EP2583311A1 - Anschlusseinrichtung für photovoltaikmodule und verfahren zu deren montage - Google Patents

Anschlusseinrichtung für photovoltaikmodule und verfahren zu deren montage

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Publication number
EP2583311A1
EP2583311A1 EP11724543.1A EP11724543A EP2583311A1 EP 2583311 A1 EP2583311 A1 EP 2583311A1 EP 11724543 A EP11724543 A EP 11724543A EP 2583311 A1 EP2583311 A1 EP 2583311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulating glass
ribbon
photovoltaic
electrical
clamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11724543.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mehmet Sagdic
Stefan Giefers
Udo Hoppe
Thomas Beier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP2583311A1 publication Critical patent/EP2583311A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/66—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall
    • H01R24/68—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall mounted on directly pluggable apparatus
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/16—Distribution boxes; Connection or junction boxes structurally associated with support for line-connecting terminals within the box
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing

Definitions

  • the invention generally relates to a connection device for contacting photovoltaic modules.
  • the invention relates to a connection device for
  • the invention also relates to a method for
  • connection device Mounting of the connection device to the photovoltaic insulating glass panes.
  • Photovoltaic systems are increasingly being used to generate electricity using sunlight.
  • photovoltaics In addition to wind power, photovoltaics in particular has a very high economic importance, since it still offers a largely untapped potential. So it is easily possible, the generated, but not queried
  • photovoltaic systems are lightweight, compact, easy to handle and largely maintenance-free. They are much more flexible
  • the photovoltaic modules have been installed mainly on roofs or outdoors in suitable places.
  • photovoltaic modules could be mounted on building facades, but this may not be desirable because the photovoltaic modules the appearance of the
  • junction box for solar modules and methods for their assembly to the modules.
  • photovoltaic module
  • the two-part connection box on the rear side of the photovoltaic carrier is contacted with a clamping contact by means of a ribbon, which produces an electrical contact to the photovoltaic module.
  • This ribbon will be in the
  • Guide elements inside the housing made a contact between the ribbon and an electrical connector that leads from the junction box to the outside.
  • Semiconductor film e.g. for facades, is one such
  • the photovoltaic module is located between the
  • the invention is therefore based on the object, a
  • Disadvantages does not have and at the same time easy to assemble with maximum flexibility.
  • the invention provides a connection device for insulating glass panes capable of photovoltaic insulation, with at least one side of the photovoltaic capable
  • Insulating glass mounted holding device The
  • Retaining device is opened at its in the mounted state the at least one gap facing side, so that at least one ribbon is inserted into an inserted into the holding device clamping device.
  • the at least one ribbon provides electrical contact for one inserted in the at least one gap
  • Photovoltaic device forth.
  • the clamping device is thereby provided with an electrical supply line such the clamping device produces an electrical clamping contact between the at least one ribbon and the electrical supply line.
  • a ribbon is understood as meaning a flat conductor which projects out of a PV module and establishes the electrical connection between the inner cells of the module and the connection box. It can be both rigid and flexible.
  • the width of the holding device of the connecting device to the width of the at least one gap of the at least two
  • Insulating glass panels adaptable via separable elements. This is particularly advantageous because insulating glass panes are manufactured in different thicknesses. Will the
  • Holding device designed variable, so can a
  • Insulating glass pane engaging collar whose width is adaptable to the width of the gap.
  • the electrical clamping device is formed by a spring clip.
  • Applying force can thus produce a resistant contact between the electrical supply line and the at least one ribbon. Additional devices,
  • the holding device of the connection device is adapted to receive sealing compound. This allows the interior of the
  • Insulating glass pane to be protected from moisture.
  • the holding device has at least one of the following properties:
  • the holding device is attached or can be attached there to and / or on the at least one edge of the at least two insulating glass panes,
  • the holding device has a holder for at least one clamping device in order to reduce or prevent the risk of the ribbon cable being torn off,
  • the holding device allows the holding and / or guiding the electrical supply line, so that the cable is not i; can reach the see-through area of the window
  • the holding device allows you to perform the
  • the photovoltaic insulating glass pane with at least one of the intermediate space of the at least two
  • Insulated glass panes outstanding ribbon and at least one mounted on the photovoltaic insulating glass panes connection device provided. If several ribbons are used, the internal wiring effort can be reduced. For large window areas, this is particularly advantageous since current can be tapped at different locations.
  • Ribbon protrudes from the at least one space between the at least two insulating glass panes.
  • the inventive method for connecting such a connection device to a photovoltaic insulating glass pane comprising the steps:
  • Insulating glass pane with at least one ribbon that makes electrical contact with the photovoltaic module
  • Terminal device placed over the flexible ribbon and the ribbon is passed through the clamping device
  • clamping device makes electrical contact between the ribbon and the electrical supply line
  • photovoltaic insulating glass pane are attached and then only the clamping device are introduced into the mounting device. Likewise, first the
  • connection device are provided and then the photovoltaic insulating glass pane. Also, the contacting of the terminal contact with the electrical
  • Holding device has already been attached to the insulating glass pane.
  • Insulating glass pane is very particularly preferably by means of the detachable strips of the holding device, the width of the holding device to the width of the at least one gap between the at least two
  • Insulated glass panes set According to a very particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the ribbon is cut to a predetermined extent. An unwanted short circuit due to surrounding metal bodies can thus be reduced or even completely avoided.
  • the ribbon is bent in the direction of a spring clip of the clamping device. This measure reduces the risk of electrical
  • the holding device is closed with a cover or filled with a potting compound or both. Occurrence of humidity in the space of the
  • Insulating glass panes and short circuits to surrounding metal parts are thus effectively avoided.
  • Fig. La a clamping device (spring clip) of
  • Fig. Lb Connecting device according to the invention together with an electrical supply line.
  • Fig. Lb a clamping device (spring clip) as it is inserted into the mounting device according to the invention.
  • Fig. 2a the mounting device as it has been cut by means of the detachable strips to a suitable size.
  • Clamping device spring clip
  • protruding ribbon protruding ribbon
  • Clamping device spring clip
  • a clamping device (10) of the terminal device according to the invention (1) together with an electrical supply line (20) is shown.
  • Clamping device (10) is by means of a Crimped terminal (30) attached to the electrical supply line (20).
  • the feed line (20) leads, for example, to further insulating glass panes, which are not shown in FIG. 1a, and / or to photovoltaic-capable insulating glass panes
  • Feed line (20) is guided over a recess (3).
  • Width of the holding device (2) of the connection device (1) can be separated via strips (40) to a suitable
  • Width can be adjusted. Depending on the number separated
  • Strip can be set so a certain width between the maximum width (42) and the minimum width (43).
  • the holding device (2) is the
  • Connection device (1) has been cut to the minimum possible width (43) by means of the detachable strips (40).
  • the holding device (2) of this connection device (1) is inserted in Fig. 2b between the two insulating glass panes (50 ') of the photovoltaic insulating glass panes (50). That of the photovoltaic capable
  • Insulating glass pane (50) coming ribbon (51) is already performed by the clamping device (10) and the recess (54) of the holding device (2).
  • the clamping device (10) is not yet closed. This is only the case in Fig. 3a.
  • Fig. 3b the ribbon (51) is closed
  • Fig. 4a finally shows the holding device (2) of the connection device (1) with a closed clamping device (10) and cut to the correct length
  • Insulating glass pane (50) contacted connection device (1) can now be connected to other insulating glass panes and / or to AC converters.
  • the holding device (2) is the
  • FIG. 5 also shows the back glass pane (59) and the polyvinyl butyral film / photovoltaic layer (58).
  • the photovoltaic-capable layer is on the
  • connection device to the insulating glass pane 50 '.
  • a connection device to install the connection device.
  • connection system is plugged into the side profile of the disc and the ribbon is clamped (the clamping of the ribbon itself is also described in DE 10 2007 006 433 A1.) This is related to the clamping of the ribbon
  • connection is completely encapsulated with a sealant.
  • the primary purpose of protecting the interior of the disc from moisture, and in this way also protects the contact area. Since insulating glass panes are manufactured in different thicknesses, the housing of the connection is designed variably. In this case it will be to the desired size
  • the terminal device may also include a plurality of contact terminals for contacting a plurality of ribbons in a can.
  • the invention can also be applied to other solar modules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Anschlusseinrichtung (1) für photovoltaikfähige Isolierglasscheiben (50) mit zumindest einer seitlich an die photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) angebrachten Halteeinrichtung (2). Die Halteeinrichtung (2) ist dabei in ihrem montierten Zustand an zumindest einen dem Zwischenraum (55) zugewandten Seite geöffnet, so dass zumindest ein Ribbon (51) an eine in der Halteeinrichtung (2) eingebrachte Klemmvorrichtung (10) einführbar ist und wobei das Ribbon (51) einen elektrischen Kontakt für eine, in dem zumindest einen Zwischenraum (55) eingebrachte Photovoltaikeinrichtung (57) herstellt und wobei die Klemmvorrichtung (10) mit einer elektrischen Zuleitung (20) derart versehen ist, dass die Klemmvorrichtung (10) einen elektrischen Klemmkontakt zwischen dem zumindest einen Ribbon (51) und der elektrischen Zuleitung (20) herstellt.

Description

Anschlusseinrichtung für Photovoltaikmodule und Verfahren zu deren Montage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Anschlusseinrichtung zur Kontaktierung von Photovoltaikmodulen . Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anschlusseinrichtung zur
Kontaktierung von photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben.
Daneben betrifft die Erfindung noch ein Verfahren zur
Montage der Anschlusseinrichtung an die photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben . Zur Erzeugung von elektrischem Strom mittels Sonnenlicht werden zunehmend Photovoltaikanlagen eingesetzt. Neben der Windkraft wird insbesondere der Photovoltaik eine sehr hohe wirtschaftliche Bedeutung beigemessen, da sie ein noch hauptsächlich ungenutztes Potential bietet. So ist es ohne weiteres möglich, den erzeugten, aber nicht abgefragten
Strom in das Stromnetz einzuspeisen oder Akkumulatoren für eine spätere Verwendung aufzuladen.
Im Gegensatz zu Windkraftanlagen sind Photovoltaikanlagen leicht, kompakt, einfach zu handhaben und weitestgehend wartungsfrei. Sie lassen sich deutlich flexibler
konfigurieren als Windkraftanlagen und bieten sich somit als flexible und günstige Insellösung an.
Bislang wurden die Photovoltaikmodule hauptsächlich auf Dächern oder im Freien an geeigneten Plätzen aufgestellt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Allerdings steht nicht allen potenziellen Anwendern ein solches Dach oder ein geeigneter Platz zur Verfügung. Auch kann dass Verhältnis von Dach- zur Wohnraumfläche gering sein, so dass einem hohen Strombedarf nur eine geringe Stromsammeifläche gegenübersteht.
Zwar könnten die Photovoltaikmodule auch an Gebäudefassaden angebracht werden, doch unter Umständen ist dies nicht erwünscht, da die Photovoltaikmodule das Aussehen des
Gebäudes aus ästhetischen Gründen negativ beeinflussen können. Auch wird die Fassadenfront in der Regel von
Fenstern dominiert. Ein Großteil der nutzbaren Lichtsammel- bzw. Stromsammeifläche bleibt somit ungenutzt. Ein Ausweg aus der Problematik ist durch die Verwendung von transparenten Photovoltaikmodulen gegeben. Diese können nicht nur sichtneutral auf oder an Fassaden, sondern sogar auf oder zwischen Fensterscheiben -hier speziell in den Zwischenraum von doppelwandigen Isolierglasscheiben- eingebracht werden. Diese Photovoltaikmodule stören nun nicht mehr den äußern Eindruck des Gebäudes, da sie
weitestgehend transparent sind. Speziell bei verglasten Gebäuden mit vielen Stockwerken ist hier ein großes
wirtschaftliches und energetisches Potential vorhanden. Nebenbei erzeugen sie nicht nur Strom, sondern dienen auch noch als Sonnen-, Sicht und/oder Blendschutz.
In der Regel werden herkömmliche Photovoltaikmodule über eine Junctionbox (engl. Junctionbox; Anschluss) auf der Rückseite kontaktiert und verdrahtet.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 022 297 AI ist eine derartige Verbindungsbox (Junctionbox) für Solarmodule und Verfahren zu deren Montage an den Modulen beschrieben. In dem Dokument werden die von dem Photovoltaikmodul
ausgehenden Flachbandkabel bei montierter Box in dafür vorgesehene Nuten gepresst, die über Anschlussenden einen elektrischen Kontakt zu Steckern, die am Gehäuse angebracht sind, herstellen. Die elektrische Verbindung zwischen den Flachbandleitungen und den Anschlussenden wird entweder mittels Kontaktklammern oder durch Verlöten bzw.
Verschweißen hergestellt. In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 006 433 AI ist ein
Anschluss für den elektrischen Anschluss eines Solarmoduls und Verfahren zur Montage eines Anschlusses auf einem
Solarmodul beschrieben. Dabei wird die -zweiteilige- Anschlussbox auf der Rückseite des Photovoltaikträgers mittels eines Ribbons, das einen elektrischen Kontakt zu dem Photovoltaikmodul herstellt, mit einem Klemmkontakt kontaktiert. Dieses Ribbon wird dabei in das
Gehäuseunterteil eingefädelt. Wird das Gehäuseoberteil auf das Gehäuseunterteil geschoben, wird durch geeignete
Führungselemente im Inneren des Gehäuses ein Kontakt zwischen dem Ribbon und einem elektrischen Stecker, der von der Anschlussbox nach außen führt, hergestellt.
Bei Isolierglasscheiben, besonders mit transparenter
Halbleiterfolie, z.B. für Fassaden, ist eine solche
Verdrahtung jedoch nicht geeignet oder erwünscht, da an jeder Isolierglasscheibe eine derartige Box angebracht werden müsste. Die Kontaktierung der Scheiben sowie die Verdrahtung der Module untereinander würde innerhalb des Fassadenrahmens stattfinden, um die Durchsicht durch die
Isolierglasscheibe nicht zu beeinträchtigen. Auch befindet sich das Photovoltaikmodul zwischen den
Isolierglasscheiben. Die elektrische Kontaktierung des Photovoltaikmoduls würde folglich aufwendig nach außen geführt werden, um den Innenraum der Isolierglasscheibe vor Feuchtigkeit zu schützen. Dies erfordert weitere Bauteile bzw. erhöht den Montageaufwand.
Wünschenswert wäre es demnach, eine Isolierglasscheibe seitlich zu kontaktieren.
Zu einer derartigen Kontaktierung der photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben fehlt es bislang an geeigneten
Anschlusseinrichtungen .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Anschlusseinrichtung für photovoltaikfähige
Isolierglasscheiben zu schaffen, die die erwähnten
Nachteile nicht aufweist und bei höchster Flexibilität gleichzeitig einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird bereits in überraschend einfacher Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen
abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht demgemäß eine Anschlusseinrichtung für photovoltaikfähige Isolierglasscheiben vor, mit zumindest einer, seitlich an die photovoltaikfähige
Isolierglasscheibe angebrachten Halteeinrichtung. Die
Halteeinrichtung ist an ihrer im montierten Zustand dem zumindest einen Zwischenraum zugewandten Seite geöffnet, so dass zumindest ein Ribbon an eine in der Halteeinrichtung eingebrachte Klemmvorrichtung einführbar ist. Das zumindest eine Ribbon stellt einen elektrischen Kontakt für eine in dem zumindest einen Zwischenraum eingebrachte
Photovoltaikeinrichtung her. Die Klemmvorrichtung wird dabei mit einer elektrischen Zuleitung derart versehen, dass die Klemmvorrichtung einen elektrischen Klemmkontakt zwischen dem zumindest einen Ribbon und der elektrischen Zuleitung herstellt.
Unter einem Ribbon—versteht man einen Flachleiter, welcher aus einem PV-Modul heraus ragt und die el. Verbindung zwischen den inneren Zellen des Moduls und der Anschlussbox herstellt. Es kann sowohl starr als auch flexibel sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite der Halteeinrichtung der Anschlusseinrichtung an die Breite des zumindest einen Zwischenraums der zumindest zwei
Isolierglasscheiben über abtrennbare Elemente anpassbar. Dies ist besonders vorteilhaft, da Isolierglasscheiben in verschiedenen Dicken gefertigt werden. Wird die
Halteeinrichtung variabel gestaltet, kann so eine
nachträgliche Anpassung an die letztendlich ausgewählte Isolierglasscheibe erfolgen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung der Anschlusseinrichtung einen in den Zwischenraum der
Isolierglasscheibe eingreifenden Kragen aufweist, dessen Breite an die Breite des Zwischenraums anpassbar ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Anschlusseinrichtung wird die elektrische Klemmvorrichtung durch eine Federklemme gebildet. Durch einfache
Kraftbeaufschlagung kann so ein widerstandsfähiger Kontakt zwischen der elektrischen Zuleitung und dem zumindest einen Ribbon hergestellt werden. Zusätzliche Geräte,
beispielsweise Löteinrichtungen, sind zur Kontaktierung nicht erforderlich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Halteeinrichtung der Anschlusseinrichtung eingerichtet, Dichtmasse aufzunehmen. Damit kann der Innenraum der
Isolierglasscheibe vor Feuchtigkeit geschützt werden.
Zusätzlich ist dadurch auch die elektrische Isolierung der Klemmkontakte von der Umgebung, beispielsweise bei
metallenen Fensterrahmen oder Fassadenbauteile, gesichert.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Anschlusseinrichtung weist die Haltevorrichtung zumindest eine der nachfolgenden Eigenschaften auf:
- die Haltevorrichtung wird angebracht, bzw. ist dort anbringbar auf und/oder an der zumindest einen Kante der zumindest zwei Isolierglasscheiben,
- die Haltevorrichtung weist eine Halterung für zumindest eine Klemmvorrichtung auf, um die Gefahr des Abreißen des Flachbandkabels zu reduzieren oder verhindern,
- die Haltevorrichtung ermöglicht das Haltern und/oder Führen der elektrischen Zuleitung, damit das Kabel nicht i; den Durchsichtbereich des Fensters gelangen kann
- die Haltevorrichtung ermöglicht das Durchführen des
Ribbons durch die Halteeinrichtung oder durch die
Halteeinrichtung und die Klemmvorrichtung, so dass ein einfaches und umkompliziertes Montieren des Anschlusses möglich ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die photovoltaikfähige Isolierglasscheibe mit mindestens einem aus dem Zwischenraum der mindestens zwei
Isolierglasscheiben herausragenden Ribbon und zumindest einer auf die photovoltaikfähige Isolierglasscheiben montierte Anschlusseinrichtung versehen. Werden mehrere Ribbons eingesetzt, kann der interne Verschaltungsaufwand reduziert werden. Bei großen Fensterflächen ist dies besonders vorteilhaft, da an unterschiedlichen Stellen Strom abgegriffen werden kann.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das zumindest eine
Ribbon aus dem zumindest einen Zwischenraum zwischen den zumindest zwei Isolierglasscheiben herausragt. Die
Kontaktxerung kann dann außerhalb der Isolierglasscheiben erfolgen und das Ribbon ist einfacher zugänglich. Auch kann so der Bereich, in den die Haltevorrichtung in den
Sichtbereich des Fensters ragt, minimiert werden. Der
Anschluss erfolgt mit anderen Worten innerhalb des
Fensterrahmens .
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anschließen einer derartigen Anschlusseinrichtung an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe, umfasst die Schritte:
- Bereitstellen einer photovoltaikfähigen
Isolierglasscheibe mit zumindest einem Ribbon, dass einen elektrischen Kontakt zum Photovoltaikmodul herstellt,
- Verbinden zumindest einer elektrischen Zuleitung bzw. zumindest einer elektrische Anschlussklemme mit zumindest einer elektrischen Klemmvorrichtung. Die Klemmvorrichtung stellt im montierten Zustand der Anschlusseinrichtung einen leitfähigen Kontakt zwischen dem Ribbon und der
elektrischen Zuleitung her,
- Bereitstellen einer Haltevorrichtung, welche die
zumindest eine elektrische Klemmvorrichtung oder die zumindest eine elektrische Klemmvorrichtung und die
zumindest eine elektrische Zuleitung zum Herstellen eines Klemmkontaktes mit dem zumindest einen Ribbon aufnimmt und/oder hält und eine Öffnung an der Unterseite aufweist, - Einsetzen der elektrischen Klemmvorrichtung in die
Halte orrichtung,
-Anbringen der Anschlusseinrichtung an der
photovoltaikfähigen Isolierglasscheibe, wobei die
Anschlusseinrichtung über das flexible Ribbon gestülpt und das Ribbon durch die Klemmvorrichtung geführt wird,
- Kraftbeaufschlagung der Klemmvorrichtung derart,
dass die Klemmvorrichtung eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Ribbon und der elektrischen Zuleitung
herstellt .
Die Schritte wurden dabei in keiner zwingenden Reihenfolge angegeben. Sie können auch in einer anderen Reihenfolge oder sogar gleichzeitig durchgeführt werden. Beispielhaft kann auch erst die Haltevorrichtung an die
photovoltaikfähige Isolierglasscheibe angebracht werden und dann erst die Klemmvorrichtung in die Halterungsvorrichtung eingebracht werden. Ebenso kann zuerst die
Anschlusseinrichtung bereitgestellt werden und anschließend die photovoltaikfähige Isolierglasscheibe. Auch kann die Kontaktierung des Klemmkontakts mit der elektrischen
Zuleitung erst nach Einbringen des Klemmkontaktes in die Haltevorrichtung erfolgen, sogar dann, wenn die
Haltevorrichtung schon an die Isolierglasscheibe angebracht wurde .
Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung an eine photovoltaikfähige
Isolierglasscheibe, wird ganz besonders bevorzugt mittels der abtrennbaren Streifen der Haltevorrichtung die Breite der Haltevorrichtung an die Breite des zumindest einen Zwischenraums zwischen den zumindest zwei
Isolierglasscheiben eingestellt. Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ribbon auf ein vorgegebenes Maß abgelängt. Ein ungewollter Kurzschluss durch umliegende Metallkörper kann so reduziert oder gar ganz vermieden werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ribbon in Richtung einer Federklemme der Klemmvorrichtung umgebogen. Diese Maßnahme reduziert die Gefahr eines elektrischen
Kurzschlusses weiter.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe wird mit einem Abdeckelement die Haltevorrichtung verschlossen oder mit einer Vergussmasse befüllt oder beides. Eintreten von Luftfeuchtigkeit in den Zwischenraum der
Isolierglasscheiben sowie Kurzschlüsse zu umliegenden Metallteilen werden so effektiv vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei verweisen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder
entsprechende Elemente.
Es zeigen:
Fig. la eine Klemmvorrichtung (Federklemme) der
erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung zusammen mit einer elektrischen Zuleitung. Fig. lb eine Klemmvorrichtung (Federklemme) wie sie in die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung eingelegt ist.
Fig. 2a die Halterungsvorrichtung wie sie mittels der abtrennbaren Streifen auf eine passende Größe zugeschnitten wurde .
Fig. 2b wie die zugeschnittene Halterungsvorrichtung aus Fig. 2a zwischen die Isolierglasscheiben der
photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben mit durchgeführten Ribbon eingelegt wurde.
Fig. 3a die Anschlusseinrichtung mit geschlossener
Klemmvorrichtung (Federklemme) und überstehendem Ribbon.
Fig. 3b die Anschlusseinrichtung mit geschlossener
Klemmvorrichtung (Federklemme) und auf die richtige Länge abgelängten Ribbon.
Fig. 4a die Anschlusseinrichtung mit geschlossener
Klemmvorrichtung (Federklemme) und auf die richtige Länge abgelängten und umgeklappten Ribbon.
Fig. 4b die Anschlusseinrichtung mit geschlossener
Abdeckbox .
Fig. 5 die Anschlusseinrichtung in einer SchnittZeichnung .
In Fig. la ist beispielhaft eine Klemmvorrichtung (10) der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung (1) zusammen mit einer elektrischen Zuleitung (20) gezeigt. Die
Klemmvorrichtung (10) ist dabei mittels eines Crimpanschlusses (30) an der elektrischen Zuleitung (20) befestigt. Die Zuleitung (20) führt dabei beispielsweise zu weiteren -in Fig. la nicht eingezeichneten- photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben und/oder zu
Wechselrichtern.
In Fig. lb ist die Klemmvorrichtung (10) in die
erfindungsgemäße Haltevorrichtung (2) der
Anschlusseinrichtung (1) eingelegt. Die elektrische
Zuleitung (20) wird über eine Aussparung (3) geführt. Die
Breite der Haltevorrichtung (2) der Anschlusseinrichtung (1) kann über abtrennbare Streifen (40) auf eine passende
Breite eingestellt werden. Je nach Anzahl abgetrennter
Streifen kann so eine bestimmte Breite zwischen der der maximalen Breite (42) und der der minimalen Breite (43) eingestellt werden.
In Fig. 2a ist die Haltevorrichtung (2) der
Anschlusseinrichtung (1) auf die minimal mögliche Breite (43) mittels der abtrennbaren Streifen (40) zugeschnitten worden. In Fig. 2a ist auch die Aussparung (54) zum
durchführen des Ribbons gekennzeichnet.
Die Haltevorrichtung (2) dieser Anschlusseinrichtung (1) ist in Fig. 2b zwischen die beiden Isolierglasscheiben (50' ) der photovoltaikfähigen Isolierglasscheiben (50) eingelegt. Das von der photovoltaikfähigen
Isolierglasscheibe (50) kommende Ribbon (51) ist dabei schon durch die Klemmvorrichtung (10) und die Aussparung (54) der Haltevorrichtung (2) geführt. Die Klemmvorrichtung (10) ist noch nicht geschlossen. Dies ist erst in Fig. 3a der Fall. In Fig. 3b ist das Ribbon (51) mit geschlossener
Klemmvorrichtung (10) und auf die richtige Länge
abgelängten Ribbon (52) zu sehen.
Fig. 4a zeigt schließlich die Haltevorrichtung (2) der Anschlusseinrichtung (1) mit geschlossener Klemmvorrichtung (10) und auf die richtige Länge abgelängten und
umgeklappten Ribbon (53) .
In Fig. 4b ist die Haltevorrichtung (2) der
Anschlusseinrichtung (1) mit geschlossener Abdeckelement
(60) in die über Einfüllöffnungen (61) bzw. (62) Dichtmasse -in Fig. 4b nicht eingezeichnet- eingefüllt werden kann, zu sehen. Die nun mit der photovoltaikfähigen
Isolierglasscheibe (50) kontaktierte Anschlusseinrichtung (1) kann nun an weitere Isolierglasscheiben und/oder an Wechselstromrichter angeschlossen werden.
In Fig. 5 ist die Haltevorrichtung (2) der
Anschlusseinrichtung (1) in einer SchnittZeichnung zu sehen. In Fig. 5 ist auch die Rückglasscheibe (59) und die Poly-Vinyl-Butyral-Folie/Photovoltaik-Schicht (58) gezeigt. Die photovoltaikfähige Schicht ist dabei auf die
Rückglasscheibe aufgebracht (59) , beispielsweise mittels Abscheidungsverfahren . Die Poly-Vinyl-Butyral-Folie
übernimmt dabei die Funktion, die photovoltaikfähige
Schicht vor der Umgebung zu schützen, beispielsweise vor mechanischer Belastung. Sie dient aber auch der
elektrischen Isolation und weist eine Barrierefunktion gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf auf. Der
Abstandshalter (57) sorgt für das Anpressen des
Photovoltaikmoduls an die Isolierglasscheibe 50' . Im Folgenden wird eine spezielle Ausführungsform bzw. ein Verfahren zur Installation der Anschlusseinrichtung genauer beschrieben . Gemäß der Erfindung wird eine Anschlusseinrichtung
bereitgestellt, mit der eine photovoltaikfähige
Isolierglasscheibe kontaktiert werden kann. Wichtig ist, dass die Monatage schnell und unkompliziert erfolgt. Dabei wird das Anschlusssystem in das Seitenprofil der Scheibe gesteckt und das Ribbon geklemmt (die Klemmung des Ribbons selber wird auch in der DE 10 2007 006 433 AI beschrieben. Diese wird bezüglich der Klemmung des Ribbons
vollumfänglich auch zum Gegenstand der vorliegenden
Anmeldung gemacht) .
Über eine Crimpung ist ein Solarleiter mit der Klemmstelle verbunden. Nach der seitlichen Montage wird der Anschluss komplett mit einer Dichtmasse umspritzt. Die in erster Linie den Innenraum der Scheibe vor Feuchtigkeit schützen soll, und in diesem Zuge auch den Kontaktbereich schützt. Da Isolierglasscheiben in verschiedenen Dicken gefertigt werden, ist das Gehäuse des Anschlusses variabel gestaltet. In diesem Fall wird es auf die gewünschte Größe
zurechtgeschnitten .
Die Variabilität kann jedoch auch durch zusätzliche
Bauteile erreicht werden. Nach Fertigstellung sind seitlich der Scheibe nur zwei Leiter mit Stecker sichtbar, worüber die Scheibe mit weiteren Scheiben oder einem Wechselrichter verbunden werden kann.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann. Zum Beispiel kann die Anschlusseinrichtung auch eine Mehrzahl von Kontaktklemmen aufweisen, um eine Mehrzahl von Ribbons in einer Dose zu kontaktieren.
Insbesondere kann die Erfindung auch auf andere Solarmodule angewandt werden.
Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.

Claims

Patentansprüche :
1. Anschlusseinrichtung (1) für photovoltaikfähige
Isolierglasscheiben (50) mit zumindest einer seitlich an die photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) angebrachten Halteeinrichtung (2), wobei die Halteeinrichtung (2) an ihrer im montierten Zustand dem zumindest einen
Zwischenraum (55) zugewandten Seite geöffnet ist, so dass zumindest ein Ribbon (51) an eine in der Halteeinrichtung (2) eingebrachte Klemmvorrichtung (10) einführbar ist und wobei mit dem zumindest einen Ribbon (51) ein elektrischer Kontakt für eine in dem zumindest einen Zwischenraum (55) eingebrachte Photovoltaikeinrichtung (57) herstellt wird und wobei die Klemmvorrichtung (10) mit einer elektrischen Zuleitung (20) derart versehen ist, dass die
Klemmvorrichtung (10) einen elektrischen Klemmkontakt zwischen dem zumindest einen Ribbon (51) und der
elektrischen Zuleitung (20) herstellt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Breite der Halteeinrichtung (2) der Anschlusseinrichtung (1) an die Breite des zumindest einen Zwischenraums (55) der zumindest zwei Isolierglasscheiben (50' ) über abtrennbare Elemente (40) angepasst werden kann.
3. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung (2) der Anschlusseinrichtung (1) einen in den Zwischenraum (55) eingreifenden Kragen aufweist, dessen Breite an die Breite des Zwischenraums (55)
anpassbar ist.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die elektrische Klemmvorrichtung (10) durch eine Federklemme gebildet wird.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Halteeinrichtung (2) der Anschlusseinrichtung (1) eingerichtet ist, Dichtmasse aufzunehmen.
6. Anschlusseinrichtung (1) für photovoltaikfähige
Isolierglasscheiben (50) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung (2) eingerichtet ist
- auf und/oder an der zumindest einen Kante der zumindest zwei Isolierglasscheiben (50') angebracht zu werden,
- zumindest eine Halterung für zumindest eine
Klemmvorrichtung (10) vorzuweisen,
- das Haltern und/oder Führen der elektrischen Zuleitung (20) zu ermöglichen,
- das Durchführen des Ribbons (51) durch die
Halteeinrichtung (2) oder durch die Halteeinrichtung (2) und die Klemmvorrichtung (10) zu ermöglichen.
7. Photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) mit
mindestens einem aus dem Zwischenraum (55) der mindestens zwei Isolierglasscheiben (50') herausragenden Ribbon (51) und zumindest einer auf die photovoltaikfähige
Isolierglasscheiben montierten Anschlusseinrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
8. Photovoltaikfähige Isolierglasscheibe nach Anspruch 7, bei welcher das zumindest eine Ribbon (51) aus dem
zumindest einen Zwischenraum (55) zwischen den zumindest zwei Isolierglasscheiben (50') herausragt.
9. Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (1) an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50),
umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) mit zumindest einem Ribbon (51),
- Verbinden zumindest einer elektrischen Zuleitung (20) mit zumindest einer Klemmvorrichtung (10),
- Bereitstellen einer Haltevorrichtung (2) welche die zumindest eine elektrische Klemmvorrichtung (10) oder die zumindest eine elektrische Klemmvorrichtung (10) und die zumindest eine elektrische Zuleitung (20) zum Herstellen eines Klemmkontaktes mit zumindest einem Ribbon (51) aufnimmt und/oder haltert und eine Öffnung (54) an der Unterseite aufweist,
- Einsetzen einer elektrischen Klemmvorrichtung in die Haltevorrichtung (2),
- Anbringen der Anschlusseinrichtung (1) an den
Isolierglasscheiben (50' ), wobei die Anschlusseinrichtung (1) über das flexible Ribbon (51) gestülpt und das Ribbon (51) durch die Klemmvorrichtung (10) geführt wird,
- Kraftbeaufschlagung der Klemmvorrichtung (10), derart, dass die Klemmvorrichtung (10) eine elektrische
Kontaktierung zu dem Ribbon (51) mit der elektrischen
Zuleitung (20) herstellt.
10. Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (1) an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) nach Anspruch 9, wobei die Anschlusseinrichtung (1) über
abtrennbare Streifen (40) an die Breiten des zumindest einen Zwischenraums (55) zwischen den zumindest zwei
Isolierglasscheiben (50') angepasst wird.
11. Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (1) an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Ribbon (51) auf ein
vorgegebenes Maß abgelängt wird.
12. Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (1) an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Ribbon (51)
umgebogen wird.
13. Verfahren zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (1) an eine photovoltaikfähige Isolierglasscheibe (50) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die
Anschlusseinrichtung (1) mit einem Abdeckelement (60) verschlossen oder mit einer Vergussmasse befüllt wird.
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