DE202006000073U1

DE202006000073U1 - Diebstahlsicherungsvorrichtung für eine Photovoltaikanlage

Info

Publication number: DE202006000073U1
Application number: DE202006000073U
Authority: DE
Original assignee: ZAUNBAU FISCHER
Current assignee: ZAUNBAU FISCHER
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-01-05

Abstract

Diebstahlsicherungsvorrichtung für eine Photovoltaikanlage (3), welche aus zusammengeschalteten, vorzugsweise rechteckigen Photovoltaikmodulen (4) zusammengestellt ist, welche jeweils eine von einem Metallrahmen (5) umgebene Trägerfläche (6) aufweisen, auf welcher zusammengeschaltete, mit Wechselrichtermitteln verbundene Solarzellen (7) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Photovoltaikmodulen (4) eine von dem Nutzstromkreis unabhängige, mindestens Gruppen der Photovoltaikmodule (4) gemeinsame elektrische und/oder mechanische Schutzanordnung (10; 13) zugeordnet ist, welche ein Ablösen einzelner Photovoltaikmodule von einer Trägerkonstruktion (1) im freien Gelände oder auf einem Gebäudedach verhindert und/oder durch eine Alarmanzeige meldet.

Description

Die Neuerung betrifft eine Diebstahlsicherungsvorrichtung für eine Photovoltaikanlage, welche aus zusammengeschalteten, vorzugsweise rechteckigen Photovoltaikmodulen zusammengestellt ist, welche jeweils eine von einem Metallrahmen umgebenen Trägerfläche aufweisen, auf welcher zusammengeschaltete, mit Wechselrichtermitten verbundene Solarzellen angeordnet sind.
Es ist bekannt, Photovoltaikanlagen auf einer Trägerkonstruktion im freien Gelände oder auf sehr niedrigen Dächern zu montieren. In beiden Fällen sind die Komponenten der Photovoltaikanlage der Gefahr des Diebstahls bzw. der gewaltsamen Entfernung durch Unberechtigte ausgesetzt. Es entsteht in solchen Fällen ein hoher Diebstahlschaden wegen des hohen Wertes der Module und der zugeordneten Wechselrichter.
Die Umzäunung von Photovoltaikanlagen durch mit Sicherungssystemen versehenen Zäunen führt nicht zur Lösung des Problems, weil diese Zäune mit vergleichsweise einfachen Hilfsmitteln berührungslos überwunden werden können.
Die Installation sogenannter Intrusion-Alarmsysteme mit auf Überwachungsbereiche gerichteten Radar-Bewegungsmeldern oder mittels Fernsehkameras ist einerseits in hohem Maße aufwendig und andererseits mit dem Mangel der häufigen Auslösung von Fehlalarmgaben belastet, die durch Vogelflug, vom Wind getriebenes Laub, durch den Überwachungsbereich laufende Tiere und dergleichen verursacht werden.
Eine weitere Möglichkeit der Überwachung der Unversehrheit einer Photovoltaikanlage besteht an sich in der Überwachung des Nutzstromkreises der Photovoltaikmodule vor oder nach den Wechselrichtermitteln. Ein solches Überwachungssystem bedingt jedoch eine Beeinflussung bzw. Umgestaltung dieses Nutzstromkreises, was in vielen Fällen aufwendig und kompliziert ist. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß bei Ausbleiben der benutzten Sonnenstrahlung, etwa während der Nacht oder bei starker Bewölkung, der im Nutzstromkreis fließende Strom in solchem Maße schwankt oder gar ausbleibt, daß eine Überwachung des Stromes im Nutzstromkreis keine eindeutige Aussage über die Unversehrtheit der gesamten Photovoltaikanlage liefert.
Ziel der Neuerung ist es, eine Diebstahlsicherungsvorrichtung für Photovoltaikanlagen zu schaffen, welche die Schwierigkeiten der zuvor behandelten Systeme vermeidet und in einfacher Weise derart installierbar ist, daß eine Einflußnahme auf allgemein übliche Konstruktionen solcher Photovoltaikanlagen und der zugehörigen Trägerkonstruktionen weitestgehend vermieden wird.
Dieses Ziel wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß den Photovoltaikmodulen eine von dem Nutzstromkreis unabhängige, mindestens Gruppen der Photovoltaikmodule gemeinsame elektrische und/oder mechanische Schutzanordnungen zugeordnet ist, welche ein Ablösen einzelner Photovoltaikmodule von einer Trägerkonstruktion im freien Gelände oder auf einem Gebäudedach verhindert und/oder durch eine Alarmanzeige meldet.
Vorzugsweise hat die Schutzanordnung die Gestalt eines gegen Durchtrennen widerstandsfähigen Stranges, der mäanderartig oder baumartig oder kammartig bzw. rechenartig durch fluchtende Bohrungen von Rahmenflanschen der Metallrahmen der Photovoltaikmudule geführt ist.
Es sei angemerkt, daß die zuvor definierte, neuerungsgemäße Konstruktion in dem anliegenden Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle ihren Wortlaut im einzelnen zu Wiederholen.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung stellen dar:
1: eine schematische, perspektivische ausschnittsweise Abbildung einer im Freigelände aufzustelltenden Photovoltaikanlage mit einer Diebstahlsicherungsvorrichtung der hier angegebenen Art;
2 einen Schnitt vertikal zur Hauptebene der Photovoltaikanlage im Bereich der Stoßstelle zwischen zwei aneinander grenzenden Photovoltaikmodulen entsprechend der in 1 angedeuteten Schnittführung II-II;
3 eine schematische, perspektivische ausschnittsweise Abbildung einer abgewandelten Ausführungsform einer Diebstahlsicherungsvorrichtung der hier angegebenen Art, wobei zur Verdeutlichung von Einzelheiten die Schicht der Photovoltaikmodule von einer Trägerplatte der Trägerkonstruktion abgehoben wiedergegeben ist; und
4 eine schematische, vereinfachte Aufsicht auf eine Photovoltaikanlage mit kammartiger oder rechenartiger Führung der Überwachungsmittel unterhalb der von den Solarzellen eingenommenen Ebene.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine im freien Gelände aufzustellende Trägerkonstruktion mit 1 bezeichnet. Stützen 2 unterschiedlicher Länge der Trägerkonstruktion 1 dienen dazu, die Photovoltaikanlage 3 entsprechend den geographischen Verhältnissen und den Sonneneinstrahlungsverhältnissen in bekannter Weise in einer optimalen Schräglage abzustützen. Diesbezügliche Einzelheiten bedürfen keiner weiteren Beschreibung, da sie dem Photovoltaikfachmann bekannt sind.
Die Photovoltaikanlage 3 ist aus elektrisch zusammengeschalteten, rechteckigen Photovoltaikmodulen 4 im wesentlichen identischer Gestalt zusammengestellt. Die ein zelnen Photovoltaikmodule enthalten einen umgebenden Metallrahmen 5, dessen Querschnittsgestalt aus der Schnittdarstellung von 2 erkennbar ist. Die Querschnittsgestalt des umgebenden Metallrahmens 5 kann in einer von 2 abweichenden Form gewählt werden. Auch ist es möglich den umgebenden Metallrahmen 5 aus zwei Teilrahmen zusammenzusetzen, um das Befestigen einer Trägerplatte 6 in die obere Öffnung des Metallrahmens zu erleichtern. Auf der Trägerplatte 6 befinden sich, wie in 2 schematisch angedeutet, die zusammengeschalteten und mit Wechselrichtermitteln verbundenen Solarzellen 7. Die Wechselrichtermittel, welche in der Zeichnung hier nicht gezeigt sind, befinden sich in unterhalb der Photovoltaikanlage montierten Gehäusen und sind Gruppen von Solarzellen 7 oder Gruppen von Photovoltaikmodulen 4 jeweils zugeordnet, um aus der von den Solarzellen bei Sonneneinstrahlung erzeugten Gleichspannungen eine oder mehrere, beispielsweise auf ein netzadäquates Niveau transformierbare Wechselspannung bzw. Wechselspannungen zu erzeugen.
Durch fluchtende Bohrungen 8 in den Seitenflanschen 9 der Metallprofilrahmen 5 ist ein gegen Durchtrennen widerstandsfähiger Strang 10 als Schutzanordnung geführt. Dieser gegen Durchtrennen widerstandsfähige Strang 10 verläuft bei der Ausführungsform gemäß 1 mäanderartig von Photovoltaikmodul 4 zu Photovoltaikmodul 4 unter Vermeidung freiliegender Abschnitte an den seitlichen Enden der gesamten Photovoltaikanlage 3 in solcher Weise, daß der Strang 10 für Unberechtigte von außen unzugänglich bleibt und nur von unterhalb bei der Montage der Photovoltaikanlage angebracht und durch die Bohrungen 8 der Seitenflansche der Photovoltaikmodule 4 geführt werden kann.
Im einzelnen hat bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 der gegen Durchtrennen widerstandsfähige Strang 10 die Gestalt eines mehradrigen Kabels, dessen Adern für nicht eingeweihte Personen nicht voneinander unterscheidbar sind. Hierdurch wird vermieden, daß möglicherweise an bestimmten Stellen nach Entfernung der Außenisolation die einzelnen Kabeladern und ihre Verbindung zu einer Wächterschaltung in ihrer Funktion durch Messungen identifiziert werden können, derart, daß der Wächterschaltung durch besondere Hilfsgeräte Meßsignale, die die Unversehrtheit der Photovoltaikanlage melden sollen, nicht vorgetäuscht werden können.
Hat bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 die Schutzanordnung die Gestalt eines mäanderartig oder baumartig oder kammartig oder rechenartig durch Bohrungen der Seitenflansche 9 der Photovoltaikmodule 4 geführten, gegen Durchtrennen widerstandsfähigen Strages 10 beispielsweise in Gestalt eines mehradrigen, an eine Wächterschaltung angeschlossenen Kabels mit harter Isolationsumhüllung, so tritt gemäß einem wichtigen Merkmal von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Diebstahlssicherungsvorrichtung der zusätzliche Effekt ein, daß die aneinanderstoßenden Photovoltaikmodule 4 gegeneinander gleichsam versplintet werden und somit eine erhöhte Widerstandskraft gegen unberechtigtes Herausnehmen oder Herauslösen einzelner Photovoltaikmodule 4 aus der Photovoltaikanlage 3 erzielt wird.
Gemäß einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform kann somit der gegen Durchtrennung widerstansfähige Strang 10 auch durch ein durchgezogenes Drahtseil gebildet werden.
Es sei jedoch bemerkt, daß die Ausführungsform nach den 1 und 2 zusätzlich zu dem zuvor kurz beschriebenen Versplintungseffekt zwischen aneinanderstoßenden Photovoltaikmodulen 4 auch eine Wächterfunktion des mäanderartig oder baumartig oder kammartig oder rechenartig durchgeführten Stranges 10 in Gestalt eines mehradrigen Kabels oder eines Koaxialkabels dadurch vorsieht, daß die Ränder der Bohrungen 8 in den Seitenflanschen 9 der die Photovoltaikmodule 4 umgebenden Metallrahmen 5 scharfrandig ausgeführt sind. Dies hat zur Folge, daß bei gewaltsamer Entfernung einzelner Photovoltaikmodule die Ränder der Bohrungen 8 einen Isoltaionsmantel oder einen Koaxialkabel-Außenmantel eines durchgeleiteten Kabels beschädigen und hierdurch die elektrischen Eigenschaften eines Wächterstromkreises verändern, was zur Alarmauslösung führt.
Bei der Ausführungsform nach 3 sind die Gruppen von Photovoltaikmodulen 4, welche die Photovoltaikanlage 3 bilden, auf eine Trägerplatte 12 der Trägerkonstruktion 1 aufgesetzt, jedoch bei der Dartstellung von 3 in einem von der Trägerplatte 12 abgehobenen Zustand gezeigt.
Die Trägerplatte 12 weist auf ihrer der Photovoltaikanlage 3 zugewandten Seite vorzugsweise unter einem Deckanstrich verborgene kapazitive Detektorelektroden 13 auf, welche den jeweiligen Photovoltaikmodulen 4 zugeordnet sind und in Reihe geschaltet an einen Wächterstromkreis angeschlossen sind.
Werden einzelne Photovoltaikmodule aus dem Verband herausgelöst, so verändert sich die Kapazität des Wächterstromkreises, was zur Auslösung eines Alarms führt.
Die Ausführungsform nach 3 hat gegenüber der Ausführungsform nach den 1 und 2 den Nachteil, daß die Komponenten der Schutzanordnung im Gegensatz zu dem gegen Durchtrennung vergleichsweise widerstandsfähigen Strang 10 zwischen den einzelnen Photovoltaikmodulen 4 keinen mechanischen Versplintungseffekt zum Erschweren eines gewaltsamen Herauslösens einzelner Module entwickeln.
Andererseits besteht hier der Vorteil, daß unberechtigten Personen, welche beabsichtigen, einzelne Photovoltaikmodule 4 einer Anlage zu stehlen, die Existenz einer Diebstahlsichterungsvorrichtung und die Wahrscheinlichkeit einer Alarmauslösung verborgen bleibt.
4 zeigt in Aufsicht eine Photovoltaikanlage 3, bei der ein Überwachungskabel in Gestalt eines mehradrigen Kabels (siehe 2) oder in Gestalt eines Koaxialkabels durch fluchtende Bohrungen in den einander gegenüberstehenden Seitenflanschen 9 der die Photovoltaikmodule jeweils umgebenden Metallrahmen kammartig oder rechenartig hindurchgeführt und zusammengeschaltet sind. Es sei hier angemerkt, daß die Enden der Überwachungskabel 10 oder, falls es sich um Drahtseilabschnitte handelt, die Enden dieser Drahtseile mit Blockierungsschellen 14 versehen sind, um ein Herausziehen der Überwachungskabel oder Überwachungsstränge bei Entfernung irgendeines des Photovoltaikmodule 4 zu verhindern oder zu behindern. Entsprechende Blockierungsschellen können auch in Zwischenabschnitten eingebaut sein.
Zwar sind in der zeichnerischen Darstellung nach den 1 bis 4 Wechselrichtergehäuse der Photovoltaikanlage 3 nicht dargestellt. Es versteht sich aber, daß ein Wechselrichtergehäuse oder mehrere Wechselrichtergehäuse unter Verwirklichung der hier angegebenen Gedanken mit Seitenwandbohrungen zu versehen ist, bzw. sind, um ein Überwachungskabel oder einen der Diebstahlsicherung dienenden Strang auch durch eine solche Gehäusekonstruktion hindurchzuführen.

Claims

Diebstahlsicherungsvorrichtung für eine Photovoltaikanlage (3), welche aus zusammengeschalteten, vorzugsweise rechteckigen Photovoltaikmodulen (4) zusammengestellt ist, welche jeweils eine von einem Metallrahmen (5) umgebene Trägerfläche (6) aufweisen, auf welcher zusammengeschaltete, mit Wechselrichtermitteln verbundene Solarzellen (7) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Photovoltaikmodulen (4) eine von dem Nutzstromkreis unabhängige, mindestens Gruppen der Photovoltaikmodule (4) gemeinsame elektrische und/oder mechanische Schutzanordnung (10; 13) zugeordnet ist, welche ein Ablösen einzelner Photovoltaikmodule von einer Trägerkonstruktion (1) im freien Gelände oder auf einem Gebäudedach verhindert und/oder durch eine Alarmanzeige meldet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen Durchtrennen widerstandsfähiger Strang (10) mäanderartig oder kammartig oder baumartig oder rechenartig durch fluchtende Bohrungen (8) von seitlichen Rahmenflanschen (9) der Metallrahmen (5) der Photovoltaikmodule (4) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Durchtrennen widerstandsfähige Strang ein Drahtseil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Durchtrennen widerstandsfähige Strang (10) ein mehradriges Kabel oder ein Koaxialkabel ist, welches insbesondere eine gegen Durchtrennung widerstandsfähige Außenisolation oder Außenummantelung aufweist und an einen Wächterstromkreis angeschlossen ist, der seinerseits Verbindung mit einem optischen oder elektrischen oder akustischen Alarmgerät hat, wobei der genannte Strang (10) zusätzlich zur elektrischen Alarmfunktion eine Versplintungsfunktion mit Bezug auf die jeweiligen, aneinandergrenzenden Photovoltaikelemente (4) hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkonstruktion (1) mit den Photovoltaikmodulen (4) jeweils zusammenwirkende, zusammengeschaltete Kondensator-Wächterflächen (13) aufweist, derart, daß bei Abheben von Photovoltaikmodulen (4) eine die Alarmbedingung bildende Kapazitätsänderung in einem Wächterstromkreis erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Schutzanordnung angeschlossener elektrischer, welcher zur Verhinderung von Fehlalarm, beispielsweise durch Gewitter oder statische Aufladung, einen Zeitgeber enthält, welcher eine Alarmbedingung nur nach deren Andauern über eine bestimmte Zeitdauer hinweg an ein Alarmgerät weitergibt.