DE202008000528U1 - Solar array - Google Patents
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Abstract
Solarmodulanordnung zur Anordnung auf einem Flachdach mit einer Dachneigung bis zu 30°, umfassend eine Ständerkonstruktion und eine Vielzahl von in Solarmodulrahmen (10a) eingefassten Solarmodulen (7), wobei die Solarmodulrahmen (10a) auf der Ständerkonstruktion angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarmodulrahmen (10a) an zumindest einem Abschnitt des Solarmodulrahmens (10a) eine Ausnehmung (10b) als Ablauf für Flüssigkeit aufweist.Solar array for placement on a flat roof with a roof pitch up to 30 °, comprising a stand construction and a plurality of solar modules (7) enclosed in solar module frames (10a), wherein the solar module frames (10a) are arranged on the stator construction are, characterized in that the solar module frame (10 a) to at least a portion of the solar module frame (10a) has a recess (10b) as a drain for liquid having.
Description
Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf eine selbstreinigende Solarmodulanordnung mit Ständerkonstruktion.The The following invention relates to a self-cleaning solar module assembly with stand construction.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus dem Stand der Technik sind viele Systeme bekannt, die dazu dienen, elektrische Energie oder Warmluftenergie aus Sonneneinstrahlung zu gewinnen. Hierbei werden Solarmodule mit einer möglichst großen Oberfläche auf einer Auflage derart angeordnet, dass die Sonneneinstrahlung auf die Module möglichst optimal ist. Bekannte Solarmodulsysteme werden dabei entweder flach auf Gebäudedächern oder an Hauswänden installiert, es ist jedoch auch möglich, Solarmodule mittels Aufständerungselementen auf Flachdächern mit einer Neigung bis etwa 15° anzuordnen. Dabei ergeben sich insbesondere bei Solarmodulen eines Solargenerators, die parallel zur Dachhaut des geneigten Daches angeordnet sind, für die Solarmodule witterungsbedingte Nachteile für die Lebensdauer und die Leistung, beispielsweise durch die Verschmutzung durch Regenwasser, das sich auf der Solarmoduloberfläche an den Solarmodulrahmen sammelt, verdunstet und Staubablagerungen hinterlässt. Mit der Zeit verschmutzt die Oberfläche des Solarmoduls derart, dass der Wirkungsgrad der Energiegewinnung herab gesetzt wird. Weitere den Wirkungsgrad mindernde Parameter sind im Sommer die entstehende Stauwärme unter den Solarmodulen, die ebenfalls die Energieausbeute der Solarmodule mindert. Im Winter bewirkt Schneefall, dass durch die Schneedecke auf den Solarmodulen die Stromerzeugung unmöglich wird.Out The prior art discloses many systems which serve to electrical energy or warm air energy from solar radiation to win. This solar modules with a possible huge surface arranged on a support such that the sunlight as optimally as possible on the modules is. Known solar module systems are either flat on Building roofs or on house walls installed, but it is also possible to use solar panels Elevation elements on flat roofs with an inclination of about 15 ° to arrange. This results in particular in solar modules of a solar generator, which are arranged parallel to the roof of the inclined roof, for the Solar modules weather-related disadvantages for the life and performance, For example, by the pollution by rainwater that is on the solar module surface collects on the solar module frame, evaporates and dust deposits leaves. Over time, the surface of the solar module becomes so dirty that the efficiency of energy production is lowered. Further the efficiency-reducing parameters are the resulting in the summer trapped heat among the solar modules, which also reduces the energy yield of the solar modules decreases. In winter, snowfall causes that through the snow cover on the solar modules power generation is impossible.
Es ergibt sich daher das Erfordernis, eine optimale Anordnung der Module hinsichtlich des Sonnenstands zu schaffen, und eine Selbstreinigung der Solarmoduloberfläche zu bereit zu stellen.It Therefore, the requirement arises, an optimal arrangement of the modules with regard to the position of the sun and self-cleaning the solar module surface to be ready.
OFFENBARUNGEPIPHANY
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Solarmodulanordnung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Solarmodulanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Fortbildungen der Anordnung sind in den Unteransprüchen beansprucht.outgoing from this prior art, the present invention is the The object of the invention is to provide an improved solar module arrangement. This object is achieved by a solar module arrangement having the features of the independent Claim 1 solved. Training of the arrangement are claimed in the subclaims.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Solarmodulanordnung, die geeignet ist, um mit einer Ständerkonstruktion Solarmodule, die von Solarmodulrahmen eingefasst sind, auf einem flachen oder flach geneigten Dach anzuordnen. Die Solarmodulrahmen weisen dabei an zumindest einem Abschnitt eine Ausnehmung auf, die dazu geeignet ist, Regen- und/oder Tauwasser vollständig ablaufen zu lassen.A first embodiment The invention relates to a solar module arrangement which is suitable with a stand construction Solar modules, which are bordered by solar module frame, on one to arrange flat or flat sloping roof. The solar module frame have at least one section on a recess, the suitable for completely draining rain and / or condensation water allow.
Dies wird erreicht, indem die Ständerkonstruktion vorteilhaft zumindest ein Aufständerungselement umfasst, das geeignet ist, den Solarmodulrahmen derart aufzustellen, dass sich der zumindest eine Abschnitt des Solarmodulrahmens mit der Ausnehmung an einem tiefsten Punkt des Solarmodulrahmens befindet. Dadurch, dass der Abschnitt des Solarmodulrahmens mit der Ausnehmung an einem tiefsten Punkt angeordnet ist, kann das Regen- und/oder Tauwasser vollständig ablaufen.This is achieved by the stand construction advantageously comprises at least one Aufständerungselement, which is suitable for setting up the solar module frame such that the at least a portion of the solar module frame with the Recess is located at a lowest point of the solar module frame. Due to the fact that the section of the solar module frame with the recess arranged at a lowest point, the rain and / or Condensation completely expire.
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich darauf, dass die Ständerkonstruktion, zwei Aufständerungselemente umfasst, die den Solarmodulrahmen ebenfalls derart positionieren, dass sich der Abschnitt des Solarmodulrahmens mit der Ausnehmung an dem tiefsten Punkt des Solarmodulrahmens befindet.A another embodiment refers to the fact that the stand construction, two uprising elements includes, which also position the solar module frame, that the section of the solar module frame with the recess located at the lowest point of the solar module frame.
Ferner bezieht sich eine Ausführungsform darauf, dass eine Vielzahl von Solarmodulrahmen, die erfindungsgemäß aufgeständert sind, dass sie einen tiefsten Punkt aufweisen, gleichzeitig so angeordnet ist, dass ein geschlossener Raum unter den Solarmodulen entsteht, dessen Temperatur über einen Abluft-/Zuluftkanal mit Hilfe eines wärmeisolierten Verschlussblechs, in dem eine PU-Schaum-Rundrolle angeordnet ist, regelbar ist. Diese Solarmodulanordnung ermöglicht vorteilhaft einen optimalen Betrieb der Solarmodule, indem Regen-/Tauwasser ohne zu verdunsten abfließen kann und indem weiterhin vorteilhaft die Solarmodule im Sommer sowie im Winter in einem optimierten bestimmbaren Temperaturbereich betrieben werden können.Further an embodiment relates that a plurality of solar module frames, which are elevated according to the invention, that they have a lowest point, at the same time so arranged is that a closed space arises under the solar panels, its temperature over an exhaust air / supply air duct with the aid of a heat-insulated closure sheet, in which a PU foam round roller is arranged, is adjustable. These Solar module arrangement allows advantageous for optimal operation of the solar modules, by rain / condensation drain without evaporating Can and continue to be beneficial to the solar panels in summer as well operated in winter in an optimized determinable temperature range can be.
Diese und weitere Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den begleitenden Figuren ersichtlich.These and further advantages will become apparent from the following description and the accompanying figures.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.Of the Reference to the figures in the description is for the support of Description. objects or parts of objects, which are essentially the same or similar are, can be provided with the same reference numerals. The figures are merely a schematic representation of an embodiment of the invention.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die erfindungsgemäße Solarmodulanordnung ist grundsätzlich geeignet, mit der nachfolgend beschriebenen Ständerkonstruktion Solarmodule auf einem Dach, respektive einem Gebäudedach, mit einer Neigung bis zu 15° angeordnet zu werden. Diese Dächer erfordern besondere Befestigungsmaßnahmen in Bezug auf Solarmodulanordnungen, da sie üblicherweise nicht geziegelt sind, sondern eine mit Folie oder mit Dachpappe wasserabgedichtete Dachhaut aufweisen. Diese Dachhaut soll zur Gewährleistung der Wasserdichtigkeit möglichst nicht beschädigt werden, wenn ein solches System auf dem Dach angeordnet wird. Da bei der erfindungsgemäßen Solarmodulanordnung, beziehungsweise deren Unterkonstruktion, keine Dachdurchschraubung erfolgt, bleibt die Dichtigkeit des Daches vorteilhaft erhalten.The solar module assembly according to the invention is basically suitable to be arranged with the stator structure described below solar modules on a roof, respectively a building roof, with an inclination of up to 15 °. These roofs require special fixing measures in relation on solar module arrangements, since they are usually not gegziegelt, but have a foil or roofing felt water-sealed roof skin. To ensure watertightness, this roofing should as far as possible not be damaged if such a system is arranged on the roof. Since in the solar module assembly according to the invention, or their substructure, no roof bolting takes place, the tightness of the roof is advantageously maintained.
Mit „Solarmodul" sind nachfolgend alle Elemente gemeint, die geeignet sind, Sonnenenergie aufzunehmen und in elektrische Energie umzuwandeln, häufig auch als Photovoltaikelemente bezeichnet.With "solar module" are below meant all elements that are capable of absorbing solar energy and convert it into electrical energy, often as photovoltaic elements designated.
Die Ständerkonstruktion beziehungsweise dies parallel auf dem Flachdach angeordneten Ständerprofilen, die konkav/konvex längsgekantete Verankerungsprofile sein können, ist geeignet bzw. sind geeignet, auf einem Dach angeordnet zu werden, welches bereits eine Folienschicht wie etwa eine bituminöse Dachbahn trägt. Selbstverständlich kann, falls erforderlich, eine solche Folienschicht auch auf das Dach aufgebracht werden, wenn es beabsichtigt ist, die Ständerkonstruktion auf dem Dach anzubringen. Die Verankerung der Ständerkonstruktion bzw. der Ständerprofile auf dem Dach kann mittels Verschweißung einer zweiten Folienschicht, die vorteilhaft auch eine bituminöse Dachbahn sein kann erfolgen, wobei Verankerungselemente für die Ständerkonstruktion zwischen der ersten und der zweiten Folienschicht ortsfest auf dem Dach positioniert und eingeschweißt werden.The frame construction or this parallel to the flat roof arranged stand profiles, the concave / convex longitudinally folded Anchoring profiles can be, is suitable or suitable to be arranged on a roof, which already carries a film layer such as a bituminous roofing membrane. Of course, if necessary, such a film layer also on the roof be applied, if it is intended, the stand construction to install on the roof. The anchoring of the stud structure or the stud profiles on the roof, by welding a second film layer, which can be advantageous also a bituminous roofing membrane, where anchoring elements for the frame construction between the first and the second film layer stationary on the Roof positioned and welded.
Die erfindungsgemäße Solarmodulanordnung umfasst eine auf dem Dach angeordnete Ständerkonstruktion sowie eine Vielzahl von Solarmodulen, die jeweils von einem Solarmodulrahmen eingefasst sind, wobei die Solarmodulrahmen auf der Ständerkonstruktion angeordnet sind. Die Solarmodulrahmen weisen dabei zumindest an einem Abschnitt eine Ausnehmung auf, die geeignet ist, Regen- und Tauwasser vollständig ablaufen zu lassen. Dies wird erreicht, indem die Ständerkonstruktion zumindest ein Aufständerungselement aufweist, mit dem der Solarmodulrahmen derart aufgestellt werden kann, dass der Abschnitt des Solarmodulrahmens mit der Ausnehmung an einem tiefsten Punkt angeordnet ist. Zusätzlich können Verankerungsprofile, die als tragende Elemente der Aufständerung auf dem Dach angeordnet werden, konvex oder konkav längsgekantet sein, so dass entsprechend ihrer Anordnung zueinander eine geschickte Möglichkeit zur Wasserabführung geschaffen ist. Insbesondere im Winter, wenn die Betriebsrichtung der Solarmodule etwa zum Abschmelzen von Schnee umgedreht genutzt wird, kann Schmelzwasser über die konkav gekanteten Profile abgeführt werden. Diese sind als System derart miteinander verbunden, dass eine Abfuhr des Wassers bis in eine Regenrinne oder einen Gully am Dach erfolgt. Ein solcher Gully kann in seinem Abflussloch und in der Wasserzufuhr-Gefällerinne überdies mit einem handelsüblichen elektrisch betriebenen Wärmeschlauch ausgestattet sein, so dass ein Zufrieren des Zuflusses zuverlässig verhindert wird. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, durch die Abschmelzung von Schnee auf dem Solarsystem eine Erhöhung der Dachbelastung vermieden werden kann: Durch Verwendung eines Wechselrichters ist es möglich, die feinen stromleitenden Drähte in den Solarmodulen oder Wafern als Heizdrähte zu nutzen und „Rückstrom" einzuspeisen um einen Abschmelzvorgang einzuleiten.The Solar module arrangement according to the invention includes a roof structure arranged on the roof and a Variety of solar modules, each of a solar module frame are enclosed, with the solar module frame on the stand construction are arranged. The solar module frame at least indicate a section on a recess which is suitable rain and Condensation completely to expire. This is achieved by the stand construction at least one uplift element has, with which the solar module frame are placed in such a way can that section of the solar module frame with the recess is arranged at a lowest point. In addition, anchoring profiles that can be used as supporting elements of the elevation be placed on the roof, convex or concave along the edge so that according to their arrangement to each other a skillful possibility for water drainage is created. Especially in winter when the operating direction the solar modules used about to melt off snow is, melt water can over the concave folded profiles are removed. These are as System interconnected in such a way that a drainage of water into a gutter or a gully on the roof. Such a Gully can also in its drain hole and in the water supply-Gefällerinne with a commercial electrically operated heat hose be equipped so that a freezing of the inflow reliably prevented becomes. This embodiment is particularly advantageous by the melting snow on the solar system avoided an increase in roof loading It can be done by using an inverter fine electrically conductive wires in to use the solar modules or wafers as heating wires and to feed in "reverse current" to initiate a melting process.
In
In
Der
Gefällekeil
Die
Verankerungshohlprofile
Alternativ hierzu kann das jeweils übernächste angeordnete Verankerungs-Hohlprofil mit einer jeweils größeren Höhendimension gekantet sein als das dazwischen liegende.alternative this can be arranged next to each other Anchoring hollow profile to be folded with a larger height dimension as the intermediate one.
Dadurch
kann eine Zick-Zack-Anordnung der Solarmodule erhalten werden, wie
Der
Querschnitt des Verankerungshohlprofils
Eine
Alternative für
ein Verankerungsprofil
Auch
in
Dies ist besonders vorteilhaft bei aufliegender Schneelast, wenn der Solargenerator mit Wechselstrom betrieben wird und seine Nutzungsrichtung invertiert werden kann, also die Solarmodule beheizt werden können, so dass drückende Schneelast abgeführt und das entstehende Tauwasser ablaufen gelassen wird. Um erneutes Einfrieren zu Verhindern, kann die Regenrinne bzw. der Abfluss am Dach mit einem handelsüblichen Warmschlauch ausgestattet werden.This is particularly advantageous for resting snow load when the Solar generator is powered by alternating current and its direction of use can be inverted, so the solar panels can be heated, so that oppressive Snow load dissipated and the resulting condensation water is drained off. To renew To prevent freezing, the gutter or the drain on the Roof with a commercially available warm hose be equipped.
Die
Solarmodule
Diese
geschlossen dichtende Anordnung dient vorteilhaft dazu, eine Temperierung
des unter den Solarmodulen
Die Temperierung der geschlossen dichtenden Anordnung kann bei einer innen liegenden Entwässerung in einem anderen Ausführungsbeispiel auch über an den höher liegenden Attiken angeordneten Abluft-Zuluftkanal erfolgen.The Temperature control of the closed-sealing arrangement can at a internal drainage in another embodiment also over to the higher lying attic arranged arranged exhaust air supply air duct.
In
Grundsätzlich kann auch eine Vielzahl von Gefällekeilen hintereinander angeordnet sein, um so mehrere Reihen von Solarmodulen auf der Dachfläche zu haben.Basically also a variety of slope wedges be arranged one behind the other, so as several rows of solar modules on the roof surface to have.
In
In
In
Indem
das Verschlussblech
Das Solarmodul in der Solarmodulanordnung kann jedes beliebige Solarmodul sein, bevorzugt sind jedoch ein monokristallines Solarmodul oder ein Dünnschicht-Solarmodul.The Solar module in the solar module assembly can be any solar module However, preferred are a monocrystalline solar module or a thin-film solar module.
Für die erfindungsgemäße Solarmodulanordnung
können
die Solarmodule beispielsweise eine Breite im Bereich von 60,0 cm
bis 100,0 cm aufweisen. Bevorzugt sind Breiten mit 80,0 cm. Geeignete
Längen
liegen im Bereich von 120,0 cm bis 180,0 cm, bevorzugt ist eine
Länge von
160,0 cm. Die Dicke kann im Bereich von 0,5 cm (bei Dünnschichtmodulen)
bis 6,0 cm liegen, als besonders geeignet hat sich eine Dicke von
4,5 cm bis 5,0 cm erwiesen. BEZUGSZEICHENLISTE
Claims (25)
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