NL2012096C2 - Draagstructuur voor zonnepanelen en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke draagstructuur. - Google Patents

Description

Draagstructuur voor zonnepanelen en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke draagstructuur

De uitvinding heeft betrekking op een draagstructuur voor zonnepanelen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een ligger ten gebruike in een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding. De uitvinding heeft vervolgens betrekking op een drager ten gebruike in een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding. De uitvinding heeft voorts betrekking op een samenstel van ten minste één draagstructuur en ten minste één zonnepaneel. De uitvinding heeft bovendien betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding.

Het monteren van zonnepanelen op een horizontaal of licht diagonaal dak geschiedt door toepassing van een draagstructuur. Dergelijke draagstructuren zijn bekend in diverse uitvoeringsvarianten, waarbij de draagstructuren bijvoorbeeld kunnen worden gevormd als een kunststof draagbak voor het dragen van één of meerdere zonnepanelen. Dergelijke draagbakken zijn doorgaans volumineus en zwaar, en derhalve lastig in de handling. Het is tevens bekend om de draagstructuur modulair op te bouwen uit meerdere componenten die middels schroeven of soortgelijke bevestigingselementen, ten opzichte van elkaar worden bevestigd. Voordeel van een dergelijke modulaire structuur is dat deze makkelijker is in de handling dan voornoemde draagbak, hetgeen vanuit praktisch oogpunt echter voordelig is. Een nadeel van de bekende modulaire draagstructuur is dat het relatief arbeidsintensief en derhalve kostbaar is om de modulaire draagstructuur op te bouwen. Een verder nadeel van voomoemde draagstructuren is dat als gevolg van thermische werking (uitzetten en krimpen) van de toegepaste draagstructuur en het hierop bevestigde zonnepaneel, en met name van een onderliggend dak, relatief snel aanzienlijke schade kan ontstaan aan de draagstructuur en - erger - aan het hierop bevestigde zonnepaneel en/of het onderliggende dak, hetgeen bijzonder ongewenst is.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een draagstructuur voor het op verbeterde wijze, in het bijzonder relatief duurzame wijze, ondersteunen van één of meerdere zonnepanelen.

De uitvinding verschaft daartoe een draag structuur van het in aanhef genoemde type, omvattende ten minste één draagframe ingericht voor het dragen van ten minste een deel van ten minste één zonnepaneel, welk draagframe omvat: ten minste één in hoofdzaak langwerpige ligger, ten minste één met een eerste uiteinde van de langwerpige ligger koppelbare eerste drager voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, en ten minste één met een overliggend tweede uiteinde van de langwerpige ligger koppelbare tweede drager voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger en de ten minste ene eerste drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger en de eerste drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn. Door de draagstructuur modulair op te bouwen en wel op een zodanige wijze dat de componenten van de draagstructuur binnen een vooraf gedefinieerde ruimte ten opzichte van elkaar kunnen bewegen, kan een thermische werking van de langwerpige ligger door het draagframe zelf worden gecompenseerd, waardoor de ten minste ene drager relatief stabiel op een vaste locatie kan afsteunen op een onderliggende vaste wereld, en waardoor de thermische werking van de ligger niet via de drager wordt doorgegeven aan het opliggende zonnepaneel. Tevens zal een thermische werking van de drager op eenzelfde wijze door het draagframe worden gecompenseerd, waardoor de thermische werking van de drager, door de onderlinge bewegingsvrijheid, niet worden doorgegeven aan de ligger. Het krachtenspel tussen de componenten van het draagframe van de draagstructuur zal derhalve, vanwege het zelfcompenserende vermogen van het draagframe, hoegenaamd niet veranderen als gevolg van de thermische werking van het draagframe, waardoor de door de thermische werking van het draagframe hoegenaamd niet wordt overgedragen naar een opliggend zonnepaneel, waardoor schade aan het zonnepaneel als gevolg van thermische werking van de draagstructuur kan worden voorkomen. Een verder voordeel van de draagstructuur overeenkomstig de uitvinding is dat, vanwege de onderling beweegbare componenten van de draagstructuur, een eventuele thermische werking van een op het draagframe gemonteerd zonnepaneel slechts zal worden overgedragen op de drager en hoegenaamd niet op de met de drager gekoppelde langwerpige ligger. Dit maakt het mogelijk dat de thermische werking van het zonnepaneel leidt tot beperkte verplaatsing, binnen de vooraf gedefinieerde ruimte, van de drager ten opzichte van de onderliggende vaste wereld, doch waarbij de met de drager gekoppelde ligger niet hoeft te verplaatsen ten opzichte van voomoemde vaste wereld. Dit heeft als voordeel dat een eventuele verdere met de ligger gekoppelde (tweede) drager niet wordt beïnvloed door de verplaatsing van de eerste drager binnen de vooraf gedefinieerde ruimte. De draag structuur overeenkomstig de uitvinding heeft derhalve naast een zelfcompenserend vermogen met betrekking tot thermische werking van de draagstructuur zelf, tevens een compenserend vermogen om de thermische werking van een opliggend zonnepaneel te corrigeren, zonder dat de krachten van component naar component binnen het draagframe worden overgedragen. De zelfcompenserende draagstructuur heeft bovendien een bijzonder voordelig effect op een onderliggende vaste wereld, doorgaans gevormd door een dak. Bij het uitzetten of krimpen van een conventionele draagstructuur zullen delen van de draagstructuur worden verschoven ten opzichte van een onderliggend dak, hetgeen met name door het aanzienlijke gewicht van de draagstructuur en opliggende zonnepanelen, doorgaans leidt tot beschadiging van het dak, in het bijzonder van de dakhuid. Deze beschadiging kan worden tegengegaan door toepassing van de zelfcompenserende draagstructuur overeenkomstig de uitvinding, daar zoals aangegeven een thermische werking van de draagstructuur en/of zonnepanelen niet of nauwelijks zal worden overgedragen naar een onderliggende vaste wereld, in het bijzonder een dak. Dientengevolge is de draagstructuur overeenkomstig de uitvinding bijzonder geschikt om schade aan één of meerdere opliggende zonnepanelen alsmede een onderliggende dakconstructie als gevolg van thermische werking zoveel mogelijk te voorkomen, waardoor de draagstructuur overeenkomstig de uitvinding geschikt is om één of meerdere zonnepanelen op relatief duurzame wijze te ondersteunen.

De vooraf gedefinieerde ruimte is bij voorkeur volledig begrensd, zodat ongewenste ontkoppeling van de ligger ten opzichte van de ten minste ene drager kan worden voorkomen. De ruimte kan eendimensionaal, tweedimensionaal, en driedimensionaal zijn. Een voorkeursuitvoering van een eendimensionale begrenzing is aanwezig in een draagstructuur, waarbij de langwerpige ligger en ten minste één drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger over een vooraf bepaalde afstand lineair verplaatsbaar is ten opzichte van de drager. Alhoewel deze verplaatsbaarheid zich in opwaartse richting en neerwaartse richting kan uitstrekken, aldus in hoofdzaak loodrecht op de doorgaans in hoofdzaak horizontaal georiënteerde ligger, geniet het doorgaans de voorkeur ingeval de in hoofdzaak langwerpige ligger in axiale richting over een vooraf bepaalde afstand lineair verplaatsbaar is ten opzichte van de drager. Daar de thermische werking van de langwerpige ligger in axiale richting doorgaans het grootst is, is het voordelig om de ligger in axiale richting een vooraf gedefinieerde bewegingsvrijheid te geven, doorgaans van enkele millimeters. Aanvullend op of in plaats van voornoemde lineaire verplaatsingsruimte is het denkbaar dat de ligger in ten minste één andere richting verplaatsbaar is ten opzichte van de ten minste ene drager. Het is zelfs denkbaar dat de koppeling van de ligger en de drager in drie dimensies verplaatsing toelaat. Dit kan bijvoorbeeld worden bewerkstelligd door het uiteinde van de ligger dat wordt gekoppeld verdikt uit te voeren, bijvoorbeeld door dit uiteinde te voorzien van een eindflens, welke verdikking, in het bijzonder eindflens, wordt geborgd in een ruimer gedimensioneerde opneemruimte (kooi) van de drager, waarbij de opneemruimte is voorzien van een doorvoeropening voor de ligger, en waardoorheen de verdikking niet past, waardoor een driedimensionale borging wordt gecreëerd.

De onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager in de vooraf gedefinieerde ruimte is in gekoppelde toestand derhalve bij voorkeur begrensd, teneinde ongewenst ontkoppeling van de componenten te kunnen voorkomen. De maximale verplaatsing in een richting dient bij voorkeur voldoende te zijn om effecten van thermische werking volledig te compenseren. Derhalve zal deze maximale verplaatsing doorgaans zijn gelegen tussen 0,5 en 20 millimeter. De maximale verplaatsing van een in axiale richting verplaatsbare ligger ten opzichte van de ten minste ene drager is bij voorkeur groter dan 0,5 millimeter vanwege de doorgaans relatief grote thermische werking, en is bij nadere voorkeur gelegen tussen 1 en 20 millimeter. De optimale maximale afstand waarover verplaatsing is toegestaan hangt af van de dimensionering alsook van de materiaalkeuze (en daarmee de uitzettingscoëfficiënt) van met name de ligger. Ingeval de ligger bijvoorbeeld uit aluminium is vervaardigd, dan is de bijbehorende uitzettingscoëfficiënt (bij 20° C) gelegen in de ordegrootte van 0,0232 mm/m/K (millimeter per meter per graad Kelvin (of Celsius)). Dit betekent dat een temperatuurverschil van 40 graden (winter versus zomer) bij een lengte van de ligger van 2,5 meter zou neerkomen op een thermische lengteverandering van 2,32 millimeter, welke middels de voorziening in het draagframe van de draag structuur kan worden gecompenseerd.

Voor het begrenzen van de maximale verplaatsing binnen de vooraf gedefinieerde ruimte, omvat het draagframe bij voorkeur ten minste één begrenzingselement voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager. Het begrenzingselement kan hierbij zeer divers van aard zijn. Zo kan het begrenzingselement bijvoorbeeld worden gevormd door een pen, nok, of rand. Het begrenzingselement kan deel uitmaken van de ligger en/of de drager. In een voorkeursuitvoering omvat het draagframe ten minste één contrabegrenzingselement ingericht voor samenwerking met het begrenzingselement voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager, waarbij het begrenzingselement deel uitmaakt van de ten minste ene drager, en het contrabegrenzingselement deel uitmaakt van de langwerpige ligger. Daarbij is het voordelig ingeval het begrenzingelement wordt gevormd door een uitkragend orgaan, in het bijzonder een pen, nok of blok, en waarbij het contrabegrenzingselement wordt gevormd door een in de ligger aangebrachte sleuf (gleuf) voor opname van ten minste een deel van voornoemd uitkragend orgaan. Een omgekeerde oriëntatie, waarbij de sleuf is aangebracht in de drager en het uitstekend orgaan deel uitmaakt van de ligger, is tevens denkbaar. De sleuf is bij voorkeur langwerpig en tweezijdig begrensd, waardoor een slobgat ontstaat. Bij voorkeur is het uitkragend orgaan verend is verbonden met een overig deel van de ten minste ene drager, waardoor het mogelijk wordt om tijdens het koppelen van de ligger en de drager een klikverbinding te laten realiseren tussen de ligger en de drager door het verende uitkragende orgaan, bij voorkeur gevormd door een veerkrachtige lip, althans gedeeltelijk in het slobgat te laten positioneren. Het uitkragende orgaan voorkomt hierbij aldus tevens een ongewenste ontkoppeling van de ligger en de drager. Ontkoppeling kan alsdan slechts geschieden na ontgrendeling van de framedelen ten opzichte van elkaar, bijvoorbeeld door het actief deformeren van de veerkrachtige lip, zodanig dat het uit elkaar schuiven van de ligger en de ten minste ene drager mogelijk wordt gemaakt. Het is denkbaar dat door deze onderlinge vergrendeling de framedelen -in gekoppelde en vergrendelde toestand - in hoofdzaak gefixeerd zijn ten opzichte van elkaar in een bepaalde richting, op voorwaarde dat een vooraf gedefinieerde bewegingsvrijheid (een bewust gecreëerde speling van aanzienlijke grootte) tussen de ligger de drager in ten minste één andere richting mogelijk blijft.

Bij voorkeur omvat het draagframe ten minste één met een overliggend tweede uiteinde van de langwerpige ligger koppelbare tweede drager voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger en de ten minste ene tweede drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger en de tweede drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn. Op deze wijze kan het compenserend vermogen voor de thermische werking van de draag structuur en een opliggend zonnepaneel verder worden vergroot. Het is denkbaar dat de bewegingsvrijheid van de ligger ten opzichte van de eerste drager gelijk is aan de bewegingsvrijheid van de ligger ten opzichte van de tweede drager. Echter, het is ook denkbaar dat de bewegingsvrijheid van de ligger ten opzichte van de eerste drager afwijkt van de bewegingsvrijheid van de ligger ten opzichte van de tweede drager, hetgeen in specifieke situaties mogelijk gunstig kan zijn. Een en ander zal in de praktijk afhangen van de toegepaste constructie, de dimensionering hiervan, en de toegepaste materialen. De ligger is tijdens gebruik doorgaans gelegen in een in hoofdzaak horizontaal vlak, of althans in hoofdzaak parallel aan de hellingshoek van een dak waarop de draagstructuur wordt gepositioneerd. Deze hellingshoek is doorgaans 0° (horizontale oriëntatie), doch kan tevens enigszins groter zijn (<20°), waarbij het dak een beperkte helling heeft. Iedere drager is ingericht voor het direct of indirect (onder tussenkomst van een verdere component, zoals bijvoorbeeld een adapter) dragen van een deel, doorgaans een hoek, van een zonnepaneel. De eerste drager en de tweede drager zijn derhalve ingericht voor het ondersteunen van verschillende hoeken van een zonnepaneel. Door het doorgaans gewenst is om de zonnepanelen te richten richting de zon, zullen de zonnepanelen doorgaans onder een hellingshoek worden geplaatst, welke doorgaans met name bepaald wordt door de vormgeving van de draagstructuur, in het bijzonder de (verschillende) hoogtes van de dragers. Dit impliceert dat de ligger zich doorgaans uitstrekt in een richting die een (hellings)hoek insluit met het bovenliggende zonnepaneel. Daar een zonnepaneel doorgaans is voorzien van vier hoeken, zal ieder zonnepaneel doorgaans worden ondersteund door vier dragers, in het bijzonder twee eerste drager en twee tweede dragers, waarbij iedere eerste drager en iedere tweede drager onderling zijn verbonden met een ligger. Toepassing van een aanvullende ligger voor het onderling verbinden van de eerste dragers of voor het onderling verbinden van de tweede dragers is doorgaans niet noodzakelijk, doordat het bovenliggende in hoofdzaak starre (vormvaste) zonnepaneel de onderliggende dragers en liggers reeds ten opzichte van elkaar fixeert. Desalniettemin is het denkbaar om ook gelijksoortige dragers onderling te verbinden middels één of meerdere liggers, bij voorkeur door gebruikmaking van een soortgelijke voordelige pengatverbinding als reeds in het voorgaande is beschreven.

In een voorkeursuitvoering zijn de langwerpige ligger en ten minste één drager in elkaar schuifbaar voor het vormen van een pengatverbinding, zodanig dat een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene drager en/of zodanig dat een omtrekszijde van de ten minste ene drager in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene ligger. Door de ligger en ten minste één drager, bij voorkeur beide dragers, in elkaar te schuiven, zodanig dat een pengatverbinding ontstaat waarbij één framedeel het andere framedeel rondom, in elke richting, borgt, kan relatief snel een verbinding tussen de ligger en ten minste één drager, bij voorkeur beide dragers, worden gerealiseerd, die bovendien relatief stabiel is vanwege de omtreksborging. Hierdoor kan de draagstructuur overeenkomstig de uitvinding relatief snel en goedkoop worden opgebouwd. Onder de borging in iedere laterale richting wordt een omtreksborging (360°) verstaan, id est een borging in in hoofdzaak iedere richting die in hoofdzaak loodrecht staat op een longitudinale as van althans een uiteinde van de ligger. De omtreksborging vereist niet noodzakelijkerwijs dat het ene framedeel aangrijpt op de volledige omtrek van het andere framedeel. Er kan hierbij sprake zijn van onderbrekingen in de aangrijping, waardoor zelfs sprake kan zijn van een puntborging die het geborgde framedeel in laterale richting fixeert. Echter, het is evenwel denkbaar dat bijvoorbeeld ten minste één drager is ingericht voor het in laterale richting in hoofdzaak volledig omsluiten van de ligger (of vice versa). Alsdan grijpt de drager aan op de volledige omtrek van de ligger, hetgeen de soliditeit van de pengatverbinding ten goede kan komen. #Door het in elkaar steken (schuiven) van de ligger en ten minste één drager, waardoor een solide pengatverbinding wordt gevormd, zijn geen schroeven of soortgelijke bevestigingselementen benodigd, om een solide draagframe, en daarmee een solide draagstructuur te kunnen opbouwen, hetgeen bijzonder voordelig is vanuit praktisch en kostentechnisch oogpunt. De pengatverbinding kan eenzijdig of meerzijdig, doorgaans tweezijdig, van aard zijn. Onder een eenzijdige pengatverbinding wordt een verbinding verstaan tussen een enkele pen en een enkel gat, ook wel aangeduid als opneemruimte. Bij een meerzijdige pengatverbinding is sprake van meerdere pennen die samenwerken met één of meerdere gaten. De richting waarin de pengatverbinding zich uitstrekt kan van ligger naar drager of vice versa zijn. Meer in het bijzonder is het denkbaar dat de ligger is voorzien van een opneemruimte voor opname van een deel van ten minste één drager. Het is echter eveneens, eventueel gecombineerd, denkbaar dat ten minste één drager is voorzien van een opneemruimte voor opname van een deel van de ligger. Doorgaans zal deze laatste uitvoeringsvorm, waarbij een uiteinde van de ligger wordt gestoken (geschoven) in een opneemruimte van de drager de voorkeur genieten, doordat dit doorgaans leidt tot de meest stevige, eenvoudige uitvoeringsvorm. Daarbij is het voordelig ingeval een buitenomtrek van de ligger in hoofdzaak overeenkomt met een binnenomtrek van de opneemruimte. Deze vormgeving zal in dwarsdoorsnede doorgaans rond, ovaal, gehoekt, of een combinatie hiervan zijn.

Bij voorkeur is de langwerpige ligger in hoofdzaak kokervormig, bijvoorbeeld als holle buis, uitgevoerd. Het gewicht van dergelijke holle profielen is relatief beperkt, hetgeen de handling alsmede de kostprijs veelal ten goede komt. Desalniettemin is het denkbaar dat een massieve ligger, zoals staven, worden toegepast, hetgeen bijvoorbeeld gunstig kan zijn ingeval een bijzonder stevige draagstructuur gewenst is. Bij voorkeur is de ligger in hoofdzaak vormvast, hetgeen de uiteindelijke sterkte van de draagstructuur ten goede zal komen. Doorgaans zal de ligger lineair zijn uitgevoerd, doch het is tevens denkbaar om een niet-lineaire ligger, zoals een gehoekte en/of gekromde ligger, toe te passen. Veelal zijn de liggers vervaardigd uit kunststof en/of metaal, in het bijzonder aluminium.

Bij voorkeur is ten minste één drager ingericht voor simultane koppeling met meerdere liggers. Bij nadere voorkeur strekken de liggers zich daarbij uit in een in hoofdzaak gelijke richting. Op deze wijze kan op relatief efficiënte wijze een serie zonnepanelen achter elkaar worden gepositioneerd en worden ondersteund door de modulaire draagstructuur, waarbij een keten van (drager-ligger)n-drager, waarbij n>l, kan worden gevormd. Welke dragers (eerste drager of tweede drager) in welke volgorde aaneen worden geschakeld hangt af van de specifieke omstandigheden en behoeften. Daarbij is het denkbaar om boven elke ligger een zonnepaneel te positioneren. Het is tevens denkbaar dat ten minste één drager, bij voorkeur de ten minste ene drager die is ingericht voor simultane koppeling met meerdere liggers, is ingericht voor het gelijktijdig ondersteunen van meerdere zonnepanelen. De betreffende (multi)drager kan de zonnepanelen daarbij op eenzelfde hoogte dragen en ondersteunen, waardoor bijvoorbeeld een eerste zonnepaneel een zuidelijke oriëntatie (Z) en een tweede zonnepaneel een noordelijke oriëntatie (N) zou kunnen verkrijgen. Het is echter tevens denkbaar dat de betreffende (multi)drager is ingericht voor het op verschillende hoogtes ondersteunen van verschillende zonnepanelen, waardoor de zonnepanelen een Z-Z of een N-N oriëntatie zouden kunnen verkrijgen. Een alternatieve oriëntatie, bijvoorbeeld een oost (O) en/of west (W) oriëntatie, is uiteraard tevens denkbaar.

In een voorkeursuitvoering is ten minste één drager voorzien van ten minste één voet voor afsteuning van de drager op de onderliggende wereld. Deze voet kan eventueel verplaatsbaar, in het bijzonder kantelbaar en/of verschuifbaar zijn, ten opzichte van een overig deel van de drager, teneinde thermische werking van het zonnepaneel en/of de draag structuur als zodanig te kunnen compenseren, zodat een stabiele afsteuning van de draag structuur op de onderliggende wereld, in het bijzonder een in hoofdzaak horizontaal dak, zoveel mogelijk gewaarborgd blijft.

Het is voordelig ingeval de ligger en ten minste één drager zijn ingericht om onderling losneembaar te worden gekoppeld. Dit maakt het mogelijk om de draagstructuur te demonteren en/of om een ligger en/of drager relatief eenvoudig te kunnen vervangen.

De draagstructuur overeenkomstig de uitvinding kan naast het uitvoerig beschreven draagframe tevens andere componenten omvatten. Zo is het bijvoorbeeld denkbaar dat de draagstructuur één of meerdere, doorgaans met het draagframe verbonden, kabelgoten omvat voor het geleiden van elektriciteitsleidingen. Overigens zouden de één of meerdere kabelgoten tevens integraal deel kunnen uitmaken van het draagframe. Tevens is het denkbaar dat de draagstructuur één of meerdere windschermen omvat, welke eventueel met het draagframe kunnen zijn verbonden.

Verdere uitvoeringsvarianten zijn beschreven in het niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooischrift NL 2011769, waarvan de inhoud middels verwijzing hiernaar wordt geacht deel uit te maken van het onderhavige octrooischrift.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een ligger ten gebruike in een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding, waarbij de ligger in hoofdzaak langwerpig, in het bijzonder buisvormig is uitgevoerd. De ligger is daarbij bij voorkeur voorzien van ten minste één wandopening, bij voorkeur een slobgat, voor samenwerking met een vergrendelelement van een naastgelegen drager. Bij voorkeur is de ligger in dwarsdoorsnede in hoofdzaak gehoekt, in het bijzonder rechthoekig, is uitgevoerd. Toepassing van een in dwarsdoorsnede gehoekte ligger gaat axiale rotatie van de ligger in de gekoppelde toestand tegen, hetgeen de stevigheid van het draagframe ten goede kan komen. Bij voorkeur is de ligger uit metaal, in het bijzonder aluminium, en/of kunststof vervaardigd. Verdere voordelen en uitvoeringsvarianten van de ligger zijn reeds in het voorgaande op uitvoerige wijze beschreven.

De uitvinding heeft verder betrekking op een drager ten gebruike in een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding. De drager is daarbij bij voorkeur ingericht voor afsteuning op de onderliggende wereld, doorgaans een in hoofdzaak horizontaal dak. Doorgaans is de voorzien van ten minste één opneemruimte voor opname van een deel van een ligger, waarbij een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de drager. De drager is bij voorkeur ingericht voor simultane koppeling met meerdere liggers en/of voor simultane ondersteuning van meerdere zonnepanelen. Bij voorkeur is de drager uit kunststof vervaardigd, doordat kunststof relatief goedkoop, licht van gewicht, en stevig is, en het toelaat om op relatief eenvoudige wijze relatief complexe dragers te vervaardigen. Het is uiteraard denkbaar om andere materialen dan kunststof toe te passen. Verdere voordelen en uitvoeringsvarianten van de drager zijn reeds in het voorgaande op uitvoerige wijze beschreven.

De uitvinding heeft verder betrekking op een samenstel van ten minste één draagstructuur overeenkomstig de uitvinding, en ten minste één zonnepaneel. Het zonnepaneel kan door het draagframe van de draagstructuur worden ingeklemd. Het is tevens denkbaar dat het zonnepaneel wordt gefixeerd ten opzichte van de draagstructuur, bijvoorbeeld middels schroeven. Het is echter tevens denkbaar dat het zonnepaneel los is gelegen op de draagstructuur.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een deel van een draagstructuur overeenkomstig de uitvinding, omvattende het koppelen van een uiteinde van een in hoofdzaak langwerpige ligger met ten minste één drager ingericht voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, zodanig dat de ligger en de ten minste ene drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn. Daarbij is het voordelig ingeval de ligger en de ten minste ene drager in elkaar worden geschoven, waardoor een pengatverbinding wordt gevormd, zodanig dat een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de eerste drager en/of zodanig dat een omtrekszijde van de eerste drager in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene ligger. In een voorkeursuitvoering zal tijdens het koppelen een, doorgaans uit kunststof vervaardigd, veerkrachtig uitstekend orgaan van ten minste één drager ten minste gedeeltelijk wordt gepositioneerd, in het bijzonder worden geklikt, in een in de ligger aangebracht slobgat, waardoor de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager, bij voorkeur tweezijdig, wordt begrensd. Het samenstel van eerste drager, ligger, en tweede drager, kan eventueel modulair worden uitgebreid met verdere liggers en dragers. Doorgaans zal ieder zonnepaneel worden ondersteund door een tweetal van voornoemde samenstellen, waardoor de samenstellen eventueel onderling kunnen zijn gekoppeld met één of meerdere (dwars)liggers. Verdere voordelen en uitvoeringsvarianten van de werkwijze zijn reeds in het voorgaande op uitvoerige wijze beschreven.

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een schematische opengewerkte weergave van een draag structuur in twee aanzichten, figuur 2 een schematische zijaanzicht van een draagstructuur, figuur 3 een schematische opengewerkte weergave van een draagstructuur in een ander perspectief, figuur 4 een schematische weergave van een samenstel dragers en liggers voor het ondersteunen van een zonnepaneel, figuur 5 een drager en een ligger volgens de onderhavige uitvinding, en figuur 6 een perspectivisch aanzicht op een alternatieve draagstructuur voor zonnepanelen overeenkomstig de uitvinding.

Figuur 1 toont een schematisch opengewerkte draagstructuur voor zonnepanelen, omvattende ten een draagframe (1) ingericht voor het dragen van ten minste een deel van ten minste één zonnepaneel, welk draagframe (1) een in hoofdzaak langwerpige ligger (2) omvat, en een met een eerste uiteinde (A) van de langwerpige ligger (2) koppelbare eerste drager (3) voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger (2) en de eerste drager (3) zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger (2) en de eerste drager (3) binnen een vooraf gedefinieerde ruimte (B) onderling verplaatsbaar zijn.

Figuur 1 toont tevens dat de drager (3) is voorzien van twee optionele begrenzingselementen (4, 5) voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger (2) en de drager (3), waarbij de begrenzingselementen (4, 5) zijn uitgevoerd als uitkragende delen (4, 5). De uitkragende delen (4, 5) werken samen met contrabegrenzingselementen (6, 7) welke als sleuven (6, 7) zijn uitgevoerd . De drager (3) is tevens voorzien van een optionele voet (8) voor afsteuning van de drager (3) op de onderliggende wereld.

Een deel van de drager (3) is opengewerkt weergegeven. Datzelfde deel is optioneel inricht voor het koppelen van een tweede ligger (2’) op eenzelfde manier als koppeling van de eerste ligger (2) met de drager (3).

Om de ligger (2, 2’) met de drager (3) te koppelen kan de ligger (2, 2’) in axiale richting in de drager (3) geschoven worden. Wanneer het uiteinde (A) van de ligger (2) de begrenzingselementen (4, 5) van de drager (3) tegenkomt worden deze naar buiten geduwd. Wanneer de ligger (2) vervolgens verder door wordt geschoven vallen op een gegeven moment de begrenzingselementen (4, 5) samen met de contrabegrenzingselementen (6, 7) in de ligger (2). In de uitvoeringsvorm van figuur 1 zijn de begrenzingselementen (4, 5) veerkrachtig en schieten de begrenzingselementen (4, 5) naar binnen tot in de contrabegrenzingselementen (6, 7). Samen vergrendelen ze de ligger (2) in de drager (3). De ruimte die de begrenzingselementen hebben in de contrabegrenzingselementen bepalen in dit geval de vooraf gedefinieerde ruimte (B) waarin de ligger (2) en de drager (3) onderling verplaatsbaar zijn.

Figuur 2 toont een zijaanzicht van een draagstructuur voor zonnepanelen, omvattende een draagframe (10) ingericht voor het dragen van ten minste een deel van ten minste één zonnepaneel, welk draagframe (10) een in hoofdzaak langwerpige ligger (12) omvat, welke in hoofdzaak kokervormig is uitgevoerd, en een met een eerste uiteinde (A) van de langwerpige ligger (12) koppelbare eerste drager (13) voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger (12) en de eerste drager (13) zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger (12) en de eerste drager (13) binnen een vooraf gedefinieerde ruimte (B) onderling verplaatsbaar zijn. De getoonde koppeling laat een lineaire verplaatsing (C) in axiale richting toe binnen de vooraf gedefinieerde ruimte (B)

Figuur 2 toont tevens, een optionele begrenzingselement (14) voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger (12) en de drager (13), waarbij het begrenzingselement (14) is uitgevoerd als uitkragend deel (14). Het begrenzingselement (14) werkt samen met een contrabegrenzingselement (6) welke als sleuf (16) is uitgevoerd . De drager (13) is tevens voorzien van een optionele voet (18) voor afsteuning van de drager (13) op de onderliggende wereld.

Figuur 3 toont wederom een schematisch opengewerkte draagstructuur voor zonnepanelen, omvattende ten een draagframe (20) ingericht voor het dragen van ten minste een deel van ten minste één zonnepaneel, welk draagframe (20) een in hoofdzaak langwerpige ligger (22) omvat, en een met een eerste uiteinde (A) van de langwerpige ligger (22) koppelbare eerste drager (23) voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger (22) en de eerste drager (23) zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger (22) en de eerste drager (23) binnen een vooraf gedefinieerde ruimte (B) onderling verplaatsbaar zijn.

Figuur 3 toont tevens dat de drager (23) is voorzien van twee optionele begrenzingselementen (24, 25) voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger (22) en de drager (23), waarbij de begrenzingselementen (24, 25) zijn uitgevoerd als uitkragende delen (24, 25). De uitkragende delen (24, 25) werken samen met contrabegrenzingselementen (26, 27) welke als sleuven (26, 27) zijn uitgevoerd .

De drager (23) is tevens voorzien van een optionele voet (28) voor afsteuning van de drager (23) op de onderliggende wereld.

Een deel van de drager (23) is opengewerkt weergegeven. Datzelfde deel is optioneel inricht voor het koppelen van een tweede ligger (22’) op eenzelfde manier als koppeling van de eerste ligger (22) met de drager (23). De drager (23) onderscheidt zich van de drager (3) uit figuur 1 in dat de drager (23) minder hoog is als de drager (3) uit figuur 1.

Figuur 4 toont een combinatie van een eerste samenstel (31) van een langwerpige ligger (32), een met een eerste uiteinde (F) van de langwerpige ligger (32) verbonden eerste drager (33), en een met een overliggend tweede uiteinde (G) van de langwerpige ligger (32) verbonden tweede drager (34). Op afstand van het eerste samenstel (31) is een tweede samenstel (31’) gepositioneerd, omvattende een langwerpige ligger (32’), een met een eerste uiteinde (F’) van de langwerpige ligger (32’) verbonden eerste drager (33’), en een met een overliggend tweede uiteinde (G’) van de langwerpige ligger (32’) verbonden tweede drager (34’). De combinatie van beide samenstellen (31, 31’) is ingericht voor ondersteuning van ten minste één volledig zonnepaneel (35). De hogere dragers (33, 33’) zijn bijvoorbeeld zoals getoond in figuur 1, en de lagere dragers (34, 34’) zijn bijvoorbeeld zoals getoond in figuur 2 of 3.

Figuur 5 toont een ligger (42) en een drager (43) volgens de onderhavige uitvinding. De drager (43) met de langwerpige ligger (42) koppelbaar is, en in ingericht voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel. Voor het koppelen is de drager (43) voorzien van een opening (49) waar de ligger (42) ingeschoven kan worden. De drager is tevens voorzien van uitkragende begrenzingselementen (44, 45). De uitkragende begrenzingselementen (44, 45) werken samen met contrabegrenzingselementen (46, 47) in de ligger (42).

Figuur 6 toont een perspectivisch aanzicht op een alternatieve draagstructuur 50 voor zonnepanelen 51 overeenkomstig de uitvinding. De draagstructuur omvat meerdere L-vormige, kunststof dragers 52, waarbij ieder zonnepaneel 51 wordt ondersteund door twee dragers 52. Ten minste een aantal dragers 52 zijn ingericht voor het gelijktijdig ondersteunen van meerdere zonnepanelen 51, in het bijzonder twee zonnepanelen 51.

De dragers 52 zijn uit kunststof vervaardigd. De dragers 52 hebben een L-vormige vormgeving, waardoor de zonnepanelen 51 in een schuine oriëntatie zullen worden gepositioneerd, doorgaans om de zonnepanelen 51 zoveel mogelijk te richten richting de zon. Zoals getoond zijn de zonnepanelen 51 aangebracht op een lange zijde van de L-vormige dragers 52. Een meer opstaande korte zijde van de dragers 52 is voorzien van een windscherm (windgeleider) 53. Iedere drager 52 is voorzien van meerdere voeten 54 die als zodanig kantelbaar en/of verschuifbaar zijn ten opzichte van de bijbehorende drager 52, hetgeen het positioneren van de drager 52 op een onregelmatige (niet-vlakke) ondergrond en/of het compenseren van thermische werking van de draag structuur 50 vergemakkelijkt. In figuur 6 zijn drie rijen met elk twee zonnepanelen 51 getoond. De verschillende rijen zijn onderling gekoppeld middels liggers 55. De liggers 55 worden daarbij gevormd door kokervormige profielen, bij voorkeur vervaardigd uit metaal, in het bijzonder aluminium. De uiteinden van iedere ligger 55 is gestoken in een opneemruimte 56 die is aangebracht in iedere drager 52. Feitelijk is iedere drager 52 voorzien van meerdere opneemruimtes 56, die op afstand van elkaar zijn gepositioneerd en van elkaar af wijzen. Dit maakt het mogelijk om een serie van drager 52 en ligger 55 te repeteren onder vorming van een relatief grote draag structuur 50. Veelal is iedere opneemruimte 56 voorzien van een verende pen die in de gekoppelde toestand samenwerkt met een in de ligger 55 aangebracht gat, waardoor de ligger 55 ten opzichte van de draagstructuur 50 wordt vergrendeld. In dit uitvoeringsvoorbeeld worden de eerste drager en de tweede drager, zoals aangehaald in de conclusies van dit octrooischrift, gevormd door dezelfde drager. Aldus hoeft de eerste drager niet noodzakelijkerwijs een andere vormgeving en/of dimensionering te hebben dan de tweede drager.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen.

De in het voorgaande beschreven inventieve concepten zijn geïllustreerd aan de hand van meerdere illustratieve uitvoeringsvormen. Het is denkbaar dat individuele inventieve concepten kunnen worden toegepast zonder daarbij overige details van het beschreven voorbeeld eveneens toe te passen. Het is niet nodig om voorbeelden van alle denkbare combinaties van de hierboven beschreven inventieve concepten uit te werken, daar een vakman zal begrijpen dat meerdere inventieve concepten kunnen worden ge(re)combineerd om tot een specifieke toepassing te kunnen komen.

Claims (37)

1. Draag structuur voor zonnepanelen, omvattende ten minste één draagframe ingericht voor het dragen van ten minste een deel van ten minste één zonnepaneel, welk draagframe omvat: ten minste één in hoofdzaak langwerpige ligger, en ten minste één met een eerste uiteinde van de langwerpige ligger koppelbare eerste drager voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger en de ten minste ene eerste drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger en de eerste drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn.

2. Draag structuur volgens conclusie 1, waarbij de langwerpige ligger en ten minste één drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger over een vooraf bepaalde afstand lineair verplaatsbaar is ten opzichte van de drager.

3. Draag structuur volgens conclusie 2, waarbij de langwerpige ligger in axiale richting over een vooraf bepaalde afstand lineair verplaatsbaar is ten opzichte van de drager.

4. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de onderlinge bewegingsruimte van de ligger en de drager ten minste tweedimensionaal is.

5. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusie, waarbij iedere onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager in de vooraf gedefinieerde ruimte begrensd is.

6. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ligger en de ten minste ene drager in gekoppelde toestand onderling verplaatsbaar zijn over een afstand die is gelegen tussen 0,5 en 20 millimeter.

7. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het draagframe ten minste één begrenzingselement omvat voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager.

8. Draag structuur volgens conclusie 7, waarbij het draagframe ten minste één contrabegrenzingselement omvat ingericht voor samenwerking met het begrenzingselement voor het begrenzen van de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager, waarbij het begrenzingselement deel uitmaakt van de ten minste ene drager, en het contrabegrenzingselement deel uitmaakt van de langwerpige ligger.

9. Draag structuur volgens conclusie 8, waarbij het begrenzingelement wordt gevormd door een uitkragend orgaan, in het bijzonder een pen, en waarbij het contrabegrenzingselement wordt gevormd door een in de ligger aangebrachte sleuf, of vice versa.

10. Draag structuur volgens conclusie 9, waarbij het uitkragend orgaan verend is verbonden met een overig deel van de ten minste ene drager.

11. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het draagframe ten minste één met een overliggend tweede uiteinde van de langwerpige ligger koppelbare tweede drager omvat voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, waarbij de langwerpige ligger en de ten minste ene tweede drager zodanig koppelbaar zijn, dat de ligger en de tweede drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn.

12. Draag structuur volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de langwerpige ligger en ten minste één drager in elkaar schuifbaar zijn voor het vormen van een pengatverbinding, zodanig dat een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene drager en/of zodanig dat een omtrekszijde van de ten minste ene drager in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene ligger.

13. Draag structuur volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ligger is voorzien van een opneemruimte voor opname van een deel van ten minste één drager.

14. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één drager is voorzien van een opneemruimte voor opname van een deel van de ligger.

15. Draag structuur volgens conclusie 14, waarbij een buitenomtrek van de ligger in hoofdzaak overeenkomt met een binnenomtrek van de opneemruimte.

16. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één drager is ingericht voor het in laterale richting in hoofdzaak volledig omsluiten van de ligger.

17. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de langwerpige ligger in hoofdzaak kokervormig is uitgevoerd.

18. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één drager is ingericht voor simultane koppeling met meerdere liggers.

19. Draag structuur volgens conclusie 18, waarbij, in gekoppelde toestand, de liggers zich uitstrekken in een in hoofdzaak gelijke richting.

20. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één drager is voorzien van ten minste één voet voor afsteuning van de drager op de onderliggende wereld.

21. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een de combinatie van een eerste samenstel van een langwerpige ligger, ten minste één met een eerste uiteinde van de langwerpige ligger verbonden eerste drager, en ten minste één met een overliggend tweede uiteinde van de langwerpige ligger verbonden tweede drager, en een op afstand van het eerste samenstel gepositioneerd tweede samenstel van een langwerpige ligger, ten minste één met een eerste uiteinde van de langwerpige ligger verbonden eerste drager, en ten minste één met een overliggend tweede uiteinde van de langwerpige ligger verbonden tweede drager, is ingericht voor ondersteuning van ten minste één volledig zonnepaneel.

22. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ligger en ten minste één drager zijn ingericht om onderling losneembaar te worden gekoppeld.

23. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste drager hoger is dan de tweede drager.

24. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één drager is ingericht voor gelijktijdige ondersteuning van meerdere zonnepanelen.

25. Draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de langwerpige ligger in hoofdzaak horizontaal, of althans in hoofdzaak parallel aan een de draag structuur ondersteunend dak, georiënteerd is.

26. Ligger ten gebruike in een draag structuur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ligger in hoofdzaak langwerpig, in het bijzonder buisvormig is uitgevoerd.

27. Ligger volgens conclusie 26, waarbij de ligger is voorzien van ten minste één wandopening voor samenwerking met een begrenzingselement van een naastgelegen drager.

28. Ligger volgens conclusie 26 of 27, waarbij de ligger in dwarsdoorsnede in hoofdzaak gehoekt, in het bijzonder rechthoekig, is uitgevoerd.

29. Drager ten gebruike in een draagstructuur volgens een der conclusies 1-25.

30. Drager volgens conclusie 29, waarbij de drager is ingericht voor afsteuning op de onderliggende wereld.

31. Drager volgens conclusie 29 of 30, waarbij de drager is voorzien van ten minste één opneemruimte voor opname van een deel van een ligger, waarbij een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de drager.

32. Drager volgens een der conclusies 29-31, waarbij de drager is ingericht voor simultane koppeling met meerdere liggers.

33. Drager volgens een der conclusies 29-32, waarbij de drager is ingericht voor simultane ondersteuning van meerdere zonnepanelen.

34. Samenstel van ten minste één draag structuur volgens een der conclusies 1-25, en ten minste één zonnepaneel.

35. Werkwijze voor het vervaardigen van ten minste een deel van een draagstructuur volgens een der conclusies 1-25, omvattende het koppelen van een uiteinde van een in hoofdzaak langwerpige ligger met ten minste één drager ingericht voor het ondersteunen van een deel van ten minste één zonnepaneel, zodanig dat de ligger en de ten minste ene drager binnen een vooraf gedefinieerde ruimte onderling verplaatsbaar zijn.

36. Werkwijze volgens conclusie 35, waarbij de ligger en de ten minste ene drager in elkaar worden geschoven, waardoor een pengatverbinding wordt gevormd, zodanig dat een deel van de ligger in een omtrekszijde van de ligger in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de eerste drager en/of zodanig dat een omtrekszijde van de eerste drager in in hoofdzaak iedere laterale richting wordt geborgd door de ten minste ene ligger.

37. Werkwijze volgens conclusie 35 of 36, waarbij tijdens het koppelen een veerkrachtig uitstekend orgaan van ten minste één drager ten minste gedeeltelijk wordt gepositioneerd in een in de ligger aangebracht slobgat, waardoor de onderlinge verplaatsing van de ligger en de drager wordt begrensd.