DE19725427C2

DE19725427C2 - Solarmodulmontagevorrichtung

Info

Publication number: DE19725427C2
Application number: DE19725427A
Authority: DE
Inventors: Ernst Bauer; Friedrich Wilhelm Schulze
Original assignee: Siemens Solar GmbH
Current assignee: SolarWorld Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: DE19725427A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarmodulmontagevorrichtung für die Befestigung eines Solarmoduls an einem für die Montage vorgesehenen Ort nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 5 180 442 bekannt.

Solarmodule sind Anordnungen, die Solarzellen enthalten. Im allgemeinen sind die Solarzellen in einem Solarmodul in Glas oder einem anderen transparenten Material eingeschlossen, bzw. in einer Mischung aus verschiedenen transparenten Materialien. Der Einschluss der Solarzellen, welche beispielsweise aus Silizium oder einem anderen Halbleitermaterial bestehen, dient zum einen dem Schutz vor Umwelteinflüssen, um so eine Korrosion der Solarzellen zu verhindern, und ermöglicht andererseits durch eine bestimmte Formgebung der transparenten Materialien eine Strahlkonzentration auf bestimmte Bereiche. Fertige Solarmodule weisen im allgemeinen eine rechteckige Plattenform auf, können aber prinzipiell auch in anderen Formen hergestellt werden.

Um zur Energiegewinnung eingesetzt zu werden, müssen die Solarmodule so aufgestellt werden, dass sie dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Solarmodule auf Gestellen montiert werden, welche beispielsweise auf Hausdächern oder an Fassaden fest angebracht sind. Es ist möglich, dass die Gestelle schwenkbar sind, um so die Solarmodule besser auf den Lauf der Sonne einzustellen bzw. ausrichten zu können.

Herkömmlicherweise werden Solarmodule in Rahmen eingefasst oder mit Klammern gehaltert, welche dann ihrerseits mit einem Gestell oder einer Tragefläche verbunden, beispielsweise verschraubt werden. Auf diese Weise sind die Solarmodule an dem Gestell bzw. auf der Tragefläche fixiert. Diese herkömmliche Montagetechnik hat jedoch einige Nachteile. So ist die Montage bei einer Verschraubung relativ aufwendig. Ferner müssen oft mehrere Einzelteile und zusätzlich ein Werkzeug gehandhabt werden, was insbesondere bei einer Montage an einem Mast in größerer Höhe problematisch ist.

Aus der US 5 180 442 A ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der Solarmodule über Laschen an Befestigungsschienen montiert werden. Jedes Solarmodul weist vier Laschen auf, welche zum einen als elektrischer Anschluss des Moduls und zum anderen zur Befestigung dienen. Dazu werden die Laschen der einzelnen Solarmodule durch Öffnungen in Leiterschienen gesteckt, umgebogen und anschließend gelötet. Auf diese Weise wird aus einzelnen Solarmodulen eine Anordnung aufgebaut, deren Solarmodule über die Leiterschienen elektrisch miteinander verbunden und mechanisch befestigt sind.

Aus der GB 2 174 781 und FR 2 538 187 sind selbstverriegelnde Verbindungen für blattförmige, elastische Materialien, beispielsweise Papier, Pappe oder Plastik bekannt. Dabei werden Laschen in abgeschrägte oder abgerundete Schlitze eingeführt und dabei im elastischen Bereich verbogen. Danach schnappen die Laschen in die Ausgangsstellung zurück und stellen eine sichere Verbindung her. Die sichere Funktion der Laschen hängt von der Elastizität des Materials ab und eignet sich nur für einfache, nicht in starkem Maße belastbare Verbindungen.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine mechanisch sichere, lösbare Halterung für Solarmodule anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Solarmodulmontageteils der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht und zwei Seitenansichten der in Fig. 1 gezeigten Ausführung;

Fig. 3 eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Solarmodulanordnung, die die in Fig. 1 gezeigte Solarmodulmontagevorrichtung verwendet;

Fig. 4 eine weitere Gestaltung der an dem Solarmodulmontageteil gemäß Fig. 1 angebrachten Lasche;

Fig. 5 eine Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Solarmodulmontageteils gemäß der Erfindung; und

Fig. 6 ein Montagebasisteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Solarmodulmontagevorrichtung umfaßt zwei Teile, nämlich einen Solarmodulmontageteil (1, 1') und einen Montagebasisteil (9, 9'), die in den Fig. 1 und 5 bzw. in den Fig. 3 und 6 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigt sind. Einer der beiden Teile weist eine Lasche (3; 3', 3'') auf, die in einen Schlitz (11; 11', 11'') eingesteckt werden kann, der in dem anderen Teil ist. Der Teil der Lasche, der durch den Schlitz hindurch gesteckt wurde, wird verbogen, wozu die Lasche zumindest eine Einkerbung aufweist, die die Lasche in drei Abschnitte unterschiedlicher Breite unterteilt.

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungbeispiel eines Solarmodulmontageteils gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet. Das Solarmodulmontageteil 1 umfaßt eine Solarmodulkontaktfläche 2, an der ein zu montierendes Solarmodul befest werden kann. Darüber hinaus weist das Solarmodulmontageteil eine Lasche 3 auf, die drei Abschnitte aufweist. Diese drei Abschnitte werden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hervorgerufen durch zwei keilfömige, einander gegenüberliegende Einschnitte in den Schmalseiten der Lasche 3. Der erste Abschnitt 3a hat eine Breite W₁, der zweite eine Breite W₂ und der dritte eine Breite W₃ (s. Fig. 2a). W₁, W₂ und W₃ sind so gewählt, daß die Lasche sich in der von der Solarmodulkontaktfläche 2 wegführenden Richtung zunächst von einer Breite W₁ an einem ersten Übergang auf eine Breite W₂ verjüngt, und danach wieder auf eine Breite W₃ verbreitet.

Die Lasche 3 besteht aus einem biegsamen Material, beispielsweise aus Metall. Es ist nicht notwendig, daß die Lasche 3 und die Solarmodulmontaktfläche 2 aus dem gleichen Material bestehen, vorzugsweise wird das gesamte Solarmodulmontageteil 1 jedoch aus demselben Material gefertigt, um so die Herstellung zu vereinfachen. Gemäß einer bevorzugten Ausführung besteht das Montageteil aus Edelstahl oder aus eloxiertem Aluminium, und wird einstückig als Formstanzteil gefertigt oder mit einem Laser oder einem Wasserstrahl aus einem Stück geschnitten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Solarmodul an der Solarmodulkontaktfläche 2 des Solarmodulmontageteils 1 angebracht. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß ein fertiges Solarmodul von oben oder unten mit der Kontaktfläche 2 verklebt wird. Ein auf die Kontaktfläche 2 von oben aufgeklebtes Solarmodul 10 ist in Fig. 3(b) gezeigt. Es ist jedoch ebenso möglich, daß die Kontaktfläche 2 des Montageteils 1 während der Herstellung des Solarmoduls in das Solarmodul einlaminiert wird.

Für die Montage des an dem Solarmodulmontageteil 1 angebrachten Solarmoduls am eigentlichen Bestimmungsort ist ein Montagebasisteil 9 vorgesehen, das in den Fig. 3(a) und (b) dargestellt ist. Das Montagebasisteil 9 ist an dem für die Montage vorgesehenen Ort befestigt. Das Montagebasisteil 9 kann auch selbst Teil eines Gestells oder einer Tragefläche für das zu montierende Solarmodul sein. Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt das Montagebasisteil 9 einen Schlitz 11, in den die Lasche 3 eingeführt wird. Dieser Schlitz 11 ist länger als die Breite W₃ der Lasche 3, aber kürzer als die Breite W₁. Dadurch liegt die Lasche 3 auf zwei Anschlagkanten 4 und 5, die in Fig. 1 deutlich zu erkennen sind, auf dem Montagebasisteil 9 auf. Danach werden die beiden äußeren Enden 31, 32 des Abschnitts 3b der Lasche 3 gegenüber der Mitte verschränkt, wie in Fig. 3(a) gezeigt ist. Dadurch liegen zumindest bereichsweise die Anschlagkanten 6 und 7 des Abschnitts 3b der Lasche 3 auf der einen Oberfläche des Montagebasisteils 9 und die Anschlagkanten 4 und 5 auf der anderen Oberfläche des Montagebasisteils 9 auf. Somit wird das Solarmodulmontageteil 1, welches mit dem Solarmodul 10 fest verbunden ist, an dem Montagebasisteil 9 fixiert.

Das Verschränken bzw. Verbiegen der Enden 31 und 32 des Abschnitts 3b der Lasche 3 kann mit einer Zange erfolgen. Es kann aber auch ein dafür speziell ausgelegte Werkzeug vorgesehen werden. In jedem Fall ist die Fixierung des Solarmoduls aufgrund des Solarmodulmontageteils 1 und des Montagebasisteils 9 mit wenig Werkzeug zu bewerkstelligen.

Außerdem wird durch die oben beschriebene Montagetechnik die Montage von Solarmodulen auf Gestellen oder anderen Montageflächen stark vereinfacht, da nur noch Laschen in zugeordnete Schlitze eingeführt und danach die Enden der Laschen verbogen werden müssen. Dies ist wesentlich weniger zeitaufwendig und einfacher als eine Verschraubung. Ferner muß dabei keine große Anzahl von Einzelteilen gehandhabt werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, verlaufen vorzugsweise die Anschlagkanten 6 und 7 schräg zu den gegenüberliegenden Anschlagkanten 4 und 5. Dies hat den Vorteil, daß eine feste Verbindung zwischen dem Solarmodul-Montageteil 1 und der Montagebasis 9 hergestellt werden kann. Die Befestigung erfolgt auf diese Weise spielfrei, wodurch sicher verhindert wird, daß das montierte Solarmodul wackelt. Ferner ist die Befestigung in gewissem Umfang unabhängig von Schwankungen in der Dicke der Montagebasis 9, da bei der Verbiegung bzw. Verschränkung der Enden 31, 32 der Lasche 3 grundsätzlich ein Druck von den Anschlagkanten 6 und 7 auf die eine Oberfläche der Montagebasis 9 ausgeübt wird, wodurch dann die Anschlagkanten 4 und 5 der Lasche 3 gegen die andere Oberfläche der Montagebasis 9 gepreßt wird. Dazu muß die Dicke D_M (s. Fig. 3) des Montagebasisteils 9 kleiner als der größte Abstand D_L2 (s. Fig. 2a) und größer als der kleinste Abstand D_L1 zwischen den oberen Anschlagkanten 4, 5 und den unteren Anschlagkanten 6, 7 sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Solarmodul- Kontaktfläche 2 erhöhte Ränder 21 und 22 auf. Hierdurch werden Anschlagflächen 21a und 22a für ein Solarmodul geschaffen, das auf der Solarmodul-Kontaktfläche 2 angebracht werden soll. Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung kommen die erhöhten Ränder 21 und 22 an einer Ecke zusammen. Dies schafft eine Justierungshilfe zur Anbringung eines Solarmoduls. Beispielsweise können vier Solarmodul-Montageteile 1 der in Fig. 1 gezeigten Art an den vier Ecken eines Solarmoduls angebracht werden, und danach das Solarmodul mit Hilfe von vier in einem Gestell vorgesehenen Schlitzen befestigt werden. Darüber hinaus schaffen die erhöhten Ränder 21 und 22 den Vorteil, daß die Kanten des Solarmoduls geschützt sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Lasche 3 in dem unteren Abschnitt 3b, der sich nach der Befestigung an dem Montagebasisteil 9 auf der dem Solarmodul abgewandten Seite des Montagebasisteils 9 befindet (s. Fig. 3b), ein Loch 8 auf, durch das nach der Anbringung an dem Montagebasisteil 9 ein Riegel geschoben werden kann, um das Solarmodul zu sichern. Es ist ebenso möglich, einfach den Bügel eines Vorhängeschlosses durch das Loch 8 zu ziehen, um so eine einfache, aber wirksame Diebstahlsicherung zu verwirklichen. Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Solarmodulmontagteils 1 mit einem Loch 8 bietet somit gegenüber der herkömmlichen Verschraubungstechnik auch einen großen Sicherheitsvorteil, da eine derartige Diebstahlsicherung von Schrauben aufwendig ist.

Fig. 3a zeigt nur ein Beispiel für die Verschränkung bzw. Verbiegung der Enden 31, 32 der Lasche 3. Die gezeigte Verschränkung in entgegengesetzte Richtungen gegenüber der Fläche der Lasche 3 schafft zwar eine vorteilhafte Stabilität, es ist jedoch genausogut möglich, beide Enden 31, 32 in die gleiche Richtung zu verschränken.

Ebenso ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigte spezielle Laschenform beschränkt. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Form mit einem zentral angeordneten verjüngten Abschnitt W₂ schafft zwar den Vorteil, daß beide Enden 31, 32 des unteren Teils 3b der Lasche 3 verschränkt werden können, was eine gute Stabilität bewirkt, es ist jedoch grundsätzlich nur notwendig, daß ein Ende 31 oder 32 verbogen wird. Es ist daher genausogut möglich, daß die Lasche 3 eine Form aufweist, wie sie in Fig. 4 abgebildet ist. Dadurch, daß der verjüngte Abschnitt W₂ durch eine nur auf einer Seite der Lasche 3 angeordnete Einkerbung erzielt ist, ergibt sich nur ein zu verbiegendes Ende 31 des Laschenabschnitts 3b. Aber auch diese Laschenform ist vollkommen ausreichend, um eine sichere Befestigung des Solarmodulmontageteils 1 an einem Montagebasisteil 9 zu gewährleisten. Auch bei dieser Gestaltung kann ein Loch für einen Riegel oder den Bügel eines Schlosses vorgesehen werden.

Ferner ist es möglich, daß eine Lasche verwendet wird, die nicht die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte symmetrische Form aufweist, sondern asymmetrisch angeordnete Enden 31, 32 hat bzw. asymmetrisch verlaufende Anschlagkanten 4, 6 und 5, 7.

Schließlich ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigte spezielle rechtwinklige Anordnung der Lasche 3 gegenüber der Solarmodul- Kontaktfläche 2 beschränkt ist, da die Lasche 3 grundsätzlich in beliebigem Winkel von der Kontaktfläche 2 abstehen kann.

In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem zwei Schlitze 11' und 11'' in dem Solarmodulmontageteil 1' vorhanden sind, an dessen Kontaktfläche 2' das Solarmodul angebracht werden kann. Das Solarmodulmontageteil 1' hat bei dieser Gestaltung ein Z- förmiges Profil. An der einen der beiden parallelen Flächen des Montageteils ist das Solarmodul befestigt, in der anderen befinden sich die beiden Schlitze. Zwischen den beiden Schlitzen ist eine Öffnung 40 vorhanden.

Das Montagebasisteil 9' des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt ein L-förmiges Profil. Eine Fläche des Profils ist in Form von zwei den Schlitzen des Solarmodulmontageteils zugeordneten Laschen 3' und 3'' ausgebildet, die wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel in die Schlitze eingeführt und verschränkt werden. Zur Erleichterung des Einführens weist das Montagebasisteil 9' eine weitere Lasche 41 auf, die in die Öffnung 40 des Solarmodulmontageteils 1' eingeführt wird. Die Lasche 41 besitzt überdies ein Loch 42, in das nach der Befestigung des Solarmodulmontageteils am Montagebasisteil ein Riegel oder der Bügel eines Schlosses eingesteckt werden kann, wie bereits für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Die andere Fläche des L-förmigen Profils dient als Befestigungsfläche 44, mit der das Montagebasisteil 9' an dem für die Montage des Solarmoduls vorgesehenen Ort befestigt werden kann.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Gestaltung der Laschen 3' und 3'' des Montagebasisteils 9' der Gestaltung der Lasche 3 des Montageteils 9 des ersten Ausführungs beispiels entspricht. Auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wird ausdrücklich verwiesen.

Claims

1. Solarmodulmontagevorrichtung für die Befestigung eines Solarmoduls an einem für die Montage vorgesehenen Ort mit
einem Solarmodulmontageteil (1, 1'), das an dem zu montierenden Solarmodul anbringbar ist, und
einem Montagebasisteil (9, 9'), das an dem für die Montage vorgesehenen Ort anbringbar ist,
mit einer Lasche (3) aus verbiegbarem Material, die an dem Solarmodulmontageteil (1) oder an dem Montagebasisteil (9') angeordnet und in einen entsprechenden Schlitz (11; 11', 11'') in dem Montagebasisteil (9) bzw. in dem Solarmodulmontageteil (1') einführbar ist und die drei Abschnitte unterschiedlicher Breite (W₁, W₂, W₃) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lasche in einem ersten Übergang von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt, der schmaler als der erste Abschnitt (W₁ < W₂) ist, und in einem zweiten Übergang von dem zweiten Abschnitt in den dritten Abschnitt, der breiter als der zweite Abschnitt (W₂ < W₃) aber schmaler als der erste Abschnitt (W₁ < W₃) ist, übergeht, so dass der erste Übergang mindestens eine erste Anschlagkante (4) und der zweite Übergang mindestens eine zweite Anschlagkante (6) bildet, und dass die erste und zweite Anschlagkante (4, 6) schräg zueinander verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Übergang zusätzlich eine dritte Anschlagkante (5) und der zweite Übergang zusätzlich eine vierte Anschlagkante (7) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und vierte Anschlagkante (5, 7) schräg zueinander verlaufen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Solarmodulmontageteil (1, 1') eine Solarmodul- Kontaktfläche (2, 2') für die Anbringung des Solarmoduls ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil eines ersten Rands (22) der Solarmodul-Kontaktfläche (2) gegenüber der Kontaktfläche erhöht ist, um eine erste Anschlagfläche (22a) für ein Solarmodul zu bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil eines zweiten Rands (21) der Solarmodul-Kontaktfläche gegenüber der Kontaktfläche erhöht ist, um somit eine zweite Anschlagfläche (21a) für ein Solarmodul zu bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Rand (21, 22) sich berühren.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Montagebasisteil (9') eine Befestigungsfläche (44) für die Befestigung des Montagebasisteils (9') an dem für die Montage des Solarmoduls vorgesehenen Ort ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (3) an dem Solarmodulmontageteil (1) angeordnet ist und im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Solarmodul-Kontaktfläche (2) verläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lasche (3) ein Loch (8) vorhanden ist, in das im montierten Zustand ein Riegel oder ein Bügel eines Schlosses einführbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche an dem Montagebasisteil (9') vorhanden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Montagebasisteil (9') eine weitere Lasche (41) und an dem Solarmodulmontageteil (1') eine Öffnung (40) vorhanden sind, so dass die weitere Lasche (41) in die Öffnung (40) einführbar ist, um das Einführen der Lasche (3', 3'') in den entsprechenden Schlitz (11', 11'') zu unterstützen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der weiteren Lasche (41) ein Loch (42) vorgesehen ist, in das im montierten Zustand ein Riegel oder ein Bügel eines Schlosses einführbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl oder eloxiertem Aluminium besteht.