WO2011082730A2 - Solarmodultragvorrichtung - Google Patents

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WO2011082730A2
WO2011082730A2 PCT/EP2010/006966 EP2010006966W WO2011082730A2 WO 2011082730 A2 WO2011082730 A2 WO 2011082730A2 EP 2010006966 W EP2010006966 W EP 2010006966W WO 2011082730 A2 WO2011082730 A2 WO 2011082730A2
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WO
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solar module
base plate
support device
module support
solar
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PCT/EP2010/006966
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Karsten Diekmann
Roland Sillmann
Gregor J. Weigl
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Inventux Technologies Ag
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Definitions

  • the invention relates to a solar module support device which serves as a substructure for solar modules, in particular for flat roofs.
  • Base plate in particular a mesh-shaped base plate, and at least one of the plane of the base plate projecting spacer element and at least one fastening element for receiving a peripheral region of a solar module, characterized in that in addition to the fastening elements at least one support surface for a mounted solar module is provided, wherein the at least one Support surface supports the mounted solar module in an offensive from the edge of the solar module area.
  • the at least one support surface on the solar module side facing an adhesive layer, in particular an adhesive layer have. This improves the supporting effect.
  • the support surface is formed as an elongated support surface between the fastening element on the base plate and the fastening element on the spacer element.
  • the shape and position of the support surfaces can be chosen to support the most loaded area of the module.
  • the fastening element is formed substantially over the entire module edge length.
  • the load on the edges of the module in the fastener can be distributed over the entire length.
  • the fastening element may preferably have a drainage device on the base plate for removing water from the edge region of the solar module. This protects the edge area from water, which prevents or reduces the penetration of moisture into the module.
  • the fastening element on the base plate have a plurality of point and / or rod-shaped ribs on which rests in the mounted state, the side edge of a solar module.
  • the fastening element on the base plate have a plurality of point and / or rod-shaped ribs on which rests in the mounted state, the side edge of a solar module.
  • Breakthroughs for removing water can preferably be arranged between the point- and / or rod-shaped ribs or underneath the punctiform and / or rod-shaped ribs in the fastening element and / or the base plate. Thus, water that could collect in the fastener, be removed immediately.
  • the rod-shaped ribs can be inclined with respect to the horizontal.
  • a sufficiently large contact surface is possible and At the same time, water can drain along the inclined ribs, preventing unwanted accumulation of liquid.
  • At least one fastening element can have a module support surface, characterized in that one or more recesses for receiving one or more connection boxes of a module are provided in the module support surface.
  • the junction boxes are usually placed on the back of a module.
  • the recesses can be arranged so that the modules are aligned by inserting the junction boxes in the recesses on the solar module support device simultaneously.
  • the module support surface on the fastening element on the base plate bearing ribs have.
  • the accumulation of moisture below the module is prevented.
  • the invention also relates to a solar system with a solar module support device as described above and a frameless solar module, wherein the solar module rests directly on the support surface with the back of the module.
  • the frameless solar module having a front layer and a back layer, which are interconnected via a composite layer, characterized in that the solar module rests in the edge region only with the front layer and / or the backing layer of point and / or rod-shaped ribs of the fastener.
  • An undesirable accumulation of liquid in the region of the composite layer, which is usually made of plastic, can be prevented.
  • the object is also achieved independently of claim 1 with a fastening element according to claim 13.
  • This is characterized in that the fastening element is constructed in two parts. This allows a choice of material adapted to the requirements.
  • the first and second part of the fastener may be made of different materials.
  • the part of the fastener that faces the sun-mounted state of a solar panel is made of a higher value plastic be the part facing away from the sun. This increases the service life without unnecessarily increasing the cost of the overall construction.
  • the two parts can be plugged together. This simplifies assembly, with the removal preferably only the use of special tools should be possible.
  • the first and second part in the state mounted with a solar module, can be moved relative to one another. As a result, can be absorbed by temperature fluctuations could be collected.
  • the first and second part can form an opening through which an end region of a holder device of a solar module can be pushed through. This simplifies the installation of a solar module.
  • each of the first and second part may have a fixing element for the holding device of a solar module. This improves the holding function, as two independent parts are used for the holder.
  • the solar module device according to the invention comprises a base plate, in particular a mesh-shaped base plate, and at least one spacer element projecting from the plane of the base plate, wherein at least one fastening element for holding devices of a solar module to be supported are arranged on the base plate and the at least one spacer element. Thanks to the use of the base plate, load peaks on the base are avoided due to a homogeneous weight distribution.
  • the mesh-like design allows a lightweight device without losing stability, which simplifies the installation.
  • the base plate and / or the at least one spacer made of plastic, in particular made of recycled plastic.
  • the base plate and the spacer element may be integrally formed.
  • the at least one fastening elements may be integrally formed on the at least one spacer element and the associated spacer element. This simplifies the manufacturing process while improving the stability of the construction.
  • the fastening element on the spacer element and / or the base plate may have a recess for inserting a holding device of the solar module to be supported. This simplifies the assembly. To secure the positioning can still be provided a fixing means.
  • the base plate in the edge region have a carrying handle. This further simplifies the installation
  • the solar module supporting device may comprise at least one coupling element for connecting two solar module supporting devices. Thanks to the coupling element, the support devices and thus also the solar modules can be interconnected, thereby improving the stability of the entire system.
  • the coupling element can be releasably integrated in the base plate.
  • the assembly is simplified because the coupling element is supplied with the solar module support device and thus is always available when needed.
  • the base plate in the edge region has a plurality of receiving areas for the coupling element, wherein the receiving areas are arranged differently far from the edge of the base plate.
  • the distance between two support devices can be adjusted, which increases the flexibility of the system.
  • the base plate may be rectangular and at least one receiving area may be arranged on each side edge.
  • the coupling element can be plugged or clipped onto the base plate. Thus, no special tool is needed to connect two support devices together.
  • the at least one spacer element can be designed so that the solar module support device is stackable. This simplifies transportation.
  • receiving areas can be located on the underside of the base plate, which serve to receive leveling feet in order to be able to dispose the solar modules off the ground.
  • the solar module supporting device can have a surface roughened in comparison with the remaining region of the underside of the base plate 203 at a region on the underside of the base plate.
  • the roughened area makes it possible to increase the frictional force in an area of the solar module carrying device with the surface on which the device rests. This has the consequence that when expanding, it should be noted here that plastic expands approximately ten times more than glass, which is used in particular for thin-film modules, the roughened area remains stationary than the remaining areas and thus the solar module support device is not complete moved uncontrollably on the surface. Thus, a fixed and floating bearing assembly is achieved.
  • the coupling elements are designed so that in the coupled state between solar module support devices a defined but limited movement, also called game, is possible in order to prevent stress in the material, in particular during thermal expansion.
  • the solar module support devices may have a lever lock to prevent lifting of the solar modules.
  • the invention further relates to a solar system with a plurality of solar module support devices as described above and one solar module per solar module support device, wherein the holding devices of a solar module are inserted into the corresponding fastening elements of the associated solar module support device.
  • two adjacent solar module support devices can be connected to one another via at least one coupling element.
  • two adjacent solar module support devices with their spacing elements adjacent to each other. This allows an efficient solar system because the entire available area can be used.
  • FIG. 1a shows a first embodiment of the invention
  • FIG. 1 b a second view of the carrying device according to the invention from the side with solar module
  • Figure 2 shows a second embodiment in the schematic plan view
  • Figure 3 shows a third embodiment in the schematic plan view
  • Figure 4 a plurality of interconnected inventive
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of a solar module supporting device according to the invention
  • Figure 6 shows a detail of the fourth embodiment in the coupled
  • FIG. 7 a shows a solar system in sawtooth form
  • FIG. 7b shows the solar system of FIG. 7a in the cross-sectional view
  • Figure 8a shows a solar system in Wegchenform
  • FIG. 8b shows the solar system of FIG. 8a in the cross-sectional view
  • FIG. 9a shows a fifth embodiment of the invention and relates to a fastening element according to the invention
  • FIG. 9b shows a sixth embodiment of the invention and relates to a fastening element according to the invention
  • FIG. 10a shows the use of the fifth and sixth embodiments
  • FIG. 10b shows the use of the fifth and sixth embodiments
  • Figure 1 1 shows a seventh embodiment of the invention
  • FIG. 12a shows a variant of the seventh embodiment
  • FIG. 12b shows a second variant of the seventh embodiment
  • FIG. 13 a shows a sectional view of the fastening element on the base plate of the seventh embodiment
  • FIG. 13b shows a further sectional view at the level of abutment ribs
  • Figure 13c shows a further sectional view at the level of a Entskyssugnskanals
  • Figure 13d shows a sectional view of the fastener on the spacer element of the seventh embodiment.
  • FIG. 1 a shows a solar module support device 1 according to the
  • Embodiment of the invention comprises a base plate 3, spacing elements 5, 7 and fastening elements 9, 11, 13 and 15.
  • the base plate 3 is made of plastic, in particular of recycled plastic, for example by an injection molding process.
  • the base plate is rectangular and includes a plurality of also substantially rectangular or square recesses, eg 17, to reduce the weight. Instead of the rectangular recesses, honeycomb or round recesses could be provided.
  • the two spacer elements 5 and 7 are arranged along one of the shorter sides of the base plate 3.
  • the spacer elements 5, 7 may also be arranged along the long side of the base plate 3.
  • the spacer elements are also made of plastic and preferably integrally formed with the base plate 3.
  • the spacer elements 5 and 7 each comprise a fastening element 9 and 1 1, which are configured in this embodiment as recesses. In this, as described later, holding elements of a solar module can be inserted.
  • the other fasteners 13 and 15 are also formed here in one piece with the base plate 3.
  • elements of metal for example aluminum, could be used instead of the plastic fastening elements 13 and 15.
  • the fasteners 13 and 15 have analogous to the fasteners 9 and 1 1 on the not visible in the figure 1a side also recesses to record the holding elements of a solar module can.
  • the shape of the fastening elements 9, 1 1, 13, 15 can be adapted depending on the solar modules used to the holding system used therein.
  • the fastening elements 9,1 1, 13,15 are also designed to be interchangeable.
  • FIG. 1 b shows a schematic cross-sectional view of the solar module supporting device 1 according to the first embodiment with a mounted solar module 21
  • Solar module has a front portion 23 with the solar cells, and on the back of a holder device 25, which are inserted with their end portions 27 and 20 in the fasteners 9 and 13 and inserted.
  • the height H of the spacer element 5 is chosen so that the solar module 21 and the support device 1 form an angle ⁇ , which is preferably in a range of 5 to 15 ° and in particular about 10 °.
  • a plurality of fastening elements 9 and 11 may have at different heights on the spacer elements 5 and 7. As a result, you can mount solar modules 21 with different angles of inclination and adjust the orientation of the solar modules 21 in a solar system to the geographical location.
  • the solar module support device 1 is used in particular in solar systems which are arranged on flat surfaces, in particular in flat roofs application.
  • the solar module support device 1 has the advantage that the use of the base plate as homogeneous as possible load distribution without point or linear load peaks is achieved, while the weight can be kept very low by the mesh-like configuration using plastic. By using recycled material, the overall energy balance of the plant can be further improved. By using plastic, the cost of the substructure can be additionally kept low.
  • the solar module support device 1 when the spacer elements 5 and 7 are formed so that the device 1 is stackable. This facilitates the transport and storage of the solar module support devices.
  • FIG. 2 shows a second embodiment according to the invention of the solar module supporting device according to the invention. Elements with reference numbers which have already been used in FIGS. 1 a and 1 b will not be explained again in detail. Their description is hereby referred to.
  • FIG. 2 shows, in a schematic plan view, the solar module supporting device 31 according to the second embodiment.
  • This comprises a modified base plate 33, which has the same material properties as the base plate 3.
  • the Solar module supporting device 31 comprises, as in the first embodiment, two spacer elements 5 and 7 with two fastening elements 9 and 11, and on the opposite side two further fastening elements 13 and 15.
  • the modified base plate has in addition to the recesses 17 for weight reduction on the short and the long side in each case an ergonomically designed as a handle handle opening 35 and 37. According to further variants, at least one such opening may be provided on each side or else only on the side.
  • the solar module supporting device 31 can be easily carried, for example, by a fitter.
  • the ergonomically designed opening with a softer material, in particular a softer elastic plastic, to the associated edge of the base plate 33 may be knocked out.
  • the solar module supporting device 31 of the second embodiment additionally has a bone-shaped recess 39 in the middle.
  • a bone-shaped coupling element 41 is also releasably inserted.
  • This coupling element is, for example, plugged or clipped onto a web (not visible) in the recess 39.
  • 31 receiving areas 43, 45, 47 and 49 are formed in the edge region of the solar module support device. These are designed so that a coupling element 41 can be inserted, inserted or clipped in order to be able to enter a connection via a short or long side with an adjacent solar module support device.
  • the bone shape shown here allows a positive connection, however, the coupling element 41 and the receiving areas 43, 45, 47 and 49 may have any other shapes, as long as a detachable connection to an adjacent solar module support device is made possible.
  • a plurality of coupling elements 41 and corresponding recesses 39 may be provided per solar module carrying devices 31.
  • FIG. 3 shows a third embodiment according to the invention of the solar module supporting device according to the invention. Elements with reference numbers which have already been used in FIGS. 1 a, 1 b and 2 will not be explained again in detail. Their description is hereby referred to.
  • the additionally recorded in the second embodiment features coupling element and receiving areas on the one hand and the carrying handles on the other hand can also be realized individually as a variant in a solar module support device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows, in a schematic plan view, the solar module support device 51 according to the third embodiment.
  • This comprises a further modified base plate 53, which has the same material properties as the base plate 3 or 31.
  • the solar module supporting device 51 comprises, as in the first embodiment, two spacer elements 5 and 7 with two fastening elements 9 and 11, and on the opposite side two further fastening elements 13 and 15.
  • the third embodiment has a plurality of receiving areas 55, 57 along the long side and a plurality of receiving areas 59 and 61 on the short side of the base plate 53 at the edges of the base plate 53.
  • the receiving areas 55, 57 and 59 and 61 differ in that the wider end areas are located differently far from the edge of the base plate 53.
  • adjacent solar module supporting device 51 can be connected to each other at different distances.
  • carrying handles 37 are again provided in the third embodiment.
  • FIG. 4 shows schematically a plurality of interconnected inventive solar module support devices of a solar system according to the invention. Elements with reference numerals which have already been used above will not be explained again in detail.
  • the plant comprises two rows A and B, each with three solar module support devices 101, 103, 105 and 17, 109, 1 1 1. However, more than three solar module support devices per row and more than two rows can be arranged in the solar system.
  • Adjacent solar module support devices of a series are connected to each other via coupling elements 113 and 15 for row A and 117 and 1 19 for row B.
  • the rows A and B are also connected to each other via coupling elements 121, 123 and 125.
  • the coupling elements were in each case removed from the recesses 39 of the solar module support devices. Should the coupling elements, the were integrated in the individual solar module support devices, not sufficient, additional coupling elements are provided as further items.
  • the solar module support devices of the two rows A and B are such that the spacer elements 5 and 7 of two adjacent solar module support devices, for example, 101 and 107 are adjacent.
  • the rows A and B can also be arranged in each case with an edge with a spacer element and an edge without a spacer element to each other. This leads to a sawtooth-like arrangement of the assembled solar modules, in which the solar modules have the same orientation towards the sun.
  • the two variants can be combined with each other as desired.
  • FIG. 5 shows an embodiment according to the invention. Shown is a schematic 3D view of a solar module support device 201 with a base plate 203, two spacers 205, 207 and fasteners 209, 21 1, 213 and 215. These elements are substantially similar to the elements of the first embodiment.
  • the fourth embodiment includes reinforcing shafts 217, 219, 221 and 223, wherein the shafts 221 and 223 extend obliquely toward the fastening members 205 and 207. These improve the torsional rigidity of the solar module supporting device 201.
  • receiving areas are provided at the edges which are rib-shaped, as shown in the second and third embodiments. On the longitudinal sides, these are each three 225 and on the side with the low fastening elements 213 and 215, two receiving areas 227 are provided. On the opposite side three receiving areas 229 and 231 are provided, wherein the receiving areas 229 and 231 are arranged differently far from the edge.
  • FIG. 6 shows a partial section of a solar module carrier device 201, wherein a coupling element 233 is coupled to a receiving region 225.
  • the coupling element 233 has been attached.
  • two hook-shaped, upwardly projecting clamping projections 255 and 257 are inserted through two elongated holes 251 and 253 in the coupling element 233 when plugging.
  • the elongated holes 251 and 253 are formed longer than the clamping projections 253 and 255.
  • the coupling element 233 can move relative to the receiving area, eg at high temperature fluctuations, remains the same the connection exist however.
  • the solar module supporting device 201 also has elongated holes 237, 239 and 241 which can be used for fixing the solar module supporting device 201 on the base.
  • screw domes 243 are provided on the reinforcing shafts 221 and 223 in order to be able to attach thereto, for example, a windscreen (not shown).
  • the solar module support device 201 may have a surface roughened in comparison to the remaining region of the underside of the base plate 203 at a region on the underside of the base plate 203 (not shown).
  • the roughened region makes it possible to increase the frictional force in an area of the solar module carrying device with the surface on which the device 201 rests. This has the consequence that when expanding, it should be noted here that plastic expands approximately ten times more than glass, which is used in particular for thin-film modules, the roughened area remains stationary than the remaining areas and thus the solar module support device is not complete moved uncontrollably on the surface.
  • the fourth embodiment of the solar module supporting device 201 is stackable.
  • the spacing or fastening elements 205, 207, 213 and 215 can again be integral with the base plate or modular.
  • FIGS. 7a and 7b show the solar module carrier device 201 in a sawtooth arrangement in a solar system.
  • FIG. 7a shows the installation from below with four coupled solar modules 301
  • FIG. 7b shows a side view with two solar module support devices 201 and two modules 301.
  • the solar module support devices 201 are connected to coupling elements 233, 235.
  • the coupling elements still integrated here could also be used.
  • second coupling elements 303 are used. These are H-shaped or double Y-shaped in this embodiment. In order to improve the stability, the second coupling elements 303 dock on two receiving areas 229 of a solar module supporting device 201.
  • FIG. 8a and 8b show the solar module support device 201 in a solar system in Wegchenanssen.
  • FIG. 8a shows the system from below with six solar modules 31 1,
  • FIG. 8 b a side view with three coupled solar module support devices 201 and three modules 311.
  • the solar module support devices 201 are connected to coupling elements 233.
  • the coupling elements still integrated here could also be used.
  • third coupling elements 313 are used. These are X-shaped in this version. In order to improve the stability, the third coupling elements 313 dock on two receiving areas 229 of a solar module supporting device 201.
  • the rows D and E are brought with coupling elements 233, and 235 to the correct distance. These dock on the middle receiving area 231.
  • the length is chosen so that the two solar module support devices adjacent to each other also abut each other.
  • the X-shape but also the modified H-shape shown in FIG. 7a is more torsionally rigid than simple I-shaped coupling elements.
  • FIGS. 7a and 8a a roughened area 305, as mentioned above, can be seen per solar module carrying device 201.
  • the modular construction also has the advantage that the parts of the solar module supporting devices of the first to fourth embodiments facing the sun are made of a higher quality material, e.g. UV resistant plastic or metal, while the base plate is made of a less sophisticated material.
  • a higher quality material e.g. UV resistant plastic or metal
  • FIG. 9a shows a fifth embodiment of the invention and relates to a particular embodiment of the fasteners 209 and 21 shown in Figure 1.
  • the fastener 301 according to the invention is constructed in two parts.
  • a holding element 305 which constitutes the second part according to the claims, is arranged at the upper end of the spacer element 303.
  • the support member 305 is placed on the surface of the spacer 303.
  • at least one hole, here three, 309, 31 1 or 313 are provided in the support element 305.
  • a plug or clip connection can be used.
  • the support member 305 is made of a higher quality plastic, especially of virgin material, since it faces the sun, while the underlying part 303 may be made of an inferior plastic, for example made of recycled plastic.
  • the support member 305 is at least partially inserted into a recess 317 flared toward the front edge 315 of the spacer 303 in the surface 307, thereby further improving the positioning of the support member.
  • this recess 317 serves to receive and guide an end region 27 of a holder device 25 of the module 21.
  • the holding element 305 comprises a web 319 with reinforcing ribs 321, which together with the surface 323 of the recess 317 forms an opening through which the end region 27 of a module 21 can be inserted during assembly.
  • the web 319 prevented in the final state, the lifting of the module 21st
  • the support member 305 In the central region of the support member 305 are two parallel to each other extending side walls 325 and 327 whose distance d is adapted to each other to the width of the end portion 27 of a holder device 25.
  • the width D of the recess 317 is greater than the distance d to adapt without changing the construction by adjusting the wall thicknesses of the side walls 325, the support structure and structural changes in the area of the holder device 25 of the solar modules.
  • FIG. 9b shows a sixth embodiment according to the invention and relates to a particular embodiment of the fastening elements 213 and 215 illustrated in FIG. 5.
  • the fastening element 351 according to the invention like the fastening element 301, is constructed in two parts.
  • the fixing element 353 is placed centrally on the surface 355 of the.
  • at least one hole, here two, 357, 359 are provided in the fixing element 353.
  • a plug or clip connection can be used.
  • the fixing element 355 is made of a higher quality plastic, especially of virgin material, since it faces the sun, while the underlying part 353 may be made of an inferior plastic, for example made of recycled plastic.
  • the fixing element comprises a base plate 363 and two side walls 363 and 365 along one side of the base plate 361.
  • the two side walls are spaced apart d2 spaced apart.
  • an end portion 27 of a holder device 27 of a module 21 can be inserted and serves as a guide.
  • the distance d2 can be adapted to the width of the end region 27.
  • the fixing element 355 further comprises two hook-shaped elements 367 and 369, the projections 371 and 373 can snap into recesses in the end regions 27 of a solar module 21 for fixing.
  • connection between the fixing element 355 and the surface 353 is designed such that the two Move elements relative to each other. This can be made possible, for example, in that plug-in elements 375 and 377 can move in elongate recesses 379 and 381.
  • the mobility is indicated by double arrow 383.
  • the fastening element 351 also comprises a second fixing element 385, which in turn may be embodied as an independent component, in particular of a higher-grade plastic, or may be formed integrally with the surface 353 and thus of the entire substructure. According to a further variant, the first and second fixing elements together form a component.
  • Fixing element 385 is here in the form of a forwardly open cavity formed in the end portion 27 of a holder device 25 of a module 21 can be inserted.
  • the width B of the cavity is greater than the width of the end portion 27 to allow the relative movement between the first fixing member 255 and surface 353 on.
  • the openings 309, 31 1, 313, 357 and 359 also allow the attachment of other components, for example during assembly or maintenance.
  • the two - or multi-part construction of the fasteners has the advantage that expensive material targeted only used where it is necessary that you can perform a repair without removing the entire construction, and the Substructure in a simple manner to new end portions of the holder devices 25 of the solar modules 21 can adjust.
  • FIG. 10a shows the use of the fifth and sixth embodiments.
  • the first end portion 21 is placed on the fastener 303 and pushed through under the web 319 of the mounting device 305, while the module is located 21 with the holder device 25 only on the fastener 351 on the surface 353 on.
  • 10 b shows the final state after assembly of the solar module 21.
  • the end region 27 is now inserted into the cavity 385 and the hook-shaped elements 367 are latched into corresponding fastening holes 391 on the end region 27.
  • a module can thus secure against lifting but also by the engagement of the hook-shaped elements 367 uncontrolled movement can be prevented. Due to the open construction in the web region 319 and the relative mobility of the fixing element 355, however, stresses in the module can be prevented.
  • FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of a solar module supporting device 401 according to a seventh embodiment of the invention.
  • a mounted solar module 403 is shown.
  • the solar module support device includes as well as the first embodiments, a base 41 1, a spacer elements 413 to allow an oblique arrangement of the solar module 403, and to the base plate 41 1 and the spacer fixing elements 415 and 417 to secure the solar module 403 to the solar module support device ,
  • the solar module support device 401 is designed for solar modules 403 without holding device 25.
  • the solar module 403 is a frameless solar module, in particular a thin-film solar module with a front layer 405, which faces the sun and usually also has the active layer with the solar cells.
  • the active layer is encapsulated by a composite layer 407 and a backing layer 409.
  • the solar module 403 is cheaper, lighter and requires less volume during transport.
  • the solar module is inserted with the lower and the upper edge in the mounted state in the fastening element 415 and the fastening element 417. This will hold the module.
  • the solar module support device in the area between the fastening elements 413 and 415 additionally at least one, here in the cross-sectional view two , Supporting elements 419 and 421.
  • the support members 419 and 421 are configured to form support surfaces 423 and 425 for the assembled solar module 403. Distance from the edge of the module, the solar module 403 is thus on the back of the backsheet 409 on the support surfaces 423 and 425. Thus, sagging is prevented.
  • an adhesive layer 427 or 429 may be provided on the upper side of the support surfaces 423 and / or 425.
  • the adhesive layer 427 is for example a factory-mounted double-sided adhesive tape, wherein the second adhesive layer is released only during assembly, or is applied only during assembly.
  • the module 403 is mounted on the solar module support device 401 in a similar manner as shown in FIGS. 10a and 10b. First, the module is inserted on the upper fastening element 415, then angled downward and inserted into the fastening element 417. In addition, a step of exposing the adhesive layer 427 and 429, and after mounting, the pressing of the module takes place on these adhesive surfaces 427 and 429. As in the first embodiments, here the length X of the module 403 is longer than the length Y of the opening region between the fastening elements 415 and 417, so that in the inserted state lifting of the module is prevented.
  • FIGS. 12a and 12b show two variants 401a and 401b of the solar module supporting devices 401 according to the seventh embodiment in a schematic view from above without a solar module.
  • the bearing surfaces are formed in the shape of a plurality of columns 441a to 441 e.
  • the fasteners 415 and 417 which are formed in this variant throughout the entire width of the support device and thus also of the solar module.
  • several fasteners could be arranged on each side.
  • two elongated bearing surfaces 443a and 443b are shown. These extend transversely to the fastening elements 415 and 417. The position of the two bearing surfaces corresponds substantially to the position of the holding devices 25 of the solar module 21 in the first embodiment.
  • the two variants can be combined as desired and / or more or fewer bearing surfaces can be provided.
  • the position and shape of the bearing surfaces is preferably chosen so that at least the areas of the solar module are supported with maximum mechanical stress.
  • Figure 13a shows a schematic sectional view in an enlarged view of the lower fastening element.
  • FIG. 11 shows the associated sectional plane A-A and the viewing direction B.
  • FIG. 13b shows a further schematic sectional view of FIG. 13a along the sectional plane CC and FIG. 13c along the sectional plane DD, a mounted module 403 being shown for better understanding.
  • the module 403 with the edge 451 rests only on abutment ribs 453a and 453b.
  • the abutment ribs which may possibly also be designed as abutment points, are arranged so that only the front layer and the back layer 405 and 409 abut against these ribs.
  • Contact with the composite layer 407 is avoided to prevent accumulation of moisture at that location.
  • FIG. 13a shows that these ribs 453a and 453b are arranged over the entire width of the solar module supporting device in order nevertheless to achieve the largest possible contact surface.
  • drainage or drainage channels 455a to 455d are disposed between the ribs 453a, 453b in the widthwise extent of the fastener and / or below the ribs 453a, 453b. These are designed so that liquid, in particular water can flow through the drainage channels, and thus penetration of moisture into the module laminate can be prevented. This is shown in FIG. 13c.
  • the drainage channel 455b extends obliquely downwardly from the inside of the fastener 417 from above and is aligned substantially flush with the bottom surface of the support surface 457 to prevent accumulation of liquid. Instead of removing the liquid to the side, it is also conceivable to drain down.
  • the ribs 453 a and 453 b are bent from the center outward or inclined so that no liquid accumulates on the ribs and can flow to a drainage channel in each case.
  • the ribs 453 could also run vertically, wherein they are interrupted in the region of the composite layer 407.
  • FIG. 13a additionally shows on the module support surface 457 further ribs 459a to 459h on which the back layer 409 of the module 403 rests, so that no liquid can accumulate under the module.
  • this is indicated by the fact that the module 403 does not rest on the surface 457.
  • FIG. 13a shows that, towards the two edges, the bearing surface 457 can each have a recess 461 and 463 according to a variant of the seventh embodiment. These are designed so that the junction boxes of a solar module 403 are arranged in the assembled state. By suitable choice of Distance between the two recesses 461 and 463 according to the distance of the junction boxes, the module can be aligned correctly during mounting simultaneously.
  • FIG. 13d shows a sectional view along the plane E-E in the direction of view F.
  • the solar module support devices according to the invention can thus be carried out in a very simple manner, the assembly of the modules and the mating to a system.
  • the substructure can be installed by a single person, for example, on a flat roof.
  • the coupling elements and the corresponding receiving areas for connection the given areas can be optimally and flexibly equipped with solar modules.
  • the solar module support devices according to the invention allow assembly by unqualified personnel who arrange only the solar module support devices on the surface. Thereafter, the solar modules can be installed on the support devices by qualified personnel. In this case, the temporal flexibility of the site is improved because the support devices can be installed independently of the modules.
  • the system can be screwless and thus installed quickly, but should increased fixation be desired, the slots can be used for attachment.
  • the solar modules can be easily and individually replaced and can be removed for assembly only without further manipulation from the packaging and inserted into the fasteners.
  • frameless solar modules can be mounted cost-effectively and safely in the solar module support device even without the use of additional holding devices on the module itself.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Solarmodultragvorrichtung insbesondere für rahmenlose Solarmodule, mit einer Grundplatte, insbesondere einer maschenförmigen Grundplatte, und mindestens einem aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement und je mindestens einem Befestigungselement zur Aufnahme eines Randbereichs eines Solarmoduls dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Befestigungselementen mindestens eine Stützfläche für ein montiertes Solarmodul vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Stützfläche das montierte Solarmodul in einem vom Rand des Solarmoduls beanstandeten Bereich abstützt. Hierdurch kann auf weitere Stützelemente am Modul selbst verzichtet werden. Die Erfindung betrifft weiter ein Befestigungselement zum Befestigen eines Solarmoduls an einer Solarmodultragvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zweiteilig aufgebaut ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Solarmodultragvorrichtung mit einer Grundplatte, insbesondere einer maschenförmigen Grundplatte, und mindestens einem aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement wobei an der Grundplatte und dem mindestens einen Abstandselement je mindestens ein Befestigungselement angeordnet ist.

Description

SOLARMODULTRAGVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Solarmodultragvorrichtung, die als Unterkonstruktion für Solarmodule insbesondere für Flachdächer dient.
Während für an Dächern angeordnete Solaranlagen, die Ausrichtung zur Sonne üblicherweise durch die Dachschräge vorgegeben wird und eine entsprechend einfache Unterkonstruktion beispielsweise aus Aluminiumprofilschienen zum Einsatz kommen kann, braucht man für Flachdächer eine Unterkonstruktion, die einerseits die Ausrichtung zur Sonne ermöglicht und andererseits eine geeigneten Lasteintrag ins Dach erlaubt. Um weiter die Installationskosten gering halten zu können, sollte weiter eine einfache Montage sowohl auf dem Dach als auch der Solarmodule auf der Unterkonstruktion möglich sein.
Neben der Installation spielen allerdings auch Materialkosten eine große Rolle.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement bzw. eine Solarmodultragvorrichtung bereitzustellen, das/die eine einfache Montage erlaubt und einen geeigneten Lasteintrag ins Dach erlaubt. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein Befestigungselement bereitzustellen, das eine geeignete Materialwahl erlaubt.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Grundplatte, insbesondere einer maschenförmigen Grundplatte, und mindestens einem aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement und je mindestens einem Befestigungselement zur Aufnahme eines Randbereichs eines Solarmoduls dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Befestigungselementen mindestens eine Stützfläche für ein montiertes Solarmodul vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Stützfläche das montierte Solarmodul in einem vom Rand des Solarmoduls beanstandeten Bereich abstützt. Durch die Bereitstellung einer Stützfläche vom Rand des Solarmoduls entfernt zwischen den Befestigungselementen ist es möglich rahmenlose Solarmodul, die üblicherweise an der Rückseite Verstärkungsstreben in der Form von sogenannten Stützstreben aufweisen um dem rahmenlosen Modul seine Stabilität zu geben, auch ohne diese Verstärkungsstreben, direkt auf die Solarmodultragvorrichtung zu montieren. Die Stabilisierung erfolgt nämlich über die zusätzliche Stützfläche. Dies führt zu einem geringeren Materialeinsatz beim Modul, da auf die üblicherweise aus Metall angefertigten Verstärkungsstreben weggelassen werden können. Gleichzeitig wird das Modul leichter und braucht weniger Transportvolumen.
Bevorzugt kann die mindestens eine Stützfläche auf der dem Solarmodul zugewandten Seite eine Haftschicht, insbesondere eine Klebeschicht, aufweisen. Dies verbessert die Stützwirkung.
Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch, wobei die Stützfläche als längliche Auflagefläche zwischen dem Befestigungselement an der Grundplatte und dem Befestigungselement am Abstandselement ausgebildet ist. Die Form und Lage der Stützflächen kann so gewählt werden, dass die am meisten belasteten Bereich des Moduls abgestützt werden.
Bevorzugt kann das Befestigungselement im wesentlichen über die gesamte Modulkantenlänge ausgebildet ist. Somit kann die Belastung der Kanten des Moduls im Befestigungselement über die ganze Länge verteilt werden.
Bevorzugt kann das Befestigungselement an der Grundplatte eine Drainagevorrichtung zum Abführen von Wasser vom Randbereich des Solarmoduls aufweisen. Damit wird der Kantenbereich vor Wasser geschützt wodurch ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Modul verhindert oder verringert werden kann.
Vorteilhafterweise kann das Befestigungselement an der Grundplatte mehrere punkt- und/oder stabförmige Rippen aufweisen an denen im montierten Zustand die Seitenkante eines Solarmoduls anliegt. Hierdurch wird ein Ansammeln der Flüssigkeit im montierten Zustand im Kantenbereich eines Moduls verhindert.
Bevorzugt können zwischen den punkt- und/oder stabförmigen Rippen oder unterhalb der punkt- und/oder stabförmigen Rippen im Befestigungselement und/oder der Grundplatte Durchbrüche zum Abführen von Wasser angeordnet sein. Somit kann sich Wasser, das sich im Befestigungselement sammeln könnte, gleich abgeführt werden.
Vorteilhafterweise können die stabförmigen Rippen bzgl. der Horizontalen schräg verlaufen. Damit wird einerseits eine ausreichend große Anlagefläche ermöglicht und gleichzeitig kann Wasser entlang der schräg verlaufenden Rippen ablaufen wodurch ein ungewolltes Ansammeln von Flüssigkeit verhindert wird.
Bevorzugt kann mindestens ein Befestigungselement eine Modulauflagefläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Modulauflagefläche eine oder mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme einer oder mehrerer Anschlussdosen eines Moduls vorgesehen sind. Die Anschlussdosen werden üblicherweise an der Rückseite eines Moduls angeordnet. Die Ausnehmungen können so angeordnet werden, dass die Module durch Einlegen der Anschlussdosen in die Ausnehmungen gleichzeitig auf der Solarmodultragvorrichtung ausgerichtet werden.
Bevorzugt kann die Modulauflagefläche am Befestigungselement an der Grundplatte Auflagerippen aufweisen. Somit wird die Ansammlung von Feuchtigkeit unterhalb des Moduls verhindert.
Die Erfindung betrifft auch eine Solaranlage mit einer Solarmodultragvorrichtung wie oben beschrieben und einem rahmenlosen Solarmodul, wobei das Solarmodul direkt mit der Modulrückseite auf der Stützfläche aufliegt.
Bevorzugt kann das rahmenlose Solarmodul eine Frontschicht und eine Rückschicht aufweisen, die über eine Verbundschicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul im Kantenbereich nur mit der Frontschicht und/oder der Rückschicht an punkt- und/oder stabförmigen Rippen des Befestigungselements anliegt. Ein unerwünschtes Ansammeln von Flüssigkeit im Bereich der Verbundschicht, die üblicherweise aus Kunststoff ist, verhindert werden.
Die Aufgabe wird auch und unabhängig von Anspruch 1 mit einem Befestigungselement gemäß Anspruch 13 gelöst. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zweiteilig aufgebaut ist. Dies ermöglicht eine an die Anforderungen angepasste Materialwahl.
Bevorzugt kann der erste und zweite Teil des Befestigungselements aus unterschiedlichen Materialien sein.
Noch bevorzugter kann der Teil des Befestigungselements der im mit einem Solarmodul montierten Zustand der Sonne zugewandt ist, aus einem höherwertigen Kunststoff ist als der von der Sonne abgewandte Teil sein. Dies erhöht die Lebensdauer ohne die Gesamtkonstruktion unnötig zu verteuern.
Bevorzugt können die beiden Teile zusammengesteckt sein. Dies vereinfacht die Montage, wobei zum entfernen bevorzugt nur der Einsatz von Spezialwerkzeug möglich sein soll.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung kann auch im mit einem Solarmodul montierten Zustand, der erste und zweite Teil relativ zueinander bewegbar sein. Hierdurch können Spannungen die sich durch Temperaturschwankungen ergeben könnten aufgefangen werden.
Vorteilhafterweise kann das erste und zweite Teil eine Öffnung bilden durch die ein Endbereich einer Haltervorrichtung eines Solarmoduls durchsteckbar ist. Dies vereinfacht die Montage eines Solarmoduls.
Bevorzugt kann jeweils der erste und zweite Teil ein Fixierungselement für die Haltevorrichtung eines Solarmoduls aufweisen. Dies verbessert die Haltefunktion, da zwei unabhängige Teile für die Halterung eingesetzt werden.
Diese Aufgabe wird auch mit der Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 20 gelöst. Die erfindungsgemäße Solarmodulvorrichtung umfasst eine Grundplatte, insbesondere eine maschenförmigen Grundplatte, und mindestens eine aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement, wobei an der Grundplatte und dem mindestens einen Abstandselement je mindestens ein Befestigungselement für Haltevorrichtungen eines zu tragenden Solarmoduls angeordnet sind. Dank der Verwendung der Grundplatte werden aufgrund einer homogenen Gewichtsverteilung Lastspitzen auf der Unterlage vermieden. Durch die maschenförmige Ausgestaltung wird ohne Stabilität zu verlieren eine leichte Vorrichtung ermöglicht, die die Installation vereinfacht.
Bevorzugt können die Grundplatte und/oder das mindestens eine Abstandselement aus Kunststoff insbesondere aus recyceltem Kunststoff sein. Dadurch werden einerseits eine leichte Konstruktion und andererseits eine umweltfreundliche Lösung bereitgestellt, die sich günstig auf die Gesamtenergiebilanz der Anlage auswirkt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Grundplatte und das Abstandselement einstückig ausgebildet sein. Weiter bevorzugt kann das mindestens eine Befestigungselemente am mindestens einen Abstandselement und das zugehörige Abstandselement einstückig ausgebildet sein. Dies vereinfacht den Herstellungsprozess und verbessert gleichzeitig die Stabilität der Konstruktion.
Bevorzugt kann das Befestigungselement am Abstandselement und/oder der Grundplatte eine Ausnehmung zum Einscheiben einer Haltevorrichtung des zu tragenden Solarmoduls aufweisen. Dies vereinfacht die Montage. Um die Positionierung zu sichern können noch ein Fixierungsmittel vorgesehen werden.
Vorteilhafterweise kann die Grundplatte im Randbereich einen Tragegriff aufweisen. Dadurch wird die Installation weiter vereinfacht
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Variante kann die Solarmodultragvorrichtung mindestens ein Kopplungselement zum Verbinden zweier Solarmodultragvorrichtungen umfassen. Dank dem Kopplungselement können die Tragvorrichtungen und somit auch die Solarmodule untereinander verbunden werden, um dadurch die Stabilität der ganzen Anlage zu verbessern.
Bevorzugt kann das Kopplungselement lösbar in die Grundplatte integriert sein. Dadurch wird die Montage vereinfacht, da das Kopplungselement mit der Solarmodultragvorrichtung geliefert wird und somit immer dann zur Verfügung steht, wenn es benötigt wird.
Vorteilhafterweise kann die Grundplatte im Randbereich mehrere Aufnahmebereiche für das Kopplungselement aufweist, wobei die Aufnahmebereiche unterschiedlich weit vom Rand der Grundplatte angeordnet sind. Dadurch kann der Abstand zwischen zwei Tragvorrichtungen angepasst werden, wodurch sich die Flexibilität des Systems erhöht.
Gemäß einer bevorzugten Variante kann die Grundplatte rechteckig ausgebildet sein und an jeder Seitenkante mindestens ein Aufnahmebereich angeordnet sein. Dadurch lässt sich nicht nur eine Reihe sondern eine ganze Fläche mit Modulen bedecken ohne die Montage zu erschweren. Vorteilhafterweise kann das Kopplungselement auf die Grundplatte steck- oder clipsbar ausgebildet sein. Somit ist kein besonderes Werkzeug nötig, um zwei Tragvorrichtungen miteinander zu verbinden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das mindestens eine Abstandselement so ausgebildet sein, dass die Solarmodultragvorrichtung stapelbar ist. Hierdurch wird der Transport vereinfacht.
Weiter bevorzugt können sich in einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung der Solarmodultragvorrichtung auf der Unterseite der Grundplatte Aufnahmebereiche befinden, die zur Aufnahme von Stellfüßen dienen, um die Solarmodule beanstandet vom Boden anordnen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Variante, kann die Solarmodultragvorrichtung an einem Bereich auf der Unterseite der Grundplatte eine im Vergleich zum Restbereich der Unterseite der Grundplatte 203 aufgeraute Oberfläche aufweisen. Der aufgeraute Bereich ermöglicht in einem Bereich der Solarmodultragvorrichtung eine erhöhte Reibkraft mit der Fläche auf der die Vorrichtung aufliegt. Dies hat zur Folge, dass sich beim Ausdehnen, hier ist zu beachten, dass sich Kunststoff ca. zehnmal stärker ausdehnt als Glas, das insbesondere bei Dünnschichtmodulen zum Einsatz kommt, der aufgeraute Bereich ortsfester bleibt als die restlichen Bereiche und sich somit die Solarmodultragvorrichtung nicht vollständig unkontrolliert auf der Fläche bewegt. Somit wird eine Fest- und Loslageranordnung erzielt.
Vorteilhafterweise sind die Kopplungselemente so ausgelegt, dass im gekoppelten Zustand zwischen Solarmodultragvorrichtungen eine definierte aber beschränkte Bewegung, auch Spiel genannt, möglich ist, um Spannung im Material, insbesondere bei Wärmeausdehnung zu verhindern.
Vorteilhafterweise, können die Solarmodultragvorrichtungen eine Aushebelsicherung aufweisen, um ein Abheben der Solarmodule zu verhindern.
Die Erfindung betrifft ferner eine Solaranlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtungen wie oben beschreiben und je ein Solarmodul pro Solarmodultragvorrichtung, wobei die Haltevorrichtungen eines Solarmoduls in die entsprechenden Befestigungselemente der zugehörigen Solarmodultragvorrichtung eingeschoben sind. Bevorzugt können zwei benachbarte Solarmodultragvorrichtungen über mindestens ein Kopplungselement miteinander verbunden sein. Hierdurch wird die Stabilität der Anlage verbessert.
Vorteilhafterweise können zwei benachbarte Solarmodultragvorrichtungen mit ihren Abstandselementen aneinander angrenzen. Dies ermöglicht eine effiziente Solaranlage da die gesamte zur Verfügung stehende Fläche zum Einsatz kommen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert. Es zeigen:
Figur 1 a eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Solarmodultragvorrichtung
Figur 1 b eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung von der Seite mit Solarmodul,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform in der schematischen Draufsicht
Figur 3 eine dritte Ausführungsform in der schematischen Draufsicht, und
Figur 4 mehrere miteinander verbundene erfindungsgemäße
Solarmodultragvorrichtungen einer Solaranlage entsprechend der Erfindung,
Figur 5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Solarmodultragvorrichtung gemäß der Erfindung,
Figur 6 zeigt ausschnittsweise die vierte Ausführungsform im gekoppelten
Zustand,
Figur 7a zeigt eine Solaranlage in Sägezahnform,
Figur 7b zeigt die Solaranlage der Figur 7a in der Querschnittsansicht, Figur 8a zeigt eine Solaranlage in Hütchenform, und
Figur 8b zeigt die Solaranlage der Figur 8a in der Querschnittsansicht,
Figur 9a zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung und betrifft ein erfindungsgemäßes Befestigungselement
Figur 9b zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung und betrifft ein erfindungsgemäßes Befestigungselement,
Figur 10a zeigt die Verwendung der fünften und sechsten Ausführungsform,
Figur 10b zeigt die Verwendung der fünften und sechsten Ausführungsform,
Figur 1 1 zeigt eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Solarmodultragvorrichtung,
Figur 12a zeigt einer Variante der siebten Ausführungsform,
Figur 12b zeigt eine zweite Variante der siebten Ausführungsform,
Figur 13a zeigt eine Schnittansicht des Befestigungselements an der Grundplatte der siebten Ausführungsform,
Figur 13b zeigt eine weitere Schnittansicht auf der Höhe von Anlagerippen,
Figur 13c zeigt eine weitere Schnittansicht auf der Höhe eines Entwässerugnskanals, und
Figur 13d zeigt eine Schnittansicht des Befestigungselements am Abstandselement der siebten Ausführungsform.
Figur 1 a zeigt eine Solarmodultragvorrichtung 1 entsprechend der
Ausführungsform der Erfindung. Diese umfasst eine Grundplatte 3, Abstandselemente 5, 7 und Befestigungselemente 9, 11 , 13 und 15. In dieser Ausführungsform ist die Grundplatte 3 aus Kunststoff, insbesondere aus recyceltem Kunststoff, beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Die Grundplatte ist rechteckig und umfasst mehrere ebenfalls im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Ausnehmungen, z.B. 17, um das Gewicht zu verringern. Anstatt der rechteckigen Ausnehmungen, könnten auch wabenförmige oder runde Ausnehmungen vorgesehen sein.
In dieser Ausführungsform sind die beiden Abstandselemente 5 und 7 entlang der einer der kürzeren Seiten der Grundplatte 3 angeordnet. Anstatt zweier Abstandselemente 5 und 7 könnte man jedoch auch nur ein Element vorsehen, das sich dann im Wesentlichen entlang der kürzeren Seite der Grundplatte 3 erstrecken würde. Allerdings können, gemäß einer Variante, die Abstandselemente 5, 7 auch entlang der langen Seite der Grundplatte 3 angeordnet sein. In dieser Ausführungsform sind die Abstandselemente ebenfalls aus Kunststoff und bevorzugt einstückig mit der Grundplatte 3 ausgebildet.
Die Abstandselemente 5 und 7 umfassen jeweils ein Befestigungselement 9 und 1 1 , die in dieser Ausführungsform als Ausnehmungen ausgestaltet sind. In diese können, wie später beschrieben, Halteelemente eines Solarmoduls eingeschoben werden.
An der den Abstandselementen 5 und 7 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 3 befinden sich die weiteren Befestigungselemente 13 und 15, die hier ebenfalls einstückig mit der Grundplatte 3 ausgebildet sind. Entsprechend einer Variante könnten anstatt der Kunststoffbefestigungselemente 13 und 15, auch Elemente aus Metall, beispielsweise Aluminium, zum Einsatz kommen. Die Befestigungselemente 13 und 15 weisen analog zu den Befestigungselementen 9 und 1 1 auf der in der Figur 1a nicht sichtbaren Seite ebenfalls Ausnehmungen auf um die Halteelemente eines Solarmoduls aufnehmen zu können.
Allerdings kann die Form der Befestigungselemente 9, 1 1 , 13, 15 je nach verwendeten Solarmodulen an das dabei verwendete Haltesystem angepasst werden. Hierzu können die Befestigungselemente 9,1 1 ,13,15 auch auswechselbar ausgebildet werden.
Figur 1 b zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Solarmodultragvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit einem montierten Solarmodul 21. Das Solarmodul hat einen vorderen Bereich 23 mit den Solarzellen, sowie auf der Rückseite eine Haltervorrichtung 25, die mit ihren Endbereichen 27 und 20 in die Befestigungselemente 9 und 13 eingeschoben bzw. eingesteckt sind. Dadurch wird das Solarmodul 21 sicher in der Tragvorrichtung 1 getragen. Die Höhe H des Abstandelements 5 ist dabei so gewählt, dass das Solarmodul 21 und die Tragvorrichtung 1 einen Winkel α bilden, der bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 15° liegt und insbesondere ca. 10° beträgt.
Gemäß einer Variante können an den Abstandselementen 5 und 7 mehrere Befestigungselemente 9 und 11 auf unterschiedlichen Höhen aufweisen. Dadurch kann man Solarmodule 21 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln montieren und die Ausrichtung der Solarmodule 21 in einer Solaranlage an die geographische Lage anpassen.
Die Solarmodultragvorrichtung 1 entsprechend der Erfindung findet vor allem bei Solaranlagen, die auf flachen Flächen angeordnet werden, insbesondere bei Flachdächern Anwendung. Die Solarmodultragvorrichtung 1 hat dabei den Vorteil, dass durch die Verwendung der Grundplatte ein möglichst homogene Lastenverteilung ohne Punkt- oder linienförmige Lastspitzen erreicht wird, wobei gleichzeitig das Gewicht durch die maschenförmige Ausgestaltung unter Einsatz von Kunststoff sehr gering gehalten werden kann. Durch die Verwendung von Recyclingmaterial kann ferner die Gesamtenergiebilanz der Anlage weiter verbessert werden. Durch die Verwendung von Kunststoff können zusätzlich die Kosten der Unterkonstruktion gering gehalten werden.
Besonders vorteilhaft ist die Solarmodultragvorrichtung 1 , wenn die Abstandselemente 5 und 7 so ausgebildet werden, dass die Vorrichtung 1 stapelbar ist. Dies erleichtert den Transport und die Lagerung der Solarmodultragvorrichtungen.
Figur 2 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform der Solarmodultragvorrichtung gemäß der Erfindung. Elemente mit Bezugszeichen, die schon in den Figuren 1 a und 1 b verwendet wurden, werden nicht noch einmal im Detail erläutert. Auf deren Beschreibung wird hiermit verwiesen.
Figur 2 zeigt in schematischer Draufsicht, die Solarmodultragvorrichtung 31 gemäß der zweiten Ausführungsform. Diese umfasst eine modifizierte Grundplatte 33, die die gleichen Materialeigenschaften wie die Grundplatte 3 aufweist. Die Solarmodultragvorrichtung 31 umfasst, wie in der ersten Ausführungsform, zwei Abstandselemente 5 und 7 mit zwei Befestigungselementen 9 und 11 , und auf der gegenüberliegenden Seite zwei weitere Befestigungselemente 13 und 15.
Die modifizierte Grundplatte weist neben den Ausnehmungen 17 zur Gewichtsverringerung an der kurzen und der langen Seite jeweils eine als Tragegriff ergonomisch ausgestaltete Öffnung 35 und 37 auf. Gemäß weiterer Varianten kann an jeder Seite mindestens eine solche Öffnung vorgesehen sein oder aber auch nur an Seite. Somit kann die Solarmodultragvorrichtung 31 beispielsweise von einem Monteur, mühelos getragen werden. Zum weiter erleichterten Tragen, kann die ergonomisch ausgestaltete Öffnung mit einem weicheren Material, insbesondere einem weicheren elastischen Kunststoff, zum zugehörigen Rand der Grundplatte 33 ausgeschlagen sein.
Die Solarmodultragvorrichtung 31 der zweiten Ausführungsform weist zusätzlich in der Mitte eine knochenförmige Ausnehmung 39 auf. In diese Ausnehmung ist ein ebenfalls knochenförmiges Kopplungselement 41 lösbar eingefügt. Dieses Kopplungselement ist beispielsweise auf einen Steg (nicht sichtbar) in der Ausnehmung 39 aufgesteckt oder aufgeclipst.
Weiterhin sind im Randbereich der Solarmodultragvorrichtung 31 Aufnahmebereiche 43, 45, 47 und 49 ausgebildet. Diese sind so ausgebildet, dass ein Kopplungselement 41 eingeschoben, eingesteckt oder aufgeclipst werden kann, um eine Verbindung über eine kurze oder lange Seite mit einer benachbarten Solarmodultragvorrichtung eingehen zu können. Die hier dargestellte Knochenform ermöglicht eine formschlüssige Verbindung, allerdings können das Kopplungselement 41 und die Aufnahmebereiche 43, 45, 47 und 49 beliebig andere Formen haben, solange darüber eine lösbare Verbindung zu einer benachbarten Solarmodultragvorrichtung ermöglicht wird. Gemäß einer weiteren Variante können pro Solarmodultragvorrichtungen 31 auch mehrere Kopplungselemente 41 und entsprechende Ausnehmungen 39 vorgesehen sein.
Figur 3 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform der Solarmodultragvorrichtung gemäß der Erfindung. Elemente mit Bezugszeichen, die schon in den Figuren 1 a, 1 b und 2 verwendet wurden, werden nicht noch einmal im Detail erläutert. Auf deren Beschreibung wird hiermit verwiesen. Die in die zweite Ausführungsform zusätzlich aufgenommenen Merkmale Kopplungselement und Aufnahmebereiche einerseits und die Tragegriffe andererseits können auch jeweils einzeln als Variante in einer Solarmodultragvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform realisiert werden.
Figur 3 zeigt in schematischer Draufsicht, die Solarmodultragvorrichtung 51 gemäß der dritten Ausführungsform. Diese umfasst eine weitere modifizierte Grundplatte 53, die die gleichen Materialeigenschaften wie die Grundplatte 3 bzw. 31 aufweist. Die Solarmodultragvorrichtung 51 umfasst, wie in der ersten Ausführungsform, zwei Abstandselemente 5 und 7 mit zwei Befestigungselementen 9 und 1 1 , und auf der gegenüberliegenden Seite zwei weitere Befestigungselemente 13 und 15.
Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform weist die dritte Ausführungsform an den Rändern der Grundplatte 53 mehrere Aufnahmebereiche 55, 57 entlang der langen Seite und mehrere Aufnahmebereich 59 und 61 an der kurzen Seite der Grundplatte 53 auf. Die Aufnahmebereiche 55, 57 bzw. 59 und 61 unterscheiden sich dadurch, dass sich die breiteren Endbereiche unterschiedlich weit vom Rand der Grundplatte 53 befinden. Dadurch kann man benachbarte Solarmodultragvorrichtung 51 mit unterschiedlichen Abständen zueinander verbinden.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform sind in der dritten Ausführungsform wiederum Tragegriffe 37 vorgesehen.
Figur 4 zeigt schematisch mehrere miteinander verbundene erfindungsgemäße Solarmodultragvorrichtungen einer Solaranlage entsprechend der Erfindung. Elemente mit Bezugszeichen die schon oben verwendet wurden, werden nicht noch einmal im Detail erläutert. Die Anlage umfasst zwei Reihen A und B mit je drei Solarmodultragvorrichtungen 101 , 103, 105 und 17, 109, 1 1 1. Es können allerdings mehr als drei Solarmodultragvorrichtungen pro Reihe und mehr als zwei Reihen in der Solaranlage angeordnet sein.
Benachbarte Solarmodultragvorrichtungen einer Reihe sind über Kopplungselemente 113 und 1 15 für Reihe A und 117 und 1 19 für Reihe B miteinander verbunden. Die Reihen A und B sind ebenfalls über Kopplungselemente 121 , 123 und 125 miteinander verbunden. Die Kopplungselemente wurden dabei jeweils aus den Ausnehmungen 39 der Solarmodultragvorrichtungen herausgenommen. Sollten die Kopplungselemente, die in den einzelnen Solarmodultragvorrichtungen integriert waren, nicht ausreichen, werden zusätzliche Kopplungselemente als weitere Einzelteile bereitgestellt.
Im Ausführungsbeispiel liegen die Solarmodultragvorrichtungen der beiden Reihen A und B so, dass die Abstandselemente 5 und 7 zweier benachbarter Solarmodultragvorrichtungen, beispielsweise 101 und 107 nebeneinander liegen.
Mit montierten Solarmodulen führt dies zu einer dachförmigen Anlage, in der die Solarmodule zur Sonne hin in den Reihen A und B unterschiedlich ausgerichtet sind. Alternativ können die Reihen A und B aber auch jeweils mit einer Kante mit Abstandselement und einer Kante ohne Abstandselement aneinander angeordnet sein. Dies führt zu einer sägezahnartigen Anordnung der montierten Solarmodule, in der die Solarmodule zur Sonne hin die gleiche Ausrichtung haben. Die beiden Varianten können beliebig miteinander kombiniert werden.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung. Gezeigt wird in einer schematischen 3D Ansicht eine Solarmodultragvorrichtung 201 mit einer Grundplatte 203, zwei Abstandselemente 205, 207 und Befestigungselementen 209, 21 1 , 213 und 215. Diese Elemente sind im Wesentlichen vergleichbar den Elementen der ersten Ausführungsform.
Zusätzlich umfasst die vierte Ausführungsform Verstärkungsschächte 217, 219, 221 und 223, wobei die Schächte 221 und 223 schräg zu den Befestigungselementen 205 und 207 hin verlaufen. Diese verbessern die Torsionssteifigkeit der Solarmodultragvorrichtung 201. An den Rändern, die rippenförmig verlaufen sind, wie in der zweiten bzw. dritten Ausführungsform gezeigt Aufnahmebereiche vorgesehen. An den Längsseiten sind dies jeweils drei 225 und an der Seite mit den niedrigen Befestigungselementen 213 und 215 sind zwei Aufnahmebereiche 227 vorgesehen. An der gegenüberliegenden Seite sind drei Aufnahmebereiche 229 und 231 vorgesehen, wobei die Aufnahmebereiche 229 und 231 unterschiedlich weit vom Rand angeordnet sind.
In der vierten Ausführungsform sind ferner zwei Kopplungselemente 233 und 235 integriert vorgesehen, die vorzugsweise herausgebrochen werden können. Figur 6 zeigt einen Teilausschnitt einer Solarmodultragvorrichtung 201 , wobei ein Kopplungselement 233 an einen Aufnahmebereich 225 angekoppelt ist. In dieser Ausführungsform wurde das Kopplungselement 233 aufgesteckt. Dazu werden beim Aufstecken zwei hakenförmige, nach oben abstehende Klemmvorsprünge 255 und 257 durch zwei Langlöcher 251 und 253 im Kopplungselement 233 gesteckt. Um unnötige Spannungen im Kopplungselement bzw. der Solarmodultragvorrichtung 201 zu verhindern, sind die Langlöcher 251 und 253 länger ausgebildet als die Klemmvorsprünge 253 und 255. Durch das dadurch vorhandene Spiel kann sich das Kopplungselement 233 relativ zum Aufnahmebereich bewegen, z.B. bei starken Temperaturschwankungen, gleichzeitig bleibt die Verbindung jedoch bestehen. Bei der Montage nutzt man Markierungen 259 am Kopplungselement 233, um einen vorbestimmten Abstand zwischen zwei Solarmodultragvorrichtungen 201 zu erzielen.
Die Solarmodultragvorrichtung 201 weißt darüber hinaus auch noch Langlöcher 237, 239 und 241 auf, die zum Befestigen der Solarmodultragvorrichtung 201 auf der Unterlage verwendet werden können.
An den Verstärkungsschächten 221 und 223 sind darüber hinaus Schraubdome 243 vorgesehen um daran beispielsweise einen (nicht gezeigten) Windschutz anbringen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Variante, kann die Solarmodultragvorrichtung 201 an einem Bereich auf der Unterseite der Grundplatte 203 eine im Vergleich zum Restbereich der Unterseite der Grundplatte 203 aufgeraute Oberfläche aufweisen (nicht dargestellt). Der aufgeraute Bereich ermöglicht in einem Bereich der Solarmodultragvorrichtung eine erhöhte Reibkraft mit der Fläche auf der die Vorrichtung 201 aufliegt. Dies hat zur Folge, dass sich beim Ausdehnen, hier ist zu beachten, dass sich Kunststoff ca. zehnmal stärker ausdehnt als Glas, das insbesondere bei Dünnschichtmodulen zum Einsatz kommt, der aufgeraute Bereich ortsfester bleibt als die restlichen Bereiche und sich somit die Solarmodultragvorrichtung nicht vollständig unkontrolliert auf der Fläche bewegt.
Natürlich ist auch die vierte Ausführungsform der Solarmodultragvorrichtung 201 stapelbar ausgebildet. Ferner können die Abstands- bzw. Befestigungselemente 205, 207, 213 und 215, wie auch in den ersten drei Ausführungsformen wiederum einstückig mit der Grundplatte oder modular ausgebildet sein. Im modularen Fall hat man die Möglichkeit unterschiedliche Befestigungselemente mit unterschiedlicher Höhe zum Einsatz kommen zu lassen, um so den Stellwinkel der Solarmodule anpassen zu können.
Die Figuren 7a und 7b zeigen die Solarmodultragvorrichtung 201 in einer Solaranlage in Sägezahnanordnung. Figur 7a zeigt die Anlage von unten mit vier gekoppelte Solarmodulen 301 , Figur 7b zeigt eine Seitenansicht mit zwei Solarmodultragvorrichtungen 201 und zwei Modulen 301. In einer Reihe A, bzw. B sind die Solarmodultragvorrichtungen 201 mit Kopplungselementen 233, 235 verbunden. Es könnten natürlich auch die hier noch integrierten Kopplungselemente zum Einsatz kommen.
Um die zwei Reihen A, B zueinander auf den richtigen Abstand zu bekommen werden gesonderte zweite Kopplungselemente 303 eingesetzt. Diese sind in dieser Ausführung H-förmig bzw. Doppel Y förmig. Um die Stabilität zu verbessern docken die zweiten Kopplungselemente 303 an zwei Aufnahmebereiche 229 einer Solarmodultragvorrichtung 201 an.
Die Figuren 8a und 8b zeigen die Solarmodultragvorrichtung 201 in einer Solaranlage in Hütchenanordnung. Figur 8a zeigt die Anlage von unten mit sechs Solarmodulen 31 1 , Figur 8b eine Seitenansicht mit drei gekoppelten Solarmodultragvorrichtungen 201 und drei Modulen 311. In einer Reihe C, D, bzw. E sind die Solarmodultragvorrichtungen 201 mit Kopplungselementen 233 verbunden. Es könnten natürlich auch die hier noch integrierten Kopplungselemente zum Einsatz kommen.
Um die beiden Reihen C und D zueinander auf den richtigen Abstand zu bekommen, werden gesonderte dritte Kopplungselemente 313 eingesetzt. Diese sind in dieser Ausführung X-förmig. Um die Stabilität zu verbessern docken die dritten Kopplungselemente 313 an zwei Aufnahmebereiche 229 einer Solarmodultragvorrichtung 201 an.
Die Reihen D und E werden mit Kopplungselementen 233, bzw. 235 auf den richten Abstand gebracht. Diese docken am mittleren Aufnahmebereich 231 an. Die Länge ist dabei so gewählt, dass die beiden Solarmodultragvorrichtungen die nebeneinander liegen auch aneinander anliegen.
Die X-Form aber auch die in Figur 7a gezeigter modifizierter H-Form ist dabei torsionssteifer als einfache I-förmige Kopplungselemente.
In der Figur 7a und der Figur 8a erkennt man außerdem je einen aufgerauten Bereiche 305, wie oben erwähnt, pro Solarmodultragvorrichtung 201.
Die modulare Bauweise hat auch den Vorteil, dass die Teile der Solarmodultragvorrichtungen der ersten bis vierten Ausführungsform, die der Sonne zugewandt sind aus einem höherwertigen Material, bsp. UV beständigem Kunststoff oder Metall sind, während die Grundplatte aus einem weniger anspruchsvollen Material ist.
Figur 9a zeigt eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform und betrifft eine besondere Ausgestaltung der in Figur 5 dargestellten Befestigungselemente 209 und 21 1. Das Befestigungselement 301 gemäß der Erfindung ist zweiteilig aufgebaut. Hierzu wird am oberen Ende des Abstandselements 303, das im Wesentlichen den Abstandselemente 205 bzw. 207 der Figur 5 entspricht und eines der beiden Teile entsprechend der Ansprüche darstellt, ein Halterungselement 305, das das zweite Teil entsprechend der Ansprüche darstellt, angeordnet. In dieser Ausführungsform wird das Halterungselement 305 auf die Oberfläche des Abstandselements 303 aufgesetzt. Zur Befestigung können Schrauben zum Einsatz kommen. Dazu sind im Halterungselement 305 mindestens ein Loch, hier drei, 309, 31 1 oder 313 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Steck- oder Clipsverbindung zum Einsatz kommen.
Bevorzugt ist das Halterungselement 305 aus einem höherwertigen Kunststoff insbesondere aus Neuware, da es der Sonne zugewandt ist, während der darunterliegende Teil 303 aus einem minderwertigen Kunststoff sein kann, beispielsweise aus Recyclingkunststoff.
Das Halterungselement 305 ist zumindest teilweise in eine zur vorderen Kante 315 des Abstandselements 303 sich aufweitende Ausnehmung 317 in der Oberfläche 307 eingesetzt, wodurch die Positionierung des Halterungselements weiter verbessert wird. Bei der Montage eines Solarmoduls dient diese Ausnehmung 317 der Aufnahme und Führung eines Endbereichs 27 einer Haltervorrichtung 25 des Moduls 21 .
Im hinteren Bereich umfasst das Halterungselement 305 einen Steg 319 mit Verstärkungsrippen 321 , der zusammen mit der Fläche 323 der Ausnehmung 317 eine Öffnung bildet, durch die bei der Montage der Endbereich 27 eines Moduls 21 eingeschoben werden kann. Der Steg 319 verhindert im Endzustand das Abheben des Moduls 21.
Im mittleren Bereich des Halterungselements 305 befinden sich zwei parallel zu einander verlaufende Seitenwände 325 und 327 deren Abstand d zueinander an die Breite des Endbereichs 27 einer Haltervorrichtung 25 angepasst ist. Die Breit D der Ausnehmung 317 ist größer als der Abstand d, um ohne Änderung der Konstruktion durch Anpassen der Wanddicken der Seitenwände 325 die Haltekonstruktion and konstruktive Änderungen im Bereich der Haltervorrichtung 25 der Solarmodule anpassen zu können.
Figur 9b zeigt eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform und betrifft eine besondere Ausgestaltung der in Figur 5 dargestellten Befestigungselemente 213 und 215. Das Befestigungselement 351 gemäß der Erfindung ist wie schon Befestigungselement 301 zweiteilig aufgebaut.
Hierzu wird auf die Oberfläche 353, die den ersten Teil entsprechend der Ansprüche darstellt, ein Fixierungselement 355, das den zweiten Teil des Befestigungselements entsprechend der Ansprüche darstellt, angeordnet. In dieser Ausführungsform wird das Fixierungselement 353 mittig auf die Oberfläche 355 des aufgesetzt. Zur Befestigung können wiederum Schrauben zum Einsatz kommen. Dazu sind im Fixierungselement 353 mindestens ein Loch, hier zwei, 357, 359 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Steck- oder Clipsverbindung zum Einsatz kommen.
Bevorzugt ist das Fixierungselement 355 aus einem höherwertigen Kunststoff insbesondere aus Neuware, da es der Sonne zugewandt ist, während der darunterliegende Teil 353 aus einem minderwertigen Kunststoff sein kann, beispielsweise aus Recyclingkunststoff.
Das Fixierungselement umfasst eine Grundplatte 363 und zwei Seitenwände 363 und 365 entlang einer Seite der Grundplatte 361. Die beiden Seitenwände sind im Abstand d2 voneinander beabstandet. In diesen Bereich kann ein Endbereich 27 einer Haltervorrichtung 27 eines Moduls 21 eingeschoben werden und dient als Führung. Der Abstand d2 kann an die Breite des Endbereichs 27 angepasst werden.
Das Fixierungselement 355 umfasst ferner noch zwei hakenförmige Elemente 367 und 369, deren Vorsprünge 371 und 373 in Ausnehmungen in den Endbereichen 27 eines Solarmoduls 21 zur Fixierung einschnappen können.
Um Spannungen, die beispielsweise bei Temperaturschwankungen aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Solarmodul und der Unterkonstruktion auftreten können, vermeiden oder zumindest vermindern zu können, ist in einer bevorzugten Variante, die Verbindung zwischen dem Fixierungselement 355 und der Fläche 353 so ausgelegt, dass sich die beiden Elemente relativ zueinander bewegen können. Dies kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass sich Steckelemente 375 und 377 in länglichen Ausnehmungen 379 und 381 bewegen können. Die Beweglichkeit ist durch Doppelpfeil 383 angedeutet.
Das Befestigungselement 351 umfasst noch ein zweites Fixierungselement 385, das wiederum als eigenständiges Bauteil, insbesondere aus einem höherwertigen Kunststoff ausgeführt sein kann, oder aber einstückig mit Fläche 353 und somit der gesamten Unterkonstruktion ausgebildet sein kann. Gemäß einer weiteren Variante können das erste und zweite Fixierungselement zusammen ein Bauteil formen.
Fixierungselement 385 ist hier in der Form eines nach vorne offenen Hohlraum ausgebildet in den der Endbereich 27 einer Haltervorrichtung 25 eines Moduls 21 eingeschoben werden kann. Dabei ist die Breite B des Hohlraums größer als die breite des Endbereichs 27 um die Relativbewegung zwischen erstem Fixierungselement 255 und Fläche 353 weiter zu ermöglichen.
Die Öffnungen 309, 31 1 , 313, 357 und 359 erlauben im Übrigen auch das Anbringen weiterer Bauteile, beispielsweise bei der Montage oder der Wartung.
Der zwei - oder mehrteilige Aufbau der Befestigungselemente hat den Vorteil, dass man teures Material gezielt nur dort einsetzt wo es nötig ist, dass man bei Beschädigung eine Reparatur ohne Ausbau der gesamten Konstruktion durchführen kann, und dass man die Unterkonstruktion in einfacher Art und Weise an neue Endbereiche der Haltervorrichtungen 25 der Solarmodule 21 anpassen kann.
Figur 10a zeigt den Einsatz der fünften und sechsten Ausführungsform. Bei der Montage eines Moduls 21 auf eine Unterkonstruktion wie in Fig. 1 a und 1 b aber auch Fig. 5 dargestellt, wird zunächst der eine Endbereich 21 auf des Befestigungselement 303 aufgelegt und unter den Steg 319 der Halterungsvorrichtung 305 durchgeschoben, dabei liegt das Modul 21 mit der Haltervorrichtung 25 lediglich am Befestigungselement 351 auf der Oberfläche 353 auf.
Figur 10 b zeigt den Endzustand nach der Montage des Solarmoduls 21. Im Bereich des Befestigungselements 351 ist der Endbereich 27 nun in den Hohlraum 385 eingeschoben und die hakenförmige Elemente 367 sind in entsprechende Befestigungslöcher 391 am Endbereich 27 eingerastet.
Im Bereich des Befestigungselements 303 liegt der Endbereich 27 weiterhin unterhalb des Stegs 319 wodurch ein abheben verhindert wird.
Mit den erfindungsgemäßen Befestigungselementen kann ein Modul somit sicher gegen abheben aber auch durch das Einrasten der hakenförmigen Elemente 367 ein unkontrolliertes Verschieben verhindert werden. Durch die offene Konstruktion im Stegbereich 319 und die relative Beweglichkeit des Fixierungselements 355 können jedoch Spannungen im Modul verhindert werden.
Figur 1 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Solarmodultragvorrichtung 401 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung. Mit der Solarmodultragvorrichtung 401 wir ein montiertes Solarmodul 403 dargestellt. Die Solarmodultragvorrichtung 401 zusammen mit dem montierten Solarmodul 403 bilden zusammen eine Solaranlage entsprechend der Erfindung.
Die Solarmodultragvorrichtung umfasst wie auch schon die ersten Ausführungsformen eine Grundplatte 41 1 , ein Abstandselemente 413, um eine schräge Anordnung des Solarmoduls 403 zu ermöglichen, sowie an der Grundplatte 41 1 und am Abstandselement Befestigungselemente 415 und 417 um das Solarmodul 403 an der Solarmodultragvorrichtung zu befestigen. Im Unterschied zur Solarmodultragvorrichtung der ersten Ausführungsformen, ist die Solarmodultragvorrichtung 401 für Solarmodule 403 ohne Haltevorrichtung 25 ausgelegt.
Bei dem Solarmodul 403 handelt es sich in einer besonders bevorzugten Ausführung um ein rahmenloses Solarmodul, insbesondere ein Dünnschichtsolarmodul mit einer Frontschicht 405, die der Sonne zugewandt ist und üblicherweise auch die aktive Schicht mit den Solarzellen aufweist. Die aktive Schicht ist über eine Verbundschicht 407 und eine Rückschicht 409 verkapselt. Durch Weglassen der Haltevorrichtung 25, die üblicherweise aus Metall sind, wird das Solarmodul 403 günstiger, leichter und beansprucht beim Transport weniger Volumen. Das Solarmodul ist mit der unteren und der oberen Kante im montierten Zustand in das Befestigungselement 415 und das Befestigungselement 417 eingeschoben. Hierdurch wird das Modul gehalten.
Um dem Solarmodul 403 ohne Rahmen und ohne Haltevorrichtung im montierten Zustand genügend Stabilität zu verschaffen, um ein Durchbiegen oder gar Brechen zu verhindern, weist die Solarmodultragvorrichtung entsprechend der siebten Ausführungsform im Bereich zwischen den Befestigungselementen 413 und 415 zusätzlich mindestens eine, hier in der Querschnittsansicht zwei, Stützelemente 419 und 421 auf. Die Stützelemente 419 und 421 sind so ausgelegt, dass sie Stützflächen 423 und 425 für das montierte Solarmodul 403 bilden. Vom Rand des Moduls beabstandet liegt das Solarmodul 403 somit mit der Rückseite der Rückschicht 409 auf den Stützflächen 423 und 425 auf. Somit wird ein Durchbiegen verhindert.
Um ein Abheben des Solarmoduls zu unterdrücken oder zu verhindern, kann, entsprechend einer Variante der siebten Ausführungsform auf der Oberseite der Stützflächen 423 und/oder 425 eine Haftschicht 427 bzw. 429, beispielsweise eine Klebeschicht, vorgesehen sein. Die Haftschicht 427 ist beispielsweise ein werksseitig montiertes doppelseitiges Klebeband, wobei die zweite Klebeschicht erst bei der Montage freigesetzt wird, oder wird erst während der Montage aufgebracht.
Das Modul 403 wird in der ähnlicher Art und Weise wie in Figur 10a und 10b gezeigt, auf die Solarmodultragvorrichtung 401 montiert. Zunächst wird das Modul am oberen Befestigungselement 415 eingeschoben, dann nach unten gewinkelt und in das Befestigungselement 417 eingeschoben. Wobei zusätzlich ein Schritt des Freilegens bzw. Anbringens der Haftschicht 427 und 429 sowie nach der Montage das Andrücken des Moduls auf diese Haftflächen 427 und 429 stattfindet. Wie auch schon in den ersten Ausführungsformen ist hier die Länge X des Moduls 403 länger als die Länge Y des Öffnungsbereichs zwischen den Befestigungselementen 415 und 417, so dass im eingeschobenen Zustand ein Abheben des Moduls verhindert wird.
Figur 12a und Figur 12b zeigen zwei Varianten 401 a und 401 b der Solarmodultragvorrichtungen 401 entsprechend der siebten Ausführungsform in einer schematischen Ansicht von oben ohne Solarmodul.
In der ersten Variante in Figur 12a sind die Auflageflächen in der Form von mehreren Säulen 441a bis 441 e ausgebildet. Im Randbereich erkennt man die Befestigungselemente 415 und 417, die in dieser Variante durchgehend über die gesamte Breite der Tragvorrichtung und somit auch des Solarmoduls ausgebildet sind. Alternativ könnten auch mehrer Befestigungselemente auf jeder Seite angeordnet sein.
In der zweiten Variante in der Figur 12b sind zwei längliche Auflageflächen 443a und 443b dargestellt. Diese erstrecken sich quer zu den Befestigungselementen 415 und 417. Die Lage der beiden Auflageflächen entspricht dabei im Wesentlichen der Position der Haltevorrichtungen 25 des Solarmoduls 21 in der ersten Ausführungsform.
Die beiden Varianten können beliebig kombiniert werden und/oder mehr oder weniger Auflageflächen können bereitgestellt werden.
Die Lage und Form der Auflageflächen wird dabei bevorzugt so gewählt, dass zumindest die Bereiche des Solarmoduls mit maximaler mechanischer Belastung abgestützt werden.
Figur 13a zeigt eine schematische Schnittansicht in vergrößerte Ansicht des unteren Befestigungselements. Figur 1 1 zeigt die zugehörige Schnittebene A-A sowie die Blickrichtung B.
Figur 13b zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Figur 13a entlang der Schnittebene C-C und Figur 13c entlang der Schnittebene D-D, wobei zum besseren Verständnis ein montiertes Modul 403 dargestellt ist. Wie in der Figur 13b zu erkennen, liegt das Modul 403 mit der Kante 451 lediglich an Anlagerippen 453a und 453b auf. Die Anlagerippen, die eventuell auch als Anlagepunkte ausgestaltet werden können, sind so angeordnet, dass lediglich die Frontschicht und die Rückschicht 405 und 409 an diesen Rippen anliegen. Ein Kontakt mit der Verbundschicht 407 wird vermieden, um ein Ansammeln von Feuchtigkeit an dieser Stelle zu verhindern.
Figur 13a zeigt, dass diese Rippen 453a und 453b über die gesamte Breite der Solarmodultragvorrichtung angeordnet sind, um dennoch eine möglichst große Anlagefläche zu erzielen. Zwischen den Rippen 453a, 453b in der Breitenausdehnung des Befestigungselements und/oder unterhalb der Rippen 453a, 453b, sind Entwässerungs- oder Drainagekanäle 455a bis 455d angeordnet. Diese sind so ausgebildet, dass Flüssigkeit, insbesondere Wasser durch die Entwässerungskanäle abfließen kann, und somit ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Modullaminat verhindert werden kann. Dies wird in Figur 13c dargestellt. Der Entwässerungskanal 455b verläuft schräg von der Innenseite des Befestigungselements 417 her von oben kommend nach unten und ist im Wesentlichen mit der Unterseite fluchtend mit der Auflagefläche 457 ausgerichtet, um eine Ansammlung von Flüssigkeit zu verhindern. Anstatt die Flüssigkeit zur Seite abzuführen, ist es ebenfalls denkbar nach unten zu entwässern.
In Figur 13 a sind die Rippen 453a und 453b so von der Mitte nach außen gebogen bzw. schräg verlaufend ausgestaltet, dass sich auf den Rippen keine Flüssigkeit ansammelt und jeweils zu einem Entwässerungskanal hin fließen kann. Alternativ könnten die Rippen 453 auch senkrecht verlaufen, wobei sie im Bereich der Verbundschicht 407 unterbrochen sind.
Figur 13a zeigt zusätzlich auf der Modulauflagefläche 457 weitere Rippen 459a bis 459h, auf denen die Rückschicht 409 des Moduls 403 aufliegt, somit kann sich auch unter dem Modul keine Flüssigkeit ansammeln. In Figur 13b wird dies dadurch angezeigt, dass des Modul 403 nicht auf der Fläche 457 aufliegt.
Ferner zeigt Figur 13a, dass zu den beiden Rändern hin die Auflagefläche 457 jeweils eine Ausnehmung 461 und 463 gemäß einer Variante der siebten Ausführungsform ausgebildet sein kann. Diese sind so ausgebildet, dass im montierten Zustand die Anschlussdosen eines Solarmoduls 403 angeordnet sind. Durch geeignete Wahl des Abstands der beiden Ausnehmungen 461 und 463 entsprechend dem Abstand der Anschlussdosen, kann das Modul beim Montieren gleichzeitig richtig ausgerichtet werden.
Anstatt oder zusätzlich könnten solche Ausnehmungen 471 und 473 auch in der Modulauflagefläche 469 im Befestigungselement 415 am Abstandselement 413 angeordnet sein. Dies wird schematisch in Figur 13d gezeigt. Figur 13d zeigt dabei eine Schnittansicht entlang der Ebene E-E in Blickrichtung F.
Für eine Freilandaufstellung können bei der ersten bis siebten Ausführungsform in einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung auf der Unterseite der Grundplatte Aufnahmebereiche befinden, die zur Aufnahme von Stellfüßen dienen um die Solarmodule beanstandet vom Boden anordnen zu können.
Die jeweiligen individuellen Merkmale der dargestellten Ausführungsformen eins bis sieben lassen sich beliebig, einzeln oder in Kombination kombinieren, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu erhalten.
Um ein Abheben der Solarmodule zu verhindern, ist ferner eine Aushebelsicherung vorgesehen.
Dank der erfindungsgemäßen Solarmodultragvorrichtungen lässt sich somit in sehr einfacher Weise die Montage der Module und das Zusammenstecken zu einer Anlage durchführen. Insbesondere werden keine besonderen Werkzeuge benötigt und dank der leichten Bauweise lässt sich die Unterkonstruktion von einer einzigen Person beispielsweise auf einem Flachdach installieren. Über die Kopplungselemente und die entsprechenden Aufnahmebereiche zum Verbinden lassen sich die gegebenen Flächen optimal und flexibel mit Solarmodulen bestücken. Ferner ermöglichen die erfindungsgemäßen Solarmodultragvorrichtungen eine Montage durch unqualifiziertes Personal, das nur die Solarmodultragvorrichtungen auf der Fläche anordnen. Danach können durch Fachpersonal die Solarmodule auf den Tragvorrichtungen installiert werden. Dabei wird auch die zeitliche Flexibilität der Baustelle verbessert, da die Tragvorrichtungen unabhängig von den Modulen installierte werden können. Ferner kann die Anlage schraubenfrei und somit schnell installiert werden, sollte eine erhöhte Fixierung jedoch erwünscht sein, können die Langlöcher zur Befestigung benutzt werden. Weiterhin können die Solarmodule einfach und einzeln ausgetauscht werden und können zur Montage lediglich ohne weitere Manipulation aus der Verpackung genommen und in die Befestigungselemente eingeschoben werden.
Durch Einsatz der siebten Ausführungsform lassen sich rahmenlose Solarmodule auch ohne den Einsatz von zusätzlichen Haltevorrichtungen am Modul selbst, kostengünstig und sicher in die Solarmodultragvorrichtung montieren.

Claims

Schutzansprüche
1. Solarmodultragvorrichtung insbesondere für rahmenlose Solarmodule, mit einer Grundplatte, insbesondere einer maschenförmigen Grundplatte, und mindestens einem aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement und je mindestens einem Befestigungselement zur Aufnahme eines Randbereichs eines Solarmoduls dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Befestigungselementen mindestens eine Stützfläche für ein montiertes Solarmodul vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Stützfläche das montierte Solarmodul in einem vom Rand des Solarmoduls beanstandeten Bereich abstützt.
2. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Stützfläche auf der dem Solarmodul zugewandten Seite eine Haftschicht, insbesondere eine Klebeschicht, aufweist.
3. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützfläche als längliche Auflagefläche zwischen dem Befestigungselement an der Grundplatte und dem Befestigungselement am Abstandselement ausgebildet ist.
4. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Befestigungselement im wesentlichen über die gesamte Modulkantenlänge ausgebildet ist.
5. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest das Befestigungselement an der Grundplatte eine Drainagevorrichtung zum Abführen von Wasser vom Randbereich des Solarmoduls aufweist.
6. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Befestigungselement an der Grundplatte mehrere punkt- und/oder stabförmige Rippen aufweist an denen im montierten Zustand die Seitenkante eines Solarmoduls anliegt.
7. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 6, wobei zwischen den punkt- und/oder stabförmigen Rippen oder unterhalb der punkt- und/oder stabförmigen Rippen im Befestigungselement und/oder der Grundplatte Durchbrüche zum Abführen von Wasser angeordnet sind.
8. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die stabförmigen Rippen bzgl. der Horizontalen schräg verlaufen.
9. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens ein Befestigungselement eine Modulauflagefläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Modulauflagefläche eine oder mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme einer oder mehrerer Anschlussdosen eines Moduls vorgesehen sind.
10. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Modulauflagefläche am Befestigungselement an der Grundplatte Auflagerippen aufweist.
11. Solaranlage mit einer Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem rahmenlosen Solarmodul, wobei das Solarmodul direkt mit der Modulrückseite auf der Stützfläche aufliegt.
12. Solaranlage nach Anspruch 1 1 , wobei das rahmenlose Solarmodul eine Frontschicht und eine Rückschicht aufweist, die über eine Verbundschicht miteinander verbunden sind aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul im Kantenbereich nur mit Frontschicht und/oder der Rückschicht an punkt- und/oder stabförmigen Rippen des Befestigungselements anliegt.
13. Befestigungselement, insbesondere für eine Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer Solaranlage nach Anspruch 1 1 oder 12, zum Befestigen eines Solarmoduls an einer Solarmodultragvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement zweiteilig aufgebaut ist.
14. Befestigungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Teil des Befestigungselements aus unterschiedlichen Materialien sind.
15. Befestigungselement nach Anspruch 14, wobei der Teil des Befestigungselements der im mit einem Solarmodul montierten Zustand der Sonne zugewandt ist, aus einem höherwertigen Kunststoff ist als der von der Sonne abgewandte Teil.
16. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die beiden Teile zusammengesteckt sind.
17. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei, auch im mit einem Solarmodul montierten Zustand, der erste und zweite Teil relativ zueinander bewegbar ist.
18. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das erste und zweite Teil eine Öffnung bilden durch die ein Endbereich einer Haltervorrichtung eines Solarmoduls durchsteckbar ist.
19. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei jeweils der erste und zweite Teil ein Fixierungselement für die Haltevorrichtung eines Solarmoduls aufweist.
20. Solarmodultragvorrichtung mit einer Grundplatte (3), insbesondere einer maschenförmigen Grundplatte, und mindestens einem aus der Ebene der Grundplatte vorstehenden Abstandselement (5, 7), wobei an der Grundplatte (3) und dem mindestens einen Abstandselement (5, 7) je mindestens ein Befestigungselement (9, 1 1 , 13, 15) nach einem der Ansprüche 13 bis 19 für Haltevorrichtungen eines zu tragenden Solarmoduls (21 ) angeordnet sind.
21. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 wobei an der Grundplatte (3) und dem mindestens einen Abstandselement (5, 7) je mindestens ein Befestigungselement (9, 11 , 13, 15) nach einem der Ansprüche 13 bis 19 für Haltevorrichtungen eines zu tragenden Solarmoduls (21 ) angeordnet sind.
22. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 wobei die Grundplatte (3) und/oder das mindestens eine Abstandselement (5, 7) aus Kunststoff insbesondere aus recyceltem Kunststoff ist, wobei weiter bevorzugt das mindestens eine Abstandselement aus einem höherwertigen Material als die Grundplatte ist.
23. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22 9, wobei die Grundplatte (3) und das Abstandselement (5, 7) einstückig ausgebildet sind.
24. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei das mindestens eine Befestigungselemente (9, 1 1 ) am mindestens einen Abstandselement und das zugehörige Abstandselement (5, 7) einstückig ausgebildet sind.
25. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 24, wobei das Befestigungselement am Abstandselement und/oder der Grundplatte eine Ausnehmung zum Einscheiben einer Haltevorrichtung eines zu tragenden Solarmoduls aufweist.
26. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei die Grundplatte im Randbereich einen Tragegriff (37) aufweist.
27. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, ,mit mindestens einem Kopplungselement (41) zum Verbinden zweier Solarmodultragvorrichtungen.
28. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Kopplungselement (41 ) lösbar in die Grundplatte (33) integriert ist.
29. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Grundplatte (33, 53) im Randbereich mehrere Aufnahmebereiche (43, 45, 47, 49, 55, 57, 59, 61 ) für das Kopplungselement aufweist, wobei die Aufnahmebereiche unterschiedlich weit vom Rand der Grundplatte angeordnet sind.
30. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die Grundplatte (33, 53) rechteckig ausgebildet ist und an jeder Seitenkante mindestens ein Aufnahmebereich angeordnet ist.
31. Solarmodultragvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, wobei das Kopplungselement (41 ) auf die Grundplatte (33, 53) steck- oder clipsbar ausgebildet ist.
32. Solarmodultragvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31 , wobei das mindestens eine Abstandselement so ausgebildet ist, dass die Solarmodultragvorrichtung stapelbar ist.
33. Solaranlage mit mehreren Solarmodultragvorrichtungen nach einem der Ansprüche 20 bis 32 und je einem Solarmodul (21 ) pro Solarmodultragvorrichtung, wobei die Haltevorrichtungen eines Solarmoduls in die entsprechenden Befestigungselement der zugehörigen Solarmodultragvorrichtung eingeschoben sind.
34. Solaranlage nach Anspruch 33, wobei zwei benachbarte Solarmodultragvorrichtungen (101 , 103, 105, 107, 109, 1 1 1 ) über mindestens ein Kopplungselement (41 ) verbunden sind.
35. Solaranlage nach Anspruch 33 oder 34, wobei zwei benachbarte Solarmodultragvorrichtungen mit ihren Abstandselementen aneinander angrenzen.
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