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Die Erfindung betrifft ein Profilelement zur Aufnahme eines seitlichen Randes eines Solarmoduls. Ferner betrifft die Erfindung ein Solarmodul mit einem Rahmen aus Profilelementen.
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Solarmodule, auch Photovoltaikmodule oder im Folgenden kurz „Module“ genannt, dienen zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Herkömmliche Solarmodule weisen hierbei beispielsweise folgenden Schichtaufbau auf, beginnend mit der der Sonne zugewandten Seite: eine Deckschicht aus Glas, eine Schmelzfolie, Solarzellen, eine weitere Schmelzfolie, eine Rückseitenfolie. Zur Fixierung der einzelnen Bestandteile und zur Befestigung an einer Stützkonstruktion kann ein das Solarmodul umfassender Rahmen aus Profilelementen vorgesehen sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profilelement zur Aufnahme eines seitlichen Randes eines Solarmoduls anzubieten, welches eine besonders stabile Positionierung des Solarmoduls erlaubt und zugleich die Montagefreundlichkeit erhöht. Ferner ist es Aufgabe ein entsprechendes Solarmodul anzubieten.
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Die Aufgabe wird durch ein Profilelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Profilelement zur Aufnahme eines seitlichen Randes eines Solarmoduls weist einen oberen Steg, einen Vertikalsteg, einen Mittelsteg, einen Distanzsteg und einen unteren Steg auf. Der Vertikalsteg schließt sich an den oberen Steg an und verläuft senkrecht zum oberen Steg. Der Mittelsteg schließt sich an den Vertikalsteg an und verläuft parallel zum oberen Steg. Der Distanzsteg schließt sich an den Mittelsteg an. Der untere Steg schließt sich an den Distanzsteg an und verläuft parallel zum Mittelsteg. Der obere Steg, der Vertikalsteg und der Mittelsteg bilden einen Aufnahmeraum für den seitlichen Rand des Solarmoduls. Die Unterseite des unteren Steges und die Oberseite des oberen Steges weisen Formschlusselemente auf, die als korrespondierende Gegenstücke zueinander ausgebildet sind.
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Auf diese Weise umschließen der obere Steg, der Vertikalsteg und der Mittelsteg den seitlichen Rand des Solarmoduls (d.h. die seitliche Kante des Solarmoduls) klammerartig. Dies führt zu einer besonders stabilen und exakten Lagerung des Solarmoduls. Zugleich wird die Kante des Solarmoduls vor mechanischen Beschädigungen geschützt.
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Der untere Steg und der Distanzsteg ermöglichen zum einen für eine stabile Lagerung des Solarmoduls auf der Unterkonstruktion (z.B. Dachdeckung) und zum anderen die Ausbildung eines oft gewollten Abstandes zwischen der Unterseite des Solarmoduls und der Oberseite der Unterkonstruktion.
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Durch die auf der Unterseite des unteren Steges und der Oberseite des oberen Steges ausgebildeten Formschlusselemente ist es möglich, die Solarmodule vor der Montage einfach und sicher übereinander zu stapeln. Dies erhöht die Montagfreundlichkeit.
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Insgesamt verbessert das Profilelement damit die (Lage)Stabilität und die Montagefreundlichkeit des Solarmoduls. Insbesondere wird die Schneelastfähigkeit des Solarmoduls verbessert.
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In allgemeiner Form sind die Formschlusselemente als korrespondierende Gegenstücke zueinander ausgebildet. In bevorzugten Ausführungsformen sind die Formschlusselement hierbei als Erhöhung(en) und korrespondierende Vertiefung(en), als Zapfen und korrespondierende Nut(en), jeweils mit rechteckigen, dreieckigen oder halbrunden Querschnitt ausbildet. Des Weiteren können die Formschlusselemente entweder in einem Endbereich des oberen Steges und des unteren Steges oder in einem mittleren Bereich des oberen Steges und des unteren Steges ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Länge des oberen Steges kürzer ausgebildet als die Länge des unteren Steges. Auf diese Weise verringert sich der Anteil der Oberseite des Solarmoduls, welcher durch den oberen Steg bedeckt ist. Die aktive Fläche des Solarmoduls, die zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie zur Verfügung steht, wird dadurch erhöht.
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Ist die Länge des oberen Steges hingegen gleich der Länge des unteren Steges, so ist eine besonders lagestabile Aufnahme des Randbereichs des Solarmoduls möglich.
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Das erfindungsgemäße Solarmodul weist einen Rahmen aus den erfindungsgemäßen Profilelementen auf, in die der seitliche Rand des Solarmoduls aufgenommen ist. Ein derart ausgestaltetes Solarmodul kann zum einen vor der Montage sicher und einfach gestapelt werden und besitzt im montierten Zustand zugleich eine hohe Stabilität.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. gleichwirkende Komponenten bezeichnen. Es zeigen:
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1 einen Ausschnitt einer Schnittansicht durch ein Solarmodul mit einem Profilelement zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls;
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2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls;
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3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls;
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4 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls;
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5 eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls;
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6 eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls; und
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7 eine Schnittansicht einer siebten Ausführungsform des Profilelements zur Aufnahme des seitlichen Randes des Solarmoduls.
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1 zeigt eine Schnittansicht eines ausschnittsweise dargestellten Solarmoduls 1. Das Solarmodul 1 besitzt die Form einer rechteckigen Platte. Die während des Betriebs des Solarmoduls 1 der Sonne zugewandte Oberseite des Solarmoduls 1 ist in 1 nach oben orientiert. Der seitliche Rand des Solarmoduls 1 ist in einem Profilelement 10 aufgenommen. Insgesamt besitzt das Solarmodul 1 einen Rahmen aus Profilelementen 10, sodass sämtliche seitlichen Kantenbereiche des Solarmoduls von Profilelementen umschlossen sind. In der in 1 gewählten Perspektive ist jedoch nur ein Randbereich und damit auch nur ein Profilelement 10 sichtbar.
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Das Profilelement 1 weist einen oberen Steg 11, einen Vertikalsteg 12, einen Mittelsteg 13, einen Distanzsteg 14 und einen unteren Steg 15 auf. Die Gesamtheit der genannten Stege bildet das Querschnittsprofil des Profilelements 1.
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Der obere Steg 11 ist parallel zur Oberseite des Solarmoduls 1 orientiert. Der Vertikalsteg 12 schließt sich an den oberen Steg 11 an und verläuft senkrecht zum oberen Steg 11. Der Mittelsteg 13 schließt sich an den Vertikalsteg 12 an und verläuft parallel zum oberen Steg 11. Der Distanzsteg 14 schließt sich an den Mittelsteg 13 an und verläuft parallel zum Vertikalsteg 12. Der Distanzsteg 14 ist länger ausgebildet als der Vertikalsteg 12. Der untere Steg 15 schließt sich an den Distanzsteg an und verläuft parallel zum Mittelsteg 13. Der unter Steg 15 besitzt eine Länge, die der Länge des oberen Steges 11 entspricht.
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Der obere Steg 11, der Vertikalsteg 12 und der Mittelsteg 13 bilden einen Aufnahmeraum für den seitlichen Rand des Solarmoduls 1.
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Auf der Unterseite (d.h. der in 1 nach unten gerichteten Fläche) des unteren Steges 15 ist eine Erhöhung 16 ausgebildet. Diese Erhöhung 16 ist im Kantenbereich (d.h. in einem Endbereich) des unteren Steges 15 ausgebildet und besitzt einen rechteckigen Querschnitt.
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Auf der Oberseite (d.h. der in 1 nach oben gerichteten Fläche) des oberen Steges 11 ist eine Vertiefung 17 ausgebildet. Diese Vertiefung 17 ist im Kantenbereich (d.h. in einem Endbereich) des oberen Steges 11 ausgebildet und besitzt ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt. Die Vertiefung 17 stellt mit anderen Worten einen Absatz dar.
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Die Erhöhung 16 und die Vertiefung 17 sind als korrespondierende Gegenstücke zueinander ausgebildet, d.h. sie besitzen einen einander entsprechenden Querschnitt und stellen Formschlusselemente im Sinn der vorliegenden Erfindung dar.
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Aufgrund dieser Formschlusselemente ist es möglich, ein weiteres Solarmodul, das dem Solarmodul 1 entspricht, vor der Montage einfach und sicher auf diesem zu stapeln. Die Erhöhung 16 am unteren Steg 15 des weiteren Profilelements kann nämlich eine formschlüssige Verbindung mit der Vertiefung 17 am oberen Steg 11 des Solarmoduls 1 eingehen. Das weitere Profilelement 18 ist in 1 ausschnittsweise und gestrichelt dargestellt.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Profilelements. Das in 2 dargestellt Profilelement 20 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Profilelement 10 in der Ausbildung des oberen Steges 21. Die Länge des Steges 21 ist kürzer als die Länge des unteren Stegs 15. Die Länge des oberen Steges 11 in 1 ist hingegen gleich der Länge des unteren Steges 15. Die anderen Komponenten des Profilelements 20 unterscheiden sich nicht wesentlich von den entsprechenden Komponenten des Profilelements 10. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Profilelements. Das in 3 dargestellt Profilelement 30 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Profilelement 10 in der Ausbildung des oberen Steges 31, des unteren Steges 35 und der Formschlusselemente. Während in dem Profilelement 10 aus 1 eine Erhöhung 16 am unteren Steg 15 und eine Vertiefung 17 am oberen Steg 11 ausgebildet sind, sind in dem Profilelement 30 zusätzlich eine weitere Erhöhung 36 am unteren Steg 35 und eine weitere Vertiefung 37 am oberen Steg 31 ausgebildet. Die Erhöhung 36 und die Vertiefung 37 besitzen jeweils einen rechteckigen Querschnitt und sind als zueinander korrespondierende Gegenstücke ausgebildet. Das Profilelement 30 besitzt damit zwei Paar Formschlusselemente.
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4 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Profilelements. Das in 4 dargestellt Profilelement 30 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Profilelement 10 in der Ausbildung des oberen Steges 41, des unteren Steges 45 und der Formschlusselemente. Während in dem Profilelement 10 aus 1 die Erhöhung 16 am unteren Steg 15 und die Vertiefung 17 am oberen Steg 11 jeweils in einem Endbereich des jeweiligen Steges ausgebildet sind, sind in dem Profilelement 40 die Erhöhung 46 am unteren Steg 45 und die Vertiefung 47 am oberen Steg 41 jeweils in einem Mittelbereich des jeweiligen Steges (d.h. mittig auf der Oberseite des oberen Steges 41 und mittig auf der Unterseite des unteren Steges 45) ausgebildet. Die Erhöhung 46 und die Vertiefung 47 besitzen jeweils einen rechteckigen Querschnitt und sind als zueinander korrespondierende Gegenstücke ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Erhöhung 46 in Form eines Zapfens mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet und die Vertiefung 47 ist in Form einer Nut mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet.
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5 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Profilelements. Das in 5 dargestellt Profilelement 50 unterscheidet sich von dem in 4 dargestellten Profilelement 40 in der Ausbildung des oberen Steges 51, des unteren Steges 55 und der Formschlusselemente. Während in dem Profilelement 40 aus 4 die Erhöhung 46 am unteren Steg 45 und die Vertiefung 47 am oberen Steg 41 jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, besitzen in dem Profilelement 50 die Erhöhung 56 am unteren Steg 55 und die Vertiefung 57 am oberen Steg 51 jeweils einen dreieckigen Querschnitt. Die Erhöhung 56 und die Vertiefung 57 sind hierbei als zueinander korrespondierende Gegenstücke ausgebildet und bilden damit die Formschlusselemente des Profilelements 50. Mit anderen Worten ist die Erhöhung 56 in Form eines Zapfens mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet und die Vertiefung 57 ist in Form einer Nut mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet.
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6 zeigt eine sechste Ausführungsform eines Profilelements. Das in 6 dargestellt Profilelement 60 unterscheidet sich von dem in 4 dargestellten Profilelement 40 in der Ausbildung des oberen Steges 61, des unteren Steges 65 und der Formschlusselemente. Während in dem Profilelement 40 aus 4 die Erhöhung 46 am unteren Steg 45 und die Vertiefung 47 am oberen Steg 41 jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, besitzen in dem Profilelement 60 die Erhöhung 66 am unteren Steg 65 und die Vertiefung 67 am oberen Steg 61 jeweils einen halbrunden (d.h. halbkreisförmigen) Querschnitt. Mit anderen Worten ist die Erhöhung 66 in Form eines Zapfens mit halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet und die Vertiefung 67 ist in Form einer Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Die Erhöhung 66 und die Vertiefung 67 sind hierbei als zueinander korrespondierende Gegenstücke ausgebildet und bilden damit die Formschlusselemente des Profilelements 60.
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7 zeigt eine siebte Ausführungsform eines Profilelements. Das in 7 dargestellt Profilelement 70 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Profilelement 10 in der Ausbildung Distanzsteges 74 und des unteren Steges 75. Während in den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Distanzsteg 14 jeweils parallel zum Vertikalsteg 12 verläuft, verläuft der Distanzsteg 74 des Profilelements 70 diagonal zwischen dem Mittelsteg 13 und dem unteren Steg 75. Der untere Steg 75 und die Erhöhung 76 entsprechen im Wesentlichen dem unteren Steg 15 und der Erhöhung 16 des Profilelements 10.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Solarmodul
- 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70
- Profilelement
- 11, 21, 31, 41, 51, 61
- oberer Steg
- 12
- Vertikalsteg
- 13
- Mittelsteg
- 14, 74
- Distanzsteg
- 15, 35, 45, 55, 65, 75
- unterer Steg
- 16, 36, 46, 56, 66, 76
- Erhöhung/Zapfen
- 17, 37, 47, 57, 67
- Vertiefung/Nut/Absatz
- 18
- weiteres Profilelement
