EP4690457A1 - Wandbefestiger für ein gerahmtes photovoltaikmodul, photovoltaikmodul mit dem wandbefestiger und verfahren zur befestigung solcher photovoltaikmodule - Google Patents

Wandbefestiger für ein gerahmtes photovoltaikmodul, photovoltaikmodul mit dem wandbefestiger und verfahren zur befestigung solcher photovoltaikmodule

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Publication number
EP4690457A1
EP4690457A1 EP24730699.6A EP24730699A EP4690457A1 EP 4690457 A1 EP4690457 A1 EP 4690457A1 EP 24730699 A EP24730699 A EP 24730699A EP 4690457 A1 EP4690457 A1 EP 4690457A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fastening
wall
module
photovoltaic module
nut
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.)
Pending
Application number
EP24730699.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian Schaffner
Benjamin ORTHS
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.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke 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 Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of EP4690457A1 publication Critical patent/EP4690457A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/63—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing modules or their peripheral frames to supporting elements
    • F24S25/634—Clamps; Clips
    • F24S25/636—Clamps; Clips clamping by screw-threaded elements
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Definitions

  • Wall fastener for a framed photovoltaic module photovoltaic module with the wall fastener and method for fastening such photovoltaic modules
  • the invention relates to a wall fastener for a framed photovoltaic module with the features of the preamble of claim 1, a photovoltaic module with the wall fastener with the features of the preamble of claim 12 and a method for fastening such photovoltaic modules with the features of the preamble of claim 14.
  • Patent application CN 107 181 447 A discloses a strip-shaped sheet metal strip bent three times in opposite directions as a roof fastener for fastening a photovoltaic module to a roof.
  • a foot section at one end of the roof fastener has two elongated holes for screwing the roof fastener onto the roof.
  • One end of the roof fastener is bent either as a C-shaped bracket for laterally gripping a frame of the photovoltaic module from the outside or as a U-shaped clamp 2 for attaching to an inward-facing flange of the frame on a back or underside of the photovoltaic module.
  • the object of the invention is to propose a wall fastener for a framed photovoltaic module, which facilitates fastening several photovoltaic modules next to each other on a wall. Furthermore, the invention is directed to the photovoltaic module with the wall fastener attached to its frame and to a method for fastening several such photovoltaic modules with several such wall fasteners next to each other on a wall.
  • the wall fastener according to the invention is intended for fastening a framed photovoltaic module to a wall, whereby the invention enables fastenings to other, for example non-vertical surfaces.
  • the photovoltaic module can also be attached to the wall or other surface using the wall fastener with a mounting rail or other fastening device.
  • the wall fastener according to the invention has a wall contact surface, a first module fastening section with a first fastening opening and a second module fastening section with a second fastening opening.
  • the wall contact surface rests on the wall or optionally on the mounting rail or the other fastening device when the wall fastener is fastened in a predetermined manner to the wall, mounting rail or other fastening device.
  • the two module fastening sections are each provided for fastening a photovoltaic module to the wall fastener according to the invention or, conversely, for fastening the wall fastener to one of the photovoltaic modules.
  • the fastening openings are, for example, round holes, elongated holes or keyhole-shaped holes.
  • Each module fastening section is assigned a module fastening element that can be fixed to a hole in a strip-shaped flange of a frame of the respective photovoltaic module.
  • the frame of the photovoltaic module has a profile with an inwardly projecting flange on a rear side of the photovoltaic module.
  • the rear side of the photovoltaic module faces the wall when the photovoltaic module is attached to the wall in a designated manner.
  • “Inwardly” means that the flange of the frame of the photovoltaic module is directed towards a center or towards an opposite edge of the photovoltaic module.
  • the module fastening elements each have a connecting element with a shaft and a head, for example in the manner of a screw head or the head of a rivet or a nail. It is also possible, for example, to have a right-angled bend at one end of the shaft of the connecting element as a head.
  • the list is exemplary and not exhaustive.
  • the wall contact surface is preferably, but not necessarily, located between the two module fastening sections, which have an offset perpendicular to the wall contact surface that is at least as large as an axial height of the heads of the Connecting elements of the two module fastening elements.
  • "Axial height” means a dimension of the heads of the connecting elements in a longitudinal direction of their shafts.
  • the module fastening sections preferably have the same offset from the wall contact surface and are preferably located in a common plane. Due to their offset from the wall contact surface, the module fastening sections are at a distance from the wall when the wall fastening element of the wall fastener according to the invention is fastened to the wall in the intended manner with its wall contact surface resting against the wall. The distance between the module fastening sections of the wall fastening element is so large that the heads of the connecting elements of the module fastening elements have space between the module fastening sections of the wall fastener and the wall.
  • the fastening openings in the module fastening sections of the wall fastener according to the invention each have a rear grip section for the heads of the connecting elements of the module fastening elements.
  • the rear grip sections are, for example, elongated holes that are at least as wide as a diameter of the shaft of the respective connecting element, such that the shafts of the connecting elements can reach through the rear grip sections of the fastening openings.
  • the rear grip sections of the fastening openings are narrower than the heads of the connecting elements, such that the heads cannot pass through the rear grip sections of the fastening openings, but instead reach behind the module fastening sections of the wall fastener of the wall fastener according to the invention to the side of the rear grip sections of the fastening openings in the module fastening sections when the shafts of the connecting elements reach through the rear grip sections of the fastening openings.
  • the module fastening elements can be secured to the module fastening sections of the wall fastener of the wall fastener according to the invention, at least to prevent them from being pulled out in the longitudinal direction of their shafts.
  • the second fastening opening has a widening through which the head of the connecting element can be passed, whereby the head of the connecting element can be brought into the rear grip in the rear grip section of the second fastening opening and the shaft of the connecting element can be brought into the rear grip section.
  • the widening of the second fastening opening has a diameter that is at least as large as a circumference of the head of the connecting element of the second module fastening element.
  • the invention facilitates the attachment of photovoltaic modules to the wall, mounting rail or other fastening device because the wall fastening element of the wall fastener according to the invention can be attached to the frame at an edge of a first photovoltaic module, which is subsequently attached to the wall, mounting rail or other fastening device, after which a second photovoltaic module can be attached to the wall fastening element now attached to the wall, mounting rail or other fastening device next to the first photovoltaic module.
  • One embodiment of the invention provides a keyhole-shaped second fastening opening.
  • the circular hole forms the widening of the second fastening opening; its diameter is at least as large as the circumference of the head of the connecting element such that the head of the connecting element can pass through the circular hole.
  • the elongated hole opening into the circular hole forms the rear grip section of the second fastening opening; it is narrower than the diameter of the circumference of the head of the connecting element such that the head of the connecting element cannot pass through, and at least as wide as the diameter of the shaft of the connecting element such that the shaft of the connecting element can pass through the elongated hole.
  • the first fastening opening and/or the rear grip section of the second fastening opening are preferably longer than the diameter of the shaft of the connecting element such that the connecting element and the wall fastener according to the invention can be displaced relative to one another in a longitudinal direction of the fastening opening.
  • the wall fastener according to the invention has a sliding guide for at least one of the photovoltaic modules attached to it, thereby avoiding mechanical stresses.
  • One embodiment of the invention provides nut holders with a nut receptacle, which have a clamp with which the nut holders can be plugged onto the strip-shaped flange of the frames of the photovoltaic modules and preferably on the flange clamp.
  • Nut holders can be used to arrange nuts on the frame of the photovoltaic modules, into which screws can be screwed as connecting elements for attaching the photovoltaic modules to the wall fastener or vice versa.
  • the nut holders preferably hold the nuts arranged in them in a rotationally fixed manner so that they do not have to be held against rotation when screwing in and tightening a screw.
  • the nut holders are preferably made of plastic, whereas the nuts are preferably made of metal.
  • the clamp of the nut holder is in particular a slotted clamp with a slot with which the nut holder can be plugged onto the flange of the frame of the photovoltaic modules.
  • the slotted clamp i.e. the slot, can be elastically expanded to adapt to the thickness of the flange of the frame of the photovoltaic modules and to generate a clamping force with which the slotted clamp clamps onto the flange of the frame of the photovoltaic modules.
  • the nut holder can also have a spring tab, in particular made of plastic, which is elastically deformed when the nut holder is inserted onto the flange in such a way that it rests against the flange or another point on the frame or the photovoltaic module with a preload and holds the nut holder on the flange of the frame of the photovoltaic module by means of a frictional force generated by the preload.
  • the spring tab can be provided on the nut holder in addition to the clamp or slotted clamp or even without a clamp.
  • the nut holders are preferably electrically conductive. They can be made of metal or an electrically conductive plastic, for example. A plastic that is electrically insulating in itself can be made electrically conductive, for example, by incorporating metal or graphite particles. A low electrical conductivity is sufficient to avoid electrostatic charging, i.e. different electrical voltage potentials of the frames of the photovoltaic modules and the wall fastening element.
  • One embodiment of the invention provides a tubular collar on the nut holders that is coaxial with the nut receptacle as an axial spacer for the heads of the connecting elements. It is sufficient if through holes in the collars open into the nut receptacles in such a way that, for example, a screw can be inserted through the collars into a nut that is arranged in the nut receptacle can be screwed.
  • An outer diameter of the collar is not larger than the width of the rear grip sections of the fastening openings, such that the collars of the nut holders can reach through the rear grip sections of the fastening openings in the module fastening sections of the wall fastening element.
  • An inner diameter of the collars of the nut holders is at least as large as the diameter of the shafts of the connecting elements, such that the shafts reach through the collars into the nut receptacles and can be screwed into a nut arranged in the nut receptacle.
  • the collars are at least as long or high as a thickness of the module fastening sections of the wall fastening element in an area surrounding the fastening openings that is covered by the heads of the connecting elements.
  • the heads of the connecting elements sit on the collars of the nut holders, whereby the wall fastening element and the photovoltaic modules remain at least slightly displaceable against each other in the longitudinal direction of the fastening openings, even when the connecting elements are tightened. This avoids thermal stresses that can damage the photovoltaic modules.
  • the wall fastening element in embodiments of the invention is a bent sheet metal part, which for example has a multiply bent sheet metal strip or a multiply bent and cut to length sheet metal, or a cut to length extruded profile. “Cutting to length” means separating the wall fastening element from the longer, multiply bent sheet metal or a longer profile.
  • the two module fastening sections are preferably located in a common plane such that the photovoltaic modules attached to the wall fastening element are also located in a common plane.
  • the common plane of the module fastening sections is preferably parallel to the wall contact surface of the wall fastening element and has a distance from the wall contact surface perpendicular to the common plane, which is in particular at least as large as the head of the connecting element axially high. This means that there is sufficient space for the head of the connecting element between the module fastening sections and the wall contact surface.
  • One embodiment of the invention provides fastening holes with different diameters in the wall contact surface of the wall fastening element, such that the wall fastening element can be fixed to the wall, mounting rail or other fastening device with screws of different diameters or optionally with a wood or sheet metal screw or a machine screw.
  • Claim 12 is directed to a framed photovoltaic module, on one edge of which two wall fasteners, or more precisely two wall fastening elements, are arranged.
  • the photovoltaic module has a frame, in particular a peripheral frame, with a strip-shaped flange on the back of the photovoltaic module that protrudes towards the opposite edge and has holes for fastening the photovoltaic module.
  • a first module fastening section of a wall fastening element of one of the two wall fasteners is fastened with a module fastening element to a hole in the flange of the frame.
  • the photovoltaic module is fastened with a module fastening element to a first module fastening section of the wall fastening element of the corresponding other wall fastener, wherein the module fastening element is fastened to a hole in the flange of the frame on the opposite edge of the photovoltaic module.
  • both wall fastening elements are fastened to a common side of the photovoltaic module.
  • the wall fastening elements are preferably arranged perpendicular to the edges of the photovoltaic module, i.e. the fastening openings in the module fastening sections of the wall fastening elements extend perpendicular to the edges of the photovoltaic module.
  • the wall contact surfaces and/or the module fastening sections, in particular the second module fastening sections protrude laterally beyond the edges of the photovoltaic module in such a way that the wall contact surfaces are accessible for fastening the wall fastening elements to the wall, mounting rail or other fastening device and the module fastening sections of the wall fastening elements that are not fastened to the photovoltaic module are accessible for fastening another photovoltaic module.
  • nut holders with nuts arranged in their nut receptacles are placed with their clamps on the flanges of the frame of the photovoltaic module.
  • the nut holders are arranged in such a way that the holes in the flanges of the frame cover the nut threads of the nuts.
  • the wall fastening elements are fastened to the frame of the photovoltaic module with screws as connecting elements or, conversely, the frames are fastened to the wall fastening elements, which are connected by the Fastening openings in the module fastening sections of the wall fastening elements and through the holes in the flanges of the frame of the photovoltaic module and are screwed into the nuts in the nut receptacles of the nut holders.
  • the screw heads of the screws engage behind the module fastening sections of the wall fastening elements on a side facing away from the photovoltaic module to the side of the engaging sections of the fastening openings.
  • the method according to the invention provides for firstly fastening the first module fastening section(s) of one or more wall fastening elements to the flange of the frame on an edge of a first photovoltaic module.
  • the wall fastening elements are then fastened with their wall contact surfaces laterally next to the edge of the photovoltaic module to the wall, mounting rail or other fastening device and then a second photovoltaic module with the module fastening element plugged onto the flange of its frame is fastened to the second module fastening section(s) of the wall fastening element(s) on an edge facing the first photovoltaic module.
  • Figure 1 is a perspective exploded view of a rear side of edge cutouts of two photovoltaic modules according to the invention with a wall fastener according to the invention;
  • FIG 2 is an assembly drawing of the photovoltaic modules with the wall fastener from Figure 1;
  • Figure 3 shows a first wall fastening element according to the invention in the same perspective as Figures 1 and 2;
  • Figure 4 shows a final wall fastening element according to the invention in the same perspective as Figures 1 to 3.
  • Figures 1 and 2 show two edge cutouts on mutually facing edges of two photovoltaic modules 1 according to the invention and a wall fastener 2 according to the invention for fastening the photovoltaic modules 1 on the outside, for example on a wall of a building (not shown) or on a mounting rail or other fastening device (not shown) that is or will be fastened to the outside of the wall - in particular horizontally.
  • the rear side is a side of the photovoltaic modules 1 that faces the wall. It is opposite a front side of the photovoltaic modules 1 that generates an electrical voltage when it is illuminated by sunlight or other light.
  • the photovoltaic modules 1 are - in the exemplary embodiment - rectangular and they are framed, i.e. they have a surrounding frame 3.
  • the frame 3 has a profile with a flange 4 at a small distance from the back of the photovoltaic modules 1, which protrudes inwards, i.e. in the direction of an opposite edge of the photovoltaic module 1, on the frame 3.
  • the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic modules 1 has holes 5.
  • the wall fastener 2 has a wall fastening element 6 and a module fastening element 7 for each photovoltaic module 1.
  • the wall fastening element 6 has a U-shaped bent sheet metal strip, with legs of the U being bent outwards, such that the wall fastening element 6 has sections parallel to a yoke of the U in a common plane parallel to the yoke.
  • An outer side of the yoke of the U forms a wall contact surface 8 and the outwardly bent sections of the Legs of the U form module fastening sections 9, 10 of the
  • Wall fastening element 6 Another production of the wall fastening element 6, for example as an extruded profile, is possible.
  • the wall fastening element 6 of the wall fastener 1 has fastening holes 11 for fastening the wall fastening element 6 to the wall, mounting rail or other fastening device with the aid of one or more screws passed through.
  • the fastening holes 11 have different diameters for screws with different diameters or for fastening optionally with a machine screw or a wood or sheet metal screw.
  • the wall contact surface 8 of the wall fastening element 6 has a fastening hole 11 with a larger diameter in a center and two fastening holes 11 with a smaller diameter on either side of the middle fastening hole 11.
  • a first of the two module fastening sections 9 of the wall fastening element 6 of the wall fastener 2 according to the invention has an elongated hole as the first fastening opening 12 of the wall fastening element 6 for fastening the photovoltaic module 1 to the wall fastening element 6 or vice versa for fastening the wall fastening element 6 to the photovoltaic module 1.
  • the elongated hole forming the first fastening opening 12 extends in a transverse center of the first module fastening section 9 in a longitudinal direction of the wall fastening element 6.
  • a second module fastening section 10 of the wall fastening element 6 of the wall fastener 2 according to the invention has a keyhole-shaped second fastening opening 13 for fastening the photovoltaic module 1 to the wall fastening element 6 or vice versa for fastening the wall fastening element 6 to the photovoltaic module 1.
  • the second fastening opening 13 has a circular hole and an elongated hole that opens into the circular hole. The elongated hole extends in a transverse center of the second module fastening section 10 in a longitudinal direction of the wall fastening element 6.
  • the elongated holes of the two fastening openings 12, 13 form rear grip sections 14 of the fastening openings 12, 13 for a head 16 of a connecting element 17 of the Module fastening elements 7 and the circular hole of the second fastening opening 13 forms an expansion 15 for the passage of the head 16 of the connecting element 17.
  • the connecting elements 17 of the module fastening elements 7 are screws with a screw head as head 16 and a screw shaft, which can generally be understood as shaft 18 of the connecting elements 17.
  • the invention does not exclude other connecting elements 17.
  • Each module fastening element 7 has a nut holder 19 with a nut receptacle 20 for a nut and a clamp 21 for clamping the nut holder 19 to the flange 4 of the frame 3 of a photovoltaic module 1.
  • the nut receptacle 20 has a cavity in which the nut, which is not visible in the drawing, is held in a rotationally fixed manner.
  • the nut is a hexagon nut made of metal and the nut receptacle 20 of the nut holder 19 has a cavity with a hexagonal cross-section corresponding to the hexagon nut.
  • the clamp 21 of the nut holder 19 is an elastically expandable slotted clamp, the slot 22 of which is located in a radial plane of the nut receptacle 20.
  • “Radial plane” means that an axis of the nut arranged in the nut receptacle 20 passes vertically through the slot 22 of the slotted clamp, the slot 22 being located outside the nut receptacle 20.
  • the clamp 21 of the nut holder 19, designed as a slotted clamp can be plugged onto the flange 4 of the frame 3 of one of the photovoltaic modules 1.
  • the elasticity allows the slotted clamp to be plugged onto flanges 4 of different thicknesses.
  • the clamp 21 expands elastically and thus holds in a clamping manner onto the flange 3 of the frame 4 of the photovoltaic module 1.
  • the nut holder 19 is preferably made of plastic.
  • the nut holder 19 has a spring tab 23 which rests with a preload on the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic module 1 when the clamp 21 is plugged onto the flange 4.
  • the preload of the spring tab 23 causes a friction which holds the clamp 21 on the flange 4 and thus the nut holder 19 on the frame 3 of the photovoltaic module 1.
  • the nut holders 19 have a through hole 24 that passes through their clamp 21 and the nut receptacle 20 - the latter axially.
  • the clamp 21 is placed on the flange 4 of the frame 3 of a photovoltaic module 1 in such a way that the through hole 24 of the nut holders 19 is aligned with one of the holes 5 in the flange 4 of the frame 3 of a photovoltaic module 1.
  • the screw forming the connecting element 17 of the module fastening element 7 is then inserted through the through hole 24 of the nut holder 19 and through the hole 5 in the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic module 1 and screwed into the nut arranged in the nut receptacle 20 of the nut holder 19, which is not visible in the drawing.
  • the clamp 21 of the nut holder 19 is tightened and clamped onto the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic module 1, whereby the nut holder 19 and also the screw forming the connecting element 17 of the module fastening elements 7 are fixed to the frame 3 of the photovoltaic module 1.
  • the nut holders 19 On a side of their clamp 21 facing away from the nut receptacle 20, the nut holders 19 have a tubular collar 25 that encloses the through hole 24 as an axial spacer for the head 16 of the connecting element 17.
  • the collar 25 is at least as high and in the exemplary embodiment slightly higher than the thickness of the module fastening sections 9, 10 of the wall fastening element 6, as a result of which the module fastening elements 7 with their nut holders 19 do not clamp to the module fastening sections 9, 10 of the wall fastening element 6, but can also be moved in the longitudinal direction of the fastening openings 12, 13 when the screws forming the connecting elements 17 are tightened.
  • the collar 25 is not wider and in the embodiment somewhat narrower than the elongated holes, i.e. the rear grip sections 14 of the fastening openings 12, 13 in the module fastening sections 9, 10 of the wall fastening element 6 such that the collar 25 can be introduced into the rear grip sections 14.
  • the nut holder 19 consists of a plastic that is electrically conductive due to embedded metal particles, such that an electrostatic charge of the frame 3 of the photovoltaic module 1 is avoided. This means that the electrical conductivity of the plastic of the nut holder 19 is so great that a difference in electrical potential between the wall fastening element 6 and the frame 3 of the photovoltaic module 1 is avoided.
  • the two module fastening sections 9, 10 of the wall fastening element 6 of the wall fastener 2 according to the invention are located in a common plane parallel to the wall contact surface 8.
  • a distance of the common plane of the module fastening sections 9, 10 from the wall contact surface 8 of the wall fastening element 6 perpendicular to the common plane is at least as large and in the exemplary embodiment slightly larger than the height of the heads 16 of the screws forming the connecting elements 17 of the module fastening elements 7 in the axial direction of their shafts 18.
  • the invention provides for two or more nut holders 19 with their clamps 21 to be placed on the vertical edges of the photovoltaic modules 1 on the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic modules 1, such that the through holes 24 of the nut holders 19 are aligned with the holes 5 in the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic modules 1.
  • a screw as a connecting element 17 - is inserted through the through hole 24 of the nut holder 19 and the holes 5 in the flange 4 of the frame 3 and screwed into the nuts (not visible in the drawing) in the nut receptacles 20 of the nut holder 19.
  • Heads 16 of the screws are located on the back of the photovoltaic modules 1.
  • the collars 25 of the nut holders 19 ensure that the heads 16 of the screws have a distance from the flanges 4 of the frames 3 of the photovoltaic modules 1 that is at least as large and, in the exemplary embodiment, slightly larger than the thickness of the module fastening sections 9, 10 of the module fastening elements 7.
  • wall fastening elements 6 are arranged on the frame 3 of the photovoltaic modules 1 using the screws forming the connecting elements 17.
  • the first module fastening sections 9, which have the elongated holes as first fastening openings 12, are arranged on the frame 3 of the photovoltaic modules 1 using the screws on the one common vertical edge of the photovoltaic modules 1 or, in other words, on a common side of the photovoltaic modules 1 in each case, such that the wall fastening elements 6 and thus the second module fastening sections 10 protrude laterally perpendicular to the vertical edge of the photovoltaic modules 1.
  • the wall contact surfaces 8 and the second module fastening sections 10 of the wall fastening elements 6 are located laterally next to one vertical edge of the photovoltaic modules 1, whereby they are accessible from the front sides of the photovoltaic modules 1.
  • a photovoltaic module 1 forms a photovoltaic module 1 according to the invention.
  • wall fastening elements 6 are screwed vertically one above the other to the wall with their wall contact surfaces 8 resting against the wall as there are nut holders 19 on one edge of the photovoltaic modules 1 on the flange 4 of the frame 3 of the photovoltaic modules 1.
  • the wall fastening elements 6 on the wall are at the same distance from each other as the nut holders 19 on the frame 3 of the photovoltaic modules 1.
  • the wall fastening elements 6 are screwed horizontally to the wall, i.e. the module fastening sections 9, 10 or the fastening openings 12, 13 are aligned horizontally.
  • Module fastening sections 9, 10 have a distance from the wall which corresponds to the distance of the module fastening sections 9, 10 from the wall contact surface 8 of the wall fastening elements 6 perpendicular to the common plane of the module fastening sections 9, 10. The distance of the
  • Module fastening sections 9, 10 of the wall fastening elements 6 are at least as large and, in the exemplary embodiment, slightly larger than the heads 16 of the screws forming the connecting elements 17.
  • a photovoltaic module 1 is now attached to the wall by passing the heads 16 of the screws that form the connecting elements 17 on the edge of the photovoltaic module 1, on which no wall fastening elements 6 are arranged, through the circular holes that form the widenings 15 of the keyhole-shaped second fastening openings 13 in the second module fastening sections 10 of the wall fastening elements 6 of the wall fastening elements 6 screwed to the wall, in such a way that the shafts 18 of the connecting elements 17 pass through the second fastening openings 13.
  • the photovoltaic module 1 is then moved horizontally in such a way that the shafts 18 of the connecting elements 17 pass through the elongated holes that form the rear grip sections 14 of the second, keyhole-shaped fastening openings 13 and the heads 16 pass through the elongated holes
  • One vertical edge of the photovoltaic module 1 is attached to the wall with the wall fastening elements 6.
  • the wall fastening elements 6, which have been arranged on the opposite edge of the first photovoltaic module 1, are screwed to the wall with their wall contact surfaces 8 resting against the wall.
  • a further photovoltaic module 1 is then - as described above for the one photovoltaic module 1 - fastened to the second module fastening sections 10 of the wall fastening elements 6, which have previously been arranged on the one vertical edge on the frame 3 of the one photovoltaic module 1 and screwed to the wall.
  • any number of photovoltaic modules 1 can be attached next to each other on the wall.
  • the invention provides special wall fastening elements 26, 27, which are shown in Figures 3 and 4.
  • the first and the last photovoltaic module 1 can also be fastened to the wall with the wall fastening element 6 described above and shown in Figures 1 and 2.
  • the first wall fastening element 26 shown in Figure 3, like the wall fastening element 6, has a second module fastening section 10 with a second fastening opening 13 and two instead of just one wall contact surfaces 8 on both sides of the second module fastening section 10.
  • the two wall contact surfaces 8 are located in a plane which, as in Figures 1 and 2, is offset parallel to the second module fastening section 10 and perpendicular to the second module fastening section 10.
  • the first wall fastening element 26 can be securely screwed to the wall against twisting by means of the wall contact surfaces 8, which have fastening holes 11 for screwing to the wall on both sides of the second module fastening section 10.
  • the second fastening opening 13 in the second module fastening section 10 of the first wall fastening element 26 is keyhole-shaped and has a rear grip section 14 and a widening 15.
  • the first wall fastening element 26 has only the second module fastening section 10 and no first module fastening section 9.
  • two or more first wall fastening elements 26 are screwed to the wall one above the other at a distance.
  • the first photovoltaic module 1, on whose frame 3 two or more nut holders 19 with screwed-in screws are attached at one edge as connecting elements 17, is then attached to the two first wall fastening elements 26 as described above by passing heads 16 of the connecting elements 17 through the widenings 15 of the second fastening openings 13 of the first wall fastening elements 26 screwed to the wall and then moving the photovoltaic module 1 such that the shafts 18 of the connecting elements 17 reach through the rear grip section 14 of the second fastening openings 13 and the heads 16 of the connecting elements 17 engage behind the second module fastening sections 10 laterally next to the rear grip sections 14 of the second fastening openings 13.
  • An opposite edge of the first photovoltaic module 1 is then, as described above, fastened to the wall with two wall fastening elements 6 which have been fastened to the frame 3 on the opposite edge of the first photovoltaic module 1 before the first photovoltaic module 1 is fastened to the first wall fastening elements 26.
  • the last wall fastening element 27 shown in Figure 4 like the wall fastening element 6 from Figures 1 and 2, has a wall contact surface 8 with fastening holes 11 for screwing to the wall and a first module fastening section 9 offset perpendicularly to the wall contact surface 8 with a first fastening opening 12.
  • a second module fastening section 10 is missing.
  • two or more nut holders 19 with screwed-in screws as connecting elements 17 are fastened to the frame 3 on two opposite edges of the last photovoltaic module 1.
  • two or more last wall fastening elements 27 are attached instead of the wall fastening element 6 from Figures 1 and 2, whereby the fastening is also possible with the wall fastening elements 6 as described.
  • the last photovoltaic module 1 is now attached with the connecting elements 17 on one edge as described above to the second module fastening sections 10 of the wall fastening elements 6 of a module which is last attached to the wall fastening elements 6 on the wall-mounted photovoltaic module 1. Then, the wall contact surfaces 8 of the last wall fastening elements 27, which were previously fastened to the frame 3 on the opposite edge of the last photovoltaic module 1, are screwed to the wall.

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Abstract

Die Erfindung schlägt ein doppelt gekröpftes Wandbefestigungselement (6) zu einer Befestigung mehrerer Photovoltaikmodule (1) nebeneinander an einer Wand vor, wobei das Wandbefestigungselement (6) eine Wandanlagefläche (8) zwischen zwei Modulbefestigungsabschnitten (9, 10) aufweist. Ein erster Modulbefestigungsabschnitt (9) weist ein Langloch als erste Befestigungsöffnung (12) und ein zweiter Modulbefestigungsabschnitt (10) ein schlüssellochförmiges Loch (5) als zweite Befestigungsöffnung (13) auf. Mit Mutternhaltern (19), die auf einen Flansch (4) eines Rahmens (3) der Photovoltaikmodule (1) gesteckt werden, werden Schrauben als Verbindungselemente (17) an den Rahmen (3) der Photovoltaikmodule (1) befestigt, mit denen die Photovoltaikmodule (1) an den Wandbefestigungselementen (6) befestigt werden.

Description

Beschreibung
Wandbefestiger für ein gerahmtes Photovoltaikmodul, Photovoltaikmodul mit dem Wandbefestiger und Verfahren zur Befestigung solcher Photovoltaikmodule
Die Erfindung betrifft einen Wandbefestiger für ein gerahmtes Photovoltaikmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , ein Photovoltaikmodul mit dem Wandbefestiger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 12 und ein Verfahren zur Befestigung solcher Photovoltaikmodule mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14.
Die Patentanmeldung CN 107 181 447 A offenbart einen streifenförmigen, dreimal in entgegengesetzten Richtungen abgewinkelten Blechstreifen als Dachbefestiger zu einer Befestigung eines Photovoltaikmoduls auf einem Dach. Ein Fußabschnitt an einem Ende des Dachbefestigers weist zwei Langlöcher zum Anschrauben des Dachbefestigers auf dem Dach auf. Ein Ende des Dachbefestigers ist wahlweise als C-förmiger Bügel zu einem seitlichen Umgreifen eines Rahmens des Photovoltaikmoduls von außen oder als U- förmige Klammer 2 zu einem Aufstecken auf einen nach innen gerichteten Flansch des Rahmens auf einer Rück- oder Unterseite des Photovoltaikmoduls gebogen.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Wandbefestiger für ein gerahmtes Photovoltaikmodul vorzuschlagen, der eine Befestigung mehrere Photovoltaikmodule nebeneinander an einer Wand erleichtert. Des Weiteren ist die Erfindung auf das Photovoltaikmodul mit dem an seinem Rahmen angebrachten Wandbefestiger und auf ein Verfahren zu einer Befestigung mehrerer solcher Photovoltaikmodule mit mehreren solchen Wandbefestigern nebeneinander an einer Wand gerichtet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 12 und 14 gelöst.
Der erfindungsgemäße Wandbefestiger ist zu einer Befestigung eines gerahmten Photovoltaikmoduls an einer Wand vorgesehen, wobei die Erfindung Befestigungen an anderen, beispielsweise auch nicht senkrechten Flächen, nicht ausschließt. Wahlweise kann das Photovoltaikmodul mit Hilfe des Wandbefestigers auch mit einer Montageschiene oder einer anderen Befestigungseinrichtung an der Wand oder der anderen Fläche erfolgen.
Der erfindungsgemäße Wandbefestiger weist eine Wandanlagefläche, einen ersten Modulbefestigungsabschnitt mit einer ersten Befestigungsöffnung und einen zweiten Modulbefestigungsabschnitt mit einer zweiten Befestigungsöffnung auf. Die Wandanlagefläche liegt an der Wand oder wahlweise an der Montageschiene oder der anderen Befestigungseinrichtung an, wenn der Wandbefestiger in einer vorgesehenen Weise an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung befestigt ist.
Die beiden Modulbefestigungsabschnitte sind zur Befestigung jeweils eines Photovoltaikmoduls an dem erfindungsgemäßen Wandbefestiger oder umgekehrt zur Befestigung des Wandbefestigers an einem der Photovoltaikmodule vorgesehen. Die Befestigungsöffnungen sind beispielsweise Rundlöcher, Langlöcher oder schlüssellochförmige Löcher.
Jedem Modulbefestigungsabschnitt ist ein Modulbefestigungselement zugeordnet, das an einem Loch eines leistenförmigen Flanschs eines Rahmens des jeweiligen Photovoltaikmoduls festlegbar ist. Der Rahmen des Photovoltaikmoduls weist ein Profil mit einem nach innen stehenden Flansch auf einer Rückseite des Photovoltaikmoduls auf. Die Rückseite des Photovoltaikmoduls ist der Wand zugewandt, wenn das Photovoltaikmodul in einer vorgesehenen Weise an der Wand befestigt ist. „Nach innen“ bedeutet, dass der Flansch des Rahmens des Photovoltaikmoduls in Richtung einer Mitte beziehungsweise in Richtung eines gegenüberliegenden Randes des Photovoltaikmoduls gerichtet ist.
Die Modulbefestigungselemente weisen jeweils ein Verbindungselement mit einem Schaft und einem Kopf beispielsweise nach Art eines Schraubenkopfs oder eines Kopfs eines Niets oder eines Nagels auf. Möglich ist beispielsweise auch eine rechtwinklige Abwinklung an einem Ende des Schafts des Verbindungselements als Kopf. Die Aufzählung ist beispielhaft und nicht abschließend.
Die Wandanlagefläche befindet sich vorzugsweise, allerdings nicht zwingend, zwischen den beiden Modulbefestigungsabschnitten, die einen Versatz senkrecht zur Wandanlagefläche aufweisen, der mindestens so groß wie eine axiale Höhe der Köpfe der Verbindungselemente der beiden Modulbefestigungselemente ist. „Axiale Höhe“ bedeutet eine Abmessung der Köpfe der Verbindungselemente in einer Längsrichtung ihrer Schäfte. Die Modulbefestigungsabschnitte weisen vorzugsweise gleiche Versätze zur Wandanlagefläche auf und befinden sich vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene. Durch ihren Versatz zur Wandanlagefläche weisen die Modulbefestigungsabschnitte einen Abstand von der Wand auf, wenn das Wandbefestigungselement des erfindungsgemäßen Wandbefestigers in der vorgesehenen Weise mit seiner Wandanlagefläche an der Wand anliegend an der Wand befestigt ist. Der Abstand der Modulbefestigungsabschnitte des Wandbefestigungselements ist so groß, dass die Köpfe der Verbindungselemente der Modulbefestigungselemente Platz zwischen den Modulbefestigungsabschnitten des Wandbefestigers und der Wand haben.
Die Befestigungsöffnungen in den Modulbefestigungsabschnitten des erfindungsgemäßen Wandbefestigers weisen jeweils einen Hintergriffabschnitt für die Köpfe der Verbindungselemente der Modulbefestigungselemente auf. Die Hintergriffabschnitte sind beispielsweise Langlöcher, die mindestens so breit wie ein Durchmesser des Schafts des jeweiligen Verbindungselements sind, derart, dass die Schäfte der Verbindungselemente die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen durchgreifen können. Und die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen sind schmaler als die Köpfe der Verbindungselemente derart, dass die Köpfe nicht durch die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen durchtreten können, sondern die Modulbefestigungsabschnitte des Wandbefestigungselements des erfindungsgemäßen Wandbefestigers seitlich der Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen in den Modulbefestigungsabschnitten hintergreifen, wenn die Schäfte der Verbindungselemente die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen durchgreifen. Auf diese Weise lassen sich die Modulbefestigungselemente an den Modulbefestigungsabschnitten des Wandbefestigungselements des erfindungsgemäßen Wandbefestigers festlegen, jedenfalls gegen ein Herausziehen in der Längsrichtung ihrer Schäfte.
Die zweite Befestigungsöffnung weist eine Aufweitung auf, durch die der Kopf des Verbindungselements durchführbar ist, wodurch der Kopf des Verbindungselements in den Hintergriff im Hintergriffabschnitt der zweiten Befestigungsöffnung und der Schaft des Verbindungselements in den Hintergriffabschnitt bringbar ist. Beispielsweise weist die Aufweitung der zweiten Befestigungsöffnung einen Durchmesser auf, der mindestens so groß wie ein Umkreis des Kopfes des Verbindungselements des zweiten Modulbefestigungselements ist. Die Erfindung erleichtert die Befestigung von Photovoltaikmodulen an der Wand, Montageschiene oder anderer Befestigungseinrichtungen, weil das Wandbefestigungselement des erfindungsgemäßen Wandbefestigers an dem Rahmen an einem Rand eines ersten Photovoltaikmoduls befestigt werden kann, der anschließend an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung befestigt wird, wonach ein zweites Photovoltaikmodul an dem jetzt an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung befestigten Wandbefestigungselement neben dem ersten Photovoltaikmodul befestigt werden kann.
Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine schlüssellochförmige zweite Befestigungsöffnung vor. Damit ist eine „zweite Befestigungsöffnung“ gemeint, die ein kreisförmiges Loch und ein Langloch aufweist, das schmaler als ein Durchmesser des kreisförmigen Lochs ist und das in das kreisförmige Loch mündet. Das kreisförmige Loch bildet die Aufweitung der zweiten Befestigungsöffnung, sein Durchmesser ist mindestens so groß wie der Umkreis des Kopfs des Verbindungselements derart, dass der Kopf des Verbindungselements durch das kreisförmige Loch durchtreten kann. Das in das kreisförmige Loch mündende Langloch bildet den Hintergriffabschnitt der zweiten Befestigungsöffnung, es ist schmaler als der Durchmesser des Umkreises des Kopfes des Verbindungselements derart, dass der Kopf des Verbindungselements nicht durchtreten kann, und mindestens so breit wie der Durchmesser des Schafts des Verbindungselements derart, dass der Schaft des Verbindungselements das Langloch durchsetzen kann.
Die erste Befestigungsöffnung und/oder der Hintergriffabschnitt der zweiten Befestigungsöffnung sind vorzugsweise länger als der Durchmesser des Schafts des Verbindungselements derart, dass das Verbindungselement und der erfindungsgemäße Wandbefestiger in einer Längsrichtung der Befestigungsöffnung gegeneinander verschiebbar sind. Dadurch weist der erfindungsgemäße Wandbefestiger eine Schiebeführung für mindestens eines der an ihm befestigten Photovoltaikmodule auf, wodurch mechanische Spannungen vermieden werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht Mutternhalter mit einer Mutternaufnahme vor, die eine Klemme aufweisen, mit der die Mutternhalter auf den leistenförmigen Flansch der Rahmen der Photovoltaikmodule steckbar sind und vorzugsweise auf dem Flansch klemmen. Mit den Mutternhaltern lassen sich Muttern an den Rahmen der Photovoltaikmodule anordnen, in die beispielsweise Schrauben als Verbindungselemente zum Befestigen der Photovoltaikmodule an dem Wandbefestiger beziehungsweise umgekehrt schraubbar sind. Die Mutternaufnahmen halten in ihnen angeordnete Muttern vorzugsweise drehfest, damit sie beim Einschrauben und Festziehen einer Schraube nicht gegen Mitdrehen gehalten werden müssen. Die Mutternhalter sind bevorzugt aus Kunststoff gefertigt, wohingegen die Muttern bevorzugt aus Metall bestehen.
Die Klemme der Mutternhalter ist insbesondere eine Schlitzklemme mit einem Schlitz, mit dem der Mutternhalter auf den Flansch der Rahmen der Photovoltaikmodule steckbar ist. Die Schlitzklemme, das heißt der Schlitz ist elastisch aufweitbar zur Anpassung an eine Dicke des Flansches der Rahmen der Photovoltaikmodule und zur Erzeugung einer Klemmkraft, mit der die Schlitzklemme auf dem Flansch der Rahmen der Photovoltaikmodule klemmt.
Zum Festklemmen des Mutternhalters auf dem Flansch des Rahmens kann der Mutternhalter auch eine Federlasche, insbesondere aus Kunststoff, aufweisen, die beim Stecken des Mutternhalters auf den Flansch derart elastisch verformt wird, dass sie mit einer Vorspannung an dem Flansch oder auch an einer anderen Stelle des Rahmens oder des Photovoltaikmoduls anliegt und durch eine durch die Vorspannung erzeugte Reibkraft den Mutternhalter auf dem Flansch des Rahmens des Photovoltaikmoduls hält. Die Federlasche kann zusätzlich zu der Klemme beziehungsweise Schlitzklemme oder auch ohne eine Klemme am Mutternhalter vorgesehen sein.
Um eine elektrostatische Aufladung zu vermeiden, sind die Mutternhalter vorzugsweise elektrisch leitfähig. Sie können beispielsweise Metall oder einen elektrisch leitenden Kunststoff aufweisen. Eine elektrische Leitfähigkeit erhält ein an sich elektrisch isolierender Kunststoff beispielsweise durch eine Einlagerung von Metall- oder Graphitpartikeln. Es genügt eine niedrige elektrische Leitfähigkeit, die eine elektrostatische Aufladung vermeidet, das heißt verschiedene elektrische Spannungspotentiale der Rahmen der Photovoltaikmodule und des Wandbefestigungselements.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen zu der Mutternaufnahme koaxialen, rohrförmigen Kragen an den Mutternhaltern als axiale Abstandshalter für die Köpfe der Verbindungselemente vor. Es genügt, wenn Durchgangslöcher der Krägen derart in die Mutternaufnahmen münden, dass sich beispielsweise eine Schraube durch die Krägen in eine Mutter schrauben lässt, die in der Mutternaufnahme angeordnet ist. Ein Außendurchmesser der Kragen ist nicht größer als die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen breit sind, derart, dass die Kragen der Mutternhalter die Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen in den Modulbefestigungsabschnitten des Wandbefestigungselements durchgreifen können. Ein Innendurchmesser der Kragen der Mutternhalter ist mindestens so groß wie der Durchmesser der Schäfte der Verbindungselemente derart, dass die Schäfte die Krägen bis in die Mutternaufnahmen durchgreifen und in eine in der Mutternaufnahme angeordnete Mutter geschraubt werden können. Axial sind die Krägen mindestens so lang beziehungsweise hoch wie eine Dicke der Modulbefestigungsabschnitte des Wandbefestigungselements in einem die Befestigungsöffnungen umgebenden Bereich, der von den Köpfen der Verbindungselemente überdeckt wird. Dadurch sitzen die Köpfe der Verbindungselemente auf den Krägen der Mutternhalter auf, wodurch das Wandbefestigungselement und die Photovoltaikmodule in der Längsrichtung der Befestigungsöffnungen gegeneinander zumindest geringfügig verschiebbar bleiben, auch wenn die Verbindungselemente festgezogen werden. Dadurch werden thermische Spannungen, welche die Photovoltaikmodule beschädigen können, vermieden.
Für eine preisgünstige Herstellung ist das Wandbefestigungselement bei Ausgestaltungen der Erfindung ein Blechbiegeteil, das beispielsweise einen mehrfach abgekanteten Blechstreifen oder ein mehrfach abgekantetes und abgelängtes Blech aufweist, oder ein abgelängtes Strangpressprofil. „Ablängen“ meint ein Abtrennen des Wandbefestigungselements von dem längeren, mehrfach abgekanteten Blech oder einem längeren Profil.
Die beiden Modulbefestigungsabschnitte befinden sich vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene derart, dass die an dem Wandbefestigungselement befestigten Photovoltaikmodule sich ebenfalls in einer gemeinsamen Ebene befinden. Die gemeinsame Ebene der Modulbefestigungsabschnitte ist vorzugsweise parallel zu der Wandanlagefläche des Wandbefestigungselements und weist einen Abstand von der Wandanlagefläche senkrecht zu der gemeinsamen Ebene auf, der insbesondere mindestens so groß wie der Kopf des Verbindungselements axial hoch ist. Dadurch besteht ein ausreichender Platz für den Kopf des Verbindungselements zwischen den Modulbefestigungsabschnitten und der Wandanlagefläche.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht Befestigungslöcher mit unterschiedlichen Durchmessern in der Wandanlagefläche des Wandbefestigungselements vor, derart, dass das Wandbefestigungselement mit Schrauben mit unterschiedlichen Durchmessern oder wahlweise mit einer Holz- oder Blechschraube oder einer Maschinenschraube an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung festlegbar ist.
Der Anspruch 12 ist auf ein gerahmtes Photovoltaikmodul gerichtet, an dessen einem Rand zwei Wandbefestiger, genauer formuliert zwei Wandbefestigungselemente angeordnet sind. Das Photovoltaikmodul weist einen insbesondere umlaufenden Rahmen mit einem auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls zum jeweils gegenüberliegenden Rand abstehenden leistenförmigen Flansch auf, der Löcher zur Befestigung des Photovoltaikmoduls aufweist. An einem Rand des Photovoltaikmoduls ist ein erster Modulbefestigungsabschnitt eines Wandbefestigungselements von einem der beiden Wandbefestiger mit einem Modulbefestigungselement an einem Loch in dem Flansch des Rahmens befestigt. Am gegenüberliegenden Rand ist das Photovoltaikmodul mit einem Modulbefestigungselement an einem ersten Modulbefestigungsabschnitt des Wandbefestigungselements des entsprechend anderen Wandbefestigers befestigt, wobei das Modulbefestigungselement an einem Loch in dem Flansch des Rahmens am gegenüberliegenden Rand des Photovoltaikmoduls befestigt ist. Anders formuliert sind beide Wandbefestigungselemente auf einer gemeinsamen Seite des Photovoltaikmoduls befestigt. Die Wandbefestigungselemente sind vorzugsweise senkrecht zu den Rändern des Photovoltaikmoduls angeordnet, das heißt die Befestigungsöffnungen in den Modulbefestigungsabschnitten der Wandbefestigungselementen erstrecken sich senkrecht zu den Rändern des Photovoltaikmoduls. Vorzugsweise stehen die Wandanlageflächen und/oder die Modulbefestigungsabschnitte, insbesondere die zweiten Modulbefestigungsabschnitte seitlich über die Ränder des Photovoltaikmoduls über, derart, dass die Wandanlageflächen zu Befestigung der Wandbefestigungselemente an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung zugänglich sind und die nicht an dem Photovoltaikmodul befestigten Modulbefestigungsabschnitte der Wandbefestigungselemente zur Befestigung eines weiteren Photovoltaikmoduls zugänglich sind.
Insbesondere sind Mutternhalter mit in ihren Mutternaufnahmen angeordneten Muttern mit ihren Klemmen auf die Flansche des Rahmens der Photovoltaikmoduls gesteckt. Die Mutternhalter sind derart angeordnet, dass die Löcher in den Flanschen des Rahmens die Mutterngewinde der Muttern überdecken. Die Wandbefestigungselemente sind mit Schrauben als Verbindungselemente an dem Rahmen des Photovoltaikmoduls oder umgekehrt die Rahmen an den Wandbefestigungselementen befestigt, die durch die Befestigungsöffnungen in den Modulbefestigungsabschnitten der Wandbefestigungselemente und durch die Löcher in den Flanschen des Rahmens des Photovoltaikmoduls durchgeführt und in die Muttern in den Mutteraufnahmen der Mutternhalter geschraubt sind. Schraubenköpfe der Schrauben hintergreifen die Modulbefestigungsabschnitte der Wandbefestigungselemente auf einer dem Photovoltaikmodul abgewandten Seite seitlich der Hintergriffabschnitte der Befestigungsöffnungen.
Zur Befestigung von mehreren Photovoltaikmodulen nebeneinander oder auch übereinander an einer Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, zunächst den oder die ersten Modulbefestigungsabschnitte eines oder mehrerer Wandbefestigungselemente an dem Flansch des Rahmens an einem Rand eines ersten Photovoltaikmoduls zu befestigen. Anschließend werden die Wandbefestigungselemente mit ihren Wandanlageflächen seitlich neben dem Rand des Photovoltaikmoduls an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung befestigt und danach wird ein zweites Photovoltaikmodul mit dem auf den Flansch seines Rahmens gesteckten Modulbefestigungselement an einem dem ersten Photovoltaikmodul zugewandten Rand an dem oder den zweiten Modulbefestigungsabschnitten des oder der Wandbefestigungselemente befestigt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiteren Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Explosionszeichnung einer Rückseite von Randausschnitten von zwei erfindungsgemäßen Photovoltaikmodulen mit einem erfindungsgemäßen Wandbefestiger;
Figur 2 eine Zusammenbauzeichnung der Photovoltaikmodule mit dem Wandbefestiger aus Figur 1 ;
Figur 3 ein erstes Wandbefestigungselement gemäß der Erfindung in gleicher Perspektive wie Figuren 1 und 2; und
Figur 4 ein letztes Wandbefestigungselement gemäß der Erfindung in gleicher Perspektive wie Figuren 1 bis 3.
Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei Randausschnitte an einander zugewandten Rändern von zwei erfindungsgemäßen Photovoltaikmodulen 1 und einen erfindungsgemäßen Wandbefestiger 2 zur Befestigung der Photovoltaikmodule 1 außen an beispielsweise einer nicht dargestellten Wand eines Gebäudes oder an einer nicht dargestellten Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung, die - insbesondere horizontal - außen an der Wand befestigt ist beziehungsweise wird. Als Rückseite wird eine der Wand zugewandte Seite der Photovoltaikmodule 1 bezeichnet. Sie ist einer Vorderseite der Photovoltaikmodule 1 gegenüber, die eine elektrische Spannung erzeugt, wenn sie von Sonnen- oder auch anderem Licht beschienen wird.
Die Photovoltaikmodule 1 sind - im Ausführungsbeispiel - rechteckig und sie sind gerahmt, das heißt sie weisen einen umlaufenden Rahmen 3 auf. Der Rahmen 3 weist ein Profil mit einem Flansch 4 in einem kleinen Abstand von der Rückseite der Photovoltaikmodule 1 auf, der nach innen, das heißt in Richtung eines gegenüberliegenden Randes des Photovoltaikmoduls 1 , am Rahmen 3 absteht. Der Flansch 4 des Rahmens 3 der Photovoltaikmodule 1 weist Löcher 5 auf.
Der Wandbefestiger 2 weist ein Wandbefestigungselement 6 und für jedes Photovoltaikmodul 1 ein Modulbefestigungselement 7 auf.
Im Ausführungsbeispiel weist das Wandbefestigungselement 6 einen U-förmig gebogenen Blechstreifen auf, wobei Schenkel des U nach außen umgebogen sind, derart, dass das Wandbefestigungselement 6 zu einem Joch des U parallele Abschnitte in einer gemeinsamen und zu dem Joch parallelen Ebene aufweist. Eine Außenseite des Jochs des U bildet eine Wandanlagefläche 8 und die nach außen umgebogenen Abschnitte der Schenkel des U bilden Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 des
Wandbefestigungselements 6. Eine andere Herstellung des Wandbefestigungselements 6 beispielsweise als Strangpressprofil ist möglich.
Im Joch des II, das heißt in der Wandanlagefläche 8, weist das Wandbefestigungselement 6 des erfindungsgemäßen Wandbefestigers 1 Befestigungslöcher 11 zu der Befestigung des Wandbefestigungselements 6 an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung mit Hilfe einer oder mehrerer durchgesteckter Schrauben auf. Die Befestigungslöcher 11 weisen unterschiedliche Durchmesser auf für Schrauben mit unterschiedlichen Durchmessern oder für eine Befestigung wahlweise mit einer Maschinenschraube oder einer Holz- oder Blechschraube. Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Wandanlagefläche 8 des Wandbefestigungselements 6 ein Befestigungsloch 11 mit einem größeren Durchmesser in einer Mitte und zwei Befestigungslöcher 11 mit einem kleineren Durchmesser beiderseits des mittleren Befestigungslochs 11 auf.
Ein erster der beiden Modulbefestigungsabschnitte 9 des Wandbefestigungselements 6 des erfindungsgemäßen Wandbefestigers 2 weist ein Langloch als erste Befestigungsöffnung 12 des Wandbefestigungselements 6 zur Befestigung des Photovoltaikmoduls 1 an dem Wandbefestigungselement 6 oder umgekehrt zur Befestigung des Wandbefestigungselements 6 an dem Photovoltaikmodul 1 auf. Das die erste Befestigungsöffnung 12 bildende Langloch erstreckt sich in einer Quermitte des ersten Modulbefestigungsabschnitts 9 in einer Längsrichtung des Wandbefestigungselements 6.
Ein zweiter Modulbefestigungsabschnitt 10 des Wandbefestigungselements 6 des erfindungsgemäßen Wandbefestigers 2 weist eine schlüssellochförmige zweite Befestigungsöffnung 13 zur Befestigung des Photovoltaikmoduls 1 an dem Wandbefestigungselement 6 oder umgekehrt zur Befestigung des Wandbefestigungselements 6 an dem Photovoltaikmodul 1 auf. Die zweite Befestigungsöffnung 13 weist ein Kreisloch und ein Langloch auf, das in das Kreisloch mündet. Das Langloch erstreckt sich in einer Quermitte des zweiten Modulbefestigungsabschnitts 10 in einer Längsrichtung des Wandbefestigungselements 6.
Die Langlöcher der beiden Befestigungsöffnungen 12, 13 bilden Hintergriffabschnitte 14 der Befestigungsöffnungen 12, 13 für einen Kopf 16 eines Verbindungselements 17 der Modulbefestigungselemente 7 und das Kreisloch der zweiten Befestigungsöffnung 13 bildet eine Aufweitung 15 für einen Durchtritt des Kopfs 16 des Verbindungselements 17.
Im Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente 17 der Modulbefestigungselemente 7 Schrauben mit einem Schraubenkopf ais Kopf 16 und einem Schraubenschaft, der allgemein als Schaft 18 der Verbindungselemente 17 aufgefasst werden kann. Andere Verbindungselemente 17 schließt die Erfindung nicht aus.
Jedes Modulbefestigungselement 7 weist einen Mutternhalter 19 mit einer Mutternaufnahme 20 für eine Mutter und einer Klemme 21 zu einem Festklemmen des Mutternhalters 19 an dem Flansch 4 des Rahmens 3 eines Photovoltaikmoduls 1 auf.
Die Mutternaufnahme 20 weist einen Hohlraum auf, in dem die Mutter, die in der Zeichnung nicht sichtbar ist, drehfest aufgenommen ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Mutter eine Sechskantmutter aus Metall und die Mutternaufnahme 20 des Mutternhalters 19 weist einen Hohlraum mit einem zu der Sechskantmutter korrespondierenden, sechseckigen Querschnitt auf.
Die Klemme 21 der Mutternhalter 19 ist im Ausführungsbeispiel eine elastisch aufweitbare Schlitzklemme, deren Schlitz 22 sich in einer Radialebene der Mutternaufnahme 20 befindet. „Radialebene“ bedeutet, dass eine Achse der in der Mutternaufnahme 20 angeordneten Mutter senkrecht durch den Schlitz 22 der Schlitzklemme durchgeht, wobei sich der Schlitz 22 außerhalb der Mutternaufnahme 20 befindet.
Mit ihrem Schlitz ist die als Schlitzklemme ausgeführte Klemme 21 des Mutternhalters 19 auf den Flansch 4 des Rahmens 3 eines der Photovoltaikmodule 1 steckbar. Durch die Elastizität lässt sich die Schlitzklemme auf Flansche 4 unterschiedlicher Dicke stecken. Beim Stecken auf den Flansch 3 weitet sich die Klemme 21 elastisch auf und hält dadurch klemmend auf dem Flansch 3 des Rahmens 4 des Photovoltaikmoduls 1.
Bevorzugt ist der Mutternhalter 19 aus Kunststoff gefertigt. In dem Schlitz 22 der Klemme 21 weist der Mutternhalter 19 eine Federlasche 23 auf, die mit einer Vorspannung an dem Flansch 4 des Rahmens 3 des Photovoltaikmoduls 1 anliegt, wenn die Klemme 21 auf den Flansch 4 gesteckt ist. Die Vorspannung der Federlasche 23 bewirkt eine Reibung, die die Klemme 21 auf dem Flansch 4 und damit den Mutternhalter 19 am Rahmen 3 des Photovoltaikmoduls 1 hält. Die Mutternhalter 19 weisen ein Durchgangsloch 24 auf, das ihre Klemme 21 und die Mutternaufnahme 20 - letztere axial - durchsetzt. Die Klemme 21 wird so auf den Flansch 4 des Rahmens 3 eines Photovoltaikmoduls 1 gesteckt, dass das Durchgangsloch 24 der Mutternhalter 19 mit einem der Löcher 5 im Flansch 4 des Rahmens 3 eines Photovoltaikmoduls 1 fluchtet. Anschließend wird die das Verbindungselement 17 des Modulbefestigungselements 7 bildende Schraube durch das Durchgangsloch 24 des Mutternhalters 19 und durch das Loch 5 im Flansch 4 des Rahmens 3 des Photovoltaikmoduls 1 gesteckt und in die in der Mutternaufnahme 20 des Mutternhalters 19 angeordnete Mutter geschraubt, die in der Zeichnung nicht sichtbar ist. Durch ein Festziehen der Schraube wird die Klemme 21 des Mutternhalters 19 zugespannt und auf dem Flansch 4 des Rahmen 3 des Photovoltaikmoduls 1 festgespannt, wodurch der Mutternhalter 19 und auch die das Verbindungselement 17 der Modulbefestigungselemente 7 bildende Schraube am Rahmen 3 des Photovoltaikmoduls 1 festgelegt ist.
Auf einer der Mutternaufnahme 20 abgewandte Seite ihrer Klemme 21 weisen die Mutternhalter 19 einen rohrförmigen, das Durchgangsloch 24 umschließenden Kragen 25 als axialen Abstandshalter für den Kopf 16 des Verbindungselements 17 auf. Der Kragen 25 ist mindestens so hoch und im Ausführungsbeispiel etwas höher als die Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 des Wandbefestigungselements 6 dick sind, wodurch die Modulbefestigungselemente 7 mit ihren Mutternhaltern 19 nicht an den Modulbefestigungsabschnitten 9, 10 des Wandbefestigungselements 6 klemmen, sondern auch dann in der Längsrichtung der Befestigungsöffnungen 12, 13 verschiebbar sind, wenn die die Verbindungselemente 17 bildenden Schrauben festgezogen sind.
Der Kragen 25 ist nicht breiter und im Ausführungsbeispiel etwas schmaler als die Langlöcher, das heißt die Hintergriffabschnitte 14 der Befestigungsöffnungen 12, 13 in den Modulbefestigungsabschnitten 9, 10 des Wandbefestigungselements 6 derart, dass der Kragen 25 in die Hintergriffabschnitte 14 einbringbar ist.
Die Mutternhalter 19 besteht aus einem Kunststoff, der durch eingelagerte Metalpartikel elektrisch leitfähig ist, derart, dass eine elektrostatische Aufladung des Rahmens 3 des Photovoltaikmoduls 1 vermieden wird. Das bedeutet, dass die elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffs der Mutternhalter 19 so groß ist, dass ein Unterschied elektrischer Potentiale zwischen dem Wandbefestigungselement 6 und dem Rahmen 3 des Photovoltaikmoduls 1 vermieden wird. Wie oben beschrieben befinden sich die beiden Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 des Wandbefestigungselements 6 des erfindungsgemäßen Wandbefestigers 2 in einer gemeinsamen und zu der Wandanlagefläche 8 parallelen Ebene. Ein Abstand der gemeinsamen Ebene der Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 von der Wandanlagefläche 8 des Wandbefestigungselements 6 senkrecht zu der gemeinsamen Ebene ist mindestens so groß und im Ausführungsbeispiel etwas größer als die Köpfe 16 der die Verbindungselemente 17 der Modulbefestigungselemente 7 bildenden Schrauben in axialer Richtung ihrer Schäfte 18 hoch sind. Dadurch besteht in einem befestigten Zustand ein ausreichender Abstand der Photovoltaikmodule 1 von einer nicht dargestellten Wand, an der sie befestigt sind, für die Köpfe 16 der Verbindungselemente 17.
Zur Befestigung mehrerer Photovoltaikmodule 1 nebeneinander an einer Wand sieht die Erfindung vor, an vertikalen Rändern der Photovoltaikmodule 1 zwei oder auch mehr Mutternhalter 19 mit ihren Klemmen 21 auf den Flansch 4 des Rahmens 3 zu der Photovoltaikmodule 1 zu stecken, derart, dass die Durchgangslöcher 24 der Mutternhalter 19 mit den Löchern 5 im Flansch 4 des Rahmens 3 der Photovoltaikmodule 1 fluchten. Anschließend wird - im Ausführungsbeispiel eine Schraube als Verbindungselement 17 - durch das Durchgangsloch 24 der Mutternhalter 19 und die Löcher 5 im Flansch 4 des Rahmens 3 gesteckt und in die in der Zeichnung nicht sichtbaren Muttern in den Mutternaufnahmen 20 der Mutternhalter 19 geschraubt. Köpfe 16 der Schrauben befinden sich auf der Rückseite der Photovoltaikmodule 1. Die Krägen 25 der Mutternhalter 19 stellen sicher, dass die Köpfe 16 der Schrauben einen Abstand von den Flanschen 4 der Rahmen 3 der Photovoltaikmodule 1 aufweisen, der mindestens so groß und im Ausführungsbeispiel etwas größer ist als die Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 der Modulbefestigungselemente 7 dick sind.
An einem vertikalen gemeinsamen Rand der Photovoltaikmodule 1 werden mit den die Verbindungselemente 17 bildenden Schrauben Wandbefestigungselemente 6 an den Rahmen 3 der Photovoltaikmodule 1 angeordnet. Und zwar werden die ersten Modulbefestigungsabschnitte 9, die die Langlöcher als erste Befestigungsöffnungen 12 aufweisen, mit den Schrauben an dem einen gemeinsamen vertikalen Rand der Photovoltaikmodule 1 oder anders formuliert auf jeweils einer gemeinsamen Seite der Photovoltaikmodule 1 an den Rahmen 3 der Photovoltaikmodule 1 angeordnet, derart, dass die Wandbefestigungselemente 6 und somit die zweiten Modulbefestigungsabschnitte 10 senkrecht zu dem vertikalen Rand der Photovoltaikmodule 1 seitlich ab- beziehungsweise überstehen. Die Wandanlageflächen 8 und die zweiten Modulbefestigungsabschnitte 10 der Wandbefestigungselemente 6 befinden sich seitlich neben dem jeweils einen vertikalen Rand der Photovoltaikmodule 1 , wodurch sie von Vorderseiten der Photovoltaikmodule 1 zugänglich sind.
Mit einem oder mehreren Wandbefestigungselementen 6 und einem Mutternhalter 19 für jedes Wandbefestigungselement 6, mit denen die Wandbefestigungselemente 6 am Rahmen eines Photovoltaikmoduls 1 angebracht sind, bildet ein Photovoltaikmodul 1 ein erfindungsgemäßes Photovoltaikmodul 1.
Außerdem werden so viele Wandbefestigungselemente 6 vertikal übereinander mit ihren Wandanlageflächen 8 an der Wand anliegend an die Wand geschraubt wie Mutternhalter 19 an einem Rand der Photovoltaikmodule 1 auf den Flansch 4 des Rahmens 3 der Photovoltaikmodule 1 gesteckt sind. Dabei weisen die Wandbefestigungselemente 6 an der Wand denselben Abstand voneinander auf wie die Mutternhalter 19 an den Rahmen 3 der Photovoltaikmodule 1. Die Wandbefestigungselemente 6 werden horizontal an die Wand geschraubt, das heißt die Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 beziehungsweise die Befestigungsöffnungen 12, 13 sind horizontal ausgerichtet. Die
Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 weisen einen Abstand von der Wand auf, der dem Abstand der Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 von der Wandanlagefläche 8 der Wandbefestigungselemente 6 senkrecht von der gemeinsamen Ebene der Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 entspricht. Der Abstand der
Modulbefestigungsabschnitte 9, 10 der Wandbefestigungselemente 6 ist mindestens so groß und im Ausführungsbeispiel etwas größer als die Köpfe 16 der die Verbindungselemente 17 bildenden Schrauben hoch sind.
Es wird nun ein Photovoltaikmodul 1 an der Wand befestigt, indem die Köpfe 16 der Schrauben, die die Verbindungselemente 17 bilden, an dem Rand des Photovoltaikmoduls 1 , an dem keine Wandbefestigungselemente 6 angeordnet sind, durch die Kreislöcher, die die Aufweitungen 15 der schlüssellochförmigen zweiten Befestigungsöffnungen 13 in den zweiten Modulbefestigungsabschnitten 10 der Wandbefestigungselemente 6 bilden, der an der Wand angeschraubten Wandbefestigungselemente 6 durchgeführt werden, derart, dass die Schäfte 18 der Verbindungselemente 17 durch die zweiten Befestigungsöffnungen 13 durchtreten. Das Photovoltaikmodul 1 wird anschließend horizontal so verschoben, dass die Schäfte 18 der Verbindungselemente 17 die Langlöcher, die die Hintergriffabschnitte 14 der zweiten, schlüssellochförmigen Befestigungsöffnungen 13 bilden, durchgreifen und die Köpfe 16 die Langlöcher hintergreifen. Der eine vertikale Rand des Photovoltaikmoduls 1 ist mit den Wandbefestigungselementen 6 an der Wand befestigt.
Anschließend werden die Wandbefestigungselemente 6, die am gegenüberliegenden Rand des ersten Photovoltaikmoduls 1 angeordnet worden sind, mit ihren Wandanlageflächen 8 an der Wand anliegend an der Wand festgeschraubt.
Ein weiteres Photovoltaikmodul 1 wird anschließend - wie vorstehend für das eine Photovoltaikmodul 1 beschrieben - an den zweiten Modulbefestigungsabschnitten 10 der Wandbefestigungselemente 6 befestigt, die zuvor an dem einen vertikalen Rand am Rahmen 3 des einen Photovoltaikmoduls 1 angeordnet und an der Wand festgeschraubt worden sind.
In der beschriebenen, erfindungsgemäßen Weise lassen sich beliebig viele Photovoltaikmodule 1 nebeneinander an der Wand befestigen.
Für ein erstes und eine letztes der nebeneinander an der Wand befestigten Photovoltaikmodule 1 sieht die Erfindung spezielle Wandbefestigungselemente 26, 27 vor, die in Figuren 3 und 4 dargestellt sind. Allerdings lassen sich das erste und das letzte Photovoltaikmodul 1 auch mit dem vorstehend beschriebenen und in Figuren 1 und 2 dargestellten Wandbefestigungselement 6 an der Wand befestigen.
Das erste, in Figur 3 dargestellte Wandbefestigungselement 26 weist wie das Wandbefestigungselement 6 einen zweiten Modulbefestigungsabschnitt 10 mit einer zweiten Befestigungsöffnung 13 und zwei anstatt nur eine Wandanlageflächen 8 auf beiden Seiten des zweiten Modulbefestigungsabschnitts 10 auf. Die beiden Wandanlageflächen 8 befinden sich in einer Ebene, die wie in Figuren 1 und 2 parallel zu dem zweiten Modulbefestigungsabschnitt 10 und senkrecht zu dem zweiten Modulbefestigungsabschnitt 10 versetzt ist. Durch die Wandanlageflächen 8, die Befestigungslöcher 11 zum Anschrauben an der Wand auf beiden Seiten des zweiten Modulbefestigungsabschnitts 10 aufweisen, lässt sich das erste Wandbefestigungselement 26 sicher gegen Verdrehen an der Wand festschrauben.
Die zweite Befestigungsöffnung 13 im zweiten Modulbefestigungsabschnitt 10 des ersten Wandbefestigungselements 26 ist schlüssellochförmig, sie weist einen Hintergriffabschnitt 14 und eine Aufweitung 15 auf. Im Unterschied zu Figuren 1 und 2 weist das erste Wandbefestigungselement 26 nur den zweiten Modulbefestigungsabschnitt 10 und keinen ersten Modulbefestigungsabschnitt 9 auf. Zur Befestigung des ersten Photovoltaikmoduls 1 an der Wand werden zwei oder mehr erste Wandbefestigungselemente 26 mit Abstand übereinander an die Wand geschraubt. Anschließend wird das erste Photovoltaikmodul 1 , an dessen Rahmen 3 an einem Rand zwei oder mehr Mutternhalter 19 mit eingeschraubten Schrauben als Verbindungselemente 17 angebracht sind, wie oben beschrieben an den beiden ersten Wandbefestigungselementen 26 befestigt, indem Köpfe 16 der Verbindungselemente 17 durch die Aufweitungen 15 der zweiten Befestigungsöffnungen 13 der ersten, an die Wand geschraubten Wandbefestigungselemente 26 durchgeführt und das Photovoltaikmodul 1 anschließend derart verschoben wird, dass die Schäfte 18 der Verbindungselemente 17 den Hintergriffabschnitt 14 der zweiten Befestigungsöffnungen 13 durchgreifen und die Köpfe 16 der Verbindungselemente 17 die zweiten Modulbefestigungsabschnitte 10 seitlich neben den Hintergriffabschnitten 14 der zweiten Befestigungsöffnungen 13 hintergreifen.
Ein gegenüberliegender Rand des ersten Photovoltaikmoduls 1 wird anschließend, wie oben beschrieben, mit zwei Wandbefestigungselementen 6 an der Wand befestigt, die vor der Befestigung des ersten Photovoltaikmoduls 1 an den ersten Wandbefestigungselementen 26 am Rahmen 3 am gegenüberliegenden Rand des ersten Photovoltaikmoduls 1 befestigt worden sind.
Das letzte, in Figur 4 dargestellte Wandbefestigungselement 27 weist wie das Wandbefestigungselement 6 aus Figuren 1 und 2 eine Wandanlagefläche 8 mit Befestigungslöchern 11 zum Anschrauben an der Wand und einen ersten, senkrecht zur Wandanlagefläche 8 versetzten Modulbefestigungsabschnitt 9 mit einer ersten Befestigungsöffnung 12 auf. Ein zweiter Modulbefestigungsabschnitt 10 fehlt.
Zur Befestigung eines letzten der nebeneinander an der Wand befestigten Photovoltaikmodule 1 werden zwei oder mehr Mutternhalter 19 mit eingeschraubten Schrauben als Verbindungselementen 17 am Rahmen 3 an zwei gegenüberliegenden Rändern des letzten Photovoltaikmoduls 1 befestigt. An einem Rand des letzten Photovoltaikmoduls 1 werden zwei oder mehr letzte Wandbefestigungselemente 27 anstelle des Wandbefestigungselements 6 aus Figuren 1 und 2 angebracht, wobei wie beschrieben die Befestigung auch mit den Wandbefestigungselementen 6 möglich ist.
Das letzte Photovoltaikmodul 1 wird nun mit den Verbindungselementen 17 an seinem einen Rand wie oben beschrieben an den zweiten Modulbefestigungsabschnitten 10 der Wandbefestigungselemente 6 eines zuletzt mit den Wandbefestigungselementen 6 an der Wand befestigten Photovoltaikmoduls 1 befestigt. Anschließend werden die Wandanlageflächen 8 der letzten Wandbefestigungselemente 27, die zuvor am Rahmen 3 am gegenüberliegenden Rand des letzten Photovoltaikmoduls 1 befestigt worden sind, an die Wand geschraubt.
Bezuqszeichenliste
Wandbefestiger für ein gerahmtes Photovoltaikmodul, Photovoltaikmodul mit dem Wandbefestiger und Verfahren zur Montage solcher Photovoltaikmodule a Abstand
1 Photovoltaikmodul
2 Wandbefestiger
3 Rahmen
4 Flansch
5 Loch
6 Wandbefestigungselement
7 Modulbefestigungselement
8 Wandanlagefläche
9 erster Modulbefestigungsabschnitt
10 zweiter Modulbefestigungsabschnitt
11 Befestigungsloch
12 erste Befestigungsöffnung
13 zweite Befestigungsöffnung
14 Hintergriffabschnitt
15 Aufweitung
16 Kopf
17 Verbindungselement
18 Schaft
19 Mutternhalter
20 Mutternaufnahme
21 Klemme
22 Schlitz
23 Federlasche
24 Durchgangsloch Kragen erstes Wandbefestigungselement letztes Wandbefestigungselement

Claims

Ansprüche
1. Wandbefestiger (2) für ein gerahmtes Photovoltaikmodul (1), mit einem Wandbefestigungselement (6), das an einer Wand, einer Montageschiene oder einer anderen Befestigungseinrichtung festlegbar ist, wobei das Wandbefestigungselement (6) eine Wandanlagefläche (8), einen ersten Modulbefestigungsabschnitt (9) mit einer ersten Befestigungsöffnung (12) und einen zweiten Modulbefestigungsabschnitt (10) mit einer zweiten Befestigungsöffnung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandbefestiger (2) ein Modulbefestigungselement (7) für die erste Befestigungsöffnung (12) und ein Modulbefestigungselement (7) für die zweite Befestigungsöffnung (13) aufweist, die jeweils an einem Loch (5) in einem leistenförmigen Flansch (4) eines Rahmens (3) des Photovoltaikmoduls (1) festlegbar sind und die jeweils ein Verbindungselement (17) mit einem Schaft (18) und einem Kopf (16) aufweisen, dass ein Abstand (a) der Modulbefestigungsabschnitte (9, 10) des Wandbefestigungselements (6) von der Wandanlagefläche (8) senkrecht zur Wandanlagefläche (8) jeweils mindestens so groß wie eine axiale Höhe der jeweiligen Köpfe (16) der Verbindungselemente (17) ist, und dass die Befestigungsöffnungen (12, 13) in den Modulbefestigungsabschnitten (9, 10) des Wandbefestigungselements (6) jeweils einen Hintergriffabschnitt (14) für den Kopf (16) des jeweiligen Verbindungselements (17) aufweisen, die mindestens so breit wie der Schaft (18) und schmaler als der Kopf (16) des Verbindungselements (17) sind, und wobei die zweite Befestigungsöffnung (13) eine Aufweitung (15) aufweist, durch die der Kopf (16) des Verbindungselements (17) des zweiten Modulbefestigungselements (7) durchführbar ist.
2. Wandbefestiger (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Befestigungsöffnung (13) im zweiten Modulbefestigungsabschnitt (10) des Wandbefestigungselements (6) schlüssellochförmig ist.
3. Wandbefestiger (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Befestigungsöffnung (12) und/oder die zweite Befestigungsöffnung (13) länger als ein Durchmesser des Schafts (18) des Verbindungselements (17) ist.
4. Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulbefestigungselemente (7) jeweils einen Mutternhalter (19) mit einer Mutternaufnahme (20) für eine Mutter und jeweils eine Klemme (21) zu einem Festklemmen an dem leistenförmigen Flansch (4) des Rahmens (3) des Photovoltaikmoduls (1) aufweisen.
5. Wandbefestiger (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (21) des Mutternhalters (19) eine elastisch aufweitbare Schlitzklemme ist.
6. Wandbefestiger (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (21) des Mutternhalters (19) eine Federlasche (23) zum Festklemmen auf dem Flansch (4) des Rahmens (3) des Photovoltaikmoduls (1) aufweist.
7. Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutternhalter (19) elektrisch leitfähig sind, insbesondere einen elektrisch leitenden Kunststoff aufweisen.
8. Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mutternhalter (19) einen zu der Mutternaufnahme (20) koaxialen, rohrförmigen Kragen (25) aufweist, und dass ein Außendurchmesser beziehungsweise eine Breite des Kragens (25) nicht größer als eine Breite des Hintergriffabschnitts (14) der Befestigungsöffnung (12, 13) im Modulbefestigungsabschnitt (9, 10) des Wandbefestigungselements (6), ein Innendurchmesser des Kragens (25) mindestens so groß wie ein Durchmesser des Schafts (18) des Verbindungselements (17) und eine axiale Höhe des Kragens (25) mindestens so groß wie der Modulbefestigungsabschnitt (9, 10) des Wandbefestigungselements (6) dick ist.
9. Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandbefestigungselement (6) ein Blechbiegeteil oder ein Strangpressprofil ist.
10. Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Modulbefestigungsabschnitt (9) und der zweite Modulbefestigungsabschnitt (10) in einer gemeinsamen, zu der Wandanlagefläche (8) des Wandbefestigungselements (6) parallelen Ebene angeordnet sind, deren Abstand (a) von der Wandanlagefläche (8) senkrecht zu der Ebene mindestens so groß wie die axiale Höhe des Kopfes (16) des Verbindungselements (17) ist.
11 . Wandbefestiger (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandanlagefläche (8) des Wandbefestigungselements (6) Befestigungslöcher (11) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist.
12. Gerahmtes Photovoltaikmodul (1) mit zwei Wandbefestigern (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Photovoltaikmodul (1) einen Rahmen (3) mit einem Flansch (4) mit Löchern (5) an gegenüberliegenden Rändern des Photovoltaikmoduls (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Modulbefestigungsabschnitt (9) eines Wandbefestigungselements (6) von einem der beiden Wandbefestigern (2) mit einem Modulbefestigungselement (7) an einem Loch (5) in dem leistenförmigen Flansch (4) des Rahmens (3) des Photovoltaikmoduls (1) befestigt ist, und dass das Photovoltaikmodul (1) mit einem Modulbefestigungselement (7) an einem Loch (5) in dem leistenförmigen Flansch (4) des Rahmens (3) an einem gegenüberliegenden Rand des Photovoltaikmoduls (1) an dem ersten Modulbefestigungsabschnitt (9) des entsprechend anderen Wandbefestigers (2) an dessen Wandbefestigungselement (6) befestigt ist, wobei die jeweiligen zweiten Modulbefestigungsabschnitte (10) der zwei Wandbefestiger (2) insbesondere in einem rechten Winkel von dem leistenförmigen Flansch (4) und dem Photovoltaikmodul (1) wegorientiert sind.
13. Gerahmtes Photovoltaikmodul (1) mit zwei Wandbefestigern (2) nach Anspruch 12 und Mutternhaltern (19) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen (21) der Mutternhalter (19) auf die Flansche (4) des Rahmens (3) des Photovoltaikmoduls (1) gesteckt sind, dass in den Mutternaufnahmen (20) der Mutternhalter (19) jeweils eine Mutter angeordnet ist, in die Schrauben als Verbindungselemente (17) geschraubt sind, deren Schäfte (18) die Hintergriffabschnitte (14) der Befestigungsöffnungen (12, 13) in den Modulbefestigungsabschnitten (9, 10) der Wandbefestigungselemente (6) durchgreifen und deren Köpfe (16) die Modulbefestigungsabschnitte (9, 10) der Wandbefestigungselemente (6) auf einer dem Photovoltaikmodul (1) abgewandten Rückseite hintergreifen.
14. Verfahren zu einer Befestigung von gerahmten Photovoltaikmodulen (1) nach Anspruch 12 oder 13 in einer Reihe nebeneinander an einer Wand, Montageschiene oder anderer Befestigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Modulbefestigungsabschnitt (9) eines Wandbefestigungselements (6) an dem Flansch (4) des Rahmens (3) eines Photovoltaikmoduls (1) befestigt wird, dass das Wandbefestigungselement (6) anschließend an der Wand, Montageschiene oder anderen Befestigungseinrichtung befestigt wird, und dass anschließend ein weiteres Photovoltaikmodul (1) mit dem Flansch (4) seines Rahmens (3) an dem zweiten Modulbefestigungsabschnitt (10) des Wandbefestigungselements (6) befestigt wird.
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