DE102018201569A1 - Solar module system and solar module arrangement with a traverse, as well as traverse for a solar module arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Solarmodulanordnung (12) aufweisend eine Vielzahl von Solarmodulen (16), die in einer Reihe hintereinanderliegend aufgereiht an einer gemeinsamen Tragvorrichtung (18) angeordnet sind. Die Tragvorrichtung umfasst eine 3-Punkt-Traverse (20) mit insgesamt drei Kantblechprofilen (28, 30, 32), die sich voneinander beabstandet und zueinander parallel verlaufend jeweils in Richtung der Längsachse (34) der 3-Punkt-Traverse (20) erstrecken, wobei zwei der Kantblechprofile (28, 30, 32) jeweils über Fachwerkstäbe (46) an dem dritten Kantblechprofil (30) abgestützt sind. Die Solarmodule (16) sind entweder direkt auf den zwei Kantblechprofilen (28, 30) oder an Querprofilen (42) montiert, die längs der 3-Punkt-Traverse (20) jeweils voneinander beabstandet und zueinander parallel verlaufend an den zwei Kantblechprofilen (28, 30) aufliegend befestigt sind. die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Traverse für eine vorgenannte Solarmodulanordnung sowie ein Solarmodulsystem.The invention relates to a solar module arrangement (12) comprising a multiplicity of solar modules (16), which are arranged one behind the other in a row on a common support device (18). The support device comprises a 3-point crossmember (20) with a total of three folded edge profiles (28, 30, 32), which are spaced apart and extending parallel to each other in the direction of the longitudinal axis (34) of the 3-point crossmember (20) , wherein two of the edge plate profiles (28, 30, 32) are each supported on truss rods (46) on the third edge plate (30). The solar modules (16) are mounted either directly on the two edge-plate profiles (28, 30) or on transverse profiles (42) which are spaced apart along the three-point cross-member (20) and run parallel to one another on the two edge-plate profiles (28, FIG. 30) are attached lying on top. The invention also relates to a traverse for an aforementioned solar module arrangement and a solar module system.
Description
Zur Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare Energieformen werden Solarmodule eingesetzt, die typischerweise entweder Photovoltaikmodule oder Sonnenkollektormodule sind. Photovoltaikmodule wandeln einfallendes Sonnenlicht in elektrische Energie um, während Sonnenkollektormodule bei einfallendem Sonnenlicht ein durchlaufendes Fluid erwärmen. In der Praxis werden üblicherweise eine Vielzahl von Solarmodulen auf einer gemeinsamen Tragvorrichtung angeordnet, um diese am Boden oder an einem Gebäude zu verankern und in der gewünschten Weise zur Sonne auszurichten. Die Tragvorrichtungen müssen dabei im Praxiseinsatz großen Temperaturschwankungen, Bewitterung und zum Teil enormen Windlasten widerstehen können. Die am Markt verfügbaren Tragvorrichtungen können aufgrund ihrer Konstruktionsweise häufig nur mit einem großen Material- und Kostenaufwand bereitgestellt werden. Dies ist auch bezüglich der Transportkosten von Nachteil, zumal die Solarmodulanordnungen zunehmend in entlegenen aber sonnenreichen Gebieten eingesetzt werden. Dabei werden die Tragvorrichtungen häufig erst vor Ort aus Einzelbauteilen zusammengebaut, die einfacher zu transportieren sind.To convert solar energy into usable forms of energy, solar modules are used, which are typically either photovoltaic modules or solar collector modules. Photovoltaic modules convert incidental sunlight into electrical energy, while solar collector modules heat incoming fluid in passing sunlight. In practice, a plurality of solar modules are usually arranged on a common support device in order to anchor them to the ground or to a building and to orient them in the desired manner to the sun. The support devices must be able to withstand large temperature fluctuations, weathering and sometimes enormous wind loads in practice. The available on the market support devices can often be provided only with a large material and cost due to their design. This is also disadvantageous in terms of transport costs, especially since the solar module arrangements are increasingly being used in remote but sunny areas. The support devices are often assembled on site from individual components that are easier to transport.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Solarmodulanordnung, eine Traverse für eine solche Solarmodulanordnung sowie ein Solarmodulsystem anzugeben, die einen möglichst geringen Materialeinsatz erfordern und dadurch kostengünstiger erzeugt und zum Verwendungsort transportiert werden können.It is therefore an object of the invention to provide a solar module assembly, a cross member for such a solar module assembly and a solar module system, which require the least possible use of material and thus can be generated more cheaply and transported to the place of use.
Die die Solarmodulanordnung betreffende Aufgabe wird durch eine Solarmodulanordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Traverse ist in Anspruch 9 angegeben. Das erfindungsgemäße Solarmodulsystem weist die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale auf. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben.The object concerning the solar module arrangement is achieved by a solar module arrangement according to patent claim 1. The traverse according to the invention is specified in claim 9. The solar module system according to the invention has the features specified in
Die erfindungsgemäße Solarmodulanordnung weist eine Vielzahl von Solarmodulen auf, die in einer Reihe hintereinanderliegend aufgereiht an einer gemeinsamen Tragvorrichtung angeordnet sind. Die Tragvorrichtung umfasst eine 3-Punkt-Traverse mit insgesamt drei Kantblechprofilen, die sich voneinander beabstandet und zueinander parallel verlaufend jeweils in Richtung der Längsachse der 3-Punkt-Traverse erstrecken. Ein erstes und ein zweites Kantblechprofil sind jeweils über Fachwerkstäbe an dem dritten Kantblechprofil abgestützt. Die Solarmodule sind direkt auf dem ersten und dem zweiten Kantblechprofil oder an Querprofilen montiert, die längs der 3-Punkt-Trverse jeweils voneinander beabstandet und zueinander parallel verlaufend an dem ersten und dem zweiten Kantblechprofil aufliegend befestigt sind. Die 3-Punkt-Traverse kann dadurch einerseits mit einem besonders geringen Materialeinsatz realisiert werden. Dies bietet hinsichtlich der Materialkosten sowie auch der Masse der 3-Punkt-Traverse Vorteile. Andererseits können dadurch beim Transport der 3-Punkt-Traverse anfallende Transportkosten insgesamt minimiert werden. Darüber hinaus kann die 3-Punkt-Traverse aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus und der Möglichkeit zur Verwendung einer großen Anzahl von Gleichteilen auf einfache Weise und mit einfachen technischen Mitteln hergestellt werden. Zu beachten ist, dass die 3-Punkt-Traverse im Sinne eines Bausatzes zerlegt zum Verwendungsort transportiert werden kann. Dadurch kann zudem das Transportvolumen minimiert und auf herkömmliche Transportmittel zurückgegriffen werden. Insgesamt kann die Solarmodulanordnung dadurch weltweit besonders kostengünstig bereitgestellt werden. Der 3-Punkt-Traverse kann ungeachtet ihrer Leichtbauweise mit einem ausreichend großen Lastaufnahmevermögen realisiert werden. Dadurch bietet die Solarmodulanordnung einen breiten Einsatzbereich und kann selbst in Regionen, in denen erhöhte Wind- oder Schneelasten zu erwarten sind, ohne Weiteres eingesetzt werden. Die 3-Punkt-Traverse kann, bevorzugt insgesamt, aus einem gegenüber Korrosion widerstandsfähigen Material, insbesondere verzinktem Stahlblech, realisiert sein.The solar module assembly according to the invention has a plurality of solar modules, which are arranged one behind the other in a row arranged on a common support device. The support device comprises a 3-point cross-member with a total of three edge-plate profiles, which are spaced apart from one another and extend parallel to one another in each case in the direction of the longitudinal axis of the 3-point crossbeam. A first and a second edge plate profile are each supported on truss rods on the third edge plate profile. The solar modules are mounted directly on the first and the second edge plate or on transverse profiles, which are each spaced along the 3-point truss and are mounted parallel to each other on the first and the second edge plate profile lying parallel. The 3-point crossbeam can be realized on the one hand with a particularly low material usage. This offers advantages in terms of material costs as well as the mass of the 3-point crossbar. On the other hand, this can be minimized overall transport costs incurred during the transport of the 3-point truss. In addition, the 3-point truss can be manufactured easily and with simple technical means due to its structural design and the possibility of using a large number of identical parts. It should be noted that the 3-point crossbeam can be transported disassembled to the place of use in the sense of a kit. This also allows the transport volume to be minimized and resort to conventional means of transport. Overall, the solar module assembly can be provided by this world particularly cost. The 3-point truss can be realized with a sufficiently large load capacity, regardless of their lightweight construction. As a result, the solar module arrangement offers a wide range of applications and can be used without difficulty even in regions where increased wind or snow loads are to be expected. The three-point cross member may, preferably in total, be made of a corrosion-resistant material, in particular galvanized steel sheet.
Das erste und das zweite Kantblechprofil sind bevorzugt über einen Großteil der Längserstreckung der 3-Punkt-Traverse in einer durch diese aufgespannten Ebene alleinig durch die Solarmodule oder die Querträger aneinander befestigt. Dadurch kann der Aufbau der 3-Punkt-Traverse besonders einfach gehalten werde, wodurch die Montage der Traverse vereinfacht und mit einfachen Mitteln zu bewerkstelligen ist. Dies bietet insbesondere bei der Montage der 3-Punkt-Traverse am Einsatz- bzw. Aufstellungsort der Solarmodulanordnung Vorteile.The first and the second sash plate profile are preferably fastened to each other over a majority of the longitudinal extent of the 3-point cross-member in a plane defined by this plane solely by the solar modules or the cross member. This makes it possible to keep the construction of the 3-point crossbeam particularly simple, which simplifies the assembly of the crossbeam and can be accomplished with simple means. This offers advantages, in particular during assembly of the 3-point crossbeam at the point of use or installation of the solar module arrangement.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die drei Kantblechprofile jeweils einen U-förmigen oder einen V-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln auf, die über einen, bevorzugt plan ausgeführten, Rückenabschnitt des jeweiligen Kantblechprofils miteinander verbunden sind. Die Kantblechprofile können dadurch mit einem geringen Materialeinsatz erzeugt und dennoch mit einer ausreichend großen Biegesteifigkeit bereitgestellt werden. Der Rückenabschnitt bietet darüber hinaus eine ausreichend große Auflagefläche zur Abstützung der Solarmodule bzw. der zwischengeschaltet angeordneten Querprofile.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the three edge-plate profiles each have a U-shaped or a V-shaped cross-section with two legs, which are connected to one another, preferably flat running, back portion of the respective edge plate profile. The squared-plate profiles can thereby be produced with a low material input and still be provided with a sufficiently large flexural rigidity. The back section also provides a sufficiently large support surface for supporting the solar modules or the intermediately arranged transverse profiles.
Die Querprofile sind nach der Erfindung vorzugsweise jeweils als Hohlprofile ausgeführt. Die Querprofile können dadurch bei geringen Masse mit einer großen Biegesteifigkeit realisiert werden. Alternativ können die Querprofile als offene Kantprofile mit einer U-, V- oder C-förmigem Querschnittsform oder beispielsweise als Hutschienenprofile ausgeführt sein. Dadurch kann der Materialeinsatz für die 3-Punkt-Traverse bei einem ausreichend großen Lastaufnahmevermögen der Querprofile weiter verringert werden.The cross sections are preferably designed according to the invention in each case as hollow profiles. The cross sections can be realized with low mass with a high bending stiffness. Alternatively, the transverse profiles can be designed as open edge profiles with a U, V or C-shaped cross-sectional shape or, for example, as DIN rail profiles. As a result, the material used for the 3-point traverse can be further reduced with a sufficiently large load capacity of the cross sections.
Die Querprofile können nach der Erfindung mit dem ersten und mit dem zweiten Kantblechprofil jeweils verschweißt sein. Dadurch wird eine dauerhafte und hoch belastbare Befestigung der Querprofile an den Kantblechprofilen erreicht.The transverse profiles can be welded according to the invention with the first and with the second edge plate profile in each case. As a result, a permanent and highly resilient attachment of the transverse profiles is achieved on the edge plate profiles.
Stehen die Querprofile gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Richtung ihrer Längserstreckung über die Außenseite des ersten und/oder zweiten Kantblechprofils nach außen hervor, so kann dadurch eine nochmals weiter vergrößerte Montagefläche für die Solarmodule bereitgestellt werden. Die Querprofile bilden bei dieser Ausführungsform Ausleger, sodass die zur Nutzung von Sonnenenergie dienende funktionelle Oberfläche der Solarmodulanordnung ohne nennenswerte Mehrkosten vergrößert werden kann.If, according to a preferred embodiment of the invention, the transverse profiles protrude outward in the direction of their longitudinal extension beyond the outside of the first and / or second sash profile, this can provide a further enlarged mounting surface for the solar modules. The transverse profiles form cantilevers in this embodiment, so that the functional surface of the solar module arrangement serving for the use of solar energy can be increased without significant additional costs.
Die Querprofile sind bevorzugt als Rechteckprofile ausgeführt und liegen mit ihrer Unterseite, bevorzugt hochkant, direkt auf dem Rückenabschnitt der zwei Kantblechprofile auf. Dadurch kann bei einem einfachen konstruktiven Aufbau ein besonders großes Lastaufnahmevermögen der Querprofile erreicht und eine ausreichende Abstützung der Solarmodule über die gesamte Länge der Querprofile gewährleistet werden. Derlei Rechteckprofile sind am Markt als Meterware kostengünstig verfügbar und müssen nur auf die vorgegebene Länge der Querprofile abgelängt werden.The transverse profiles are preferably designed as rectangular profiles and lie with their underside, preferably edgewise, directly on the back portion of the two edge plate profiles. As a result, a particularly large load-bearing capacity of the transverse profiles can be achieved with a simple structural design and sufficient support of the solar modules over the entire length of the transverse profiles can be ensured. Such Rectangular profiles are available on the market as a yard commodity cost and only need to be cut to the specified length of the cross sections.
Das erste und zweite Kantblechprofil können an ihrem Rückenabschnitt in Längsrichtung Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen, in die ein dazu jeweilig komplementäre Vertiefungen bzw. ein komplementärer Vorsprung jeweils eines Querprofils eingreift. Dadurch kann die Montage der 3-Punkt-Traverse weiter vereinfacht und beschleunigt werden. Die Vorsprünge bzw. Einbuchtungen sind in das jeweilige Bauteil vorzugsweise eingeprägt. Dadurch können Schnittkanten im Material des jeweiligen Bauteils vermieden werden, die im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit der Bauteile häufig problematisch sind.The first and second sash plate profile may have projections and / or recesses in the longitudinal direction at their back section, into which recess complementary recesses or a complementary projection of a respective transverse profile engages. As a result, the assembly of the 3-point crossbeam can be further simplified and accelerated. The projections or indentations are preferably embossed into the respective component. As a result, cutting edges in the material of the respective component can be avoided, which are often problematic in terms of corrosion resistance of the components.
Die 3-Punkt Traverse weist an ihren einander gegenüberliegenden Endabschnitten vorzugsweise jeweils eine Lagereinrichtung mit einem Achsstück oder einer Nabe auf, über die die Traverse an einem im Boden bzw. an einem Gebäude verankerten Vertikalstütze, bevorzugt schwenkbar, anordenbar ist.The three-point cross member preferably has at its opposite end sections in each case a bearing device with an axle piece or a hub, via which the cross member can be arranged pivotably on a vertical support anchored in the floor or on a building.
Die Lagereinrichtung ist nach der Erfindung vorzugsweise an allen drei Kantblechprofilen befestigt, sodass diese durch die Lagereinrichtung relativ zueinander abstandsinvariant fixiert sind. Bei dieser Bauart kann die 3-Punkt-Traverse somit durch die Lagereinrichtung selbst nochmals weiter ausgesteift werden.The bearing device according to the invention is preferably attached to all three edge plate profiles, so that they are fixed by the storage device relative to each other distance-invariant. In this design, the 3-point crosshead can thus be reinforced even further by the storage facility itself.
Die erfindungsgemäße Traverse ist kostengünstig und mit einfachen Mitteln herzustellen und aufgrund ihrer Leichtbauweise vereinfacht handzuhaben. Dadurch kann zugleich die Arbeitssicherheit bei der Handhabung der 3-Punkt-Traverse weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann die 3-Punkt Traverse mit einem für das Halten von Solarmodulen ausreichend großen Lastaufnahmevermögen bereitgestellt werden. Die 3-Punkt Traverse kann mit Blick auf deren Transportkosten als Bausatz zu ihrem Einsatzort transportiert und dort mit einfachsten technischen Mitteln montiert werden. Dies kann beispielsweise durch Verschweißen oder Vernieten der einzelnen Bauteile erfolgen.The traverse according to the invention is inexpensive and easy to manufacture and easier to handle due to their lightweight construction. As a result, at the same time the safety at work when handling the 3-point truss can be further improved. In addition, the 3-point crosshead can be provided with a sufficiently large load capacity for holding solar modules. The 3-point crossbeam can be transported as a kit to their place of use in view of their transport costs and assembled there with the simplest technical means. This can be done for example by welding or riveting of the individual components.
Das erfindungsgemäße Solarmodulsystem weist eine Mehrzahl der vorgenannten Solarmodulanordnungen auf, die in einer Reihe hintereinander aufgereiht angeordnet sind. Die 3-Punkt-Traversen zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Solarmodulanordnungen können über die Lagereinrichtungen ihrer einander zuweisenden Endabschnitte jeweils an einer, bevorzugt derselben, Vertikalstütze, gelagert sein.The solar module system according to the invention has a plurality of the aforementioned solar module arrangements, which are arranged in a row one after another in a row. The three-point trusses of two directly successive solar module arrangements can be mounted on the bearing devices of their end sections facing each other on one, preferably the same, vertical support.
Ganz besonders bevorzugt ist zumindest ein Teil der 3-Punkt-Traversen synchron und gleichsinnig um ihre jeweilige Schwenkachse motorisch verstellbar. Bei dieser Ausführungsform kann der Anstellwinkel der Solarmodule gegenüber der Horizontalen an den jeweiligen Sonnenstand angepasst werden.Most preferably, at least part of the 3-point trusses are synchronously and in the same direction about their respective pivot axis adjustable by motor. In this embodiment, the angle of attack of the solar modules relative to the horizontal can be adapted to the respective position of the sun.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.Further advantages of the invention will become apparent from the description and the drawings.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention.
In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Solarmodulsystem mit mehreren Solarmodulanordnungen, die in einer Reihe hintereinanderliegend angeordnet sind, wobei jede Solarmodulanordnung mehrere Solarmodule umfasst, die auf einer Halteeinrichtung mit einer 3-Punkt-Traverse in Leichtbauweise angeordnet sind; -
2 eine erste Ausführungsform einer 3-Punkt Traverse für eine Solarmodulanordnung gemäß1 , in einer perspektivischen Ansicht; -
3 . die 3-Punkt-Traverse gemäß2 in einer Seitenansicht; -
4 die 3-Punkt-Traverse gemäß2 in einer stirnseitigen Ansicht; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer 3-Punkt Traverse mit einer vergrößerten Montagefläche, in einer perspektivischen Ansicht; und -
6 die 3-Punkt Traverse gemäß5 in einer Draufsicht.
-
1 a solar module system having a plurality of solar module assemblies disposed one behind the other in a row, each solar module assembly comprising a plurality of solar modules mounted on a support structure having a 3-point lightweight traverse; -
2 a first embodiment of a 3-point traverse for a solar module assembly according to1 in a perspective view; -
3 , the 3-point crossbar according to2 in a side view; -
4 the 3-point crossbar according to2 in a frontal view; -
5 a further embodiment of a 3-point crosshead with an enlarged mounting surface, in a perspective view; and -
6 the 3-point crossbar according to5 in a top view.
In
Zur Abstützung des ersten und des zweiten Kantblechprofils
Die Fachwerkstäbe
Die 3-Punkt Traverse
Die Lagereinrichtung
In
In
In den
Nach einem in den Figuren nicht näher wiedergegebenen Ausführungsbeispiel der 3-Punkt-Traverse
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |