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Die Erfindung betrifft eine Solarmodulanordnung mit zwei winklig zueinander angeordneten Solarmodulen, wobei jedes Solarmodul einen aktiven Bereich zum Umwandeln von Sonnenenergie und eine am aktiven Bereich befestigte Tragkonstruktion, insbesondere rückseitig am aktiven Bereich angeordnet, aufweist.
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Solch winklig zueinander angeordnete Solarmodule werden insbesondere auf Flachdächern eingesetzt, um möglichst einen großen Anteil der Flachdachfläche mit Solarmodulen bestücken zu können. Aufgrund der winkligen Anordnung der Solarmodule relativ zueinander, ergeben sich sogenannte Zickzack- oder Hüttchenanordnungen.
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Im Vergleich zu normalen Dächern, die schon eine Schräge vorgeben, müssen bei Flachdachanordnungen mit winklig angeordneten Solarmodulen eigene Unterkonstruktionen bereitgestellt werden. Die im Stand der Technik bekannten Modulanordnungen, wie beispielsweise in der
DE 100 47 400 , der
DE 20 2008 007 549 oder der
DE 20 2009 011 880 dargestellten Unterkonstruktionen sind jedoch entweder mit einem hohen Materialaufwand verbunden, oder aber schwierig zu montieren. So ist beispielsweise die Montage der Kopplungsverbinder im First- und Bodenbereich in der
DE 20 2009 011 880 umständlich.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Solarmodulanordnung bereitzustellen, die für Flachdächer geeignet ist und gleichzeitig eine einfache und schnelle Montage ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit der Solarmodulanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst die Solarmodulanordnung zwei winklig zueinander angeordnete Solarmodule, wobei jedes Solarmodul einen aktiven Bereich zum Umwandeln von Sonnenenergie und eine am aktiven Bereich befestigte Tragkonstruktion, insbesondere rückseitig am aktiven Bereich angeordnet, aufweist. Diese Solarmodulanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tragkonstruktionen im Bereich ihrer zueinander weisenden oberen Enden lediglich aneinander anliegen.
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Dadurch, dass es im oberen Bereich der Tragkonstruktionen zu keiner Kopplung wie im Stand der Technik kommt, ist eine einfachere Montage möglich. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Solarmodule durch die eingesetzten Tragkonstuktionen so verbindungssteif sind, dass ein aneinander anliegen im oberen Bereich ohne eine darüber hinaus gehende Kopplung ausreicht. Dies ist insbesondere bei Dünnschichtsolarmodulen der Fall. Diese umfassen einen aktiven Bereich mit einer aktive Schicht, die auf einem Frontglas angeordnet ist und ein Rückglas. Dabei ist die aktive Schicht zwischen Front- und Rückglas angeordnet. Die Sandwichkonstruktion kann eventuell noch weitere Schichten, wie Reflektionsschichten, aufweisen. Bei diesen Modulen ist auf dem Rückglas die Tragkonstruktion angebracht.
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Bevorzugt kann die Tragkonstruktion zum oberen Rand eines aktiven Bereichs hin eine Anlageplatte aufweisen. Im montierten Zustand liegen die beiden Solarmodule über die Anlageplatten aneinander an. Anlageplatten ermöglichen eine einfache Montage, da aufgrund der größeren Oberfläche der Anlageplatten das Aneinanderanlegen der Solarmodule bei der Montage vereinfacht wird.
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Weiter bevorzugt kann die Anlageplatte einstückig mit der Tragkonstruktion ausgebildet sein. Dies vereinfacht ebenfalls die Montage, da kein zusätzliches Element an der Tragkonstruktion befestigt werden muss.
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Alternativ könnte jedoch auch die Anlageplatten an der Tragkonstruktion lösbar befestigbar sein, wobei insbesondere der Winkel zwischen der Oberflächennormalen der Anlageplatte und der Oberflächennormalen des aktiven Bereichs in einem vorbestimmten Bereich einstellbar ist. Diese Variante, hat den Vorteil, dass Standardmodule, wie sie auch bei normalen Satteldächern zum Einsatz kommen, auch bei der Flachdachmontage verwendet werden können. Insbesondere wird der Transport vereinfacht, da die Module in den Standardverpackungen transportiert werden können.
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In dem der Winkel einstellbar ausgebildet ist, können Unebenheiten im Flachdach bzw. unterschiedliche Ausrichtungen der Solarmodule relativ zur Standfläche realisiert werden. Um die Anlageplatte an der Tragkonstruktion zu befestigen, kann diese beispielsweise mit einem Zapfen, der in einen Hohlraum der Tragkonstruktion eingeführt werden kann, ausgebildet sein. Alternativ kann die Tragkonstruktion in ein U-förmiges Teilelement der Anlageplatte eingelegt werden und über Stifte bzw. Schrauben mit der Tragkonstruktion verbunden werden.
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Weiter bevorzugt kann die Anlageplatte eine aufgeraute Oberfläche aufweisen. Die aufgeraute Oberfläche ist dabei auf der Oberfläche der Anlageplatte angeordnet, an die die Anlageplatte des zweiten Solarmoduls angelegt wird. Hierdurch wird ein Verschieben der Module gegeneinander verhindert bzw. erschwert. Alternativ könnte die Anlageplatte eine elastische Schicht aufweisen.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die Tragkonstruktionen der beiden Module vom Bereich ihrer zueinander weisenden oberen Enden beabstandet, insbesondere im Bereich ihrer voneinander abgewandten Enden, miteinander über eine Zugstange oder ein Zugseil verbunden sein. Die Verwindungssteifigkeit der Solarmodule und die Zugstange oder das Zugseil bewirken die Fixierung der gewünschte Geometrie. Da üblicherweise eine Tragkonstruktion schon an vorbestimmten Stellen mit Befestigungslöcher versehen ist, können diese verwendet werden um die Zugseile, bzw. Zugstangen einzuhängen. Gemäß einer Variante, können pro Modulpaar auch mehrere Zugstangen und/oder Zugseile zum Einsatz kommen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Enden der Tragkonstruktion über ein Anlageelement, insbesondere ein Doppelprofilelement, aneinander lediglich anliegen. Hier kommt zwar ein zusätzliches Element zum Einsatz, ähnlich dem bei Satteldächern verwendeten Doppelprofilen in die benachbarten Solarmodulreihen eingeschoben und befestigt werden, dies wird jedoch erfindungsgemäß nicht mit den Tragkonstruktionen gekoppelt sondern dient lediglich als Zwischenstück an dem die beiden Tragkonstruktionen anliegen. Hierdurch werden weiter die Vorteile des lediglich aneinander Anliegens bei der Montage erzielt ohne, dass konstruktive Änderungen an der Tragkonstruktion des Solarmoduls vorgenommen werden müssen.
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Das Anlageelement, insbesondere das Doppelprofilelement kann dabei über die ganze Länge der Solarmodule angeordnet sein oder sich auch darüber hinaus in Richtung benachbarter Solarmodulanordnungen erstrecken, In einer Variante kann das Anlageelement auf den Bereich der Tragkonstruktion alleine beschränkt sein.
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Bevorzugt kann wobei das Anlageelement zwei winklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche aufweisen. In dieser Variante, kann jeder Aufnahmebereich einen unteren und oberen Schenkel aufweisen, wobei der untere Schenkel länger ist. Dies vereinfacht die Montage.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls mit der Solarmodulanordnung nach Anspruch 10 gelöst. Diese Solarmodulanordnung, die insbesondere gemäß der Solarmodulanordnungen wie oben beschrieben entspricht, kennzeichnet sich dadurch, dass die Tragkonstruktion zum unteren Rand eines aktiven Bereichs hin eine Bodenplatte aufweist. Die Bodenplatte ermöglicht eine sichere Installierung der Module auf dem Flachdach.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, kann die Bodenplatte einstückig mit der Tragkonstruktion ausgebildet sein. Hierdurch vermindern sich die Anzahl der eingesetzten Bauteile für die Flachdachkonstruktion.
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Gemäß einer Variante, kann die Bodenplatte jedoch lösbar an der Tragkonstruktion befestigbar sein, wobei insbesondere keine weiteren Elemente zwischen Tragkonstruktion und Bodenplatte zum Einsatz kommen.
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Gemäß einer weiteren Variante kann der Winkel zwischen der Oberflächennormalen der Bodenplatte und der Oberflächennormalen des aktiven Bereichs in einen vorbestimmten Bereich einstellbar sein. Durch die direkte Verbindung der Tragkonstruktion an der Bodenplatte, können im Vergleich zum Stand der Technik die Anzahl der verwendeten Elemente verringert werden. Die Einstellbarkeit des Winkels erlaubt die Anpassung der Installation an Unebenheiten auf dem Flachdach oder die Ausrichtung der Module.
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Besonders bevorzugt kann die Bodenplatte aus Kunststoff sein. Dies verringert das Gewicht der Unterkonstruktion.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Bodenplatte zwei Aufnahmebereiche für zwei verschiedene Module, insbesondere für die zwei winklig zueinander angeordneten Module, aufweisen. Insbesondere für den Fall der zwei winklig zueinander angeordneten Module, ermöglicht der Einsatz der Bodenplatte einerseits die gewünschte Verschiebungssicherheit der Solarmodulanordnung während andererseits die Ausrichtung der Module durch die zwei Aufnahmebereiche vorgegeben werden kann. Dadurch kann insbesondere auf die Zugstange oder das Zugseil verzichtet werden.
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Eine solche Bodenplatte, kann gemäß einer Variante auch nur zwischen zwei unterschiedlichen Reihen von erfindungsgemäßen Solarmodulanordnungen zum Einsatz kommen, um den Abstand zwischen zwei Solarmodulanordnungen zu gewährleisten. Dabei ist es jedoch insbesondere erfindungsgemäß, wenn die Befestigung der Tragekonstruktion an der Bodenplatte ohne Zwischenschaltung weiterer Verbinder stattfindet.
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Alternativ kann der Abstand auch über eine vom Boden beabstandetes Abstandsmittel, insbesondere eine Stange, die entweder an den Tragkonstruktionen befestigt ist oder aber an der Bodenplatte befestigt ist, gewährleistet werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ferner mit einer Solarmodulanordnung nach Anspruch 15 gelöst. Diese kann insbesondere wie oben beschrieben ausgebildet sein. Die Solarmodulanordnung umfasst zwei winklig zueinander angeordnete Solarmodule, wobei jedes Solarmodul einen aktiven Bereich zur Umwandlung von Sonnenenergie und einen aktiven Bereich befestigte Tragkonstruktion, insbesondere rückseitig im aktiven Bereich angeordnet, aufweist, wobei die beiden Tragkonstruktionen im Bereich ihrer zueinander weisenden oberen Enden von einer Abstützkonstruktion getragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass jede Tragkonstruktion über ein Zugseil oder eine Zugstange mit der Abstützkonstruktion verbunden ist.
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Im Gegensatz zur Verbindung der beiden Solarmodule über eine einzig durchgehende Zugstange oder ein einziges durchgehendes Zugseil, wird erfindungsgemäß das Zugseil oder die Zugstange aufgeteilt und eine Verbindung der Tragkonstruktion mit lediglich der Stützkonstruktion bewirkt. Dadurch kann beispielsweise am Rand eines Flachdachs wenn aus Platzgründen keine Doppelanordnung mehr möglich ist, ohne andere Elemente einsetzen zu müssen, lediglich eine Halbreihe mit Solarmodulen realisiert werden. Das zweite winklig zum installierten Solarmodul normalerweise vorgesehene Solarmodul, kann dann einfach weggelassen werden.
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Besonders bevorzugt, kann das Zugseil oder die Zugstange an einem von den oberen Kanten entfernten Bereich angeordnet sein. Hierdurch erzielt man eine gute Stabilität der Gesamtkonstruktion.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, kann jedes Modul zwei Tragkonstruktionen in Form von parallel zueinander angeordneten, im wesentlichen von Rand zu Rand verlaufenden, Streben aufweisen. Diese sind üblicherweise aus Metall beispielsweise Edelstahl und weisen bevorzugt im Randbereich Endabschnitte auf, die nicht am aktiven Bereich anliegen, sich jedoch bis zum Rand des Moduls hin erstrecken..
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Solarmodul, das für eine Solarmodulanordnung nach einem der oben genannten Ansprüche ausgelegt ist.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Trägergatte zur Verbindung einer ersten Solarmodulanordqnung mit winklig zueinander angeordneten Solarmodulen mit einer zweiten Solarmodulanordnung, insbesondere für Solarmodulanordnungen wie oben beschrieben, mit einer Basisplatte und mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Modulauflageelement, wobei das mindestens eine erste Modulauflageelement zum Auflegen einer Tragkonstruktion eines Solarmoduls der ersten Solarmodulanordnung und das mindestens eine zweite Modulauflageelement zum Auflegen einer Tragkonstruktion eines Solarmoduls der zweiten Solarmodulanordnung vorgesehen ist. Mit dieser Trägerplatte wird das Montageverfahren stark vereinfacht, da die Module lediglich von oben aufgelegt werden können. Auf ein Einführen zusätzlicher Verbindungselemente kann vollständig verzichtet werden
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Bevorzugt können die Basisplatte und das mindestens eine erste und das mindestens eine zweiten Modulauflageelement einstückig ausgebildet sein. Dies verringert die Anzahl der für die Montage benötigten Bauteile.
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Vorteilhafterweise kann jedes Modulauflageelement einen schräg zur Basisplatte verlaufenden Modulauflagebereich aufweisen. Durch den schrägen Auflagebereich wird der Aufständerungswinkel des Moduls vorgegeben. Dieser kann eventuell einstellbar sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, kann an jedem Modulauflagebereich mindestens ein, bevorzugt zwei, Halteelemente, insbesondere ein Federelement oder ein Splint, angeordnet sein, wobei das Halteelement so ausgebildet ist, dass im montierten Zustand das Halteelement in eine Nut in der Trägerkonstruktion des montierten Solarmoduls eingreift. Dadurch wird trotz der vereinfachten Montage ein Abheben des Moduls verhindert.
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Bevorzugt kann Trägerplatte unterhalb einer Modulauflagefläche der Modulauflageelemente ein Kanal zur Aufnahme eines Zugseils oder einer Zugstange ausgebildet sein. Dadurch wird die Montage weiter vereinfacht, denn der Zugang zum Kanal ist leichter zugänglich als eine Befestigung an der Tragkonstruktion der Module.
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Weiter bevorzugt kann der Kanal horizontal und sich aufweitend ausgebildet sein. Ein sich nach außen hin aufweitender Kanal hat den Vorteil, dass leichte Verschiebungen der Module gegeneinander nicht zu unnötigen Spannungen am Zugseil oder der Zugstange führen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Zugseil oder die Zugstange lösbar, insbesondere über einen Bajonettverschluss oder eine Schraubverbindung, im Kanal befestigt ist. Dadurch gewinnt die gesamte Struktur an Festigkeit.
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Vorteilhafterweise kann die Trägerplatte mindestens zwei parallel ausgerichteten Trägerelementen aufweisen, die über mindestens ein Abstandselement miteinander verbunden sind, wobei jedes Trägerelement zwei Modulauflageelemente aufweist. Somit können die einzelnen Bauteil klein gehalten werden, was den Transport vereinfacht.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zur Montage einer ersten Solarmodulanordnung mit winklig zueinander angeordneten Solarmodulen mit einer zweiten Solarmodulanordnung, insbesondere für Solarmodulanordnungen wie oben beschrieben, auf einer Trägergatte gemäß der Erfindung, mit den Schritten: a) Absenken eines ersten Solarmoduls der ersten Solarmodulanordnung auf ein erstes Modulauflageelement der Trägerplatte, wobei ein Endbereich einer Tragkonstruktion des ersten Solarmoduls auf einem schräg zu einer Basisplatte verlaufenden Modulauflagebereich des ersten Modulauflageelements zum Liegen kommt und b) Absenken eines zweiten Solarmoduls der zweiten Solarmodulanordnung auf ein zweites Modulauflageelement der Trägerplatte, wobei ein Endbereich einer Tragkonstruktion des zweiten Solarmoduls auf einem schräg zu einer Basisplatte verlaufenden Modulauflagebereich des ersten Modulauflageelements zum Liegen kommt. Hierdurch wird die Anzahl der Montageschritte reduziert.
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Nachfolgend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen zur weiteren Erläuterung der Erfindung im Detail beschrieben.
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1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Solarmodulanordnung,
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2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung,
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3 zeigt schematisch ein Teilelement der zweiten Ausführung,
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform
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5 zeigt die Solarmodulanordnung der 4 in einem Endbereich, und
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6 zeigt eine vierte Ausführungsform,
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7a zeigt schematisch eine fünfte Ausführungsform der Erfindung mit einer Trägerplatte
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7b zeigt die Trägerplatte in einer dreidimensionalen Ansicht,
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8a–8b zeigen eine sechste Ausführungsform der Erfindung, und
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9a–9b zeigen ein erfindungsgemäßes Montageverfahren von Solarmodulen.
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1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Solarmodulanordnung 1 mit zwei winklig zueinander angeordneten Solarmodulen 3 und 5, die auf einer Grundfläche 5, beispielsweise einem Flachdach angeordnet sind.
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In dieser Ausführungsform sind die beiden Solarmodule 3a und 3b sogenannte Dünnschichtsolarmodule mit einem aktiven Bereich 7a und 7b, die jeweils aus einem Frontglas 9a, 9b, einer aktiven Schicht 11a, 11b und einem Rückglas 13a, 13b aufgebaut sind. Gemäß weiterer Varianten können im aktiven Bereich auch noch weitere Schichten, beispielsweise reflektierende Schichten etc. vorgesehen sein. Die hier dargestellten Solarmodule 3a und 3b dienen der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, alternativ könnten die Solarmodule jedoch auch Module betreffen, die zur Gewinnung von Wärmeenergie beispielsweise zur Erwärmung von Wasser, eingesetzt werden.
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Auf der Rückseite der Solarmodule 3a, 3b, also auf der Oberfläche des Rückglases 13a, 13b angeordnet, befindet sich eine Tragkonstruktion 15a, 15b. Erfindungsgemäß liegen die beiden Tragkonstruktionen 15a, 15b im Bereich ihrer zueinander weisenden, oberen Enden 17a, 17b lediglich ohne Kopplung aneinander an. Um die Anlagefläche zu vergrößern weist die Tragkonstruktion 15a, 15b an diesem oberen Ende 17a, 17b eine Anlageplatte 19a, 19b auf. Die Anlageplatten 19a, 19b sind in dieser Ausführungsform einstückig mit der Tragkonstruktion 15a, 15b ausgebildet. Alternativ könnten diese jedoch auch an der Tragkonstruktion 15a, 15b angeschraubt, angesteckt oder in sonstiger Art und Weise mit dieser verbunden sein. In der mehrstückigen Variante können die Elemente auch so aneinander angeordnet werden, dass der Winkel zwischen Tragkonstruktion und Anlageplatte eingestellt werden kann.
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Zur Grundfläche 5 hin, weisen die Tragkonstruktionen 15a, 15b jeweils eine Bodenplatte 21a, 21b auf. In dieser Ausführungsform ist diese einstückig mit der Tragkonstruktion 15a, 15b ausgebildet. Alternativ könnte jedoch auch ein eigenes Bodenplattenelement eingesteckt, angeschraubt oder in sonstiger Art und Weise an der Tragkonstruktion 15a, 15b befestigt sein.
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Um die winklige Ausrichtung der Solarmodule 3a, 3b zu gewährleisten, wird ein Zugseil 25 oder alternativ eine Zugstange an in den Tragkonstruktionen 15a und 15b vorgesehenen Befestigungslöchern 23a und 23b eingesetzt.
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Aufgrund der Verwindungssteifigkeit der Tragkonstruktion 15a, 15b braucht darüber hinaus keine weitere Verbindung der beiden Module vorgesehen zu werden.
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Gemäß einer Variante kann jedoch um ein ungewolltes Verschieben der beiden Module gegeneinander senkrecht zur Zeichenebene zu verhindern, die Oberfläche der Anlageplatten aufgeraut ausgeführt werden. Dies ist in 1 mit Bezugszeichen 27 angedeutet. Alternativ kann auch eine entsprechende Beschichtung auf der Anlageplatte 19a, 19b, beispielsweise eine elastische Kunststoffschicht vorgesehen sein. Ein Verschieben senkrecht zur Zeichenebene könnte auch durch einen Formschluss verhindert werden.
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Die Tragkonstruktion 15a, 15b zusammen mit der Anlageplatte 19a und der Bodenplatte 21a ist bevorzugt metallisch, insbesondere aus Edelstahl oder Aluminium ausgeführt. In den mehrteiligen Varianten kann die Anlageplatte und/oder die Bodenplatte auch aus Kunststoff ausgebildet sein.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarmodulanordnung 31. Gezeigt werden wiederum die beiden Solarmodule 3a und 3b, deren Aufbau hier nicht noch einmal im Detail erläutert wird und lediglich auf die oben gemachte Beschreibung verwiesen wird. Die beiden Solarmodule 3a und 3b haben eine modifizierte Tragkonstruktion 33a und 33b ohne die Anlageplatten 19a, 19b und ohne die Bodenplatten 21a, 21b. In dieser Ausführungsform liegen die oberen Enden der beiden Tragkonstruktionen 33a und 33b über ein Anlageelement 35 wiederum lediglich aneinander an. Eine darüber hinausgehende Verbindung der beiden Tragkonstruktionen 33a und 33b im Firstbereich ist nicht nötig. Ein Verschieben senkrecht zur Zeichenebene kann durch Formschluss verhindert werden.
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Der Aufbau des Anlageelement 35 ist den bekannten Doppelprofilelementen, die bei der Montage an Satteldächern zum Einsatz kommen, um zwei nebeneinander angeordnete Solarmodulreihen an einem Profil befestigen zu können, angelehnt. Um die winklige Anordnung zu erreichen, ist das Doppelprofilelement gebogen und weist somit zwei winklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche 37 und 39 auf. Dabei liegen die Endbereiche 41a, 41b der Tragkonstruktion 33a und 33b auf den unteren Schenkeln 43 und 45 der Aufnahmebereiche 37 und 39 auf. Die Schenkel 43 und 45 sind dabei länger ausgestaltet als die oberen Schenkel 47, 49, die zusammen mit den unteren Schenkeln 43 und 45 die Aufnahmenbereiche 37 und 39 bilden. Diese Ausführungsform hat somit den Vorteil, dass Module 3a, 3b zum Einsatz kommen können, deren Tragkonstruktion 33a, 33b den Tragkonstruktionen entsprechen, die auch bei der Montage in normale Doppelprofilelemente verwendet werden.
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Die normale Doppelprofilschiene wird somit lediglich durch ein gewinkeltes Doppelprofilelement ersetzt. Dabei kann das Doppelprofilelement 35 ebenfalls als Schiene ausgebildet sein, so dass mehrere Solarmodulpaare nebeneinander an einer Schiene angelegt werden können oder es kann für ein Modulpaar 3a, 3b ein Anlageelement 35 vorgesehen sein oder sogar beim Vorhandensein von mehreren Tragkonstruktionen pro aktiven Bereich, beispielsweise beim Vorhandensein von zwei parallel zueinander angeordneten Tragkonstruktionen, sog. Backbars, pro Tragkonstruktion ein Anlageelement in Form eines gewinkelten Doppelprofilstücks vorgesehen sein.
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Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarmodulanordnung unterscheidet sich auch im Auflagebereich der beiden Module 3a, 3b auf der Grundfläche 5. Anstatt Bodenplatten 21a, 21b (sh. 1) einzusetzen sind hier die Endbereiche 47a und 47b der beiden Tragkonstruktionen 3a und 3b in Aufnahmeöffnungen einer Bodenplatte 49, die auf der Grundfläche 5 aufliegt, eingeschoben. Zunutzen macht man sich hierbei die überstehende Eigenschaft der Endbereiche 47a und 47b der Tragkonstruktion, deren Enden zwar mit den Kanten des aktiven Bereichs abschließen, von diesem jedoch beabstandet sind.
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Die Bodenplatte 49 fixiert somit einerseits die winklige Anordnung der beiden Solarmodule 3a und 3b und kann andererseits aufgrund der Reibung zwischen der Wanne 49 und der Grundfläche 5 ein Wandern der Solarmodulanordnung auf der Grundfläche verhindern.
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Die Bodenplatte 49 wird schematisch in einer dreidimensionalen Ansicht in 3 dargestellt. An den bezüglich der Grundplatte 51 winklig angeordneten Seitenwänden 53 und 55 sind Aufnahmeöffnungen 57 und 59 vorgesehen. In diese Aufnahmeöffnungen 57 und 59 werden die beschriebenen Endbereiche 47a und 47b eingeschoben.
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Gemäß einer bevorzugten Variante, können die Seitenwände 53 und 55 so an der Grundplatte 51 angeordnet sein, dass der Winkel 61 zwischen Seitenwand 53 und Bodenplatte 511 eingestellt werden kann. Dadurch können die beiden winklig zueinander angeordneten Solarmodule 3a und 3b mit unterschiedlichen Winkeln zueinander ausgerichtet werden. Hierzu muss dann lediglich ein Anlageelement 35 mit entsprechendem Winkel bereitgestellt werden.
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An den Seitenwänden 53 und 55 können ferner Befestigungsöffnungen 61a, b, c und d vorgesehen sein.
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An diesen Befestigungslöchern 63a bis 63d kann, wie in 2 dargestellt ein Verbindungselement 65, in Form einer Stange befestigt werden. An diesem Verbindungselement 65 kann dann eine zweite Wanne 49 einer benachbarten Solarmodulanordnung befestigt werden. In dieser Ausführungsform liegt das Abstandselement 65 nicht auf der Grundfläche 5 auf. Eventuell kann auch hier ein Seil zum Einsatz kommen.
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Die Bodenplatte 49 kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
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Gemäß weiterer Varianten kann die Wanne 49 an den Seitenwänden 53, 55 auch mehrere Ausnehmungen aufweisen, um die Endbereiche benachbarter Solarmodule aufnehmen zu können, wodurch auch eine Verbindung benachbarter Solarmodulanordnungen ermöglicht wird. Beim Vorhandensein mehrer Tragkonstruktionen 33a und 33b pro aktiven Bereich, können diese ebenfalls in die Ausnehmungen einer einzigen Wanne eingeschoben werden. Dank der Verwindungssteifigkeit der Tragkonstruktion und dem Vorhandensein der Wanne reicht auch hier ein Anliegen im oberen der Tragkonstruktionen aus um die Stabilität der Anordnung zu ermöglichen. Falls nötig können noch eine oder mehrere zusätzliche Stützkonstruktionen auch zwischen den Modulen in den Befestigungslöchern 23a bis 23d vorgesehen sein.
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Die einzelnen Elemente der ersten und zweiten Ausführungsform können beliebig miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise auch in der zweiten Ausführungsform anstatt des Anlageelemente 35 die Anlageplatte, einstückig oder mehrstückig ausgebildet, zum Einsatz kommen.
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
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Elemente mit Bezugszeichen, die schon in den 1 bis 3 verwendet wurden, werden nicht mehr im Detail beschrieben, auf eine Erläuterung wird hiermit verwiesen. Auch in dieser Ausführungsform werden zwei Solarmodule 3a und 3b mit ihrer Tragkonstruktion 33a und 33b winklig zueinander angeordnet. Die Endbereiche 41a und 41b der Tragkonstruktion 33a und 33b sind in dieser Ausführungsform über eine Abstützkonstruktion 71 abgestützt. Hier liegen die Endbereiche 41a, 41b, die gestrichelt gezeichnet sind, jeweils in einem U-förmigen Abschnitt der Stützkonstruktion 71 auf. Mit Hilfe eines Stifts 75a bzw. 75b kann die Stützkonstruktion mit den Tragekonstruktionen über die Befestigungslöcher in der Tragkonstruktion verbunden sein.
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Gemäß einer Alternative, können die Anlageelemente 73a und 73b auch bezüglich der Abstützkonstruktion 71 beweglich ausgebildet sein, um bei der Ausrichtung eine gewisse Flexibilität zu erzielen. Anstatt die Endbereiche 41a und 41b in ein U-förmiges Profil einzulegen, kann auch eine Steckverbindung oder eine Schraubverbindung über glatte Anlageflächen vorgesehen sein.
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Erfindungsgemäß kommt auch in dieser Ausführungsform ein Zugseil oder eine Zugstange zum Einsatz, wobei jedoch das Zugseil mehrteilig ausgebildet ist. So wird die Tragkonstruktion 33a des Moduls 3a über ein erstes Zugseil 77 mit der Abstützkonstruktion 71 verbunden und ein zweites Zugseil 79 dient der Verbindung des zweiten Moduls 3b ebenfalls mit der Abstützkonstruktion 71. Hierdurch kann beispielsweise am Rand des Flachdachs, wenn keine vollständige Solarmodulanordnung mit zwei Modulen mehr aufgebaut werden kann, ohne Änderung der eingesetzten Montageelemente nur eines der beiden Module beispielsweise 3a zusammen mit Stützkonstruktionen 71 und dem Zugseil 77 eingesetzt werden. Dies ist in 5 schematisch angedeutet.
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In dieser Ausführung sind die der Grundfläche 5 zugewandten Endbereiche 47a und 47b der Solarkonstruktion 33a und 33b Bodenplatten 80a und 80b eingesteckt. Durch das Einstecken kann auf den Einsatz weiterer Elemente wie zusätzlicher Winkelverbinder verzichtet werden. Die Bodenplatten 80a können dabei aus Metall oder Kunststoff sein auf ihrer der Grundfläche 5 zugewandten Seiten aufgeraut oder sonstige Gleitsicherungen aufweisen. Besonders bevorzugt kommt für jeden Endbereich einer Tragkonstruktion eine solche Bodenplatte zum Einsatz.
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6 zeigt eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei winklig zueinander angeordneten Solarmodulen 3a und 3b, deren Tragkonstruktionen 33a und 33b mit ihren unteren Endbereichen 47a und 47b in Bodenplatten 80a und 80b stecken und die wiederum über eine Stützkonstruktion 81 im oberen Endbereich der Tragkonstruktion 41a und 41b abgestützt werden. Die oberen Endbereich 41a und 41b liegen dabei über Anlageelemente 83a und 83b lediglich aneinander an. Die beiden Anlageelemente 83a und 83b liegen auf der Stützkonstruktion 81 auf. Wie schon in der Ausführungsform der 4 kommen zwei Zugseile 77 und 79 zum Einsatz. Auf eine weitergehende Erläuterung der Elemente mit Bezugszeichen die in vorherigen Figuren schon eingesetzt wurden, wird verzichtet und auf die ausführliche Beschreibung verwiesen.
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Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen eins bis vier der Solarmodulanordnungen haben gemeinsam, dass auch eine wie im Stand der Technik zum Einsatz kommende Kopplung der Solarmodule im Firstbereich verzichtet wird. Die Solarmodule liegen lediglich aneinander an, was die Montage wesentlich vereinfacht. So reicht es bei der Montage aus, die beiden Solarmodule lediglich aneinander anzulegen und danach die Zugseile oder die Bodenplatte anzubringen. Sollte eine weitergehenden Stützkonstruktion gewünscht sein, kann die erfindungsgemäße Stützkonstruktion mit dem zweigeteilten Zugseilen/Zugstangen zum Einsatz kommen, wie in der dritten und vierten Ausführungsform beschrieben. Eventuell kann noch ein Reib- oder Formschluss vorgesehen sein um die Verschiebung senkrecht zur Zeichenebene zu verhindern.
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7a zeigt eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform mit einem ersten Solarmodul 3b einer ersten winkligen Solarmodulanordnung 101 und einem zweiten Solarmodul 3a einer zweiten winkligen Solarmodulanordnung 103, die über eine Trägerplatte 105 miteinander verbunden sind. Diese Trägerplatte ersetzt beispielsweise das Verbindungselement 65 der zweiten Ausführungsform.
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7b zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht der Trägerplatte 105. Die Trägerplatte 105 umfasst eine Basisplatte 107 und vier Modulauflageelemente 109a 109d, wobei die Modulauflageelemente 109a und 109b zum Auflegen des Moduls 3a und die Modulauflageelemente 109c und 109d zum Auflegen des Moduls 3b vorgesehen sind. Eventuell kann am Element 109b ein benachbartes Modul zu Modul 3a aufgelegt sein und genauso kann am Element 109d ein benachbartes Modul zu Modul 3b aufgelegt sein.
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Die Modulauflageelemente 109a bis 109d sind bevorzugt einstückig mit der Basisplatte 107 ausgebildet. Beispielsweise sind diese mit der Basisplatte 107 vernietet oder schon vor der Montage anderweitig fest bevorzugt untrennbar miteinander verbunden.
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Jedes Modulauflageelement umfasst einen schräg zur Basisplatte 107 verlaufenden Modulauflagebereich 111a bis 111d auf das jeweils der zugehörige Endbereich 47a bzw. 47b der Tragkonstruktion 33a bzw. 33b von oben aufgelegt werden können. Um ein ungewolltes Abheben der Module zu verhindern sind am Auflagebereich rechts und links jeweils ein Federelement 113c, 113c' und 113d, 113d' vorgesehen, wobei diese auch an den rechten Modulauflageelementen 109a und 109b vorgesehen sind wo man jedoch in der Darstellung jeweils nur ein Federelement 113a und 113b erkennbar ist. In dieser Ausführungsform ist der Winkel fest vorgegeben, eventuell könnte gemäß einer Variante der Auflagebereich mit einem einstellbaren Winkel bzgl. der Basisplatte 107 ausgebildet sein, um unterschiedliche Aufständerungswinkel ermöglichen zu können.
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Beim Auflegen der Tragkonstruktionen 47b schnappen die Federelemente 113c, 113c', 113d, 113d' etc, in dafür vorgesehene Nuten 115 in den Endbereichen 47a, 47b der Tragkonstruktionen 33a und 33b ein. Anstatt Federelementen können auch andere Befestigungsmittel, beispielsweise ein Stift, Splint oder ähnliches Bauteil zum Einsatz kommen, um ein Abheben zu verhindern.
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8a zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Querschnittsansicht. 8a zeigt wiederum ein Solarmodul 3b einer ersten winkligen Solarmodulanordnung 101 und ein zweites Solarmodul 3a einer zweiten winkligen Solarmodulanordnung 103, die über eine Trägerelement 151 miteinander verbunden sind. Dieses Trägerelement 151 ersetzt die Trägerplatte 105 der fünften Ausführungsform.
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Das Trägerelement 151 umfasst ein Mittelstück 153 und zu den Enden hin jeweils ein einstückig mit dem Mittelstück ausgebildetes Modulauflageelement 155a, 155b ausgebildet ist. Dabei ist das Modulauflageelemente 155a zum Auflegen des Moduls 3a und das Modulauflageelement 155b zum. Auflegen des Moduls 3b vorgesehen.
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Unterhalb der Modulauflageflächen 157a und 157b der Modulauflageelemente 155a und 155b ist jeweils ein sich im Wesentlichen horizontal ausbreitender Kanal 159a und 159b ausgebildet. Der Kanal 159a weitet sich senkrecht zur Darstellungsebene nach außen in Richtung A weg vom Mittelstück 153 hin auf. Ebenso weitet sich der Kanal 159b nach außen in Richtung B weg vom Mittelstück 153 hin auf. Die beiden Kanäle 159a und 159b sind axial fluchtend ausgebildet.
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Die Kanäle 159a und 159b dienen jeweils der Aufnahme eines Zugseils 25 oder einer Zugstange, das/die somit im Gegensatz zur ersten Ausführungsform hier nicht direkt an den Modulen selbst befestigt ist. Die Kanäle könnten gemäß einer Variante entlang ihrer Längenausdehnung beispielsweise nach unten hin offen sein, um das Einlegen des Zugseils 25 oder der Stange zu vereinfachen.
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Das Zugseil bzw. die Zugstange 25 kann im Kanal festgelegt sein, beispielsweise durch den Einsatz eines Bajonett- oder Schraubverschlusses am Zugseils 25 oder der Zugstange und dem jeweiligen Kanal 159a und 159b.
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Durch den Einsatz eines sich aufweitenden Kanals sind die Anforderungen an die Ausrichtung zweier Module einer Modulanordnung gelockert, da das Zugseil 25 im Kanal Abweichungen in der Ausrichtung folgen kann.
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Die Endbereiche 47a und 47b der beiden Tragkonstruktionen der Module 3a und 3b liegen im montierten Zustand auf den Modulauflageflächen 157a und 157b auf, ein Verschieben senkrecht zur Zeichenebene kann durch seitlich erhöhte Seitenwände 161a und 161b vor und hinter zumindest einem Teil der Endbereiche 47a und 47b verhindert werden. Ein Abheben wird, wie in der fünften Ausführungsform, über ein Federelement, das automatisch in Nuten im Endbereich 47a und 47b einschnappt oder wie hier gezeigt über einen Stift oder Splint 163a und 163b verhindert.
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Wie in 8b in einer schematischen Draufsicht gezeigt können zwei parallel ausgerichtete Trägerelemente 151 über ein Abstandselement 171 miteinander verbunden werden und so eine Trägerplatte bilden an dem je eine Tragkonstruktion von vier verschiedenen Solarmodule an den Positionen 173, 175, 177 und 179 aufgesetzt werden können. Eventuell können auch mehr als zwei parallel ausgerichtete Trägerelemente über ein oder mehrere Abstandselemente 171 miteinander verbunden werden. Gestrichelt gezeichnet sind die Kanäle 159a und 159b, die sich jeweils nach außen hin aufweiten.
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8b zeigt ebenfalls die Schnittebene CC an, die der Ansicht der 8a entspricht.
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Die fünfte und sechste Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine weitere Vereinfachung der Montage. So legt man lediglich, wie in den 9a und 9b schematisch gezeigt die Trägerplatte 105 mit den integrierten Auflageelementen 109a bis 109d auf die Grundfläche 5 auf, legt die zu montierenden Module 3a und 3b von oben mit den Tragkonstruktionen 33a und 33b auf den Modulauflagebereich 111a und 111c auf und lässt die Federelemente 113a, 113c in die dafür vorgesehenen Nuten 121a und 121b einschnappen.
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Auf ein umständliches Einführen eines eigenen zusätzlichen Verbinderelements in eine Hohlkammer eines Trägerprofils und die anschließende Montage des Verbinders an einer Bodenplatte kann verzichtet werden.
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Die fünfte und sechste Ausführungsform der Erfindung kann auch mit den verschiedenen Varianten im Firstbereich aber auch mit der Variante der Abstützung des Fristbereichs kombiniert werden. Allerdings ermöglicht die Trägerplatte gemäß der Erfindung die Verbesserung des Montageverfahrens auch bei Ausführungen in denen es im Firstbereich zu einer Kopplung kommt. Die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen erfindungsgemäßen Varianten im Firstbereich der Solarmodule können beliebig mit den unterschiedlichen Varianten im Bodenbereich kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10047400 [0003]
- DE 202008007549 [0003]
- DE 202009011880 [0003, 0003]