DE112012005402T5

DE112012005402T5 - Dachpaneel als Träger für Photovoltaikmodule

Info

Publication number: DE112012005402T5
Application number: DE112012005402.4T
Authority: DE
Inventors: Matthias Schick; Harald Tebbe; Nathalie Kermelk; Manuel Dormagen; Steven Meredith
Original assignee: SolarWorld Industries America Inc
Current assignee: SunPower Corp
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: DE112012005402B4; US20130160382A1; WO2013096962A1; US8904718B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Paneel (10), welches sowohl als Dachabdeckung für ein Schrägdach als auch als Montagesystem für ein PV-Modul-Array (132) dient. Die Paneele (10) bilden Schienen (22, 24, 28, 30) aus, die mit Nuten (46, 48, 124, 126) in Eingriff stehen, um die angrenzenden Paneele jeweils in einer Array-Reihe zu befestigen. Die Module (132) werden von Lochplatten 834, 120) getragen, welche die Höhe des Modul-Arrays festlegen und die Verzahnungsstruktur zwischen den Modulen vermeiden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dach-Montagesystem für Photovoltaikmodule und insbesondere Montagesysteme, die als Dachabdeckung dienen.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Montagesysteme für Photovoltaikmodule bekannt. In manchen Fällen dienen Photovoltaikmodule oder „PV-Module” als großtechnische Kraftwerke zum Erzeugen wirtschaftlicher Mengen elektrischer Energie. In diesen Kraftwerksystemen dienen bodennahe Montagesysteme als Träger für eine große Anzahl photovoltaischer Module, welche in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, welches eine beträchtliche Fläche abdeckt, die häufig in Flächeneinheiten Acres gemessen wird. Die Montagesysteme sind vergleichsweise hoch entwickelt. Beispielsweise steuern sie häufig die Ausrichtung des Solarmoduls auf zwei Achsen, sodass die Module den ganzen Tag über den Stand der Sonne verfolgen, um die Sonnenenergie umso ergiebiger zu nutzen.
Andere, wesentlich kleinere Systeme werden in gewerblichen oder staatlichen Anlagen verwendet. Diese Systeme gehören häufig zu bestimmten gewerblichen oder staatlichen Gebäuden oder Gebäudegruppen, wie z. B. Herstellungsanlagen oder Schulen. In vielen Fällen werden solche gewerblichen Systeme auf Dächern angebracht, die aufgrund der Größe des Gebäudes Flachdächer sind. In manchen Fällen versetzt das Montagesystem die Photovoltaikmodule in die Lage, den Sonnenstand in ähnlicher Weise wie Kraftwerksysteme zu verfolgen. Häufiger halten die gewerblichen Montagesysteme die Photovoltaikmodule in einem vorgegebenen Winkel und in einer Richtung, welche darauf ausgelegt sind, den Wirkungsgrad der Module im Vergleich zu dem mit einer horizontalen Ausrichtung erzielbaren Wirkungsgrad zu verbessern. Solche Systeme umfassen SunLink^® RMS, welches bei SunLink Corporation in San Rafael, Kalifornien erhältlich ist; sowie SunPower^® T5 Solar RoofTile, welches bei SunPower Corporation erhältlich ist.
In Bezug auf die Anzahl der Anlagen werden Photovoltaikmodule, die sich für die Erzeugung elektrischer Energie zur Verwendung in Haushalten eignen, am häufigsten in Wohnanlagen verwendet. Aus Gründen der Nutzersicherheit, der Produkteffizienz, des Modulschutzes und der räumlichen Verfügbarkeit werden Photovoltaikmodule, die in Wohnanlagen zum Einsatz kommen, oft auf den Dächern der Wohnhäuser angebracht. Die meisten Wohnhäuser besitzen ein Spitzdach mit einer Schräge, deren Verhältnis bis zu 3 zu 1 betragen kann. Die für Kraftwerke und gewerbliche Anlagen entwickelten Montagesysteme sind üblicherweise für horizontale Oberflächen vorgesehen und können häufig nicht direkt auf einem schrägen Dach angebracht werden. Darüber hinaus sind diese Montagesysteme zu massig und teuer für die praktische Anwendung auf dem Schrägdach eines Wohnhauses.
Photovoltaik-Energieanlagen für Wohnhäuser umfassen in der Regel die Verwendung von Photovoltaikmodulen mit einer Größe von etwa 90 cm × 150 cm × 5 cm. Die Photovoltaikmodule befinden sich in einem zweidimensionalen Feld aus kristallinen Photovoltaik-Zellen oder „PV-Zellen”. Die PV-Zellen erzeugen nicht genügend Energie, als dass ihr Verkauf und ihre Installation als Einzelzellen wirtschaftlich rentabel wäre. Wenn die PV-Zellen jedoch zu ausreichend großen Feldern oder Arrays organisiert und elektrisch miteinander in Reihen- und Parallelschaltungen verschaltet werden, erzeugen sie Energiemengen, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen. Die praktischen und wirtschaftlichen Überlegungen bei der Herstellung geeigneter PV-Zellen-Arrays erfordern in der Regel ein Array von etwa 150 cm × 90 cm, je nach Wirkungsgrad der PV-Zelle, die das Array bilden. Obwohl manche Arrays viel größer sind, insbesondere solche, die für Kraftwerke und gewerbliche Anwendungen vorgesehen sind, werden PV-Module, die in Wohnanlagen verwendet werden, in der Regel auf der kleinsten, gewerblich machbaren Größe gehalten. Dies liegt daran, dass die kleinere Größe eine flexiblere Anwendung der PV-Module begünstigt. Durch die Verwendung kleinerer PV-Module und PV-Modul-Arrays kann auf eine größere Bandbreite von Beschränkungen im Hinblick auf verfügbaren Platz und auf Kosten, wie sie bei der Anwendung in Wohnanlagen üblicherweise auftreten, reagiert werden.
Ähnlich wie für photovoltaische Kraftwerksysteme und gewerbliche PV-Systeme, gibt es auch für Wohnanlagen-PV-Systeme Montagesysteme, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ein gewerbliches Beispiel für einen solchen Aufbau ist das SunTile^TM PV-Dachsystem von PowerLight Corporation. Allerdings haben die aus dem Stand der Technik bekannten PV-Systeme für Wohnanlagen eine Reihe von Nachteilen.
Bekannte Montagesysteme für PV-Module in Wohnanlagen lassen sich in der Regel in eine von mehreren Kategorien einteilen. In einer davon wird das PV-Modul ganz einfach direkt auf der herkömmlichen Dachabdeckung angebracht. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass PV-Module Wärme erzeugen und daher umfasst diese Art der Dachmontage in der Regel eine thermische Isolationsbarriere zwischen dem PV-Modul und der Dachabdeckung, so dass die Wärme nicht ins Haus einbringen kann. Allerdings ist aus dem Stand der Technik auch bekannt, dass PV-Module weniger effizient sind, wenn ihre Betriebstemperatur steigt. Aus diesem Grund wurde erkannt, dass Montagesysteme mit einer besseren Wärmeabfuhr von den PV-Modulen vorzuziehen sind.
Bei einer anderen Kategorie von PV-Modulen sorgt das Montagesystem für eine Beabstandung zwischen den PV-Modulen und der Dachabdeckung, sodass ein Luftstrom vor und hinter dem PV-Paneel die Wärmeenergie besser abführen kann und so die Temperatur der PV-Module begrenzt. Montagesysteme dieser Gruppe umfassen einen Satz von Stützen, die auf einer herkömmlichen Dachabdeckung, z. B. Asphalt oder Holzschindeln, angebracht werden. In diesen Systemen tragen die auf der Dachabdeckung angebrachten Stützen einen Rahmen mit einer Größe und Abmessung, die der gewünschten Größe und Form des Arrays entspricht. Die PV-Module werden zur Fertigstellung des Arrays an dem Rahmen angebracht. Ein Beispiel für solch ein System ist das Smart Mount^TM-System, das bei SunPower Corporation erhältlich ist.
Eine weitere Gruppe von Montagesystemen für PV-Module in Wohnanlagen wird ebenfalls über einer herkömmlichen Dachabdeckung, wie z. B. einem Dachziegel, Asphalt, einer Schieferplatte oder einem anderen Dachmaterial, angebracht und umfasst ebenfalls eine Vielzahl von Stützen, welche den Rahmen tragen, welcher das Array von der Oberfläche der Dachabdeckung beabstandet. In dieser Gruppe werden die Stützen jedoch nicht von der Dachabdeckung getragen. Vielmehr durchbohren sie die Dachabdeckung und werden direkt am Dachträger angebracht. Montagesysteme dieser Art sind in der Regel sicherer, doch ihr Nachteil besteht in den Bohrungen durch die Dachabdeckung. Dadurch sind sie schwieriger und teurer anzubringen und es besteht ein höheres Risiko, dass Wasser durch die Dachabdeckung eindringt.
Bei einem weiteren Montagesystem für Wohnanlagen werden die PV-Module in Spalten angeordnet, die entlang der Dachschräge ausgerichtet sind. Jedes PV-Modul in der Spalte überlagert das nächsttiefere Modul teilweise. Diese Anordnung galt als vorteilhaft, weil es Wasser auf dieselbe Weise wie Asphaltschindeln umlenkt. Jedoch stellte sich diese Art auch als nachteilig heraus, da ein Teil eines jeden PV-Moduls von der Sonnenbestrahlung abgeschirmt war, was eine erhebliche materielle Beeinträchtigung des Wirkungsgrads der PV-Module zur Folge hatte.
Eine weitere Art des PV-Montagesystems ist als PV-Schindel bekannt. Streng genommen handelt es sich dabei nicht um ein Montagesystem, sondern vielmehr um eine Modifikation der PV-Vorrichtung an sich, so dass sie etwas anders eingesetzt werden kann als PV-Module, die aus kristallinen PV-Zellen bestehen. In einem typischen Beispiel für dieses System besteht die PV-Energiequelle aus amorphen PV-Zellen aus Silizium, die in einem relativ dünnen, flexiblen Blech enthalten sind, welches in der allgemeinen Form einer Asphaltschindel ausgebildet werden kann. Solche „PV-Schindeln” werden, ähnlich wie Asphaltschindeln, überlappend an das Oberdeck genagelt. Die PV-Schindeln werden von manchen für ästhetisch ansprechender gehalten, jedoch gibt es an der Unterseite der PV-Schindel keinen Luftdurchfluss. Der mangelnde Luftdurchfluss hat für die PV-Schindel relativ hohe Betriebstemperaturen zur Folge. Die höheren Temperaturen neigen dazu, den Wirkungsgrad der PV-Schindel zu beeinträchtigen und die Wärmeabfuhr vom Dach ins Innere des Hauses zu erhöhen. Darüber hinaus haben PV-Schindeln einen inhärent niedrigeren Wirkungsgrad als kristalline PV-Zellen, sodass ein größer dimensioniertes PV-Schindel-Array notwendig ist, um eine vergleichbare Leistung zu erzeugen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass ein Montagesystem für PV-Module vorteilhaft wäre, welches die Doppelfunktion erfüllen würde, die PV-Module einerseits zu tragen und andererseits als Dachabdeckung zu dienen. Ein solches Montagesystem würde die Nachteile von PV-Schindeln verhindern und darüber hinaus die Nachteile von Montagesystemen, die entweder auf einer bereits vorhandenen Dachabdeckung aufstehen oder durch die Dachabdeckung hindurch mit dem Dachträger verbunden sind. Solche Montagesysteme hätten den größeren Wirkungsgrad der PV-Module aus kristallinen PV-Zellen und könnten außerdem sicher am Dachträger der Wohnanlage angebracht werden, bei gleichzeitiger Vermeidung zusätzlicher Wartungsarbeiten und der Risiken, die mit einer mehrfachen Durchbohrung der Dachabdeckung verbunden sind. Aus dem Stand der Technik bekannte kombinierte Montagesysteme aus Dachschindeln und PV-Modulen weisen jedoch mehrere Nachteile und Schwierigkeiten auf.
Wie bereits erläutert ist es wünschenswert, die tatsächliche Größe der PV-Module aus Kostengründen und zugunsten der Flexibilität des Aufbaus gering zu halten. Beschränkungen bei der Herstellung erfordern jedoch eine generelle Minimalgröße für PV-Module. Um daher weitere Kompromisse bei der Flexibilität von Aufbau und Kosten zu verhindern, ist es wünschenswert, dass die Größe pro Einheit eines Montagesystems mit der Doppelfunktion Dachabdeckung/PV-Modul die Größe des PV-Moduls nicht übersteigt, so das ein 1:1-Verhältnis aufrechterhalten wird. Manche Designs aus dem Stand der Technik, in denen das PV-Modul-Montagesystem auch als Dachabdeckung diente, konnten das 1:1-Verhältnis zwischen PV-Modulen und der Einheitsgröße des Montagesystems jedoch nicht beibehalten. Solche Designs umfassten Dachziegel, die eine Vielzahl von PV-Modulen beinhalteten, wodurch die Flexibilität bei der Anwendung der PV-Modul-Montagesysteme gefährdet wurde. In anderen Fällen waren die Ziegel kleiner als die PV-Module, was eine entsprechende Vervielfachung der Bauteile für das System und zusätzliche Bruchstellen in der Dachabdeckung zur Folge hatte.
Andere Arten kombinierter Montagesysteme mit Dachabdeckung/PV-Modul-Doppelfunktion sahen Dachziegel vor, die den PV-Modulen eins zu eins entsprachen, aber eine Umrandung um jedes PV-Modul herum umfassten. In Folge waren, wenn die Dachziegel miteinander verbunden wurden, die PV-Module im Array seitlich voneinander getrennt. Sonneneinstrahlung auf diesem Teil des Arrays, das aus den freiliegenden Bereichen der Ziegel bestand, trug nicht zur Energieerzeugung bei. In einem eher gegensätzlichen Design, wiesen andere Montagesysteme mit Dachabdeckung/PV-Modul-Doppelfunktion, bei denen Dachziegel den PV-Modulen 1:1 entsprachen, einen Luftdurchlass zwischen den PV-Modulen auf. Auch hier ging ein Teil der Sonneneinstrahlung des Arrays in den Lücken zwischen den PV-Modulen verloren und trug nicht zur Energieerzeugung bei. Folglich erwies sich ein PV-Modul-Array mit einer vorgegebenen Größe für beide Designs von Montagesystemen mit Dachabdeckung/PV-Modul-Doppelfunktion als weniger effizient als ein PV-Modul-Array gleicher Größe, in dem die PV-Module dicht beieinander lagen und eine plane Bestrahlungsoberfläche bildeten.
Weitere Arten von PV-Modul-Montagesystemen stellen Dachziegel zur Verfügung, die PV-Module mit einem 1:1-Verhältnis tragen, wobei die PV-Panele dicht zusammenmontiert werden. Diese Systeme stützen die PV-Module jedoch an in regelmäßigen Abständen auftretenden Stellen, die kein Verzahnen der Ziegel in der Weise zulassen, dass die PV-Module von dem direkt unter dem PV-Modul liegenden Dachziegel oder von dem benachbarten Ziegel getragen werden. Diese Beschränkung beim Einbau der Ziegel hat das Risiko einer Wasserleckage zwischen den Ziegeln zur Folge und erfordert schwerere Maßziegel, um eine mechanische Festigkeit zu erhalten, die mit einem System mit einer ausgeklügelteren Verzahnung vergleichbar wäre.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung dient ein Paneel dem dualen Zweck, eine integrale Dachabdeckung für Schrägdächer und außerdem ein Montagesystem für ein PV-Modul-Array zur Verfügung zu stellen. Jedes Paneel umfasst eine erste Seite, die eine Vielzahl von Schienen und mindestens eine Lochplatte vorsieht, die eine Montagefläche zur Vertikalabstützung von PV-Modulen aufweist. Jedes Paneel umfasst außerdem eine gegenüberliegende Seite mit einer Vielzahl von Nuten. Die Schienen und Nuten des Paneels sind so beabstandet, dass, wenn zwei Paneele in einer überlappenden, nebeneinander liegenden Ausrichtung angeordnet werden, manche der Schienen eines Paneels mit einer entsprechenden Anzahl von Nuten des anderen Paneels zusammentreffen. Das Profil der Schienen entspricht dem Profil der Nuten auf solche Weise, dass die Schienen in die Nuten eingreifen und so die beiden Paneele aneinander befestigen. Eine Vielzahl von Paneelen ist dadurch so miteinander verbunden, dass eine Reihe von Paneelen entsteht. Eine Vielzahl von Paneelreihen ist in Spalten angeordnet, wodurch eine Array-Anordnung aus Reihen und Spalten von Paneelen erreicht wird.
Die Lochplatte eines jeden Paneels ist im Hinblick auf die Schienen und Nuten so beabstandet, dass, wenn benachbarte Paneele aneinander befestigt werden, die Lochplatten der jeweiligen Paneele so voneinander beabstandet sind, dass die Montagefläche einer jeden Lochplatte so angeordnet ist, dass sie eine Seite eines PV-Moduls trägt. Die Lochplatten der Module liegen höher als die Schienen, so dass ein PV-Modul, dass auf den Montageflächen der Lochplatten angeordnet ist, vertikal von den Lochplatten getragen wird und nicht mit den Schienen in Kontakt kommt.
Die Lochplatten beabstanden das PV-Modul von dem Paneel und legen so einen Luftdurchlass zwischen dem PV-Modul und dem Paneel fest. Das Paneel kann einen Modulwechselrichter umfassen, der mit dem Paneel verbunden ist. Die erste Seite des Paneels kann außerdem eine zusätzliche Lochplatte aufweisen und die zweite Seite der Aussparung kann eine Aussparung aufweisen, die der Lochplatte entspricht, sodass die Paneele aneinander befestigt werden können, indem die Lochplatte eines Paneels auf die Lochplatte eines benachbarten Paneels gestapelt wird.
Wenn die Paneele zu Reihen verbunden werden und die Reihen vertikal zu Spalten angeordnet werden, bilden die Paneele ein Array mit Reihen und Spalten aus. Eine Anzahl von PV-Modulen, die derselben Anzahl von Paneelen entspricht, kann 1:1 auf den entsprechenden Paneelen angeordnet werden, um ein entsprechendes Array aus PV-Modulen zu bilden. Die Tragefläche einer jeden Lochplatte ist angrenzend an eine Kante des Paneels angeordnet, so dass ein Anteil einer Tragefläche ein PV-Modul trägt und ein weiterer Anteil derselben Tragefläche ein benachbartes PV-Modul so trägt, dass die PV-Module dicht nebeneinander angeordnet werden können. Die Trageflächen sind im Wesentlichen plan, so dass die Bestrahlungsflächen der benachbarten PV-Module in derselben Ebene angeordnet sind. Da die Paneele ein integraler Bestandteil der Dachabdeckung sind und nicht auf der vorhandenen Dachabdeckung angebracht sind, hat das PV-Modul-Array eine geringere Höhe im Vergleich zu herkömmlichen nebeneinanderliegenden Dachbedeckungen, wodurch der ästhetische Aspekt des PV-Modul-Arrays verbessert wird.
Das Paneel-Array kann mit einem Stapel aus Blechstücken auf einer Seite des Arrays kombiniert werden, um am Ende einer jeden Reihe eine Lochplatte zur Verfügung zu stellen, die mit der Lochplatte des angrenzenden Moduls in Wirkverbindung steht, um das PV-Modul auf derselben Seite des PV-Modul-Arrays zu tragen. Eine weitere Spalte von Blechstücken kann auf der gegenüberliegenden Seite des Arrays vorgesehen sein und steht mit angrenzenden Modulen in Wirkverbindung, um eine freilegende Paneeloberfläche auf derselben Seite des Arrays zur Verfügung zu stellen. Zudem können Traufebleche am unteren Ende des Paneel-Arrays zur Überbrückung der Lücke zwischen dem unteren Ende des Paneel-Arrays und der angrenzenden herkömmlichen Dachabdeckung angebracht werden. Ein Lüftungsgitter kann am oberen Ende des Paneels hinzugefügt werden, um die Luftzirkulation um das PV-Modul-Array besser zu steuern. Außerdem kann eine elastische Dichtung zusammen mit benachbarten Dachziegeln verwendet werden, um die Erhebung der Dachziegel an die Erhebung der PV-Module anzupassen und die Ästhetik des PV-Modul-Arrays zu verbessern.
Das Verfahren zum Anbringen eines Paneel-Arrays sieht vor, dass die Paneele nacheinander an dem Trägerrahmen des Dachs zur Installation der Paneelreihen befestigt werden. Paneelspalten werden durch Wiederholen der Schritte zur Installation der Reihen angebracht, wodurch zusätzliche, höherliegende Reihen von Paneelen hinzugefügt werden. Nach Fertigstellung der aus Reihen und Spalten bestehenden Paneel-Arrays werden die PV-Module auf 1:1-Basis zu den Paneelen hinzugefügt. Die PV-Module werden beim Hinzufügen zu den Paneel-Arrays an den Lochplatten befestigt. Um den Wirkungsgrad des PV-Modul-Arrays zu verbessern, werden die Paneele dicht aneinander angeordnet und bilden so eine flache Bestrahlungsoberfläche.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung und einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen gezeigt und näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Paneels zum Tragen eines PV-Moduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2 eine perspektivische Teilexplosionsansicht von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array mit Traufeblechen, einem Blechstück und einem Paneel gemäß 1;
3 eine Perspektivansicht der gegenüberliegenden Seite des in 1 gezeigten Paneels in Kombination mit Blechstücken, die in der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array verwendet werden;
3A einen Querschnitt durch das in 1 gezeigte Paneel entlang der Schnittlinien IIIA-IIIA von 1;
3B einen Querschnitt durch das in 19 gezeigte Paneel entlang der Schnittlinien IIIB-IIIB von 19;
4 eine Teilexplosionsansicht von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 2 mit zusätzlichen Paneelen;
5 eine Teilexplosionsansicht von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 4 mit zusätzlichen Paneelen und einem zweiten Blechstück;
6A eine perspektivische Darstellung von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 5 mit einem zusätzlichen Blechstück;
6B einen vergrößerten Bereich von 6A;
7A eine perspektivische Darstellung von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 6A mit zusätzlichen Paneelen und einem zusätzlichen Blechstück;
7B einen vergrößerten Abschnitt von 7A;
8A eine perspektivische Darstellung von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 7A;
8B einen vergrößerten Abschnitt von 8A;
8C einen vergrößerten Abschnitt von 8A;
8D einen vergrößerten Abschnitt von 8A;
9A eine perspektivische Darstellung von Abschnitten der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 8 mit einem PV-Modul;
9B eine perspektivische Explosionsansicht eines vergrößerten Abschnitts von 9A mit Einzelheiten eines Befestigungsmittels;
10 eine Teilexplosionsansicht des Lochplattenbereichs eines Paneels gemäß der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 9B mit weiteren Einzelheiten des Befestigungsmittels;
11 eine perspektivische Explosionsansicht des Lochplattenbereichs eines Paneels gemäß der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 9B mit weiteren Einzelheiten des in 9B und 10 gezeigten Befestigungsmittels;
12 eine perspektivische Darstellung des Lochplattenbereichs eines Paneels gemäß der bevorzugten Ausführungsform eines Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 9B mit dem in 9B, 10 und 11 gezeigten Befestigungsmittel;
13A eine perspektivische Teilexplosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 9 mit einem zweiten PV-Modul;
13B einen vergrößerten Abschnitt von 13A;
13C einen vergrößerten Abschnitt von 13A;
14 eine perspektivische Teilexplosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 13A mit zusätzlichen Modulen;
15 eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 14 mit einer Seitenabdeckung;
16 eine perspektivische Teilexplosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 14 mit einem Lüftungsgitter;
17A eine perspektivische Teilexplosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 14 mit einem geschäumten Kunststoffkeil;
17B einen vergrößerten Querschnitt eines Abschnitts von 17A;
18A eine perspektivische Teilexplosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des Montagesystems für ein PV-Modul-Array gemäß 17A;
18B einen vergrößerten Querschnitt eines Abschnitts von 18A;
18C einen vergrößerten Querschnitt eines Abschnitts von 18A;
19 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des in 1 gezeigten Paneels; und
20 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des in 19 gezeigten Paneels zusammen mit einem darauf angebrachten PV-Modul und einem Modulwechselrichter.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie insbesondere in den 1 und 3 gezeigt ist, wird ein Paneel 10 offenbart, welches als Dachabdeckung dient, die in Kombination mit herkömmlichen Dachabdeckungen wie z. B. Asphalt-Schindeln, Ziegeln, Schiefer und anderen Materialien verwendet werden kann, um eine integrierte Dachabdeckung zur Verfügung zu stellen, die ein PV-Modul-Array trägt. Das PV-Modul-Array besteht aus einer Anordnung von PV-Modulen in einer oder mehreren nebeneinanderliegenden Reihen und in einer oder mehreren vertikalen Spalten. Das PV-Modul-Array ist gemäß den Energiebedürfnissen für die Anwendung, der auf dem Dach zur Verfügung stehenden Fläche, der Ausrichtung auf dem Dach, den Erfordernissen lokaler Bauvorschriften und gemäß anderer Faktoren im Hinblick auf den aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau von PV-Modul-Arrays ausgebildet.
Das Paneel 10 umfasst eine erste Seite 12, die zwischen einer ersten Kante 14 und einer zweiten Kante 16 ausgebildet ist, welche auf dem Paneel 10 einander gegenüber angeordnet sind. Die erste Seite 12 des Paneels ist außerdem zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20, die ebenfalls einander gegenüberliegend angeordnet sind, ausgebildet. Die erste Seite 12 befindet sich zwischen der ersten Kante 14 und der zweiten Kante 16 und zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20.
Die erste Seite 12 des Paneels 10 umfasst mehrere Merkmale, darunter eine erste Schiene 22, die an die erste Kante 14 angrenzt und sich zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 erstreckt, und zwar bis hin zu diesen und einschließlich dieser Kanten. Die erste Seite 12 des Paneels 10 bildet außerdem eine zweite Schiene 24 aus, die sich zwischen der ersten Schiene 22 und der zweiten Kante 16 befindet und sich zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 befindet, und zwar bis hin zu diesen und einschließlich dieser Kanten. Die zweite Schiene 24 ist beabstandet von der ersten Schiene 22 angeordnet und auf der ersten Seite 12 parallel zur ersten Schiene 22 ausgerichtet. Der Bereich der ersten Seite 12 zwischen der ersten Scheine 22 und der zweiten Schiene 24 bildet den ersten Überlappungsbereich 26.
Die erste Seite 12 des Paneels 10 bildet außerdem eine dritte Schiene 28 aus, die an die zweite Kante 16 angrenzt und sich zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 erstreckt, und zwar bis hin zu diesen und einschließlich dieser Kanten. Außerdem bildet die erste Seite 12 eine vierte Schiene 30 aus, die sich auf der ersten Seite 12 zwischen der dritten Schiene 28 und der zweiten Schiene 24 befindet und sich zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 erstreckt, und zwar bis hin zu diesen und einschließlich dieser Kanten. Die vierte Schiene 30 ist auf der ersten Seite 12 beabstandet von der dritten Schiene 28 angeordnet und auf der ersten Seite 12 parallel zur dritten Schiene 28 ausgerichtet. Die erste Seite 12 bildet einen zweiten Überlappungsbereich 32 zwischen der dritten Schiene 28 und der vierten Schiene 30.
Wie insbesondere in 3A gezeigt ist, bildet jeder Querschnitt oder jedes Profil der Schienen 22, 24, 28 und 30 eine Trapezgeometrie aus, wobei sich die Basis des Trapezes 31a in der Ebene der angrenzenden Abschnitte der Seite 12 befindet und das obere Ende des Trapezes 31b über den angrenzenden Abschnitten der ersten Seite 12 steht. Die Abmessung der Senkrechten zwischen der Basis 31a und der entsprechenden Oberseite 31b des von jeder Schiene 22, 24, 28 und 30 gebildeten Trapezes ist als die Höhe H¹ der Schiene definiert.
Eine Lochplatte 34 befindet sich ebenfalls auf der ersten Seite 12 zwischen der dritten Schiene 28 und der vierten Schiene 30 und zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20, jedoch erstreckt sich die Lochplatte 34 nicht bis zu den Kante 18 und 20. Die Lochplatte 34 hat eine längliche Form, die im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Schienen 22, 24, 28 und 30 ist, wobei ein Längsabstand zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 und ein seitlicher Abstand zwischen der dritten Kante 28 und der vierten Kante 30 vorgesehen ist. Der Seitenabstand ist senkrecht zum Längsabstand und der Längsabstand ist größer als der Seitenabstand.
Wie insbesondere in den 1, 3 und 3A gezeigt ist, ist die Geometrie der Lochplatte 34 ein im Wesentlichen trapezförmiger Körper 36, der an seinen jeweiligen Enden 38, 40 zu einer elliptischen Form abgerundet ist. Der Querschnitt oder das Profil der Lochplatte 34 bildet eine trapezförmige Geometrie aus, wobei die Basis des Trapezes 37a in der Ebene der angrenzenden Abschnitte der ersten Seite 12 liegt und die Oberseite des Trapezes 37b über den angrenzenden Abschnitten der ersten Seite 12 steht. Die Abmessung der Senkrechten zwischen der Basis 37a und der entsprechenden Oberseite 37b des von der Lochplatte 34 gebildeten Trapezes ist als die Höhe H² der Lochplatte definiert. Wie in den Figuren gezeigt ist, ist die Höhe H² der Lochplatte größer als die Höhe H¹ der Schienen 22, 24, 28 und 30. Wie weiterhin im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert ist, bildet die Oberseite der Lochplatte 34 eine Trägerfläche 34 für die Vertikalabstützung eines zum Paneel 10 gehörigen Solarmoduls aus. Da die Lochplatte 34 höher als die Schienen 22, 24, 28 und 30 angeordnet ist, kann die Lochplatte 34 die PV-Module oberhalb der Schienen 22, 24, 28 und 30 halten, ohne dass die Schienen 22, 24, 28 und 30 im Weg stehen.
Das Paneel 10 umfasst weiterhin eine zweite Seite 44, die auf dem Paneel 10 gegenüber der ersten Seite 12 angeordnet ist. Die zweite Seite 44 ist zwischen der ersten Kante 14 und der zweiten Kante 16 ausgebildet und zwischen der ersten Kante 14 und der zweiten Kante 16 angeordnet. Die zweite Seite 44 ist außerdem zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 ausgebildet und zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 angeordnet.
Die zweite Seite 44 bildet eine erste Nut 46 aus, das auf der zweiten Seite 44 neben der zweiten Kante 16 angeordnet ist. Die erste Nut 46 erstreckt sich von der dritten Kante 18 zur vierten Kante 20, und zwar bis hin zu diesen und einschließlich dieser Kanten. Die erste Nut 46 ist auf dem Paneel 10 gegenüber der dritten Schiene 28 angeordnet und weist ein zum Profil der dritten Schiene 28 komplementäres Profil auf.
Die zweite Seite 44 bildet außerdem eine zweite Nut 48 aus, die auf der zweiten Seite 44 zwischen der ersten Nut 46 und der ersten Kante 14 angeordnet ist. Die zweite Nut erstreckt sich von der dritten Kante 18 zur vierten Kante 20 und ist auf den Paneel 10 gegenüber der vierten Schiene 30 angeordnet. Die zweite Nut 48 ist beabstandet von der ersten Nut 46 angeordnet und auf der zweiten. Seite 44 parallel zur Richtung der ersten Nut 46 ausgerichtet, und bildet so einen dritten Überlappungsbereich 50 zwischen der ersten Nut 46 und der zweiten Nut 48 aus. Die zweite Nut 48 hat ein zum Profil der vierten Schiene 30 komplementäres Profil.
Wie im Folgenden genauer erläutert wird, erleichtern die komplementären Profile der dritten Schiene 28 und der ersten Nut 46, sowie der vierten Schiene 30 und der zweiten Nut 48 die Verrastung benachbarter Paneele 10, wenn die Paneele in einem Array zur Abstützung des PV-Modul-Arrays angeordnet sind. Das trapezförmige Profil der Schienen 18 und 20 und der Nuten 46 und 48 ist hierbei bevorzugt, da es eine einfache Verrastung der jeweiligen Schienen und Nuten ermöglicht.
Das Paneel 10 wird vorzugsweise aus einem Duroplastmaterial geformt, um eine genaue und konsistente Herstellung von Paneel 10 innerhalb akzeptabler Toleranzen zu gewährleisten, sodass benachbarte Paneele 10 schnell und zuverlässig miteinander verrasten, wie im Folgenden genauer beschrieben wird. Vorzugsweise umfasst das Paneel 10 außerdem eine fünfte Schiene 52, die auf der ersten Seite 12 des Paneels 10 und zwischen und parallel zur zweiten Schiene 24 und zur vierten Schiene 30 angeordnet ist. Die fünfte Schiene 52 erstreckt sich zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 und umfasst diese Kanten. Die fünfte Schiene 52 trägt zu einer zusätzlichen mechanischen Festigkeit des Paneels 10 bei, sodass das Paneel aus einem dünneren Material geformt werden kann, wodurch derselbe Grad an mechanischer Festigkeit für das Paneel 10 erreicht werden kann, wie mit einem dickeren Paneel, ohne dabei die zusätzlichen Kosten und das zusätzliche Gewicht zu verursachen, dass mit der Verwendung von zusätzlichem Material für das Paneel 10 einhergehen würde.
In manchen Fällen kann das Paneel 10 weiterhin eine Stahlstange aufweisen, die an der fünften Schiene 52 befestigt ist, um das Paneel 10 weiter festigen. Ein Beispiel für eine solche Stange ist in 19 gezeigt, die eine alternative Ausführungsform zum Paneel 10 darstellt und in welcher gleiche Teile dieselben Bezugszeichen aufweisen wie in den 1, 3 und 3A. In 19 ist eine Stange 54 zur fünften Schiene 52 hinzugefügt.
19 zeigt ein Paneel 55, das dem Paneel 10 entspricht, mit der Ausnahme, dass das Paneel 55 eine zweite Lochplatte 56 umfasst, die sich auf der ersten Seite 12 des Paneels 55 zwischen der ersten Schiene 22 und der zweiten Schiene 24 und zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 befindet; dabei erstreckt sich die zweite Lochplatte 56 jedoch nicht bis zu den Kante 18 und 20. Die zweite Lochplatte 56 ist im Wesentlichen ebenso aufgebaut wie die Lochplatte 34. Die Lochplatte 56 hat eine längliche Form, die im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Schienen 22, 24, 28 und 30 ist, wobei der Längsabstand zwischen der dritten Kante 18 und der vierten Kante 20 größer ist als der senkrechte Seitenabstand zwischen der ersten Schiene 22 und der zweiten Schiene 24.
Wie in 19 gezeigt ist, entspricht die Geometrie der zweiten Lochplatte 56 einem im Wesentlichen trapezoiden Körper 58, welcher an den jeweiligen Enden 60, 62 elliptisch abgerundet ist. Der Querschnitt oder das Profil der zweiten Lochplatte 56 bildet eine trapezoide Geometrie aus, wobei die Basis des Trapezes 57a in der Ebene der angrenzenden Bereiche der ersten Seite 12 liegt und die Oberseite des Trapezes 57b über die angrenzenden Bereiche der ersten Seite 12 steht. Die Abmessung der Senkrechten zwischen der Basis 57a und der Oberseite 57b des von der zweiten Lochplatte 56 gebildeten Trapezes wird von der Höhe H² der Lochplatte festgelegt. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, entspricht die Höhe H² der Lochplatte 56 der Höhe der Lochplatte 34 und ist größer als die Höhe H¹ der Schienen 22, 24, 28 und 30. Wie darüber hinaus in Verbindung mit anderen Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung gezeigt ist, bildet die Oberseite 57b der zweiten Lochplatte 56 eine Tragefläche 64 für die Vertikalabstützung eines zum Paneel 10 gehörigen Solarmoduls. Da die Lochplatte 34 und die zweite Lochplatte 56 höher als die Schienen 22, 24, 28 und 30 sind, können die Lochplatte 34 und die zweite Lochplatte 56 im Zusammenspiel ein PV-Modul oberhalb der Schienen und ohne Behinderung durch die Schienen 22, 24, 28 und 30 tragen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 20 gezeigt, in der entsprechenden Elementen dieselben Bezugszeichen wie in den 1, 3 und 3A zugeordnet sind. 20 zeigt ein Paneel 64a, welches denselben Aufbau wie Paneel 55 aufweist, mit der Ausnahme, dass das Paneel 64a weiterhin einen Modulwechselrichter 64b umfasst, der auf dem Paneel angebracht ist. Das Paneel 64a in 20 umfasst außerdem ein PV-Modul 132, welches auf dem Paneel angebracht ist. Bereiche des PV-Moduls 132 wurden weggelassen, um die Struktur der vorliegenden Erfindung besser zeigen zu können. Der Modulwechselrichter 64b ist elektrisch mit der Ausgangsverdrahtung eines auf dem Paneel angebrachten PV-Moduls 132 verbunden. Der Modulwechselrichter 64b generiert an seinem Ausgang einen Wechselstrom in Reaktion auf den Gleichstrom, welcher von den PV-Zellen des PV-Moduls 132 zur Verfügung gestellt wird.
Das Paneel 64a hat mehrere Vorteile. Zum einen ermöglicht es eine noch größere Flexibilität und Auswahlmöglichkeiten im Hinblick auf Aufbau und Einsatz der PV-Modul-Arrays. Da das PV-Modul-Array elektrischen Gleichstrom generiert, muss der Ausgang in ein Wechselstromsignal umgewandelt werden, bevor die Energie in einer Wohnanlage eingesetzt oder in ein großtechnisches Energienetz eingespeist werden kann. Häufig wird die Energieumwandlung von Gleich- in Wechselstrom für das gesamte PV-Modul-Array in einem zentralen Umrichter vorgenommen, welcher sich in der Umgebung, jedoch entfernt vom PV-Modul befindet. Solche zentralen Umrichter sind in der Regel so dimensioniert, dass sie ein Minimum von etwa neun bis zwölf PV-Modulen für einen effizienten Betrieb benötigen. Aus Platz- und Kostengründen oder aufgrund von anderen Beschränkungen müssen PV-Module manchmal jedoch kleiner sein als die für den zentralen Umrichter benötigte Minimalgröße. Daher können die Anforderungen der Anwendungen häufig nicht erfüllt werden. Der Modulwechselrichter 64b von Paneel 64a ist kleiner als typische zentrale Umrichter. Der Modulwechselrichter 64b ist so dimensioniert, dass er mit nur einem einzelnen PV-Modul betrieben werden kann. Daher kann das Paneel 64a in Arrays mit weniger als der Mindestzahl von für zentrale Umrichter erforderlichen PV-Modulen eingesetzt werden und erfüllt die Anforderung nach mehr Flexibilität beim Aufbau und der Verwendung kleinerer PV-Modul-Arrays.
Ein weiterer Vorteil des Paneels 64a besteht darin, dass Wechselstrom direkt vom PV-Paneel 64a zur Verfügung gestellt wird. Dadurch ist das PV-Modul-Array einfacher zu installieren, da viele Techniker vertrauter mit der Ausrüstung und den Techniken zum Installieren von Wechselschaltkreisen als von Gleichstromschaltungen sind. Darüber hinaus wird der Systembetrieb durch den Einsatz der Paneele 64a effizienter, da die Notwendigkeit, Gleichstrom von der Position des PV-Moduls zu einem zentralen Umrichter an einem entfernten Ort zu übertragen, ausfällt. Stattdessen wird ein Wechselstromsignal verwendet und die in der Regel mit der Übertragung von Wechselstrom einhergehenden Leistungsverluste werden vermieden.
Ein weiterer Vorteil des Paneels 64a besteht darin, dass es wesentlich sicherer ist. Zentrale Umrichter befinden sich in der Regel dort, wo ein bequemer Zugang zu Wartungs- oder Inspektionszwecken möglich ist. Dies bedeutet, dass der vom PV-Modul-Array erzeugte Wechselstrom vom Dach zum Ort des zentralen Umrichters geführt wird. Beim Paneel 64a bleibt der Gleichstrom auf dem Dach des Gebäudes und damit unzugänglich. Dadurch wird eine potentielle Gefährdung durch den Gleichstrom wesentlich reduziert.
Außerdem erreicht der Modulwechselrichter 64b die optimale Leistung durch Erkennung des maximalen Leistungspunkts des jeweiligen, auf dem Paneel 64a montierten PV-Moduls. Die vom Modulwechselrichter 64b durchgeführte Erkennung des maximalen Leistungspunkts steuert die Impedanz, um die vom Modul abgegebene Leistung zu optimieren.
Darüber hinaus weist das Paneel 64a wirtschaftliche Vorteile auf, indem es mit bereits montiertem PV-Modul 132 vertrieben werden kann. Das Paneel 64a kann mit einem vormontierten PV-Modul verpackt werden, wodurch eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird, welche elektrischen Wechselstrom durch Sonneneinstrahlung erzeugt, ohne dass die Notwendigkeit für eine spezielle Bearbeitung oder komplizierte Schaltungen zur Energieumwandlung besteht.
Ein System, welches die Paneele 10, 55 oder 64a zur Bereitstellung eines Montagesystems mit Dachabdeckung/PV-Modul-Doppelfunktion umfasst sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Systems ist weiterhin in Verbindung mit den 2 bis 18 gezeigt und beschrieben.
Die 2 bis 18 zeigen das offenbarte System bei der Installation auf einem Schrägdach eines Wohnhauses. Das System sieht für einen beträchtlichen Teil der Schrägfläche eine neue Dachabdeckung in Verbindung mit einem PV-Modul-Array vor. Der Rest der Schrägfläche wird mit herkömmlichen keramischen Dachziegeln 65 bedeckt. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Verwendung bestimmter herkömmlicher Dachabdeckungen und alternativer herkömmlicher Dachabdeckungen, da Asbestschindeln oder Schieferziegel ebenso verwendet werden können. In der beispielhaften Ausführungsform ist ein zweidimensionales PV-Modul-Array mit zwei Reihen und vier Spalten gezeigt, obwohl auch andere Arrays unterschiedlicher Größe denkbar sind, ohne dabei den Umfang des offenbarten Systems oder Verfahrens zu verändern. Folglich wird durch das System und das Verfahren der vorliegenden Ausführungsform ein zweidimensionales Array mit Paneelen 10, 55 oder 64a bereitgestellt, welches zwei Reihen und vier Spalten aufweist, die eine Dachabdeckung für den freiliegenden Bereich der tragenden Dachstruktur und ein Montagesystem für das PV-Modul-Array zur Verfügung stellen.
Zur Installation des offenbarten Montagesystems mit Dachabdeckung/PV-Modul-Doppelfunktion werden die geeignete Größe und Geometrie für das PV-Modul-Array im Hinblick auf Leistungsbedarf, Gebäudeausrichtung, örtlichen Bauverordnungen und andere dem Fachmann bekannten Faktoren bestimmt. Dann wird ein ausgewiesener Bereich des Dachrahmens, welcher dieser Größe und Geometrie entspricht, freigelegt. In bereits bestehenden Häusern bedeutet dies das Entfernen eines geeigneten Bereichs der vorhandenen Dachabdeckung. Bei Neubauten bedeutet dies ganz einfach, die herkömmliche Dachabdeckung nicht auf den ausgewiesenen Dachbereichen aufzubringen. In den 2 bis 18 wird der Bereich des Schrägdachs, der das hier offenbarte Dachsystem erhalten soll, vom Bereich der freiliegenden Balken 66 und Querbalken 68 festgelegt, welcher von den Kanten 70, 72, 74 und 76 der herkömmlichen Dachziegel 65 begrenzt ist. Im vorliegenden Zusammenhang ist die Kante 70 die Oberkante der Dachziegel 65, welche der Spitze 78 des Dachs am nächsten sind. Die Kante 74 ist die Unterkannte der Dachziegel 65, welche der Traufe 80 am nächsten sind. Die Kanten 72 und 76 sind schräge Kanten an den Seitenbereichen der freiliegenden Balken und Querbalken.
Insbesondere die 2 bis 5 zeigen die Installation des offenbarten Systems durch die Installation des Traufeblechs 82, welches an den Dachlatten oder an anderen Bereichen des tragenden Dachrahmens neben der Unterkante 74 der Dachziegel 65 befestigt wird. Das Traufeblech 82 wird zur Korrektur von Randdifferenzen zwischen der Einheitsgröße der Paneele 10 und der Einheitsgröße für das herkömmliche Dach, d. h. die Größe der einzelnen Schindeln, Schieferziegel, keramischen Ziegel usw. verwendet. Das Traufeblech 82 bedeckt den Abstand zwischen der Kante 18 der (noch anzubringenden) Paneele 10 und der Unterkante 74 der Dachziegel, um Wasser zu fördern, dass vom Array der Paneele 10 die Dachschräge hinunterfließt.
Ist das Traufeblech 82 befestigt, wird ein erstes Blechstück 84 an den Querbalken 68 des tragenden Dachrahmens befestigt. Das erste Blechstück 84 umfasst eine erste Seite 86, welche zwischen einer ersten Kante 88 und einer zweiten Kante 90, die einander gegenüber angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei die erste Seite 86 zwischen der ersten und der zweiten Kante ausgebildet ist. Die erste Seite 86 des Blechstücks 84 ist außerdem zwischen einer dritten Kante 92 und einer vierten Kante 94 ausgebildet, die ebenfalls einander gegenüber angeordnet sind, wobei sich die erste Seite 86 zwischen der dritten Kante 92 und der vierten Kante 94 befindet. Das erste Blechstück 84 ist am Dachrahmen befestigt und so ausgerichtet, dass sich die dritte Kante 92 über die Oberseite des Traufeblechs 82 erstreckt; hierbei ist die vierte Kante 94 die Kante des ersten Blechstücks 84, dass der Kante 70 der Dachabdeckung am nächsten ist, während die erste Kante 88 der Kante 76 der Dachabdeckung am nächsten ist, und die zweite Kante 90 der Kante 72 der Dachabdeckung am nächsten ist.
Die erste Seite 86 des ersten Blechstücks 84 bildet eine erste Schiene 96 aus, die an die erste Kante 88 angrenzt, sowie eine zweite Schiene 98, die beabstandet und parallel zur ersten Schiene 96 ausgebildet ist, um einen Überlappungsbereich 100 zwischen der ersten Schiene 96 und der zweiten Schiene 98 auszubilden. Die ersten Schiene 96 weist ein Profil auf, welches dem Profil der zweiten Nut 48 des Paneels 10 entspricht, und die zweite Schiene 98 weist ein Profil auf, das dem Profil der ersten Nut 46 entspricht. Wie vorstehend erwähnt und in Verbindung mit den 1, 3 und 3A beschrieben, haben die Profile der ersten Schiene 96 und der zweiten Schiene 98 vorzugsweise die Form eines Trapezes.
Zwischen der ersten Schiene 96 und der zweiten Schiene 98 besteht auf der Seite 86 des ersten Blechstücks 84 ein Abstand, welcher dem Abstand zwischen der zweiten Nut 48 und der ersten Nut 46 auf der zweiten Seite 44 des Paneels 10 entspricht. Auf diese Weise kann, wenn das Paneel 10 auf dem Dachrahmen so ausgerichtet ist, dass sich die dritte Kante 18 über das Traufeblech 82 erstreckt, die vierte Kante 20 am nächsten zur Kante 70 der Dachabdeckung ist und die erste Seite 12 des Paneels 10 nach oben zeigt, das Paneel 10 über dem ersten Blechstück 84 angebracht werden, so dass die erste Schiene 96 in die zweite Nut 48 und die zweite Schiene 98 in die erste Nut 46 eingreift, und der dritte Überlappungsbereich 50 des Paneels 10 dem Überlappungsbereich 100 des ersten Blechstücks 84 gegenüber liegt. Auf diese Weise verrastet das Paneel 10 sicher mit dem ersten Blechstück 84.
Anschließend wird ein zweites Paneel 10 zum Paneel-Array hinzugefügt, indem das zweite Paneel 10 in derselben Weise wie das erste Paneel 10 auf dem Dachrahmen ausgerichtet wird. Für jedes Paneel 10 werden die dritte Schiene 28 und die vierte Schiene 30 auf der Seite 12 durch einen Abstand voneinander getrennt, welcher dem Abstand zwischen der zweiten Nut 48 und der ersten Nut 46 auf der zweiten Seite 44 von Paneel 10 entspricht. Auf diese Weise kann, wenn das Paneel 10 auf dem Dachrahmen so ausgerichtet ist, dass sich die dritte Kante 18 über das Traufeblech 82 erstreckt, die vierte Kante 20 der Kante 70 der Dachabdeckung am nächsten ist, und die erste Seite 12 von Paneel 10 nach oben zeigt, das neu hinzugefügte Paneel 10 so über dem benachbarten Paneel 10 angebracht werden, dass die erste Schiene 22 und die zweite Schiene 24 eines Paneels jeweils in die zweite Nut 48 und die erste Nut 46 des benachbarten Paneels 10 eingreifen und der erste Überlappungsbereich 26 des einen Paneels 10 dem Überlappungsbereich 50 des neu hinzugefügten Paneels 10 gegenüber liegt. Anschließend wird derselbe Vorgang mit zusätzlichen Paneelen 10 wiederholt und die Paneele werden zur Reihe des Paneel-Arrays hinzugefügt, bis die Reihe ein Paneel 10 für jede für das Array erforderliche Spalte aufweist.
Sind alle Paneele 10 hinzugefügt und ergeben eine komplette Paneelreihe, wird ein zweites Blechstück 102 an den Querbalken 68 des tragenden Dachrahmens befestigt. Das zweite Blechstück 102 umfasst eine erste Seite 104, welche zwischen einer ersten Kante 106 und einer zweiten Kante 108 ausgebildet ist, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei sich die erste Seite 104 zwischen der ersten und der zweiten Kante befindet. Die erste Seite 104 des zweiten Blechstücks 102 ist ebenfalls zwischen einer dritten Kante 110 und einer vierten Kante 112, welche einander gegenüber liegen, ausgebildet, wobei die erste Seite 104 zwischen der dritten Kante 110 und der vierten Kante 112 angeordnet ist. Das zweite Blechstück 102 ist am Dachrahmen befestigt und so ausgerichtet, das sich die dritte Kante 110 über die Oberseite des Traufeblechs 82 erstreckt, die vierte Kante 112 der Kante des zweiten Blechstücks 102 entspricht, das der Kante 70 der Dachabdeckung am nächsten ist, und die erste Kante 106 der Kante 76 der Dachabdeckung am nächsten ist, und die zweite Kante 108 der Kante 72 der Dachabdeckung am nächsten ist.
Die erste Seite 104 des zweiten Blechstücks 102 bildet eine erste Schiene 114 aus, die neben der zweiten Kante 108 angeordnet ist, sowie eine zweite Schiene 116, die beabstandet von und parallel zur ersten Schiene 114 angeordnet ist und so einen Überlappungsbereich 118 zwischen der ersten Schiene 114 und der zweiten Schiene 116 ausbildet. Eine Lochplatte 120 befindet sich ebenfalls auf der ersten Seite 104 zwischen der ersten Schiene 114 und der zweiten Schiene 116 und zwischen der dritten Kante 110 und der vierten Kante 112, die Lochplatte 120 erstreckt sich jedoch nicht bis zu den Kanten 110 und 112. Die Lochplatte 120 hat im Wesentlichen dieselbe Größe und Form wie die oben beschriebene Lochplatte 34. Die Lochplatte 120 hat eine längliche Form, die im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Schienen 114 und 116 verläuft, wobei zwischen der dritten Kante 110 und der vierten Kante 112 ein Längsabstand und zwischen der ersten Schiene 114 und der zweiten Schiene 116 ein Seitenabstand vorgesehen ist.
Ähnlich zur Geometrie der Lochplatte 34, ist die Lochplatte 120 ein im Wesentlichen trapezförmiger Körper 136, welcher an seinen jeweiligen Enden 138, 140 elliptisch abgerundet ist. Der Querschnitt oder das Profil der Lochplatte 136 bildet eine Trapezgeometrie aus, wobei die Basis des Trapezes 141a in der Ebene der angrenzenden Bereiche der ersten Seite 104 und die Oberseite des Trapezes 141b über den angrenzenden Bereichen der ersten Seite 104 steht. Die Abmessung der Senkrechten zwischen der Basis 141a und der Oberseite 141b des von der Lochplatte 120 gebildeten Trapezes wird von der Höhe H² der Lochplatte bestimmt. Wie in den Figuren gezeigt ist, übersteigt die Höhe H² der Lochplatte die Höhe H¹ der Schienen 114 und 166. Ähnlich wie die Lochplatte 30 bildet die Oberseite der Lochplatte 120 in Kombination mit der Lochplatte 34 des benachbarten Paneels 10 eine Trägerfläche 142 für die Vertikalabstützung eines Solarmoduls, das mit dem zweiten Blechstück 102 einhergeht. Der Längsabstand ist größer als und senkrecht zum Seitenabstand. Da die Lochplatte 120 höher als die Schienen 114 und 116 liegt, kann die Lochplatte 120 das PV-Modul oberhalb der Schienen 114 und 116 halten, ohne von diesen behindert zu werden.
Das zweite Blechstück 102 umfasst weiterhin eine zweite Seite 122, die gegenüber der ersten Seite 104 auf dem zweiten Blechstück 102 angeordnet ist. Die zweite Seite 122 ist zwischen der ersten Kante 106 und der zweiten Kante 108 ausgebildet und zwischen der ersten Kante 106 und der zweiten Kante 108 angeordnet. Die zweite Seite 122 ist außerdem zwischen der dritten Kante 110 und der vierten Kante 112 ausgebildet und zwischen der dritten Kante 110 und der vierten Kante 112 angeordnet.
Die zweite Seite 122 bildet eine erste Nut 124 aus, die auf der zweiten Seite 122 neben der zweiten Kante 108 angeordnet ist. Die erste Nut 124 erstreckt sich von der dritten Kante 110 zur vierten Kante 112, bis hin zu und einschließlich dieser Kanten. Die erste Nut 124 ist gegenüber der ersten Schiene 114 auf dem zweiten Blechstück 102 angeordnet und weist ein Profil auf, das zum Profil der zweiten Schiene 24 des Paneels 10 komplementär ist.
Die zweite Seite 122 bildet außerdem die zweite Nut 126 aus, die auf der zweiten Seite 122 zwischen der ersten Nut 124 und der ersten Kante 106 angeordnet ist. Die zweite Nut 126 erstreckt sich von der dritten Kante 110 zur vierten Kante 112 und ist gegenüber der zweiten Schiene 116 auf dem zweiten Blechstück 102 angeordnet. Die zweite Nut 126 ist von der ersten Nut 124 beabstandet und auf der zweiten Seite 122 ausgerichtet, und bildet so einen Überlappungsbereich 128 zwischen der ersten Nut 124 und der zweiten Nut 126. Die zweite Nut 126 weist ein Profil auf, das zum Profil der ersten Schiene 22 des Paneels 10 komplementär ist. Wie bei den anderen hier offenbarten Schienen und Nuten haben die Profile der ersten Nut 124 und der zweiten Nut 126 und die Profile der ersten Schiene 22 und der zweiten Schiene 24 vorzugsweise eine Trapezform, wie oben gezeigt und in Verbindung mit 1, 3 und 3A beschrieben.
Die erste Schiene 22 und die zweite Schiene 24 weisen auf der Seite 12 des Paneels 10 einen Abstand zueinander auf, welcher dem Abstand zwischen der zweiten Nut 126 von der ersten Nut 124 auf der zweiten Seite des zweiten Blechstücks 102 entspricht. Auf diese Weise kann, wenn das zweite Blechstück 102 auf dem Dachrahmen so ausgerichtet ist, dass sich die dritte Kante 110 über das Traufeblech 82 erstreckt, die vierte Kante 112 der Kante 70 der Dachabdeckung am nächsten liegt und die erste Seite 104 des zweiten Blechstücks 102 nach oben zeigt, das zweite Blechstück 102 über dem benachbarten Paneel 10 angeordnet sein, so dass die erste Schiene 22 in die zweite Nut 126 eingreift, die zweite Scheine 24 in die erste Nut 124 eingreift, und der Überlappungsbereich 128 des ersten Blechstücks 102 dem Überlappungsbereich 26 des angrenzenden Paneels 10 gegenüber liegt. Auf diese Weise verrastet das zweite Blechstück 102 sicher mit dem angrenzenden Paneel 10, welches sich am Ende der Reihe im Paneel-Array befindet.
Um im Array die zweite Paneelreihe 10 aufzubauen, wird ein weiteres erstes Blechstück 84 am Dachrahmen oberhalb des ersten Blechstücks 84 auf dieselbe Weise wie das erste Blechstück 84 befestigt, mit der Ausnahme, dass die dritte Kante des ersten Blechstücks über dem oberen Bereich des ersten Blechstücks in der ersten Reihe anstatt über dem Traufeblech 82 angebracht wird. Wie zweite Paneelreihe 10 wird auf dieselbe Weise zum Array hinzugefügt, wie oben im Zusammenhang mit den Paneelen 10 und dem zweiten Blechstück 102 in der ersten Reihe beschrieben, mit der Ausnahme, dass die dritte Kante 18 eines jeden Paneels über dem oberen Bereich des Panels 10 in der entsprechenden Spalte der ersten Reihe anstatt über dem Traufeblech 82 angebracht wird. In ähnlicher Weise wird die dritte Kante 110 des zweiten Blechstücks 102 in der zweiten Reihe über dem oberen Bereich des zweiten Blechstücks 102 aus der ersten Reihe angeordnet. Auf diese Weise ist eine schnelle Montage des Paneel-Arrays mit zwei Reihen und vier Spalten möglich.
Ist das Paneel-Array 10 montiert, wird jedes Paneel 10 mithilfe von Befestigungsmitteln 129 am tragenden Dachrahmen befestigt, beispielsweise mit Schrauben, wie im vergrößerten Ausschnitt von 6 gezeigt ist.
Ist das Paneel-Array mit zwei Reihen und vier Spalten fertiggestellt, kann das Paneel zudem für die elektrische Verbindung mit den PV-Modulen vorbereitet werden. Die 8 und 13 zeigen einen Aufbau mit Feststelllaschen 129a, Verbindern 129b und einer entsprechenden Verdrahtung 129c, die zu diesem Zweck eingesetzt werden können.
Zur Montage des PV-Modul-Arrays wird ein PV-Modul 132 auf der Trägerfläche 42 der Lochplatte 34 des entsprechenden Paneels 10 und auf der Trägerfläche 142 der Lochplatte 120 der entsprechenden Blechstücke 102 angebracht. Genauer gesagt wird das PV-Modul 132 in einer gespreizten Stellung zwischen den Trägerflächen 42 auf den angrenzenden Modulen 10 angebracht, so dass eine Trägerfläche 42 jede Seite des PV-Moduls 132 trägt. Am Ende der Paneelreihen 10 steht die Lochplatte 34 auf dem letzten Paneel 10 in der Reihe mit der Trägerfläche 142 der Lochplatte 120 des zweiten Blechstücks 102 in Wirkverbindung und trägt so das letzte PV-Modul 132 der Reihe. Nach dem Anbringen der PV-Module 132 im Array an jedem Paneel 10 in der ersten Reihe wird der Vorgang zum Installieren der PV-Module 132 der ersten Reihe wiederholt, um die PV-Module 132 in der zweiten Reihe anzuordnen.
Die Höhe H² der Lochplatte 34 und der Lochplatte 120 bestimmt den Abstand zwischen dem PV-Modul 132 und der ersten Oberfläche von Paneel 10. Durch Begrenzung der Höhe von Lochplatte 34 und Lochplatte 120 ist auch die Höhe des PV-Modul-Arrays oberhalb der herkömmlichen Dachabdeckung begrenzt. Auf diese Weise wird der ästhetische Aspekt des PV-Modul-Arrays verbessert, da sich das Array nun besser in die umgebende Dachabdeckung des Gebäudes einfügt. Dies ist eine wesentliche Verbesserung im Vergleich zu Montagesystemen aus dem Stand der Technik, bei denen die PV-Module erheblich über der herkömmlichen Dachabdeckung angebracht werden.
Gleichzeitig stellt der hier offenbarte Aufbau einen umfangreichen Luftdurchlass zwischen jedem PV-Modul 132 und dem jeweiligen Paneel 10 zur Verfügung, ungeachtet der Tatsache, dass das Montagesystem nicht nur das PV-Modul-Array trägt, sondern auch eine integrale Dachabdeckung ermöglicht.
Die PV-Module 132 werden an den jeweiligen Lochplatten 34 und 120 mit Hilfe der in 10 bis 13 gezeigten Befestigungsmittel angebracht. Die 10 bis 13 zeigen eine Modulklemme, in welcher ein Abstandshalter 144 in die Lochplatte 34 oder 120 durch ein Loch in der Lochplatte eingebracht wird. Der Abstandshalter 144 wird dann an der Lochplatte durch Drehen des Abstandshalters um 90 Grad befestigt, wodurch eine Rastnocke am Abstandshalter 144 verrastet. Eine Anordnung 146 mit Schraube und Unterlegscheibe wird dann in den Abstandshalter 144 eingedreht, um die Oberfläche 145 des PV-Moduls zu verrasten und das Modul an den Lochplatten 34 oder 120 zu halten. Für den Abstandshalter 144 und die Schraube-Unterlegscheibe-Vorrichtungen 143, die am Außenumfang 147 des PV-Modul-Arrays eingesetzt werden, ist aus ästhetischen Gründen ein Deckel 148 vorgesehen. Wenn der Abstandshalter 144 und die Schraube-Unterlegscheibe-Vorrichtungen 143 im Inneren des PV-Modul-Arrays eingesetzt werden, wird kein Deckel verwendet. Der Abstandshalter 144 wird jedoch immer noch verwendet, um die PV-Module 132 ausreichend voneinander zu trennen, um einen Schutz gegen die Beschädigung der PV-Module aufgrund thermischer Ausdehnung vorzusehen.
Aus weiteren ästhetischen Gründen kann das offenbarte PV-Modul-Montagesystem weiterhin Seitenabdeckungen 150 aufweisen. Die 15 und 16 zeigen Seitenabdeckungen 150, welche über dem ersten Blechstück 84 und dem zweiten Blechstück 102 angebracht werden, um in der Seitenansicht des PV-Modul-Arrays glatte, saubere Flächen bereitzustellen.
Wie auch in 16 gezeigt ist, kann das PV-Modul-Array weiterhin ein Lüftungsgitter 152 umfassen, das an der obersten Reihe der PV-Module 132 angebracht ist.
Darüber hinaus zeigen die 17 und 18 einen Schaumstoffstreifen 154, welcher um das PV-Modul-Array herum angebracht werden kann. Genauer gesagt können die Schaumstoffstreifen 154 an die erste Seite 12 des Paneels 10, die erste Seite des ersten Blechstücks 84 und an die erste Seite 104 des zweiten Blechstücks 102 geklebt werden.
Wie auch in 18 gezeigt ist, können, wenn das PV-Modul-Array fertiggestellt ist, herkömmliche Dachziegel maßgeschneidert werden, die ausreichend nah am Array eingepasst werden können. Der Schaumstoffstreifen 154 wird zur Anpassung der Erhebung herkömmlicher Ziegel 65, die sich neben dem PV-Modul-Array befinden, eingesetzt. Auf diese Weise harmoniert das PV-Modul-Array mit der herkömmlichen Dachabdeckung, wodurch der ästhetische Aspekt des hier offenbarten PV-Modul-Arrays verbessert wird.
Das PV-Modul-Array generiert einen elektrischen Gleichstrom an seinem Ausgang, welcher in ein Wechselstromsignal umgewandelt werden muss, bevor die gewonnene Energie für die Wohnanlage verwendet oder in ein großtechnisches Energienetz eingespeist werden kann. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom für das PV-Modul-Array in einem nahgelegenen zentralen Umrichter erreicht, welcher jedoch vom PV-Modul-Array entfernt ist. Aus dem Stand der Technik bekannte zentrale Umrichter umfassen häufig Schaltungen zur Leistungsoptimierung, welche den Wirkungsgrad des Systems verbessern. Jedoch neigen solche zentrale Umrichter zu einer unverhältnismäßigen Empfindlichkeit gegenüber Verlusten und Leistungsschwächen der einzelnen Module. Daher kann der Wirkungsgrad des gesamten Systems negativ beeinträchtigt werden, wenn ein einzelnes Modul aufgrund von Abschattung oder wegen seiner relativen Ausrichtung beeinträchtigt ist.
Um die Schwierigkeiten zentraler Umrichter zu umgehen, umfasst das hier offenbarte System eine Einrichtung zur Leistungsoptimierung 155 zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Systems. Die Leistungsoptimierungseinrichtung 155 ist elektrisch mit dem PV-Modul-Array verbunden. Der Ausgang der Leistungsoptimierungseinrichtung 155 ist elektrisch mit dem zentralen Umrichter 160 verbunden. Die Leistungsoptimierungseinrichtung 155 ist ein Gleichstromnetzwerk, welches die Leistung des Systems auf die Schaltung abstimmt, die für eine Vielzahl von Modulen den maximalen Leistungspunkt erkennt. Die Leistungsoptimierungseinrichtung 155 stimmt den Gleichstromausgang der PV-Module auf die Impedanz des zentralen Umrichters ab. Die Leistungsoptimierungseinrichtung ist besonders hilfreich, wenn eine starke Abweichung der von den PV-Modulen abgegebenen Leistung wegen Sonnenstrahlverlusten aufgrund von Abschattung, Schmutz oder Staub vorliegt.
Das Paneel-System und die Installation, die in Verbindung mit 1 bis 18 gezeigt und beschrieben sind, können für den Einsatz der Paneele 55 ähnlich aufgebaut sein. Das System und das Verfahren beim Ersatz der Paneele 10 mit den Paneelen 55 umfasst die nachfolgenden Ausnahmen. Zum einen bildet die Struktur des dritten Überlappungsbereichs 50 von Paneel 55 zusätzlich zur Struktur des dritten Überlappungsbereichs 50 von Paneel 10 weiterhin eine Aussparung 156 aus, welches die umgekehrte Form von Lochplatte 64 von Paneel 10 aufweist. Gleichzeitig umfasst der Überlappungsbereich 128 auf der zweiten Seite 122 des zweiten Blechstücks 102 weiterhin eine Aussparung 158 in der umgekehrten Form der Lochplatte 120. Obwohl die Aussparungen 156 und 158 nicht notwendig für die Funktionalität des im Zusammenhang mit Paneel 10 beschriebenen Systems sind, funktioniert das System mit den Aussparungen ebenso gut; die Aussparungen 156 und 158 sind in 3 gezeigt.
Eine weitere Modifikation des Systems der 1 bis 18, wenn das Paneel 10 durch das Paneel 55 ersetzt wird, besteht darin, dass das erste Blechstück 84 nicht verwendet wird. Stattdessen ersetzt ein weiteres zweites Blechstück 102 das erste Blechstück 84. Das alternative zweite Blechstück 102 wird am Gebäuderahmen in umgekehrter Ausrichtung zum in 1 bis 18 gezeigten zweiten Blechstück 102 befestigt. D. h., die dritte Kante 110 ist die Kante, die sich am nächsten zur Kante 70 der Dachabdeckung befindet, die vierte Kante 112 befindet sich am nächsten zur Kante 74 der Dachabdeckung, die erste Kante 106 befindet sich am nächsten zur Kante 72 der Dachabdeckung und die zweite Kante 108 befindet sich am nächsten zur Kante 76 der Dachabdeckung.
Wird das alternative zweite Blechstück 102 wie oben beschrieben angebracht, funktioniert das offenbarte System mit den Paneelen 55 in derselben Weise wie das System mit den Paneelen 10, abgesehen davon, dass die Lochplatte 34 und die Lochplatte 120 doppelt gestapelt sind. D. h., wenn die Paneele 55 und die zweiten Blechstücke 102 montiert werden, um das System zu bilden, wird eine Lochplatte immer in eine andere Lochplatte eingebracht. Das Ergebnis ist, dass die Abstützung der PV-Module 132 weiter verstärkt wird, da die mechanische Festigkeit der Lochplatten 34 und 120 aufgrund der doppelten Stapelung verbessert wird. Dieses alternative System weist den Vorteil der höheren mechanischen Festigkeit auf und erfordert darüber hinaus weniger Bauteile, weil das erste Blechstück 84 nicht eingesetzt wird.
Weitere Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangehenden Beschreibung. Solche Ausführungsformen sind außerdem vom Umfang der nachfolgenden Ansprüche umfasst.

Claims

Paneel zur Verwendung als Träger für ein Solarmodul, umfassend: (a) eine erste Seite, die zwischen einer ersten und einer zweiten Kanten ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der ersten und der zweiten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite auch zwischen einer dritten und einer vierten Kanten ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der dritten und der vierten Kanten angeordnet ist, wobei die erste Seite – eine erste Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der ersten Kante befindet, wobei sich die erste Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt; – eine zweite Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der ersten Schiene und der zweiten Kante befindet, wobei sich die zweite Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die zweite Schiene beabstandet von der ersten Schiene angeordnet ist, um einen ersten Überlappungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Schiene auszubilden; – eine dritte Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die dritte Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt; – eine vierte Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der dritten und der zweiten Schiene befindet, wobei sich die vierte Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die vierte Schiene beabstandet von der dritten Schiene angeordnet ist, um einen zweiten Überlappungsbereich zwischen der dritten Schiene und der vierten Schiene auszubilden; – eine Lochplatte ausbildet, die auf der ersten Seite und zwischen der dritten Schiene und der vierten Schiene und zwischen der dritten Kante und der vierten Kante angeordnet ist, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und der vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der dritten und der vierten Schiene aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die Seitenabmessung ist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die Vertikalabstützung des Solarmoduls aufweist; und (b) eine zweite Seite, die auf dem Paneel der ersten Seite gegenüber angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite ebenfalls zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite – eine erste Nut ausbildet, die auf der zweiten Seite neben der zweiten Kante angeordnet ist, wobei sich die erste Nut von der dritten zur vierten Kante erstreckt und auf dem Paneel gegenüber der dritten Schiene angeordnet ist, wobei die erste Nut ein Profil aufweist, die zum Profil der dritten Schiene komplementär ist; und – eine zweite Nut ausbildet, die auf der zweiten Seite zwischen der ersten Nut und der ersten Kante angeordnet ist, wobei sich die zweite Nut von der dritten zur vierten Kante erstreckt und auf dem Paneel gegenüber der vierten Schiene angeordnet ist, wobei die zweite Nut beabstandet von der ersten Nut angeordnet ist, um einen dritten Überlappungsbereich zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut zu auszubilden, wobei die zweite Nut ein Profil aufweist, welches zum Profil der vierten Schiene komplementär ist.
Das Paneel von Anspruch 1, wobei das Paneel mit einem Solarmodul in Wirkverbindung steht, welches auf der Trägerfläche der Lochplatte angeordnet ist, um einen Luftdurchlass zwischen dem Modul und dem Paneel dann vorzusehen, wenn das Solarmodul auf dem Paneel angebracht wird.
Das Paneel von Anspruch 1, wobei der Luftdurchlass zwischen dem Modul und dem Paneel weiterhin durch die Lochplatte bestimmt wird.
Das Paneel von Anspruch 1, welches weiterhin eine fünfte Schiene zwischen der ersten Seite des Paneels und zwischen der zweiten und vierten Schiene aufweist, wobei sich die fünfte Schiene zwischen der dritten und vierten Kante erstreckt.
Das Paneel von Anspruch 4, wobei die fünfte Schiene ein Metallbauteil zur mechanischen Verstärkung des Paneels zwischen der dritten und der vierten Kante umfasst.
Das Paneel von Anspruch 1, wobei die Höhe einer jeden Schiene der Abmessung zwischen der Ebene der ersten Seite des Paneels neben der jeweiligen Schiene und dem Teil der jeweiligen Schiene, die sich am weitesten entfernt von der Ebene angeordnet ist, entspricht, wenn senkrecht zur Ebene gemessen wird.
Das Paneel von Anspruch 6, wobei die Höhe der Lochplatte der Strecke zwischen der Ebene der ersten Seite des Paneels neben der Lochplatte und dem Teil der Lochplatte, die am weitesten entfernt von der Ebene angeordnet ist, entspricht, wenn senkrecht zur Ebene gemessen wird.
Das Paneel von Anspruch 1, wobei die Höhe der Lochplatte die jeweilige Höhe der Schienen übersteigt.
Das Paneel von Anspruch 1, weiter umfassend: – eine zweite Lochplatte, die auf der ersten Seite und zwischen der ersten Schiene und der zweiten Schiene und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und vierten Kante und eine Seitenabmessung zwischen der ersten und zweiten Schiene aufweist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die Vertikalabstützung des Solarmoduls ausbildet.
Das Paneel von Anspruch 1, weiter umfassend: – einen elektrischen Modulwechselrichter, der an der ersten Seite des Moduls zwischen der ersten und vierten Schiene mechanisch befestigt ist, wobei der elektrische Modulwechselrichter auch elektrisch an ein Solarmodul gekoppelt werden kann, wenn das Modul von der Lochplatte der ersten Seite des Paneels abgestützt wird.
System zum Bereitstellen einer Dachabdeckung und als Träger für ein Solarmodul-Array, wobei das System die folgenden Merkmale umfasst: (a) ein erstes Paneel mit – einer ersten Seite, die zwischen einer ersten und einer zweiten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der ersten und zweiten der Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und der vierten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der dritten und der vierten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite – eine erste Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der ersten Kante befindet, wobei sich die erste Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt; – eine zweite Schiene bestimmt, die sich auf der ersten Seite zwischen der ersten Schiene und der zweiten Kante befindet, wobei sich die zweite Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die zweite Schiene beabstandet von der ersten Schiene angeordnet ist, um einen ersten Überlappungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Schiene auszubilden; – eine Lochplatte ausbildet, die auf der ersten Seite des ersten Paneels und zwischen der zweiten Schiene und der zweiten Kante und zwischen der dritten Kante und der vierten Kante angeordnet ist, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und der vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der dritten und der vierten Kante aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die Seitenabmessung ist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die Vertikalabstützung des Solarmoduls aufweist; und (b) ein zweites Paneel mit – einer ersten Seite, die zwischen ersten und zweiten Kanten ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen den ersten und zweiten Kanten angeordnet ist, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und der vierten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der dritten und der vierten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite – eine Lochplatte bestimmt, die auf der ersten Seite zwischen der dritten und der vierten Kante angeordnet ist, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und der vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der ersten und der zweiten Kante aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die Seitenabmessung ist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die Vertikalabstützung des Solarmoduls aufweist; und – einer zweiten Seite, die auf dem Paneel der ersten Seite gegenüber angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite ebenfalls zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite – eine erste Nut bestimmt, die auf der zweiten Seite neben der zweiten Kante angeordnet ist, wobei sich die erste Nut von der dritten zur vierten Kante erstreckt und auf der zweiten Seite des zweiten Paneels an einer Position angeordnet ist, die sich zwischen der Lochplatte und der zweiten Kante befindet, wobei die erste Nut ein Profil aufweist, die zum Profil der zweiten Schiene des ersten Paneels komplementär ist, so dass die zweite Schiene des ersten Paneels in die erste Nut des zweiten Paneels durch eine translatorische Bewegung der zweiten Schiene des ersten Paneels in die erste Nut des zweiten Paneels aufgenommen werden kann; und – eine zweite Nut bestimmt, die auf der zweiten Seite des zweiten Paneels zwischen der ersten Nut und der ersten Kante des zweiten Paneels angeordnet ist, wobei sich die zweite Nut von der dritten zur vierten Kante des zweiten Paneels erstreckt, wobei die zweite Nut beabstandet von der ersten Nut angeordnet ist, um einen dritten Überlappungsbereich zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut auszubilden, wobei die zweite Nut auf der zweiten Seite des zweiten Paneels an einer Stelle gegenüber der ersten Seite des zweiten Paneels und zwischen der Lochplatte und der ersten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Nut ein Profil aufweist, welches zum Profil der ersten Schiene des ersten Paneels komplementär ist, so dass die erste Schiene des ersten Paneels in die zweite Nut des zweiten Paneels durch eine translatorische Bewegung der ersten Scheine des ersten Paneels in die zweite Nut des zweiten Paneels aufgenommen werden kann; so dass die erste und die zweite Schiene des ersten Paneels mit der ersten und der zweiten Nut des zweiten Paneels durch ein Zueinander-Bewegen des ersten und zweiten Paneels in einer translatorischen Bewegung verrasten, und die Lochplatte des ersten Paneels im Hinblick auf die Lochplatte des zweiten Paneels zur Abstützung des Solarmoduls angeordnet wird.
Das Paneelsystem von Anspruch 1, wobei das System weiterhin folgende Merkmale umfasst: – ein erstes Solarmodul, welches auf einem ersten Abschnitt der Trägerfläche des zweiten Paneels gehalten wird; und – ein zweites Solarmodul, welches auf einem zweiten Abschnitt der Trägerfläche des zweiten Paneels gehalten wird, wobei sich eine Seite des ersten Solarmoduls gegenüber einer Seite des zweiten Solarmoduls angeordnet ist.
Das Paneelsystem von Anspruch 12, wobei das erste und das zweite Paneel in einer Reihe eines zweidimensionalen Paneel-Arrays angeordnet sind, wobei das System weiterhin die folgenden Merkmale umfasst: – ein drittes Paneel mit einer ersten Seite, die zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante, welche einander gegenüber angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite eine erste Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der ersten Kante befindet, wobei sich die erste Schiene von der ersten zur vierten Kante erstreckt, und eine zweite Scheine ausbildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der ersten Schiene und der zweiten Kante befindet, wobei sich die zweite Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die zweite Schiene beabstandet von der ersten Schiene angeordnet ist und so einen ersten Überlappungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Schiene ausbildet; und – ein viertes Paneel mit einer ersten Seite, die zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante, welche einander gegenüber angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist; einer zweiten Seite, die auf dem Paneel gegenüber der ersten Seite angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und der zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und der zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite eine erste Nut ausbildet, die auf der zweiten Seite neben der zweiten Kante angeordnet ist, wobei sich die erste Nut von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die erste Nut auf der zweiten Seite des zweiten Paneels an einer Position angeordnet ist, die sich zwischen der Lochplatte und der zweiten Kante befindet, wobei die erste Nut ein Profil aufweist, das komplementär zum Profil der zweiten Schiene des ersten Paneels ist, so dass die zweite Scheine des ersten Paneels in die erste Nut des zweiten Paneels durch eine translatorische Bewegung der zweiten Schiene des ersten Paneels in die erste Nut des zweiten Paneels aufgenommen werden kann; und ein drittes Solarmodul, welches auf einem ersten Abschnitt der Trägerfläche der Lochplatte des zweiten Paneels gehalten wird; und ein viertes Solarmodul, welches auf einem zweiten Abschnitt der Trägerfläche der Lochplatte des zweiten Paneels gehalten wird, wobei eine Seite des dritten Solarmoduls gegenüber einer zweiten Seite des ersten Solarmoduls angeordnet ist und eine Seite des vierten Solarmoduls gegenüber einer zweiten Seite des zweiten Solarmoduls angeordnet ist.
Das System nach Anspruch 13, wobei die zweite Seite des dritten Solarmoduls gegenüber einer zweiten Seite des vierten Solarmoduls angeordnet ist.
Das Paneelsystem nach Anspruch 14, wobei eine Vielzahl von Solarmodulen von derselben Vielzahl von Paneelen gehalten wird und wobei die Paneele in einem Array aus Reihen und Spalten angeordnet sind.
Das Paneelsystem von Anspruch 15, wobei in Paneele in einem Array von mehr als einer Spalte und mehr als einer Reihe angeordnet sind, wobei das oberste Paneel einer jeweiligen Spalte den obersten Punkt des Arrays festlegt, und das unterste Paneel einer jeweiligen Spalte den untersten Punkt des Arrays festlegt, und wobei das jeweilige Ende einer Paneelreihe die jeweilige Seite des Arrays bestimmt, und wann immer die vierte Kante eines Paneels einer Reihe mit der dritten Kante eines Paneels in derselben Spalte und in jeder nächsttieferen Reihe überlappt.
Das Paneelsystem von Anspruch 16, wobei entweder die erste oder zweite Kante eines Paneels in einer beliebigen Reihe mit der jeweils anderen ersten oder zweiten Kante eines Paneels derselben Reihe und auch einer benachbarten Spalte überlappt.
Das Paneelsystem von Anspruch 16, wobei die Paneele einer beliebigen Spalte mit den Solarmodulen derselben Spalte in Wirkverbindung stehen, um einen Durchlass für Luft zur Verfügung zu stellen, welche vom unteren Ende der Spalte zum oberen Ende der Spalte fließt.
Das Paneelsystem von Anspruch 16, weiter umfassend: eine Reihe eines Traufeblechs, die sich unterhalb der untersten Paneelreihe befindet, wobei das Traufeblech den Abstand zwischen der dritten Kante der untersten Paneelreihe und der Dachabdeckung überbrückt.
Das Paneelsystem von Anspruch 16, weiter umfassend: einen komprimierbaren Keil, welcher an der ersten Seite der Paneelreihe am obersten Ende des Arrays angebracht ist.
Das Paneelsystem von Anspruch 16, weiter umfassend: Befestigungsmittel, welche wenigstens eine Seite eines jeden Solarmoduls an einer jeweiligen Lochplatte halten.
Das Paneelsystem von Anspruch 21, wobei die Befestigungsmittel einen Abstandshalter aufweisen, um benachbarte Solarpaneele voneinander zu beabstanden.
Das Paneelsystem nach Anspruch 16, weiter umfassend: eine Spalte mit Blechstücken, die sich auf einer Seite des Paneel-Arrays befindet, wobei jedes Element der Spalte ein Blechstück ist, welches folgende Merkmale umfasst: (a) eine erste Seite, die zwischen einer ersten und einer zweiten Kante, die einander gegenüber angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei sich die erste Seite zwischen der ersten und der zweiten Kante befindet, wobei die erste Seite ebenfalls zwischen der dritten und vierten Kante, die einander gegenüber angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei sich die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante befindet, wobei die erste Seite eine Lochplatte ausgebildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der dritten und vierten Kante befindet, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und vierten Kante und eine Seitenabmessung zwischen der ersten und zweiten Seite aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die Seitenabmessung ist, und wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die Vertikalabstützung eines der Solarmodule zur Verfügung stellt; und (b) eine zweite Seite, die gegenüber der ersten Seite auf dem Blechstück angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite – eine erste Nut ausbildet, die sich auf der zweiten Seite neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die erste Nut von der dritten Kante zur vierten Kante erstreckt, wobei die erste Nut auf der zweiten Seite des Blechstücks an einer Stelle angeordnet ist, die sich gegenüber eines Bereichs der ersten Seite des Blechstücks zwischen der Lochplatte und der zweiten Kante befindet, wobei die erste Nut ein Profil aufweist, das komplementär zum Profil der zweiten Schiene des benachbarten Paneels in der zweiten Reihe ist, so dass die zweite Schiene des Paneels in derselben Reihe in die erste Nut des Blechstücks durch eine translatorische Bewegung der zweiten Schiene des zweiten Paneels in die erste Nut des Blechstücks aufgenommen wird; und – eine zweite Nut ausbildet, die sich auf der zweiten Seite des Blechstücks zwischen der ersten Nut und der ersten Kante des Blechstücks befindet, wobei sich die zweite Nut von der dritten Kante zur vierten Kante des Blechstücks erstreckt, wobei die zweite Nut beabstandet von der ersten Nut angeordnet sind und so einen Überlappungsbereich zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut ausbildet, wobei sich die zweite Nut auf der zweiten Seite des Blechstücks an einer Stelle befindet, die einem Bereich der ersten Seite des Blechstücks zwischen der Lochplatte und der ersten Kante gegenüber liegt, wobei die zweite Nut ein Profil aufweist, welches komplementär zum Profil der ersten Scheine des Paneels ist, so dass die erste Schiene des Paneels in die zweite Nut des Blechstücks durch eine translatorische Bewegung der ersten Schiene des Paneels in die zweite Nut des Blechstücks aufgenommen werden kann; so dass die erste und zweite Schiene des Paneels mit der zweiten und ersten Nut des Blechstücks verrasten, indem das Blechstück und das Paneel mit einer translatorischen Bewegung einander entgegen bewegt werden, und die Lochplatte des Paneels im Hinblick auf die Lochplatte des Blechstücks so angeordnet ist, dass das Solarmodul an der Kante des Arrays und in derselben Reihe wie das Paneel gehalten wird.
Das Paneelsystem von Anspruch 23, weiter umfassend: einen komprimierbaren Keil, der an der ersten Seite der Spalte mit Blechstücken befestigt ist, welche sich auf einer Seite des Arrays befindet.
Das Paneelsystem von Anspruch 11, wobei das Paneelsystem einen elektrischen Gleichstrom-Ausgang zur Verfügung stellt und weiter umfasst: eine Vorrichtung zur Energieoptimierung, die elektrisch mit dem elektrischen Ausgang des Paneelsystems gekoppelt ist, wobei die Vorrichtung zur Energieoptimierung bei einer Vielzahl von PV-Modulen im Paneelsystem den maximalen Leistungspunkt erkennt.
Das Paneelsystem nach Anspruch 11, wobei jedes der Paneele weiterhin folgende Merkmale aufweist: – einen elektrischen Modulwechselrichter, der an der ersten Seite des Moduls zwischen der zweiten und vierten Schiene mechanisch befestigt ist, wobei der elektrische Modulwechselrichter auch elektrisch an ein Solarmodul gekoppelt werden kann, wenn das Modul von der Lochplatte auf der ersten Seite des Paneels abgestützt wird.
Das Paneelsystem von Anspruch 12, wobei benachbarte Paneele derselben Reihe durch Befestigungsmitteln miteinander verbunden werden.
Paneel zur Verwendung bei der mechanischen Abstützung und elektrischen Verbindung eines Solarmoduls, wobei das Paneels die folgenden Merkmale aufweist: (a) eine erste Seite, die zwischen der ersten und zweiten Kante, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei sich die erste Seite zwischen der ersten und zweiten Kante befindet, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, ausgebildet ist, wobei sich die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante befindet, wobei die erste Seite eine erste Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der ersten Kante befindet, wobei sich die erste Schiene von der dritten Kante zur vierten Kante erstreckt; eine zweite Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der ersten Schiene und der zweiten Kante befindet, wobei sich die zweite Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die zweite Schiene von der ersten Schiene beabstandet ist, um einen ersten Überlappungsbereich zwischen der ersten Schiene und der zweiten Schiene auszubilden; eine dritte Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die dritte Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt; eine vierte Schiene ausbildet, die sich auf der ersten Seite zwischen der dritten Schiene und der zweiten Schiene befindet, wobei sich die vierte Schiene von der dritten zur vierten Kante erstreckt, wobei die vierte Schiene von der dritten Schiene beabstandet ist, um einen zweiten Überlappungsbereich zwischen der dritten Schiene und der vierten Schiene auszubilden, eine Lochplatte ausbildet, die sich auf der ersten Seite und zwischen der dritten und der vierten Schiene und zwischen der dritten und der vierten Kante befindet, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der dritten Schiene und der vierten Schiene aufweist, wobei die Längsabmessung größer ist als die seitliche Abmessung, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche zur Vertikalabstützung des Solarmoduls ausbildet; (b) eine zweite Seite, die auf dem Paneel gegenüberliegend zur ersten Seite ausgebildet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist und sich zwischen der ersten und zweiten Kante befindet, wobei die zweite Seite ebenso zwischen der dritten und vierten kante ausgebildet ist und sich zwischen der dritten und vierten kante befindet, wobei die zweite Seite eine erste Nut ausbildet, die sich auf der zweiten Seite neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die erste Nut von der dritten zur vierten Kante erstreckt und sich auf dem Paneel gegenüber der dritten Schiene befindet, wobei die erste Nut ein Profil aufweist, das zum Profil der dritten Schiene komplementär ist; und eine zweite Nut ausbildet, die sich auf der zweiten Seite zwischen der ersten Nut und der ersten Kante befindet, wobei sich die zweite Nut von der dritten Kante zur vierten Kante erstreckt und sich auf dem Paneel gegenüberliegend von der vierten Schiene befindet, wobei die zweite Nut beabstandet von der ersten Nut ist, um einen Überlappungsbereich zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut auszubilden, wobei die zweite Nut ein Profil aufweist, das zum Profil der vierten Schiene komplementär ist; und (c) einen elektrischen Modulwechselrichter, der mechanisch an der ersten Seite des Moduls zwischen der zweiten Schiene und der vierten Schiene angebracht ist, wobei der elektrische Modulwechselrichter auch dann mit dem Solarmodul verbindbar ist, wenn das Solarmodul von der Lochplatte auf der ersten Seite gehalten wird.
Verfahren zum Einrichten eines Dach-Montagesystems, welches ein Feld von Photovoltaik-Modulen auf dem Rahmen innerhalb eines Bereichs eines Schrägdachs stützt, wobei das Array mindestens eine Reihe von Photovoltaik-Modulen aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Anordnen einer Anzahl von Paneelen, wobei jedes Paneel jeweils eine erste Seite aufweist, die zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Kante einander gegenüberliegend und mit der ersten Seite zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet sind, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüber liegen, wobei die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet ist, wobei die erste Seite eine längliche Lochplatte ausbildet, die sich auf der ersten Seite und neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die Lochplatte nach außen von der ersten Seite des Paneels erstreckt, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der ersten und zweiten Kante aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die seitliche Abmessung ist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die vertikale Abstützung auf einer Seite eines Photovoltaik-Moduls des Arrays von Photovoltaik-Modulen ausbildet, wobei die erste Seite des Paneels auch einen ersten Überlappungsbereich ausbildet, die sich neben der ersten Kante befindet, wobei das Paneel weiterhin eine zweite Seite aufweist, die auf dem Paneel gegenüber der ersten Seite liegt, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet ist und sich zwischen der dritten und vierten Kante befindet, wobei die zweite Seite einen zweiten Überlappungsbereich ausbildet, der sich neben der zweiten Kante befindet und gegenüber der Lochplatte auf dem zweiten Paneel ausgebildet ist; (b) Befestigen eines ersten Paneels am Rahmen des Gebäudes, wobei die zweite Seite des Paneels dem Rahmen auf dem Gebäude gegenüber liegt; (c) Befestigen eines zweiten Paneels am Rahmen des Gebäudes, wobei die zweite Seite des zweiten Paneels dem Rahmen auf dem Gebäude gegenüber liegt und der zweite Überlappungsbereich auf dem zweiten Paneel dem ersten Überlappungsbereich des ersten Paneels gegenüber liegt, und wobei die Lochplatte des zweiten Paneels von der Lochplatte des ersten Paneels so beabstandet ist, dass dann, wenn eine Kante eines ersten Photovoltaik-Moduls auf der Trägerfläche der Lochplatte des ersten Paneels angebracht wird, die gegenüberliegende Kante des ersten Photovoltaik-Moduls von der Trägerfläche der Lochplatte des zweiten Paneels gestützt wird; (d) Wiederholen von Schritt (c) unter Hinzunahme zusätzlicher Paneele, bis die Anzahl der am Rahmen des Gebäudes befestigten Paneele der Anzahl von Photovoltaik-Modulen in der entsprechenden Reihe des Photovoltaik-Modul-Arrays entspricht; (e) Befestigen eines ersten Blechstücks an einem Ende der Paneelreihe, wobei das erste Blechstück eine erste Seite aufweist, die zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist, die einander gegenüberliegen, wobei sich die erste Seite zwischen der ersten und zweiten Kante befindet, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet ist, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sich die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante befindet, wobei die erste Seite eine längliche Lochplatte ausbildet, die sich auf der ersten Seite und neben der zweiten Kante befindet, wobei sich die Lochplatte nach außen von der ersten Seite des ersten Blechstücks erstreckt, wobei die Lochplatte eine Längsabmessung zwischen der dritten und vierten Kante und eine seitliche Abmessung zwischen der ersten und zweiten Kante aufweist, wobei die Längsabmessung größer als die seitliche Abmessung ist, wobei die Lochplatte eine Trägerfläche für die vertikale Abstützung auf einer Seite eines Photovoltaik-Paneels des Arrays von Photovoltaik-Paneelen ausbildet, wobei das erste Blechstück weiterhin eine zweite Seite umfasst, die gegenüberliegend von der ersten Seite auf dem ersten Blechstück angeordnet ist, wobei die zweite Seite zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet und zwischen der ersten und zweiten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite ebenso zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet und zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die zweite Seite einen Überlappungsbereich ausbildet, der sich neben der zweiten Kante befindet und sich gegenüber der Lochplatte auf dem ersten Blechstück befindet; (f) Wiederholen der Schritte (b) bis (e) für jede zusätzliche Reihe im Photovoltaik-Modul-Array; (g) Anordnen des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des ersten Paneels und der Lochplatte des nächstliegenden Paneels in der Reihe von Paneelen, wobei eine Kante des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des ersten Paneels und die gegenüberliegende Kante des Photovoltaik-Moduls von der Lochplatte des nächstliegenden Paneels gehalten wird; (h) Befestigen des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte mindestens des ersten Paneels; (i) Anordnen eines weiteren Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des nächstliegenden Paneels in der Reihe von Paneelen und auf der Lochplatte des nächsten Paneels, wobei eine Kante des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des nächstliegenden Paneels gehalten wird und die gegenüberliegende Kante des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des nächsten Paneels gehalten wird; (j) Befestigen des weiteren Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte von wenigstens dem nächstliegenden Modul; (k) Wiederholen der Schritte (i) und (j) für jedes zusätzliche Paneel in der Reihe von Paneelen; (l) Anordnen des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des dem ersten Blechstück benachbarten Paneels und auf der Lochplatte des ersten Blechstücks, wobei eine Kante des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des Paneels und die gegenüberliegende Kante des Photovoltaik-Moduls auf der Lochplatte des ersten Blechstücks gehalten wird; (m) Befestigen des Photovoltaik-Moduls von Schritt (l) auf der Lochplatte des mindestens ersten Blechstücks; und (n) Wiederholen der Schritte (g) bis (m) für jede zusätzliche Reihe, die zum Paneel-Array in Schritt (f) hinzugefügt wird.
Das Verfahren von Anspruch 29, umfassend die folgenden zusätzlichen Schritte: vor Schritt (a) von Anspruch 29, Befestigen eines zweiten Blechstücks am Dachrahmen des Gebäudes, wobei das zweite Blechstück eine erste Seite aufweist, die zwischen der ersten und zweiten Kante ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Kante einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sich die erste Seite zwischen der ersten und zweiten Kante befindet, wobei die erste Seite auch zwischen der dritten und vierten Kante ausgebildet ist, wobei die dritte und vierte Kante einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die erste Seite zwischen der dritten und vierten Kante angeordnet ist, wobei die erste Seite einen Überlappungsbereich ausbildet, wobei das zweite Blechstück auf dem Dachrahmen und im Hinblick auf das erste Paneel so ausgerichtet ist, dass der Überlappungsbereich des zweiten Blechstücks dem ersten Überlappungsbereich des ersten Paneels gegenüber liegt; und Wiederholen des vorhergehenden Schritts für jede Reihe des Photovoltaik-Modul-Arrays.
Das Verfahren von Anspruch 30, umfassend den folgenden zusätzlichen Schritt: vor dem ersten Schritt von Anspruch 30, Befestigen eines Traufblechs am Dachrahmen neben der untersten Begrenzung des Bereichs, in dem das Photovoltaik-Modul-Array installiert werden soll, in der Weise, dass sich das Traufblech über die Dachabdeckung erstreckt, die sich neben der untersten Begrenzung des Bereichs befindet, in dem das Photovoltaik-Modul-Array installiert werden soll, und in der Weise, dass sich ein Ende eines jeden Paneels in der ersten Reihe der Paneele über das Traufenblech erstreckt und das Traufenblech die Lücke zwischen den Dachziegeln und den Paneelen überbrückt.
Das Verfahren nach Anspruch 29, umfassend den folgenden zusätzlichen Schritt: Anordnen von wenigstens einer Seitenabdeckung auf mindestens einem ersten Blechstück in der Weise, dass sich die Seitenabdeckung über einen Bereich des ersten Blechstücks erstreckt und sich außerdem über einen Bereich des Paneels neben dem ersten Blechstück erstreckt und außerdem einem Bereich der Trägerfläche der Lochplatte des ersten Bleckstücks gegenüber liegt.
Das Verfahren nach Anspruch 30, umfassend den folgenden zusätzlichen Schritt: Anordnen von wenigstens einer Seitenabdeckung auf mindestens einem zweiten Blechstück in der Weise, dass sich die Seitenabdeckung über einen Bereich des zweiten Blechstücks und einen Bereich des ersten Paneels erstreckt und außerdem einem Bereich der Trägerfläche der Lochplatte des ersten Paneels gegenüber liegt.
Das Verfahren nach Anspruch 29, umfassend den folgenden zusätzlichen Schritt: Anordnen eines Lüftungsgitters auf der obersten Reihe der Paneele und neben der vierten Kante eines jeden Paneels, wobei das Lüftungsgitter den Luftfluss von einem Durchlass zwischen der ersten Oberfläche der Paneele und der gegenüberliegenden Oberfläche der Photovoltaik-Module lenkt.
Das Verfahren nach Anspruch 30, umfassend die folgenden zusätzlichen Schritte: Anordnen einer elastischen Dichtung auf wenigstens einer ersten Seite des ersten Blechstücks, wobei sich die erste Seite des zweiten Blechstücks und die erste Seite der obersten Paneelreihe neben der vierten Kante eines jeden Paneels in der obersten Reihe befindet; und Erstrecken der Dachabdeckung über die elastische Dichtung und Komprimieren der elastischen Dichtung mit der Dachabdeckung, wobei die elastische Dichtung eine Anpassung für die Erhebung der Dachabdeckung neben dem Photovoltaik-Modul-Array zur Verfügung stellt.