WO2012010132A2

WO2012010132A2 - Anordnung eines pv-generators

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Publication number: WO2012010132A2
Application number: PCT/DE2011/001338
Authority: WO
Inventors: Hans Urban
Original assignee: Schletter Gmbh
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-01-26
Also published as: WO2012010132A3; DE112011100028A5; EP2580787A2; DE102010023217A1

Abstract

Die Anordnung eines PV-Generators enthält mehrere in einer topologischen Reihe (1, 2, 3) angeordneten Tragstrukturen (1, 2, 3). Jede der Tragstrukturen (1, 2, 3) weist mindestens zwei nebeneinander angeordnete Tragprofile (7, 4, 5, 6) zum Tragen mehrerer PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) auf. Um für großflächige PV-Generatoren mit vielen Strings die Anzahl der Wechselrichter oder zumindest den Aufwand der Gleichstromverkabelung zu minimieren ist vorgesehen, dass in jeder von mindestens zwei aufeinanderfolgenden der Tragstrukturen (1, 2, 3) mindestens eines der Tragprofile (4, 5) ein metallenes und gegen ein Massepotential (15) isoliertes Hohlprofil (1.1, 2.1, 3.1) ist oder fest enthält. Außerdem ist wesentlich, dass ein isoliertes Hohlprofil (1.1, 2,1, 3.1) aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Tragstrukturen (1, 2, 3) einer ersten Gruppe (1.1, 2.1, 3.1) zugeordnet ist und die isolierten Hohlprofile (1.1, 2.1, 3.1) der ersten Gruppe (1.1, 2.1, 3.1) in Reihe geschaltet sind zusammen einen ersten elektrischen Hauptleiter (L1) bilden.

Description

Beschreibung

Anordnung eines PV-Generators

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines PV-Generators, insbesondere auf einer Freifläche.

Ein typischer PV-Generator weist eine Vielzahl elektrisch zusammengeschalteter PV-Module auf. In Reihe geschaltete PV-Module werden hierbei als String bezeichnet. Ein String besteht für gewöhnlich aus etwa 10 bis 20 PV-Modulen.

PV-Module erzeugen Gleichstrom. Übergeordnete Stromnetze basieren hingegen meist auf Wechselstrom. Für eine Einspeisung des Gleichstroms von PV-Modulen in ein übergeordnetes Stromnetz ist der Gleichstrom daher in Wechselstrom umzuwandeln, wofür Wechselrichter benötigt werden.

Jeder String eines PV-Generators ist an einem Wechselrichter mittels einer Gleichstromleitung angeschlossen, wobei mehrere Strings an einem gemeinsamen Wechselrichter angeschlossen sein können.

Bei der Übertragung von Gleichstrom eines Strings zu einem Wechselrichter entstehen nicht zu vernachlässigende Leitungsverluste. Zur Minimierung solcher Leitungsverluste ist es üblich, große Leitungsquerschnitte aus Kupfer vorzusehen. Um außerdem die Länge der Gleichstromleitungen kurz zu halten, sollen die Wechselrichter möglichst nahe an den Strings installiert sein. Den Wechselrichtern nachfolgende Wechselstromleitungen werden zum Schutz vor Witterung und anderen Einflüssen meist in Gräben oder Kabelschächten verlegt.

Für große PV-Generatoren auf Freiflächen mit einer Leistung von mehreren Megawatt ist daher ein sorgfältig geplanter Kompromiss zwischen der Anzahl der Wechselrichter, dem Materialaufwand für die Gleichstromverkabelung und dem Aufwand für die Verlegung der Wechselstromleitungen zu finden.

PV-Module werden für gewöhnlich auf Tragprofilen von Tragstrukturen montiert. Meist sind die PV-Module eines oder mehrerer Strings gemeinsam auf einer solchen Tragstruktur angeordnet.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Aus WO 2009/101096 ist ein typischer PV-Generator bekannt mit einem String und einem Wechselrichter, die mittels einer herkömmlichen elektrischer Leitung miteinander verbunden sind.

Aus DE 10 2008 018 422 A1 ist eine typische Tragstruktur mit Tragprofilen für einen PV- Generator bekannt.

Aus WO 2004/017424 A2 ist eine Befestigungseinrichtung für PV-Module bekannt mit Profilleisten, in denen Stromschienen integriert sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, für großflächige PV-Generatoren mit vielen Strings die Anzahl der Wechselrichter oder zumindest den Aufwand der Gleichstromverkabelung zu minimieren.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Anordnung eines PV- Generators gelöst. Die Anordnung weist demgemäß in einer topologischen Reihe angeordnete Tragstrukturen auf, wobei jede der Tragstrukturen mindestens zwei nebeneinander angeordnete Tragprofile zum Tragen mehrerer PV-Module aufweist. Charakteristisch ist, dass in jeder von mindestens zwei aufeinanderfolgenden der Tragstrukturen mindestens eines der Tragprofile ein metallenes und gegen ein Massepotential isoliertes Hohlprofil ist oder ein solches fest enthält. Außerdem ist vorgesehen, dass ein isoliertes Hohlprofil aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Trag strukturen einer ersten Gruppe zugeordnet ist und die isolierten Hohlprofile der ersten Gruppe in Reihe geschaltet sind und dadurch zusammen einen ersten elektrischen Hauptleiter bilden.

Die isolierten Hohlprofile können zum einen als elektrischer Leiter wirken und zum anderen eine Tragfunktion ausüben, indem diese die Tragprofile für die PV-Module sind oder aber in diesen fest enthalten sind und deren Tragfähigkeit dabei vorteilhaft ergänzen können. Von sowohl elektrischem als auch strukturellem Vorteil ist, dass der Querschnitt des isolierten Hohlprofils im Vergleich zu üblichen biegeschlaffen Gleichstromkabeln groß ausfallen kann. Somit steht bei vergleichbarer Tragfähigkeit gegenüber einem herkömmlichen einteiligen Tragprofil kostengünstig ein verlustarmer elektrischer Leiter zur Verfügung, der nicht eigens installiert werden muss und der vorteilhaft als verlustarme Gleichstromverkabelung zu einem Wechselrichter genutzt werden kann. Auf diese Weise können Wechselrichter weiter entfernt angebracht und zusammengefasst werden, sodass ein großflächiger PV-Generator mit deutlich weniger, leistungsstärkeren Wechselrichtern betrieben werden kann. Mit wenig zentralen Wechselrichtern reduziert sich auch der Aufwand für Gräben und Kabelschächte.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung ist mindestens ein String aus in Reihe geschalteten PV-Modulen mit einem ersten Anschlusspol, insbesondere seinem Pluspol an dem ersten elektrischen Hauptleiter angeschlossen. Dadurch wird der erste elektrische Hauptleiter bestimmungsgemäß als Ersatz für eine Gleichstromverkabelung genutzt. Bevorzugt sind gleich mehrere Strings aus in Reihe geschalteten PV-Modulen mit ersten Anschlusspolen parallel an dem ersten elektrischen Hauptleiter angeschlossen. Der erste elektrische Hauptleiter wirkt dadurch vorteilhaft als Gleichstromsammelleitung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden der Tragstrukturen mindestens ein weiteres der Tragprofile ein anderes metallenes und gegen ein Massepotential isoliertes Hohlprofil ist oder ein solches fest enthält. Wesentlich ist, dass ein solches anderes isoliertes Hohlprofil aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Tragstrukturen einer zweiten Gruppe zugeordnet ist, und die isolierten Hohlprofile der zweiten Gruppe in Reihe geschaltet sind und dadruch zusammen einen zweiten elektrischen Hauptleiter bilden. Der zweite elektrische Hauptleiter kann vorteilhaft als Ersatz für eine zweite Ader einer doppeladrigen Gleichstromverkabelung zu einem Wechselrichter genutzt werden.

In einer besonderes materialeffizienten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein anderes der Tragprofil aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Trag strukturen einer zweiten Gruppe zugeordnet ist, und diese anderen Tragprofile der zweiten Gruppe zumindest außen metallen und in Reihe geschaltet sind und dadurch zusammen einen zweiten elektrischen Hauptleiter bilden. Auch ein solcher nach außen nicht isolierter Leiter in Art einer Freileitung kann vorteilhaft als zweite Ader einer doppeladrigen Gleichstromleitung genutzt werden.

Aus Sicherheitsgründen kann der zweiter elektrische Hauptleiter an einem Erdpotential angeschlossen sein, insbesondere falls sich dieser wie vorstehend beschrieben aus nicht isolierten Tragprofile zusammensetzt.

Der mindestens eine String ist dabei bevorzugt mit einem zweiten Anschlusspol, insbesondere seinem Minuspol an dem zweiten elektrischen Hauptleiter angeschlossen. Im Falle mehrerer Strings können diese mit zweiten Anschlusspolen, insbesondere ihren Minuspolen parallel an dem zweiten elektrischen Hauptleiter angeschlossen sein.

In einer Variante ist denkbar, den mindestens einen String oder die mehreren Strings mit einem zweiten Anschlusspo! an dem Massepotential, insbesondere dem Erdpotential anzuschließen.

Zum Schutz vor Überspannung aus Blitzeinschlägen ist es vorteilhaft, die isolierten Hohlprofile der ersten Gruppe und die isolieren Hohlprofile der zweiten Gruppe abwechselnd getauscht anzuordnen. So kann in einer ersten Tragstruktur das isolierte Hohlprofil der ersten Gruppe bezüglich der Reihenachse rechts und das isolierte Hohlprofil der zweiten Gruppe diesbezüglich links angeordnet sein und diese Orientierung in der nächsten Tragstruktur genau umgekehrt vorgesehen sein, und so weiter. Auf diese Weise wird eine gegen Blitzeinschläge unempfindliche verdrillte bifilare Leitung gebildet.

Vorzugsweise sind die isolierten Hohlprofile einer Gruppe untereinander mit Kabeln und/oder im Wesentlichen fluchtend mit starren Verbindungselementen elektrisch verbunden. Die Kabel können besonders flexibel verlegt werden, insbesondere falls die isolierten Hohlprofile aufeinanderfolgend getauscht angeordnet sind. Starre Verbindungselemente können eine kostengünstige und montagefreundliche Alternative hierzu sein. In jedem Fall wird es bevorzugt, wenn die Kabel und/oder die starren Verbindungselemente an den Längsenden der isolierten Hohlprofile angeschlossen sind.

Zum Schutz von Personen sind die isolierten Hohlprofile bevorzugt zwischen deren Längsenden durchlaufend, das heißt im Wesentlichen auf ganzer Länge, und ringsum, das heißt vollständig in Umfangsrichtung gegen das Massepotential isoliert. Dadurch können andere Schutzmaßnahmen wie etwa Zäune und Warnhinweise für Hochspannung unterbleiben.

Für eine besonders hohe Tragfähigkeit, können die isolierten Hohlprofile einen geschlossenen Hohlquerschnitt aufweisen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die isolierten Hohlprofile mittels Isolatormitte! in den ihnen zugeordneten Tragprofilen aufgenommen und dort in allen Richtungen quer zu den Tragprofilen formschlüssig gehalten. Dadurch kann der Materialquerschnitt der inneren Hohlprofile sehr groß gestaltet sein, was sowohl elektrisch als auch strukturell von Vorteil ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung hierzu können diese Tragprofile je ein äußeres Hohlprofil aufweisen, in dem die isolierten Hohlprofile jeweils mittels des Isolatormittels aufgenommen und dort in allen Richtungen quer zu den Tragprofilen formschlüssig gehalten sind. Die Tragfähigkeit des äußeren und des inneren Hohlprofils können sich hierbei ergänzen. Außerdem kann das äußere Hohlprofil daher weniger tragfähig ausgeführt sein, als die anderen Tragprofile, die kein isoliertes Hohlprofil enthalten.

Die PV-Module können einzeln oder auch zusammengefasst in Strings an jeder beliebigen Stellen entlang des Tragprofils an einem isolierten Hohlprofil elektrisch angeschlossen sein. Dazu kann das Isolartormittel und/oder das äußeres Hohlprofil quer durchdrungen werden, beispielsweise mittels einer Bohrung oder eine anderen lokalen Ausnehmung. Vorzugsweise sind die PV-Module jedoch an den Längsenden der isolierten Hohlprofile oder an den Verbindungen zwischen den isolierten Hohlprofilen angeschlossen.

Aus Sicherheitsgründen kann es von Vorteil sein, wenn diejenigen Tragprofile, die isolierte Hohlprofile sind oder solche enthalten, die in den Tragstrukturen seitlich außenliegenden Tragprofile sind. Seitlich außenliegend ist in der Längserstreckung der topologischen Reihe zu verstehen.

Zur Vermeidung von großflächigen Leiterschleifen wird es jedoch bevorzugt, dass diejenigen Tragprofile, die isolierte Hohlprofile sind oder solche enthalten, die in den Tragstrukturen die am engsten beabstandetsten sind. Außerdem können so im Falle von aufeinander abwechselnd getauschten Hohlprofilen beziehungsweise im Falle sich kreuzender Verbindungen zwischen den Längsenden der isolierten Hohlprofile die Verbindungen kurz gehalten werden.

Zum Schutz von Personen und Geräten können zumindest diejenigen Tragprofile, die isolierte Hohlprofile enthalten, außen metallen und mit dem Massepotential, insbesondere dem Erdpotential elektrisch verbunden sein,

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Strings an den Längsenden der isolierten Hohlprofile und/oder an Verbindungen zwischen Längsenden der isolierten Hohlprofile angeschlossen. Auf diese Weise können bei in Tragprofilen enthaltenen isolierten Hohlprofilen seitliche Bohrungen oder dergleichen zum Herstellen elektrischer Kontakte vermieden werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein oder mehrere PV-Module der Strings von denjenigen Tragprofilen, die isolierte Hohlprofile sind oder solche enthalten, getragen sind. Dadurch kann die Anzahl herkömmlicher Tragprofile beziehungsweise derjenigen, die keine isolierten Hohlprofile enthalten, reduziert werden.

Für die Befestigung von PV-Modulen ist es zweckmäßig, wenn die Tragprofile Haltemittel für die PV-Module aufweisen, insbesondere hinterschnittene Befestigungskanäle für eine Klemmbefestigung der Ränder der PV-Module und/oder Aufnahmenischen zum Einsetzen der Ränder der PV-Module. Tragprofile mit solchen Aufnahmenischen sind auch unter dem Begriff Einlegprofile bekannt.

In einer Weiterentwicklung der Anordnung hin zu einem PV-Generator kann der erste elektrische Hauptleiter an einem ersten Anschlusspol, insbesondere einem Pluspol eines Wechselrichters angeschlossen sein.

Falls ein zweiter elektrischer Hauptleiter vorgesehen ist, so ist dieser bevorzugt an einem zweiten Anschlusspol, insbesondere einem Minuspol des Wechselrichters angeschlossen. In einer Variante ist denkbar, dass der zweite Anschlusspol des Wechselrichters ergänzend oder alternativ an dem Massepotential, insbesondere dem Erdpotential angeschlossen ist. Vorteilhaft ist der Wechselrichter an einem Ende der topologischen Reihe angeordnet. Dadurch lässt sich eine von außen zu dem Wechselrichter führende Wechselstromleitung und gegebenenfalls ein Kabelgraben hierfür verkürzen.

In einer bevorzugten Erweiterung sind mehrere der vorgenannten Anordnungen topologisch sternförmig angeordnet. Dabei ist von Vorteil, wenn die Wechselrichter zentral angeordnet sind. Auch dadurch können Wechselstromleitungen verkürzt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist anstelle einzelner Wechselrichter ein gemeinsamer und zentral angeordneter Wechselrichter vorgesehen, an dem die mehreren ersten elektrischen Hauptleiter und optional die mehreren zweiten elektrischen Hauptleiter gemeinsam angeschlossen sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 ein Schema einer Anordnung eines PV-Generators mit drei Tragstrukturen in einer topologischen Reihe

Fig. 2 ein Schema zweier Hauptleiter der Anordnung gemäß Fig. 1

Fig. 3 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Tragprofils aus den Tragstrukturen gemäß

Fig. 1

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Tragprofils mit einem darin enthaltenen isolierten Hohlprofil aus den Tragstrukturen gemäß Fig. 1

Fig. 5 eine Seitenansicht einzelner Teile des Tragprofils gemäß Fig. 4

Fig. 6 ein Schema einer Anordnung eines PV-Generators mit mehreren Reihen von

Tragstrukturen gemäß Fig. 1 , topologisch sternförmig angeordnet

Fig. 7 ein Schema einer weiteren Anordnung eines weiteren PV-Generators mit drei

Tragstrukturen in einer Reihe

Fig. 1 zeigt ein Schema einer Anordnung eines PV-Generators. Die Anordnung weist drei in einer topologischen Reihe 1 , 2, 3 angeordneten Tragstrukturen 1 , 2, 3 auf, wobei jede der Tragstrukturen 1 , 2, 3 vier nebeneinander angeordnete metallene Tragprofile 7, 4, 5, 6 zum Tragen mehrerer PV-Module 1.3, 2.3, 3.3 aufweist. Auf jeder Tragstruktur 1, 2, 3, im Fachjargon auch als Modultisch bezeichnet, sind 16 PV-Module 1.3 bzw. 2.3 bzw. 3.3 angeordnet.

Wesentlich ist, dass in jeder der drei Tragstrukturen 1 , 2, 3 zwei der Tragprofile 7, 4, 5, 6 ein metallenes und gegen das Erdpotential 15 isoliertes Hohlprofil 1.1 , 2.1, 3.1 fest enthält,

Außerdem ist vorgesehen, dass ein isoliertes Hohlprofil 1.1 , 2.1, 3.1 aus jeder der Tragstrukturen 1 , 2, 3 einer ersten Gruppe zugeordnet ist und die isolierten Hohlprofile 1.1 ,

2.1 , 3.1 der ersten Gruppe in Reihe geschaltet sind und dadurch einen ersten elektrischen Hauptleiter L1 bilden.

Des Weiteren ist ein anderes isoliertes Hohlprofil 1.2, 2.2, 3.2 aus jeder der drei Tragstrukturen 1, 2, 3 einer zweiten Gruppe zugeordnet, wobei die isolierten Hohlprofile 1.2,

2.2, 3.2 der zweiten Gruppe zu einem zweiten elektrischen Hauptleiter L2 in Reihe geschaltet sind.

Es ist denkbar, insbesondere die letzte Tragstruktur 1 nur mit herkömmlichen Tragprofilen zu versehen, sodass nur die zwei aufeinanderfolgenden Tragstrukturen 2 und 3 verleiben können. Zu erkennen ist weiter, dass die isolierten Hohlprofile 1.1 , 2.1 , 3.1 der ersten Gruppe und die isolierten Hohlprofile 1.2, 2.2, 3.2 der zweiten Gruppe in jeder Tragstruktur abwechselnd getauscht angeordnet sind, wie bei einem verdrillten doppeladrigen Kabel zur Minimierung von Störeinflüssen durch Induktion.

Außerdem sind die isolierten Hohlprofile 1.1 , 2.1 , 3.1 der ersten Gruppe wie auch die isolierten Hohlprofile 1.2, 2.2, 3.2 der zweiten Gruppe untereinander mit Kabeln 13 elektrisch verbunden, um den ersten und den zweiten elektrischen Hauptleiter L1 und L2 zu bilden. Die Kabel 13 sind an den Längsenden der isolierten Hohlprofile elektrisch angeschlossen und kreuzen sich wegen der vorgenannten abwechselnd getauschten Anordnung der isolierten Hohlprofile 1.1 , 2.1 , 3.1 , 1.2, 2.2, 3.2.

Wesentlich ist außerdem, dass die Tragprofile 4, 5 mit den isolierten Hohlprofilen 1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2 in den Tragstrukturen 1 , 2, 3 die zwei am engsten beabstandetsten Tragprofile 4, 5 sind. Auf diese Weise ist die Fläche zwischen den Tragprofilen 4, 5 besonders klein gehalten, was ebenfalls zur inimierung von Störeinflüssen durch Induktion beiträgt.

Der Aufbau der Trag profile 7, 4, 5, 6 ist aus Fig. 3 bis Fig. 5 im Detail zu erkennen. So zeigt Fig. 3 das Tragprofil 6 bzw. 7, das eine herkömmliche Bauart ohne isoliertes Hohlprofil aufweist. Das Hohlprofil 4 bzw. 5 ist hingegen dreischalig aufgebaut. Es weist ein metallenes, äußeres Hohlprofil 22 auf, in dem das metallene isolierte Hohlprofil 1,1 , 2.1 , 3.1 , 1.2, 2.2 bzw. 3.2 mittels eines Isolatormittels 21 aufgenommen und in allen Richtungen quer zu dem Tragprofil 4 bzw. 5 formschlüssig fest gehalten ist. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, ist das Isolatormittel 21 wie das äußere Hohlprofil 22 und das isolierte Hohlprofil 1.1 , 2.1 , 3.1 , 1.2, 2.2 bzw. 3.2 ebenfalls als Hohlprofil mit einem geschlossenen Hohlquerschnitt ausgebildet. Wesentlich ist, dass das isolierte Hohlprofil 1.1 , 2.1 , 3.1 , 1.2, 2.2 bzw. 3.2 zwischen seinen Längsenden im Wesentlichen auf ganzer Länge und ringsum gegen das Erdpotential 15 isoliert ist.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist außerdem zu erkennen, dass die Tragprofile 7, 4, 5, 6 hinterschnittene Befestigungskanäle 20 für eine gewöhnliche Klemmbefestigung der Ränder der PV-Module 1.3, 2.3, 3.3 aufweisen. Des Weiteren ist aus Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich, dass sowohl die herkömmlichen Tragprofile 6, 7 als auch die Tragprofile 4, 5 beziehungsweise deren äußere Hohlprofile mit dem Erdpotential 15 elektrisch verbunden sind.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 ist außerdem vorgesehen, dass die PV-Module 1.3, 2.3, 3.3 jeder Tragstruktur in Reihe geschaltet sind und entsprechend drei Strings 1.4, 2.4, 3.4 bilden. Es versteht sich, dass Strings nicht notwendigerweise auf jeweils einer der Tragstrukturen angeordnet sein müssen. Denkbar ist insbesondere auch, dass die Strings über mehrere Tragstrukturen übergreifen können, oder dass eine Tragstruktur mehrere Strings trägt. Wesentlich ist, dass die Strings 1.4, 2.4, 3.4 mit ihren Plus-Anschlusspolen parallel an dem ersten elektrischen Hauptleiter L1 und mit ihren Minus-Anschlusspolen parallel an dem zweiten elektrischen Hauptleiter L2 angeschlossen sind. Der Anschluss der Strings 1.4, 2.4, 3.4 ist an den Längsenden der isolierten Hohlprofile vorgesehen. Der Anschluss kann alternativ an den Kabeln 13. Denkbar ist auch ein Anschluss an beliebigen Stellen entlang der Tragprofile an Durchdringungsstellen quer durch die äußeren Hohlprofile und die Isolatormittel direkt hindurch zu den isoliert Hohlprofil.

Zu erkennen ist weiter, dass die PV-Module 1.3, 2.3, 3.3 der Strings 1.4, 2.4, 3.4 jeweils auf der einen Seite von den Tragprofilen 4, 5 und auf der anderen Seite von den herkömmlichen Tragprofilen 6, 7 getragen werden.

Es versteht sich, dass die Strings 1.4, 2.4, 3.4 selbst bzw. dessen Verkabelung zur Vermeidung großflächiger Leiterschleifen anders als dargestellt verlegt sein kann.

Wie insbesondere Fig. 2 anschaulich zeigt, ist der erste elektrische Hauptleiter L1 an einem Plus-Anschlusspol 17 und der zweite elektrische Hauptleiter L2 an dem Minus-Anschlusspol 18 eines Wechselrichters 14 angeschlossen. Der Wechselrichter 14 befindet sich an dem in der Zeichnung rechten Ende der topologischen Reihe 1 , 2, 3.

Aus Fig. 6 ist eine Anordnung ersichtlich, die aus vier, topologisch sternförmig angeordneten Anordnungen gemäß Fig. 1 besteht, wobei anstelle von vier einzelnen Wechselrichtern ein gemeinsamer Wechselrichter 14' vorgesehen ist. An dem gemeinsamen Wechselrichter 14' sind die vier ersten elektrischen Hauptleiter L1' und die vier zweiten elektrischen Hauptleiter L2' gemeinsam angeschlossen. Es versteht sich, dass die topologische Reihe an dem linken und rechten Zeichnungsrand weiter führen kann. Eine Wechselstromleitung 19 führt von dem Wechselrichter 14' zu einem nicht weiter dargestellten übergreifenden Stromnetz. Schließlich zeigt Fig. 7 eine weitere Anordnung mit drei in einer topologischen Reihe angeordneten Tragstrukturen 1 ', 2', 3', auf denen PV-Module 1 .3, 2.3, 3.3 angeordnet sind. Die PV-Module 1.3, 2.3, 3.3 sind wie zuvor zu Strings in Reihe geschaltet. Auch ist eine erste Gruppe von isolierten Hohlprofilen 1.1 , 2.1 , 3.1 vorgesehen ist, die den Tragprofilen 5 zugeordnet sind und die erfindungsgemäß einen ersten elektrischen Hauptleiter L1 " bildend in Reihe geschaltet sind. Ein wesentlicher Unterschied zu der Anordnung gemäß Fig. 1 liegt darin, dass ein zweiter elektrischer Hauptleiter L2" mittels der herkömmlichen und in Reihe geschalteten Tragprofilen 6 gebildet ist. Die Tragprofile 6 sind dazu metallen und an ihren Längsenden mit Kabel 13' miteinander verbunden. Die Tragprofile 6 sind aus Sicherheitsgründen jeweils an dem Erdpotential 15 angeschlossen. Die Strings 1.4, 2.4, 3.4 sind mit ihren Plus-Anschlusspolen parallel an dem elektrischen Hauptleiter L1 " und mit ihren Minus-Anschlusspolen parallel an dem zweiten elektrischen Hauptleiter L2" angeschlossen. Außerdem ist der Minus-Anschlusspol 18 des Wechselrichters 14' am Erdpotential 15 angeschlossen. Die Tragprofile 4 enthalten in diesem Ausführungsbeispiel keine isolierten Hohlprofile.

Bezugszeichentiste:

1 , 1 ' Tragstruktur (Modultisch)

2, 2' Tragstruktur (Modultisch)

3, 3' Tragstruktur {Modultisch)

4, 5 Tragprofäl mit enthaltenem, isoliertem Hohlprofil

6, 7 herkömmliches Tragprofil

L1 , L1 ', L1 " erster elektrischer Hauptleiter

L2, L2', L2" zweiter elektrischer Hauptleiter

1.1 , 2.1 , 3.1 isoliertes Hohlprofil, enthalten im ersten elektrischen Hauptleiter L1 , L1 \ L1 "

1.2, 2.2, 3.2 isoliertes Hohlprofil, enthalten im zweiten elektrischen Hauptleiter L2, L2' 1.3, 2.3, 3.3 PV- odule

1.4, 2.4, 3.4 String aus 16 PV-Modulen

13 Verbindung zwischen isolierten Hohlprofilen

14 Wechselrichter

14' gemeinsamer Wechselrichter

15 Massepotential, Erdpotential

17 Anschlusspol (+) am Wechselrichter

18 Anschlusspol (-) am Wechselrichter

19 Wechselstromleitung

20 beidseitig hinterschnittener Befestigungskanal

21 Isolatormittel (Hohlprofil)

22 äußeres Hohlprofil

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung eines PV-Generators mit in einer topologischen Reihe (1 , 2, 3) angeordneten Tragstrukturen (1 , 2, 3), wobei jede der Tragstrukturen (1 , 2, 3) mindestens zwei nebeneinander angeordnete Tragprofile ( 7, 4, 5, 6) zum Tragen mehrerer PV- odule (1.3, 2.3, 3.3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder von mindestens zwei aufeinanderfolgenden der Tragstrukturen (1 , 2, 3) mindestens eines der Tragprofile (4, 5) ein metallenes und gegen ein Massepotential (15) isoliertes Hohlprofil (1.1 , 2.1, 3.1 ) ist oder fest enthält, und ein isoliertes Hohlprofil (1.1 , 2.1, 3.1) aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Tragstrukturen (1 , 2, 3) einer ersten Gruppe (1.1 , 2.1, 3.1) zugeordnet ist und die isolierten Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1) der ersten Gruppe (1.1 , 2.1 ,

3.1) in Reihe geschaltet sind zusammen einen ersten elektrischen Hauptleiter (L1) bilden.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein String (1.4) aus in

Reihe geschalteten PV-Modulen (1.3) mit einem ersten Anschlusspol (+) an dem ersten elektrischen Hauptleiter (L1) angeschlossen ist, oder, dass mehrere Strings (1.4, 2.4, 3.4) aus in Reihe geschalteten PV-Modulen (1.3, 2.3, 3.3) mit ersten Anschlusspolen (+) parallel an dem ersten elektrischen Hauptleiter (L1 ) angeschlossen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden der Tragstrukturen (1 , 2, 3) mindestens ein weiteres der Tragprofile (4, 5) ein anderes metallenes und gegen ein Massepotential (15) isoliertes Hohlprofil (1.1 , 2.1 , 3.1) ist oder fest enthält, und ein solches anderes isoliertes

Hohlprofil (1.2, 2.2, 3.2) aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden

Tragstrukturen (1 , 2, 3) einer zweiten Gruppe (1.2, 2.2, 3.2) zugeordnet ist, und die isolierten Hohlprofile (1.2, 2.2, 3.2) der zweiten Gruppe (1.2, 2.2, 3.2) in Reihe geschaltet sind und zusammen einen zweiten elektrischen Hauptleiter (L2) bilden.

4. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein anderes der Tragprofil (6) aus jeder der mindestens zwei aufeinanderfolgenden Trag strukturen (1 , 2, 3) einer zweiten Gruppe (1.2, 2.2, 3.2) zugeordnet ist, und diese anderen Tragprofile (1.2, 2.2,

3.2) der zweiten Gruppe (1.2, 2.2, 3.2) zumindest außen metallen und in Reihe geschaltet sind und zusammen einen zweiten elektrischen Hauptleiter (L2) bilden.

5. Anordnung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektrische Hauptleiter (L2) an einem Erdpotential (15) angeschlossen ist

6. Anordnung nach Anspruch 2 mit einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine String (1.4) mit einem zweiten Anschlusspol (-) an dem zweiten elektrischen Hauptleiter (L2) angeschlossen, oder dass die mehreren Strings (1.4, 2.4, 3.4) mit zweiten Anschlusspolen (-) parallel an dem zweiten elektrischen Hauptleiter (L2) angeschlossen.

7. Anordnung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der String oder die mehrere Strings mit einem zweiten Anschlusspol an einem Erdpotential ( 5)

angeschlossen ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die

isolierten Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1) der ersten Gruppe (1.1 , 2.1 , 3.1) und die isolierten Hohlprofile (1.2, 2.2, 3.2) der zweiten Gruppe (1.2, 2.2, 3.2) abwechselnd getauscht angeordnet sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Hohlprofile (1.1, 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) einer Gruppe (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) untereinander mittels Kabeln (13) (und/)oder fluchtend mittels starren

Verbindungselementen elektrischen verbunden sind.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Hohlprofile (1.1, 2.1 , 3.1; 1.2, 2.2, 3.2) zwischen deren Längsenden durchlaufend und ringsum gegen das Massepotential (15) isoliert sind.

1 1. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Hohlprofile (1.1, 2.1 , 3.1; 1.2, 2.2, 3.2) einen geschlossenen

Hohlquerschnitt aufweisen.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) in den ihnen zugeordneten

Tragprofilen (4, 5) mittels Isolatormittel (21) aufgenommen und dort in allen Richtungen quer zu den Tragprofilen (4, 5) formschlüssig gehalten sind.

13. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese Tragprofile (4, 5) je ein äußeres Hohlprofil (22) aufweisen, in denen die isolierten Hohlprofile (1.1, 2.1 , 3.1; 1.2, 2.2, 3.2) jeweils mittels Isolatormittel (21) aufgenommen und dort in allen Richtungen quer zu den Tragprofilen (4, 5) formschlüssig gehalten sind.

14. Anordnung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) an Durchdringungsstellen entlang eines Tragprofils (4, 5) quer durch das Isolatormittel (21) und/oder des äußeren

Hohlprofils (22) hindurch an dem isolierten Hohlprofil (1.1 , 2.1, 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2)

angeschlossen sind.

15. Anordnung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) an einem Längsende der isolierten

Hohlprofile (1.1 , 2.1, 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) angeschlossen sind

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Tragprofile (4, 5), die isolierte Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) sind oder solche enthalten, die in den Tragstrukturen (1 , 2, 3) seitlich außenliegenden Tragprofile (7, 6) sind.

17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Tragprofile (4, 5), die isolierte Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3,2) sind oder solche enthalten, die in den Trag strukturen (1 , 2, 3) die am engsten

beabstandetsten Tragprofile (4, 5) sind.

18. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Tragprofile (4, 5), die isolierte Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) sind oder solche enthalten, außen metallen und mit dem Massepotential (15) elektrisch verbunden sind.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strings (1.4, 2.4, 3.4) an Längsenden der isolierten Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) und/oder an Verbindungen (13) zwischen den Längsenden der isolierten Hohlprofile (1.1 , 2.1 , 3.1 ; 1.2, 2.2, 3.2) angeschlossen sind.

20. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) der Strings (1.4, 2.4, 3.4) von denjenigen Tragprofilen (4, 5), die isolierte Hohlprofile (1.1, 2.1 , 3.1; 1.2, 2.2, 3.2) sind oder solche enthalten, getragen sind.

21. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragprofile (7, 4, 5, 6) Haltemittel für die PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) aufweisen, insbesondere hinterschnittene Befestigungskanäle (20) für eine Klemmbefestigung der Ränder der PV-Module (1.3, 2.3, 3.3) und/oder Aufnahmenischen zum Einsetzen der Ränder der PV-Module.

22. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Hauptleiter (L1) an einem ersten Anschlusspol (17) eines

Wechselrichters (14) angeschlossen ist.

23. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektrische Hauptleiter (L2) an einem zweiten Anschlusspol (18) des

Wechselrichters (14) angeschlossen ist.

24. Anordnung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschlusspol (18) des Wechselrichters (14) an einem Erdpotential angeschlossen ist.

25. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (14) an einem Ende der topologischen Reihe (1 , 2, 3) angeordnet ist.

26. Anordnung mit mehreren, topologisch sternförmig angeordneten Anordnungen nach einem der Ansprüche 22 bis 25.

27. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichter (14) topologisch zentral angeordnet ist.

28. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer und topologisch zentral angeordneter Wechselrichter (14') vorgesehen ist, an dem die mehreren ersten elektrischen Hauptleiter (L1) und optional die mehreren zweiten elektrischen Hauptleiter (L2) gemeinsam angeschlossen sind.