovoltaic power plants.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Photovoltaikanordnung vorgesehen, umfassend wenigstens zwei, insbesondere wenigstens fünf, insbesondere in einer Richtung aufeinanderfolgende, über wenigstens ein Schwenklager derart aneinander gekoppelte flächige Photovoltaikmodule, dass die Photovoltaikmodule (3) von einem zusammengeklappten Transportzustand in einen aufgefächerten Betriebszustand klappbar sind. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Photovoltaikmodule in dem Transportzustand parallel nebeneinander, insbesondere deckungsgleich entlang der Richtung, stehen und/oder in dem Betriebzustand in einer Ebene liegen.To achieve this object, a photovoltaic array is provided according to the invention, comprising at least two, in particular at least five, in particular in one direction consecutive, via at least one pivot bearing so coupled to each other surface photovoltaic modules that the photovoltaic modules ( 3 ) are foldable from a folded transport state to a fanned-out operating state. In particular, it can be provided that the photovoltaic modules in the transport state parallel to each other, in particular congruent along the direction, and / or are in the operating state in a plane.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, eine Photovoltaikanordnung zu verwenden, in der bereits wenigstens zwei, insbesondere wenigstens fünf, Photovoltaikmodule vormontiert sind. Die individuellen Module werden also bereits beim Hersteller oder in einem Lager zu einer Modulanordnung gekoppelt, die beispielsweise bis zu 50 Module umfassen kann, je nachdem, wie groß das photovoltaische Kraftwerk sein soll. Dabei wird vorgeschlagen, die Module über Schwenklager, insbesondere Scharniere, aneinander zu koppeln, um sie platzsparend transportieren zu können, trotzdem bereits eine Vielzahl von Modulen auf diese Art vormontiert sein kann. Dazu wird vorgeschlagen, dass bzw. die Schwenklager so auszulegen, dass die Module neben ihren aufgefächerten Betriebszustand, in dem sie beispielsweise nebeneinander in der Richtung angeordnet letztlich eine große Fläche bilden sollen, in einen platzsparenden Transportzustand geklappt werden können, in dem sie, insbesondere deckungsgleich in der Richtung, nebeneinander stehen, also mit ihren großen Oberflächen benachbart, und platzsparend angeordnet sind.According to the invention, it is therefore proposed to use a photovoltaic array in which at least two, in particular at least five, photovoltaic modules are already preassembled. The individual modules are thus already coupled at the manufacturer or in a warehouse to a module arrangement, which may for example comprise up to 50 modules, depending on how large the photovoltaic power plant should be. It is proposed to couple the modules via pivot bearings, in particular hinges, to each other in order to transport them to save space, although already a variety of modules can be pre-assembled in this way. For this purpose, it is proposed that the pivot bearing be designed so that the modules in addition to their fanned-out operating conditions in which they are, for example, next to each other in the direction arranged to ultimately form a large area, can be folded into a space-saving transport state in which they, in particular congruent in the direction next to each other, so with their large surfaces adjacent, and are arranged to save space.

Um dies zu erreichen, sind bei wenigstens drei entlang der Richtung angeordneten Photovoltaikmodulen die Schwenklager bei benachbarten Kopplungen immer in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet, so dass sich letztlich eine Struktur ergibt, in der die Photovoltaikmodule ziehharmonikaartig in den Transportzustand faltbar sind, so dass sie in einem Zwischenzustand also nach Art eines Zick-Zack-Musters angeordnet sind. So können die zu der Photovoltaikanordnung vormontierten Photovoltaikmodule bequem und platzsparend zum Installationsort verbracht werden, wo sie, insbesondere mit einer Installationshilfe, „auseinandergezogen” werden können, um die Installation schnell und einfach abschließen zu können.In order to achieve this, with at least three photovoltaic modules arranged along the direction, the pivot bearings are always aligned in opposite directions in adjacent couplings, so that ultimately a structure results in which the photovoltaic modules can be folded accordion-like into the transport state, so that they are in an intermediate state So are arranged in the manner of a zig-zag pattern. Thus, the photovoltaic modules preassembled to the photovoltaic array can be conveniently and space-saving spent to the installation site, where they can be "pulled apart", especially with an installation help, to complete the installation quickly and easily.

Auf diese Weise wird durch die reduzierte Zahl von zu montierenden Teilen am Ort des aufzubauenden Kraftwerks der dortige Zusammenbau um ein Vielfaches beschleunigt, je nachdem, wie viele Photovoltaikmodule in der Photovoltaikanordnung vorgesehen sind. Eine enorme Verbesserung wird beispielsweise bei Photovoltaikanordnungen umfassend 20 bis 50 Photovoltaikmodule erreicht. Die Zahl der tatsächlich in der Photovoltaikanordnung vormontierten Photovoltaikmodule kann beispielsweise so gewählt werden, dass die gesamte Photovoltaikanordnung im Transportzustand auf einer Europoolpalette problemlos transportiert werden kann.In this way, due to the reduced number of parts to be assembled at the location of the power plant to be built, the assembly there is accelerated many times, depending on how many photovoltaic modules are provided in the photovoltaic array. A tremendous improvement is achieved, for example, in photovoltaic arrangements comprising 20 to 50 photovoltaic modules. The number of photovoltaic modules actually preassembled in the photovoltaic array can be selected, for example, such that the entire photovoltaic array can be easily transported in the transport state on a Europool pallet.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung ist, dass sie letztlich unter kontrollierten Bedingungen in einer Fabrik vormontiert wird. Dies steht im Gegensatz zum Zusammenbau beispielsweise vor Ort in einer Wüste, so dass die Qualität der Photovoltaikanordnung auf einfachere Weise gesichert werden kann.Another advantage of the photovoltaic array according to the invention is that it is ultimately pre-assembled under controlled conditions in a factory. This is in contrast to the assembly, for example, on-site in a desert, so that the quality of the photovoltaic array can be secured in a simpler way.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung ist es, dass durch die vormontierten Photovoltaikmodule ein erhöhter Diebstahlsschutz auf inhärente Weise gegeben ist, da die Photovoltaikanordnung nur insgesamt entfernt werden kann.A further advantage of the photovoltaic arrangement according to the invention is that the preassembled photovoltaic modules provide an increased theft protection in an inherent manner, since the photovoltaic arrangement can only be removed altogether.

Es sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass das Schwenklager bzw. ein Kopplungselement/Zwischenstück, an dem wenigstens zwei Schwenklager zur Ankopplung von zwei Photovoltaikmodulen vorgesehen sind, auch als eine Art Abstandshalter fungieren kann, der einen direkten Kontakt insbesondere der Licht aufnehmenden Oberflächen der Photovoltaikmodule vermeidet. It should already be noted at this point that the pivot bearing or a coupling element / intermediate piece, on which at least two pivot bearings are provided for coupling two photovoltaic modules, can also function as a kind of spacer which makes direct contact, in particular of the light-receiving surfaces of the photovoltaic modules avoids.

Im Wesentlichen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei grundsätzliche Ausgestaltungsmöglichkeiten gegeben, die letztlich auch die Art der Installation vor Ort betreffen. In einer ersten Ausgestaltung, die zunächst diskutiert werden soll, weist die Photovoltaikanordnung bereits wenigstens ein Trägerelement, welches die aufgeklappten Photovoltaikmodule vom Boden beabstandet, auf, während in einer zweiten Ausgestaltung vor Ort bereits eine Konstruktion besteht, auf die die Photovoltaikanordnung beispielsweise aufgeschoben werden kann.Essentially, in the context of the present invention, two basic design possibilities are given, which ultimately also relate to the type of installation on site. In a first embodiment, which is to be discussed initially, the photovoltaic array already has at least one carrier element, which spaces the unfolded photovoltaic modules from the ground, while in a second embodiment, a construction already exists on site, onto which the photovoltaic array can be slid.

So kann in der ersten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass zwischen wenigstens einem Teil von zwei benachbarten Photovoltaikmodulen und/oder an einem randseitigen Photovoltaikmodul ein Trägerelement, insbesondere ein Standfuß, angeordnet ist. Die Ausgestaltung kann dabei so gewählt werden, dass im Transportzustand das Trägerelement immer von zwei Unterseiten, also den Licht empfangenden Seiten abgewandten Seiten, flankiert wird, so dass letztlich im Transportzustand zwei Photovoltaikmodule zwischen zwei benachbarten Trägerelementen angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Trägerelemente in jedem Fall auf der korrekten Seite der Photovoltaikanordnung im Betriebszustand vorgesehen, so dass hier keine weitere Umkonstruktion vorgenommen werden muss. Da die weniger empfindlichen Unterseiten der Photovoltaikmodule an das Trägerelement angrenzen, kann vorgesehen sein, dass die Photovoltaikmodule über das Schwenklager in eine an dem Trägerelement anliegende Stellung klappbar sind.Thus, it can be provided in the first embodiment that between at least part of two adjacent photovoltaic modules and / or on a peripheral photovoltaic module, a support element, in particular a pedestal, is arranged. The design can be chosen so that in the transport state, the support member is always flanked by two undersides, ie the light receiving sides facing away from, so that ultimately in the transport state, two photovoltaic modules are arranged between two adjacent support elements. In this way, the support elements are provided in each case on the correct side of the photovoltaic array in the operating state, so that no further redesign must be made here. Since the less sensitive undersides of the photovoltaic modules adjoin the carrier element, it can be provided that the photovoltaic modules can be folded over the pivot bearing into a position adjacent to the carrier element.

In dieser ersten Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass das Trägerelement und/oder ein an einer Oberseite des Trägerelements vorgesehenes Kopplungselement beidseitig Schwenklager zur Verbindung mit jeweils einem Photovoltaikmodul aufweist. In diesem Fall wirkt das Trägerelement, gegebenenfalls vermittels des an der Oberseite des Trägerelements vorgesehenen Kopplungselements, als ein Zwischenstück, an dem beidseitig Schwenklager, beispielsweise Scharniere, zur Verbindung mit jeweils einem Photovoltaikmodul vorgesehen sein können. Dann ist es im Übrigen auch ausreichend, wenn die Schwenklager ein Klappen um im Wesentlichen 90° erlauben. Ein Trägerelement dieser Art kann beispielsweise im Wesentlichen eine T-Form aufweisen, wobei die Schwenklager an den äußeren Enden des Querbalkens des T angeordnet sind.In this first embodiment, it can further be provided that the carrier element and / or a coupling element provided on an upper side of the carrier element has swivel bearings on both sides for connection to a respective photovoltaic module. In this case, the carrier element, optionally by means of the coupling element provided on the upper side of the carrier element, acts as an intermediate piece, on each of which pivot bearings, for example hinges, can be provided for connection to a respective photovoltaic module. Then it is also sufficient, moreover, if the pivot bearings allow a flap by substantially 90 °. A carrier element of this type may for example have a substantially T-shape, wherein the pivot bearings are arranged at the outer ends of the crossbar of the T.

In dieser ersten Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die im Transportzustand nach unten aus der Photovoltaikanordnung überstehenden Trägerelemente eine Kopplungseinrichtung zu einem bodengestützten Befestigungssystem aufweisen. Beispielsweise können, wenn die Photovoltaikanordnung im Betriebszustand schräg gestellte Photovoltaikmodule aufweisen soll, auch auf verschiedenen Höhen, zwei bodenmontierte Schienen vorgesehen werden, auf die die Trägerelemente, beispielsweise zwei Standfüße, aufgeschoben werden können. Auf diese Weise erfolgt dann auch die Auffaltung von dem Transportzustand in den Betriebszustand während des Aufschiebens auf das Befestigungssystem. Grundsätzlich ist selbstverständlich auch eine Ausgestaltung denkbar, in der ein Befestigungssystem nur eine einzige bodengelagerte Schiene aufweist, in die beispielsweise die Kopplungseinrichtung des Trägerelements eingreifen kann, um die Photovoltaikanordnung zu montieren und gleichzeitig in den Betriebszustand zu überführen.In this first embodiment, it may be provided, for example, that the support elements projecting downwards from the photovoltaic arrangement in the transport state have a coupling device to a ground-supported fastening system. For example, if the photovoltaic array is to have obliquely positioned photovoltaic modules in the operating state, two ground-mounted rails can also be provided at different heights, to which the carrier elements, for example two feet, can be slid. In this way, then the unfolding of the transport state in the operating state during the sliding onto the fastening system. In principle, of course, a configuration is conceivable in which a fastening system has only a single floor mounted rail in which, for example, the coupling device of the support member can engage to mount the photovoltaic assembly and simultaneously convert into the operating state.

In der zweiten Ausgestaltung, in der keine Trägerelemente an der Photovoltaikanordnung vormontiert sind, wird das Befestigungssystem beispielsweise durch ein Gerüst gebildet, welches seitlich entlang der Richtung, in der die Photovoltaikmodule dann aufeinanderfolgen sollen, jeweils eine Befestigungsschiene aufweist, so dass letztlich eine Aufnahme definiert wird, die der Breite eines Photovoltaikmoduls entspricht. Zur Montage wird dann die Photovoltaikanordnung bzw. deren erstes Photovoltaikmodul auf die Befestigungsschienen aufgelegt und durch die Befestigungsschienen geführt so bis an das andere Ende des Gerüstes bewegt, bis die Photovoltaikanordnung komplett in den Betriebszustand überführt ist und auf den Schienen, durch diese geführt, aufliegt. In den Schienen und an den Photovoltaikmodulen, beispielsweise an einem insbesondere aus Aluminium bestehenden Rahmen der Photovoltaikmodule, können nun im aufgelegten Zustand der Photovoltaikanordnung miteinander fluchtende Durchgangslöcher vorliegen, so dass, beispielsweise über eine Schraubbefestigung, die Photovoltaikmodule an dem Gerüst befestigt werden können. Bevorzugt kann jedoch vorgesehen sein, dass wenigstens teilweise zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen ein beidseitig mit Schwenklagern zur Verbindung mit wenigstens einem Photovoltaikmodul versehenes Kopplungselement vorgesehen ist, und allein die Kopplungselemente an ihren entlang der Richtung verlaufenden Seiten wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einer Schiene einer die Photovoltaikanordnung tragenden Vorrichtung, insbesondere eines Gerüsts, aufweisen, wobei selbstverständlich neben Durchgangslöchern auch andere Befestigungsmittel, beispielsweise vormonierte Schrauben oder Gewindebolzen, verwendet werden können.In the second embodiment, in which no carrier elements are preassembled on the photovoltaic array, the fastening system is formed for example by a scaffold which laterally along the direction in which the photovoltaic modules are to follow one another, each having a mounting rail, so that ultimately a recording is defined , which corresponds to the width of a photovoltaic module. For mounting the photovoltaic array or its first photovoltaic module is then placed on the mounting rails and guided by the mounting rails so moved to the other end of the frame until the photovoltaic assembly is completely transferred to the operating state and on the rails, guided by this, rests. In the rails and on the photovoltaic modules, for example, on a particular existing aluminum frame of the photovoltaic modules can now be in the mounted state of the photovoltaic array aligned through holes, so that, for example via a screw, the photovoltaic modules can be attached to the scaffold. Preferably, however, it can be provided that at least partially between two adjacent photovoltaic modules is provided on both sides with pivot bearings for connection to at least one photovoltaic module coupling element, and only the coupling elements at their sides running along the direction at least one fastening means for attachment to a rail of the photovoltaic array supporting device, in particular a scaffold, wherein, of course, in addition to through holes, other fastening means, such as pre-screw or threaded bolts, can be used.

Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es dem Fachmann natürlich bewusst ist, dass wenn von einer „parallelen oder „deckungsgleichen” Anordnung oder dergleichen gesprochen wird, dass diese letztlich nie auf eine absolut perfekte Art und Weise vorgesehen sein können und in diesen Angaben ein gewisser Toleranzbereich enthalten sein kann, beispielsweise, wenn die tatsächliche Realisierung so ist, dass im Transportzustand die Photovoltaikmodule nicht ganz parallel stehen können. Nichtsdestotrotz stehen sie dann noch im Wesentlichen parallel. It should also be noted at this point that the skilled person is of course aware that when it is spoken of a "parallel or" congruent "arrangement or the like, that ultimately can never be provided in an absolutely perfect manner and in these statements a certain tolerance range may be included, for example, if the actual implementation is such that in the transport state, the photovoltaic modules can not be quite parallel. Nevertheless, they are still essentially parallel.

Wie oben bereits erwähnt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass wenigstens teilweise zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen ein beidseitig mit Schwenklagern zur Verbindung mit wenigstens einem Photovoltaikmodul vorgesehenes Kopplungselement vorgesehen ist. Ein solches Zwischenstück kann nicht nur zur verbesserten Befestigung der Schwenklager, beispielsweise der Scharniere, dienen, sondern auch als ein Abstandshalter, der einen unmittelbaren Kontakt zwischen den Licht empfangenden Oberflächen zweier Photovoltaikmodule vermeidet und dergleichen.As already mentioned above, it may be expediently provided that at least partially between two adjacent photovoltaic modules, a coupling element provided on both sides with pivot bearings for connection to at least one photovoltaic module is provided. Such an intermediate piece can serve not only for improved attachment of the pivot bearings, for example the hinges, but also as a spacer, which avoids direct contact between the light-receiving surfaces of two photovoltaic modules and the like.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine im Betriebszustand benachbarte Photovoltaikmodule elektrisch verbindende Verbindungseinrichtung, insbesondere wenigstens teilweise in ein Kopplungselement und/oder Trägerelement und/oder Schwenklager integriert, vorgesehen ist. Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, die Photovoltaikmodule nicht nur mechanisch vorzumontieren, sondern auch vorzusehen, dass die elektrische Verbindung bereits in die Photovoltaikanordnung integriert ist. Das bedeutet, dass eine besonders einfache Verbindung der Spannungsausgabe und der Erdung der einzelnen Photovoltaikmodule ermöglicht ist. Es ist dann keine zeitaufwändige, komplizierte und fehleranfällige manuelle Verkabelung von Photovoltaikmodul zu Photovoltaikmodul mehr notwendig, da die elektrische Verbindungseinrichtung ja bereits in der Photovoltaikanordnung selber, insbesondere also in zwischen benachbarten Photovoltaikmodulen liegenden Komponenten der Photovoltaikanordnung, vorgesehen ist.In a particularly advantageous embodiment of the present invention can be provided that an adjacent in the operating state photovoltaic modules electrically connecting connection means, in particular at least partially integrated in a coupling element and / or carrier element and / or pivot bearing, is provided. According to the invention, therefore, it is proposed not only mechanically pre-assemble the photovoltaic modules, but also to provide that the electrical connection is already integrated into the photovoltaic array. This means that a particularly simple connection of the voltage output and the grounding of the individual photovoltaic modules is possible. It is then no time-consuming, complicated and error-prone manual wiring of photovoltaic module to photovoltaic module longer necessary, since the electrical connection device is already in the photovoltaic array itself, especially in lying between adjacent photovoltaic modules components of the photovoltaic array, is provided.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist dabei vorgesehen, dass an mit wenigstens einem Schwenklager verbundenen, im Betriebszustand einander gegenüberliegenden Kontaktflächen jeweils eine bei Überführung in den Betriebszustand automatisch eine elektrische Verbindung herstellende Verbindungsschnittstelle vorgesehen ist. Mithin wird, wenn die Photovoltaikanordnung installiert wird, also vom Transportzustand in den Betriebszustand überführt wird, ohne dass eine weitere Aktion notwendig ist, bereits der elektrische Kontakt bezüglich der Gleichstrom-Sammelleitung und der Erdungsleitung hergestellt. Die zwischen den benachbarten Photovoltaikmodulen angeordneten Komponenten dienen mithin bereits als Gleichstrom-Sammelschiene, so dass keine Gleichstromverkabelung mehr notwendig ist im Gegensatz zum herkömmlichen Aufbau eines photovoltaischen Kraftwerks. Möglichkeiten, beim Klappen der Photovoltaikanordnung in den Betriebszustand automatisch eine elektrische Verbindung herzustellen, sind im Stand der Technik weithin bekannt und müssen hier nicht näher dargelegt werden. Beispielsweise können in im Wesentlichen Dreiecksform aus einer Kontaktfläche überstehende Leiter beim Klappen automatisch in eine entsprechende Vertiefung der gegenüberliegenden Kontaktfläche eingeführt werden, in der der elektrische Kontakt, beispielsweise über Federkontakte oder dergleichen, hergestellt wird.In a further development of the concept of the invention, provision is made for a connection interface which produces an electrical connection automatically to an electrical connection when transferred to at least one pivot bearing, in the operating state opposite contact surfaces. Thus, when the photovoltaic array is installed, that is, transferred from the transportation state to the operating state without further action being necessary, the electrical contact with respect to the DC bus and the ground line is already established. The arranged between the adjacent photovoltaic modules components thus already serve as a DC busbar, so that no DC cabling is more necessary in contrast to the conventional structure of a photovoltaic power plant. Possibilities to automatically establish an electrical connection when the photovoltaic array is folded into the operating state are well known in the art and need not be described in detail here. For example, in a substantially triangular shape, protruding conductors from a contact surface can automatically be inserted into a corresponding recess of the opposite contact surface during flapper, in which the electrical contact, for example via spring contacts or the like, is produced.

Die Verbindungseinrichtung kann, wie bereits erwähnt, wenigstens eine Gleichstrom-Sammelschiene und/oder eine Erdungsleitung umfassen. Sind eine Gleichstrom-Sammelschiene und eine Erdungsleitung vorgesehen, so sind alle relevanten Leitungen bereits in die Verbindungseinrichtung, letztlich auch die Photovoltaikanordnung, integriert.As already mentioned, the connection device can comprise at least one DC busbar and / or one grounding line. If a DC busbar and a grounding line are provided, then all relevant lines are already integrated into the connection device, ultimately also the photovoltaic array.

Allgemeine weitere Vorteile einer solchen elektrischen Verbindungseinrichtung sind, dass die Kosten für Gleichstromkabel eingespart werden, die bislang 3–5% der totalen Installationskosten darstellten Da keine Kabelverbinder mehr notwendig sind, wird auch eine häufige Quelle elektrischer Fehlfunktionen beseitigt.Other common advantages of such an electrical connector are that it saves the cost of DC cables, which have previously represented 3-5% of the total installation cost. Because no cable connectors are required, a common source of electrical malfunction is also eliminated.

Wie bereits erwähnt, können die Schwenklager besonders einfach als Scharniere ausgebildet werden.As already mentioned, the pivot bearings can be particularly easily formed as hinges.

Neben der Photovoltaikanordnung betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Transport und/oder zur Lagerung einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung, bei dem die Photovoltaikanordnung zum Transport und/oder zur Lagerung in den Transportzustand geklappt wird. Auf diese Weise ist ein platzsparender Transport bzw. eine platzsparende Lagerung der vormontierten Photovoltaikmodule möglich.In addition to the photovoltaic array, the present invention also relates to a method for transport and / or storage of a photovoltaic array according to the invention, in which the photovoltaic array is folded into the transport state for transport and / or storage. In this way, a space-saving transport or a space-saving storage of pre-assembled photovoltaic modules is possible.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass im Transportzustand zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen und/oder zwischen einem Photovoltaikmodul und einem Trägerelement eine Stöße dämpfende Einlage angeordnet wird, insbesondere eine Kartonlage und/oder eine Polystyrolschaumplatte. Auf diese Weise werden gegebenenfalls zur Beschädigung von Photovoltaikmodulen führende Kontakte zwischen Oberflächen der Photovoltaikmodule vermieden und die Stöße werden gedämpft.In an expedient development of the method according to the invention it can be provided that in the transport state between two adjacent photovoltaic modules and / or between a photovoltaic module and a carrier element a shock-absorbing insert is arranged, in particular a cardboard layer and / or a polystyrene foam plate. In this way, possibly leading to damage of photovoltaic modules leading contacts between surfaces of the photovoltaic modules are avoided and the shocks are damped.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawing. Showing:

1 eine erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung einer ersten Ausführungsform im Transportzustand, 1 a photovoltaic arrangement according to the invention of a first embodiment in the transport state,

2 die erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung während des Überführens in den Betriebszustand, 2 the photovoltaic device according to the invention during the transfer to the operating state,

3 die erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung im Betriebszustand, 3 the photovoltaic device according to the invention in the operating state,

4 zwei im Betriebszustand gegenüberliegende Kontaktflächen der Photovoltaikanordnung, und 4 two in the operating state opposite contact surfaces of the photovoltaic array, and

5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung. 5 A second embodiment of a photovoltaic array according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung 1 in einem Transportzustand. Sie umfasst mehrere in einer Richtung 2 aufeinanderfolgende Photovoltaikmodule 3, die im Transportzustand in der Richtung 2 deckungsgleich angeordnet sind und ersichtlich parallel zueinander stehen. Über Schwenklager 4, hier ausgebildet als Scharniere 5, und Kopplungselemente 6 sind die Photovoltaikmodule 3 gegeneinander klappbar miteinander verbunden, hier jeweils um einen Winkel von 90° klappbar. 1 shows a schematic diagram of a photovoltaic array according to the invention 1 in a transport state. It includes several in one direction 2 successive photovoltaic modules 3 Being in the transport state in the direction 2 are arranged congruent and are visible parallel to each other. About pivot bearings 4 , here trained as hinges 5 , and coupling elements 6 are the photovoltaic modules 3 hinged against each other, each here by an angle of 90 ° hinged.

An den Stellen, an denen sich zwei Unterseiten der Photovoltaikmodule 3, mithin zwei nicht Licht empfangende Seiten, gegenüberliegen, befindet sich zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen 3 noch ein Trägerelement 7, welches mit einem entsprechenden Befestigungssystem am Ort eines aufzubauenden photovoltaischen Kraftwerks verbunden werden kann. Beispielsweise kann eine Kopplungseinrichtung 8 zum Ankoppeln des als ein oder zwei Standfüße ausgeführten Trägerelements 7 an eine Schiene eines Befestigungssystems vorgesehen sein.In the places where there are two undersides of the photovoltaic modules 3 , thus opposite two non-light-receiving sides, is located between two adjacent photovoltaic modules 3 still a carrier element 7 , which can be connected to a corresponding fastening system at the site of a photovoltaic power plant to be built. For example, a coupling device 8th for coupling the support element designed as one or two feet 7 be provided on a rail of a fastening system.

Ersichtlich sind benachbarte Photovoltaikmodule 3 abwechselnd immer in entgegengesetzte Richtungen voneinander weg klappbar angeordnet, so dass, zieht man die Photovoltaikanordnung 1 auseinander, diese ziehharmonikaartig in einen Betriebszustand überführt werden kann, in dem die Photovoltaikmodule 3 in einer Ebene liegen und die Trägerelemente 7 der Licht empfangenden Seite gegenüber angeordnet sind.Visible are adjacent photovoltaic modules 3 alternately arranged hinged in opposite directions away from each other, so that pulls the photovoltaic array 1 apart, this can be accordion-like converted into an operating state in which the photovoltaic modules 3 lying in a plane and the support elements 7 the light receiving side are arranged opposite.

2 zeigt einen Zwischenzustand in diesem Aufklappprozess, in dem die teilweise voneinander weg geklappten Photovoltaikmodule 3 ein Zick-Zack-Muster bilden. Dies illustriert, dass die Photovoltaikmodule 3 letztlich ziehharmonikaartig aneinander gekoppelt sind. 2 shows an intermediate state in this Aufklappprozess, in which the partially folded away photovoltaic modules 3 to form a zigzag pattern. This illustrates that the photovoltaic modules 3 ultimately accordion-like coupled to each other.

3 zeigt die Photovoltaikanordnung 1 im Betriebszustand. Die Photovoltaikmodule 3 sind in einer Ebene angeordnet und die miteinander verbundenen Photovoltaikmodule 3 werden durch die Trägerelemente 7 getragen. 3 shows the photovoltaic array 1 in the operating state. The photovoltaic modules 3 are arranged in one plane and the interconnected photovoltaic modules 3 be through the support elements 7 carried.

Ersichtlich kann also die Photovoltaikanordnung 1 zum Transport in den in 1 gezeigten Transportzustand gebracht werden, in dem die Photovoltaikmodule 3 platzsparend parallel zueinander angeordnet sind. Um Transportschäden vorzubeugen, kann insbesondere zwischen zwei gegenüberliegenden Oberseiten der Photovoltaikmodule 3, wie in 1 an einer Stelle angedeutet, eine dämpfende Einlage 9, beispielsweise eine Kartonlage oder eine Polystyrolschaumplatte, eingesetzt werden.Obviously, therefore, the photovoltaic array 1 for transport to the in 1 shown transport state in which the photovoltaic modules 3 are space-saving arranged parallel to each other. In order to prevent transport damage, in particular between two opposite upper sides of the photovoltaic modules 3 , as in 1 indicated at one point, a damping insert 9 , For example, a cardboard layer or a polystyrene foam plate can be used.

Vor Ort kann die Photovoltaikanordnung beispielsweise auf eine Schiene eines Befestigungssystem mittels der Kopplungseinrichtung 8 aufgefahren werden und dort in den Betriebszustand, wie er in 3 gezeigt ist, aufgefaltet werden. Sodann werden die Trägerelemente 7 an die Befestigungsschienen befestigt und die Installation ist abgeschlossen.On site, the photovoltaic array can, for example, on a rail of a fastening system by means of the coupling device 8th be driven up and there in the operating state, as in 3 is shown to be unfolded. Then the support elements 7 attached to the mounting rails and the installation is complete.

4 zeigt nun ein Kopplungselement 6 und gegenüberliegende Kontaktflächen 10 des Kopplungselements 6 und der Photovoltaikmodule 3 in größeren Details. Das Photovoltaikmodul 6 umfasst eine Verbindungseinrichtung 11 zur elektrischen Verbindung der Photovoltaikmodule 3 in Bezug auf den erzeugten Strom und die Erdung. Mithin ist innerhalb des Kopplungselements 6 eine Sammelschiene 12 und ein Erdungsleiter 13 vorgesehen, die an beiden Kontaktflächen 10 eine Verbindungsschnittstelle 14 bilden, wobei sie leicht aus der Kontaktfläche 10 hervorstehen. Wird nun über das Scharnier 5 das Photovoltaikmodul 3 in Richtung des Betriebszustands geklappt, greifen die überstehenden Leiter 11, 13 in entsprechende Vertiefungen 15 der Photovoltaikmodule 3 ein, wo, beispielsweise über Federkontakte, die elektrische Verbindung automatisch hergestellt wird. Auf diese Weise wird beim Überführen vom Transportzustand in den Betriebszustand auch gleichzeitig für eine korrekte und sichere elektrische Verbindung der einzelnen Photovoltaikmodule gesorgt. 4 now shows a coupling element 6 and opposite contact surfaces 10 of the coupling element 6 and the photovoltaic modules 3 in greater details. The photovoltaic module 6 comprises a connection device 11 for electrical connection of the photovoltaic modules 3 in terms of generated electricity and grounding. Thus, inside the coupling element 6 a busbar 12 and a grounding conductor 13 provided on both contact surfaces 10 a connection interface 14 form, being slightly off the contact surface 10 protrude. Will now over the hinge 5 the photovoltaic module 3 folded in the direction of the operating state, grab the protruding ladder 11 . 13 in corresponding wells 15 the photovoltaic modules 3 where, for example via spring contacts, the electrical connection is made automatically. In this way, the transfer of the transport state into the operating state is also provided simultaneously for a correct and secure electrical connection of the individual photovoltaic modules.

5 zeigt schließlich eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung 1'. Diese entspricht im Wesentlichen der Photovoltaikanordnung 1, nur dass hier keine Trägerelemente 7 vorgesehen sind. Die Photovoltaikanordnung 1' kann beispielsweise auf ein Gerüst aufgeschoben werden, welches zwei eine Aufnahme für die Photovoltaikanordnung 1', insbesondere die Photovoltaikmodule 3, bildende Befestigungsschienen aufweist. Ist die Photovoltaikanordnung 1' erst auf das Gerüst mit Befestigungsschienen aufgeschoben worden, so können seitlich an den Kopplungselementen 6 vorgesehene Befestigungsmittel 16 genutzt werden, um die Photovoltaikanordnung an den Befestigungsschienen zu befestigen, beispielsweise zu verschrauben oder dergleichen. Die Befestigungsmittel 16 können beispielsweise an den Kopplungselementen 6 vorgesehene Befestigungslöcher oder dergleichen sein. 5 finally shows a second embodiment of a photovoltaic array according to the invention 1' , This corresponds essentially to the photovoltaic arrangement 1 , only that here no carrier elements 7 are provided. The photovoltaic array 1' For example, can be pushed onto a scaffold, which two a receptacle for the photovoltaic array 1' , in particular the photovoltaic modules 3 having forming mounting rails. Is the photovoltaic array 1' only on the scaffold with mounting rails have been postponed, so can laterally on the coupling elements 6 provided fasteners 16 be used to attach the photovoltaic assembly to the mounting rails, for example, to screw or the like. The fasteners 16 For example, on the coupling elements 6 intended mounting holes or the like.

Claims

Photovoltaic arrangement ( 1 . 1' ) comprising at least two, in particular in one direction ( 2 ) successive, via at least one pivot bearing ( 4 ) such coupled to each other surface photovoltaic modules ( 3 ), that the photovoltaic modules ( 3 ) are foldable from a folded transport state to a fanned-out operating state.

Photovoltaic arrangement according to claim 1, characterized in that the photovoltaic modules ( 3 ) in the transport state parallel to each other, in particular congruent along the direction ( 2 ), and / or lie in the operating state in a plane.

Photovoltaic arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between at least part of two adjacent photovoltaic modules ( 3 ) and / or on a peripheral photovoltaic module ( 3 ) a carrier element ( 7 ), in particular a pedestal, is arranged.

Photovoltaic arrangement according to claim 3, characterized in that the photovoltaic modules ( 3 ) over the pivot bearing ( 4 ) in a on the support element ( 7 ) adjacent position are hinged.

Photovoltaic arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that in the transport state, two photovoltaic modules ( 3 ) between two adjacent carrier elements ( 7 ) are arranged.

Photovoltaic arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the carrier element ( 7 ) and / or one on an upper side of the carrier element ( 7 ) provided coupling element ( 6 ) pivot bearings on both sides ( 4 ) for connection to a respective photovoltaic module ( 3 ) having.

Photovoltaic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least partially between two adjacent photovoltaic modules ( 3 ) one on both sides with pivot bearings ( 4 ) for connection to at least one photovoltaic module ( 3 ) provided coupling element ( 6 ) is provided.

Photovoltaic arrangement according to claim 7, characterized in that the coupling elements ( 6 ) along their direction ( 2 ) extending sides at least one fastening means ( 16 ) for attachment to a rail of a photovoltaic array ( 1' ) carrying device.

Photovoltaic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an adjacent in the operating state photovoltaic modules ( 3 ) electrically connecting connection device ( 11 ), in particular at least partially in a coupling element ( 6 ) and / or carrier element ( 7 ) and / or pivot bearings ( 4 ), is provided.

Photovoltaic arrangement according to claim 9, characterized in that with at least one pivot bearing ( 4 ), in the operating state opposite contact surfaces ( 10 ) in each case an automatically when connecting to the operating state establishing an electrical connection connection interface ( 14 ) is provided.

Photovoltaic arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the connecting device ( 11 ) at least one DC busbar ( 12 ) and / or a grounding line ( 13 ).

Photovoltaic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot bearings ( 4 ) as hinges ( 5 ) are formed.

Method for transport and / or storage of a photovoltaic arrangement ( 1 . 1' ) according to one of the preceding claims, in which the photovoltaic array ( 1 . 1' ) is folded into the transport state for transport and / or storage.

A method according to claim 13, characterized in that in the transport state between two adjacent photovoltaic modules ( 3 ) and / or between a photovoltaic module ( 3 ) and a carrier element ( 7 ) a shock absorbing insert ( 9 ), in particular a cardboard layer and / or a polystyrene foam board.