PL249671B1 - Element do montażu paneli fotowoltaicznych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest element do montażu paneli fotowoltaicznych. U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych zawierający podstawę (10), pierwsze ramię (11) do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię (12) do mocowania profilu nośnego do wspornika, charakteryzuje się tym, że część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) jest wygięta względem części początkowej (11A) pierwszego ramienia (11), pod kątem (á) wynoszącym od 20 do 40 stopni; oraz że wspomniana część końcowa (11B) zawiera podłużny otwór, w którym oś X1 przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są elementy do montażu paneli fotowoltaicznych.

Panele fotowoltaiczne zyskują na popularności jako ekologiczne i ekonomiczne źródło energii. Najczęściej instaluje się je na dachach budynków, co pozwala na efektywne wykorzystanie przestrzeni oraz integrację z istniejącymi strukturami budowlanymi. Jednak tradycyjne systemy montażowe są skomplikowane i czasochłonne w instalacji, co zwiększa koszty i ryzyko błędów montażowych. Dodatkowo, konieczność precyzyjnego dopasowania poszczególnych elementów montażowych oraz ograniczona możliwość ich regulacji może prowadzić do występowania niepożądanych naprężeń w konstrukcji systemu montażowego, jak i w samych panelach fotowoltaicznych.

Do konstrukcji systemu montażowego stosuje się różne elementy, takie jak wsporniki do mocowania profili nośnych do konstrukcji dachu, profile nośne, do których mocuje się panele fotowoltaiczne, klemy montażowe do mocowania paneli do profili nośnych, śruby do łączenia profili nośnych ze sobą itp.

Na przykład, dotychczas stosowane wsporniki są nieanodowane lub warstwa anody nie pokrywa całej powierzchni zewnętrznej wspornika, ze względu na miejsce kontaktu elektrycznego podczas procesu anodowania. Wówczas powstają nieestetyczne ślady na powierzchni w miejscu koniecznym dla zapewnienia kontaktu elektrycznego dla procesu anodowania. W innych przypadkach wsporniki posiadają na całej swojej długości ścianę surowego aluminium, powstałą po cięciu wcześniej anodowanego profilu. Wadą takich wsporników jest ostra krawędź pozostała po cięciu, znajdująca się na granicy powierzchni anodowanej i surowego aluminium.

Ponadto, dotychczas stosowane wsporniki aluminiowe nie są zoptymalizowane do przenoszenia obciążeń i mają obszar szczególnie newralgiczny (podatny na uszkodzenie pod wpływem obciążenia), znajdujący się na połączeniu, pod kątem prostym lub pod kątem do 50 stopni, ramion wspornika znajdujących się przy konstrukcji dachu. Tak duży kąt sprawia, że końcowe ramię nie jest wystarczająco długie, a ponadto, ze względu na to, że ramię to posiada obszar do regulacji wysokości, dokładność tej regulacji jest ograniczona z powodu krótkiego ramienia. Duży kąt sprawia, że dla obciążeń konstrukcji fotowoltaicznych jest to obszar najbardziej podatny na uszkodzenie.

Ponadto, obecnie stosowane profile nośne o przekroju kwadratowym, prostokątnym, trójkątnym lub ceowym, mają gładką powierzchnię ścian bocznych lub tylko częściowo ryflowaną, co uniemożliwia pewne blokowanie pozycji względnej elementów konstrukcji montażowej. Dodatkowo, łączenie profili nośnych ze sobą jest realizowane z wykorzystaniem elementów łącznych, które przykręca się do kanałów w profilach, na nakrętkę młoteczkową. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność użycia wielu śrub i nakrętek, których stosowanie w pracach na wysokości jest utrudnione.

Wadą dotychczas stosowanych kłem montażowych jest to, że są one dedykowane do konkretnej grubości paneli fotowoltaicznych. Brak uniwersalności można rekompensować za pomocą stosowania najniższej dostępnej klemy wraz z dodatkowymi podkładkami. Wadą stosowania podkładki jest jednak to, że podczas montażu następuje jej przesuwanie się względem klemy lub w skrajnym przypadku podkładka może wypaść spod klemy.

Ponadto, aby utrzymać klemę montażową stycznie do łba śruby, którą przykręca się klemę do profilu montażowego, konieczne jest stosowanie sprężyny. W efekcie zestaw klemy montażowej jest droższy w wykonaniu.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie elementów do montażu paneli fotowoltaicznych, które pozwolą na szybki i precyzyjny montaż paneli, zapewniając jednocześnie wysoką stabilność i trwałość całej konstrukcji.

W ramach dalszego szczegółowego opisu ujawniono szereg rozwiązań dotyczących elementów do montażu paneli fotowoltaicznych, które zostały podsumowane poniżej jako rozwiązania A-G, o cechach istotnych wskazanych w punktach A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1 oraz cechach opcjonalnych wskazanych w punktach A2-A9, B2-B8 itp.

A1. U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych zawierający podstawę (10), pierwsze ramię (11) do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię (12) do mocowania profilu nośnego do wspornika, charakteryzujący się tym, że część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) jest wygięta względem części początkowej (11A) pierwszego ramienia (11), pod kątem (α) wynoszącym od 20 do 40 stopni; natomiast część końcowa (11B) zawiera podłużny otwór (13), w którym oś (X1) przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

A2. Wspornik zgodny z p. A1 charakteryzujący się tym, że korzystnie zawiera przelotowy kanał (14) do zawieszania wspornika na uchwycie podczas procesu anodowania, znajdujący się na końcu części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

A3. Wspornik zgodny z p. A2 charakteryzujący się tym, że korzystnie przelotowy kanał (14) ma w przekroju poprzecznym kształt prostokąta o przekątnej (D) wynoszącej od 3 mm do 50 mm.

A4. Wspornik zgodny z jednym z p. od A2 do A3 charakteryzujący się tym, że korzystnie oś (X3) przechodząca przez środek przelotowego kanału (14) przebiega równolegle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11) oraz prostopadle do osi wzdłużnej (Y) części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

A5. Wspornik zgodny z jednym z p. od A1 do A4 charakteryzujący się tym, że korzystnie zawiera L-kształtny uchwyt (15) na przewody elektryczne, którego krótsze ramię (15A) stanowi przedłużenie podstawy (10), a dłuższe ramię (15B) jest nachylone względem drugiego ramienia (12) pod kątem (β) od -45 do +45 stopni.

A6. Wspornik zgodny z jednym z p. od A1 do A5 charakteryzujący się tym, że korzystnie na powierzchni zewnętrznej, która po zamocowaniu wspornika znajduje się od strony dachu, część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) zawiera pierwsze wypusty (21) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

A7. Wspornik zgodny z jednym z p. od A1 do A6 charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) jest odchylona względem części początkowej (12A) drugiego ramienia (12) na zewnątrz wspornika (1) pod takim kątem, że przy prawidłowym montażu wspornika (1) z konstrukcją dachu oś (X2) otworu znajdującego się w części końcowej (12B) jest równoległa do płaszczyzny dachu.

A8. Wspornik zgodny z p. A7 charakteryzujący się tym, że korzystnie na jednej z powierzchni część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugie wypusty (22) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

A9. Wspornik zgodny z p. A7 lub A8, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugi podłużny otwór (16), którego oś (X2) przebiega prostopadle do powierzchni części końcowej (12B) drugiego ramienia (12).

B1. U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych, zawierający podstawę (10), pierwsze ramię (11) do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię (12) do mocowania profilu nośnego do wspornika, przy czym pierwsze ramię (11) zawiera podłużny otwór (13), w którym oś (X1) przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej pierwszego ramienia (11), charakteryzujący się tym, że zawiera przelotowy kanał (14), do zawieszania wspornika na uchwycie podczas procesu anodowania, znajdujący się na końcu pierwszego ramienia (11), przy czym oś (X3) przechodząca przez środek przelotowego kanału (14) przebiega równolegle do powierzchni głównej pierwszego ramienia (11) oraz prostopadle do osi wzdłużnej (Y) pierwszego ramienia (11).

B2. Wspornik zgodny z p. B1, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) jest wygięta względem części początkowej (11 A) pierwszego ramienia (11), pod kątem (α) wynoszącym od 20 do 40 stopni, przy czym podłużny otwór (13) znajduje się na części końcowej (11B), a oś (X1) przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11); natomiast oś (X3) przechodząca przez środek przelotowego kanału (14) przebiega równolegle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11) oraz prostopadle do osi wzdłużnej (Y) części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

B3. Wspornik zgodny z jednym z p. od B1 do B2, charakteryzujący się tym, że korzystnie przelotowy kanał (14) ma w przekroju poprzecznym kształt prostokąta o przekątnej (D) wynoszącej od 3 mm do 50 mm.

B4. Wspornik zgodny z jednym z p. od B1 do B3, charakteryzujący się tym, że korzystnie zawiera L-kształtny uchwyt (15) na przewody elektryczne, którego krótsze ramię (15A) stanowi przedłużenie podstawy (10) a dłuższe ramię (15B) jest nachylone względem drugiego ramienia (12) pod kątem (β) od -45 do +45 stopni.

B5. Wspornik zgodny z jednym z p. od B1 do B4, charakteryzujący się tym, że korzystnie na powierzchni zewnętrznej, która po zamocowaniu wspornika znajduje się od strony dachu, część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) zawiera pierwsze wypusty (21) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

B6. Wspornik zgodny z jednym z p. od B1 do B5, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) jest odchylona względem części początkowej (12A) drugiego ramienia (12) na zewnątrz wspornika (1) pod takim kątem, że przy prawidłowym montażu wspornika (1) z konstrukcją dachu oś (X2) otworu znajdującego się w części końcowej (12B) jest równoległa do płaszczyzny dachu.

B7. Wspornik zgodny z p. B6, charakteryzujący się tym, że korzystnie na jednej z powierzchni część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugie wypusty (22) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

B8. Wspornik zgodny z p. B6 lub B7, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugi podłużny otwór (16), którego oś (X2) przebiega prostopadle do powierzchni części końcowej (12B) drugiego ramienia (12).

C1. U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych, zawierający podstawę (10), pierwsze ramię (11) do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię (12) do mocowania profilu nośnego do wspornika; charakteryzujący się tym, że zawiera L-kształtny uchwyt (15) na przewody elektryczne, którego krótsze ramię (15A) stanowi przedłużenie podstawy (10) a dłuższe ramię (15B) jest nachylone względem drugiego ramienia (12) pod kątem (β) od -45 do +45 stopni.

C2. Wspornik zgodny z p. C1, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) jest wygięta względem części początkowej (11 A) pierwszego ramienia (11), pod kątem (α) wynoszącym od 20 do 40 stopni; część końcowa (11B) zawiera podłużny otwór (13), w którym oś (X1 ) przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

C3. Wspornik zgodny z p. C2, charakteryzujący się tym, że korzystnie zawiera przelotowy kanał (14), do zawieszania wspornika na uchwycie podczas procesu anodowania, znajdujący się na końcu części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

C4. Wspornik zgodny z jednym z p. od C2 do C3, charakteryzujący się tym, że korzystnie przelotowy kanał (14) ma w przekroju poprzecznym kształt prostokąta o przekątnej (D) wynoszącej od 3 mm do 50 mm.

C5. Wspornik zgodny z jednym z p. od C2 do C4, charakteryzujący się tym, że korzystnie oś (X3) przechodząca przez środek przelotowego kanału (14) przebiega równolegle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11) oraz prostopadle do osi wzdłużnej (Y) części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

C6. Wspornik zgodny z jednym z p. od C1 do C5, charakteryzujący się tym, że korzystnie na powierzchni zewnętrznej, która po zamocowaniu wspornika znajduje się od strony dachu, część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) zawiera pierwsze wypusty (21) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

C7. Wspornik zgodny z jednym z p. od C1 do C6, charakteryzujący się tym, że korzystnie część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) jest odchylona względem części początkowej (12A) drugiego ramienia (12) na zewnątrz wspornika (1) pod takim kątem, że przy prawidłowym montażu wspornika (1) z konstrukcją dachu oś (X2) otworu znajdującego się w części końcowej (12B) jest równoległa do płaszczyzny dachu.

C8. Wspornik zgodny z p. C7, charakteryzujący się tym, że korzystnie na jednej z powierzchni część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugie wypusty (22) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

D1. Profil nośny (30) o przekroju poprzecznym mającym obrys w kształcie kwadratu o ściętych rogach, przy czym każda powierzchnia boczna elementu profilowego zawiera kanał (31) na nakrętkę młoteczkową oraz zagłębienie (32) na śrubę znajdujące się w kanale (31); element profilowy (30) zawiera przelotowy otwór (33) znajdujący się na wzdłużnej osi symetrii elementu profilowego (30), przy czym wewnątrz przelotowego otworu (33) znajdują się wypusty wzdłużne (34); charakteryzujący się tym, że powierzchnie ścian bocznych zawierają trzecie wypusty (35) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

E1. Zestaw mocujący zawierający: klemę montażową (40) mającą otwór (41) na śrubę; śrubę (50) znajdującą się w otworze (41) klemy montażowej (40), charakteryzujący się tym, że śruba (50) zawiera wypusty blokujące (51) w formie przetłoczeń znajdujące się poniżej klemy montażowej (40) pomiędzy klemą montażową a gwintem śruby.

E2. Zestaw mocujący zgodny z p. E1 charakteryzujący się tym, że korzystnie na co najmniej jednym ramieniu (45, 46) od strony wewnętrznej, klema montażowa (40) zawiera wypusty oporowe (43).

F1. Zestaw mocujący zawierający zewnętrzną klemę montażową (40B) z otworem (41) na śrubę znajdującym się w części środkowej klemy montażowej (40B) oraz śrubę (50) znajdującą się w otworze (41) i zawierającą wypusty blokujące (51) w formie przetłoczeń znajdujące się poniżej części środkowej (44) klemy montażowej pomiędzy klemą montażową a gwintem śruby, przy czym w przekroju poprzecznym zewnętrzna klema montażowa (40B) ma kształt rozstrzelonej litery W, charakteryzujący się tym, że na końcu pierwszego ramienia (45) klemy montażowej (40B) znajduje się podłużny wypust (42), o przekroju poprzecznym w kształcie prostokąta ustawiony prostopadle do pierwszego ramienia (45), przy czym zestaw mocujący ponadto zawiera element dystansowy (60) o przekroju poprzecznym w kształcie litery C, którego ramiona stanowią opasujący kanał dla podłużnego wypustu (42), przy czym w opasującym kanale znajduje się podłużny wypust (42) pierwszego ramienia (45).

G1. Śruba dwustronna 70 do łączenia profili nośnych (30) dla paneli fotowoltaicznych zawierająca: cylindryczny korpus mający pierwszy zwężony koniec (71) oraz drugi zwężony koniec (72); pierwszy gwint (74) znajdujący się po jednej stronie części centralnej (73); drugi gwint (75) znajdujący się po drugiej stronie części centralnej (73), charakteryzująca się tym, że zawiera ponadto: pierwszy obszar bezgwintowy (76) znajdujący się pomiędzy pierwszym zwężonym końcem (71) a pierwszym gwintem (74); oraz drugi obszar bezgwintowy (77) znajdujący się pomiędzy drugim zwężonym końcem (72) a drugim gwintem (75).

G2. Śruba dwustronna zgodna z p. G1, charakteryzująca się tym, że korzystnie zawiera część centralną (73) z obszarem spłaszczonym (73A) przeznaczonym do współpracy z kluczem.

G3. Śruba dwustronna zgodna z p. G1 lub G2, charakteryzująca się tym, że korzystnie pierwszy obszar bezgwintowy (76) i drugi obszar bezgwintowy (77) mają każdy długość równą lub większą od średnicy śruby (70) w obrębie danego obszaru bezgwintowego (76, 77).

Rozwiązania te zostały przedstawione w przykładach wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania wspornika w widoku z boku;

Fig. 2 przedstawia drugi przykład wykonania wspornika w widoku z boku;

Fig. 3 przedstawia trzeci przykład wykonania wspornika w widoku z boku;

Fig. 4 przedstawia czwarty przykład wykonania wspornika w widoku z boku;

Fig. 5 przedstawia czwarty przykład wykonania wspornika w widoku z ukosa;

Fig. 6 przedstawia czwarty przykład wykonania wspornika w widoku z przodu;

Fig. 7 przedstawia drugie ramię drugiego przykładu wykonania wspornika w widoku w po- większeniu;

Fig. 8 przedstawia przykład wykonania profilu nośnego w widoku w przekroju poprzecznym;

Fig. 9 przedstawia przykład wykonania profilu nośnego w widoku z ukosa;

Fig. 10A przedstawia przykład wykonania klemy wewnętrznej ze śrubą w widoku z boku;

Fig. 10B przedstawia przykład wykonania klemy wewnętrznej w widoku z ukosa;

Fig. 11A przedstawia przykład wykonania klemy zewnętrznej ze śrubą w widoku z boku;

Fig. 11B przedstawia przykład wykonania klemy zewnętrznej w widoku z ukosa;

Fig. 12 przedstawia przykład wykonania śruby dwustronnej w widoku z boku;

Fig. 13 przedstawia schematycznie konstrukcję systemu montażowego dla paneli fotowolta- icznych, umiejscowioną na powierzchni dachu.

Jednym z przedmiotów niniejszego wynalazku jest U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych, przedstawiony w różnych przykładach wykonania na Fig. 1-7.

Wspornik 1 według pierwszego przykładu wykonania, przedstawiony na Fig. 1, ma podstawę 10, pierwsze ramię 11 do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię 12 do mocowania profilu nośnego do wspornika. Część końcowa 11B pierwszego ramienia 11 jest wygięta względem części początkowej 11A pierwszego ramienia 11, pod kątem α wynoszącym od 20 do 40 stopni. Część końcowa 11B zawiera podłużny otwór 13, w którym oś X1 przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej 11B pierwszego ramienia 11.

Wspornik, który może być też określany jako hak, jest wykonany z aluminium i jest wytwarzany metodą cięcia z ekstrudowanego profilu aluminiowego. Korzystnie powierzchnia skośna, do której mocowany jest wspornik, stanowi powierzchnię dachu o nachyleniu od 5 do 75 stopni.

Wspornik 1 jest mocowany do dachu za pośrednictwem elementu profilowego, który jest przytwierdzony do konstrukcji dachu. Element profilowy może być aluminiową szyną, belką lub listwą. Wspornik 1 jest mocowany do elementu profilowego poprzez przykręcenie pierwszego ramienia 11 za pomocą śruby lub wkrętu przechodzącego przez otwór 13, znajdujący się w części końcowej 11B pierwszego ramienia 11.

Drugie ramię 12 służy do mocowania do niego profilu nośnego 30, na którym z kolei mocowane są panele fotowoltaiczne. Korzystnie, profil nośny 30 ma postać aluminiowego profilu o przekroju poprzecznym mającym kontur zasadniczo o kształcie prostokąta o ściętych rogach. Korzystnie, na każdym boku profil nośny 30 ma wzdłużne kanały do mocowania w nich nakrętki młoteczkowej. Profil nośny 30 jest mocowany do wspornika 1 poprzez przykręcenie drugiego ramienia 12 za pomocą śruby lub wkrętu przechodzącego przez otwór znajdujący się w drugim ramieniu 12.

Konstrukcja wspornika 1, w której część końcowa 11B pierwszego ramienia 11 jest nachylona względem jego części początkowej 11A pod kątem α wynoszącym od 20 do 40 stopni, umożliwia zastosowanie dłuższej części końcowej 11B niż w dotychczasowych rozwiązaniach, w których zwykle część końcowa jest zagięta pod kątem prostym. Dzięki temu, dłuższa część końcowa 11B nie koliduje z konstrukcją dachu. W efekcie, w części końcowej 11B można wykonać podłużny otwór 13 o odpowiednio większej długości, co wpływa na zwiększenie dokładności zakresu regulacji pozycji wspornika 1 względem elementu profilowego. Ponadto, zastosowanie mniejszego kąta odchylenia części końcowej 11B wpływa na przeniesienie głównych naprężeń na pozostałe części wspornika 1.

Podłużny otwór 13 zapewnia możliwość regulacji pozycji wspornika 1 względem elementu profilowego na dachu, przed końcowym dokręceniem śruby mocującej.

Wspornik 1 według drugiego przykładu wykonania, przedstawiony na Fig. 2 i 7, ma cechy analogiczne do wspornika 1 przedstawionego na Fig. 1, przy czym dla tego przykładu wykonania nie jest istotnym, aby część końcowa 11B pierwszego ramienia 11 była wygięta względem części początkowej 11A pierwszego ramienia 11, pod kątem α wynoszącym od 20 do 40 stopni - jest to cecha korzystna, lecz nie istotna dla tego drugiego przykładu. Drugi przykład wykonania charakteryzuje się jednak tym, że wspornik ma przelotowy kanał 14 do zawieszania wspornika na uchwycie podczas procesu anodowania, znajdujący się na końcu części końcowej 11B pierwszego ramienia 11.

Wspomniany przelotowy kanał 14 zapewnia miejsce do mocowania wspornika dla procesu anodowania. Konstrukcja i ukształtowanie wspornika umożliwiają łatwe anodowanie na całej powierzchni zewnętrznej wspornika, eliminując konieczność dokonywania dodatkowych obróbek poza procesem cięcia poprzecznego z profilu. Umiejscowienie przelotowego kanału 14 nie wpływa na podstawową funkcjonalność wspornika, a w szczególności nie ogranicza możliwości regulacji jego pozycji względem elementu profilowego.

Ponadto, umiejscowienie przelotowego kanału 14 na końcu części końcowej 11B pierwszego ramienia 11, która po docelowym zamocowaniu wspornika, znajduje się najbliżej powierzchni dachu, niż pozostałe części wspornika, jest korzystne ze względu na to, że ta część wspornika 1 zwyczajowo jest zasłonięta przez elementy konstrukcji dachu i jest tym samym osłonięta od przepływu wiatru, co minimalizuje ryzyko wystąpienia efektu gwizdu charakterystycznego dla instrumentów dętych.

Zastosowanie przelotowego kanału 14 pozwala na uzyskanie wspornika, który jest anodowany na całej swojej zewnętrznej powierzchni. W związku z tym, punkt kontaktu elektrycznego jest niewidoczny, a wspornik nie zawiera ostrych krawędzi, które przykładowo mogą powodować zranienie podczas montażu.

Fig. 7 przedstawia w widoku w powiększeniu część końcową 11B pierwszego ramienia wspornika według drugiego przykładu wykonania. Przekrój prostokątny przelotowego kanału 14 zapewnia każdorazowe zachowanie parametrów kontaktu elektrycznego dla mocowań rozprężnych wzdłuż przekątnej, wykorzystując kontakt ze wszystkimi ścianami przelotowego kanału 14 oraz uniemożliwia obrót mocowania rozprężnego względem osi X3 przelotowego kanału 14. Przelotowy kanał 14 może, choć nie musi, mieć w przekroju poprzecznym kształt prostokąta o przekątnej D wynoszącej od 3 mm do 50 mm.

Oś X3 przechodząca przez środek przelotowego kanału 14 może, choć nie musi, przebiegać równolegle do powierzchni głównej części końcowej 11B pierwszego ramienia 11 oraz prostopadle do osi wzdłużnej Y części końcowej 11B pierwszego ramienia 11.

Wspornik 1 według trzeciego przykładu wykonania, przedstawiony na Fig. 3, ma cechy analogiczne do wspornika 1 przedstawionego na Fig. 1, przy czym dla tego przykładu wykonania nie jest istotnym, aby część końcowa 11B pierwszego ramienia 11 była wygięta względem części początkowej 11A pierwszego ramienia 11, pod kątem α wynoszącym od 20 do 40 stopni - jest to cecha korzystna, lecz nie istotna dla tego drugiego przykładu. Trzeci przykład wykonania charakteryzuje się jednak tym, że wspornik zawiera L-kształtny uchwyt 15 na przewody elektryczne, którego krótsze ramię 15A stanowi przedłużenie podstawy 10, a dłuższe ramię 15B jest nachylone względem drugiego ramienia 12 pod kątem β od -45 do +45 stopni.

Koniec dłuższego ramienia 15B L-kształtnego uchwytu 15 jest skierowany w kierunku części końcowej 12B drugiego ramienia 12. Odległość dłuższego ramienia 15B od powierzchni drugiego ramienia 12 wynosi od 5 do 50 mm.

L-kształtny uchwyt 15 służy do mocowania przewodów elektrycznych w trakcie montażu konstrukcji fotowoltaicznej. Tym samym ogranicza się użycie dodatkowych elementów mocujących, np. spinek, które podczas prac na wysokości są problematyczne w użyciu i łatwo się gubią. Umiejscowienie L-kształtnego uchwytu 15 w części wspornika możliwie najbardziej równoległej do paneli fotowoltaicznych zapewnia wygodne miejsce do umieszczania przewodów elektrycznych przez monterów konstrukcji fotowoltaicznej w trakcie prac montażowych.

Wspornik 1 według czwartego przykładu wykonania, przedstawiony na Fig. 4-6, ma cechy będące połączeniem cech charakterystycznych wsporników według pierwszego, drugiego i trzeciego przykładu wykonania, przedstawionych odpowiednio na Fig. 1,2 i 3. Możliwe są ponadto dalsze przykłady wykonania, łączące cechy jedynie pierwszego i drugiego przykładu wykonania, pierwszego i trzeciego przykładu wykonania, lub drugiego i trzeciego przykładu wykonania.

Ponadto, we wsporniku według dowolnego z omówionych wcześniej przykładów wykonania, na powierzchni zewnętrznej, która po zamocowaniu wspornika znajduje się od strony dachu, część końcowa 11B pierwszego ramienia 11 może zawierać pierwsze wypusty 21 o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

Wspomniane pierwsze wypusty 21 umożliwiają wstępne, tzn. przed docelowym dokręceniem śrub, blokowanie pozycji wspornika względem elementu profilowego oraz zapewniają pewniejsze mocowanie wspornika po dokręceniu śrub mocujących. Ponadto, ze względu na możliwość zastosowania wydłużonej części końcowej 11B pierwszego ramienia 11, możliwe jest umieszczenie na nim większej, niż w dotychczas stosowanych wspornikach, ilości pierwszych wypustów 21. W efekcie, zwiększona zostaje dokładność regulacji wysokości wspornika 1 względem powierzchni dachu.

Ponadto, we wsporniku według dowolnego z omówionych wcześniej przykładów wykonania, część końcowa 12B drugiego ramienia 12 może być odchylona względem części początkowej 12A drugiego ramienia 12 na zewnątrz wspornika 1 pod takim kątem, że przy prawidłowym montażu wspornika 1 z konstrukcją dachu oś X2 otworu znajdującego się w części końcowej (12B) jest równoległa do płaszczyzny dachu.

Na jednej z powierzchni część końcowa 12B drugiego ramienia 12 może zawierać drugie wypusty 22 o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta. Wspomniane drugie wypusty 22 umożliwiają wstępne, czyli przed docelowym dokręceniem śruby mocującej, blokowanie pozycji wspornika względem profilu nośnego 30 oraz zapewniają pewniejsze mocowanie wspornika 1 do profilu nośnego 30 po dokręceniu śruby mocującej.

Ponadto, we wsporniku według dowolnego z omówionych wcześniej przykładów wykonania, część końcowa 12B drugiego ramienia 12 może zawierać drugi podłużny otwór 16, którego oś X2 przebiega prostopadle do powierzchni części końcowej 12B drugiego ramienia 12. Wspomniany podłużny otwór 16 zapewnia możliwość regulacji pozycji wspornika względem profilu nośnego przed dokręceniem śruby mocującej.

Kolejnym rozwiązaniem według wynalazku jest profil nośny 30, przedstawiony na Fig. 8 i 9. Profil nośny 30 ma przekrój poprzeczny o obrysie w kształcie kwadratu o ściętych rogach, przy czym - każda powierzchnia boczna elementu profilowego zawiera kanał 31 na nakrętkę młoteczkową oraz zagłębienie 32 na śrubę znajdujące się w kanale 31. Element profilowy 30 zawiera przelotowy otwór 33 znajdujący się na wzdłużnej osi symetrii elementu profilowego 30, przy czym wewnątrz przelotowego otworu 33 znajdują się wypusty wzdłużne 34. Powierzchnie ścian bocznych zawierają trzecie wypusty 35 o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

Ten profil nośny 30, który może być również określany jako szyna montażowa, stanowi element konstrukcji systemu montażowego do mocowania paneli fotowoltaicznych i docelowo znajduje się pomiędzy wspornikiem 1 a panelami fotowoltaicznymi.

Powierzchnia z trzecimi wypustami o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta, może być również określana jako powierzchnia ząbkowana. Korzystnie obszary narożne 36 profilu nośnego 30, stanowiące w przekroju ścięte rogi kwadratu, są gładkie - nie posiadają wypustów.

Przedstawiona konstrukcja profilu nośnego do budowy konstrukcji wsporczej dla paneli fotowoltaicznych umożliwia montaż od dowolnej strony dla pozostałych elementów konstrukcji, co jest wysoce przydatne przy pracach wysokościowych.

Ponadto zastosowanie wypustów na każdej powierzchni bocznej zapewnia równoczesną regulację z trwałym zabezpieczeniem konstrukcji dla współpracujących elementów konstrukcji. Ścięcie rogów na równe odległości zapewnia gładkie przejście z powierzchni ząbkowanych na kolejną powierzchnię prostopadłą i nie ogranicza regulacji dla elementów konstrukcji współpracujących z profilem nośnym wykorzystujących powierzchnię z trzecimi wypustami powierzchnię ząbkowaną.

Kolejnym rozwiązaniem według wynalazku jest zestaw mocujący zawierający elementy przedstawione na Fig. 10A, 10B. Zestaw ten zawiera klemę montażową 40 mającą otwór 41 na śrubę oraz śrubę 50 znajdującą się w otworze 41 klemy montażowej 40. Śruba 50 ma wypusty blokujące 51 w formie przetłoczeń znajdujące się poniżej klemy montażowej 40 pomiędzy klemą montażową a gwintem śruby.

Klema montażowa 40 może być klemą zewnętrzną 40B mającą w przekroju kształt rozstrzelonej litery W lub klemą wewnętrzną 40A środkową wyciętą z kształtownika typu omega.

Na co najmniej jednym ramieniu 45, 46 od strony wewnętrznej, klema montażowa 40 może zawierać wypusty oporowe 43. Wypusty oporowe 43 zapewniają lepsze mocowanie paneli fotowoltaicznych - ograniczają możliwość przesuwania się paneli względem klemy montażowej 40.

Śruba 50, do mocowania paneli fotowoltaicznych do profilu nośnego 30 za pomocą klemy montażowej 40, zawiera łeb 53 oraz część z gwintem 52, przy czym ponadto śruba 50 zawiera wypusty blokujące 51 w formie przetłoczeń znajdujące się pomiędzy częścią z gwintem 52 a łbem 53. Korzystnie, pomiędzy łbem 53 a częścią środkową 44 klemy montażowej 40 znajduje się podkładka. Wypusty blokujące 51 zapobiegają wysunięciu się śruby 50 z klemy montażowej 40. Dzięki temu śruba 50 jest integralna z klemą montażową 40 i nie ulega zgubieniu podczas prac montażowych na wysokości.

Ponadto, w ramach niniejszego wynalazku opracowano zestaw mocujący przedstawiony na Fig. 11A, 11B. Zestaw ten zawiera zewnętrzną klemę montażową 40B z otworem 41 na śrubę znajdującym się w części środkowej klemy montażowej 40B oraz śrubę 50 znajdującą się w otworze 41 i zawierającą wypusty blokujące 51 w formie przetłoczeń znajdujące się poniżej części środkowej 44 klemy montażowej pomiędzy klemą montażową a gwintem śruby, przy czym w przekroju poprzecznym zewnętrzna klema montażowa 40B ma kształt rozstrzelonej litery W. Na końcu pierwszego ramienia 45 klemy montażowej 40B znajduje się podłużny wypust 42, o przekroju poprzecznym w kształcie prostokąta ustawiony prostopadle do pierwszego ramienia 45. Zestaw mocujący ponadto zawiera element dystansowy 60 o przekroju poprzecznym w kształcie litery C, którego ramiona stanowią opasujący kanał dla podłużnego wypustu 42, przy czym w opasującym kanale znajduje się podłużny wypust 42 pierwszego ramienia 45.

W celu zamocowania, element dystansowy 60 nasuwa się na podłużny wypust 42. W efekcie element dystansowy 60 jest rozłącznie połączony z klemą montażową 40B. Dzięki temu klema montażowa 40B może być stosowana do mocowania paneli fotowoltaicznych o co najmniej dwóch różnych grubościach, niwelując przy tym konieczność stosowania zaawansowanych elementów przestawnych na inne grubości. Jednocześnie element dystansowy nie ulega samoistnemu rozłączeniu od klemy montażowej 40B podczas jej mocowania. W szczególności, klema montażowa 40B bez elementu dystansowego 60 może być stosowana do mocowania paneli fotowoltaicznych o grubości 30 mm, natomiast klema montażowa 40B z nałożonym elementem dystansowym 60 może być stosowana do mocowania paneli fotowoltaicznych o grubości 35 mm.

Odrębnym przedmiotem wynalazku jest sama śruba dwustronna 70 przeznaczona do łączenia profili nośnych 30 dla paneli fotowoltaicznych, przedstawiona na Fig. 12. Śruba ta ma cylindryczny korpus mający pierwszy zwężony koniec 71 oraz drugi zwężony koniec 72; pierwszy gwint 74 znajdujący się po jednej stronie części centralnej 73; drugi gwint 75 znajdujący się po drugiej stronie części centralnej 73, jak również pierwszy obszar bezgwintowy 76 znajdujący się pomiędzy pierwszym zwężonym końcem 71 a pierwszym gwintem 74 oraz drugi obszar bezgwintowy 77 znajdujący się pomiędzy drugim zwężonym końcem 72 a drugim gwintem 75.

Zwężone końce 71,72 mogą być zaokrąglone lub zaoblone, sfazowane, mogą mieć kształt ściętego stożka itp.

Gwinty 74, 75 mają zarys, który podczas wkręcania śruby dwustronnej 70 do przelotowych otworów 33 sąsiadujących ze sobą profili nośnych 30 jest w stanie nagwintować wypusty wzdłużne 34 w przelotowych otworach 33, łącząc trwale dwa profile nośne 30 ze sobą.

Obszary bezgwintowe 76, 77 zapewniają odpowiednie prowadzenie śruby dwustronnej 70 w przelotowych otworach 33 w trakcie łączenia profili nośnych 30 ze sobą, a tym samym zapewniają współosiowość połączonych profili nośnych 30. Samoczynne ustawienie profili nośnych 30 współosiowo jest bardzo istotne w szczególności przy pracach na wysokości, gdyż ogranicza ilość wymaganych czynności, w tym pomiarów. Poprzez określenie samoczynne rozumie się ustawienie profili nośnych współosiowo na skutek skręcania ich śrubą dwustronną 70. Ponadto zwężone końce 71,72 śruby dwustronnej 70 mające fazowanie, zaokrąglenie lub zaoblenie lub mające kształt ściętego stożka wpływają korzystnie na wprowadzenie śruby dwustronnej 70 do przelotowego otworu 33 o przekroju kołowym przed łączeniem ze sobą dwóch profili nośnych 30.

Pierwszy obszar bezgwintowy 76 i drugi obszar bezgwintowy 77 mogą mieć długość równą lub większą od średnicy śruby 70 w obrębie danego obszaru bezgwintowego 76, 77.

Śruba może mieć część centralną 73 z obszarem spłaszczonym 73A przeznaczonym do współpracy z kluczem. Obszar spłaszczony 73A zapewnia wygodne miejsce chwytu dla śruby dwustronnej za pomocą klucza płaskiego w trakcie jej demontażu odkręcania.

Na Fig. 13 przedstawiono schematycznie konstrukcję systemu montażowego dla paneli fotowoltaicznych 82, umiejscowioną na powierzchni dachu w tym przykładzie pokrytego dachówkami 81, w celu przedstawienia zastosowania i umiejscowienia poszczególnych elementów. Przedstawiono umiejscowienie i zastosowanie wspornika 1, profilu nośnego 30 oraz zewnętrznej klemy montażowej 40B.

Claims (9)

1. U-kształtny wspornik do mocowania paneli fotowoltaicznych zawierający podstawę, pierwsze ramię do przytwierdzania wspornika do konstrukcji dachu oraz drugie ramię do mocowania profilu nośnego do wspornika, znamienny tym, że część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) jest wygięta względem części początkowej (11A) pierwszego ramienia (11), pod kątem (α) wynoszącym od 20 do 40 stopni; oraz że wspomniana część końcowa (11B) zawiera podłużny otwór (13), w którym oś (X1) przechodząca przez jego środek przebiega prostopadle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

2. Wspornik według zastrz. 1 znamienny tym, że zawiera przelotowy kanał (14) do zawieszania wspornika na uchwycie podczas procesu anodowania, znajdujący się na końcu części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

3. Wspornik według zastrz. 2 znamienny tym, że przelotowy kanał (14) ma w przekroju poprzecznym kształt prostokąta o przekątnej (D) wynoszącej od 3 mm do 50 mm.

4. Wspornik według jednego z zastrz. od 2 do 3 znamienny tym, że oś (X3) przechodząca przez środek przelotowego kanału (14) przebiega równolegle do powierzchni głównej części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11) oraz prostopadle do osi wzdłużnej (Y) części końcowej (11B) pierwszego ramienia (11).

5. Wspornik według jednego z zastrz. od 1 do 4 znamienny tym, że zawiera L-kształtny uchwyt (15) na przewody elektryczne, którego krótsze ramię (15A) stanowi przedłużenie podstawy (10), a dłuższe ramię (15B) jest nachylone względem drugiego ramienia (12) pod kątem (β) od -45 do +45 stopni.

6. Wspornik według jednego z zastrz. od 1 do 5 znamienny tym, że na powierzchni zewnętrznej, która po zamocowaniu wspornika znajduje się od strony dachu, część końcowa (11B) pierwszego ramienia (11) zawiera pierwsze wypusty (21) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

7. Wspornik według jednego z zastrz. od 1 do 6 znamienny tym, że część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) jest odchylona względem części początkowej (12A) drugiego ramienia (12) na zewnątrz wspornika (1) pod takim kątem, że przy prawidłowym montażu wspornika (1) z konstrukcją dachu oś (X2) otworu znajdującego się w części końcowej (12B) jest równoległa do płaszczyzny dachu.

8. Wspornik według zastrz. 7 znamienny tym, że na jednej z powierzchni część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugie wypusty (22) o przekroju poprzecznym w kształcie trójkąta.

9. Wspornik według zastrz. 7 lub 8, znamienny tym, że część końcowa (12B) drugiego ramienia (12) zawiera drugi podłużny otwór (16), którego oś (X2) przebiega prostopadle do powierzchni części końcowej (12B) drugiego ramienia (12).

Podłużny otwór 16 zapewnia możliwość regulacji pozycji wspornika względem profilu nośnego przed dokręceniem śruby mocującej.