JP2009527909A - 支持構造体を備える太陽光モジュールシステム - Google Patents

支持構造体を備える太陽光モジュールシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、自立式の支持構造体と、この支持構造体上に配置された少なくとも１つの太陽光モジュール要素または反射器要素を備える太陽光モジュールシステムに関する。本発明による支持構造体は、少なくとも１つの、自立式のリブ状の異形部、および／または長手方向に延びる中空の異形部を、太陽光モジュールとして機能する面（２）、および／または、反射器として機能する面を備える支持異形材（３７）として有している。支持異形材は、追加の支持異形材、連結異形材（３８）、または終端異形材を横方向に追加するための、横方向に挿入可能な異形部、および／または、支持異形材の、太陽光モジュールとして機能する面（２）、および／または、反射器として機能する面に、熱を伝達するように連結された放熱構造部（３）を有している。本発明によるシステムは、例えば、屋外の、または建造物上の光起電システムに用いられる。

Description

本発明は、支持構造体と、この支持構造体上に配置された少なくとも１つの太陽光モジュール要素または反射器要素を備える太陽光モジュールシステムに関する。これらのような太陽光モジュールは、光起電システムおよび太陽光熱収集システムとして、広範な態様に用いられている。簡素化のため、本願では、太陽光モジュールという表現は、光起電システムと太陽光熱収集システムの両方を包含している。
特許文献１には、透明なプラスチックからなる外部被覆層によって保護された光起電モジュールが外面に取り付けられた自立式の金属薄膜のパネルからなる屋根カバーまたは壁被覆物が開示されている。制御された放熱および／または熱供給が行われるシステムは、下方の金属薄膜パネルに、熱を伝導するように接触させられた状態に保たれている。光起電モジュールは、全領域にわたる可とう性の複合材料フィルムとして各金属薄膜に取り付けられる場合がある。押圧することによって、接着剤で結合させることによって、または、自己接着の態様で支持層上に平坦に取り付けるための類似した光起電モジュール積層品が特許文献２，３に記載されている。
特許文献４には、平坦な下部金属板と、それから距離を置いて配置され、絶縁材料を介在させられ、管を形成する波形の形状に異形化された金属板と、その上に配置された平坦な上部金属板と、を有するモジュール取り付け部が形成され、平坦な光起電モジュールが上部金属板に取り付けられた光起電構造体が記載されている。管を形成する異形化された金属板と上部金属板の間に形成された中空管が冷却管として機能している。
公知のように、非集光型平坦モジュールシステムとは別に、例えば、いわゆるＶ溝型（例えば、特許文献５参照）の、およびパラボラ集光型（例えば、特許文献６および非特許文献１，２参照）の集光型太陽光モジュールシステムも商業利用されている。
特許文献７には、太陽光モジュールが、背面上に放熱異形部を備える金属からなる取り付けラック上に直接取り付けられている太陽光モジュールシステムが開示されている。
独国特許出願公開第１００４１２７１号明細書 国際公開第０１／６７５２３号パンフレット 米国特許第６，５５３，７２９号明細書 英国特許出願公開第２３４０９９３号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２０１００７号明細書 米国特許５，３４４，４９６号明細書 独国実用新案出願公開第２０２００４００５１９８号明細書 Ｃ．Ｋ．Ｗｅａｔｈｅｒｂｙらによる議事録記事，"Ｆｕｒｔｈｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｆｉｅｌｄ Ｔｅｓｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｔｗｏ Ｌｏｗ−Ｍａｔｅｒｉａｌ−Ｃｏｓｔ Ｐａｒａｂｏｌｉｃ−Ｔｒｏｕｇｈ Ｐｖ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ"，"２ｎｄ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ"，１９９８年７月６〜１０日，ウィーン，オーストリア国，２１８９頁 Ｆ．Ｄｏｂｏｎら，"Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｔｏｍｏｓｐｈｅｒｅ ＰＶ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ（ＣＡＣ）"，第１７回ヨーロッパ光起電太陽光エネルギ会議，２００１年１０月２２〜２６日，ミュンヘン，ドイツ国，６６８頁
本発明は、比較的低い製造コストで作製でき、比較的大きな発電所で屋外への設置にも、建造物の屋根および外装上への設置にも適している、最初に述べた種類の太陽光モジュールシステムを提供する技術的な問題に基づいている。
本発明は、この問題を、請求項１の特徴を有する太陽光モジュールを提供することによって解決する。この太陽光モジュールシステムでは、支持構造体が、少なくとも１つの、自立式で長手方向に延びるリブ状の異形部、および／または長手方向に延びる中空の異形部を、太陽光モジュールとして機能する領域、および／または反射器として機能する領域を備える支持異形部として含んでいる。これらのような支持異形材は、比較的容易に作製することができ、かつ、必要とされる下位構造の複雑さを低減しながら、支持構造体に自立できる能力を与える。本願における「自立」という表現は、当該技術分野における当業者には分かるであろうように、支持異形材が、本願では通常、数メートルまで、例えば２ｍから１０ｍの、ある範囲の幅にわたって、密な網目構造を設けることを必要とせずに、使用時において計算される、この場合、特に、風と雪の荷重から得られる支持荷重を正確には含めて、支持異形材に取り付けられた１つまたは複数の要素と共に自身を支えるように選択された、支持異形材の構成を意味している。この意味での自立式の支持異形材、およびこの意味での自立式の支持構造体は、したがって、下位構造による長手方向の支持を必要とせず、本願において通常用いられる長さの間、概して、中央の１つのみの支持部、または端部の２つの支持部しか必要なく、後者の場合、支持部は、支持異形材の端部からいくらか引っ込ませることができ、すなわち、支持部は、支持異形材の長さよりかなり短くすることができる。
特に、さらに、本発明による支持異形材は、長手方向に延びる側部に、他の支持異形材、連結異形材、または終端異形材を取り付けるために嵌め込み異形部を有し、および／または、放熱構造部を有している。これらのうちの前者によって、太陽光モジュールの、複数の支持異形材、および／または、反射器を支持する異形材を側部で連結させて、比較的大きな支持領域を形成することが可能になり、この場合、システム構成に応じて、複数の支持異形材を直接互いに嵌め合わせてもよいし、中間の連結異形材に嵌め合わせてもよい。終端異形材は、各側縁での所望の終端を実現するために用いることができる。支持異形材上に設けられた放熱構造部を備える実施態様では、放熱構造部は、太陽光モジュールとして機能する領域、および／または反射器として機能する領域に必要とされる冷却に寄与する。
比較的大きな面積の支持構造体を得るために個々の支持異形材を側部で嵌め合わせるのは、非集光型の平坦なモジュールシステムだけでなく、例えば、いわゆるＶ溝型の集光器システムでも有用である。これに対応する、本発明の改良では、請求項２に記載するように、連結異形材は、反射器として機能する領域を前面に備え長手方向に延びる中空チャンバ状の異形材の形態であり、すなわち、関係するこの領域自体が、反射器として働き、または、例えば反射シートの形態の、別個の反射器要素を取り付けることができる、反射器との接触面として働き、その結果、Ｖ溝型の反射壁が得られる。
さらに、本発明は、例えば、パラボラ集光型のシステムにも有利に用いることができる。この目的での相応の態様では、請求項３に記載するように、各支持異形材は、パラボラ型の反射器として機能する領域を有し、この領域は、支持異形材に側部で取り付けられた連結異形材または終端異形材の前面上に配置され、または形成された太陽光モジュールの要素に結び付けられている。これによって、放射線が、側部で支持異形材の反射器から、前方へ、そこに配置された太陽光モジュール要素へと、集光する形態で反射されることになる。例えば、太陽光モジュールの要素は、連結異形材または終端異形材に一体に形成されていてよく、あるいは、それに取り付けられていてよい。用途に応じて、これは、例えば、在来の太陽光熱収集管、または適正に構成された光起電要素であってよい。
請求項４に記載するように、本発明のさらなる改良では、１つまたは複数の中空チャンバが、支持異形材、および／または連結異形材に形成されており、および／または、嵌め込み異形部、および／または終端異形材を嵌め合わせた連結部が、中空チャンバの形態であり、それによって、支持構造体をより堅固にするのに寄与することができる。さらに、必要ならば、中空チャンバは、より良好な冷却のために、液体または気体の冷媒を通すのに用いることができ、あるいは、必要ならば、システムを加熱するのに、および／または、線／ケーブル管として用いることができる。
請求項５に記載するように、本発明の有利な改良では、支持異形材への連結異形部の連結部は、熱を伝導するように構成され、その結果、必要ならば、連結異形材は、放熱体として働かせることもできる。
請求項６に記載するように、本発明のさらなる改良では、長手方向に延びる側部の嵌め込み異形部は、固定された２つの連結異形材の間に取り付けることができ、取り外すことができる。したがって、支持異形材のそれぞれは、組み立てられた太陽光モジュールシステムから個別に取り外すことができ、この際、このために、支持異形材のそれぞれに隣接する連結異形材または支持異形材を同様に取り外す必要はなく、したがって、１つの支持異形材を置き換えるのが非常に簡単になる。
請求項７に記載するように、本発明のさらなる改良では、対の終端異形材が設けられ、それにより、互いに隣接する終端異形材が、それぞれ、重なり合った屋根瓦の連結、またはラビリンスシールの形態で、防水性を生じるように互いに嵌り合うように構成された終端異形材によって、予め作製され、終端異形材を側部に設けられたユニットを、防水性を生じるように互いに連結して、比較的大きなユニットを形成することができる。
本発明の、製造の観点から有利な一態様では、請求項８に記載するように、支持異形材は、押し出し成形された、引き抜き加工された、またはロール成形された異形材の形態である。
支持異形材に有利な材料が請求項９に規定されている。
本発明の他の態様では、請求項１０に記載するように、嵌め込み異形部、および／または連結異形部は、太陽光モジュール／反射器に利用できる連続的な面を形成する、有用な揃った面を生じるように、それぞれ２つの支持異形材に連結されるように構成されている。これによって、幅方向に複数の支持異形材にわたって、横方向に大きな障害部や段差を生じることなく延びる、太陽光モジュール、および／または反射器に用いることができる面を形成することができる。
本発明の有利な実施形態を以下に、および図面に記載する。
以下に、本発明の例示的な種々の実施形態を、図面を参照してより詳細に説明する。分かりやすくするために、各図面において、同一の、または機能的に同等の構成要素には同一の符号を付している。
図１〜３は、例えば、遮光積層設置物に組み込まれる光起電システムに適した支持異形材を示している。図１に示すように、支持異形材１はモジュール接触面２を前面に有しており、モジュール接触面２上に、不図示の在来の光起電モジュールを取り付けることができる。支持異形材１は、モジュール接触面２と反対側に向けられた、長手方向に延びる熱伝導リブ３の形態の放熱構造部を背面に有しており、熱伝導リブ３は、その側面の表面積を大きくするために、複数の溝を設けられており、または、波形の線の形態に異形化されている。長手方向に延びる側部で、支持異形材１は縁異形部４によって終端させられており、各縁異形部４は、支持異形材１を、光起電機能を組み込まれた遮光積層材として用いる時に、支持異形材１を、不図示のやり方で、その端部領域で、例えば、移動積層ホルダに固定するために、セルフタップねじを導入するための開口部５を有している。
図２に示す支持異形材６は、図示するように、側部の修正された縁異形部４ａを除いて、図１に示す支持異形材１に対応しており、縁異形部４ａは、同様に、セルフタップねじを導入するための開口部５ａを設けられている。図３に示すように、変形例の支持異形材７は、図示するように、側部の修正された縁異形部４ｂ、および中空管異形部８を除いて、図１に示す支持異形材１に対応しており、中空管異形部８は、横方向の中央に設けられ、結び付けられた中空管部８ａを有している。横方向中央の中空管異形部８は、支持異形材７の長手方向の剛性を高めるのに寄与しており、中空管部８ａは、任意に、例えば、電線や冷媒流体を通すのに用いることができる。
図１〜３に示すように、支持異形材１，６，７は、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼、熱伝導プラスチックなどのような熱伝導材料からの押し出し成形、引き抜き加工、またはロール成形のような低コストで大規模な製造方法で作製することができる。支持異形材に適した熱伝導材料を選択することと合わせて、長手方向に延びる支持異形材の、モジュール接触面２と正反対側に組み込まれた熱伝導リブ３の構造によって、それに取り付けられた太陽光モジュールから、光起電システムの動作中に、効果的に放熱を行うことが可能となる。
図４〜８は、複数の支持異形材を側部で嵌め合わせることによって、種々の幅のモジュール式の支持構造体の構成を可能とするシステム例を示している。図４は、このシステム例の単一の支持異形材９を示しており、支持異形材９は、縁異形部４ｃが、長手方向に延びる側部に設けられ、その外側が嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂで終わっていることを除いて、図１に示すものに対応しており、嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂは互いにぴったり合うようになっており、すなわち、嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂは、１つの支持異形材上の１つの嵌め込み異形部を、側方で嵌め合わせられる他の支持異形材の他の嵌め込み異形部に、上面が同一面を形成するように嵌め合わせることができるように構成されている。このために、この例では、嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂは、それぞれ、互いを離すように外側に延びる可とう性の、２つの引っ掛かりタングを有しており、これらの引っ掛かりタングには、一方の嵌め込み異形部、図４の左側の嵌め込み異形部１０ａ側では、図示するように、端部に引っ掛かりタブが設けられ、他方の嵌め込み異形部、図４の右側の嵌め込み異形部１０ｂ側では、図示するように、引っ掛かりタブに対応する引っ掛かり溝が設けられている。これとは別に、長手方向に延びる側部の縁異形部４ｃは、やはり、セルフタップねじを導入するための開口部５ｃを有している。
図５および６は終端異形材１１，１２をそれぞれ示しており、他の支持異形材を嵌め合わせることが意図されない場合、終端異形材１１，１２によって、図４に示すような、支持異形材９の長手方向に延びる側部の各嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂを終端させることができる。このために、終端異形材１１，１２は、図５，６に示す断面形状を有しており、図５の終端異形材１１は、支持異形材９の、図４の左側に示す嵌め込み異形部１０ａに嵌め合わせるのに用いられるものであり、このために、引っ掛かりタングを有しており、この引っ掛かりタングの構成は、支持異形材９の、図４の右側に示す嵌め込み異形部１０ｂの構成に相当している。同様に、図６の終端異形材１２は、図４の右側に示す嵌め込み異形部１０ｂに嵌め合わせるために、図４の左側の嵌め込み異形部１０ａの構成に相当する引っ掛かりタングを有している。
図７は、図４に示すような単一の支持異形材９と、長手方向に延びる側部に嵌め合わされた、図５および６にそれぞれ示すような終端異形材１１，１２を備え、完全に嵌め合わされた支持構造体を、断面の形態で示している。図５および６と組み合わせて、図７から分かるように、一方の終端異形材１１は、突出段部１３を前面に有し、他方の終端異形材１２は、突出引っ掛かりタング１４を有しており、これらは、支持構造体が完全に嵌め合わされた時に、いずれの場合にも、支持異形材９によって前面に形成されるモジュール接触面２の側部の境界を形成している。
図８は、このシステム例を用い、嵌め合わされた、図４に示すような３つの支持異形材９と、図５および６にそれぞれ示すような、側部の終端異形材１１，１２を有する支持構造体を示している。図８から分かるように、支持異形材９は、それらが前面で同一面を形成し互いに揃うように、嵌め合わせ側方連結領域で、相互に作用し合う嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂの上述した構成によって互いに結合しており、そのようにして、全体として、より広く平坦なモジュール接触面２が形成されており、このモジュール接触面２は、側部で、終端異形材１１，１２の縁の段部１３，１４によってのみ境界を形成されており、全体を、太陽光モジュールに有用な領域として利用可能になっている。嵌め合わせ連結領域では、互いに作用し合う嵌め込み異形部１０ａ，１０ｂが、同様に図８で分かるように、中空チャンバ構造１５を形成しており、中空チャンバ構造１５は、嵌め合わされた支持構造体の長手方向の剛性に寄与している。嵌め合わせ連結部によって形成された中空管部１５は、必要ならば、電線を通し、または冷媒を通すのに用いることもできる。
図９〜１３は、図４〜８に示すシステム例の修正例を示しており、この修正例は、長手方向の剛性をより高くする、より奥行きのある中空管部を嵌め合わせ接続領域に有することによって、図４〜８に示すシステム例と異なっている。このために、支持異形材１６は、図９に断面の形態で示されているように、側部の、より奥行きのある嵌め込み異形部１０ｃ，１０ｄを設けられており、すなわち、修正された側部の嵌め込み異形部１０ｃ，１０ｄは、背面側に、図４〜８のシステム例のものよりも奥まで延びており、したがって、外側に突出している２つの引っ掛かりタングの間の距離が相応により長くなっている。これに対応して、図１０および１１は、図９の左側と右側にそれぞれ示された嵌め込み異形部１０ｃ，１０ｄに引っ掛けて嵌め合わされ、側方の終端を形成する修正された終端異形材１１ａ，１２ａを示している。図１２は、終端異形材１１ａ，１２ａが嵌め合わされた、図９の支持異形材を示している。
図１３は、互いに嵌め合わされた図９に示すような４つの支持異形材１６と、側部に嵌め合わされた終端異形材１１ａ，１２ａを有する支持構造体の断面を示している。図１３から分かるように、相互に作用し合っている嵌め込み異形部１０ｃ，１０ｄによって中空管構造１５ａが形成され、中空管構造１５ａは、相応により奥行きがあり、相応に断面がより大きく、したがって、嵌め合わされた支持構造体の高い強度、特に、長手方向の高い剛性を達成するのに寄与する。終端異形材１１ａ，１２ａを嵌め合わせることによって、剛性を高める中空管部１５ｂも形成されている。剛性を高める中空管構造１５ａ，１５ｂは、任意に、例えば、電線または冷媒流体を通すのにも用いることができる。全幅にわたって平坦で揃った形態で連続する有用な領域が前面に形成されている。
図８および１３に示す例示的な実施形態によって、太陽光モジュールが後から取り付けられる相応に広いモジュール接触面２を形成するために、支持異形材９，１６が、通常、太陽光モジュールを取り付ける前に嵌め合わされる支持構造体を示したが、図１４，１５は、事前に太陽光モジュールが取り付けられた個々の支持異形材が、通常、連結異形材を用いて嵌め合わされて、比較的大きな、すなわちより広いユニットを形成するシステム例を示している。このために、この例示的な実施形態は支持異形材１７を含んでおり、この支持異形材１７の断面が図１４に示されており、図４に示す支持異形材９と類似しているが、嵌め込み異形部１０ｅが長手方向に延びる側部に備えられており、嵌め込み異形部１０ｅは、図示するように修正されており、この場合、支持異形材１７の両側で同じ断面形状を有し、引っ掛かりタングを備えており、引っ掛かりタングは、互いを離すように外側に突出し、端部に引っ掛かりタブを設けられている。
結び付けられる太陽光モジュール１８が、この支持異形材１７の前面のモジュール接触面２上に、例えば接着結合やラミネートなどによって事前に取り付けられる。図１４Ａは、追加の中空チャンバ、または中空管部８ｂを備える、図１４の例の変形例を示しており、中空管部８ｂは、例えば、冷却管および／またはケーブル管として用いることができ、また、支持異形材の機械的な構造安定性にも寄与する。このような中空チャンバまたは中空管部を任意の所望の数だけ相応のやり方で設けることができ、任意の所望の様式に分布させることができ、図示する他の全ての支持異形材についても同様であることは、自明である。
このような複数の支持異形材１７が、図１４の右側に断面で、まだ嵌め合わされていないが、個別に示されているように、適切に構成された連結異形材１９を用いて側部で互いに嵌め合わされている。連結異形材１９は、両側に、同一の形状の嵌め込み異形部２０をそれぞれ設けられており、連結異形材１９の各嵌め込み異形部２０を、それに対応する、支持異形材１７上の嵌め込み異形部１０ｅに、それらを嵌め合わせることによって引っ掛けることができるようになっている。図１５は、このようにして、中間の連結異形材１９を用いて嵌め合わされ、それぞれ太陽光モジュール１８が取り付けられた２つの支持異形材１７を示している。
図１４に、まだ嵌め合わされていないが、断面の形態で示されているように、適切に構成された終端異形材２１によって、支持異形材１７について側部に閉じた終端が形成されるのがやはり保証されている。終端異形材２１は、そのために適した嵌め込み異形部、すなわち、連結異形材１９の両側に設けられているような嵌め込み異形部２０を一方の側に設けられている。
図１５からも分かるように、この支持構造体を嵌め合わせる記載した工程によって、長手方向の剛性を高める中空チャンバ構造２２が、各連結異形材１９の領域と長手方向に延びる側部の縁の終端領域との両方で結果として形成され、このようにして形成された中空管部は、任意に、第２の目的で、例えば、電線または冷却流体を通すのに用いることができる。
図１５Ａは、図１５からの支持異形材の変形例を示しており、この変形例では、支持異形材は、背面異形壁１７ａによって閉じられ、そのようにして、中空チャンバ１７ｂを形成しており、中空チャンバ１７ｂは支持異形材の全幅にわたって延びており、中空チャンバ１７ｂに、液体または気体の加熱または冷却媒体を、一端の支持異形材の開口部１７ｃを介して通すことができ、中空チャンバ１７ｂ内に熱伝導リブ構造も位置しており、そのようにして、支持異形材１７を非常に効果的に加熱または冷却することができる。さらに、この場合、形成される中空チャンバ１７ｂによって、機械的な構造安定性が得られ、および／または、中空チャンバ１７ｂを、電線を通すのに用いることができる。相応の変形実施形態では、中空チャンバを形成するために、背面異形壁の代わりに、別個の壁、例えば、薄膜を異形材の背面に取り付けることもできる。
支持異形材上に予め取り付けられた太陽光モジュールを備えるシステム例は、図１４、１４Ａおよび１５のシステム例を用いてこの場合について示したように、既に太陽光モジュールを取り付けられた支持異形材を、より大きな、最終的に完成したユニットを形成するのに必要なように、個々に注文または購入し、嵌め合わせることができるので、特に、ドゥ・イット・ユアセルフの構成の用途に適している。
図１６〜２３は、図１４、１４Ａ、１５および１５Ａのシステム例の連結異形材１９の断面の構成に関する有利な変形例を示している。図１４および１５の連結異形材１９の中央の連結片の代わりに、図１６に示す連結異形材１９ａは、背面側に開いた矩形の中空の異形部を有し、この異形部によって長手方向の剛性が付加的に高められており、この異形部の角領域から嵌め込み異形部２０が突出している。図１４，１４Ａ，１５および１５Ａに示す連結異形材１９に比べて、連結異形材１９ｂは、図１７に示すように、不図示の保持用セルフタップねじを導入するための開口部２３を有し、背面側に開いた付加的な異形部を有している。連結異形材１９ｃでは、図１８に示すように、このような保持用ねじの開口部２３の形成部が、それに背面側で隣接し、背面側で開いており、長手方向の剛性を高める効果を付加的に生じる矩形異形部２４と組み合わされている。連結異形材１９ｄは、図１９に示すように、背面側で開いた付加的な背後の矩形異形部２５を備える、図１４，１４Ａ，１５および１５Ａに示す連結異形材１９に相当している。
図２０〜２３に示す連結異形部の変形例は、より高い長手方向の剛性が求められる場合に適しており、このために、背面側に相応により奥行きのある中空異形部を有している。したがって、連結異形材１９ｅは、図２０に示すように、背面側に奥行きが長くなるように延長された矩形異形部２４ａと、連結片２６上の、保持ねじ用の追加の開口部２３ａを備える、図１８に示す連結異形材１９ｃに相当している。連結異形材１９ｆは、図２１に示すように、図２０に示すのに相当しているが、連結片の中央の開口部２３ａの代わりに、中間の連結片２６の２つの角領域に隣接して２つの開口部２３ｂを設けられている。連結異形部１９ｇは、図２２に示すように、図２１に示すのに基本的に相当しているが、それよりかなり幅が広く、追加の背面異形部２７を背面に設けられている。連結異形材１９ｈは、図２３に示すように、長手方向の剛性を高める中空チャンバ異形部が、矩形の断面ではなく三角形の断面を有するように、図２２に示すものから修正されている。図１６〜２３に示す連結異形材の形状を、嵌め合わされた支持構造体の所望の剛性特性に応じて選択できることは自明である。
例として、かつ、他の連結異形材の変形例の使用を代表して、図２４は、より幅の広い、背面側の、長手方向の剛性を高める中空チャンバ異形部に、図２２に示す連結異形材１９ｇを用いて嵌め合わされ、太陽光モジュール１８が取り付けられた、図１４に示すような２つの支持異形材１７を示している。
これまでは、非集光型光起電システムの例示的な実施形態を示したが、図２５〜２７は、Ｖ溝集光型の光起電システムを示している。図２５は、この目的で用いられる支持異形材２８の断面を示しており、支持異形材２８は、前面のモジュール接触面２と、背面に一体に直接形成された熱伝導リブ３の構造を備える、上で説明した支持異形材に類似し、モジュール接触面２を側部で区切るために、この例では支持異形材２８自体に形成されたモジュール境界ストップ２９を備えている。複数の支持異形材２８を、より大きなユニットを形成するために、断面が図２６に示されている各連結異形材３０を介在させて嵌め合わせることができる。このために、連結異形材３０は、その２つの側部のそれぞれに長手方向に延びる溝３１ａ，３１ｂを有し、それらの中に、支持異形材２８のそれぞれの、長手方向に延びる側部の嵌め込み異形部、または縁領域を保持させることができる。このことは、対応するＶ溝集光器システムの支持異形材２８と、それに隣接する２つの連結異形材３０を示す図２７で分かる。
図２６および２７から分かるように、この例示的な実施形態における連結異形材３０は、支持異形材を保持するその溝３１ａ，３１ｂの高さから、三角形の断面で前方に延びており、そのようにして、Ｖ溝集光型の反射器として機能する領域３２を形成している。すなわち、連結異形材３０は三角形断面を有し、領域３２上に入射する放射線３３を、集光する形態で、支持異形材２８のモジュール接触面２に取り付けられた各太陽光モジュール３４上に入射させるために、Ｖ溝型の反射器として機能する領域３２を形成している。これによって、Ｖ溝状の反射面３２の投影面積の、太陽光モジュール３４の作動面積に対する比に応じた集光係数が得られ、図示する例での集光係数は約２である。システム構成に応じて、連結異形材３０の三角形の前方の面３２は、それ自体で反射を生じるように構成され、または、平坦な反射器要素、例えば、適切な反射シートを取り付けられている。
図２５〜２７に示す例示的な実施形態では、各支持異形材２８は、取り付けられた太陽光モジュール３４と共に、必要な場合には、完全に組み立てられた状態のＶ溝集光器システムと一緒にでも、残りの構造を取り外すことを必要とせずに、取り外すことができる。このために、支持異形材２８は、それに隣接する連結異形材３０の、対応する保持用の溝３１ａ，３１ｂ内で少し横方向に移動させることができるように保持されており、この際、組み立てられた状態の時、図２７に示すように、使用時の位置では引っ掛かり連結部によってしっかりと保持される。引っ掛かり連結部は、外側に突出し、支持異形材２８の長手方向に延びる側部に一体に形成された可とう性の引っ掛かりタング３５と、引っ掛かりタング３５と相互に作用し合い、キャッチを形成している、連結異形材３０上の引っ掛かりタブ３６を含んでいる。引っ掛かりタング３５は、引っ掛かりタブ３６の裏側に引っ掛かったその位置から、引っ掛かりタング３５を下方に押すことによって外すことができ、その後、支持異形材２８を、図２７での右側に、結び付けられた保持用の溝３１ａの端部に突き当たるまで移動させることができ、その結果、支持異形材２８は、保持用の他方の溝３１ｂから出て、支持異形材２８を背面側に、すなわち、図２７での下側に外すことができ、この工程の間、連結異形材３０は、動かないままにできる。
図２８〜３２は、図２５〜２７に示すＶ溝集光型の変形例を示しており、この変形例では、断面形状が、図１４および１５に示す例示的な実施形態のものと非常によく似ている支持異形材３７が用いられている。図２８は、関連する支持異形材３７を示しており、支持異形材３７は、その長手方向に延びる２つの側部に沿って、相応の嵌め込み異形部１０ｆをそれぞれ備えられており、嵌め込み異形部１０ｆは、引っ掛かりタブを端部に備える引っ掛かりタングを有している。図１４に示す支持異形材３７の変形例として、図２８Ａは、追加の中空管部８ｃを備える支持異形材３７Ａを示しており、中空管部８ｃは、機械的な構造安定性を与え、冷却管またはケーブル管として用いることもできる。図２９は、結び付けられた連結異形材３８の断面を示しており、連結異形材３８は、図示するように、図２６に示すものに基本的に相当しており、特に、Ｖ溝型反射器として機能する領域３２を有している。図２９の連結異形材３８は、基本的に、図１４および１５に示す例示的な実施形態における連結異形材１９の嵌め込み異形部２０と同様に、支持異形材３７の嵌め込み異形部１０ｆにぴったり合う嵌め込み異形部２０ａを、長手方向に延びる両側部の、支持異形材を保持する溝３１ａ，３１ｂの代わりに設けられている点で、図２６の連結異形材３０と異なっている。図３０は、太陽光モジュール３４が取り付けられ、連結異形材３８が両側で引っ掛けて嵌め合わされた使用時の状態の支持異形材３７を示している。その他の点では、このシステム例は、理解されるように、図２５〜２７に示すＶ溝型集光器システムに相当している。
図３１および３２は、互いに並んで位置する５つの支持異形材３７と、それぞれの側部に隣接し、Ｖ溝型の反射面を形成している連結異形材３８を備える、図２８〜３０の例に対応するＶ溝型集光器の完全なシステムユニットの、それぞれ平面図と断面図である。在来型の４つの太陽光モジュール３４が、各支持異形材３７に沿って長手方向に続けて配置されており、特に、透明な前面シートを備えるラミネート型の太陽光モジュールをこのために用いることができる。
様々な例示的な実施形態を参照して上述したように、複数の支持異形材を、連結異形材を用いて互いに連結して、より広いユニットを形成することができる。ある場合、例えば、幾つかの屋根設置物の場合、支持異形材および連結異形材は、設置位置に一度配置されたら、嵌め合わせる必要がないのが有利である場合がある。他方、これは、過度に大きなユニットを準備し、設置・組み立て場所に搬送しなければならない場合、実用的でない場合がある。そのような状況の場合、ある数だけの支持異形材を、連結異形材を用いて嵌め合わせて、まだ取り扱うことが可能な特定の大きさの複数のユニットを形成し、その後、これらのユニットを、最終的な設置場所に搬送し、そこで、それらを側部で互いに連結して最終的な比較的大きなユニットを形成することができる。
図３３〜３６は、このような用途に有利な、適切に構成された終端異形材を用いた１つの方策を示している。特に、これに関連して、図３３および３４は、２つの終端異形材２１ａ，２１ｂの一方をそれぞれ別々に示しており、これらは、対で結び付けられ、図１４に示す終端異形材２１の修正例を構成している。終端異形材２１と同様に、これらは、嵌め込み異形部２０’を有しており、それによって、長手方向に延びる側部の終端部として、不図示の相応の支持異形材に側部で嵌め合わせることができる。嵌め込み異形部２０’と反対側に面する、終端となる側で、終端異形材２１ａ，２１ｂは、図１４に示す終端異形材２１から、連結用のフランジ２１０，２１１を設けられることによって修正されており、フランジ２１０，２１１は、互いに反対向きのＵ型の断面を有し、終端異形材２１ａ，２１ｂの構成は、図３５に示すように、フランジ２１０，２１１が、屋根瓦の組み立て体、またはラビリンスシールの形態で互いに重なり合って嵌り合うことによって、終端異形材２１ａ，２１ｂを側部で防水性を生じるように連結できるように選択されている。
このようにして、適切な支持異形材と連結異形材を用いて予め作製され、側部を終端異形材２１ａ，２１ｂによって終端された２つのユニットを、最終的な設置場所に搬送することができ、そこで、それらの終端異形材２１ａ，２１ｂを、図３５に示すように互いに嵌め合わされるように連結することによって、防水性を生じるように互いに連結することができる。終端異形材２１ａ，２１ｂのフランジ２１０，２１１を介した防水性の連結部は、製造公差を補償し、また、特に、支持構造体の温度に応じた膨張を吸収できる伸縮継ぎ手として機能するように、いくらかの隙間Ｓを残すように形成するのが好ましい。
図３６は、図９に示す支持異形材を用いて形成された支持構造体の例を用いて、適切に構成された終端異形材による防水性の連結部についての、図３３から３５を参照して上述したような、相応の方策を示している。これに関係して、図３６は、それぞれが、予め組み立てられた２つのユニットの外側の支持異形材を代表する２つの支持異形材１６ａ，１６ｂを備える代表例の詳細を示しており、２つのユニットは、明瞭化のために、それ以上には詳細には示していないが、図１３に示す形態で連結異形材が介在する複数の支持異形材から構成することができる。これら２つの予め組み立てられたユニットの防水性の連結のために、図示する２つの支持異形材１６ａ，１６ｂは、それらの互いに対面する、長手方向に延びる側部に、嵌め合わされる対の終端異形材１１２，１１１を備えられており、終端異形材１１２，１１１の嵌め込み異形部の構成は、図１０，１１の連結異形部に相当しており、終端異形材１１２，１１１は、それらの終端となる側に、防水性の連結のために適したＵ型の連結用のフランジ１１１ａ，１１２ａを有しており、図３５の例におけるのと同様に、フランジ１１１ａ，１１２ａは、図示するように、防水性を生じるように互いに重なり合い嵌め合わされている。これによって、予め組み立てられたユニットを、最終的な設置場所で、非常に簡単なやり方で、防水性を有するように側部で互いに連結して、より大きなユニットを形成することができる。前と同様に、この連結部には、伸縮継ぎ手を構成するために、一定の隙間Ｓを設けるのが有利である。
本発明による支持構造体は、追加の横方向の支持体を用いずに、システムの構成に応じて比較的長く、例えば、何の問題も生じることなく、約２ｍ〜約１０ｍに、特に、約４ｍ〜約６ｍの長さに構成することができる。１つまたは複数の支持異形材を互いに嵌め合わせたものであり、それらの間に連結異形材を有していてもよい複数のユニットが、例えば、長い鼻隠しを有する屋根上にシステムを設置するために、長手方向にも列をなして配置されるように意図された用途では、適切な横方向支持体を端部連結要素として用いることができ、この横方向支持体は耐候性の屋根板の形態であり、この場合、横方向支持体は、支持異形材の端部を留めるのにも、適切なら、連結異形材の端部を留めるのにも用いることができ、必要なら、それらと同様に、例えば、押し出し成形された異形材として作製することができる。
連結異形材を用いた例示的な用途では、支持異形材だけでなく連結異形材も、高熱伝導材料から作製するのが好ましく、連結異形材への支持異形材の連結も、熱を伝導するように行うのが好ましい。これによって、支持異形材と連結異形材との両方が、有効な冷却領域として機能することになる。例として、これは、図２６〜３２に示すＶ溝型の実施形態において、その場合、連結異形材３０，３８が、比較的大きな面積の、または比較的大きな体積の異形体を構成し、それに相応して、支持異形材およびその放熱構造の表面積に加えて、大きな放熱面積と、大きな熱吸収容量を与えるので、有利である。
図３７から３９は、側部で嵌め合わせることによって互いに連結された、図３７に相当する支持異形材６０と、図３８に相当する連結異形材６１からなるパラボラ集光型のシステム例を示している。特に、各支持異形材６０は、図３７に詳細に示すように、長手方向の中心に関して対称な中空管異形材の形態であり、パラボラ反射器の形態の、反射器として機能する２つの領域６２ａ，６２ｂと、長手方向に延びる側部の嵌め込み異形部６３を有しており、嵌め込み異形部６３の形状は、図１４に示す支持異形材１７の嵌め込み異形部１０ｅの形状に相当している。図３８に断面の形態で別個に示す連結異形材６１は嵌め込み異形部６４を両側に有しており、嵌め込み異形部６４は、支持異形材６０の嵌め込み異形部６３に相当しており、その限りで、図１４に示す連結異形材１９に相当している。さらに、管状に異形化された部分６５が、連結異形材６１の、嵌め込み異形部６４が取り付けられた異形基体の前面上に一体に形成されており、太陽光モジュールとして機能する領域、または太陽光モジュール要素として働く。
図３９は、これら２つの基本要素、すなわち、図３７に示す支持異形材６０と図３８に示す連結異形材６１を用いて嵌め合わされたシステムの構成の詳細を示しており、このシステムでは、所望の任意の数の支持異形材６０が、連結異形材６１を介在させて長手方向に延びる側部で嵌め合わされている。この限りでは、例えば、図１５に示すシステム、およびそれから引き出された変形例に関する上記の記載を引用することができる。支持異形材６０の前面に設けられた、反射面６２ａ，６２ｂのそれぞれによって、その前面に入射する放射線が、各太陽光モジュール要素６５の方向に集中する形態で反射され、各太陽光モジュール要素６５は、連結異形材６１の側部に隣接し、前面上に突出し、したがって、関連する反射器６２ａ，６２ｂの焦点に位置している。図３９から分かるように、互いに隣接する２つの支持異形材６０と結び付けられた互いに隣接する２つの反射器６２ａ，６２ｂは、それぞれ、それらの間の同一の太陽光モジュール要素６５に作用する。反射器６２ａ，６２ｂは、関連する支持異形材の面自体によって形成されていてよく、あるいは、この面に、例えば、反射シートとして、またはコーティングによって、付与されていてもよい。
用途に応じて、太陽光モジュール要素６５は、太陽光熱収集要素または光起電要素であってよい。前者の場合、太陽光モジュール要素６５は、例えば、それ自体は在来型の太陽光熱収集管の形態であり、太陽光熱収集管内を、集中させられた入射放射線によって加熱することができる熱搬送媒体が通される。後者の場合、太陽光モジュール要素は、例えば、モノリシック構造の光起電モジュール体、光起電シート要素、または、図示する管形状を有していてよく、あるいは、代替の例示的な実施形態において、所望の他の任意の形状であってもよい適切な形状の取り付け部に塗布された光起電コーティングの形態であってよい。
図示する例では、太陽光モジュール要素６５は連結異形材６１の一体構成要素を形成しており、したがって、これらは、太陽光モジュール要素６５が連結異形材基体に連結片６６を介して連結された単一の異形体として一緒に作製することができる。連結異形材６１が熱伝導材料から作製される場合、連結片６６は、同時に、太陽光モジュール要素６５から連結異形材基体への、したがって、全体として、図３９に示すように、嵌め合わされたシステムの支持構造体への熱伝導連結部を形成している。代替の実施形態では、太陽光モジュール要素は、連結異形材とは別に、別個の構成要素として作製され、連結異形材またはシステム全体の支持構造体の他の構造部品に取り付けられる。例として、各連結異形材への取り付けは、必要に応じて、太陽光モジュール要素を支持構造体の残りに所望のやり方で熱的に連結するため、または、それらを熱的に切り離しておくために、熱伝導性または断熱性の連結部によって行われる。
図示する例示的な実施形態およびそれらの上記の説明から明らかなように、本発明によって、組み合わされた支持および冷却異形材が提供され、この支持および冷却異形材は、比較的容易に作製でき、長手方向に延びるリブ状の異形部および／または長手方向に延びる中空の異形部として自立するように構成され、モジュール保持面、および／または、図示するＶ溝集光型およびパラボラ集光型におけるように、反射器として機能する領域に熱を伝導するように連結され一体に形成された放熱構造を含んでおり、したがって、そこから効果的に放熱を行うことができる。これによって達成することができる、取り付けられた太陽光モジュールの動作温度の低下によって、より多くのエネルギを生じることが可能になる。このことは、結晶シリコンからなる光起電セルと、シート、シートメタルまたは薄膜取り付け部上の薄膜太陽光セルとの両方に当てはまる。支持異形材は、例えば、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼、または熱伝導プラスチック材料のような熱伝導材料からの押し出し成形、引き抜き加工、またはロール成形によって、非常に容易に、かつ低コストで作製できる。本発明による支持構造体の構想によって、非常に高いレベルで予め作製しておくことができ、相応の光起電システムのために平行に組み立てることができる。本発明を、太陽光熱収集システムにも同様に用いることができるのは自明である。
本発明による支持構造体の構想は、屋外におけるのと同様に大きな発電所に組み込まれる大規模な起電システムに、および、建造物への組み込みに適している。遮光積層設置物を含む屋根または壁面の要素を、例えば建造物外装材として、複雑な下位構造無しで、比較的設置に労を要さずに、設置することができる。壁面と屋根のシステムのような高度のモジュール性が達成され、これを、壁面格子、階層高さなどのような物理的な拘束に第一に合わせることができる。
比較的軽量な自立式の光起電モジュールユニットを、特に有利には、光起電シート積層体を備え、例えば、引き抜き加工された要素として作製され、アルミニウムからなる複数の支持異形材を組み合わせることによって、高い構造安定性、特に、長手方向に高い剛性を有するように作製することができ、この場合、上で説明したように、平坦モジュール型、Ｖ溝集光型、および放物柱集光型の実施形態が可能である。集光型は、再調整設備と共に設置するのに適しているのが好ましい。平坦モジュール型のシステムは、屋外に固定して設置するのにだけでなく、屋外で再調整できるように設置するのにも、建造物の壁面および屋根へ組み込むのにも適している。
全ての用途で、本発明によれば、容易に作製でき、組み合わされた支持／冷却異形部を有し、比較的高いねじりおよび曲げ剛性と長い最小限の支持幅を備える支持構造体が提供される。支持／冷却異形部によって、それに当接させられ、例えば、適切な留め具による結合、結合技術、および/または接着結合によって取り付けられた太陽光モジュール要素および／または反射器要素の全ての支持機能が果たされる。同時に、支持異形材はヒートシンクとしても働く。
必要なら、支持異形材は、例えば、組み込まれたねじ穴によって、および／または、引き入れられた取り付け具の形態の溝穴によって、適切な在来の横方向支持体に端部で連結されて、より大きな支持ユニットを形成する。側部の嵌め込み異形部を備える変形例では、複数の支持異形部が、直接、または、それらの間にそれぞれ連結異形材を用いて嵌め合わされて、必要に応じて、より多くの、および／または、より大きな太陽光モジュール、および／または、反射器の要素を支持するために、より大きな支持ユニットが形成される。型に応じて、複数の支持異形材が、まず第一に、閉じた接触面を形成するように連結され、その後、この接触面に、太陽光モジュールまたは反射器の要素が取り付けられ、そのようにして、非常に高い被覆率が可能になり、あるいは、個々の支持異形材が、まず第一に、それに取り付けられた太陽光モジュールおよび／または反射器の要素を有しており、その後、それらが、比較的大きな機能領域を形成するように、ブロック製造手法に基づいて連結される。もちろん、類似する処置を、互いに連結された複数の支持異形材からなる支持異形材群を用いて行ってもよい。
太陽光モジュールは、前面ガラスの代わりに透明な前面シートを備えられるのが好ましく、これには、熱膨張率、重量、破砕の危険性、および型の制約に関して利点があり、また、前面シートは、下方に位置する支持異形材に、例えば、積層することによって直接、あるいは、接着結合によって、または、予め積層されたユニット、例えば、ガラス無しの光起電層に押し付けることによって間接的に、熱的に良好に接触するように接続される。
平坦なモジュールユニットが、建造物の外装に動かないように組み込まれる場合、側部の嵌め込み異形部を備えられた複数の支持異形材を、例えば、建造物の格子システムに合った比較的大きな支持ユニットを形成するように予め組み立ててもよく、その後、太陽光モジュールとしての光起電シート複合材料が積層、接着結合などによって設置される。再調整されるシステムの場合、複数の支持ユニットが、それが回転できるように、適切な横方向支持体上に取り付けられる。これに対応する実施形態では、複数の支持ユニットが、押し引きロッドのような適切な連結要素を介して組み合わされて、比較的大きなシステムユニットを形成し、共通の駆動装置によって、入射光にしたがうように再調整される。保持された部分システムを形成するために、例えば、それぞれ、約７．５ｍ2の太陽光モジュール領域を備える１０またはそれより多くの回転ユニットが連結されてよい。これらの保持された設置物は、屋外にも、平坦な屋根および傾斜した屋根上にも設置することができる。再調整されるシステムでは、本発明による、平坦モジュール型と、Ｖ溝集光型、およびパラボラ集光型との両方の太陽光モジュールユニットを用いることができる。
保持機構を備える有利な他の実施形態では、複数の支持異形材が、太陽光再調整のために、大きな台ユニットを形成するように組み立てられ、嵌め込まれた横方向支持体を介して、鉛直な回転軸線を備える中央の回転装置に連結される。屋外での使用に特に適したこの構成では、１００ｍ2を超える太陽光モジュール領域を備える回転ユニットまたは部分システムを作製することができる。最適化された他の保持構成では、回転台の傾斜角も揺動させることができ、それによって、太陽の位置に応じた２軸の再調整を行うことができる。
本発明による、自立式で長手方向に延びるリブ状の異形部および／または長手方向に延びる中空の異形部としての支持異形材の実現は、このように構成された支持構造体を端面領域で支持するのに適しており、別途の、端部保持器間の横方向の支持、または、このように構成された支持構造体の支持は、絶対的には必要性なものではないということが再度強調されるべきである。これは、支持異形材が、リブ状の異形構造および／または中空の異形構造によって、それ自身では比較的軽量でありながら、自己を支持する適切な長手方向の剛性を有しているためである。
モジュール接触面を前面に備え、熱伝導リブを背面に備える支持異形材の断面を示す図である。 図１に示す支持異形材の変形例の断面図である。 図１に示す支持異形材の変形例の断面図である。 他の支持異形材と直接連結するための、側部の嵌め込み異形部を備える、支持異形材の変形例の断面を示す図である。 図４に示す支持異形材の側部を終端させるための終端異形材の１つの断面を示す図である。 図４に示す支持異形材の側部を終端させるための終端異形材の１つの断面を示す図である。 図５および６に示すような終端異形材が嵌め合わされた、図４に示す支持異形材の断面を示す図である。 互いに連結された、図４に示すような３つの支持異形材と、図５および６に示すような、側部の終端異形材を備える支持構造体の断面を示す図である。 異形材が、嵌め込み異形部の領域でより奥行きがある、図４からの支持異形材の変形例の断面を示す図である。 図９に示す支持異形材の側部の嵌め込み異形部用の終端異形材の１つの断面を示す図である。 図９に示す支持異形材の側部の嵌め込み異形部用の終端異形材の１つの断面を示す図である。 図１０および１１に示す終端異形材が嵌め合わされた、図９に示す支持異形材の断面を示す図である。 互いに嵌め合わされた、図９に示すような４つの支持異形材と、図１０および１１に示すような、側部の終端異形材を備える支持構造体の断面を示す図である。 中空チャンバを備えず、個々に取り付けられた太陽光モジュールを備える、図４に示す支持異形材の、他の変形例の断面図であり、結び付けられた終端異形材を左側に、結び付けられた連結異形材を右側に、分解図の形態で示している。 中空チャンバを備え、個々に取り付けられた太陽光モジュールを備える、図４に示す支持異形材の、他の変形例の断面図である。 互いに嵌め合わされた、図１４に示すような支持異形材を備える支持構造体の一部の断面図である。 互いに嵌め合わされた、図１４に示すような支持異形材の、背面に中空チャンバを備える変形例を備える支持構造体の一部の断面図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 様々な異形部の補強形状および異形部の奥行きを備える、図１４に示す連結異形材の、修正された実施形態の断面を示す図である。 図２２に示す連結異形材を用いて互いに嵌め合わされた、図１４に示すような２つの支持異形材の断面図である。 Ｖ溝集光型の光起電システム用の、太陽光モジュールの支持異形材の断面を示す図である。 図２５に示すような支持異形材を互いに連結するための、反射器として機能する領域を備える連結異形材の断面を示す図である。 図２５に示すような支持異形材と、図２６に示すような連結異形材を備える、Ｖ溝集光型の光起電システム用の支持構造体の詳細の断面を示す図である。 中空チャンバを備えない、Ｖ溝集光型の他の光起電システム用の、図２５に示す支持異形材の変形例の断面を示す図である。 中空チャンバを備える、Ｖ溝集光型の他の光起電システム用の、図２５に示す支持異形材の変形例の断面を示す図である。 図２８に示す支持異形材用の連結異形材の断面を示す図である。 図２８に示すような支持異形材と、図２９に示すような連結異形材を備えるシステム例の、図２７に相当する断面図である。 反射器の機能を備える連結異形材を介して互いに嵌め合わされた、太陽光モジュールの５つの支持異形材を備える、図３０に示すシステム例に基づいたＶ溝集光型の光起電システムの平面図である。 図３１の線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。 防水性の連結用に構成された、対の２つの終端異形材のうちの１つの断面を示す図である。 防水性の連結用に構成された、対の２つの終端異形材のうちの１つの断面を示す図である。 図３３および３４に示す２つの終端異形材によって形成された防水性の連結部の断面を示す図である。 図３３および３４に示すのに類似した対の２つの終端異形材によって、側部で防水性を有するように互いに連結された、図９に示す型の、互いに隣接する２つの支持異形材の断面を示す図である。 パラボラ状の反射領域を備える支持異形材の断面を示す図である。 前面に一体に形成された太陽光モジュール要素を備える連結異形材の断面を示す図である。 図３７に示す支持異形材と、図３８に示す連結異形材を備える、パラボラ集光型の太陽光モジュールシステムの支持構造体の詳細の断面を示す図である。

Claims (10)

  1. 自立式の支持構造体（３７，３８）と、
    前記支持構造体上に配置されるようにされた少なくとも１つの太陽光モジュールの要素または反射器の要素と、
    を有する太陽光モジュールシステムにおいて、
    前記支持構造体は、自立式で長手方向に延びる中空の少なくとも１つの異形部を、前記太陽光モジュールとして機能する領域（２）と前記反射器として機能する領域（６２ａ，６２ｂ)との少なくとも一方を備える支持異形材（６０）として含み、該支持異形材は、長手方向に延びる側部上の、該側部に他の前記支持異形材、連結異形材（３８）、または終端異形材（１１，１２）を取り付けるための嵌め込み異形部（６３）と、当該支持異形材の、前記太陽光モジュールとして機能する前記領域と、当該支持異形材の、前記反射器として機能する前記領域との少なくとも一方に、熱を伝達するように連結された放熱構造部（３）と、の少なくとも一方を有し、または、
    前記支持構造体は、自立式で長手方向に延びるリブ状の少なくとも１つの異形部を、前記太陽光モジュールとして機能する領域（２）と前記反射器として機能する領域（６２ａ，６２ｂ)との少なくとも一方を備える支持異形材（９）として含み、該支持異形材は、長手方向に延びる側部上の、該側部に他の前記支持異形材、連結異形材（３８）、または終端異形材（１１，１２）を取り付けるための嵌め込み異形部（１０ｂ）を有する、
    ことを特徴とする太陽光モジュールシステム。
  2. 太陽光モジュールシステムがＶ溝集光型であり、前記連結異形材が、長手方向に延びる中空チャンバ状の異形材（３８）の形態であり、該異形材は、Ｖ溝型の反射壁面を形成するために、前記反射器として機能する領域（３２）として働く少なくとも１つの異形材側面を有していることをさらに特徴とする、請求項１に記載の太陽光モジュールシステム。
  3. 太陽光モジュールシステムがパラボラ集光型であり、前記支持異形材は、パラボラ型の前記反射器として機能する領域（６２ａ，６２ｂ）を有し、該領域は、前記支持異形材に前記側部で取り付けられた前記連結異形材または前記終端異形材の前面上に配置され、または形成された前記太陽光モジュールの要素（６５）に結び付けられていることをさらに特徴とする、請求項１に記載の太陽光モジュールシステム。
  4. １つまたは複数の中空チャンバ（８ａ，８ｂ，８ｃ，１７ｂ)が前記支持異形材（２８）と前記連結異形材（３０）との少なくとも一方に形成されているか、長手方向に延びる前記側部と前記終端異形材との少なくとも一方の嵌め込み異形部を嵌め合わせた連結部が、中空チャンバを形成する形状を有しているか、の少なくとも一方であることをさらに特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  5. 前記連結異形材は、熱伝導連結部によって前記支持異形材に前記側部で取り付けることができることをさらに特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  6. 前記嵌め込み異形部は、前記各支持異形材（２８）を、固定された２つの前記連結異形材（３０）の間に引っ掛けて取り付けることができ、引っ掛かりを外して取り外すことができるように構成されていることをさらに特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  7. 対の前記支持異形材（２１ａ，２１ｂ)が設けられ、防水性を生じるように互いに連結し嵌り合うように構成されていることをさらに特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  8. 前記支持異形材、前記連結異形材、および前記終端異形材のうちの少なくとも１つが、押し出し成形された、引き抜き加工された、またはロール成形された異形材の形態であることをさらに特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  9. 前記支持異形材、前記連結異形材、および前記終端異形材のうちの少なくとも１つが、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼、または熱伝導プラスチック材料から形成されていることをさらに特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
  10. 前記嵌め込み異形部と前記連結異形材との少なくとも一方が、前記太陽光モジュールと前記反射器との少なくとも一方に利用できる連続的な面を形成する、有用な揃った面を生じるように、それぞれ２つの支持異形材に連結されるように構成されていることをさらに特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の太陽光モジュールシステム。
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