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Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem aus ausrichtbarer Klemmverbindung zweier C-Profile, für einen Querträger aus einem ersten C-Profil, mit einer Stütze aus einem zweiten C-Profil, wobei der Querträger und die Stütze sich kreuzen, den Modulträgern, die paarweise den Querträger kreuzen, welche auf Querträger in Quer gestellt sind, und die Stütze und der Querträger mittels eines Verbindungselementes und des Weiteren die Modulträger mit dem Querträger mittels der Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Des Weiteren wobei die Stütze im Wesentlichen im Verschattungswinkel, sowohl dem Querträger in einem Ausfstellwinkel als auch auf einer Bodenfläche im Wesentlichen im Bodenneigungswinkel stehen, können davon der Neigung der Bodenfläche und des Aufstellwinkels und des Verschattungswinkels entsprechen.
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Stand der Technik
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DE 20 2007 012 570 U1 zeigt die Unterkonstruktion für Solaranlagen mit der Vorrichtung zur Befestigung von Solarmodulen auf mehreren in einer Reihe geschalteten Trägern, wobei der Querträger mit der Befestigungsplatte mit dem Pfosten verbunden ist.
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Die
DE 20 200 9006 970 U1 offenbart ein Fundamentsystem für die zur Sonne geneigte Lagerung von Flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen, die in einer oder mehreren Reihen nebeneinander von Längsträgern gehalten werden, die auf einer Mehrzahl von Querträgern ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer und einem längeren Ständer derart gelagert sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneelreihe zur Sonne geneigt sind. Außerdem beschreibt die
DE 20 200 9006 970 U1 eine kürzere und eine längere Stände, die miteinander über Führung schräg mit einer Strebe und in Querrichtung mit Querträger, wobei die Querträger in Längsrichtung mit den Längsträgern verbunden sind. Die Paneele sind in zwei Reihen nebeneinander angeordnet von Längsträgern gehalten.
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DE 20 2005 003 224 U1 beschreibt ein Montagesystem, das aus Einpaar sich parallel verlaufendem Querträger und den Querträgern kreuzendem Traggestell und den Zwischenträgern besteht, auf welcher Zwischenträger der Traggestell in Querrichtung gestellt ist, wobei die Zwischenträger auf dem Welldach montiert ist.
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DE 10 2011 106 083 A1 beschreibt einen Ständer, mit einer Stütze, einem Stützbalken, der am oberen Ende der Stütze angelenkt ist, einer Teleskop Strebe, die den Stützbalken in einem Winkel zur Stütze hält und mit der Stütze und dem Stützbalken gelenkig verbunden ist.
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Aufgabenstellung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem zu schaffen, das insbesondere für Solar- bzw. thermische Anlagen geeignet, auch auf jeder beliebigen Oberfläche des Erdbodens, auf einer unebenen Bodenfläche bei freien Flächen aufstellbar, und auch für andere tragbare Vorrichtungen anwendbar ist. Verbindungssysteme nach dem Stand der Technik richten sich vor allem nach der Oberfläche des Erdbodens. Bisher war es vorgesehen, um eine Solaranlage auf einer freien Fläche einzurichten, wird zwingend nach einer möglichst flachen freien Bodenfläche gesucht.
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Neuheit – Lösung des Problems
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Das dem Stand der Technik bekannte Problem wird dadurch gelöst, dass das Problem zu lösen ein Verbindungssystem geschaffen wird, das für jede beliebige Oberfläche des Erdbodens und bei einem beliebigen Bodenneigungswinkels unter 90° einzurichten ist. In dem Verbindungssystem sind vorerst eine sich zueinander kreuzende ausrichtbare Klemmverbindung zweier C-Profile und einen der zwei C-Profile kreuzenden, längs der Vorrichtung befindlichen Modulträger vorgesehen, welche C-Profile und Modulträger mittels je eines einfachen Verbindungselementes miteinander verbinden werden. Um das Optimum zwischen dem Aufstellwinkel des Verbindungssystems und dem Bodenneigungswinkel zu erreichen, erfolgt die Montage der C-Profile und der Modulträger nach einer bestimmten Reihenfolge, so dass je Aufstellung der ersten vorderen und dann der letzten hinteren zweiten C-Profile dem Aufstellwinkel und dem Bodenneigungswinkel zueinander abgestimmt werden, ohne davor die Verbindungsstellen der zu verbindenden C-Profile miteinander zu fixieren. Dadurch wird ein neues Verbindungssystem für Solaranlagen bzw. thermische Anlagen geschaffen, mit dem auf jeder beliebige Oberfläche des Erdbodens dieses Verbindungssystem für diesen aufzustellen und einzurichten ist.
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Die vorgelegte Erfindungsmeldung ist vorzugsweise für Solaranlagen zum Ausrichten der Solarmodule und für thermische Anlagen zum Ausrichten der thermischen Kollektoren geeignet. Des Weiteren weist die Erfindung den Vorteil auf, dass ausrichtbare Klemmverbindungen universell für jede Anlage auf jeder geographische Oberfläche ohne Zwischenlösung bzw. ohne Bindung mit einem zusätzlichen Verbindungselement nur einem System einsetzbar sind und lassen sich praktisch und leichter montieren und demontieren, jedoch deren Bereitstellung auf keine spezielle Anforderung bedingt.
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Außerdem weist die Erfindung darauf hin, dass die ausrichtbare Klemmverbindung zweier C-Profile mit sich kreuzendem Modulträger ein Trägersystem darstellt, welches idealerweise für Solaranlagen einsetzbar ist, aus dem ein Modultisch und/oder aus den Modultischen zwei bzw. mehrstufige Modulreihe für Solaranlagen ausgebildet werden können. Jeder daraus ausgebildete Modultisch besteht aus zwei vorderen und zwei hinteren eingerammten zweiten C-Profilen und der beiden zweiten C-Profile kreuzenden, in Quer gestellten, je paarweise vorhandenen, weiteren ersten C-Profilen und der ersten C-Profile kreuzenden, in Längsrichtung verlaufenden Modulträgern, wobei insbesondere die ausgerichteten zweier C-Profile und die Modulträger je mit einem Verbindungselement miteinander verbunden werden. Bevorzugte Verbindung der C-Profile miteinander ist idealerweise eine Klemmverbindung, wobei die zwei C-Profile mittels je einem Befestigungselement (Z. B. Schraube, Klemmstück) nach der Schraub-Klemmtechnik miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß kann je ein Modultisch mit drei Modulträgern wahlweise entweder aus drei gleichen Modulträgern, nämlich aus Modulträgern für Einschiebe-/Einlegetechnik, oder aber aus einem Modulträger für Einschiebe-/Einlegetechnik, und zwei seitlich ausgerichteten weiteren Modulträgern für Schraub-/Klemmtechnik bestehen. Die zweier C-Profile im Verbindungssystem sich kreuzend miteinander zu montieren und demontieren, wird im diesem erfinderischen Verbindungssystem noch einfacher, wird dazu aber keine zusätzlichen Werkzeuge benötigt.
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Aufgrund der Hindernisse der Oberflächenstruktur des Erdbodens war laut dem Stand der Technik die Aufstellung einer Solaranlage auf einer unebenen Oberfläche und einer ungeeigneten geographischen Oberflächenstruktur des Erdbodens nicht möglich gewesen und auch wegen der Hindernisse nicht vorgesehen. Überwindungen der oben genannten Hindernisse werden mittels der Berechnung von drei Winkeln (Bodenneigungswinkel, Aufstellwinkel und Verschattungswinkel) im Bezug der Aufstellung der zweiten C-Profile und der zu der ausrichtbar kreuzenden ersten C-Profile gelöst. Um den optimalen Strahlungswinkel zu ermitteln, zwischen dem Strahlungswinkel bzw. dem Verschattungswinkel der Sonnenstrahlen und dem Bodenneigungswinkel entsteht nach dieser Lösung eine beträchtliche Differenz, wodurch diese Differenz zur Aufnahme der Sonnenstrahlen auf Solarpaneele ein Maß darstellt, kann dieser mittels des positionierbaren Aufstellwinkels der Solaranlage einstellbar geändert werden. Die einstellbare Änderung des Aufstellwinkels bezüglich des Bodenneigungswinkels lässt sich leicht ermitteln und ergibt daraus näherungsweise einen optimalen Verschattungswinkel des Sonnenstrahlens.
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Gemäß dem Stand der Technik wird die Aufgabe folgendermaßen vorgenommen, dass aus einer Solaranlage um möglichst mehr elektrische Energie zu gewinnen, wird sich eine flache Bodenfläche zum Errichten einer Solaranlage ausgesucht, wobei dafür der Bodenneigungswinkel der Bodenfläche gegen Null geht, worauf eine Solaranlage aufgestellt wird, dafür keine Differenz aus dem Bodenneigungswinkel und dem Aufstellwinkel ermittelt wird. Einer der wesentlichen Gegenstände der Erfindung ist, um den Verschattungswinkel zu ermitteln, dabei die Differenz des Aufstellwinkels und des Bodenneigungswinkel zueinander angepasst werden, um mehr Strahlung aus der Sonne auszubeuten.
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Gemäß des erfinderischen Gegenstandes der vorgelegten Erfindung die unebenen und hügeligen Bodenflächen sind zur Aufstellung der Solaranlagen keine Hindernisse mehr, um aus Sonnenstrahlen mehr elektrische Energie zu gewinnen. Diese Hindernisse sind durch den erfinderischen Gegenstand erfindungsgemäß überwunden.
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Die Differenz des Bodenneigungswinkels der unebenen Bodenfläche und des Aufstellwinkels der Solaranlage kann auch in sich auf der Bodenfläche, worauf die Solaranlage errichtet wird, von kleineren bis zu den großeren Winkeldifferenzen kleiner als 90° ergeben. Wobei diese Winkeldifferenzen idealerweise durch Aufstellung mehrerer Modulreihen ermittelt werden können, wodurch die Aufstellwinkel der Solaranlage je nach dem Bodenneigungswinkel voneinander unterscheiden können, dies bedeutet, dass je Unterschiede der Aufstellwinkel die Differenzen aus den Winkeln behoben bzw. extrem reduziert werden können. Gemäß der Erfindung können in einer Solaranlage beliebig viele Modulreihe errichtet werden, welche unterschiedliche Aufstellwinkel aufweisen können.
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Des Weiteren weist die Erfindung darauf hin, dass das Trägersystem im Verbindungssystem einen zweistützigen Modultisch beschreibt, wobei die Modulreihe je nach Bedarf aus mehreren Modultischen bestehen bzw. die vorhandene Solaranlage modular mit je einem oder mehreren Modultischen erweitert werden kann. Wie jeder Modultisch bzw. Solaranlage relativ gleichen Aufstellwinkel aufweisen kann, können auch mehrere Modulreihen insbesondere bei verteilten unebenen Bodenflächen, worauf sie aufgestellt werden, vorteilhaft je nach unteschiedlichen Bodenneigungswinkeln unterschiedliche Aufstellwinkel aufweisen. Die Größe der Differenz zwischen dem Bodenneigungswinkel und dem Verschattungswinkel des Sonnenstrahlens hängt wiederum vom Aufstellwinkel der Solaranlage ab, weil der Verschattungswinkel, der Strahlungswinkel des Sonnenstrahlens im Großen und Ganzen sich territorial voneinander unterscheidet, weist über eine Landfläche keine große Unterschiede auf.
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Aus den beiden der sich kreuzenden C-Profilen ist das erste ein relativ zum zweiten C-Porfil, Querträger und das zweite dem ersten C-Profil relativ 90° unterscheide, eine Stütze, die der Bodenfläche senkrecht steht. Beide der sich kreuzenden C-Profile weisen je eine Rückwand auf, wobei beide Rückwände mit den inneren und äußeren Seiten offen zugänglich sind, weisen beide Rückwände je eine längliche nach Außen offene Aufnahmenut auf, wodurch die Rückwände offen zugänglich sind, um in der die Befestigungselemente zur Befestigung anzuordnen, sind sie mit Aufnahmebohrungen versehen. Die Rückwände der sich kreuzenden C-Profile sind zueinander gegen gerichtet, sind mittels eines Befestigungselementes durch die Aufnahmebohrung miteinander so verbunden, dass durch die Klemmverbindung zwischen den Rückwänden der beiden C-Profile idealerweise keine Distanz entsteht, daraus folgt, dass das an den beiden gegengerichteten Aufnahmebohrungen eingesetzte Verbindungselement derart festgesetzt ist, dass zwischen den beiden sich kreuzenden C-Profilen im Wesentlichen 90° oder 90° unterscheidender Winkel einstellbar ist. Zwischen dem Bodenneigungswinkel und dem zweiten und dem ersten C-Profil, und dem vorderen und hinteren zweiten C-Profil steht einen Aufstellwinkel, wobei der Aufstellwinkel der Differenz den Bodenneigungswinkel, ist der Aufstellwinkel vorzugsweise dem Bodenneigungswinkel beliebig anpassbar ist.
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Die Verstellbarkeit des Aufstellwinkels bringt einen Vorteil mit sich, mit der die Stützen, Querträger und Modulträger je nach Wunsch und Anforderung herstellbar sind, ermöglicht allgemeinen Einsatz sowohl in Solaranlagen als auch in thermischen Kollektoren.
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Jede Modulreihe besteht aus mehreren Modultischen. Jeder Modultisch bzw. jede Modulreihe ist verstellbar und der geographischen und topographischen Anforderungen anpassbar. Dazu sind die Differenzen zwischen dem Bodenneigungswinkel und dem Aufstellwinkel zur Bereitstellung des Verbindungssystems vom Trägersystem zueinander ausgleichbar, so dass aus der Differenz beider Winkel einen optimalen Verschattungswinkel erreicht werden kann. Wird zwischen den beiden sich kreuzenden C-Profilen einen Aufstellwinkel entstehen, kann wovon je nach geographischer und topographischer Anforderung des Bodens mit dem Bodenneigungswinkel ausgleichbar werden. Um von weiteren Verbindungselementen zu sparen, werden idealerweise zwischen dem ersten und dem zweiten C-Profil nur ein Verbindungselement so eingesetzt, dass mittels des Verbindungselementes die Funktionsweise auch die Schwankung zwischen den beiden C-Profilen einstellbar werden können.
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Während des Ausrichtens sich kreuzenden zweier C-Profile und der Modulträger um weitere Verbindungselemente zu sparen, weist der Modulträger im ersten Funktionsbereich eine Aufnahmenut mit einer nach Außen gerichteten Öffnung auf, in welcher Aufnahmenut ein Befestigungselement (z. b. eine Sechskantschraube M10) eingeschoben werden kann, womit der Modulträger sich mit dem ersten C-Profil miteinander verbinden können. Aufgrund der Transportbeschränkung wird die Länge der Modulträger nur beliebig gehalten (z. b. max. 14 m Länge kann transportiert werden).
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Weil der Einschub der Solarmodule in Querrichtung zwischen je einer Modulreihe bzw. zwei Modulträgern zugelegt waren, sind in diesem Vorschlag die Einschübe der Solarmodule in Längsrichtung zwischen je einer Modulreihe bzw. zwei Modulträgern vorgenommen sind, weil in diesem Lösungsvorschlag keinen Träger in Längsrichtung der Solaranlage angelegt sind. Um paarweise die Modulträger miteinander in Längsrichtung miteinander zu verbinden, wird in den beiden Enden der Modulträger je ein Verbinder eingeschoben, um Modulträger möglichst beliebig in Längsrichtung der Solaranlage zu erweitern, um das Durchlaufträgerprinzip zu nutzen sowie dadurch die einzusetzende Anzahl der Stützen und des Weiteren die Material- und Arbeitsaufwand möglichst zu reduzieren.
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Die Stütze besteht aus einem C-Profil, das zweite C-Profil genannt wird, wobei diese Form je nach Anwendung sich davon unterscheiden kann, kann wie z. B. je nach Anwendung und technischer Gegebenheit auch aus einem U-Profil oder dergleichen Profilen ausgebildet sein. Das zweite C-Profil ist vorzugsweise wie es auch abgebildet ist, ist dreiteilig angeordnet. Der obere Funktionsbereich des zweiten C-Profils weist eine Aufnahmebohrung (z. b. für M16) auf, und liegt der mittlere Funktionsbereich zwischen dem oberen und dem unteren Funktionsbereich, wobei der obere und mittlere Funktionsbereich des zweiten C-Profils sich oberhalb der Bodenfläche befinden und kann der mittlere Funktionsbereich auf seinem Körper Aufnahmebohrungen aufnehmen, welche Aufnahmebohrungen zur Befestigung von Stringwechselrichtern und Generalanschlusskästen mit der Stütze geeignet sind und der untere Funktionsbereich im Erdreich liegt, dessen Länge zwangsweise vom geologischem Zustand des Erdreichs abhängt, kann bevorzugt der Festigkeit des Bodens angepasst werden.
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Der Querträger kann idealerweise aus einem C-Profil bestehen, das erste C-Profil genannt wird, wobei diese Form je nach Anwendung sich davon unterscheiden kann, wie z. B. je nach Anwendung und technischer Gegebenheit aus einem U-Profil oder dergleichen Profilen ausgebildet sein kann. Das erste C-Profil weist eine seitlich nach Außen offene Aufnahmenut auf, die mit einer Rückwand und der Rückwand relativ senkrechten zwei Seitenwänden eingeschränkt ist, sind des Weiteren die Rückwand und die Seitenwände jeweils mit den Aufnahmebohrungen versehen. Während die Rückwand an beiden Enden mit zwei Aufnahmebohrungen versehen sind, ist sie je durch eine Aufnahmebohrung mittels eines Befestigungselementes zu dem sich kreuzenden zweiten C-Profil am oberen Funktionsbereich zu verbinden, wogegen kann die nach Oben gerichtete Seitenwand des ersten C-Profils mehrere Aufnahmebohrungen zur Aufnahme von Befestigungselementen zur Befestigung der Modulträger verfügen. Nach dieser ausrichtbaren Klemmverbindung werden mindestens durch n + 1 Verfahren für Einschiebetechnik bzw. Einlegetechnik oder aber mindestens 2n Verfahren für Klemmtechnik erreicht. Hierzu n bedeutet für eine Modulreihe, kann z. b. für n = 2, n = 4 bei Hochkantmontage oder n = 6 bei Quermontage eingesetzt werden.
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Das erste C-Profil weist auf einer Seite mindestens n + 1 Aufnahmebohrungen auf, mittels dieser Aufnahmebohrungen werden Verbindungselemente eingeführt, die sich mit den gegenüberliegenden Verbindungselementen (z. b. M10), die in die Aufnahmenut des ersten Teils des Modulträgers eingeschoben verbunden sind.
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Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben: Es zeigen:
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1 perspektivische Darstellung eines Verbindungssystems für Einschiebetechnik,
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2 perspektivische Darstellung eines Verbindungssystems für Einschiebe- und Schraubtechnik,
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3 Schnittdarstellung eines ersten C-Profils, eines Modulträgers für Einschiebetechnik in Querschnitt,
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4 Schnittdarstellung eines ersten C-Profils, eines Modulträgers für Schraubtechnik in Querschnitt,
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5 Seitenansicht einer Solaranlage,
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6 Seitenansicht einer Solaranlage auf einem flachen Boden,
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7 Seitenansicht einer Solaranlage auf einem Boden mit einem Bodenneigungswinkel,
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8 Seitenansicht einer Solaranlage auf einem Boden mit einem Bodenneigungswinkel,
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9 Seitenansicht einer Solaranlage auf einem Boden mit einem Bodenneigungswinkel,
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10 Seitenansicht mehrerer Solaranlagen auf einem Boden mit verschiedenen Bodenneigungswinkeln.
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Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
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1 und 2 zeigen eine perspektivische Darstellung eines Verbindungssystems 1, 20 eines ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 (2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10) das ein Querträger darstellt und eines zweiten vorderen C-Profils 3, 22, 62, 72, 82, 92 und hinteren C-Profils 4, 23, 63, 73, 83, 93 (2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10) das eine relativ zum ersten C-Profil 1, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 senkrecht stehende und von 90° abweichende Stütze darstellt. Das erste 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 und das zweite C-Profil 3, 4, 22, 23, 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 weisen je eine Rückwand 2a, 3a, 4a, 33, 43 und der Rückwand 2a, 3a, 4a, 33, 43 relativ senkrecht stehenden zwei Seitenwände 2b, 3b, 4b, 32, 42 auf, wovon je eine nach Außen offene Aufnahmenut 2c, 3c, 4c, 34, 44 gebildet wird, wobei das zweite C-Profil 3, 4, 22, 23, 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 im oberen Funktionsbereich mit der Rückwand 2a, 3a, 4a, 33, 43 sich kreuzenden mit der Rückwand des ersten C-Profils 1, 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 und der Modulträger 5, 24, 25, 35, 45, A, B mit der Aufnahmenut 35b (3), 45b (4) des unteren Funktionsbereiches 35a (3), 45a (4) des Modulträgers 5, 24, 25, 35, 45, A, B sich kreuzenden der Seitenwand 2b, 32, 42 des ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 durch jeweilige Aufnahmebohrung (nicht gezeichnet) mittels eines Verbindungselementes miteinander verbunden. Eine weitere Merkmal der sich kreuzenden C-Profile, wovon drei Seiten geschlossen sind, weisen ferner je eine nach Außen offene und zugängliche Aufnahmenut 2c, 3c, 34, 44 auf. Durch diese Aufnahmenut 2c, 3c, 34, 44 ist jedes C-Profil 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 und 3, 4, 3, 4, 22, 23, 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 von Außen zur Erbringung eines Befestigungselementes sowie Bedienung eines Werkzeugs zugänglich.
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Zur leicht technischen Handhabung besteht das erste C-Profil 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 idealerweise aus drei (1, 2, 5) wahlweise aus mehreren (1, 6, 7, 8, 9, 10) und das zweite C-Profil 3, 4, 22, 23, 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 besteht idealerweise ebenfalls aus drei Funktionsbereichen. Der rückwandseitige 2a, 33, 43 vordere und der hintere Funktionsbereiche des ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 liegen außerhalb der sich kreuzenden beiden zweiten C-Profilen 3, 4, 22, 23, 62, 63, 72, 73, 82, 83, 92, 93 und der mittlere Funktionsbereich ist zwischen den beiden zweiten C-Profilen eingegrenzt, wobei die Länge der vorderen und hinteren Funktionsbereiche des ersten C-Profiles mit dem mittleren Funktionsbereich nach n + 1 bwz. 2n + 1 Regelung proportional ist. Des Weiteren werden die Funktionsbereiche des ersten C-Profile entlang der oberen Seitenwand 2b, 32, 42 dem ersten C-Profil kreuzenden idealerweise zwischen den zueinander paarweise verlaufenden Modulträgern abgelegt, wobei deren Funktionsbereiche idealerweise Breite des Rahmens eines Solarpaneels die Regelung n + 1 bzw. 2n + 1 entsprechen. Die Rückwand 33, 43 weist einen Vorsprung 33a, 43a auf, der entlang der Längsrichtung der Rückwand 33, 43 verläuft, sieht zwei Aufgaben vor, ist in der ersten die Aufnahmebohrung für Befestigungselemente und in der zweiten Verstärkung des ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 gegen mechanische und äußere Belastungen geeignet.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Verbindungssystems 20, in dem auf dem erstem C-Profil 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 und dem ersten C-Profil kreuzenden drei Modulträger 24, 25, 26 befestigt sind, wobei in der Mitte des mittleren Funktionsbereiches des ersten C-Profils ein sich kreuzender Modulträger 24, 35 (3) des Weiteren (4) in dem vorderen und hinteren Funktionsbereich weitere Modulträger 25, 26, 45 zugeordnet sind. Der Modulträger 25, 26 (2), 45 (3) unterscheidet sich vom weiteren Modulträger 5, 24, 35 sofern in der Ausführung und der Funktionsweise, so dass einer für Einschiebe-/Einklemmtechnik und dass anderer für Schraub-/Klemmtechnik geeignet ist.
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3 und 4 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung 30, 40 eines ersten C-Profils 31, 41, eines Modulträgers 35, 45 und Solarpaneele 37, 47. Während der untere Funktionsbereich 35a, 45a eine Aufnahmenut 35b, 45b zur Aufnahme der Befestigungselemente zur Befestigung des Modulträgers 35, 45 mit der oberen Seitenwand 32, 42 des sich kreuzenden ersten C-Profils 31, 41, und mittlere Funktionsbereich 35c, 45c einen Aufnahmeraum 35d, 45d zur Aufnahme eines Verbinders 36, 46, zum Verbinden paarweise der Modulträger 35, 45, A, B geeignet ist, unterscheidet sich der obere Funktionsbereich 35e (3) vom oberen Funktionsbereich 45e (4) darin, dass der Funktionsbereich 35a zwei gegengerichtete Einschübe 35f und eine Trennwand 35g zwischen beiden Einschüben 35f und einen Deckel 35h über der Trennwand 35g aufgesetzt ist, welcher einen enormen Schutz für Rahmen der Solarpaneele bildet, in die gegengerichteten Einschübe 35f die Rahmen der Solarpaneele 37 eingeführt werden, ist für Einschiebe-/Einlegetechnik geeignet, und der obere Funktionsbereich 45e weist eine Aufnahmenut 45f zur Aufnahme eines Schraubelementes zum Verschrauben des Modulträgers 25, 26, 45, A, mit dem Rahmen eines Solarpaneels 47, 54, 55, 65, 75, 85, 95 auf.
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Die vorderen 61a, 71a, 81a, 91a und hinteren Funktionsbereiche 61c, 71c, 81c, 91c können wie der mittlere Funktionsbereich 61b, 71b, 81b, 91b des ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 proportional beliebig lang sein, indem die Länge des ersten und des dritten Funktionsbereiches bis zu den Abgrenzungen mit dem zweiten Funktionsbereich proportional sind. Die Proportionalität schafft hohe Trägheit und Montagesicherheit der Solaranlage mit Montagematerial.
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Die nach Oben gerichtete Seitenwand 2b, 32, 42 des ersten C-Profils 2, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 weist weitere Aufnahmebohrungen zum Verbinden der zu ihm kreuzenden Modulträger 5, 24, 25, 26, 35, 45, A, B auf. Je nach Anwendung können dem ersten C-Profil kreuzende Modulträger 5, 24, 25, 26, 35, 45, A, B ab drei Reihen beliebig mit der Länge des ersten C-Profils erweitert werden. Der mittlere Funktionsbereich 61b, 71b, 81b, 91b des ersten C-Profils ist proportional, worauf paarweise Modulträger 5, 24, 25, 26, 35, 45, A, B in reservierten Abständen aufgestellt sind, deren reservierten Abstände Breite des Rahmens eines Solarpaneels zzgl. Toleranzen entsprechen.
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in der 5 wurde eine Seitenansicht einer Solaranlage 50 als ein Modultisch mit ausgerichteten zwei C-Profilen 51, 52 und Modulträgern A, B eine Schnittdarstellung in Längsrichtung dargestellt. Diese Ausführung unterscheidet sich von vorherigen und weiteren Ausführungen soweit, dass es ein kurzes erstes C-Profil 51 in der Mitte nur mit einem dem ersten C-Profil 51 kreuzenden zweiten C-Profil 52 mit einem Verbindungselement verbunden ist, wobei das zweite C-Profil 52 senkrecht in der Bodenfläche 56 eingerammt mit dem oberen Funktionsbereich in der Mitte des ersten C-Profils 51 in 90° unterscheidendem Winkel verbunden. Die Ausführung zeigt eine Solaranlage 50 beispielsweise ein Modultisch mit einem Bodenneigungswinkel bei 0° und einen Aufstellwinkel beta bei 15°. Diese dann einen Verschattungswinkel alpha von 15° bereitstellt.
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Um das System stabil zu halten, wird eine Auskragung 53 mit einem Ende mit dem vorderen Funktionsbereich 51a des ersten C-Profils 51 und mit dem anderen Ende der mittlere Funktionsbereich des zweiten C-Profils 52 verbunden, wobei die Verbindung den Aufstellwinkel beta mit dem Bodenneigungswinkel gamma soweit anpasst, dass aus der Differenz der beiden Winkeln optimale Verschattungswinkel (Strahlungswinkel) alpha ermittelt wird, um bessere Ausbeute der Sonnenstrahlen zu erzielen. Eine weitere Funktion der Auskragung 53 liegt darin, dass dadurch Solaranlage 50 gegen äußere mechanische Einwirkungen im Gleichgewicht steht. Der untere Funktionsbereich 58 des zweiten C-Profils 52 liegt unterhalb der Erdoberfläche im Erdreich 57, weist eine Länge auf, die gleicher bzw. unterschiedliche Größe als die oberhalb der Erdoberfläche stehenden Länge des gleichen C-Profils 52 ist. Statische Berechnungen und Einsätze haben nachgewiesen, dass nur eine erforderliche Länge den Modultisch 50 stabil halten kann. Die Verbindung der ausrichtbaren zweier C-Profile bilden eine bestimmte Aufstellung, können in bestimmten Abständen in einer Richtung parallel aufgestellt und verlegt werden, wobei die Aufstellung und die Verlegung beliebig erweiterbar ist.
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Nach Aufstellung der ersten und zweiten ausrichtbaren zwei C-Profile 51, 52 und in bestimmten Abständen nach parallelen Verlegung weiteren zweier C-Pofile 51, 52, um einen Modultisch und demzufolge eine Modulreihe zu errichten, werden in vorreservierten Abständen drei Modulträger A, B, A verlegt, welche dem ersten C-Profil 51 befestigt sind. Der mittlere Modulträger B ist für Einschiebe-/Einlegetechnik (3) und weitere äußere Modulträger A oder B sind für Schraub-/Klemmtechnik (4) bzw. für Einschiebe-/Einlegetechnik (3) geeignet. Diese Ausführung in 5 verschafft einen Modultisch, wovon mehrere Modulreihen aufgestellt werden können, welche dem Fachmann beliebig Erweiterung der Modulreihe in einem Trägersystem ermöglicht. Der mittlere Modulträger B weist zwei gegeneinander gegengerichteten Einschüben 35e auf, in welche eine Seite der Rahmen der Solarpaneele in einer Richtung eingeschoben werden, und werden gegenüberliegende Seite der Rahmen der Solarpaneele auf dem Modulträger A aufgelegt und miteinander befestigt (4). Die Rückseite, d. h. untere Seite des Rahmen einer Solarpaneele verfügt Aufnahmebohrungen zur Befestigung der Solarpaneele mit je einem Befestigungselement. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die zweite Hälfte der Solarpaneele der Konturen der ersten C-Profile 51 hinausragen. Der Vorteil oben ausführlich beschriebener Montagetechnik bringt gemäß der Verbindung leichterer Montage der Solarpaneele mit sich, diese wird ohne von der Qualität und der Stabilität einen Preis zu geben, mit wenig Montagematerial erreicht.
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6 zeigt eine Seitenansicht einer Solaranlage 60, die Modular ist, die der eingangs genannter Art aus einem Verbindungssystem, das aus ausrichtbaren zwei sich kreuzenden C-Profilen 61, 62, 63 und Modulträgern A, B besteht, das erste C-Profil 61 ein Querträger ist, die zweiten C-Pofile 62, 63 die Stützen sind, wobei das erste C-Profil sich im vorderen Bereich mit dem vorderen und kürzeren C-Profil 62, mit dem hinteren und längeren C-Profil 63, des Weiteren sich im oberen Bereich mit den Modulträgern miteinander verbunden sind. Die Solaranlage wird auf einem flachen und ebenen Boden aufgestellt, dessen Bodenneigungswinkel gamma sehr kleinen Winkel aufweist. Aus dem Höhenunterschied zwischen dem vorderen und hinteren C-Profilen 62, 63 eine Differenz entsteht, daraus einen Aufstellwinkel beta abgebildet wird, wobei der Bodenneigungswinkel gamma sehr klein ist, fast keine Wirkung auf Aufstellwinkel beta hat, daraus folgt, dass den Verschattungswinkel alpha zu ermitteln nur der Aufstellwinkel beta angepasst wird. Die Ausführung in 6 zeigt eine Solaranlage 60 auf einer flachen Bodenfläche 66 mit einem Bodenneigungswinkel gamma bei 0°, einen Aufstellwinkel beta bei 15°. Diese dann einen Verschattungswinkel alpha von 15° bereitstellt.
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7 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Solaranlage 70, die ebenfalls modular ist, das aus ausrichtbaren zwei sich kreuzenden C-Profilen 71, 72, 73 und Modulträgern A, B besteht. In dieser Ausführung ist die Bodenfläche 76 uneben, weist eine Neigung auf. Im mittleren Bereich zwischen dem vorderen und dem hinteren dem Erdreich 77 eingerammten C-Profilen 72, 73 besteht einen Höhenunterschied der Bodenfläche 76. Aus diesem Höhenunterschied wird der Bodenneigungswinkel gamma ermittelt, welcher zur Aufstellung der Solaranlage 60 einen Maß darstellt, zur Ermittlung des Aufstellwinkels beta der Solaranlage 60 einwirkt.
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in 7 wird ferner eine Solaranlage 70 auf einer unebenen Bodenfläche 76 mit einem Bodenneigungswinkel gamma bei 8°, einen Aufstellwinkel beta bei 20° aufgestellt. Diese dann einen Verschattungswinkel alpha bei 12° bereitstellt.
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8 zeit Seitenansicht einer weiteren Solaranlage 80, in der beide senkrechten zweiten C-Profile bei einer schrägen Bodenfläche 86 im im Erdreich 87 eingerammt sind, wobei die Bodenfläche 86 einen Bodenneigungswinkel gamma aufweist, der mit dem Aufstellwinkel beta in einer vergleichbaren näheren Beziehung liegt, dadurch dass der Verschattungswinkel alpha nicht überschreitet.
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in 8 wird ferner eine Solaranlage 80 auf einer unebenen Bodenfläche 86 mit einem Bodenneigungswinkel gamma 8°, einen Aufstellwinkel beta 22° aufgestellt. Daraus der Verschattungswinkel alpha bei 14° ermittelt wird. Die Höhenunterschiede beider senkrechten C-Profile 82, 83 den Aufstellwinkel beta mit dem Bodenneigungswinkel gamma in einer vergleichbaren näheren Beziehung liegt, dadurch daraus der Verschattungswinkel alpha ermittelt wird, deren Differenz den Verschattungswinkel alpha nicht über- oder unterschreitet.
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9 zeigt eine weitere Ausführung einer Solaranlage 90 auf einer extrem steilen und unebenen Bodenfläche 96 mit einem Bodenneigungswinkel gamma bei 22°, einen Aufstellwinkel beta bei 30°. Daraus wird der Verschattungswinkel alpha bei 8° ermittelt.
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Es ist in den 6, 7, 8, 9 ersichtlich, dass die vorderen 62, 72, 82, 92 und hinteren 63, 73, 83, 93 C-Profile unterschiedliche Höhen aufweisen, und auch die Längen unterer Funktionsbereiche dieser C-Profile 68, 78, 88, 98 und 69, 79, 89, 99 unterschiedlich sind, welche sich unter der Bodenfläche im Erdreich 67, 77, 87, 97 befinden, deren Unterschiede von den Bodenneigungswinkeln gamma abhängen. Dies bedeutet je größer der Bodenneigungswinkel gamma ist, desto das hintere C-Profil noch länger 69, 79, 89, 99 als das vordere 62, 72, 82, 92 abgemessen wird. Falls die Bodenfläche 6, 27, 56, 66, 76, 86, 96 extrem uneben und hügelig ist, sind die Folgen dafür, dass freie Fläche mehrere unterschiedliche Unterschiede aufweisen, daraus mehrere unterschiedliche Bodenneigungswinkel gamma entstehen. Dieses Problem zu lösen, wird idealerweise pro Modultisch einen Bodenneigungswinkel gamma ausgerechnet. Für eine oder mehrere Modulreihen werden dabei aus mehreren Bodenneigungswinkeln gamma, unterschiedliche Modultische mit unterschiedlichen Aufstellwinkeln beta ermittelt, dementsprechend um die tatsächlichen Höhen der vorderen und hinteren C-Profile für Solaranlage zu bestimmen, worauf aus dem Aufstellwinkel beta Solarpaneele mittels des Verschattungswinkels alpha möglichst größte Ausbeute des Sonnenstrahlens erreichen.
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Die ausrichtbare Verbindung ist modular, der eingangs genannter Art aus einem Verbindungssystem, das aus in dem sich kreuzenden C-Profilen besteht, wobei das vordere zweite C-Profil 3, 22, 62, 72, 82, 92 etwas kürzer ausgebildet ist als das hintere zweite C-Profil 4, 23, 63, 73, 83, 93, aus den Höhenunterschieden beider C-Profile einen Aufstellwinkel beta entsteht, wobei der Aufstellwinkel beta zu dem Bodenneigungswinkel gamma etwa gleich bleibt.
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Die C-Profile sind erfindungsgemäß paarweise und folgen in einer Richtung, z. B. wird erst mit der Aufstellung des vorderen C-Profils 3, 22, 62, 72, 82, 92 begonnen, denn das kürzer ist, bevor das hintere C-Profil aufgestellt wird. Nach Aufstellung des hinteren C-Profils 4, 23, 63, 73, 83, 93 wird der Aufstellwinkel beta gemessen.
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Der Verschattungswinkel alpha der Sonnenstrahlen wird auf Solarmodule gemessen und wird daraus die optimale Neigung der Module zur Sonnenstrahlen ermittelt, so dass der Bodenneigungswinkel gamma und der Aufstellwinkel beta nicht größer als der Verschattungswinkel alpha werden.
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Solaranlagen 100 gemäß der Erfindung bilden aus mehreren Modultischen 50 eine oder mehrere Modulgruppen bzw. Modulreihen A2, B2, C2, D2 (10) für Solaranlagen 60, 70, 80, 90, dass die Solaranlage 60 der Modulreihe A2 auf einer ebenen Bodenfläche 66, A1, wobei die Bodenfläche 66, A1 einen Bodenneigungswinkel gamma bei 0° und Aufstellwinkel beta bei 15° aufweist, die Solaranlage 70 der Modulreihe B2 auf einer unebenen steilen Bodenfläche 76, B1, wobei die Bodenfläche 76, B1 einen Bodenneigungswinkel gamma bei 0° und Aufstellwinkel beta bei 15° aufweist, die Solaranlage 80 der Modulreihe C2 auf einer unebenen noch steileren Bodenfläche 87, C1, wobei die Bodenfläche 86, C1 einen Bodenneigungswinkel gamma bei 8° und Aufstellwinkel beta bei 20° aufweist, und die Solaranlage 90 der Modulreihe D2 auf einer extrem unebenen und steileren Bodenfläche 96, D1, wobei die Bodenfläche 96, D1 einen Bodenneigungswinkel gamma bei 22° und Aufstellwinkel beta bei 30° aufweist, aufgestellt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungssystem
- 2
- erstes C-Profil
- 2a
- Rückwand
- 2b
- obere Seitenwand
- 2c
- Aufnahmenut
- 3
- zweites, vorderes C-Profil
- 3a
- Rückwand
- 3b
- Seitenwand
- 3c
- Aufnahmenut
- 4
- zweites, hinteres C-Profil
- 4a
- Rückwand
- 4b
- Seitenwand
- 4c
- Aufnahmenut
- 5
- Modulträger
- 6
- Bodenfläche
- 20
- Verbindungssystem
- 21
- erstes C-Profil
- 22
- zweites vorderes C-Profil
- 23
- zweites hinteres C-Profil
- 24
- Modulträger
- 25
- Modulträger
- 26
- Modulträger
- 27
- Bodenfläche
- 30
- Schnittdarstellung
- 31
- erstes C-Profil
- 32
- Seitenwand
- 33
- Rückwand
- 33a
- Vorsprung
- 34
- Aufnahmenut
- 35
- Modulträger
- 35a
- der unter Funktionsbereich
- 35b
- Aufnahmenut
- 35c
- der mittlere Funktionsbereich
- 35d
- Aufnahmeraum
- 35e
- der obere Funktionsbereich
- 35f
- Einschübe
- 35g
- Trennwand
- 35h
- Deckel
- 36
- Verbinder
- 37
- Solarpaneel
- 40
- Schnittdarstellung
- 41
- erstes C-Profil
- 42
- Seitenwand
- 43
- Rückwand
- 43a
- Vorsprung
- 44
- Aufnahmenut
- 45
- Modulträger
- 45a
- der untere Funktionsbereich
- 45b
- Aufnahmenut
- 45c
- der mittlere Funktionsbereich
- 45d
- Aufnahmeraum
- 45e
- der obere Funktionsbereich
- 45f
- Aufnahmenut
- 46
- Verbinder
- 47
- Solarpaneel
- 50
- Solaranlage
- 51
- erstes C-Profil
- 51a
- der vordere Funktionsbereich
- 51b
- der hintere Funktionsbereich
- 52
- zweites C-Profil
- 53
- Auskragung
- 54
- Solarpaneel
- 55
- Solarpaneel
- 56
- Bodenfläche
- 57
- Erdreich
- 58
- der untere Funktionsbereich
- 60
- Solaranlage
- 61
- erstes C-Profil
- 61a
- der vordere Funktionsbereich
- 61b
- der mittlere Funktionsbereich
- 61c
- der hintere Funktionsbereich
- 62
- zweites, vorderes C-Profil
- 63
- zweites, hinteres C-Profil
- 64
- Solarpaneel
- 65
- Solarpaneel
- 66
- Bodenfläche
- 67
- Erdreich
- 68
- der untere Funktionsbereich
- 69
- der untere Funktionsbereich
- 70
- Solaranlage
- 71
- erstes C-Profil
- 71a
- der vordere Funktionsbereich
- 71b
- der mittlere Funktionsbereich
- 71c
- der hintere Funktionsbereich
- 72
- zweites vorderes C-Profil
- 73
- zweites hinteres C-Profil
- 74
- Solarpaneel
- 75
- Solarpaneel
- 76
- Bodenfläche
- 77
- Erdreich
- 78
- der untere Funktionsbereich
- 79
- der untere Funktionsbereich
- 80
- Solaranlage
- 81
- erstes C-Profil
- 81a
- der vordere Funktionsbereich
- 81b
- der mittlere Funktionsbereich
- 81c
- der hintere Funktionsbereich
- 82
- zweites, vorderes C-Profil
- 83
- zweites, hinteres C-Profil
- 84
- Solarpaneel
- 85
- Solarpaneel
- 86
- Bodenfläche
- 87
- Erdreich
- 88
- der untere Funktionsbereich
- 89
- der untere Funktionsbereich
- 90
- Solaranlage
- 91
- erstes C-Profil
- 91a
- der vordere Funktionsbereich
- 91b
- der mittlere Funktionsbereich
- 91c
- der hintere Funktionsbereich
- 92
- zweites, vorderes C-Profil
- 93
- zweites, hinteres C-Profil
- 94
- Solarpaneel
- 95
- Solarpaneel
- 96
- Bodenfläche
- 97
- Erdreich
- 98
- der untere Funktionsbereich
- 99
- der untere Funktionsbereich
- A
- Modulträger
- B
- Modulträger
- alpha
- Verschattungswinkel
- beta
- Aufstellwinkel
- gamma
- Bodenneigungswinkel
- A1
- Bodenfläche mit Bodenneigungswinkel
- B1
- Bodenfläche mit Bodenneigungswinkel
- C1
- Bodenfläche mit Bodenneigungswinkel
- D1
- Bodenfläche mit Bodenneigungswinkel
- A2
- Modultisch mit Aufstellwinkel
- B2
- Modultisch mit Aufstellwinkel
- C2
- Modultisch mit Aufstellwinkel
- D2
- Modultisch mit Aufstellwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007012570 U1 [0002]
- DE 202009006970 U1 [0003, 0003]
- DE 202005003224 U1 [0004]
- DE 102011106083 A1 [0005]
