DE202022102639U1 - photovoltaic system - Google Patents

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DE202022102639U1 DE202022102639.4U DE202022102639U DE202022102639U1 DE 202022102639 U1 DE202022102639 U1 DE 202022102639U1 DE 202022102639 U DE202022102639 U DE 202022102639U DE 202022102639 U1 DE202022102639 U1 DE 202022102639U1
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Abstract

Photovoltaik-Anlage (1), umfassend
- Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d),
- Fußelemente (103a, 103b), welche die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) gegenüber dem Untergrund abstützen,
- zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), welche durch die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) getragen werden und wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) eine gemeinsame Stoßkante (107) aufweisen,
- elektrische Anschlussmittel für die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) entlang der Stoßkante (107) nach innen geneigt sind und gegeneinander einen Winkel α zwischen 120 Grad und 170 Grad aufspannen.

Figure DE202022102639U1_0000
Photovoltaic system (1), comprising
- support elements (101a, 101b, 101c, 101d),
- foot elements (103a, 103b), which support the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) relative to the ground,
- at least two photovoltaic panels (109a, 109b), which are carried by the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) and wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) have a common abutting edge (107),
- Electrical connection means for the photovoltaic panels (109a, 109b), wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) are inclined inward along the abutting edge (107) and form an angle α between 120 degrees and 170 degrees.
Figure DE202022102639U1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Photovoltaik-Anlage, insbesondere eine leicht aufzustellende und maximal variable Photovoltaik-Anlage.The present invention relates to a photovoltaic system, in particular a photovoltaic system that is easy to set up and highly variable.

Photovoltaik-Anlagen sind grundsätzlich seit einigen Jahren bekannt, beispielsweise als entsprechende Paneele auf Hausdächern. Doch auch transportable Anlagen wurden inzwischen vorgeschlagen, zum Beispiel in DE 10 2011 054 322 A1 eine tragbare Photovoltaikanlage, insbesondere ein Solar-Mobilkoffer mit wenigstens zwei zusammenklappbar miteinander verbundenen Solarmodulen mit einem umlaufenden Rand, wobei die Solarmodule im zusammengeklappten Zustand einen Aufnahmeraum bilden und eine optisch aktive Kollektorfläche der Solarmodule auf einer von dem Aufnahmeraum abgewandten Seite der Solarmodule vorgesehen ist.Photovoltaic systems have been known in principle for a number of years, for example as corresponding panels on house roofs. However, portable systems have now also been proposed, for example in DE 10 2011 054 322 A1 a portable photovoltaic system, in particular a solar mobile case with at least two collapsibly connected solar modules with a peripheral edge, wherein the solar modules form a receiving space when folded and an optically active collector surface of the solar modules is provided on a side of the solar modules facing away from the receiving space.

Neben Hausdächern eignen sich auch beispielsweise Carports als Tragkonstruktion für Photovoltaik-Anlagen. So wird in DE 20 2012 102 049 U1 ein Carport mit einem zur Überdachung eines Fahrzeuges ausgebildeten Dach, mit Standmitteln, über die das Dach auf einem Untergrund aufstellbar ist, und mit in das Dach integrierten Solarmodulen, die über jeweils einen Modulwechselrichter an eine gemeinsame Stromleitung angeschlossen werden können.In addition to house roofs, carports, for example, are also suitable as supporting structures for photovoltaic systems. So will in DE 20 2012 102 049 U1 a carport with a roof designed to cover a vehicle, with stand means by which the roof can be set up on a substrate, and with solar modules integrated into the roof, which can each be connected to a common power line via a module inverter.

Ferner beschreibt DE 20 2013 101 890 U1 einen Fahrzeugunterstand, der ein mit wenigstens einem Solarmodul bestücktes Dachelement aufweist, das auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem Trägerelement verbunden ist, die auf einer Bodenplatte angeordnet sind. Hier wird vorgeschlagen, das Dachelement auf seiner Unterseite mit einem schwenkbaren, als Hohlkörper ausgebildeten Arm zu versehen ist, in dem ein Ladekabel angeordnet ist, dessen erstes Ende innerhalb des Arms, wenigstens eines der Trägerelemente und der Bodenplatte zu einer Ladesteuerung geführt ist und dessen zweites Ende mit einem Ladestecker versehen ist, der bei einem Ladevorgang mit einem Kraftfahrzeug verbindbar ist.Further describes DE 20 2013 101 890 U1 a vehicle shelter, which has a roof element equipped with at least one solar module, which is connected on two opposite sides to a respective carrier element, which is arranged on a base plate. It is proposed here that the underside of the roof element be provided with a pivotable arm designed as a hollow body, in which a charging cable is arranged, the first end of which is routed within the arm, at least one of the support elements and the base plate to a charging control and the second end End is provided with a charging plug that can be connected to a motor vehicle during a charging process.

Trotz der für die bekannten Systeme beschriebenen Vorteile besteht der Bedarf an einer im Hinblick auf die Variabilität verbesserten Photovoltaik-Anlage, welche bei Bedarf autark betrieben werden kann.Despite the advantages described for the known systems, there is a need for a photovoltaic system that is improved in terms of variability and can be operated autonomously if necessary.

Der vorliegen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Photovoltaik-Anlage bereitzustellen, die einerseits einfach und leichtbauartig gestaltet ist, andererseits aber eine ausreichende Stabilität und Belastbarkeit für den universellen Einsatz besitzt.The present invention is therefore based on the object of providing a new type of photovoltaic system which on the one hand has a simple and lightweight design, but on the other hand has sufficient stability and load-bearing capacity for universal use.

Diese Aufgabe wird in der vorliegenden Erfindung durch eine Photovoltaik-Anlage (1) gelöst, umfassend

  • - Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d),
  • - Fußelemente (103a, 103b), welche die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) gegenüber dem Untergrund abstützen,
  • - zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), welche durch die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) getragen werden und wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) eine gemeinsame Stoßkante (107) aufweisen,
  • - elektrische Anschlussmittel für die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b),
wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) entlang der Stoßkante (107) nach innen geneigt sind und gegeneinander einen Winkel α zwischen 120 Grad und 170 Grad aufspannen.This object is achieved in the present invention by a photovoltaic system (1), comprising
  • - support elements (101a, 101b, 101c, 101d),
  • - foot elements (103a, 103b), which support the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) relative to the ground,
  • - at least two photovoltaic panels (109a, 109b), which are carried by the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) and wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) have a common abutting edge (107),
  • - electrical connection means for the photovoltaic panels (109a, 109b),
wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) are inclined inwards along the abutting edge (107) and form an angle α of between 120 degrees and 170 degrees relative to one another.

Bei den Photovoltaik-Paneelen (109a, 109b) handelt es sich bevorzugt um handelsübliche Paneele in Standard-Größen, so dass keine zusätzlichen Kosten für spezielle Maße oder Ausführungen anfallen. Die Erfindung ist darauf ausgelegt, mehrere solcher Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) nebeneinander und gegenüberliegend aufzunehmen.The photovoltaic panels (109a, 109b) are preferably commercially available panels in standard sizes, so that no additional costs are incurred for special dimensions or designs. The invention is designed to accommodate several such photovoltaic panels (109a, 109b) side by side and opposite one another.

Bei der gemeinsamen Stoßkante (107) handelt es sich insbesondere um eine mittige Führungsschiene, in welche die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) von beiden Seiten eingesetzt werden. Die Stoßkante (107) in der Ausbildung als Führungsschiene kann auch die Funktion einer Regenrinne aufweisen.The common abutting edge (107) is in particular a central guide rail into which the photovoltaic panels (109a, 109b) are inserted from both sides. The abutting edge (107) designed as a guide rail can also have the function of a rain gutter.

Ebenso kann an der Außenseite ein Rahmen, beispielsweise aus U-Profilen, vorhanden sein, insbesondere wenn mehrere Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) nebeneinander angeordnet sind. Die oberen Rahmenprofile dienen dann auch als Kabelkanäle.A frame, for example made of U-profiles, can also be present on the outside, in particular if several photovoltaic panels (109a, 109b) are arranged next to one another. The upper frame profiles then also serve as cable ducts.

Mit „Stützelemente“ werden die im wesentlichen senkrechten Elemente bezeichnet, welche die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) tragen. Je nach Größe der Photovoltaik-Anlage (1) können an den Stützelementen (101a, 101b, 101c, 101d) noch Querstreben (105) unter Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) vorgesehen sein. Die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) können in einer bevorzugten Ausführungsform als Metallrohre ausgeführt sein. Aber auch Konstruktionen aus Bambus, Holz oder verstärkten Kunstoffen kommen infrage.The essentially vertical elements that support the photovoltaic panels (109a, 109b) are referred to as "supporting elements". Depending on the size of the photovoltaic system (1), cross braces (105) can also be provided under photovoltaic panels (109a, 109b) on the support elements (101a, 101b, 101c, 101d). In a preferred embodiment, the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) can be designed as metal tubes. But constructions made of bamboo, wood or reinforced plastics are also possible.

Die Fußelemente (103a, 103b) sind in der gleichen Art gestaltet wie die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) und stützen diese gegenüber dem Untergrund ab. Für die Stabilität der Konstruktion ist es vorteilhaft, wenn die Fußelemente (103a, 103b) jeweils zwei der Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) auf dem Untergrund miteinander verbinden. Dann liegen diese auf dem Untergrund auf. Die Fußelemente (103a, 103b) können aber auch als Einzelelemente am unteren Ende der Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) ausgebildet sein, beispielsweise als breite Standfüße oder Erdspieße oder Erdanker.The foot elements (103a, 103b) are designed in the same way as the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) and support them against the ground. It is advantageous for the stability of the construction if the foot elements (103a, 103b) each connect two of the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) to one another on the ground. Then they lie on the ground. However, the foot elements (103a, 103b) can also be designed as individual elements at the lower end of the support elements (101a, 101b, 101c, 101d), for example as wide feet or ground spikes or ground anchors.

Die „elektrischen Anschlussmittel“ für die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) richten sich variabel nach Aufstellung, Ausführung und Anwendung der Photovoltaik-Anlage (1). Die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) kann flexibel, je nach Bedarf netzgekoppelt mit Mikrowechselrichtern für ein bis vier Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), mit Stringwechselrichtern oder Off-Grid oder Hybrid mit Batteriewechselrichtern aufgebaut werden.The "electrical connection means" for the photovoltaic panels (109a, 109b) are variably based on the installation, design and application of the photovoltaic system (1). The photovoltaic system (1) according to the invention can be set up flexibly, as required, grid-connected with microinverters for one to four photovoltaic panels (109a, 109b), with string inverters or off-grid or hybrid with battery inverters.

Die vorliegende Erfindung hat durch ihre einfache aber robuste Konstruktion die vorstehend genannten Probleme gelöst. Sie weist insbesondere den Vorteil einer hohen Windfestigkeit auf, welcher durch die aerodynamische Auslegung erreicht wird. Die Anordnung der Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) im angegebenen Winkel α zwischen 120 Grad und 170 Grad erzeugt selbst bei höheren Windgeschwindigkeiten bis zu 120 km/h auf der Unterseite einen Unterdruck, der die Photovoltaik-Anlage (1) fest am Boden hält. Es sind zusätzlich zur Ballastierung keine Verankerungen mit dem Untergrund notwendig. Dadurch reduziert sich die Installationszeit erheblich (Fundamentlegung und Verankerung entfällt), sowie die Abhängigkeit vom jeweiligen Untergrund, da dieser nicht baulich beeinträchtigt wird.The present invention has solved the above problems by its simple but robust construction. In particular, it has the advantage of high wind resistance, which is achieved through the aerodynamic design. The arrangement of the photovoltaic panels (109a, 109b) at the specified angle α between 120 degrees and 170 degrees generates a negative pressure on the underside, even at higher wind speeds of up to 120 km/h, which keeps the photovoltaic system (1) firmly on the ground . In addition to ballast, no anchoring to the ground is necessary. This significantly reduces the installation time (foundation and anchoring are no longer necessary), as well as the dependency on the respective substructure, since this is not structurally impaired.

Die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) bildet durch Ihre Konstruktion darüber hinaus einen überdachten, regen- und sonnengeschützten Bereich, der sowohl als Aufenthalt für Personen, einschließlich dem Aufstellen von Sitzmöglichkeiten, als auch zum Unterstellen von Fahrzeugen geeignet ist.The construction of the photovoltaic system (1) according to the invention also forms a covered area protected from rain and sun, which is suitable both as a place for people to stay, including the setting up of seating, and for storing vehicles.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eigenständig und unabhängig in gewissem Umfang umweltfreundlich Strom zu erzeugen und ins Netz oder Hausnetznetz einzuspeisen und dieses zu damit zu entlasten. Wenn ein Verbraucher-Anschluss an der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage (1) selbst bereitgestellt wird, besteht zudem die Möglichkeit der unmittelbaren Nutzung des erzeugten Stroms, beispielsweise für eine Beleuchtung oder zum Laden von Geräten und Fahrzeugen.With the present invention, it is possible to independently and independently generate electricity to a certain extent in an environmentally friendly manner and to feed it into the network or house network and thus relieve it. If a consumer connection is provided on the photovoltaic system (1) according to the invention itself, there is also the possibility of using the electricity generated directly, for example for lighting or for charging devices and vehicles.

Es hat sich für die Stabilität und Nutzbarkeit als vorteilhaft herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) ferner Ballastelemente (3) umfasst, welche an oder über den Fußelementen (103a, 103b) angeordnet sind. Diese Ballastelemente (3) können mit einem vor Ort vorhandenen Material gefüllt werden, beispielsweise Wasser oder Sand oder Kies. Diese Materialien können leicht aufgefüllt oder (insbesondere bei Wasser) abgelassen werden, was das Transportgewicht minimiert und einen einfachen Umzug bei kurzfristigen Installationen erlaubt. Ballastelemente (3) sind notwendig, wenn am Ort der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage (1) mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 120 km/h zu rechnen ist.It has proven to be advantageous for stability and usability if the photovoltaic system (1) according to the invention also includes ballast elements (3) which are arranged on or above the base elements (103a, 103b). These ballast elements (3) can be filled with a material that is available on site, for example water or sand or gravel. These materials can be easily topped up or (especially with water) drained, minimizing shipping weight and allowing easy relocation for short-term installations. Ballast elements (3) are necessary if wind speeds of more than 120 km/h are to be expected at the location of the photovoltaic system (1) according to the invention.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) ferner zumindest ein elektrisches Modul (5) umfasst, welches über die elektrischen Anschlussmittel mit den Photovoltaik-Paneelen (109a, 109b) verbunden ist. Im Falle der Nutzung von Mikrowechselrichtern als elektrisches Modul (5) sind diese an den Paneelen Photovoltaik-Paneelen (109a, 109b) direkt angeordnet.A development provides that the photovoltaic system (1) according to the invention also comprises at least one electrical module (5) which is connected to the photovoltaic panels (109a, 109b) via the electrical connection means. If microinverters are used as the electrical module (5), these are arranged directly on the photovoltaic panels (109a, 109b).

Bei einer alternativen Weiterbildung mit String-, Batterie- oder Hybridwechselrichter kann vorteilhafterweise das zumindest eine elektrische Modul (5) in den Ballastelementen (3) aufgenommen sein. Das ist vor allem bei größeren elektrischen Anlagen sinnvoll, die dann platzsparend und geschützt in den Ballastelementen (3) untergebracht werden können.In an alternative development with a string, battery or hybrid inverter, the at least one electrical module (5) can advantageously be accommodated in the ballast elements (3). This is particularly useful for larger electrical systems, which can then be housed in the ballast elements (3) to save space and be protected.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Ballastmittel in den Ballastelementen (3) Wasser ist, mit dem das zumindest eine elektrische Modul (5) konvektiv kühlbar ist. It is very particularly preferred if the ballast in the ballast elements (3) is water, with which the at least one electrical module (5) can be convectively cooled.

Wenn die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) als Aufenthalt für Personen genutzt werden soll, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Ballastelemente (3) als Sitzgelegenheiten ausgebildet sind. Dabei können sowohl einfache Bänke, als auch Sitzgelegenheiten mit Rückenlehne vorgesehen werden.If the photovoltaic system (1) according to the invention is to be used as a place for people to stay, it has proven to be advantageous if the ballast elements (3) are designed as seating. Both simple benches and seating with backrests can be provided.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) ferner zwei Dachelemente umfassend, welche die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) tragen, wobei die Größe der Dachelemente einem ganzzahligen Vielfachen der Größe handelsüblicher Photovoltaik-Paneele entspricht.Another embodiment provides that the photovoltaic system (1) according to the invention also comprises two roof elements which carry the at least two photovoltaic panels (109a, 109b), the size of the roof elements corresponding to an integer multiple of the size of commercially available photovoltaic panels.

Wie vorstehend beschrieben, sind die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) grundsätzlich selbsttragend ausgelegt. Für den Fall, dass eine gewisse Größe an Dachfläche überschritten wird oder nicht handelsübliche, nur bedingt selbsttragende Photovoltaik-Paneele zum Einsatz kommen, hat sich eine stützende Funktion von festen Dachelemente als sinnvoll herausgestellt.As described above, the photovoltaic panels (109a, 109b) are basically designed to be self-supporting. In the event that a certain size of roof area is exceeded or non-commercial, only partially self-supporting photovoltaic panels are used, a supporting function of fixed roof elements turned out to be useful.

In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) an ein allgemeines Stromnetz anschließbar. Diese sog. „On-Grid-Version“ der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Einspeisung des erzeugten Solarstromstroms unter Einsatz modernerster Sicherheitselektronik zum Beispiel in ein Haushaltsnetz mit 220 V / 16 A mit oder ohne Speichereinsatz.In one embodiment, the photovoltaic system (1) according to the invention can be connected to a general power grid. This so-called “on-grid version” of the present invention enables the generated solar power to be fed into a household network with 220 V / 16 A with or without storage using the latest safety electronics, for example.

In einer alternativen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage (1) als elektrisch autarkes Energiesystem ausgelegt. Diese sog. „Off-Grid-Version“ der vorliegenden Erfindung bietet ein völlig autarkes Energiesystem für einen vielseitigen Einsatz, zum Beispiel in Städten zur flächen-neutralen Errichtung von öffentlichen elektromobilen Ladestationen / Informationsständen / Unterkünften mit bis zu vier Ladepunkten (kostenfreie oder entgeltliche Nutzung) und bis zu ca. 5 kWh nutzbaren Stroms pro Ballastelement (3).In an alternative embodiment, the photovoltaic system (1) according to the invention is designed as an electrically self-sufficient energy system. This so-called "off-grid version" of the present invention offers a completely self-sufficient energy system for versatile use, for example in cities for the area-neutral construction of public electromobile charging stations / information stands / accommodation with up to four charging points (free or paid use ) and up to approx. 5 kWh of usable electricity per ballast element (3).

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage (1) ist reversibel aufbaubar und zerlegbar ausgelegt.A further embodiment of the photovoltaic system (1) according to the invention is designed to be reversibly assembled and dismantled.

Die erfindungsgemäße Struktur wird vorzugsweise zum großen Teil aus handelsüblichen Rohren und Rohrverbindern erstellt, so dass zum Aufbau (und Abbau) lediglich herkömmliches Werkzeug (Innensechskant, Gabelschlüssel, etc.) benötigt wird. Die Rohre können beim Aufbau in den vorpositionierten Rohrverbindern positioniert und mit Schrauben oder Stiften gesichert werden.The structure according to the invention is preferably created largely from commercially available pipes and pipe connectors, so that only conventional tools (hexagon socket, open-end wrench, etc.) are required for assembly (and disassembly). During assembly, the tubes can be positioned in the pre-positioned tube connectors and secured with screws or pins.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen anhand der Figur. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen:

  • 1: eine schematische Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1,
  • 2: eine schematische Frontansicht der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1 aus 1 und
  • 3: eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1 aus 1.
Further goals, features, advantages and possible applications result from the following description of exemplary embodiments which do not restrict the invention and are based on the figure. All of the features described and/or illustrated form the subject matter of the invention, either alone or in any combination, even independently of their summary in the claims or their back-reference. Show it:
  • 1 : a schematic perspective view of the photovoltaic system 1 according to the invention,
  • 2 1: a schematic front view of the photovoltaic system 1 according to the invention 1 and
  • 3 1: a schematic side view of the photovoltaic system 1 according to the invention 1 .

Gleiche Bezugszeichen benennen in den Figuren die gleichen Elemente, aus Gründen der Übersichtlichkeit werden aber nicht alle Bezugszeichen in allen Figuren angegeben.The same reference numbers in the figures identify the same elements, but for the sake of clarity not all reference numbers are given in all figures.

In 1 wird die erfindungsgemäße Photovoltaik-Anlage 1 perspektivisch dargestellt. Die Photovoltaik-Paneele 109a, 109b ruhen in einem Rahmen mit mittig angeordneter Stoßkante (Führungsschiene) auf den Stützelementen 101a, 101b, 101c, 101d, die ferner Querstreben 105 aufweisen. Hier sind zwei mal drei Photovoltaik-Paneele 109a, 109b angedeutet. In der Darstellung der 1 sind die Fußelemente 103a, 103b nur angedeutet, da darüber Ballastelemente 3 in Form von Sitzbänken angeordnet sind.In 1 the photovoltaic system 1 according to the invention is shown in perspective. The photovoltaic panels 109a, 109b rest in a frame with a centrally arranged abutting edge (guide rail) on the support elements 101a, 101b, 101c, 101d, which also have cross braces 105. Two times three photovoltaic panels 109a, 109b are indicated here. In the representation of 1 the foot elements 103a, 103b are only indicated, since ballast elements 3 in the form of benches are arranged above them.

2 zeigt schematisch die Frontansicht der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1, aus der die Anordnung einiger der einzelnen Elemente noch einmal deutlich wird. In dieser Darstellung ist der Winkel α eingezeichnet, der zwischen 120 Grad und 170 Grad liegt, um bei Wind aerodynamisch optimal die erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1 am Boden zu halten. 2 shows schematically the front view of the photovoltaic system 1 according to the invention, from which the arrangement of some of the individual elements becomes clear once again. In this representation, the angle α is drawn in, which is between 120 degrees and 170 degrees, in order to keep the photovoltaic system 1 according to the invention on the ground in an aerodynamically optimal manner when there is wind.

Der 3 ist schematisch die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Anlage 1 zu entnehmen. Der Blick fällt hier in die zumindest teilweise hohlen Ballastelemente 3, die auch in dieser Darstellung als Sitzbänke ausgebildet sind. In den Hohlräumen der Ballastelemente 3 sind in dieser konkreten Darstellung elektrische Module 5 angeordnet, die jedoch nicht exakt dargestellt werden.Of the 3 is a schematic side view of the photovoltaic system 1 according to the invention. The view here falls into the at least partially hollow ballast elements 3, which are also designed as benches in this illustration. In this concrete representation, electrical modules 5 are arranged in the cavities of the ballast elements 3, but these are not represented exactly.

Nachfolgend wird eine konkretere Ausführungsform beschrieben, die jedoch für die Erfindung nicht beschränkend ist.A more concrete embodiment is described below, which is not, however, limiting for the invention.

Die Photovoltaik-Anlage 1 weist mindestens sechs Photovoltaik-Paneele 109a, 109b auf und ist im Baukastenprinzip mit integrierter Speichereinheit ausgestaltet. Viele der Komponenten sind soweit wie möglich vorinstalliert, wodurch die Photovoltaik-Anlage 1 einen verringerten Installationsaufwand hat. Durch das erfindungsgemäße Design mit V-förmiger Anordnung der Photovoltaik-Paneele 109a, 109b ergibt sich eine höhere Stand- und Windlastfähigkeit welche durch ballastierte (Wasser oder Sand) witterungsbeständige Multifunktions-Bänke als Ballastelemente 3 noch verstärkt wird.The photovoltaic system 1 has at least six photovoltaic panels 109a, 109b and is designed on a modular basis with an integrated storage unit. Many of the components are pre-installed as far as possible, as a result of which the photovoltaic system 1 has a reduced installation outlay. The design according to the invention with a V-shaped arrangement of the photovoltaic panels 109a, 109b results in a higher stability and wind load capacity, which is further reinforced by ballasted (water or sand) weather-resistant multifunctional benches as ballast elements 3.

Die leicht zu errichtende Photovoltaik-Anlage 1 der vorliegenden Erfindung hat im Wesentlichen zwei Hauptvarianten, nämlich als mittels SchuKo-Stecker in herkömmliche Stromnetze einsteckbares System - „On-Grid“ - oder als eine Art selbststehender Energie-Pavillon - „Off-Grid“ - welcher einen überdachten, regendichten Aufenthaltsbereich bietet. Der Aufenthaltsbereich beider Varianten steht zur vielfältigen Nutzung bereit, z.B. mit den angebotenen Sitzgelegenheiten als Lounge, als überdachter Stand auf Outdoor-Veranstaltungen, als Fahrradunterstand oder als Carport.The photovoltaic system 1 of the present invention, which is easy to set up, essentially has two main variants, namely as a system that can be plugged into conventional power grids using a SchuKo plug - "on-grid" - or as a type of self-standing energy pavilion - "off-grid" - which offers a covered, rainproof lounge area. The lounge area of both variants is ready for a variety of uses, eg with the seating offered as a lounge, as a covered one Stand at outdoor events, as a bicycle shelter or as a carport.

Die Photovoltaik-Paneele 109a, 109b werden in dieser Ausführungsform in Schienen eingeschobenen. Durch das Vorsehen von zusätzlich eingelegten T-Profilen in den Stößen zwischen den Photovoltaik-Paneelen 109a, 109b werden diese zu einem regendichten Dach ausgebildet. Die untere Schiene fungiert gleichzeitig als Regenrinne die Wasser zur Seite ableitet. Die oberen beiden Schienen dienen zudem als Kabelkanäle, so dass die Stromkabel der Photovoltaik-Anlage 1 der vorliegenden Erfindung geschützt untergebracht sind.In this embodiment, the photovoltaic panels 109a, 109b are pushed into rails. By providing additionally inserted T-profiles in the joints between the photovoltaic panels 109a, 109b, these are formed into a rainproof roof. The lower rail also acts as a rain gutter that drains water to the side. The two upper rails also serve as cable ducts, so that the power cables of the photovoltaic system 1 of the present invention are accommodated in a protected manner.

Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise den Ausbau von Ladeinfrastruktur in Innenstädten für eine mobile Bereitstellung von öffentlichen Ladepunkten voranbringen, auf Basis erneuerbarer Energien zum schnellen Laden von mobilen Verbrauchern (Mobiltelefon, Laptop, Pedelec, E-Scooter, etc.). Die Photovoltaik-Anlage 1 der vorliegenden Erfindung ist zumindest teilweise portabel und somit Standort neutral, da die Anlage keine Fundamente oder andere feste Verankerungen mit dem Untergrund benötigt.The present invention can, for example, promote the expansion of charging infrastructure in inner cities for mobile provision of public charging points based on renewable energies for fast charging of mobile consumers (mobile phones, laptops, pedelecs, e-scooters, etc.). The photovoltaic system 1 of the present invention is at least partially portable and thus location-neutral, since the system does not require any foundations or other fixed anchorages to the ground.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Ballastelemente 3 können in der Photovoltaik-Anlage 1 der vorliegenden Erfindung zudem verschiedene zusätzliche Funktionen erfüllen:

  • • bequeme Sitzgelegenheit mit regendichter Überdachung durch die Photovoltaik-Paneele 109a, 109b,
  • • geschützte Aufnahme von elektronischen Komponenten (der elektrischen Module 5) des Photovoltaik-Systems wie Wechselrichter und Batterien in eingebaute Schubladen
  • • Kühlung von elektronischen Komponenten (der elektrischen Module 5) wie Wechselrichter und Batterien durch das umgebende Wasser im Hohlraum der Ballastelemente 3, die Verlustleistung wird in diesem Fall durch Naturkonvektion abgeführt
  • • thermische Pufferung von elektronischen Komponenten (der elektrischen Module 5) wie Wechselrichter und Batterien gegenüber sehr hohen oder tiefen Außentemperaturen
  • • eingebaute Stromanschlüsse (220 V Steckdosen, USB Ladestationen, 12 V Gleichstrom, 24 V Wechselstrom) für Nutzer.
  • • Aufbewahrung von Wasser zur automatisierten Reinigung der die Photovoltaik-Paneele 109a, 109b über Sprinkler
The ballast elements 3 provided according to the invention can also fulfill various additional functions in the photovoltaic system 1 of the present invention:
  • • comfortable seating with rainproof roofing through the photovoltaic panels 109a, 109b,
  • • Protected inclusion of electronic components (the electrical modules 5) of the photovoltaic system such as inverters and batteries in built-in drawers
  • • Cooling of electronic components (the electrical modules 5) such as inverters and batteries by the surrounding water in the cavity of the ballast elements 3, the power loss is dissipated in this case by natural convection
  • • Thermal buffering of electronic components (the electrical modules 5) such as inverters and batteries in relation to very high or low outside temperatures
  • • built-in power connections (220 V sockets, USB charging stations, 12 V DC, 24 V AC) for users.
  • • Storage of water for the automated cleaning of the photovoltaic panels 109a, 109b via sprinklers

Bezugszeichenlistereference list

11
Photovoltaik-AnlagePhotovoltaic system
101a, 101b, 101c, 101d101a, 101b, 101c, 101d
Stützelementesupport elements
103a, 103b103a, 103b
Fußelementefoot elements
105105
Querstrebencross braces
107107
Stoßkantebumper edge
109a, 109b109a, 109b
Photovoltaik-Paneelephotovoltaic panels
33
Ballastelementeballast elements
55
elektrisches Modulelectrical module

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102011054322 A1 [0002]DE 102011054322 A1 [0002]
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Claims (10)

Photovoltaik-Anlage (1), umfassend - Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d), - Fußelemente (103a, 103b), welche die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) gegenüber dem Untergrund abstützen, - zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), welche durch die Stützelemente (101a, 101b, 101c, 101d) getragen werden und wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) eine gemeinsame Stoßkante (107) aufweisen, - elektrische Anschlussmittel für die Photovoltaik-Paneele (109a, 109b), wobei die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) entlang der Stoßkante (107) nach innen geneigt sind und gegeneinander einen Winkel α zwischen 120 Grad und 170 Grad aufspannen.Photovoltaic system (1), comprising - support elements (101a, 101b, 101c, 101d), - Foot elements (103a, 103b), which support the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) relative to the ground, - at least two photovoltaic panels (109a, 109b), which are carried by the support elements (101a, 101b, 101c, 101d) and wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) have a common abutting edge (107), - Electrical connection means for the photovoltaic panels (109a, 109b), wherein the at least two photovoltaic panels (109a, 109b) are inclined inward along the abutting edge (107) and form an angle α between 120 degrees and 170 degrees. Photovoltaik-Anlage (1) nach Anspruch 1, ferner umfassend Ballastelemente (3), welche an oder über den Fußelementen (103a, 103b) angeordnet sind.Photovoltaic system (1) after claim 1 , further comprising ballast elements (3) which are arranged on or above the foot elements (103a, 103b). Photovoltaik-Anlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend zumindest ein elektrisches Modul (5), welches über die elektrischen Anschlussmittel mit den Photovoltaik-Paneelen (109a, 109b) verbunden ist.Photovoltaic system (1) after claim 1 or 2 , further comprising at least one electrical module (5) which is connected to the photovoltaic panels (109a, 109b) via the electrical connection means. Photovoltaik-Anlage (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das zumindest ein elektrische Modul (5) in den Ballastelementen (3) aufgenommen ist.Photovoltaic system (1) after claim 2 or 3 , wherein the at least one electrical module (5) is accommodated in the ballast elements (3). Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Ballastmittel in den Ballastelementen (3) Wasser ist, mit dem das zumindest eine elektrische Modul (5) kühlbar ist.Photovoltaic system (1) according to one of claims 2 until 4 , wherein the ballast in the ballast elements (3) is water, with which the at least one electrical module (5) can be cooled. Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Ballastelemente (3) als Sitzgelegenheiten ausgebildet sind.Photovoltaic system (1) according to one of claims 2 until 5 , wherein the ballast elements (3) are designed as seating. Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend zwei Dachelemente, welche die zumindest zwei Photovoltaik-Paneele (109a, 109b) tragen, wobei die Größe der Dachelemente einem ganzzahligen Vielfachen der Größe handelsüblicher Photovoltaik-Paneele entspricht.Photovoltaic system (1) according to one of Claims 1 until 6 , Further comprising two roof elements, which carry the at least two photovoltaic panels (109a, 109b), the size of the roof elements corresponding to an integral multiple of the size of commercially available photovoltaic panels. Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die an ein allgemeines Stromnetz anschließbar ist.Photovoltaic system (1) according to one of Claims 1 until 7 which can be connected to a general electricity network. Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die als elektrisch autarkes Energiesystem ausgelegt ist.Photovoltaic system (1) according to one of Claims 1 until 7 , which is designed as an electrically self-sufficient energy system. Photovoltaik-Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die reversibel aufbaubar und zerlegbar ausgelegt ist.Photovoltaic system (1) according to one of Claims 1 until 9 , which is designed to be reversibly assembled and disassembled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102011054322A1 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Ahmet Demirbas Mobile solar module for installation of roof of e.g. house, has handles provided for holding and transportation, and strong retaining band protecting opening of solar case and provided with push buttons to fix handles
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