DE102011056875A1

DE102011056875A1 - Solarmodul und Verfahren zur Montage desselben

Info

Publication number: DE102011056875A1
Application number: DE102011056875A
Authority: DE
Inventors: Szu-Han Li; Thomas Tong-Hong Fu
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: US8875394B2; CN102891212B; US20130019857A1; CN102891212A; TWI484131B; TW201305509A; DE102011056875B4

Abstract

Ein Solarmodul umfasst einen Rahmen, der ohne Verwendung von Schrauben montiert wird. Die Umfangsrahmenkomponenten werden durch Verriegelungselemente und eine oder mehrere Rippen verbunden, die sich entlang der Rückseite des Solarpaneels erstrecken und an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens angebracht werden. Die Rippen werden an dem Rahmen durch ein Befestigungselement befestigt, welches gegenüberliegende erste Flansche und gegenüberliegende zweite Flansche umfasst, welche erste Flansche von den zweiten Flanschen durch einen Zwischenraum getrennt werden. Das Befestigungselement wird in eine Öffnung in einer Seitenwand einer Rahmenkomponente eingesetzt und so gedreht, dass die gegenüberliegenden ersten Flansche hinter der Seitenwand und innerhalb des Rahmens liegen, und die gegenüberliegenden zweiten Flansche werden in einen entsprechenden Hohlraum in jeder der gegenüberliegenden Enden der Rippe eingesetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einem Rahmen und ein Verfahren zur Montage desselben.
Solarzellen sind photovoltaische Komponenten zur unmittelbaren Erzeugung elektrischen Stroms aus Sonnenlicht. Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach sauberen Energiequellen wurde die Herstellung von Solarzellen in den letzten Jahren in erheblichem Maße ausgeweitet.
Es existiert derzeit eine große Vielfalt von Solarmodulen. Ein solches Modul umfasst ein photovoltaisches Paneel, welches Solarenergie aufnimmt und die Sonnenenergie direkt in Elektrizität umwandelt. Ein anderes Modul umfasst ein solarthermisches Paneel, welches Solarenergie zur Wärmeerzeugung nutzt. Die Solarmodule können unterschiedliche Geometrien aufweisen, werden jedoch im Allgemeinen flach konstruiert. Photovoltaische Paneele, also Solarpaneele sind oft elektrisch vielfach mit solaren photovoltaischen Anordnungen verbunden, um eine große Menge von Solarenergie in Elektrizität umwandeln zu können. Im Betrieb befördern Photonen aus dem Sonnenlicht Elektronen in einen höheren Energiezustand, so dass Elektrizität erzeugt wird. Die Solarpaneele, welche unmittelbar elektrischen Strom aus Licht erzeugen, erfordern einen Schutz vor Umgebungseinflüssen und werden gewöhnlich hinter einer Glasscheibe angeordnet.
Eine Begrenzung des Wachstums der Erzeugung von Solarenergie sind die Montage- und Installationskosten für die Solar- oder Photovoltaikpaneele. Die Materialkosten für den Rahmen und andere Komponenten zur Montage des Solarpaneels zu einem Solarmodul sind erheblich. Ein Anwachsen der Kosten des Systems schmälert den finanziellen Gewinn, den Verbraucher von einer Solarenergielösung erwarten.
Solarmodule haben gewöhnlich die Form einer Anordnung, die das Solarpaneel umfasst, welches in einem stabilen Rahmen gehalten wird, welcher das Solarpaneel vor Beschädigungen schützt. Herkömmliche Verfahren zur Montage der Rahmen und zur Installation der Paneele umfassen die Befestigung der Rahmenkomponenten aneinander durch zeitaufwändige Montage- und Installationsvorgänge, die das Festziehen von Komponenten aneinander auf eine vorbestimmte Weise und in einem vorbestimmten Ausmaß erfordern. Herkömmliche Solarmodule können Befestigungskomponenten umfassen, die an der Außenseite des Rahmens freiliegen und sichtbar sind, was das Erscheinungsbild der Module beeinträchtigt und die Korrosion aufgrund galvanischer Fehlanpassungen begünstigt. Herkömmliche Rahmen können auch unerwünscht sperrige Rahmenkomponenten umfassen, um die Befestigungselemente aufzunehmen, die zur Verbindung der Rahmenkomponenten verwendet werden. Sperrigere, schwerere Rahmenkomponenten sind somit teurere Rahmenkomponenten, da die Kosten des Rahmens von der Materialmenge abhängen, die zum Aufbau des Rahmens erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung dieser Probleme und weiterer Nachteile.
Die vorliegende Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Es wird betont, dass in üblicher Weise die verschiedenen Merkmale in der Zeichnung nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind. Hingegen können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale ggf. um der Klarheit willen vergrößert oder reduziert sein. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Merkmale in der gesamten Beschreibung und der Zeichnung.
1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
1A ist eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs aus 1;
2A bis 2D zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform eines Kanten-Befestigungselements gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Kanten-Befestigungselements gemäß der vorliegenden Erfindung, das zur Montage angeordnet ist;
3A zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs aus 3;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Kanten-Befestigungselements, das in eine beispielhafte Seitenschiene eingesetzt ist;
4A ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4; und
5A bis 5E zeigen Querschnittsansichten beispielhafter Komponenten des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines unmontierten Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung, und 1A ist eine vergrößerte Darstellung des in 1 bezeichneten Bereichs. Ein Solarpaneel 2 wird von dem Umfangsrand 6 umgeben und ist so dargestellt, dass seine Solarenergie-Sammelseite nach unten weist. Die Solarenergie-Sammelseite des Solarpaneels 2 umfasst photovoltaische Zellen, welche Sonnenenergie unmittelbar in Elektrizität und/oder Wärme umwandeln können. Die Solarenergie-Sammelseite ist auf der gegenüberliegenden Rückseite 4 angeordnet, die in 1 dargestellt ist. Die Rückseite 4 umfasst elektrische Komponenten 8 wie etwa einen Anschlusskasten und Verbindungskabel, welche die elektrische Energie oder die Wärmeenergie abschirmen und sie zu Quellen leiten, welche die Elektrizität nutzen können. Das unmontierte Solarmodul umfasst gegenüberliegende Endschienen 10 und gegenüberliegende Seitenschienen 12. Endschienen 10 und Seitenschienen 12 sind zur Verbindung miteinander unter Verwendung von Verriegelungselementen 14 versehen, die so dargestellt sind, dass sie hier bereits mit den Endschienen 10 verbunden sind. Die Rippe 16 umfasst gegenüberliegende Enden 18, und Kanten-Befestigungselemente 20 werden dazu verwendet, jedes der gegenüberliegenden Enden 18 der Rippe 16 mit einer entsprechenden Rahmenkomponente zu verbinden, d.h. mit Seitenschienen 12 in der dargestellten Ausführungsform.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann jede der Rahmenkomponenten einschließlich der Endschienen 10, der Seitenschienen 12, der Verriegelungselemente 14, der Rippe 16 und der Kanten-Befestigungselemente 20 aus Aluminium oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Endschienen 10, die Seitenschienen 12 und die Rippe 16 aus Aluminium bestehen, und die Verriegelungselemente 14 oder die Kantenbefestigungselemente 20 oder sowohl die Verriegelungselemente 14 als auch die Kantenbefestigungselemente 20 können aus einem anderen Material bestehen, um Kontaktkorrosion zu verhindern. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, in der die Endschienen 10, die Seitenschienen 12 und die Rippe 16 aus Aluminium bestehen, können die Kantenbefestigungselemente 20 oder die Verriegelungselemente 14 oder beide aus einem Metall wie etwa rostfreiem Stahl bestehen, welches edler ist als Aluminium, d.h. einem Metall mit einem höheren Normalpotential als Aluminium, welches –1,67 V beträgt. Da das Flächenverhältnis zwischen der Anode und der Kathode einen starken Effekt auf das Ausmaß der Kontaktkorrosion hat, wenn eine große Anode, also ein weniger edles Material wie etwa Aluminium in Verbindung mit einer kleinen Kathode verwendet wird, können unterschiedliche Materialien, die edler sind als Aluminium, als Befestigungselemente verwendet werden, wie etwa als Kantenbefestigungselemente 40 oder als Verriegelungselemente 14. Außer den verschiedenen Arten rostfreien Stahls können andere Stähle, Zinn, Kupfer und andere geeignete Materialien für das Kantenbefestigungselement 20, die Verriegelungselemente 14 oder beide von diesen Komponenten verwendet werden.
2A–2D zeigen das Kantenbefestigungselement 20 in verschiedenen Ansichten. Das Kantenbefestigungselement 20 umfasst einen Satz gegenüberliegender erster Flansche 22 und gegenüberliegender zweiter Flansche 26. Zwischen den gegenüberliegenden ersten Flanschen 22 liegt ein Schaft 24, der auch zwischen den gegenüberliegenden zweiten Flanschen 26 liegt. Die gegenüberliegenden ersten Flansche 22 sind von den gegenüberliegenden zweiten Flanschen 26 durch einen Zwischenraum 28 getrennt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind sowohl die gegenüberliegenden ersten Flansche 22 als auch die gegenüberliegenden zweiten Flansche 26 flach und haben die gleiche Dicke 34, welche kleiner ist als der Durchmesser 36 des Schaftes 24. Solche Kantenbefestigungselemente 20 können in verschiedenen Abmessungen gefertigt werden und sind nicht auf die dargestellten relativen Größen oder Ausrichtungen der verschiedenen Komponenten beschränkt. Die relativen Größen und Orientierungen der verschiedenen Komponenten des Kantenbefestigungselements 20 sind lediglich beispielhaft dargestellt. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können gegenüberliegende erste Flansche 22 eine abweichende Dicke aufweisen als die zweiten Flansche 26, oder die gegenüberliegenden ersten Flansche 22 können selbst unterschiedlich dick ausgebildet sein, oder die gegenüberliegenden Flansche müssen nicht parallel zueinander ausgerichtet sein, wie in der dargestellten Ausführungsform.
3 und 3A zeigen das Kantenbefestigungselement 20, welches so positioniert ist, dass es mit der Seitenschiene 12 zu verbinden ist. 3A zeigt deutlich das Kantenbefestigungselement 20 in der Ausrichtung auf die Öffnung 44 in der Wand 40 der Seitenschiene 12. Die Wand 40 umfasst eine innere Oberfläche 38. Die Öffnung 44 ist eine längliche Öffnung mit einem erweiterten Zentralbereich 46, welche entlang des Streifens 42 in diesem Ausführungsbeispiel ausgerichtet ist. Gemäß anderer Ausführungsbeispiele kann der Streifen 42 eine Öffnung repräsentieren, die sich in Längsrichtung entlang der Seitenschienen 12 erstreckt und einen Zwischenraum umfasst, der etwas größer ist als der Durchmesser 36 des Schaftes 24, derart, dass das Kantenbefestigungselement 20 einschließlich des Schaftes 24 in diese längliche Öffnung eingesetzt und anschließend gedreht werden kann, so dass die Flansche 22 hinter der Wand 40 angeordnet und gesichert werden, und sich somit im wesentlichen innerhalb der Seitenschiene 12 befinden.
Die Wand 40 ist entsprechend dem Kantenbefestigungselement 20 dimensioniert, und in einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Wand 40 eine Dicke auf, die etwa gleich groß ist wie der Zwischenraum 28.
4 und 4A zeigen das Einsetzen des Kantenbefestigungselements 20 in die Seitenschiene 12. Jedes Kantenbefestigungselement 20 wird mit der Seitenschiene 12 verbunden durch Einsetzen der gegenüberliegenden ersten Flansche 22, die in den 4 und 4A zum großen Teil verdeckt sind, in die Öffnung 44, die deutlich in 3A und teilweise in 4A zu erkennen ist und anschließendes Drehen derart, dass die gegenüberliegenden ersten Flansche 22 hinter der Wand 40 der Seitenschiene 12 liegen. Gemäß verschiedener Ausführungsformen, in denen die Seitenschiene 12 einen zentralen Hohlraum aufweist (siehe 5E), sind die gegenüberliegenden ersten Flansche dann innerhalb der Seitenschiene 12 angeordnet. Der beschriebene Montagevorgang kann abgeschlossen werden durch Ausrichtung des Kantenbefestigungselements 20 auf die Öffnung 44, wie es in 3 dargestellt ist, anschließendes Einsetzen des Kantenbefestigungselements 20 durch die Öffnung 44 und Drehen in der Richtung 48 durch die Position 50, die durch gestrichelte Linien angedeutet ist, und schließlich in Position 52. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausrichtung 52 im wesentlichen senkrecht zur länglichen Öffnung 44, doch dies ist lediglich beispielhaft dargestellt. Es wird ersichtlich, dass die gegenüberliegenden Flansche 26, die in Position 52 ausgerichtet sind, so stehen, dass sie durch eines der gegenüberliegenden Enden 18 der Rippe 16 aufgenommen werden können.
Der Schaft 24 des Kantenbefestigungselements 20 erstreckt sich durch die Öffnung 44, und die gegenüberliegenden zweiten Flansche 26 sind außerhalb der Wand 40 angeordnet, d.h. auf der Seite der Wand 40, die den gegenüberliegenden ersten Flanschen 22 gegenüberliegt, d.h. auf der Oberfläche 38. Die Wand 40 ist von dem Zwischenraum 28 des Kantenbefestigungselements 20 aufgenommen, und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der die Dicke der Wand 40 etwa der Größe des Zwischenraums 28 entspricht, ist das Kantenbefestigungselement 20 fest an der Seitenschiene 12 gesichert, wenn es in seine Endposition gedreht ist. Die Kantenbefestigungselemente 20, die in die Position 52 gebracht sind, sind dazu angeordnet, in einen entsprechenden Hohlraum in einem der gegenüberliegenden Enden 18 der Rippe 16 aufgenommen zu werden, wie in 1 und 1A gezeigt.
5A bis 5E zeigen verschiedene beispielhafte Montagekomponenten im Querschnitt. 5A zeigt das Kantenbefestigungselement 20, welches einen verdickten Zentralbereich umfasst, nämlich den Schaft 24. 5B zeigt ein Ausführungsbeispiel der Rippe 16 im Querschnitt. Die Rippe 16 umfasst einen Hohlraum 58 mit dem gleichen Querschnitt wie das Kantenbefestigungselement 20. Im Querschnitt ist der Hohlraum 58 eine längliche Öffnung mit einem erweiterten Zentralbereich 60, und die Rippe 14 umfasst einen unteren Flansch 62, der entlang der Rückseite 4 oder dieser zugewandt angeordnet sein kann. 5C zeigt ein Verriegelungselement 14 mit gegenüberliegenden Schenkeln 64. Jeder der gegenüberliegenden Schenkel 64 umfasst eine gerippte Oberfläche 66, doch andere Verriegelungsmerkmale können in anderen Ausführungsbeispielen benutzt werden. Verriegelungselemente 14 können andere Formen aufweisen als die hier dargestellte rechtwinklige Ausführungsform. Die Schenkel 64 mit den gerippten Oberflächen 66 sind in entsprechenden Hohlräumen der Seitenschienen 12 und der Endschienen 10 aufgenommen. 5D zeigt eine Endschiene 10 mit einem Hohlraum 70, der einen Schenkel 64 des Verriegelungselements 14 aufnimmt. Die Nut 72 nimmt Kanten 6 des Solarpaneels 2 auf, wenn die Komponenten montiert werden. Die Seitenschiene 12 ist in 5E dargestellt und umfasst einen Hohlraum 76, der einen Schenkel 64 des Verriegelungselements 14 aufnimmt. Die Wand 40 der Seitenschiene 12 kann eine oder mehrere diskrete Öffnungen oder eine durchgehende Längsöffnung umfassen, durch welche die ersten Flansche 22 des Kantenbefestigungselements 20 eingesetzt werden und innerhalb welcher der Schaft 24 des Kantenbefestigungselements 20 angeordnet wird. Die Seitenschiene 12 und der Hohlraum 76 sind so bemessen, dass die gegenüberliegenden ersten Flansche 22 des Kantenbefestigungselements 20 innerhalb des Hohlraums 76 angeordnet werden können, gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen.
Die Endschiene 10, die Seitenschiene 12 und die Verriegelungselemente 14 können so aufgebaut sein, dass die inneren Oberflächen der Hohlräume 70 und 76 gerippte Elemente aufweisen, die mit den gerippten Oberflächen 66 der Verriegelungselemente 14 zusammenwirken, so dass die Komponenten sicher gehalten werden. Die Seitenschienen 12 umfassen ferner eine Nut 78 zur Aufnahme der Kanten 6 des Solarpaneels 2. Bezüglich der Endschienen 10 und der Seitenschienen 12 können sich die Hohlräume 70, 76 entlang der Länge ihrer jeweiligen Rahmenkomponente oder über eine kürzere Distanz erstrecken, die ausreichend ist, um die Schenkel 64 fest aufzunehmen und die Komponenten sicher an ihrem Platz bezüglich der jeweils anderen zu halten sowie bezüglich des Solarpaneels 2.
Während die dargestellte Ausführungsform eine Rippe 16 zeigt, die dazu vorgesehen ist, mit dem Rahmen verbunden zu werden und quer zu der längeren Rahmenkomponente, d.h. den Seitenschienen 12 montiert zu werden, können andere Ausführungsbeispiele zusätzliche Rippen 16 umfassen, die an jede der gegenüberliegenden Seitenschienen 12 gekoppelt sind. Sie können in gleichen Abständen voneinander angeordnet sein oder anders angeordnet werden. Gemäß der Ausführungsform, in der der Streifen 42 (siehe 3A) eine Öffnung oder Nut darstellt, die sich der Länge nach entlang der Rippe 12 erstreckt, können die Rippen 16 an die Seitenschiene 12 an einer beliebigen Stelle oder an einem Kontinuum von Stellen angeordnet sein. Genauer gesagt Kantenbefestigungselemente 20 können an einem Kontinuum von Stellen entlang der Wand 40 der Seitenschiene 12 eingesetzt und befestigt sein. In noch einer weiteren Ausführungsform können die Rippen der Länge nach an jeder der gegenüberliegenden Endschienen 10 angebracht sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage eines Solarmoduls ohne Verwendung von Schrauben geschaffen. Dieses Verfahren umfasst die Bereitstellung eines Solarpaneels mit einer Nutzungsseite bzw. Sammelseite und einer Rückseite und die Bildung eines Rahmens, der das Solarpaneel einfasst und hält, durch Verbinden von Rahmenkomponenten miteinander und mit dem Solarpaneel durch Einsetzen von Verriegelungselemente, die sich in entsprechende Hohlräume der jeweils benachbarten Rahmenkomponente erstrecken, derart, dass jede Rahmenkomponente eine Außenkante des Solarpaneels hält. Das Verfahren umfasst ferner das Anbringen einer Rippe an zumindest zwei Stellen des Rahmens durch Einsetzen eines ersten Flansches eines Befestigungselements in eine entsprechende Öffnung in einer Oberfläche des Rahmens und das Drehen des Befestigungselements zur Positionierung des Flansches hinter der Oberfläche, und anschließendes Einsetzen eines zweiten Flansches des Befestigungselements in eine entsprechende Aufnahme der Rippe an jeder Stelle, welche Rippe sich entlang der Rückseite erstreckt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage eines Solarmoduls ohne Verwendung von Schrauben geschaffen. Dieses Verfahren umfasst die Bereitstellung eines Solarpaneels mit einer Sammelseite und einer Rückseite, die Bereitstellung einer Anzahl von Rahmenkomponenten, die miteinander kombinierbar sind, zur Bildung eines Rahmens, der das Solarpaneel einfasst, und die Verbindung eines Befestigungselements an jeder der gegenüberliegenden Rahmenkomponenten aus der Anzahl von Rahmenkomponenten. Jedes Befestigungselement wird montiert durch Einsetzen eines ersten Flansches des Befestigungselements in eine entsprechende Öffnung in einer innen angeordneten Wand der Rahmenkomponente und durch Drehen des Befestigungselements zur Positionierung des ersten Flansches hinter der Wand und eines gegenüberliegenden zweiten Flansches vor der Wand. Das Verfahren umfasst das Montieren des Rahmens durch Verbinden der Rahmenkomponenten miteinander und mit dem Solarpaneel ohne Verwendung von Schrauben, durch Einsetzen von Verriegelungselementen in entsprechende Hohlräume benachbarter Rahmenkomponenten, derart, dass jede Rahmenkomponente eines Außenkante des Solarpaneels hält, und durch Anbringen einer Rippe an jeder der gegenüberliegenden Rahmenkomponenten ohne Verwendung von Schrauben durch Einsetzen der zweiten Flansche in entsprechende Aufnahmen der Rippen an gegenüberliegenden Enden der Rippen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Solarmodulanordnung ein Solarpaneel mit einer Solarenergie-Sammelseite mit photovoltaischen Zellen und einer Rückseite, einen Rahmen, der sich um das Solarpaneel herum erstreckt und eine Anzahl von Rahmenkomponenten umfasst, die aneinander ohne Schrauben befestigt sind, welche Rahmenkomponenten miteinander lediglich durch eine Anzahl von Verriegelungselementen gekoppelt sind, die sich in jede der jeweils benachbarten Rahmenkomponenten hinein erstrecken, sowie eine Rippe, die sich entlang der Rückseite erstreckt und an die Rahmenkomponenten ohne Schrauben befestigt ist, die sich entlang gegenüberliegender Kanten der Paneele erstrecken, und ein Befestigungselement, das jedes der gegenüberliegenden Enden der Rippe am Rahmen befestigt. Jedes Befestigungselement umfasst einen Schaft, der sich durch eine Öffnung in einer Wand des Rahmens erstreckt, ein Paar erster Flansche, die mit dem Schaft verbunden sind und hinter der Wand angeordnet sind, und ein Paar zweiter Flansche, die mit dem Schaft verbunden sind, von dem Paar erster Flansche beabstandet sind und in einem entsprechenden der gegenüberliegenden Enden der Rippe aufgenommen sind, welche Solarmodulanordnung keine Schrauben umfasst.
Vorstehend wurden lediglich Beispiele der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass der Fachmann dazu in der Lage ist, verschiedene Variationen hiervon auszuführen, obwohl diese hier nicht ausdrücklich beschrieben sind, welche die Prinzipien der Erfindung realisieren und den Erfindungsgedanken wiedergeben. Ferner dienen alle Beispiele und sprachlichen Einzelheiten hier grundsätzlich nur zur Wiedergabe der Lehre der Erfindung und dienen dem Verständnis des Erfindungsgedankens, ohne Beschränkung auf hier wiedergegebene Beispiele und Bedingungen. Ferner sollen alle hier wiedergegebenen Prinzipien, Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie spezifische Beispiele derselben sämtliche Konstruktions- und Funktionsäquivalente der Erfindung wiedergeben.
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen soll in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen werden, welche Bestandteil der Beschreibung darstellen.
In der Beschreibung beziehen sich solche Begriffe wie „oberer“, „unterer“, „horizontal“, „vertikal“, „über“, „unter“, „oben“, „unten“ sowie alle Abwandlungen hiervon auf die Orientierung, wie sie in den Figuren wiedergeben ist. Diese relativen Begriffe dienen lediglich der Vereinfachung der Beschreibung und erfordern nicht, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer speziellen Orientierung aufgestellt werden muss oder betrieben werden muss. Begriffe, die sich auf Anbringungen beziehen, auf Befestigungen oder dergleichen, wie etwa „verbunden“, beziehen sich auf eine Anordnung, in der Bauteile aneinander direkt oder indirekt strukturell verbunden sind.
Obwohl die Beschreibung sich auf beispielhafte Ausführungsformen bezieht, ist sie nicht hierauf beschränkt. Vielmehr sollen die beigefügten Ansprüche weitere Abwandlungen und Ausführungsformen der Erfindung umfassen, die vom Fachmann innerhalb des Umfangs der Erfindung realisiert werden können.

Claims

Verfahren zur Montage eines Solarmoduls ohne Verwendung von Schrauben, umfassend die folgenden Schritte – Bereitstellung eines Solarpaneels (2) mit einer Sammelseite und einer Rückseite (4); – Bildung eines Rahmens, der das Solarpaneel (2) einfasst und hält, durch Verbinden von Rahmenkomponenten miteinander und mit dem Solarpaneel (2) mittels Einsetzen von Verriegelungselementen (14), die sich in entsprechende Hohlräume (70, 76) der jeweils benachbarten Rahmenkomponenten erstrecken, derart, dass jede Rahmenkomponente eine Außenkante (6) des Solarpaneels (2) hält; und – Anbringen einer Rippe (16) an zumindest zwei Stellen des Rahmens durch Einsetzen eines ersten Flansches (22) eines Befestigungselements (20) in eine entsprechende Öffnung (44) in einer Oberfläche des Rahmens und Drehen des Befestigungselements (20) zur Positionierung des Flansches (22) hinter dieser Oberfläche, und anschließendes Einsetzen eines zweiten Flansches (26) des Befestigungselements (20) in eine entsprechende Aufnahme der Rippe (16) an jeder dieser Stellen, welche Rippe (16) entlang der Rückseite (4) angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem jede Rahmenkomponente eine Nut aufweist, welche die Außenkante aufnimmt, und wobei jedes Verriegelungselement (14) zumindest zwei mit Rippen versehene Oberflächen (66) aufweist, und wobei die Montage der Rahmenkomponenten das Einsetzen von einer der gerippten Oberflächen (66) in jede benachbarte Rahmenkomponente umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Rahmenkomponenten einen Satz gegenüberliegender Endschienen (10) und einen Satz gegenüberliegender Seitenschienen (12) umfassen, welche länger sind als die Endschienen (10), wobei das Anbringen der Rippe (16) die Anbringung eines gegenüberliegenden Endes der Rippe (16) an jeder Seitenschiene (12) ohne Verwendung von Schrauben umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 3, bei welchem die Verriegelungselemente (14) als rechte Winkel geformt sind und die Verbindung der Rahmenkomponenten miteinander das Einsetzen eines ersten Schenkels (64) des Verriegelungselements (14) in eine Aufnahme umfasst, die sich in Längsrichtung entlang jeweils einer der Seitenschiene (12) erstreckt, und das Einsetzen eines zweiten Schenkels (64) des Verriegelungselements (14) in eine weitere Aufnahme, die sich in Längsrichtung entlang einer entsprechenden Endschiene (10) erstreckt, sowie ferner das Anbringen einer weiteren Rippe (16) an jeder der Seitenschienen (12) ohne Verwendung von Schrauben mittels Einsetzen eines ersten Flansches (22) eines weiteren Befestigungselements (20) in jede der Seitenschienen (12) in eine weitere entsprechende Öffnung (44) in der Oberfläche, Drehen des weiteren Befestigungselements (20) zur Positionierung des ersten Flansches (22) des weiteren Befestigungselements (20) hinter dieser Oberfläche, und anschließendes Einsetzen eines zweiten Flansches (26) des weiteren Befestigungselements (20) in eine entsprechende weitere Aufnahme in einem entsprechenden Ende der weiteren Rippe (16), wobei insbesondere jede entsprechende Öffnung (44) und jede weitere entsprechende Öffnung (44) einen verlängerten Öffnungsbereich umfassen, der sich entlang einer Länge der entsprechenden Seitenschiene (12) erstreckt, so dass die Anbringung einer Rippe (16) das Anbringen der Rippe an einer beliebigen Stelle entlang der Seitenschiene (12) umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem das Befestigungselement (20) umfasst: den ersten Flansch (22) und einen gegenüberliegenden ersten Flansch (22) in direkter Ausrichtung aufeinander, welche die gleiche erste Dicke aufweisen, wobei ein Schaft (24) zwischen ihnen angeordnet ist; den zweiten Flansch (26) und einen gegenüberliegenden zweiten Flansch (26) in direkter Ausrichtung aufeinander, welche die erste Dicke aufweisen, wobei der Schaft (24) zwischen ihnen angeordnet ist; welche erste und zweite Flansche (22 bzw. 26) durch einen Zwischenraum getrennt sind, der zwischen ihnen angeordnet ist, und der gegenüberliegende erste Flansch (22) und der gegenüberliegende zweite Flansch (26) durch einen dazwischen angeordneten Zwischenraum (28) getrennt sind; und wobei das Drehen des Befestigungselements (20) den gegenüberliegenden ersten Flansch (22) hinter der Oberfläche positioniert, und das Einsetzen eines zweiten Flansches (26) das Einsetzen des gegenüberliegenden zweiten Flansches (26) in die entsprechende Aufnahme der Rippe (16) umfasst.
Verfahren zur Montage eines Solarmoduls ohne Verwendung von Schrauben, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellung eines Solarpaneels (2) mit einer Sammelseite und einer Rückseite (4); Bereitstellung einer Anzahl von Rahmenkomponenten, die miteinander kombinierbar sind, zur Bildung eines Rahmens, der das Solarpaneel (2) einfasst; Verbindung eines Befestigungselements (20) an jeder der gegenüberliegenden Rahmenkomponenten aus der Anzahl von Rahmenkomponenten, wobei an jedem Befestigungselement (20) ein erster Flansch (22) des Befestigungselements (20) in eine entsprechende Öffnung (44) in einer innen angeordneten Wand (40) der Rahmenkomponente eingesetzt wird, und dieses Befestigungselement (20) gedreht wird, so dass der erste Flansch (22) hinter der Wand (40) positioniert wird und ein gegenüberliegender zweiter Flansch (26) vor der Wand (40) positioniert wird; und Montieren des Rahmens durch Verbinden der Rahmenkomponenten miteinander und an dem Solarpaneel (2) ohne Verwendung von Schrauben, durch Einsetzen von Verriegelungselementen (14) in entsprechende Hohlräume (70, 76) benachbarter Rahmenkomponenten, derart, dass jede Rahmenkomponente eine Außenkante (6) des Solarpaneels (2) hält, und durch Anbringen einer Rippe (16) an den gegenüberliegenden Rahmenkomponenten ohne Verwendung von Schrauben, durch Einsetzen der zweiten Flansche (26) in entsprechende Aufnahmen der Rippe (16), welche an den gegenüberliegenden Enden (18) der Rippe (16) angeordnet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei welchem das Befestigungselement (20) den ersten Flansch (22) und einen gegenüberliegenden ersten Flansch (22) in direkter Ausrichtung aufeinander umfasst, wobei ein Schaft (24) zwischen ihnen angeordnet ist, sowie den zweiten Flansch (26) und einen gegenüberliegenden zweiten Flansch (26) in direkter Ausrichtung aufeinander, wobei der Schaft (24) zwischen ihnen angeordnet ist, welche erste und zweite Flansche (22 bzw. 26) durch einen Zwischenraum zwischen ihnen getrennt sind, und welcher gegenüberliegende erste Flansch (22) und welcher gegenüberliegende zweite Flansch (26) durch einen Zwischenraum (28) zwischen ihnen getrennt sind, wobei das Drehen des Befestigungselements (20) ferner den gegenüberliegenden ersten Flansch (22) hinter der Wand (40) positioniert und wobei das Einsetzen der zweiten Flansche (26) das Einsetzen der gegenüberliegenden zweiten Flansche (26) in die entsprechenden Aufnahmen der Rippe (16) umfasst, und wobei insbesondere der erste Flansch (22), der gegenüberliegende erste Flansch (22), der zweite Flansch (26) und der gegenüberliegende zweite Flansch (26) jeweils die gleiche Dicke (34) aufweisen und der Schaft (24) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als diese Dicke (34), wobei die Rahmenkomponenten einen Satz gegenüberliegender kürzerer Endschienen (10) und einen Satz gegenüberliegender längerer Seitenschienen (12) umfassen, und die gegenüberliegenden Rahmenkomponenten die längeren Seitenschienen (12) umfassen.
Solarmodulanordnung, umfassend: – ein Solarpaneel (2) mit einer Solarenergie-Nutzseite mit photovoltaischen Zellen und einer Rückseite (4); – einen Rahmen, der sich um das Solarpaneel (2) herum erstreckt und eine Anzahl von Rahmenkomponenten umfasst, die aneinander befestigt sind, welche Rahmenkomponenten miteinander lediglich durch eine Anzahl von Verriegelungselementen (14) gekoppelt sind, die sich in jede der jeweils benachbarten Rahmenkomponenten hinein erstrecken; – eine Rippe (16), die sich entlang der Rückseite (4) erstreckt und an die Rahmenkomponenten gekoppelt ist, die sich entlang gegenüberliegender Kanten (6) der Paneele (2) erstrecken; und – ein Befestigungselement (20), das jedes der gegenüberliegenden Enden (18) der Rippe (16) am Rahmen befestigt, wobei jedes Befestigungselement (20) einen Schaft (24) umfasst, der sich durch eine Öffnung (44) in einer Wand (40) des Rahmens erstreckt, ein Paar erster Flansche (22), die mit dem Schaft (24) verbunden sind und hinter der Wand (40) angeordnet sind, und ein Paar zweiter Flansche (26), die mit dem Schaft (24) verbunden sind, von dem Paar erster Flansche (22) beabstandet sind und in einem entsprechenden der gegenüberliegenden Enden (18) der Rippe (16) aufgenommen sind.
Solarmodulanordnung gemäß Anspruch 8, bei welcher die Öffnung (44) eine längliche Form mit einem erweiterten Zentralbereich (46) aufweist, und jeder aus dem Paar der zweiten Flansche (22) in einem Hohlraum in dem entsprechenden Ende (18) der Rippe (16) aufgenommen ist, welcher Hohlraum durch eine Öffnung (44) begrenzt wird, die eine längliche Form und einen erweiterten zentralen Bereich (46) aufweist, wobei insbesondere der Schaft (24) des Befestigungselements (20) zwischen dem Paar der ersten Flansche (22) angeordnet ist, und die ersten Flansche (22) und die zweiten Flansche (26) im wesentlichen flach sind, die gleiche Dicke (34) aufweisen und im wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind.
Solarmodulanordnung gemäß Anspruch 13, umfassend eine weitere Rippe (16), wobei eine Umfangskante (6) des Solarpaneels (2) in einer entsprechenden Nut von jeder aus der Anzahl von Rahmenkomponenten aufgenommen ist, und die Rahmenkomponenten einen Satz gegenüberliegender Endschienen (10) und einen Satz gegenüberliegender Seitenschienen (12) umfasst, die länger sind als die Endschienen (10), wobei die Rippe (16) an den Seitenschienen (12) angebracht ist und die weitere Rippe (16) mit jeder der Seitenschienen (12) unter Verwendung eines weiteren Paars von Befestigungselementen (20) ohne Schrauben befestigt ist.