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Die Erfindung betrifft eine Solarmodultragvorrichtung für Solarmodule, insbesondere für rahmenlose Solarmodule, wie sie beispielsweise auf Flachdächern zum Einsatz kommen kann.
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Solche Solarmodultragvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und in der
DE 20 2009 016 895 U1 beschrieben. Die dort beschriebene Solarmodultragvorrichtung erlaubt eine einfache Installation der Unterkonstruktion auf der dafür vorgesehenen Fläche, wie einem Flachdach, aber auch eine relativ einfache Montage der Solarmodule auf die Unterkonstruktion.
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Es ist Aufgabe der Erfindung die bekannte Solarmodultragvorrichtung weiter zu verbessern um eine beschleunigte Montage und/oder höhere Stromausbeute und/oder sichere Installation zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Solarmodultragvorrichtung ist eine Möglichkeit zur Anpassung des Neigungswinkels des Solarmoduls an die geografischen Gegebenheiten der Stellfläche der Solaranlage, insbesondere der geographischen Lage des Dachs, integriert, so dass die solaren Erträge optimiert werden können.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschreiben. Die Neigung des Moduls wird dabei über die die Wahl eines geeigneten Abstandselements sichergestellt. Dieses wird dann an der Grundplatte befestigt. Dabei kann vorteilhafterweise eine kraft- und/oder stoff- und/oder formschlüssige Verbindung zum Einsatz kommen. Die Elemente können reversibel oder irreversibel mit dem Montagesystem verbunden werden.
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Unabhängig davon, als eigenständige Erfindung, wird eine der Aufgaben auch mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 4 gelöst. Durch die Kombination aus Grundplatte und integrierter Bautenschutzmatte kann die Unterkonstruktion schnell montiert werden und gleichzeitig der für diverse Flachdächer notwendige Bautenschutz zum Schutz des Dachmaterials vor mechanischer oder chemischer Beschädigung integriert werden. In Abhängigkeit der Dacheindeckung können dabei unterschiedliche Bautenschutzmatten zum Einsatz kommen.
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Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Integration kann bevorzugt durch Einschieben oder Verkleben eines Elements aus Bautenschutzmaterial in die Unterseite der Solarmodultragvorrichtung, also auf der Seite die einem montierten Solarmodul abgewandt ist, erfolgen. Damit wird die Montagezeit der kompletten Unterkonstruktion reduziert und ein Schutz des Dachmaterials ist so stets sichergestellt. Ferner kann das Montagesystem und seine Unterelemente durch abgerundete Ecken auf der Unterseite bzw. dachseitig so ausgelegt sein, dass eine mechanische Beschädigung des Dachmaterials verhindert werden kann.
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Unabhängig davon, als eigenständige Erfindung, wird eine der Aufgaben auch mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 8 gelöst. Dazu weist die Solarmodultragvorrichtung weist integrierte Ansatzpunkte für Blitzschutzelemente auf. Durch die Integration von Ansatzpunkten für Blitzschutzstangen/Blitzfangstangen ist eine optimierte Flächenausnutzung durch Verringerung der Abstände zwischen den Solarmodulen und den Blitzschutzeinrichtungen möglich und somit eine verbesserte Stromgewinnung pro qm2 Dachfläche möglich.
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Unabhängig davon, als weitere unabhängigen Erfindung, wird eine der Aufgaben auch mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 10 gelöst. Die Solarmodultragvorrichtung weist mindestens eine Kabelführung mit einem Mittel zur Zugentlastung auf. Die integrierte Kabelführung ermöglicht einen Witterungsschutz sowie eine sichere Führung der Verkabelung auch bei verschiedenen Einbausituationen eines Solarmoduls auf dem Montagesystem. Ferner wird bei allen Kabelführungselementen über eine Zugentlastung, die ebenfalls in das Montagesystem eingebaut ist, sichergestellt, dass keine Kräfte von der Verkabelung auf die Anschlusstechnik des Solarmoduls übertragen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können auch Anschlusspunkte für kabelführende Komponenten vorgesehen sein. Die optionalen Anschlusspunkte für kabelführende Komponenten sind reversibel oder irreversibel ausgeführt und sind durch extra Komponenten realisiert, die mit Werkzeug oder werkzeugfrei an das Montagesystem angebunden werden.
kann.
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Solaranlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtung, insbesondere Unabhängig davon, als weitere unabhängigen Erfindung, wird eine der Aufgaben auch mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 12 gelöst. Die Solarmodultragvorrichtung umfasst einen Verriegelungsmechanismus für einen Verbinder, dadurch gekennzeichnet, dass bei montiertem Verbinder ein Abheben des Verbinders senkrecht zur Auflagefläche des Moduls verhindert wird.
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Dies verbessert die statischen Eigenschaften einer kompletten Anlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtungen, da ein Abheben des Verbinders beispielsweise unter Windbelastung verhindert werden kann.
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Die Erfindung betrifft fernen eine Solaranlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtungen wie insbesondere oben beschrieben, wobei benachbarte Solarmodultragvorrichtungen über Verbinder miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungsmechanismus vorgesehen ist, der ein sich lösen senkrecht zur Grundflächenebene verhindert.
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Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die verschiedenen unabhängigen Erfindungen nach Anspruch 1, 4, 8, 10 und 12 lassen sich vorteilhafterweise auch einzeln oder alle zusammen kombinieren um zu weiteren erfindungsgemäßen Ausführungen zu gelangen.
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Die Aufgabe wird ebenfalls mit dem Verfahren nach Anspruch 14 gelöst. Durch die Auswahl eines geeigneten Abstandselements kann die Ausrichtung der Module auf der Solarmodultragvorrichtung an die geographische Lage schnell und einfach angepasst werden um so die Stromausbeute der Anlage insgesamt zu verbessern.
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Die erfinderischen Gedanken werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Solarmodultragvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 die Solarmodultragvorrichtung gemäß der ersten Ausführung mit montiertem Solarmodul
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3 eine Solarmodultragvorrichtung mit integriertem Bautenschutzmaterial gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine Solarmodultragvorrichtung mit integriertem Blitzschutz gemäß einer dritten Ausführungsform,
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5 eine Solarmodultragvorrichtung mit integrierter Kabelführung gemäß einer vierten Ausführungsform, und
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6 eine Solaranlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtungen und Verbindern gemäß einer fünften Ausführungsform.
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1 zeigt schematisch eine Solarmodultragvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Seitenansicht. Die Solarmodultragvorrichtung 1 umfasst eine Grundplatte 3 mit einer ersten Schnittstelle 5 und einer zweiten Schnittstelle 7. An der ersten Schnittstelle 5 kann ein erstes Abstandselement 9_1 bzw. 9_2 angeordnet werden. An der zweiten Schnittstelle 7 kann ein zweites Abstandselement 11_1 oder 11_2 angeordnet werden. Die Solarmodultragvorrichtung kommt beispeilsweise bei einer Aufstellung von Solarmodulen auf Flachdächern zum Einsatz.
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Die Abstandselemente können lösbar oder dauerhaft an den Schnittstellen 5 bzw. 7 angeordnet werden. Die Verbindung kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig sein. So kann man beispielsweise ein Abstandselement in die Schnittstelle einführen und einschnappen oder einklicken lassen. Eventuell können noch zusätzliche Verringelungselemente zum Einsatz kommen, um ein Abheben unter Windlast zu verhindern.
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Die Abstandselement 9_1 and 11_1 bilden ein erstes Paar mit einen Neigungswinkel α1 zwischen Auflagefläche 13_1 und Schnittstellenfläche 15_1. Die Abstandselement 9_2 and 11_2 bilden ein zweites Paar mit einen Neigungswinkel α2 zwischen Auflagefläche 13_2 und Schnittstellenfläche 15_2.
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Die unterschiedlichen Abstandselemente dienen dazu die Module mit unterschiedlichen Neigungswinkeln auf der Solarmodultragvorrichtung anordnen zu können um so die Stromausbeute an die geographische Lage der Solaranlage anpassen zu können ohne unterschiedliche Grundplatten benutzten zu müssen.
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Die Grundplatte 3 und/oder die Abstandselemente 9_1, 9_3, 11_1 und 11_3 sind bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus recyceltem Kunststoff. Die Form ist so ausgebildet, dass die Grundplatten aufeinander gestapelt werden können um Platz zu sparen.
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Es werden in der Schnittdarstellung zwei Abstandselemente gezeigt. Die Solarmodultragvorrichtung kann jedoch mehr als zwei Abstandselemente aufweisen um die nötige Stabilität zu gewärleisten.
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Mehrere Solarmodultragvorrichtungen können über Verbinder miteinander in einer oder zwei Dimensionen verbunden werden.
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2 zeigt die Solarmodultragvorrichtung 1’ gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Abstandselementepaar 9_2 und 13_2 zusammen mit einem Solarmodul 17, das hier nur schematisch dargestellt wird. Das Solarmodul kann insbesondere ein rahmenloses Dünnschichtsolarmodul mit oder ohne eigener Haltekonstruktion sein. Ein Abheben des Moduls kann durch geeignete Halteelemente, die beispielsweise von oben aufgesteckt oder umgeklappt werden, an der Tragvorrichtung befestigt werden. Alternativ könnte das Solarmodul 17 auch in eine Ausnehmung eingeschoben werden.
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Im Vergleich zum Einsatz der Abstandselemente 9_1 und 13_1 ist das Modul 17 in dieser Ausführung steiler zur Sonne ausgerichtet.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Die Solarmodultragvorrichtung 21 weist im Vergleich zur Solarmodultragvorrichtung 1’, der 2 zusätzlich im Bodenbereich 23 der Grundplatte 3 eine Schicht 25 auf. Diese umfasst ein Bautenschutzmaterial. Das Bautenschutzmaterial kann dabei eine Bautenschutzmatte sein, die in entsprechende Führungsnuten die im Bodenbereich der Grundplatte 3 ausgebildet sind, eingeführt werden kann. Alternativ kann das Bautenschutzmaterial auch auf die Rückseite der Grundplatte aufgeklebt sein. Die Rückseite ist dabei die Seite der Grundplatte, die der Seite auf der das Modul 17 angeordnet wird, abgewandt ist. Dadurch wird die Dachhaut vor mechanischen und/oder chemischen Schäden geschützt.
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Gemäß einer Variante sind die Kanten und Ecken 25, 27 des Bodenbereichs abgerundet, um Schäden der Dachhaut zu vermeiden.
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Die zweite Ausführungsform wurde als Weiterbildung der ersten Ausführungsform dargestellt. Der erfindungsgemäße Gedanke Bautenschutzmaterial in die Unterkonstruktion zu integrieren bildet jedoch eine eigenständige erfinderische Entwicklung und kann auch mit herkömmlichen Solarmodultragvorrichtungen ohne die Schnittstellen für Abstandselemente erfindungsgemäß zum Einsatz kommen.
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform. Es handelt sich um eine Weiterbildung der ersten Ausführungsform. Die Solarmodultragvorrichtung 31 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Grundplatte 3 integrierter Ansatzpunkt 33 für Blitzschutzelemente, insbesondere einer Blitzschutzstange bzw. einer Blitzfangstange, vorgesehen ist. Damit können die Abstände zwischen Solarmodultragvorrichtungen klein gehalten werden und die Stromausbeute somit weiter optimiert werden.
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Die dritte Ausführungsform wurde als Weiterbildung der ersten Ausführungsform dargestellt. Der erfindungsgemäße Gedanke der Integrierung eines Blitzschutzes bildet jedoch eine eigenständige erfinderische Entwicklung und kann auch mit herkömmlichen Solarmodultragvorrichtungen ohne die Schnittstellen für Abstandselemente erfindungsgemäß zum Einsatz kommen. Ebenso ist eine Kombination mit der zweiten Ausführungsform denkbar.
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5 zeigt eine vierte Ausführungsform. Es handelt sich um eine Weiterbildung der ersten Ausführungsform. Die Solarmodultragvorrichtung 41 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Modulauflagefläche 43 eine Nut 45 für die Kabel der elektrischen Anschlüsse eines Solarmoduls vorgesehen ist. Zumindest ein Teilabschnitt der Nut 45 ist dabei als Zugentlastung ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch elastische Elemente (nicht dargestellt) in der Nut erzielt werden. Beim Einfügen der Kabel in die Nut 45 wird das Kabel in der Nut verklemmt und Zugkräfte werden nicht mehr oder nur im verringerten Maße an die Anschlüsse am Solarmodul übertragen. Dadurch kann die Lebensdauer der elektrischen Anschlüsse am Solarmodul verlängert werden.
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Eine Kabelführungsnut 45 kann nicht nur im oberen Bereich 13_2 und/oder auch im unteren Bereich 9_2 (gestrichelt angedeutet) der Solarmodultragvorrichtung 41 angeordnet sein. Damit steht es dem Anwender frei ob er die Anschlüsse unten oder oben verlaufen lassen möchte.
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Die vierte Ausführungsform wurde als Weiterbildung der ersten Ausführungsform dargestellt. Der erfindungsgemäße Gedanke der Integrierung Kabelführung mit Zugentlastung bildet jedoch eine eigenständige erfinderische Entwicklung und kann auch mit herkömmlichen Solarmodultragvorrichtungen ohne die Schnittstellen für Abstandselemente erfindungsgemäß zum Einsatz kommen. Ebenso ist eine Kombination mit der zweiten und/oder dritten Ausführungsform denkbar.
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6 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Gezeigt wird eine schematische Draufsicht auf eine Unterkonstruktion 51 aus vier Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4, die über Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 miteinander verbunden sind. Die Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 können Solarmodultragvorrichtungen gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform oder eine Kombination sein. Es können aber auch andere Solarmodultragvorrichtungen, die über Verbinder miteinander kombinierbar sind, erfindungsgemäß zum Einsatz kommen.
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Die einzelnen Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 werden über die Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 untereinander zu einer statisch verbundenen Unterkonstruktion 51 zusammengefügt bzw. verschaltet. Die Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 dienen zum Herstellen einer Verbindung zwischen den einzelnen Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4. Ferner werden die Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 zur Sicherstellung des korrekten Abstands zwischen den einzelnen Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 genutzt, so dass sich die Module auf den Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 nicht berühren, aber dennoch ein definierter Abstand zur optimierten Ausnutzung der Aufbaufläche beispielsweise der Dachfläche eingehalten wird. Dazu sind die Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 in unterschiedlichen Längen erhältlich um Übergänge oder nicht belegbare Flächen in der Dachfläche zu überbrücken, aber dennoch eine statisch verbundene Unterkonstruktion als verschaltetes System zu ermöglichen. Ferner kommen für die Simplex-Aufstellung, in der alle Module gleich ausgerichtet sind, und für die Duplex-Aufstellung, in der die Module zwei nebeneinaderliegender Reihen hütchenförmig zueinander ausgerichtet sind, verschiedene Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 zum Einsatz.
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Zur Sicherstellung eines statisch verbundenen Systems übernehmen die Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 auch eine versteifende Funktion der Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 und der gesamten Unterkonstruktion 51. Die Verbindung zwischen Verbinder 55_1, 55_2, 55_3, 55_4, 57_1 und 57_2 und Solarmodultragvorrichtungen 53_1, 53_2, 53_3, 53_4 ist durch kraft- und/oder formschlüssige Elemente gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß wird dabei eine Verriegelung vorgesehen die ein sich lösen senkrecht zur Grundflächenebene verhindern kann. Dies wird beispielsweise durch zusätzliche Verriegelungselemente, die in fluchtend ausgerichtete Ausnehmungen im Verbinder und der zugehörigen Solarmodultragvorrichtung eingeschoben werden können, erzielt. Alternativ kann der Verbindungsmechanismus so ausgebildet sein, dass beim Zusammenfügen der Verbinder zunächst entlang einer Richtung in eine Aufnahme in der Solarmodultragvorrichtung eingeschoben wird und danach entlang einer zweiten Richtung, unterschiedlich zur ersten, in die endgültige Position gebracht wird. Anstatt entlang einer zweiten Richtung kann zum Verriegeln auch eine Rotation durchgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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