DE102017116862A1 - sliding element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schiebeelementanordnung und ein Schiebeelement zum Verschieben entlang einer Öffnung an einem Gebäude oder dergleichen. Dazu ist das Schiebeelement in einer Führungsschiene linear verstellbar gelagert. Das Schiebeelement weist ein Photovoltaikmodul auf. Dabei ist es vorgesehen, dass zumindest eine Bypass-Diode in einem Aufnahmebereich eines Rahmens des Photovoltaikmoduls oder in einer Aussparung oder einem Durchbruch einem Rückseitenglas des Photovoltaikmoduls angeordnet ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass an der Führungsschiene zumindest eine Sammelschiene ortsfest angeordnet ist und dass der Strom des bewegten Photovoltaikmoduls über einen elektrisch leitenden, schleifenden oder einen elektrisch leitenden, abrollenden Kontakt zu der zumindest einen Sammelschiene geleitet ist.Die Schiebeanordnung und das Schiebeelement ermöglichen eine leichtgängige Verstellung des Schiebeelements, wobei das Schiebeelement dicht an benachbarten Bauelementen vorbeigeführt werden kann.The invention relates to a sliding element arrangement and a sliding element for displacement along an opening on a building or the like. For this purpose, the sliding element is mounted linearly adjustable in a guide rail. The sliding element has a photovoltaic module. It is provided that at least one bypass diode is arranged in a receiving region of a frame of the photovoltaic module or in a recess or a breakthrough a rear glass of the photovoltaic module. Furthermore, it is provided that at least one busbar is fixedly arranged on the guide rail and that the current of the moving photovoltaic module is passed via an electrically conductive, sliding or an electrically conductive, rolling contact with the at least one busbar. The sliding arrangement and the sliding element allow a easy adjustment of the sliding element, wherein the sliding element can be passed close to adjacent components.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schiebeelement zum Verschieben entlang einer Öffnung an einem Gebäude oder dergleichen, wobei das Schiebeelement zumindest ein als Doppelglas-Modul ausgeführtes Photovoltaikmodul mit einem Frontglas und einem Rückseitenglas und einem die Kanten des Frontglases und des Rückseitenglases zumindest abschnittsweise umgreifenden Rahmen aufweist, wobei die Kanten des Frontglases und des Rückseitenglases zumindest teilweise in einem Aufnahmebereich des Rahmens angeordnet sind, wobei das Schiebeelement dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von seiner Schiebestellung die Öffnung durch das zumindest eine Photovoltaikmodul zumindest teilweise abzudecken oder freizugeben, wobei das Schiebeelement an zumindest einer Führungsschiene quer zu der Öffnung verschiebbar gelagert ist, wobei das zumindest eine Photovoltaikmodul zumindest eine oder mehrere Solarzellen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie aufweist, und wobei zumindest eine Bypass-Diode in Sperrrichtung parallel zu einer oder zu mehreren in Reihe zueinander geschalteten Solarzellen geschaltet ist.The invention relates to a sliding element for moving along an opening on a building or the like, wherein the sliding element has at least one designed as a double-glass module photovoltaic module with a front glass and a backside glass and the edges of the front glass and the back glass at least partially encompassing frame, wherein the Edges of the front glass and the back glass are at least partially disposed in a receiving area of the frame, wherein the sliding element is designed to cover depending on its sliding position, the opening by the at least one photovoltaic module at least partially or release, the sliding element on at least one guide rail transverse to the opening is slidably mounted, wherein the at least one photovoltaic module has at least one or more solar cells for converting solar energy into electrical energy, and wherein at least one bypass diode i n reverse direction is connected in parallel to one or more series-connected solar cells.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schiebeelementanordnung mit einem Schiebeelement zum Verschieben entlang einer Öffnung an einem Gebäude oder dergleichen, wobei das Schiebeelement zumindest ein als Doppelglas-Modul ausgeführtes Photovoltaikmodul mit einem Frontglas und einem Rückseitenglas aufweist und/oder wobei das Schiebeelement zumindest ein als Folien-Rückseiten-Modul ausgeführtes Photovoltaikmodul mit einem Frontglas und einer Rückseitenfolie aufweist, wobei das Schiebeelement in Abhängigkeit von seiner Schiebestellung die Öffnung durch das zumindest eine Photovoltaikmodul zumindest teilweise abdeckt oder freigibt, wobei das Schiebeelement an zumindest einer Führungsschiene quer zu der Öffnung verschiebbar gelagert ist, wobei das zumindest eine Photovoltaikmodul zumindest eine oder mehrere Solarzellen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie aufweist.The invention further relates to a sliding element arrangement with a sliding element for displacement along an opening on a building or the like, wherein the sliding element has at least one photovoltaic module designed as a double-glass module with a front glass and a rear glass and / or wherein the sliding element at least one as foil backs Module has executed photovoltaic module with a front glass and a backsheet, wherein the sliding element as a function of its sliding position, the opening by the at least one photovoltaic module at least partially covers or releases, wherein the sliding element is slidably mounted on at least one guide rail transversely to the opening, wherein the at least one photovoltaic module has at least one or more solar cells for converting solar energy into electrical energy.
Zur solaren Stromgewinnung werden Photovoltaikmodule verwendet. Dabei sind Solarzellen unter einer transparenten Frontabdeckung, insbesondere einem Frontglas, angeordnet und miteinander verschaltet. Die Rückseite der Photovoltaikmodule kann durch eine elektrisch isolierende Rückseitenfolie oder durch ein Rückseitenglas gebildet sein. Zwischen den Gläsern bzw. dem Frontglas und der Rückseitenfolie ist ein Einbettmaterial vorgesehen, in dem die Solarzellen gehalten sind. Die Anschlüsse der vorzugsweise in Reihe zueinander geschalteten Solarzellen sind zumeist rückseitig aus dem Photovoltaikmodul geführt. Dazu weist die Rückseitenfolie oder das Rückseitenglas einen entsprechenden Durchbruch auf. Im Bereich des Durchbruchs ist eine Anschlussdose aufgesetzt, in welcher die Anschlüsse mit nach außen geführten Anschlusskabeln verbunden werden. In der Anschlussdose sind zumeist auch Bypass-Dioden angeordnet. Diese sind in Sperrrichtung parallel zu einer vorgegebenen Anzahl in Reihe geschalteter Solarzellen geschaltet. Bei einem Defekt einer Solarzelle oder bei einer Abschattung einer oder mehrere Solarzellen kann der von den verbliebenen Solarzellen generierte Strom über die zugeordnete Bypass-Diode an der Reihe mit der defekten oder abgeschatteten Solarzelle vorbeigleitet werden. Dadurch kann eine Hot-Spot-Bildung vermieden und ein möglichst hoher Energieertrag erhalten bleiben.Photovoltaic modules are used for solar power generation. Here, solar cells are under a transparent front cover, in particular a front glass, arranged and interconnected. The back of the photovoltaic modules may be formed by an electrically insulating backsheet or by a backside glass. Between the glasses or the front glass and the backsheet an embedding material is provided, in which the solar cells are held. The connections of the solar cells, which are preferably connected in series with each other, are mostly led out of the back of the photovoltaic module. For this purpose, the backsheet or the backside glass has a corresponding breakthrough. In the area of the breakthrough, a junction box is placed in which the connections are connected to outgoing connection cables. In the junction box usually bypass diodes are arranged. These are connected in the reverse direction parallel to a predetermined number of series connected solar cells. In the event of a defect in a solar cell or in the event of shading of one or more solar cells, the current generated by the remaining solar cells can be conducted past the associated bypass diode in series with the defective or shaded solar cell. As a result, hotspot formation can be avoided and the highest possible energy yield can be maintained.
Es sind Fenster-Schiebeläden bekannt, die anstelle von Klappläden an Gebäuden installiert werden können. Diese Fenster-Schiebeläden können als Photovoltaikmodule ausgebildet sein. Die Fenster-Schiebeläden können in an der Gebäudefassade angebrachten Führungsschienen geführt werden. Nachteilig wirken sich hierbei die rückseitig angebrachten Anschlussdosen aus, da diese einen vorgegebenen Abstand des Fenster-Schiebeladens von der Fassade erfordern. Weiterhin behindern die abgehenden Photovoltaikkabel das Verschieben der Fenster-Sch iebeläden.There are window sliding shutters known that can be installed instead of folding shutters on buildings. These window sliding shutters can be designed as photovoltaic modules. The window sliding shutters can be guided in mounted on the building facade guide rails. The disadvantage here affect the rear-mounted junction boxes, since they require a predetermined distance of the window sliding load from the facade. Furthermore, the outgoing photovoltaic cables obstruct the shifting of the window sliding shutters.
Aus der
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schiebeelement zur solaren Stromgewinnung bereitzustellen, welches zur zeitweisen Abdeckung von Öffnungen in Gebäuden oder dergleichen geeignet und vielseitig einsetzbar ist.It is an object of the invention to provide a sliding element for solar power generation, which is suitable and versatile for the temporary covering of openings in buildings or the like.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Schiebeelementanordnung mit einem solchen Schiebeelement bereitzustellen.It is a further object of the invention to provide a corresponding sliding element arrangement with such a sliding element.
Die das Schiebeelement betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die zumindest eine Bypass-Diode in dem Aufnahmebereich des Rahmens angeordnet ist. Es muss somit keine separate Anschlussdose für die Aufnahme der Bypass-Dioden an der Rückseite des verwendeten Photovoltaikmoduls vorgesehen werden. Dadurch kann das Schiebeelement mit dem Photovoltaikmodul dicht entlang angrenzender Bauelemente, beispielsweise einer Fassade, einem benachbarten Schiebeelement oder dergleichen, verschoben werden, ohne dass die Bewegung durch eine überstehende Anschlussdose behindert wird. Die Bypass-Dioden sind vorteilhaft von dem Rahmen abgedeckt und somit vor Umwelteinflüssen und mechanischer Belastung geschützt.The object of the invention relating to the sliding element is achieved in that the at least one bypass diode is arranged in the receiving region of the frame. Thus, there is no need to provide a separate junction box for receiving the bypass diodes on the back of the photovoltaic module used. As a result, the sliding element with the photovoltaic module can be displaced closely along adjoining components, for example a facade, an adjacent sliding element or the like, without the movement being hindered by a projecting connection socket. The bypass diodes are advantageously covered by the frame and thus protected against environmental influences and mechanical stress.
Ein einfacher konstruktiver Aufbau ergibt sich dadurch, dass die zumindest eine Bypass-Diode seitlich entlang der Kanten des Frontglases und des Rückseitenglases in der Ebene des Photovoltaikmoduls angeordnet ist. Der vorzugsweise als U-Profil ausgebildete Rahmen kann so über die seitliche Kante des Laminats geschoben und mit diesem verbunden werden, wobei er die seitlich des Laminat angeordnete Bypass-Diode mit umfasst. Das Laminat ist zumindest aus dem Verbund aus dem Frontglas, dem Einbettmaterial, den Solarzellen mit den Verbindern und dem Rückseitenglas gebildet, wie er nach einem Laminierprozess erhalten wird.A simple structural design results from the fact that the at least one bypass diode is arranged laterally along the edges of the front glass and the back glass in the plane of the photovoltaic module. The preferably formed as a U-profile frame can be pushed over the side edge of the laminate and connected to this, wherein it comprises the side of the laminate disposed bypass diode with. The laminate is formed of at least the composite of the front glass, the potting material, the solar cells with the connectors and the back glass, as obtained after a lamination process.
Eine einfache Montage des Rahmens kann dadurch ermöglicht werden, dass die Abmessung der zumindest einen Bypass-Diode in Richtung der Flächennormalen des Photovoltaikmoduls gleich oder kleiner als der Abstand zwischen den äußeren Oberflächen des Frontglases und des Rückseitenglases ist. Der Rahmen kann so einfach über die Kante des Laminats geschoben werden, ohne dass die Montagebewegung durch die Bypass-Diode behindert wird. Die Abmessungen des Rahmens und seines Aufnahmebereichs können optimal an die Dicke des Laminats angepasst werdenA simple mounting of the frame can be made possible in that the dimension of the at least one bypass diode in the direction of the surface normal of the photovoltaic module is equal to or smaller than the distance between the outer surfaces of the front glass and the backside glass. The frame can thus easily be slid over the edge of the laminate without obstructing the assembly movement through the bypass diode. The dimensions of the frame and its receiving area can be optimally adapted to the thickness of the laminate
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Frontglas und/oder das Rückseitenglas an seiner Kante zumindest eine seitliche Aussparung aufweist und dass die zumindest eine Bypass-Diode zumindest teilweise in der seitlichen Aussparung angeordnet ist. Der Rahmen kann so mit seinem Rahmenboden bis unmittelbar an die Kante des Laminats oder bis zu einem geringen Abstand zu der Kante des Laminats herangeschoben werden. Ein großer seitlicher Überstand des Rahmens über das Laminat kann so vermieden werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it may be provided that the front glass and / or the rear glass has at least one lateral recess at its edge and that the at least one bypass diode is at least partially disposed in the lateral recess. The frame can thus be pushed with its frame bottom to the edge of the laminate or to a small distance from the edge of the laminate. A large lateral projection of the frame over the laminate can be avoided.
Eine platzsparende und dennoch geschützte Anordnung der Bypass-Diode kann dadurch erreicht werden, dass die Kanten des Frontglases und des Rückseitenglases quer zur Flächennormalen des Photovoltaikmoduls zumindest abschnittsweise versetzt zueinander angeordnet sind und dass die zumindest eine Bypass-Diode im Bereich des Überstandes des einen Glases gegenüber dem anderen Glas angeordnet ist. Ein solcher Überstand kann beispielsweise durch Verwendung von Front- und Rückseitengläsern mit unterschiedlichen äußeren Abmessungen erreicht werden. Der Rahmen ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er auch die Kante des zurückgesetzten Glases ausreichend weit umgreift. Die Bypass-Diode ist vorteilhaft in dem Aufnahmebereich des Rahmens angeordnet und sowohl durch den Rahmen als auch durch die überstehende Glasscheibe geschützt. Im Vergleich zu Frontgläsern bzw. Rückseitengläsern mit seitlichen Aussparung sind Scheiben in unterschiedlichen Größen deutlich kostengünstiger herstellbar.A space-saving, yet protected arrangement of the bypass diode can be achieved in that the edges of the front glass and the back glass are at least partially offset from each other transversely to the surface normal of the photovoltaic module and that the at least one bypass diode in the region of the supernatant of a glass opposite the other glass is arranged. Such a projection can be achieved, for example, by using front and rear glasses with different external dimensions. The frame is preferably formed so that it also sufficiently encompasses the edge of the recessed glass. The bypass diode is advantageously arranged in the receiving area of the frame and protected both by the frame and by the protruding glass. Compared to front glass or rear glass with lateral recess discs in different sizes are much cheaper to produce.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass elektrische Kontaktstellen der zumindest einen Bypass-Diode in dem Aufnahmebereich des Rahmens angeordnet sind. Die elektrische Kontaktstellen sind so vor Umwelteinflüssen und mechanischer Belastung geschützt angeordnet. Vorteilhaft können die elektrischen Kontaktstellen vor der Montage des Rahmens, beispielsweise durch Löten, Schweißen, Klemmen, elektrisch leitfähiges Kleben und dergleichen hergestellt werden. Die Kontaktstellen sind dann gut zugängig.According to a preferred embodiment of the invention, it can be provided that electrical contact points of the at least one bypass diode are arranged in the receiving region of the frame. The electrical contact points are arranged protected against environmental influences and mechanical stress. Advantageously, the electrical contact points can be produced prior to assembly of the frame, for example by soldering, welding, clamping, electrically conductive bonding and the like. The contact points are then easily accessible.
Die das Schiebeelement betreffende Aufgabe der Erfindung wird weiterhin dadurch gelöst, dass die zumindest eine Bypass-Diode zumindest teilweise in einer Ausnehmung oder in einem Durchbruch des Rückseitenglases und/oder des Frontglases angeordnet ist. Die Bypass-Diode ist somit innerhalb des Laminats angeordnet. Dabei umfasst das Laminat zumindest den Verbund aus Frontglas, Einbettmaterial, Solarzellen mit Verbindern und Rückseitenglas, wie er nach einem Laminierprozess erhalten wird. Ein rückseitig auf das Photovoltaikmodul aufgebrachte Anschlussdose zur Aufnahme der Bypass-Dioden ist nicht erforderlich. Dadurch kann das Schiebeelement mit dem Photovoltaikmodul dicht entlang angrenzender Bauelemente, beispielsweise einer Fassade, einem benachbarten Schiebeelement oder dergleichen, verschoben werden, ohne dass die Bewegung durch eine überstehende Anschlussdose behindert wird. Die Bypass-Dioden sind vorteilhaft in das Laminat integriert und somit vor Umwelteinflüssen und mechanischer Belastung geschützt.The sliding element of the invention is further achieved in that the at least one bypass diode is at least partially disposed in a recess or in an opening of the rear side glass and / or the front glass. The bypass diode is thus arranged inside the laminate. In this case, the laminate comprises at least the composite of front glass, embedding material, solar cells with connectors and back glass, as obtained after a lamination process. A back mounted on the photovoltaic module junction box for receiving the bypass diodes is not required. As a result, the sliding element with the photovoltaic module sealed along adjacent components, such as a facade, an adjacent sliding element or the like, are moved without the movement is hindered by a protruding junction box. The bypass diodes are advantageously integrated into the laminate and thus protected against environmental influences and mechanical stress.
Ein hoher Schutz der Bypass-Diode gegenüber Umwelteinflüssen kann dadurch erreicht werden, dass die Bypass-Diode zumindest teilweise von einem das Frontglas mit dem Rückseitenglas verbindenden und die zumindest eine Solarzelle umschließenden Einbettmaterial umgeben ist.A high protection of the bypass diode from environmental influences can be achieved that the bypass diode is at least partially surrounded by a the front glass with the back glass and connecting enclosing at least one solar cell Einbettmaterial.
Die Freiheitsgrade der möglichen Bewegung des Schiebeelements können dadurch erhöht werden, dass das Schiebeelement in der zumindest einen Führungsschiene quer zu der Öffnung verschiebbar und schwenkbar gelagert ist. Neben einem seitlichen Verschieben des Schiebeelements ist so auch ein Schwenken des Schiebeelements um eine vorgegebene Drehachse möglich. Dadurch können beispielsweise das Schiebeelement und damit das Photovoltaikmodul optimal gegenüber der Sonneneinstrahlung ausgerichtet werden. Weiterhin kann das Schiebeelement durch eine kombinierte Schiebe-/Schwenkbewegung bewegt und damit beispielsweise eine Öffnung in einem Gebäude freigegeben werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der seitliche Verschiebeweg durch angrenzende Bauelemente oder Gebäudeteile begrenzt ist. Durch die Schwenkbewegung kann das Schiebeelement so bis unmittelbar an das angrenzende Bauelement oder Gebäudeteile herangeschoben werden.The degrees of freedom of the possible movement of the sliding element can be increased by the fact that the sliding element is mounted displaceably and pivotably in the at least one guide rail transversely to the opening. In addition to a lateral displacement of the sliding element as well as a pivoting of the sliding element about a predetermined axis of rotation is possible. As a result, for example, the sliding element and thus the photovoltaic module can be optimally aligned with respect to the sun's rays. Furthermore, the sliding element can be moved by a combined sliding / pivoting movement and thus, for example, an opening in a building can be released. This can be advantageous if the lateral displacement is limited by adjacent components or building parts. Due to the pivoting movement, the sliding element can be pushed up to the adjacent component or building parts.
Der Lichteinfall, beispielsweise in einen Innenraum eines Gebäudes oder in einen überdachten Bereich, kann dadurch beeinflusst werden, dass der Abstand der Solarzellen zueinander in Abhängigkeit von einer gewünschten Lichttransparenz des Schiebeelements vorgegeben ist.The incidence of light, for example in an interior of a building or in a roofed area, can be influenced by the fact that the distance between the solar cells to each other in dependence on a desired light transparency of the sliding element is predetermined.
Besonders vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass das Frontglas und/oder das Rückseitenglas durch ein eisenarmes Glas und/oder ein eingefärbtes Glas und/oder ein beschichtetes Glas, insbesondere ein antireflektiv beschichtetes Glas, und/oder ein vorgespanntes Glas gebildet ist. Eisenarmes Glas ergibt eine hohe Transparenz des Glases im Wellenlängenbereich, in dem übliche Solarzellen empfindlich sind. Daher eignet sich ein eisenarmes Glas (Solarglas) insbesondere für die Verwendung als Frontglas. Bei Verwendung von Bifacial-Sollarzellen kann auch die Verwendung eines eisenarmen Rückseitenglases vorteilhaft sein. Durch die Beschichtung der Gläser könne deren optischen Eigenschaften an jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Durch die Verwendung von antireflektiv beschichteten Gläser kann der Wirkungsgrad des Photovoltaikmoduls erhöht werden. Durch Vorspannen des Glases kann dessen Bruchfestigkeit signifikant erhöht werden. Dadurch können gesetzliche Vorgaben, wie sie beispielsweise für Überkopf-Verglasungen oder für Fassadenverglasungen gültig sind, eingehalten werden.Particularly advantageously, it can be provided that the front glass and / or the back glass is formed by a low-iron glass and / or a colored glass and / or a coated glass, in particular an antireflectively coated glass, and / or a tempered glass. Low-iron glass results in high transparency of the glass in the wavelength range in which conventional solar cells are sensitive. Therefore, a low-iron glass (solar glass) is particularly suitable for use as a front glass. When using bifacial target cells, the use of a low-iron backside glass may also be advantageous. By coating the glasses, their optical properties can be adapted to the respective requirements. By using antireflective coated glasses, the efficiency of the photovoltaic module can be increased. By tempering the glass, its breaking strength can be significantly increased. As a result, legal requirements, such as those applicable to overhead glazing or façade glazing, can be met.
Die Lichttransmission des Schiebeelement kann einfach und kostengünstig dadurch an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden, dass ein Einbettmaterial und/oder eine Rückseitenfolie des zumindest einen Photovoltaikmoduls teiltransparent ausgeführt sind.The light transmission of the sliding element can be easily and cost-effectively adapted to the respective requirements that an embedding material and / or a backsheet of the at least one photovoltaic module are designed partially transparent.
Die Lichttransmission des Schiebeelements kann auch dadurch an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden, dass das Frontglas und/oder das Rückseitenglas zumindest bereichsweise farbig beschichtet, vorzugsweise bedruckt, ist.The light transmission of the sliding element can also be adapted to the respective requirements that the front glass and / or the backside glass at least partially colored coated, preferably printed, is.
Um den Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage zu erhöhen kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine Solarzelle als beidseitig wirksame Bifacial-Zelle ausgebildet ist. Insbesondere bei Schiebeelementen, welche sowohl eine lineare Verschiebung als auch eine Schwenkbewegung ermöglichen, kann so in vielen Stellungen des Schiebeelements ein hoher Energieertrag erreicht werden.In order to increase the efficiency of the photovoltaic system, it can be provided that the at least one solar cell is designed as a bidirectional bifacial cell. In particular, in sliding elements, which allow both a linear displacement and a pivoting movement, so in many positions of the sliding element, a high energy yield can be achieved.
Die die Schiebeelementanordnung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass entlang der zumindest einen Führungsschiene in Verschieberichtung des Schiebeelements verlaufend zumindest bereichsweise zumindest eine Sammelschiene ortsfest angeordnet ist und dass an dem Schiebeelement zumindest ein mit der zumindest einen Solarzelle elektrisch verbundenes Kontaktelement befestigt ist, welches zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des Schiebeelements in einem elektrisch leitenden, schleifenden oder elektrisch leitenden, abrollenden Kontakt zu der zumindest einen Sammelschiene steht. Der von den Solarzellen generierte Strom kann so über den elektrisch leitenden, schleifenden oder elektrisch leitenden, abrollenden Kontakt zu der Sammelschiene geleitet werden. Es müssen somit keine Kabel zu dem bewegten Schiebeelement geführt werden, welche die Bewegung des Schiebeelements behindern. Auch ist es nicht erforderlich, eine rückseitige Anschlussdose an das Photovoltaikmodul anzubringen, in dem die Anschlüsse des Photovoltaikmoduls mit dessen Anschlusskabeln verbunden werden. Dadurch kann das Schiebeelement mit dem Photovoltaikmodul dicht entlang angrenzender Bauelemente, beispielsweise einer Fassade, einem benachbarten Schiebeelement oder dergleichen, verschoben werden, ohne dass die Bewegung durch eine überstehende Anschlussdose behindert wird. Die Sammelschienen sind ortsfest mit der Führungsschiene verbunden. Sie können daher einfach, beispielsweise über fest verlegte Kabel, angeschlossen und damit der erzeugte Strom beispielsweise an einen Wechselrichter geleitet werden. Durch die feste Verlegung der Anschlusskabel werden diese mechanisch nur gering belastet. Sie weisen daher eine deutlich höhere Lebenserwartung als Anschlusskabel, welche zu einem bewegten Schiebeelement geführt sind, auf. Dadurch kann das Risiko eines Kabelbruchs deutlich reduziert werden.The object of the invention relating to the sliding element arrangement is achieved in that at least one busbar is arranged fixedly along the at least one guide rail in the direction of displacement of the sliding element and at least one contact element electrically connected to the at least one solar cell is attached to the sliding element, which at least along a portion of the sliding movement of the sliding member is in an electrically conductive, sliding or electrically conductive, rolling contact with the at least one busbar. The current generated by the solar cells can thus be conducted via the electrically conductive, sliding or electrically conductive, rolling contact with the busbar. Thus, no cables must be guided to the moving sliding element, which hinder the movement of the sliding element. It is also not necessary to attach a rear connection box to the photovoltaic module, in which the connections of the photovoltaic module are connected to its connection cables. As a result, the sliding element with the photovoltaic module can be displaced closely along adjoining components, for example a facade, an adjacent sliding element or the like, without the movement being hindered by a projecting connection socket. The busbars are fixedly connected to the guide rail. They can therefore be simple, for example via fixed cables, connected and thus the power generated, for example, be routed to an inverter. Due to the fixed installation of the connecting cables, they are only subjected to minimal mechanical load. They therefore have a significantly higher life expectancy than connecting cable, which are led to a moving sliding element on. This can significantly reduce the risk of cable breakage.
Die Verbindung von Anschlüssen unterschiedlicher Polarität eines oder mehrerer Photovoltaikmodule entlang einer Führungsschiene kann dadurch ermöglicht werden, dass die zumindest eine Sammelschiene gegenüber der Führungsschiene elektrisch isoliert ist oder dass zwei oder mehrere Sammelschienen gegeneinander und/oder gegenüber der Führungsschiene elektrisch isoliert sind. Die Sammelschienen sind somit jeweils separat isoliert, sodass ein Kurzschluss sicher vermieden ist.The connection of terminals of different polarity of one or more photovoltaic modules along a guide rail can be made possible in that the at least one busbar is electrically insulated from the guide rail or that two or more busbars are electrically isolated from each other and / or with respect to the guide rail. The busbars are thus each isolated separately, so that a short circuit is safely avoided.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass an der Führungsschiene ein einzelnes Schiebeelement mit einem einzelnen Photovoltaikmodul geführt ist, dass ein positiver Anschluss des Photovoltaikmoduls mit einem ersten Kontaktelement und ein negativer Anschluss mit einem zweiten Kontaktelement verbunden ist und dass das erste Kontaktelement zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des Schiebeelements in einem elektrisch leitenden, schleifenden oder elektrisch leitenden, abrollenden Kontakt zu einer Sammelschiene und das zweite Kontaktelement zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des Schiebeelements in einem elektrisch leitenden, schleifenden oder elektrisch leitenden, abrollenden Kontakt zu einer weiteren Sammelschiene steht. Es erfolgt so eine Kontaktierung sowohl des positiven als auch des negativen Anschlusses des Photovoltaikmoduls. Am Ausgang der Sammelschienen kann ein MPP Tracker vorgesehen werden. Somit kann das Photovoltaikmodul in seinem optimalen Leistungsbereich betrieben werden.According to a preferred embodiment of the invention, it may be provided that on the guide rail a single sliding element is guided with a single photovoltaic module, that a positive terminal of the photovoltaic module with a first contact element and a negative terminal is connected to a second contact element and that the first contact element at least along a portion of the sliding movement of the sliding element in an electrically conductive, sliding or electrically conductive, rolling contact to a busbar and the second contact element at least along a portion of the sliding movement of the sliding element in an electrically conductive, sliding or electrically conductive, rolling contact to another Busbar is. There is thus a contacting of both the positive and the negative terminal of the photovoltaic module. At the output of the busbars an MPP tracker can be provided. Thus, the photovoltaic module can be operated in its optimum power range.
Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass negative Anschlüsse mehrerer Photovoltaikmodule eines oder mehrerer Schiebeelemente zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des jeweiligen Schiebeelements über ein oder mehrere der Kontaktelemente mit einer gemeinsamen Sammelschiene elektrisch verbunden sind und dass positive Anschlüsse der mehreren Photovoltaikmodule zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des jeweiligen Schiebeelements über jeweils zumindest ein Kontaktelement mit jeweils einer separaten Sammelschiene verbunden sind oder dass positive Anschlüsse mehrerer Photovoltaikmodule eines oder mehrerer Schiebeelemente zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des jeweiligen Schiebeelements über ein oder mehrere der Kontaktelemente mit einer gemeinsamen Sammelschiene elektrisch verbunden sind und dass negative Anschlüsse der mehreren Photovoltaikmodule zumindest entlang eines Abschnitts der Schiebebewegung des jeweiligen Schiebeelements über jeweils zumindest ein Kontaktelement mit jeweils einer separaten Sammelschiene verbunden sind. Die von den verschiedenen Photovoltaikmodul ausgegebenen Spannungen werden somit separat durch die verschiedenen Sammelschienen nach außen geführt. Es kann somit für jedes Photovoltaikmodul ein separater MPP-Tracker vorgesehen werden, wodurch die einzelnen Photovoltaikmodul jeweils und unabhängig voneinander in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden können. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Sammelschiene für die positiven oder die negativen Anschlüsse kann die Anzahl der erforderlichen Sammelschienen gering gehalten werden.Particularly preferably, it can be provided that negative connections of several photovoltaic modules of one or more sliding elements are electrically connected via at least one portion of the sliding movement of the respective sliding element via one or more of the contact elements with a common busbar and that positive terminals of the plurality of photovoltaic modules at least along a portion of Sliding movement of the respective sliding element via at least one contact element are each connected to a separate busbar or that positive terminals of several photovoltaic modules of one or more sliding elements at least along a portion of the sliding movement of the respective sliding element via one or more of the contact elements are electrically connected to a common busbar and that negative terminals of the plurality of photovoltaic modules at least along a portion of the sliding movement of the respective Schiebee Lements are connected via in each case at least one contact element, each with a separate busbar. The voltages output by the various photovoltaic modules are thus led separately to the outside through the different busbars. It can thus be provided for each photovoltaic module, a separate MPP tracker, whereby the individual photovoltaic module can be operated independently and each other in its optimum operating point. By using a common busbar for the positive or negative connections, the number of required busbars can be kept low.
Vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sammelschiene entlang des gesamten Stellbereichs des zumindest einen Kontaktelements beim Verschieben des zugeordneten Schiebeelements angeordnet ist oder dass die zumindest eine Sammelschiene oder miteinander elektrisch verbundene Abschnitte zumindest einer Sammelschiene in Endpositionen und/oder in separaten Zwischenpositionen entlang des Stellbereichs des zumindest einen Kontaktelements beim Verschieben des zugeordneten Schiebeelements angeordnet ist. Bei durchgängig angeordneten Sammelschienen kann der Strom in jeder Stellung des Schiebeelements abgegriffen werden. Das Photovoltaikmodul kann so in jeder Stellung und während des Verschiebens des Schiebeelements Strom produzieren. Bei lediglich in den Endpositionen bzw. in den Zwischenpositionen angeordneten Sammelschienen erfolgt der Stromabgriff nur in diesen definierten Positionen. Ein Stromfluss, beispielsweise während des verschieden des Schiebeelements, wird verhindert. Dadurch ergeben sich definierte Übergangswiderstände von den Kontaktelementen zu den Sammelschienen und damit definierte Betriebszustände für das zumindest eine Photovoltaikmodul.It can advantageously be provided that the at least one busbar is arranged along the entire positioning range of the at least one contact element during displacement of the associated sliding element or that the at least one busbar or mutually electrically connected sections at least one busbar in end positions and / or in separate intermediate positions along the Adjustment range of the at least one contact element during displacement of the associated sliding element is arranged. With continuously arranged busbars, the current can be tapped in any position of the sliding element. The photovoltaic module can thus produce electricity in any position and during the displacement of the sliding element. In the case of busbars arranged only in the end positions or in the intermediate positions, the current tapping takes place only in these defined positions. A flow of current, for example during the different of the sliding element, is prevented. This results in defined contact resistances of the contact elements to the busbars and thus defined operating conditions for the at least one photovoltaic module.
Insbesondere, wenn die zumindest eine Sammelschiene oder miteinander elektrisch verbundene Abschnitte zumindest einer Sammelschiene in Endpositionen und/oder in separaten Zwischenpositionen entlang des Stellbereichs des zumindest einen Kontaktelements beim Verschieben des zugeordneten Schiebeelements angeordnet ist, kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass das zumindest eine Schiebeelement in den Endpositionen und/oder in den separaten Zwischenpositionen verriegelbar ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das Schiebeelement in Positionen geschoben und darin gehalten wird, in denen eine Stromgewinnung möglich ist.In particular, if the at least one busbar or mutually electrically connected sections of at least one busbar is arranged in end positions and / or in separate intermediate positions along the adjustment range of the at least one contact element during displacement of the associated sliding element, it can be advantageously provided that the at least one sliding element in the end positions and / or in the separate intermediate positions can be locked. This ensures that the sliding element is pushed into and held in positions in which a power generation is possible.
Besonders Vorteil auf kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kontaktelement als Leitrolle oder als Kontaktstift oder als Kontaktlamelle ausgebildet ist. Durch Leitrollen kann ein elektrisch leitfähiger, abrollender Kontakt zu der Sammelschiene hergestellt werden. Das Abrollen ermöglicht eine leichtgängige Verschiebung des Schiebeelements gegenüber der Führungsschiene. Kontaktstifte oder Kontaktlamellen sind kostengünstig herstellbar und können als nicht drehende Bauteile einfach mit den Anschlüssen des Photovoltaikmoduls verbunden werden. Sie ermöglichen einen elektrisch leitfähigen, schleifenden Kontakt zu der jeweiligen Sammelschiene. Particular advantage may be provided that the at least one contact element is designed as a guide roller or as a contact pin or as a contact blade. By means of guide rollers, an electrically conductive, rolling contact can be made to the busbar. The rolling allows a smooth shift of the sliding element relative to the guide rail. Contact pins or contact blades are inexpensive to produce and can be easily connected as non-rotating components with the terminals of the photovoltaic module. They enable electrically conductive, sliding contact with the respective busbar.
Ein einfacher Aufbau der Schiebeelementanordnung kann dadurch realisiert werden, dass zumindest zwei Kontaktelemente an einem gemeinsamen Träger (Haltearm, Schiebeteile) befestigt sind und dass der Träger elektrisch isolierend ausgebildet ist oder dass die Kontaktelemente elektrisch gegenüber dem Träger isoliert sind. Durch die elektrische Isolation wird dabei ein Kurzschluss sicher vermieden.A simple construction of the sliding element arrangement can be realized in that at least two contact elements are fastened to a common carrier (holding arm, sliding parts) and that the carrier is designed to be electrically insulating or that the contact elements are electrically insulated from the carrier. Due to the electrical insulation while a short circuit is safely avoided.
Eine leichtgängige Verschiebung des Schiebeelements gegenüber der Führungsschiene kann dadurch erreicht werden, dass das zumindest eine Schiebeelement mittels zumindest einer Rolle an der zumindest einen Führungsschiene verschiebbar gelagert ist, vorzugsweise dass das zumindest eine Schiebeelement mittels zumindest einer Leitrolle, welche auf der zumindest einen Sammelschiene aufliegt und abrollt, verschiebbar gelagert ist. Ist das Schiebeelement mittels einer Leitrolle verschiebbar an der Führungsschiene gelagert, so übernimmt die Leitrolle zwei Aufgaben, nämlich die leicht bewegliche Lagerung des Schiebeelements an der Führungsschiene und die Stromübertragung auf die Sammelschiene. Dadurch ergibt sich ein kostengünstiger Aufbau.A smooth movement of the sliding element relative to the guide rail can be achieved that the at least one sliding element is slidably supported by means of at least one roller on the at least one guide rail, preferably that at least one sliding element by means of at least one guide roller, which rests on the at least one busbar and unrolls, is slidably mounted. If the sliding element is displaceably mounted on the guide rail by means of a guide roller, the guide roller assumes two tasks, namely the easily movable mounting of the sliding element on the guide rail and the power transmission to the busbar. This results in a cost-effective design.
Um das Schiebeelement sowohl linearverstellbar als auch schwenkbar mit der Führungsschiene zu verbinden kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Schiebeelement mit zumindest einem Dreh-Schiebeelement linear verschiebbar und um eine quer zur Verschieberichtung des Schiebeelements ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar an der zumindest einen Führungsschiene gelagert ist. Das Schiebeelement kann so sowohl linear verschoben als auch geschwenkt werden. Durch die Schwenkbewegung kann das Schiebeelement beispielsweise an eine seitlich der abzudeckenden Öffnung angeordnete Wand oder ein anderes Bauteil herangeschoben und damit die Öffnung freigegeben werden, auch wenn der mögliche Schiebeweg durch die angrenzende Wand oder das Bauteil räumlich begrenzt ist. Auch ist es möglich, durch die linear verschiebbare und schwenkbare Lagerung das Schiebeelement entlang gekrümmt verlaufender Führungsschienen zu verstellen.To connect the sliding element both linearly adjustable and pivotally connected to the guide rail, it can be provided that the at least one sliding element with at least one rotary sliding element is linearly displaceable and pivotally mounted about a transversely to the direction of displacement of the sliding element aligned pivot axis on the at least one guide rail. The sliding element can thus be both linearly shifted and pivoted. By the pivoting movement, the sliding element can be pushed, for example, to a side of the opening to be covered wall or another component and thus the opening are released, even if the possible sliding path is spatially limited by the adjacent wall or the component. It is also possible to adjust the slide element along curved guide rails by the linearly displaceable and pivotable mounting.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer Draufsicht ein Laminat eines inden 2 ,4 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 dargestellten Photovoltaikmoduls, -
2 in einer perspektivischen Seitenansicht eine Schiebeelementanordnung mit einem mittels Leitrollen an einer Führungsschiene gelagerten Schiebeelement, -
3 in einer schematischen Detailansicht eine Bypass-Diode in einer ersten Anordnung an einem Doppelglas-Modul, -
4 in einer Schnittdarstellung die in2 gezeigte Schiebeelementanordnung, -
5 in einer schematischen Detailansicht eine Bypass-Diode in einer zweiten Anordnung an einem Doppelglas-Modul, -
6 in einer schematischen Detailansicht eine Bypass-Diode in einer dritten Anordnung an einem Doppelglas-Modul, -
7 in einer schematischen Detailansicht eine Bypass-Diode in einer vierten Anordnung an einem Doppelglas-Modul, -
8 in einer Schnittdarstellung eine Schiebeelementanordnung mit einem Dreh-Schiebeelement und einem Kontaktstift, -
9 in einer perspektivischen Seitenansicht die in8 gezeigte Schiebeelementanordnung, -
10 in einer perspektivischen Detailansicht ein erstes Schiebeteil der in9 gezeigten Schiebeelementanordnung, -
11 in einer perspektivischen Detailansicht eine Schiebeelementanordnung mit einem Dreh-Schiebeelement und mit Kontaktlamellen und -
12 in einer Schnittdarstellung eine Schiebeelementanordnung mit einem Dreh-Schiebeelement und vertikal angeordneten Kontaktlamellen.
-
1 in a plan view, a laminate of a in the2 .4 .8th .9 .10 .11 .12 illustrated photovoltaic module, -
2 3 is a perspective side view of a sliding element arrangement with a sliding element mounted on a guide rail by means of guide rollers; -
3 in a schematic detail view of a bypass diode in a first arrangement on a double-glass module, -
4 in a sectional view the in2 sliding element arrangement shown, -
5 in a schematic detail view of a bypass diode in a second arrangement on a double-glass module, -
6 in a schematic detail view of a bypass diode in a third arrangement on a double-glass module, -
7 in a schematic detail view of a bypass diode in a fourth arrangement on a double-glass module, -
8th in a sectional view of a sliding element arrangement with a rotary sliding element and a contact pin, -
9 in a perspective side view the in8th sliding element arrangement shown, -
10 in a perspective detailed view of a first sliding part of in9 sliding element arrangement shown, -
11 in a perspective detailed view of a sliding element assembly with a rotary sliding element and with contact blades and -
12 in a sectional view of a sliding element arrangement with a rotary sliding element and vertically arranged contact blades.
Die elektrische Verschaltung der Solarzellen
Am äußeren Rand des Laminates
Zu jeder Sechsergruppe an Solarzellen
Die Solarzellen
Es ist auch denkbar, andere Typen von Solarzellen
Vorzugsweise sind maximal 90 Solarzellen
Besonders bevorzugt sind die Bypass-Dioden
Die obere Kante des Laminates
Die erste Führungsschiene
Das obere Rahmenprofil
Wie den
Die in
Es ist auch denkbar, die Halteelemente
Vorliegend ist der positive Anschluss
Durch die Lagerung des Schiebeelements
Da die Bypass-Dioden
Eine zweite Führungsschiene
In das erste Schiebeteil sind Kontaktstiftaufnahmen
In den zweiten Verbindungsabschnitt
Durch die Dreh-Schiebeelemente
Entlang der zweiten Führungsschiene
Das zweite Schiebeteil
Das dritte Schiebeteil
Auch die in
Die in den
Entsprechend einer denkbaren Ausführungsvariante sind die Sammelschienen
Durch Variation des Abstandes der Solarzellen
Es ist weiterhin denkbar, durch eine entsprechende bereichsweise Beschichtung, vorzugsweise durch eine bereichsweise Bedruckung, des Frontglases
Entsprechend einer nicht gezeigten Ausführungsvariante ist es denkbar, das oder die Schiebeelemente
Auch ist es denkbar, mehrspurige Führungsschienen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10028433 A1 [0005]DE 10028433 A1 [0005]
- DE 102013109391 A1 [0006]DE 102013109391 A1 [0006]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HERRMANN, JOCHEN, DIPL.-ING., DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |