WO2012163335A2 - Anordnung rahmenloser pv-module an einer dachkonstruktion - Google Patents

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WO2012163335A2
WO2012163335A2 PCT/DE2012/000571 DE2012000571W WO2012163335A2 WO 2012163335 A2 WO2012163335 A2 WO 2012163335A2 DE 2012000571 W DE2012000571 W DE 2012000571W WO 2012163335 A2 WO2012163335 A2 WO 2012163335A2
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Definitions

  • the invention relates to an arrangement of frameless PV modules on a roof construction and to a method for mounting such an arrangement.
  • a kit for the integration of frameless PV modules in inclined roofs is known.
  • the kit includes several top-to-bottom girders, each containing several wedge-shaped heels.
  • the frameless PV modules overlap and rest with their longitudinal edges on the wedge-shaped shoulders of the base beams. Where the frameless PV modules overlap, a sealing strip is placed between.
  • the production of the support profiles, each with several integrated wedge-shaped paragraphs is complex. In the case of large module formats, it can also happen that the sealing strip loses its effectiveness. Furthermore, extreme snow loads can cause the frameless PV modules to break.
  • An object of the invention is to provide an arrangement of the type mentioned, which is also suitable for frameless PV modules with large formats and has a consistent tightness.
  • the components should be easier to manufacture and accurate mountable.
  • the number of components should remain as low as possible.
  • the arrangement comprises at least two mounting rails, which are arranged or arranged on the roof structure in an imaginary inclined planes and there parallel to each other and with an inclination of the inclined plane from top to bottom.
  • the assembly includes a plurality of so-called vertical module support rods extending longitudinally to the support rails, wherein each of the support rails has a rod support surface on which rest a plurality of vertical module support rods in a row along the support rails.
  • each vertical module support bar has a module support surface and supports each frameless PV module on the module support surfaces of a pair of vertical module support bars.
  • the vertical module support rods of such a pair are expediently opposite one another in a direction transverse to the support blades.
  • each frameless PV module which is directly followed by another frameless PV module, is referred to as the top frameless PV module and the other frameless PV module as the bottom frameless PV module.
  • the module support surfaces of the vertical module support bars are oblique to the inclined plane such that each upper frameless PV module or alternatively an imaginary straight extension thereof overlaps a lower frameless PV module for draining rainwater.
  • the imaginary straight extension of the frameless PV module leads down here.
  • the actual or imaginary overlap only takes place in a peripheral area of the PV modules.
  • the frameless PV modules of the arrangement are parallel to each other in area.
  • each frameless PV module is supported by at least one horizontal module support bar on the module support surface.
  • the module support surfaces of the vertical and horizontal module support rods are preferably designed to protect the frameless PV modules by means of elastic supports, which may be part of the module support rods: It is understood that the module support surfaces, which together carry a frameless PV module lie in a plane plane ,
  • the support rails can be made in spite of a typical length of up to 10 meters in a simple manner.
  • the support rails may in particular have a generally cylindrical or prismatic extrusion and thus be easily produced in large quantities by means of roll forming or strand extrusion.
  • the material is galvanized steel or especially aluminum. Also plastics with comparable wearing properties are possible.
  • the strand shape has a constant cross section throughout, it being understood that local variations can result from subsequent processing, for example by Excluding mounting holes.
  • the comparatively short vertical module support rods can be produced more easily with a sloping Mödulstütz Structure than the mounting rails.
  • the vertical module support bars are the only components that have to be assembled individually for different module formats both in terms of length and in terms of inclined module support surfaces.
  • the mounting rails and the horizontal M dültragstäbe require only an adapted length.
  • the arrangement is, unlike the prior art, suitable for. Frameless PV modules with very large module formats.
  • the frameless PV modules according to the invention can not only with their lateral, i. from top to bottom edges on the module support surfaces of the vertical module support rods, but also in an upper and / or lower edge region on the module support surfaces of the horizontal module support rods.
  • the frameless PV modules can rest on the rear side, or preferably on all four edge regions. This three- or four-sided bearing protects the frameless PV modules against extreme module loads in case of extreme snow loads.
  • the assembly of the arrangement is simple, safe and ergonomic. Because the vertical module support rods are directly engaged with the support rails and thereby fixed in a direction transverse to the support rails, the vertical module support rods can be easily and with high precision placed at the correct transverse position on the bar support surfaces of the support rails and secured against transverse displacement , This is particularly advantageous when working on a sloping roof construction.
  • At least one horizontal module support bar which is followed by a pair of vertical module support bars at the bottom, by means of This pair of vertical module support rods down supportable or supported.
  • at least one pair of vertical module support rods followed by a horizontal module support rod downwardly can be supported or supported downward by means of this horizontal module support rod. It is self-evident that this mutual support can take place in particular when the vertical and horizontal module support rods already rest on the mounting rail.
  • at least one horizontal module support bar downwardly followed by a pair of vertical furniture support bars is supported or supported downward by this pair of vertical furniture support bars, and another pair of vertical furniture support bars downwardly the same or this one horizontal module support rod.
  • this one horizontal module support rod can be supported or supported downwards.
  • the vertical! and horizontal module support rods geometrically viewed in the manner of a rung ladder or a rectangular grid successively arranged, which increases the risk of assembly errors and the resulting possible leaks and unwanted module constraints on a. Minimum reduced.
  • the support can preferably be direct, so that the vertical and horizontal module support rods can at least during assembly directly abut each other. It is understood that even spacers or compensating elements can be placed between, in particular for effecting compensation gaps to allow thermally induced changes in length without forcing.
  • the horizontal and / or, in particular the vertical module support rods are attached separately to the support rails, for example by means of screws.
  • At least one vertical module support rod has two module support surfaces on which rest two frameless PV modules, which are adjacent in a direction transverse to the support rails. This can reduce the number of components and the assembly step and increase the precision of the construction.
  • the two Module support surfaces are preferably in the same planes, so there is no height offset between the two frameless PV modules.
  • At least one support rail includes an open longitudinal channel and at least one vertical module support rod has an engagement extension.
  • the engagement projection and the longitudinal channel are engaged with each other, so that the vertical module support rod is fixed in a direction transverse to the support rails.
  • the engagement is preferably positive fit with clearance.
  • In the longitudinal direction of the support rails of the vertical module support rod can be placed during assembly at any position on the rod support surface and moved there if necessary.
  • An alternative provides that at least one mounting rail having such an engaging projection and at least 1, a vertical module support rod contains such an open longitudinal channel. The intervention then takes place correspondingly reversed. If a vertical module support rod has two module support surfaces as described above, then for static reasons the open longitudinal channel or the engagement extension is preferably provided centrally therefor.
  • spacing means may be provided having a height varying with respect to the rod support surface, the height decreasing from bottom to top according to the desired inclination, taking into account the length of the vertical module support rod.
  • the spacer means at the lower longitudinal end is in this case higher than the spacer means at the upper longitudinal end.
  • Such punctiform spacers can be provided according to the theory of Bessel alternatively at the so-called quarter points of the vertical module support rods or at other locations.
  • such spacing means are fixedly arranged on the vertical module support rods.
  • the open longitudinal channel has a bottom to top decreasing depth and / or that the engagement projection from bottom to top has a decreasing 'height with respect to the rod support surface ,
  • the longitudinal channel or the engagement projection acts at the same time as a spacer, which the oblique course of the module support surfaces of the vertical Module support surfaces causes.
  • the decrease in height is preferably continuous, so that the longitudinal channel and / or the engagement extension are wedge-shaped.
  • At least one support rail has a first channel, which leads down, and at least one horizontal module support rod has a groove which leads into a first channel of a mounting rail.
  • first grooves are provided on the support rails on both sides, that is, left and right.
  • the channel of the horizontal module support rod can end with respect to the direction of gravity directly above a first channel.
  • the at least one horizontal module support rod rests on an edge of a first channel of a mounting rail. This allows water to flow unhindered under the horizontal module support rod.
  • At least one support rail can have a second channel, which likewise leads downwards and is offset in such a way as to offset the first channel of the support rail such that the second channel can receive a liquid which transgresses at one edge of the first channel or outside
  • the first and second gutters can therefore be arranged horizontally and also offset in height, the latter meaning that the first gutter is at a greater distance from the inclined planes than the second gutter provided such second grooves, that is left and right.
  • the second channel has an edge and at least one holder is provided, which surrounds the edge of the second channel in such a way that the at least one support rail is fixed longitudinally displaceable and transversely positively on the roof construction.
  • a horizontal module support rod has two module support surfaces, which have different distances to the inclined plane, and the one with the greater distance, the higher module support surface and the one with the smaller distance is the lower module support surface, and on the higher.
  • Module support surface stores an upper frameless PV module and on the lower Modulstützfizze a lower frameless PV module stores. In this way, both the upper frameless PV module in its lower edge region and the lower store frameless PV module in its upper edge area on the same horizontal module support bar.
  • the horizontal module support rod has an elastic support, by means of which the higher module support surface is formed at the same time.
  • the elastic pad has a protruding Dichtupppe, which presses tightly on a front side of the lower frameless PV module. This prevents rainwater that is caused by wind from entering between the upper and lower frameless PV modules.
  • the sealing lip is flexible in such a way that, despite a fixed distance between the higher and lower module support surface, it is suitable for frameless PV modules of different module thickness.
  • a compliant compensating element which, in a state of assembly, provides a reducible gap between a rigid stop of a horizontal module support bar and a rigid end of a vertical module support bar. This allows thermal changes in length of the vertical; Module support rods and the mounting rails balanced and already created during assembly of the space required for this purpose in a simple manner.
  • the resilient compensating elements may be elastic and / or plastic.
  • the resilient compensation element is preferably an "integral part of the horizontal module support rod, in particular in the form of a deflectable under deformation wing.
  • each vertical module support rod is associated with a vertical cover strip. These hold the frameless PV modules against the Module support surfaces of the vertical module support rods clamping down. It is particularly preferred if an upper frameless PV module is secured against slipping down by means of those vertical cover strips which clampingly hold down a lower frameless PV module against the vertical module support rods. This can affect others. Safeguard measures are waived. Preferably, the protection against slipping takes place exclusively by means of the vertical cover strips.
  • the invention also relates to a method for mounting the previously described arrangement of frameless PV modules to a roof structure.
  • the method comprises the following steps: a) placing two mounting rails in the inclined plane on " the. Roof construction, b) placing a pair of vertical module support bars on the bar support surfaces of the two support rails, c) placing a horizontal module support bar on the two support rails, the horizontal module support bar being supported downwardly by means of previously arranged pair of vertical module support bars, d) placing another Pair of two vertical module support bars such as step b), the further pair of vertical module support bars being supported downwardly on the previously arranged horizontal module support bar; e) further step c) if required.
  • step a) and step b) first a horizontal module support bar at a lowermost point on the two mounting rails are arranged and arranging according to step b) by means of a downward support on this horizontal Module support staff done.
  • the mounting rails, the vertical module support rods and the horizontal module support rods are essential within the arrangement.
  • frameless PV modules is particularly suitable as a photovoltaic in-roof system. It is irrelevant whether the frameless PV modules cover the roof structure substantially completely or only partially. In the latter case, a plurality of horizontal and vertical rows of bricks or other roofing elements can be arranged around the frameless PV modules.
  • the arrangement may also be suitable for ordinary glass panes, for example for the transparent roofing of a conservatory.
  • the invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to drawings. Show it:
  • FIG. 1 is a perspective view of an arrangement of frameless PV modules on a
  • Fig. 2 is a vertical plan view of the arrangement of FIG. 1
  • Fig. 3 is a schematic and non-scale side view of a detail of
  • Fig. 4 in exploded view a sectional view of a detail A-A of the arrangement
  • FIG. 5 shows a sectional view of the detail A-A according to FIG. 4
  • FIG. 6 is an exploded view in section of a detail of the arrangement according to FIG. 1
  • FIG. 7 is a sectional view of the detail of FIG .. 5
  • Fig. 8 is a further sectional view of a detail of another embodiment
  • FIG. 1 shows a perspective view of an arrangement of frameless PV modules 7 on a roof construction 1a, 1b.
  • the roof construction 1a, 1b is exemplified by rafters 1b and roof battens 1a;
  • the rafters 1b are arranged inclined and extend obliquely from above to below.
  • the terms top and bottom are therefore synonymous with ridge and eaves.
  • the roof battens 1a are arranged transversely on the rafters 1b and support a plurality of bricks 30 arranged around the PV modules 7.
  • the roof battens 1 a that is to say in more detail their front sides directed towards the bricks 30, form an imaginary, common inclined plane 2, which is inclined at an inclination ⁇ with respect to a horizontal reference plane 31.
  • the term front or front side is to be understood perpendicular to the inclined planes 2 and is equivalent to roof tail side.
  • the term back is to be understood accordingly as roof inside.
  • the assembly comprises a total of fifteen frameless PV modules 7, not all of which are shown to illustrate the structure of the assembly.
  • the PV modules 7 have a rectangular format and accordingly have two long edges and two short edges.
  • the PV Modules 7 are unframed and thus have no frame that surrounds and protects the edges.
  • the PV modules 7 are arranged in a rectangular grid and can be grouped into horizontal and vertical module rows. ,
  • the arrangement has a total of six mounting rails 3.
  • the support rails 3 are arranged in the inclined planes 2 on the roof structure 1a, 1b, that is more precisely by means of their backs on the roof battens 1a.
  • the support rails 3 extend in the inclined plane 2 parallel to each other and in the direction from top to bottom.
  • the mounting rails 3 have the same length and are identical in cross section.
  • Fig. 4 and Fig. 5 show in sectional view the cross section of a support rail 3 in detail.
  • Each support rail 3 has a continuous rod supporting surface 5. This can be seen in the side views on the mounting rail 3 according to FIG. 6 to FIG. 8 as a dashed line. It is essential that the bar support surfaces 5 extend parallel to the inclined plane 2.
  • the bar support surfaces 5 of all support rails 3 have consequently over their entire length and also with each other the same distance H to the inclined plane 2. It is not clear that the support rails 3 are made of an aluminum alloy Extrudedpröfile.
  • the arrangement also includes a plurality of vertical module support rods 4, which are of identical construction, and extend longitudinally to the support rails 3, and a plurality of horizontal module support rods 8, which are of identical construction and extend transversely to the support rails 3.
  • the terms vertical and horizontal are intended to be clear.
  • the term vertical can be replaced in this context by other terms such as inclined, first group or longitudinally with respect to the mounting rails.
  • each vertical module support rod 4 has two module support surfaces 6.
  • each horizontal module support rod 8 has two module support surfaces 9h and 9n, as shown particularly in FIG.
  • the module support surfaces 6, 9h and 9t are directed towards the PV modules 7 front sides of strip-shaped elastic supports 37, which are part of the module support rods 4 and 8.
  • the elastic Pads 37 protect the PV modules 7, that is more precisely their usually made of a sensitive glass backs against unfavorable mechanical stress.
  • the elastic pads 37 have a sealing effect against liquid passage between the PV modules 7 on the one hand and the vertical and horizontal module support rods 4 and 8 on the other.
  • the elastic pads 37 may be made of a rubbery material, particularly an EPDM or other elastomer.
  • each vertical module support rods 4 are supported on each rod support surface 5 of the support rails 3 in a row along the support rails 3.
  • the furniture support rods 4 lie directly on the rod support surfaces
  • each horizontal module support rod 8 superimposed on exactly two adjacent support rails 3. That is, the horizontal module support rods 8 each bridge the distance between the two adjacent support rails 3.
  • the module support rods 8 are directly on the support rails 3. It is essential that each PV module 7 rests on the back in the region of its edges on a total of four module support surfaces 6, 9h and 9t. That is, each PV module 7 superimposes on the two module support surfaces 6 of a pair of vertical module support rods 4 and on the module support surfaces 9h and 9t of two horizontal module support rods 8.
  • the pair of vertical module support rods 8 is formed by two vertical module support rods 8, which rest on adjacent support rails 3 and are adjacent to each other horizontally.
  • the two horizontal module support rods 8 can be distinguished into an upper module support rod 8o and a lower module support rod 8u.
  • the module support surfaces 6, 9h and 9t, which are assigned to a single PV module 7, are provided as circumferentially as possible without appreciable gaps, so that each PV module 7 can rest in the region of its edges in a statically favorable manner as well as protected and tight. It is also essential that the Mödulstütz vom 6, 9h and 9t, on which together a PV module 7 rests lie in a plane.
  • the PV modules 7 are arranged edgewise, that is, that their long edges run from top to bottom and their short edges transverse thereto.
  • the module support surfaces 6 of the vertical Mödultragstäbe 4 carry the PV modules 7 back in the region of their long edges and the module support surfaces 9h and 9t of the horizontal module support rods 4 carry the PV modules 7 back in the region of their short edges.
  • the vertical and horizontal module support rods 4 and 8 at their module support surfaces 6 and 9h forward kept clear, that is, the PV modules 7 can perpendicular to the module support surfaces. 6 and 9h openly accessible.
  • the. vertical module support rods 8 two opposite module support surfaces 6. On these are two PV modules 7, which are adjacent to each other in a direction transverse to the support rails 3 and are correspondingly in the same horizontal row of modules.
  • the module supporting surfaces 6 of a vertical Mödultragstabes 4 are expediently coplanar.
  • the vertical module support rods 4 and the support rails 3 are fixed in a direction transverse to the support rails 3 to each other.
  • the support rails, 3 a front open longitudinal channel 10, which is an integral part of the support rails 3.
  • the vertical module support rods 4 on the back an integral engagement projection 11 in the form of two opposing webs.
  • the engagement projections 11 are inserted positively into the longitudinal channels 10.
  • the engagement projections 11 are consequently engaged with the respective longitudinal channel 10 transversely to the support rails 3, so that they can not slip transversely to the support rail 3.
  • the vertical module support rods 4 For mounting the vertical module support rods 4, these can be used with their engagement projections 11 at any position along the support rail 3 in the longitudinal channels 10 and, if necessary, moved to a correct longitudinal position.
  • the engagement projection 11 is provided centrally to the two module support surfaces 6 of the vertical module support rod 4.
  • the PV modules 7 are arranged in a scaled-down manner from top to bottom for draining off rain and melt water.
  • each PV module 7 followed by another PV module 7 downwards is an upper PV module 7o
  • the other PV module 7 is a lower PV module 7u.
  • the Module support surfaces 6 of the vertical module support rods 4 are inclined to the inclined plane 2 such that each upper PV module 7o overlaps a lower PV module 7u.
  • the overlap is given only in the lower edge region of the upper PV module 7o and in the upper edge region of the lower PV module 7u.
  • the engagement extension 11 has a decreasing height with respect to the rod support surface 5, as can be seen in particular from FIGS. 3 and 7. Since the increase is not gradual, but continuous, the two webs of the engagement extension 11 are wedge-shaped or conical.
  • the engagement projection 11 may be embodied as a pair of spacers of different height spaced from one another, which are arranged close to the upper and lower ends of the corresponding vertical module support rod 4 and rest on the rod support surface 5 at points. The different height and the distance of the spacing means then give the oblique course.
  • each horizontal module support rod 8 has two module support surfaces 9h, 9t.
  • the module support surfaces 9h and 9t have the inclined plane 2 different distances 35 and 36.
  • the module support surface 9h with the greater distance is hereinafter called the higher module support surface 9h.
  • the module support surface 9t with the smaller spacing will be referred to below as the lower module support surface 9t. It is essential that an upper PV module 7o is supported on the higher module support surface 9h and the corresponding lower PV module 7u is supported on the lower module support surface 9t.
  • the elastic support 37 of the higher module supporting surface 9h has a projecting sealing lip 38, the projecting sealing lip 38 sealingly pressing on a front side 39 of the lower PV module 7u.
  • the sealing lip 38 is designed so resilient that despite the fixed predetermined distance between the higher and the lower module support surface 9h and 9t even with PV modules 7 with different module thickness always with sufficient contact pressure on the top 39 of ; lower PV module 7u presses.
  • the PV modules 7o and 7u overlap as flat as possible, it is provided that of the horizontal module support rod 8 only the projecting sealing lip 38 between the lower PV module 7u and the upper PV module 7ö is arranged. In this way, the gap between the lower and upper PV modules 7u and 7o can be kept very small, preferably in a range between 2 and 4 mm. For the same reason, the higher module support surface 9h and the lower module support surface 9t are free of overlap in one direction perpendicular to the inclined plane 2. Both measures can offer significant advantages / in terms of the lowest possible mutual photovoltaic module shading.
  • the vertical and horizontal module support rods 4 and 8 are arranged in lattice fashion. Significantly hjerbei is that they can support each other during assembly.
  • the horizontal module support rods 8 the down a pair of vertical module support rods 4 follows, at least when placed on the rod support surface 5 directly by means of this pair of vertical module support rods 8 down, that are supported in the driven direction.
  • These horizontal module support rods 8 therefore require no further holding measures, which makes mounting particularly easy. It will be appreciated that the downwardly following pair of vertical module support bars must in turn be fixed in the output direction.
  • the pairs of vertical module support rods 4, which follows down a horizontal module support rod 8, when placed on the support rails 3 directly by means of this horizontal Modellerstabstab 8 can be supported downwards.
  • this relates to all pairs of vertical module support rods 4.
  • the horizontal module support rods 8, followed by a pair of vertical module support rods 4 downwardly are directly supportable downward by means of this pair of vertical module support rods 8, and another pair of vertical module support rods 4 which are the same or a horizontal module support rod 8 follows, can be supported during assembly directly by means of this a horizontal module support rod 8 down.
  • the lowest in the arrangement module support rods 8 are to be determined separately with respect to the support rails 3, preferably in a lower end region of the support rails. 3
  • the arrangement can be constructed as follows: As an initial step, at least two of the support rails 3 are arranged in the inclined plane 2 on the roof structure 1a, 1b. The two mounting rails 3 are fixed with the appropriate for the PV modules 7 and the vertical module support rods 8 center distance 42. In a further step, a lowermost horizontal module support rod 8 is fastened at a lower end location on the two mounting rails 3, for example by means of screws. In a further step, a pair of two vertical module support rods' 4 is placed on the rod supporting surfaces 5 of the two adjacent carrier rails by merely laying, with this pair of supports of vertical module support rods 4 by means of the previously arranged lowermost horizontal module support rod 8 downwards.
  • the vertical and horizontal module support rods 4 and 8 and their elastic pads 37 are suitably tuned to the lengths of the long and short edges of the PV modules 7.
  • the vertical module support rods 4 are made significantly shorter than the long edges of the PV modules 7, so that the horizontal module support rods 4 between the pairs of vertical module support rods 8 have the required space in the overlap region of upper and lower PV modules> 7o and 7u.
  • the horizontal module support rods 4 and their ' elastic pads 37 correspond approximately to the length of the short sides, as can be seen from Fig. 5, and may preferably be longer by a few millimeters than these. This allows the horizontal module support rods 4 at the same time as a spacer for the parallel arrangement of. mounting rails
  • the uppermost and lowermost vertical module support rods 4 of the arrangement may also have other cross-sections than the others, since only one module support surface 9t or 9h is needed there.
  • the laterally outermost horizontal module support rods 8 may also have other cross sections than those horizontal module support rods 8 which carry a PV module 7 on the left and on the right.
  • the arrangement also includes cover strips 40, by means of which the once applied PV modules 7 are attached. It is envisaged that each vertical module support rod
  • cover strip 40 is assigned a cover strip 40.
  • the cover strips hold the PV modules 7 against the module support surfaces 6 of the vertical module support rods 4 by clamping.
  • the cover strips 40 like the module support rods 4 and 8, each have elastic supports 43 for protecting the sensitive edges of the PV modules 7.
  • the cover strips 40 also provide a suitable contact pressure with respect to the module support surfaces 9h and 9t of the horizontal module support rods 8.
  • the cover strips 40 are fastened by means of screws 41 to support rail 3.
  • the screws 41 penetrate the cover strips 40 and the associated vertical module support rod 4 and the rod support surface 5 and are in threaded engagement with the support rail 3.
  • the cover strips 40 overlap in a similar manner from top to bottom as the PV modules 7. It is particularly advantageous that the upper PV Mödule 7o are secured by means of those cover strips 40 against slipping down, the corresponding lower Hold the PV module 7 down against the vertical module support rods 4 by clamping. To protect the delicate edges of the PV modules 7 and aesthetic Reasons to wear the cover strips 40 at their upper and lower ends elastic caps 44. On other .Sich mecanics staple, as they are known in the art, can therefore be dispensed with.
  • the support rails 3 left and right on a first groove 12 which leads fluidly downwards.
  • the horizontal module support rods 4 also have a channel 13 on their upwardly directed longitudinal side. It is essential that the channel 13 of the horizontal module support rod 8 leads fluidly into one of the first grooves 12 of a support rail 3.
  • the gutter 13 of the horizontal module support rod 8 thus ends in the direction of gravity over the first groove 12 of the support rail 3.
  • the support rail 3 has two second channel 15 which also lead downwardly fluidly. It is essential that the second channel 15 are arranged offset with respect to the first grooves 12 in such a way that the second grooves can accommodate any condensation water which may transgress the edge 14 of the first grooves 12 or merely drip on the outside.
  • the first grooves 12 have a greater distance to the inclined plane 2 than the second grooves 15. The first grooves 12 may therefore be referred to as higher and the second grooves 15 as deeper grooves.
  • the second grooves 15 act as forced drainage for formed on the back of the horizontal module support rods 4 condensation.
  • a further channel 48 is provided for legitimate drainage.
  • any rainwater which has penetrated between an upper and a lower module 7o and 7u at the sealing lip 38 or generally the upper corner regions of the lower module 7u can likewise be guided into a first channel 12 of the mounting rail 3.
  • an edge 16 of the second channel 15 is also used for fastening the mounting rails 3 to the roof battens 1 b.
  • a clamp 17 is provided, which engages around this edge 16 in such a way that the support rail 3 is fixed longitudinally displaceable and transversely positively on the roof structure 1a, 1b.
  • the support rail is preferably fixedly arranged at its upper end by means of a screw or the like on the roof structure 1 a, 1 b in the driven direction.
  • resilient compensation elements 18 are provided.
  • the resilient compensating elements 18 create a distance gap 49, which can be reduced approximately by hand, between a rigid stop 50 of a horizontal module support rod 4 and a rigid end 51 of the vertical module support rods 8.
  • the compensation elements 18 are an integral part of FIG horizontal module support rods 8 and designed as plastically deformable wings, which can swing in with appropriate contact pressure.
  • the compensating elements 18 are preferably so stable that they withstand a mere downward force of overhead components and are so small that they can easily deform during thermal changes in length of the support rails 3 and the vertical module support rods 4.
  • the Aus stressesse.lemente 18 function mainly as an assembly aid for keeping the reducible clearance gap 49. Otherwise, as wedges or other fittings would have to be removed again placed at a defined distance and after mounting of the cover strips 40th
  • FIG. 8 illustrates that, instead of overlapping the upper PV module To with the lower PV module 7u, as well as an imaginary straight extension V of the upper PV module 7o, the lower PV module 7u may overlap.
  • the upper PV module 7o is applied as before to the lower cover strip 40 and its cover, whereby slipping of the upper PV module 7o is reliably prevented.
  • the cover strip 40 is to run and fixed as in the previous embodiment of FIG. 7 and extended in the upper area only unr a corresponding piece. Not shown here is the screw for fixing the lower cover strip 40th

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Abstract

Die Anordnung rahmenloser PV-Module (7) an einer Dachkonstruktion (1a, 1b) umfasst mehrere Tragschienen, die in einer geneigten Ebene (2) angeordnet sind und dort parallel zueinander und von oben nach unten verlaufen. Die Anordnung enthält mehrere, sogenannte vertikalen Modultragstäben (4), die Modulstützflächen aufweisen und längs zu den Tragschienen (3) verlaufen. Jedes rahmenlose PV-Modul (7) lagert auf den Modulstützflächen von einen Paar von vertikalen Modultragstäben (4). Außerdem ist vorgesehen, dass sich obere rahmenlose PV-Mödul (7o) und unter rahmenlose PV-Module (7u) überlappen. Charakteristisch ist, dass die Anordnung mehrere sogenannte horizontale Modultragstäbe (8) aufweist, die quer zu den Tragschienen (3) verlaufen, wobei jeder horizontale Modültragstab (8) auf zwei benachbarten Tragschienen (3) aufliegt und eine Modulstützfläche aufweist, und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf der Modulstützfläche von mindestens einem horizontalen Modultragstab (8) lagert.

Description

Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion sowie ein Verfahren zu Montage einer solchen Anordnung.
Aus DE 296 04 465 U1 ist ein Bausatz zur Integration rahmenloser PV-Module in geneigte Dächer bekannt. Der Bausatz umfasst mehrere von oben nach unten verlaufende Grundträger, die jeweils mehrere keilförmige Absätze enthalten. Die rahmenlosen PV- Module überlappen sich und lagern mit ihren Längskanten auf den keilförmigen Absätzen der Grundträger. Dort, wo sich die rahmenlosen PV-Module überlappen, ist ein Dichtstreifen zwischen gelegt. Die Herstellung der Tragprofile mit jeweils mehreren integrierten keilförmigen Absätzen ist aufwändig. Bei großen Modulformaten kann es außerdem vorkommen, däss der Dichtstreifen seine Wirksamkeit' verliert. Ferner können extremen Schneelasten zum Bruch der rahmenlosen PV-Module führen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sich auch für rahmenlose PV-Module mit großen Formaten eignet und über eine beständige-Dichtigkeit verfügt. Die Bauteile sollen einfacher herstellbar und präzise montierbar sein. Zudem soll die Anzahl der Bauteile weiterhin möglichst gering bleiben.
Die Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion gelöst. Demgemäß weist die Anordnung mindestens zwei Tragschienen auf, die auf der Dachkonstruktion in einer gedachten geneigten Ebenen anzuordnen oder angeordnet sind und dort parallel zueinander sowie mit einer Neigung der geneigten Ebene von oben nach weiter unten verlaufen. Die Anordnung enthält mehrere sogenannte vertikale Modultragstäbe, die längs zü den Tragschienen verlaufen, wobei jede der Tragschienen eine Stabstützfläche aufweist, auf der mehrere dieser vertikalen Modultragstäbe in einer Reihe längs zu den Tragschienen aufliegen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder vertikale Modultragstab eine Modulstützfläche aufweist und jedes rahmenlose PV-Modul auf den Modulstützflächen von einem Paar von vertikalen Modultragstäben lagert. Die vertikalen Modultragstäbe eines solchen Paares liegen sich zweckmäßigerweise in einer Richtung quer zu den Tragschierien gegenüber. Der Klarheit
BESTÄTIGUNGSKOPIE halber wird jedes rahmenlose PV-Modul, dem nach unten direkt ein anderes rahmenlose PV-Modul folgt, als oberes rahmenloses PV-Modul und das andere rahmenloses PV-Modul als ein diesbezüglich unteres rahmenloses PV-Modul bezeichnet. Wesentlich ist, dass die Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe dergestalt schräg zu der geneigten Ebene verlaufen, dass jedes obere rahmenlose PV-Module oder alternativ eine gedachte gerade Verlängerung davon ein unteres rahmenloses PV-Modul zum Ableiten von Regenwasser überlappt. Die gedachte gerade Verlängerung des rahmenlosen PV-Moduls führt hierbei nach unten. Die tatsächliche oder gedachte Überlappung findet lediglich in einem Randbereich der PV-Module statt. Hinsichtlich des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen und der Überlappung der rahmenlosen PV-Module ist es bevorzugt, wenn die rahmenlosen PV-Module der Anordnung zueinander flächenparallel sind.
Ein Unterschied zu dem eingangs genannten Stand der Technik liegt darin, dass die Stabstützflächen parallel zu der geneigten Ebene verlaufen. Außerdem stehen die vertikalen Modultragstäbe und die Trägschienen miteinander im Eingriff dergestalt, dass die vertikalen Modultragstäbe in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt sind. Besonders bedeutsam ist, dass die Anordnung zusätzlichen zu den vertikalen Modultragstäben mehrere horizontale Modultragstäbe aufweist, die quer zu den Tragschienen verlaufen, wobei jeder horizontale Modulstützstab auf zwei benachbarten Tragschienen aufliegt und mindestens eine Modulstützfläche aufweist. Des Weiteren lagert jedes rahmenlose PV- Modul auf der Modulstützfläche von mindestens einem horizontalen Modultragstab. Die Modulstützflächen der vertikalen und horizontalen Modultragstäbe sind zum Schutz der rahmenlosen PV-Module vorzugsweise mittels elastischer Auflagen gebildet, die Bestandteil der Modultragstäbe sein können: Es versteht sich, dass die Modulstützflächen, die gemeinsam ein rahmenloses PV-Modul tragen, in einer planen Ebene liegen.
Die Erfindung ist mit mehreren Vorteilen verbunden. Dadurch, dass die Stabstützflächen parallel zu der geneigten Ebene sind, können die Tragschienen trotz einer typischen Länge von bis zu 10 Metern auf einfache Weise hergestellt werden. So können die Tragschienen insbesondere eine allgemein zylindrische oder prismatische Strangfprm aufweisen und daher mittels Walzprofilieren oder Strangextrusion in großen Mengen einfach produziert werden. Als Material eignet sich verzinktes Stahlblech oder besonders Aluminium. Auch Kunststoffe mit vergleichbaren Trageigenschaften sind möglich. Die Strangform besitzt durchgehend einen gleichen Querschnitt, wobei es sich versteht, dass sich durch eine nachträgliche Bearbeitung lokale Abweichungen ergeben können, beispielsweise durch Ausnehmen von Befestigungsöffnungen. Die vergleichsweise kurzen vertikalen Modultragstäbe können einfacher mit einer schräg verlaufenden Mödulstützfläche hergestellt werden als die Tragschienen. Die vertikalen Modultragstäbe sind die einzigen Bauteile, die für verschiedene Modulformate sowohl hinsichtlich Länge als auch hinsichtlich schräger Modulstützflächen individuell zu konfektionieren sind. Die Tragschienen und die horizontalen M dültragstäbe bedürfen lediglich einer angepassten Länge.
Mittels Vorsehen von horizontalen Modultragstäben, eignet sich die Anordnung im Gegensatz zum Stand der Technik für . rahmenlose PV-Module mit sehr großen Modulformaten. Die rahmenlosen PV-Module können erfindungsgemäß nicht nur mit ihren seitlichen, d.h. von oben nach unten verlaufenden Rändern auf den Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe lagern, sondern auch in einem oberen und/oder unteren Randbereich auf den Modulstützflächen der horizontalen Modultragstäbe. Dadurch können die rahmenlosen PV-Module rückseitig än' drei oder vorzugsweise an allen vier Randbereichen aufliegen. Diese drei- oder vierseitige Lagerung schützt die rahmenlosen PV-Module bei extremem Schneelasten vor einem Modulbruch. Außerdem wird auf diese Weise eine unterschiedliche Durchbiegung der rahmenlosen PV-Module signifikant reduziert, sodass eine zwischen einem oberen rahmenlosen PV-Modul und einem unteren rahmenlosen PV-Modul eingelegte Dichtung ihre Wirksamkeit selbst bei großen oder stark unterschiedlichen Lasten beibehalten kann. Im Falle einer vierseitigen Modulstützung bedeutet dies, dass ein rahmenloses PV-Modul gleichzeitig auf den Modulstützflächen von zwei verschiedenen horizontalen Modultragstäben, nämlich einem oberen und einem unteren, und auf zwei verschiedenen vertikalen Modulstützstäben, nämlichen einem linken und einem rechten, lagert.
Auch die Montage der Anordnung gestaltet sich einfach, sicher und ergonomisch. Weil die vertikalen Modultragstäbe direkt mit den Tragschienen im Eingriff stehen und dadurch in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt sind, können die vertikalen Modultragstäbe auf einfache Weise und mit hoher Präzision an der richtigen Querposition auf die Stabstützflächen der Tragschienen aufgelegt und gegen ein Querverschieben gesichert werden. Das ist bei Arbeiten auf einer schrägen Dachkonstruktion besonders vorteilhaft.
In einer Ausführungsform ist zu Montagezwecken mindestens ein horizontaler Modultragstab, dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben folgt, mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben nach unten abstützbar oder abgestützt. Ebenso kann zu Montagezwecken mindestens ein Paar von vertikalen Modultrag Stäben, dem nach unten ein horizontaler Modultragstab folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab nach unten abstützbar oder abgestützt sein. Es versteht sich, dass dieses sich gegenseitige nach unten hin Abstützen insbesondere dann erfolgen kann, wenn die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe bereits auf der Tragschiene aufliegen. In einer vorteilhaften Kombination des zuvor beschriebenen ist zü Montagezwecken mindestens ein , horizontaler Modultragstab, dem nach unten ein Paar von vertikalen Mödultragstäben folgt, mittels diesem Paar von vertikaler Mödultragstäben nach unten abstützbar oder abgestützt, und dass ein weiteres Paar von vertikalen Mödultragstäben, dem nach unten derselbe bzw. dieser eine horizontale Modultragstab. folgt, mittels diesem einen horizontalen Modultragstab nach unten abstützbar oder abgestützt ist. Dies hat zum Vorteil, dass die vertikalen Modultragstäbe und die horizontalen Modultragstäbe auf sehr einfache, positionsgenaue und fehlersichere Weise sukzessive auf den Tragschienen aufgelegt werden können, da jeweils zwei vertikale Modultragstäbe, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen benachbart sind, sich an ihren unteren Enden an einem der horizontalen Modultragstäbe abstützen können und/oder an ihren oberen Enden selbst einen der horizontalen . Modultragstäbe abstützen können. Entsprechend sind die vertikaler! und horizontalen Modultragstäbe geometrisch betrachtet in Art einer Sprossenleiter oder eines rechtwinkligen Gitters sukzessive angeordnet, was das Risiko von Montagefehlern und daraus womöglich entstehende Undichtigkeiten und unerwünschte Modulzwängungen auf ein . Minimum reduziert. Das Abstützen kann vorzugsweise direkt erfolgen, sodass die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe zumindest während der Montage unmittelbar aneinander anliegen können. Es versteht sich, dass auch Abstandselemente oder Ausgleichselemente zwischen gelegt werden können, insbesondere zum Bewirken von Ausgleichspalten, um thermisch bedingten Längenänderungen zwangsfrei zu ermöglichen. Im weiteren Montageverlauf kann vorgesehen sein, dass die horizontalen und/oder, insbesondere die vertikalen Modultragstäbe gesondert an den Tragschienen befestigt werden, beispielsweise mittels Schrauben.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein vertikaler Modultragstab zwei Modulstützflächen aufweist, auf denen zwei rahmenlose PV-Module aufliegen, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen benachbart sind. Dies kann die Anzahl der Bauteile und der Montageschritt verringern und die Präzision des Aufbaus steigern. Die zwei Modulstützflächen liegen vorzugsweise in derselben Ebenen, sodass kein Höhenversatz zwischen den zwei rahmenlosen PV-Modulen besteht.
In einer 'Ausführungsform enthält mindestens eine Tragschiene einen offenen Längskanal und mindestens ein vertikaler Modultragstab weist einen Eingriffsfortsatz auf. Der Eingriffsfortsatz und der Längskanal stehen miteinander im Eingriff, sodass der vertikale Modultragstab in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt ist. Der Eingriff erfolgt vorzugsweise formschlüssig mit Spielpassung. In Längsrichtung der Tragschienen kann der vertikale Modultragstab während der Montage an einer beliebigen Position auf die Stabstützfläche aufgesetzt und dort erforderlichenfalls verschoben werden. Eine Alternative sieht vor, dass mindestens eine Tragschiene einen solchen Eingriffsfortsatz aufweist und1 mindestens ein vertikaler Modultragstab einen solchen offenen Längskanal enthält. Der Eingriff erfolgt dann entsprechend umgekehrt, Weist ein vertikaler Modultragstab wie zuvor beschrieben zwei Modulstützflächen auf, so ist der offene Längskanal oder der Eingriffsfortsatz aus statischen Gründen hierzu vorzugsweise mittig vorgesehen.
Um den schrägen Verlauf der Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe zu bewirken, können Abstandsmittel mit einer bezüglich der Stabstützfläche variierenden Höhe vorgesehen sein, wobei die Höhe von unten nach oben entsprechend der gewünschten Neigung unter Berücksichtigung der Länge des vertikalen Modultragstabes abnimmt. So ist es möglich, im Bereich der Längsenden der vertikalen Modultragstäbe zwei punktuell wirkende Abstandshalter mit einer unterschiedlichen Höhe vorzusehen. Das Abstandsmittel am unteren Längsende ist hierbei höher als das Abstandsmittel am oberen Längsende. Derartige punktuell wirkende Abstandshalter können nach der Theorie von Bessel alternativ an den sogenannten Viertelspunkten der vertikalen Modultragstäbe oder auch an anderen Stellen vorgesehen sein. Bevorzugt sind solche Abstandsmittel an den vertikalen Modultragstäben fest angeordnet. Denkbar ist aber auch, diese einfach zwischen die vertikalen Modultragstäbe und die Stabstützflächen zu legen. Zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe ist in einer bevorzugten materialeffizienten und bauraumsparenden Ausführungsform vorgesehen, dass der offene Längskanal eine von unten nach oben abnehmende Tiefe aufweist und/oder dass der Eingriffsfortsatz von unten nach oben eine abnehmende' Höhe bezüglich der Stabstützfläche aufweist. Auf diese Weise wirkt der Längskanal oder der Eingriffsfortsatz zugleich als Abstandsmittel, das den schrägen Verlauf der Modulstützflächen der vertikalen Modulstützflächen bewirkt. Die Abnahme der Höhe erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, sodass der Längskanal und/oder der Eingriffsfortsatz keilförmig sind.
Zum Ableiten von Kondenswasser ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens eine Tragschiene eine erste Rinne aufweist, die nach unten führt, und mindestens ein horizontaler Modultragstab eine Rinne aufweist, die in eine erste Rinne einer Tragschiene führt. Vorzugsweise sind an den Tragschienen beidseitig solche erste Rinnen vorgesehen, das heißt links und rechts. Die Rinne des horizontalen Modultragstabes kann bezüglich der Schwerkraftrichtung direkt über einer ersten Rinne enden. In einer materialeffizienten Weiterentwicklung lagert der mindestens eine horizontale Modultragstab auf einem Rand einer ersten Rinne einer Tragschiene. Dadurch kann Wasser ungehindert unter dem horizontalen Modultragstab durchfließen.
Zur Steigerung der Entwässerungssicherheit kann mindestens eine Tragschiene eine zweite Rinne aufweisen, die ebenfalls nach unten führt und dergestalt zu der ersten Rinne der Tragschiene versetzt angeordnet ist, dass die zweite Rinne eine Flüssigkeit aufnehmen "kann, die an einem Rand der ersten Rinne übertritt oder außen an dem Rand abtropft. Die erste und die zweite . Rinne können daher horizontal und auch in der Höhe versetzt, angeordnet sein. Letzteres bedeutet, dass die erste Rinne einen größeren Abstand zur geneigten Ebenen aufweist als die zweite Rinne. Vorzugsweise sind an den Tragschienen beidseitig solche zweite Rinnen vorgesehen, das heißt links und rechts.
Zur materialeffizienten Befestigung der Tragschienen kann es von Vorteil sein, wenn die zweite Rinne einen Rand aufweist und mindestens ein Halter vorgesehen ist, der den Rand der zweiten Rinne dergestalt umgreift, dass die mindestens eine Tragschiene längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion festlegt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein horizontaler Modultragstab zwei Modulstützflächen aufweist, die zu der geneigten Ebene unterschiedlichen Abstände haben, und diejenige mit dem größeren Abstand die höhere Modulstützfläche und diejenige mit dem kleineren Abstand die niedere Modulstützfläche ist, und auf der höheren . Modulstützfläche ein oberes rahmenloses PV-Modul lagert und auf der tieferen Modulstützfiäche ein unteres rahmenloses PV-Modul lagert. Auf diese Weise können sowohl das obere rahmenlose PV-Modul in seinem unteren Randbereich als auch das untere rahmenlose PV-Modul in seinem oberen Randbereich auf demselben horizontalen Modultragstab lagern.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung weist der horizontale Modulstützstab eine elastische Auflage auf, mittels der zugleich die höhere Modulstützfläche gebildet ist. Die elastische Auflage weist eine abragende DichtÜppe auf, die auf eine Vorderseite des unteren rahmenlosen PV-Moduls dicht aufdrückt. Dadurch wird verhindert, dass durch Windeinfluss auftreibendes Regenwasser zwischen dem oberen und dem unterem rahmenlosen PV- Modul eindringen kann. Vorzugsweise ist die Dichtlippe dergestalt flexibel, dass sie trotz eines festen Abstands zwischen der höheren und tieferen Modulstützfläche für rahmenlose PV-Module unterschiedlicher Moduldicke geeignet ist.
Um eine gegenseitige Verschattung der oberen und unteren rahmenlosen PV-Module zu vermeiden sowie aus ästhetischen Gründen kann eine besonders flache und kurze Überlappung, besonders erstrebenswert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es daher möglich, dass von dem horizontalen Modultragstab ausschließlich die elastische Auflage und/oder dessen abragende Dichtlippe räumlich zwischen dem oberen PV-Modul, oder dessen gedachte Verlängerung, und dem unteren PV-Modul angeordnet ist. Aus denselben Gründen kann es von Vorteil sein, wenn die höhere Modulstützfläche und das untere rahmenlose PV-Modul frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht zu der geneigten Ebene sind und/oder die höhere Modulstützfläche und die tieferliegende Modulstützfläche frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht zur geneigten Ebene sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein nachgiebiges Ausgleichselement vorgesehen ist, das in einem Zustand der Montage einen reduzierbaren Spalt zwischen einem starren Anschlag eines horizontalen Modultragstabs und einem starren Ende eines vertikalen Modultragstabs schafft. Dadurch können thermische bedingte Längenänderungen der vertikalen; Modultragstäbe und der Tragschienen ausgeglichen und schon während der Montage der hierfür erforderliche Abstand auf einfache Weise geschaffen werden. Das nachgiebige Ausgleichselemente kann elastische und/oder plastisch sein. Das nachgiebige Ausgleichselement ist bevorzugt ein „integraler Bestandteil des horizontalen Modultragstabes, insbesondere in Form eines unter Deformation einlenkbaren Flügels.
In einer weiteren Ausführungsförm ist jedem vertikalen Modultragstab eine vertikale Abdeckleiste zugeordnet ist. Diese halten die rahmenlosen PV-Module gegen die Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe klemmend nieder. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein oberes rahmenloses PV-Modul mittels derjenigen vertikalen Abdeckleisten gegen ein Abrutschen nach unten gesichert ist, die ein unteres rahmenloses PV-Modul gegen die vertikalen Modultragstäbe klemmend niederhalten. Dadurch kann auf andere . Sicherungsmaßnahmen verzichtet werden. Vorzugsweise erfolgt die Sicherung gegen Abrutschen ausschließlich mittels der vertikalen Abdeckleisten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage der zuvor/beschriebenen Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion. Das Verfahren enthält folgende Schritte: a) Anordnen von zwei Tragschienen in der geneigten Ebene auf „der . Dachkonstruktion, b) Anordnen von einem Paar von vertikalen Modultragstäbe auf den Stabstützflächen der zwei Tragschienen, c) Anordnen eines horizontalen Modultragstabes auf den zwei Tragschienen, wobei sich der horizontale Modultragstab mittels zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben nach unten abstützt, d) Anordnen eines weiteren Paares von zwei vertikalen Modultragstäben wie Schritt b ), wobei sich das weitere Paar von vertikalen Modultragstäben an dem zuvor angeordneten horizontalen Modultragstab nach unten abstützt, e) bedarfsweise weiter mit Schritt c).
Ist eine vierseitige Lagerung der rahmenlosen PV-Module vorgesehen, so kann zwischen Schritt a) und Schritt b) zuerst ein horizontaler Modultragstab an einer untersten Stelle auf den zwei Tragschienen angeordnet werden und das Anordnen gemäß Schritt b) mittels einem nach unten Abstützen an diesem horizontalen Modultragstab erfolgt.
Den Tragschienen, den vertikalen Modultragstäben und den horizontalen Modultragstäben kommen innerhalb der Anordnung eine wesentlichen Bedeutung.
Die Anordnung rahmenloser PV-Module eignet sich besonders als photovoltaisches Indachsystem. Dabei ist es unerheblich ob die rahmenlosen PV-Module die Dachkonstruktion im Wesentlichen vollständig oder lediglich partiell überdecken. Im letzteren Fall kann um die rahmenlosen, PV-Module mehrere horizontale und vertikale Reihen von Ziegeln oder anderer Dachdeckungselemente angeordnet sein.
In einer Verallgemeinerung des Erfindungsgedankens kann sich die Anordnung ebenso für gewöhnliche Glasscheiben eignen, beispielsweise zur transparenten Eindeckung eines Wintergartens. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektive einer Anordnung rahmenloser PV-Module auf einer
Dachkonstruktiön
Fig. 2 eine senkrechte Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 1
Fig. 3 eine schematische und nicht-maßstäbliche Seitenansicht eines Details der
Anordnung gemäß Fig. 1
Fig. 4 in Explosionsdarstellung eine Schnittansicht eines Details A-A der Anordnung
gemäß Fig. 1
Fig. 5 eine Schnittansicht des Details A-A gemäß Fig. 4
Fig. 6 in Explosionsdarstellung eine Schnittansicht eines Details der Anordnung gemäß Fig. 1
Fig. 7 eine Schnittansicht des Details gemäß Fig. 5
Fig. 8 eine weitere Schnittansicht eines Details einer weiteren Ausführungsform
Fig. 1 zeigt in einer Perspektive eine Anordnung rahmenloser PV-Module 7 auf einer Dachkonstruktion 1a, 1b. Die Dachkonstruktion 1a, 1b ist exemplarisch mittels Dachsparren 1b und Dachlatten 1a veranschaulicht; Die Dachsparren 1b sind geneigt angeordnet und verlaufen schräg von oben nach weiter unten. Oben bedeutet in diesem Zusammenhang eine bezüglich der Schwerkraft obere Stelle der Anordnung, wie einem First 32. Unten bedeutet eine diesbezüglich tiefere Stelle, wie eine Traufe 33. Die Begriffe oben und unten sind daher gleichbedeutend mit firstseitig und traufseitig. Die Dachlatten 1a sind quer auf den Dachsparren 1b angeordnet Und trägen eine Vielzahl von Ziegeln 30, die um die PV- Module 7 herum angeordnet sind. Die Dachlatten 1a, das heißt genauer deren zu den Ziegeln 30 gerichteten Vorderseiten bilden, eine gedachte, gemeinsame geneigte Ebene 2, die mit einer Neigung α gegenüber einer waagrechten Bezugsebene 31 schräg angeordnet ist. Der Begriff vorne oder vorderseitig ist senkrecht zu der geneigten Ebenen 2 zu verstehen und gleichbedeutend mit dachaüßenseitig. Der Begriff rückseitig wird ist entsprechend als dachinnenseitig zu verstehen.
Die Anordnung umfasst insgesamt fünfzehn rahmenlose PV-Module 7, wobei zur Veranschaulichung des Aufbaus der Anordnung nicht alle davon dargestellt sind. Die PV- Module 7 weisen ein rechteckiges Format auf und haben entsprechend zwei lange Ränder und zwei kurze Ränder. Die PV-Modu|e 7 sind ungerahmt und haben folglich keinen Rahmen, der die Ränder einfasst und schützt. Die PV-Module 7 sind in einem rechteckigen Raster angeordnet und können in horizontale und vertikale Modulreihen gruppiert werden. .
Die Anordnung weist insgesamt sechs Tragschienen 3 auf. Die Tragschienen 3 sind in der geneigten Ebenen 2 auf der Dachkonstruktion 1a, 1b, das heißt genauer mittels ihrer Rückseiten auf den Dachlatten 1a angeordnet. Die Tragschienen 3 verlaufen in der geneigten Ebene 2 parallel zueinander und in der Richtung von oben nach unten. Die Tragschienen 3 weisen die gleiche Länge auf und sind im Querschnitt identisch. Fig. 4 und Fig. 5 zeigen in Schnittansicht den Querschnitt einer Tragschiene 3 im Detail. Jede Tragschiene 3 weist eine durchgehende Stabstützfläche 5 auf. Diese ist in den Seitenansichten auf die Tragschiene 3 gemäß Fig. 6 bis Fig. 8 als gestrichelte Linie erkennbar. Wesentlich ist, dass die Stabstützflächen 5 parallel zu der geneigten Ebene 2 verlaufen. Die Stabstützflächen 5 aller Trägschienen 3 haben folglich über ihre gesamte Länge und auch untereinander denselben Abstand H zu der geneigten Ebene 2. Nicht näher ersichtlich ist, dass die Tragschienen 3 aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Strangpresspröfile sind.
Die Anordnung enthält außerdem mehrere vertikale Modultragstäbe 4, die baugleich ausgeführt, sind und längs zu den Tragschienen 3 verlaufen, sowie mehrere horizontale Modultragstäbe 8, die baugleich ausgeführt sind und quer zu den Tragschienen 3 verlaufen. Die Begriffe vertikal und horizontal bezwecken eine klare Bezeichnung. Der Begriff vertikal kann in diesem Zusammenhang durch andere Begriffe wie geneigt, erste Gruppe oder bezüglich der Tragschienen 3 längslaufend ersetzt werden. Für den Begriff horizontal kann alternativ zweite Gruppe oder bezüglichen den Tragschienen 3 querlaufend stehen. Wesentlich ist, dass die vertikalen Modultragstäbe 4 und die horizontalen Modultragstäbe 8 zusammen eine orthogonale Gitterstruktur bilden, in welcher die vertikalen Modultragstäbe 4 und die horizontalen Modultragstäbe 8 rechtwinklig zueinander sind, wie insbesondere die Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 2 veranschaulicht.
Wie in der Schnittansicht .gemäß Fig. 4 zu erkennen ist, weist jeder vertikale Modultragstab 4 zwei Modulstützflächen 6 auf. Ebenso weist jeder horizontale Modultragstab 8 zwei Modulstützflächen 9h und 9n auf, wie insbesondere Fig. 6 zeigt. Die Modulstützflächen 6, 9h und 9t sind die zu den PV-Modulen 7 gerichteten Vorderseiten von streifenförmigen elastischen Auflagen 37, die Bestandteil der Modultragstäbe 4 und 8 sind. Die elastischen Auflagen 37 schützen die PV-Module 7, das heißt genauer deren für gewöhnlich aus einem empfindlichen Glas bestehende Rückseiten vor einer ungünstigen mechanischen Belastung. Außerdem haben die elastischen Auflagen 37 eine Dichtwirkung gegen Flüssigkeitsdurchtritt zwischen den PV-Modulen 7 einerseits und den vertikalen und horizontalen Modultragstäben 4 und 8 anderseits. Die elastischen Auflagen 37 können aus einem gummiartigen Material bestehen, insbesondere einem EPDM oder einem anderen Elastomere.
Wie aus Fig. 3 und im Detail aus Fig. 4 und Fig. 6 zu erkennen ist, lagern auf jeder Stabstützfläche 5 der Tragschienen 3 drei vertikale Modultragstäbe 4 in einer Reihe längs zu den Tragschienen 3. Die Mödultragstäbe 4 liegen hierbei direkt auf den Stabstützflächen 5 auf, Außerdem lagert jeder horizontale Modultragstab 8 auf genau zwei benachbarten Tragschienen 3. Das heißt die horizontalen Modultragstäbe 8 überbrücken jeweils den Abstand zwischen den zwei benachbarten Tragschienen 3. Auch die Modultragstäbe 8 liegen direkt auf den Tragschienen 3 auf. Wesentlich ist, dass jedes PV-Modul 7 rückseitig im Bereich seiner Ränder auf insgesamt vier Modulstützflächen 6, 9h und 9t aufliegt. Das heißt, dass jedes PV-Modul 7 auf den zwei Modulstützflächen 6 von einem Paar von vertikalen Modultragstäben 4 sowie auf den Modulstützflächen 9h und 9t von zwei horizontalen Modulstützstäben 8 lagert.
Das Paär von vertikalen Modultragstäben 8 wird durch zwei vertikale Modultragstäbe 8 gebildet, die auf benachbarten Tragschienen 3 aufliegen und zueinander horizontal benachbart sind. Die zwei horizontalen Modulstützstäbe 8 können unterschieden werden in einen oberen Modulstützstab 8o und einen unteren Modulstützstab 8u. Vorzugsweise sind die Modulstützflächen 6, 9h und 9t die einem einzelnen PV-Modul 7 zugeordnet sind, möglichst umlaufend ohne nennenswerte Zwischenräume vorgesehen, sodass jedes PV- Module 7 rückseitig im Bereich seiner Ränder in statisch günstiger Weise sowie geschützt und dicht aufliegen kann. Wesentlich ist außerdem, dass die Mödulstützflächen 6, 9h und 9t, auf denen gemeinsam ein PV-Modul 7 aufliegt, in einer Ebene liegen.
Zu erkennen ist, däss die PV-Module 7 hochkant angeordnet sind, das heißt, dass deren lange Ränder von oben nach unten und deren kurze Ränder quer dazu verlaufen. Die Modulstützflächen 6 der vertikalen Mödultragstäbe 4 tragen die PV-Module 7 rückseitig im Bereich ihrer langen Ränder und die Modulstützflächen 9h und 9t der horizontalen Modulstützstäbe 4 tragen die PV-Module 7 rückseitig im Bereich ihrer kurzen Ränder. Im Gegensatz zu U-förmigen Einfassungen, welche die Ränder der PV-Module 7 dreiseitig aufnehmen könnten sind die vertikalen und horizontalen Modulstützstäbe 4 und 8 an ihren Modulstützflächen 6 und 9h nach vorne freigehalten, das heißt die PV-Module 7 können senkrecht auf die Modulstützflächen 6 und 9h frei zugänglich aufgelegt werden. Eine einzige Ausnahme bildet die tiefere Modulstützflächen 9t, der eine elastische Dichtlippe 38. gegenübersteht. Diese Dichtlippe 38. ist beim Auflegen eine PV-Moduls 7 auf die Modulstutzfläche 9t hochzuklappen. Eine andere Möglichkeit ist es, den vertikalen Modultragstab 4 beim Auflegen auf die Tragschienen 3 zugleich auf den oberen Rand eines bereits aufgelegten unteren PV-Moduls 7u aufzuschieben.
Wie aus Fig. 4 und Fig. 5 zu erkennen ist, weisen die. vertikalen Modultragstäbe 8 zwei gegenüberliegende Modulstützflächen 6 auf. Auf diesen liegen zwei PV-Module 7 auf, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen 3 zueinander benachbart sind und sich entsprechend in derselben horizontalen Modulreihe befinden. Die Modulstützflächen 6 eines vertikalen Mödultragstabes 4 sind zweckmäßigerweise koplanar ausgeführt.
Um das Auflegen der vertikalen Modulstützstäbe 4 auf die Stabstützflächen 5 der Tragschienen 3 zu erleichtern und präzise zu gestalten, sind die vertikalen Modultragstäbe 4 und die Tragschienen 3 in einer Richtung quer zu den Tragschienen 3 zueinander festgelegt. Zu diesem Zweck enthalten zum einen die Tragschienen ,3 einen vorderseitig offenen Längskänal 10, der integraler Bestandteil der Tragschienen 3 ist. Und zum anderen weisen die vertikalen Modultragstäbe 4 rückseitig einen integralen Eingriffsfortsatz 11 in Form von zwei sich gegenüberstehenden Stegen auf. Die Eingriffsfortsätze 11 sind in die Längskanäle 10 formschlüssig eingesetzt. Die Eingriffsfortsätze 11 stehen folglich mit dem jeweiligen Längskanal 10 quer zu den Tragschienen 3 im Eingriff, sodass diese quer zu den Tragschiene 3 nicht verrutschen können. Zur Montage der vertikalen Modultragstäbe 4 können diese mit ihren Eingriffsfortsätzen 11 an einer beliebigen Stellen entlang der Tragschiene 3 in die Längskänäle 10 eingesetzt und erforderlichenfalls in eine richtige Längsposition verschoben werden. Aus statischen Gründen ist der Eingriffsfortsatz 11 mittig zu den zwei Modulstützflächen 6 des vertikalen Modultragstabs 4 vorgesehen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die PV-Module 7 zum Ableiten von Regen- und Schmelzwasser von oben nach unten geschuppt angeordnet. Dass bedeutet, dass jedes PV-Modul 7, dem nach unten ein anderes PV-Modul 7 folgt, ein oberes PV-Modul 7o ist, und das andere PV-Modul 7 ein unteres PV-Modul 7u ist. Wesentlich hierbei ist, dass die Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe 4 dergestalt schräg zu der geneigten Ebene 2 verlaufen, dass jedes obere PV-Module 7o ein unteres PV-Moduls 7u überlappt. Die Überlappung ist lediglich im unteren Randbereich des oberen PV-Moduls 7o und im oberen Randbereich des unteren PV-Moduls 7u gegeben. In einer unten noch näher zu erläuternden alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass nicht das obere PV-Modul 7o' selbst, sondern lediglich eine gedachte Verlängerung V davon ein unteres PV-Modul 7u überlappt.
Wesentlich ist, dass zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen 6 der Eingriffsfortsatz 11 von unten nach oben eine abnehmende Höhe bezüglich der Stabstützfläche 5 aufweist, wie insbesondere aus Fig. 3 und Fig. 7 zu erkennen ist. Da die Zunahme nicht schrittweise, sondern kontinuierlich erfolgt sind die zwei Stege des Eingriffsfortsatzes 11 keilförmig beziehungsweise konisch ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Eingriffsfortsatz 11 als ein Paar von zueinander entfernten Abstandsmittel unterschiedlicher Höhe ausgeführt sein, die nahe am oberen und unteren Ende des entsprechenden vertikalen Modulstützstabs 4 angeordnet sind und punktuell auf der Stabstützfläche 5 aufliegen. Die unterschiedliche Höhe und die Entfernung der Abstandsmittel geben dann den schrägen Verlauf vor. Denkbar ist auch, solche Abstandsmittel mittels denen der schräge Verlauf der Modulstützflächen 6 erlangt wird separat vom Eingriffsfortsatz 11 vorzusehen. Hinsichtlich des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe ist zu erwähnen, dass alle PV-Module 7 zueinander flächenparallel sind.
Ausgehend vom Stand der Technik kommen den horizontalen Modultragstäben 8 eine besondere Bedeutung hinsichtlich der zuvor genannten Überlappung zu. Wie insbesondere aus Fig. 6 zu erkennen ist, weist jeder horizontale Modultragstab 8 zwei Modulstützflächen 9h, 9t auf. Die Modulstützflächen 9h und 9t haben zur geneigten Ebene 2 unterschiedlichen Abstände 35 und 36. Die Modulstützfläche 9h mit dem größeren Abstand wird nachfolgend die höhere Modulstützfläche 9h genannt. Die Modulstützfläche 9t mit dem kleineren Abstand wird nachfolgend die tiefere Modulstützfläche 9t genannt. Wesentlich ist, dass auf der höheren Modulstützfläche 9h ein oberes PV-Modul 7o lagert und auf der tieferen Modulstützfläche 9t das entsprechende unteres PV-Modul 7u lagert.
Vorteilhaft ist, dass die elastischen Auflage 37 der höheren Modulstützfläche 9h eine abragende Dichtlippe 38 äufweist, wobei die abragende Dichtlippe 38 auf eine Vorderseite 39 des unteren PV-Moduls 7u dicht aufdrückt. Auf diese Weise wird verhindert, dass gegebenenfalls durch Wind emporgetriebenen Regenwasser zwischen dem unteren PV- Modul 7u und dem oberen PV-Modul 7ö hindurch gelangen kann. Die Dichtlippe 38 ist dergestalt nachgiebig gestaltet, dass diese trotz des fest vorgegebenen Abstands zwischen der höheren und der tieferen Modulstützfläche 9h und 9t auch bei PV-Modulen 7 mit unterschiedlicher Moduldicke stets mit ausreichendem Anpressdruck auf die Oberseite 39 des; unteren PV-Moduls 7u drückt. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn der Unterschied zwischen den Abständen 35 und 36 mit der größten Moduldicke von PV- Modulen 7 korrespondiert, für welche die Anordnung vorgesehen ist.
Damit die PV-Module 7o und 7u sich möglichst flach überlappen ist vorgesehen, dass von dem horizontalen Modultragstab 8 ausschließlich die abragende Dichtlippe 38 zwischen dem unteren PV-Modul 7u und dem oberen PV-Modul 7ö angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Spalt zwischen dem unteren und dem oberen PV-Modul 7u und 7o sehr klein gehalten werden, : vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 und 4 mm. Aus demselben Grund sind die höhere Modulstützfläche 9h und die tiefere Modülstützfläche 9t frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht , zur geneigten Ebene 2. Beide Maßnahmen können erheblich Vorteile/ hinsichtlich einer möglichst geringen gegenseitigen photovoltaischen Modulverschattung bieten.
Wie zuvor erwähnt und Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen sind die Vertikalen und horizontalen Modultragstäbe 4 und 8 gitterartig angeordnet. Bedeutsam hjerbei ist, dass sich diese während der Montage gegenseitig abstützten können. So ist vorgesehen, dass die horizontalen Modultragstäbe 8, dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben 4 folgt, zumindest beim Auflegen auf die Stabstützfläche 5 direkt mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben 8 nach unten, das heißt in der Abtriebsrichtung abgestützt sind. Diese horizontalen Modultragstäbe 8 bedürfen demnach keiner weiteren Haltemaßnahmen, was die Montage besonders einfach macht. Es versteht sich, dass das nach unten folgenden Paar von vertikalen Modultragstäben seinerseits in der Abtriebsrichtung festgelegt sein muss. Außerdem ist vorgesehen, dass die Paare von vertikalen Modultragstäben 4, denen nach unten ein horizontaler Modultragstab 8 folgt, beim Auflegen auf die Tragschienen 3 direkt mittels diesem horizontalen Modültragstab 8 nach unten hin abgestützt werden können. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel betrifft diese alle Paare von vertikalen Modultragstäben 4. Für die horizontalen Modultragstäbe 8 die in der Richtung von oben nach unten direkt zwischen zwei Paaren von vertikalen Modulstützstäben 4 angeordnet sind, gelten beide zuvor genannten Aussagen. Demgemäß sind die horizontalen Modultragstäbe 8, denen nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben 4 folgt, direkt mittels diesem Paar von vertikaler Modultragstäben 8 nach unten abstützbar, und ein weiteres Paar von vertikalen Modultragstäben 4, dem nach unten derselbe bzw. dieser eine horizontale Modultragstab 8 folgt, kann während der Montage direkt mittels diesem einen horizontalen Modultragstabs 8 nach unten abgestützt sein. Es versteht sich, dass die in der Anordnung untersten Modultragstäbe 8 bezüglich der Tragschienen 3 gesondert festzulegen sind, vorzugsweise in einem unteren Endbereich der Tragschienen 3.
Die Anordnung kann wie folgender Maßen aufgebaut werden: Als anfänglichen Schritt werden mindestens zwei der Tragschienen 3 in der geneigten Ebene 2 auf der Dachkonstruktion 1a, 1b angeordnet. Die zwei Tragschienen 3 werden mit dem für die PV- Module 7 und die vertikalen Modultragstäbe 8 passenden Achsabstand 42 befestigt. In einem weiteren Schritt wird ein unterster horizontaler Modultragstab 8 an einer unteren Endstelle auf den zwei Tragschienen 3 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben. In eine weiteren Schritt wird ein Paar von zwei vertikalen Modultragstäben ' 4 auf den Stabstützflächen 5 der zwei benachbarten Tragschienen durch bloßes Auflegen angeordnet, wobei sich dieses Paar von vertikalen Modultragstäben 4 mittels dem zuvor angeordneten untersten horizontalen Modultragstab 8 nach unten abstützt. Nachfolgend wir ein weiterer horizontaler Modultragstab 8 auf den zwei benachbarten Tragschienen 3 durch bloßes Auflegen angeordnet, wobei sich der weitere horizontale Modultragstab 8 mittels dem zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben 4 nach unten hin abstützt. In der gleichen Weise folgen abwechselnd weitere horizontale Modultragstäbe 8 und weitere Paare von vertikalen Modultragstäben 4, sodass von unten nach oben die Gitterstruktur sukzessiv vervollständig wird. Die PV-Module 7 können nach Komplettierung der Gitterstruktur die Modulstützflächen 6, 9h und 9t aufgelegt werden. Bevorzugt wird das Auflegen der PV- Module 7 in das zuvor beschriebene Verfahren an geeigneter Stelle integriert sein, insbesondere direkt vor, nach oder während des Auflegens des jeweils oberen horizontalen Modultragstabes 8.
Die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe 4 und 8 und deren elastische Auflagen 37 sind auf die Längen der langen und kurzen Ränder der PV-Module 7 in geeigneter Weise abgestimmt. So ist insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, dass die vertikalen Modulstützstäbe 4 deutlich kürzer ausgeführt sind als die langen Ränder der PV-Module 7, sodass die horizontalen Modulstützstäbe 4 zwischen den Paaren von vertikalen Modultragstäben 8 den erforderlichen Platz haben im Überlappungsbereich eines oberen und unteren PV-Moduls > 7o und 7u. Die horizontalen Modulstützstäbe 4 und deren' elastische Auflagen 37 entsprechen etwa der Länge der Kurzseiten, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, und können vorzugsweise um wenige Millimeter länger sein als diese. Dadurch können die horizontalen Modulstützstäbe 4 zugleich als Abstandshalter für das parallele Anordnen der. Tragschienen
3 genutzt werden.
Es versteht sich, dass die obersten und untersten vertikalen Modultragstäbe 4 der Anordnung auch andere Querschnitte als die anderen aufweisen können, denn dort wird nur eine Modulstützfläche 9t oder 9h benötigt. Auch die seitlich äußersten horizontalen Modulträgstäbe 8 können andere Querschnitte aufweisen, als diejenigen horizontalen Modulstützstäbe 8, die links und rechts ein PV-Modul 7 tragen.
Die Anordnung umfasst außerdem Abdeckleisten 40, mittels denen die einmal aufgelegten PV-Module 7 befestigt werden. Dazu ist vorgesehen, dass jedem vertikalem Modultragstab
4 eine Abdeckleiste 40 zugeordnet ist. Die Abdeckleisten halten die PV-Module 7 gegen die Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe 4 klemmend nieder. Die Abdeckleisten 40 tragen hierfür wie die Modultragstäbe 4 und 8 jeweils elastische Auflagen 43 zum Schutz der empfindlichen Ränder der PV-Module 7. Vorzugsweise bewirken die Abdeckleisten 40 auch hinsichtlich der Modulstützflächen 9h und 9t der horizontalen Modultragstäbe 8 einen geeigneten Anpressdruck. Die Abdeckleisten 40 werden mittels Schrauben 41 an Tragschiene 3 befestigt. Hierzu durchdringen die Schrauben 41 die Abdeckleisten 40 sowie den zugeordneten Vertikalen Modultragstab 4 und die Stabstützfläche 5 und stehen mit der Tragschiene 3 im Gewindeeingriff. Nach dem Aufsetzen und Verschrauben kann das oben beschriebene Abstützen der vertikalen Modultragstäbe an den horizontalen Modultragstäben entfallen, da die vertikalen Modultragstäbe 4 mittels der Schrauben 41 bezüglich der Tragschiene 3 gesondert festgelegt sind.
Bedeutsam ist, dass sich die Abdeckleisten 40 in ähnlicher Weise von oben nach unten überlappen wie die PV-Module 7. Besonders vorteilhaft ist, dass die oberen PV-Mödule 7o mittels derjenigen Abdeckleisten 40 gegen ein Abrutschen nach unten gesichert sind, die das entsprechende untere PV-Modul 7 gegen die vertikalen Modultragstäbe 4 klemmend niederhalten. Zum Schutz der empfindlichen Ränder der PV-Module 7 und aus ästhetischen Gründen tragen die Abdeckleisten 40 an ihren oberen und unteren Enden elastische Kappen 44. Auf andere .Sicherungsmaßnahmen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, kann daher verzichtet werden.
Für die Ableitung von Kondenswasser, das sich an der Rückseite der PV-Module 7 bilden kann, weisen die Tragschienen 3 links und rechts eine erste Rinne 12 auf, die fluidisch nach unten führt. Außerdem ist vorgesehen, dass die horizontalen Modultragstäbe 4 an ihrer nach oben gerichteten Längsseite ebenfalls eine Rinne 13 aufweisen. Wesentlich ist, däss die Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 8 fluidisch in eine der ersten Rinnen 12 einer Tragschiene 3 führt. Die Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 8 endet folglich in Schwerkraftrichtung über der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3. Um den Abfluss aus der Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 4 in die erste Rinne 12 der Tragschiene 3 nicht zu behindern, weisen die Stege des Längskanales 10 an ihrem vorderen Enden einen schrägen Fortsatz auf, der die horizontalen Modultragstäbe 4 und auf dem Abflussniveau der Rinne 13 auf Abstand zu den Stegen 10 hält. Von Vorteil ist außerdem, dass die horizontalen Modultragstäbe 4 auf einem Rand 14 der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 lagern. Dadurch kann etwaiges Kondenswasser aus der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 ungehindert unter den vertikalen Modultragstäben 4 und deren Rinnen 13 durchfließen.
Wie insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist, weist die Tragschiene 3 zwei zweite Rinne 15 auf die ebenfalls fluidisch nach unten führen. Wesentlich ist, dass die zweiten Rinne 15 bezüglich der erste Rinnen 12 dergestalt versetzt angeordnet sind, dass die zweiten Rinnen etwaiges an dem Rand 14 der ersten Rinnen 12 übertretendes oder lediglich daran außen abtropfendes Kondenswasser aufnehmen können. Die ersten Rinnen 12 haben einen größeren Abstand zur geneigten Ebene 2 als die zweiten Rinnen 15. Die ersten Rinnen 12 können daher als höhere und die zweiten Rinnen 15 als tiefere Rinnen bezeichnet werden. Die zweiten Rinnen 15 wirken als Zwangsentwässerung für an der Rückseite der horizontalen Modultragstäbe 4 gebildetes Kondenswasser. Außerdem ist an den horizontalen Modultragstäben in einem Bereich zwischen der höheren und der tieferen Modulstützfläche 9h und 9t eine weitere Rinne 48 zur Zwarigsentwässerung vorgesehen. Mittels der Rinne 48 kann etwaiges zwischen einem oberen und einem unteren Modul 7o und 7u an der Dichtlippe 38 oder ia den oberen Eckbereichen des unteren Moduls 7u eingedrungenes Regenwasser ebenfalls in eine ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 geführt werden. Zu erkennen ist, dass ein Rand 16. der zweiten Rinne 15 zugleich zur Befestigung der Tragschienen 3 an den Dachlatten 1b verwendet wird. So ist eine Klemme 17 vorgesehen, die diesen Rand 16 dergestalt umgreift, dass die Tragschiene 3 längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion 1a, 1b festgelegt ist. Dies erlaubt bei temperaturbedingten- Längenänderungen der Tragschiene 3 eine zwängungsfreie Festlegung derselben. Nicht näher dargestellt ist, dass die Tragschiene vorzugsweise an ihrem oberen Ende mittels einer Schraube oder dergleichen an der Dachkonstruktion 1a, 1b einmal in Abtriebsrichtung fest angeordnet ist.
Da bei einer thermisch bedingten Längenausdehnung der Tragschienen 3 und der vertikalen Modultragstäbe 4 keine ungünstigen Spannungen auftreten sollen, sind nachgiebige Ausgleichselemente 18 vorgesehen. Die nachgiebigen Ausgleichselemente 18 schaffen einen etwa mit Handkraft reduzierbaren Abstandspalt 49 zwischen einem starren Anschlag 50 eines horizontalen Modultragstabes 4 und einem starren Ende ' 51 der vertikalen Modultragstäbe 8. Wie insbesondere in Fig. 7 zu erkennen ist, sind die Ausgleichselemente 18 ein integraler Bestandteil der horizontalen Modultragstäbe 8 und als plastisch verformbare Flügel ausgeführt, die bei entsprechendem Anpressdruck einschwenken können. Die Ausgleichselemente 18 sind vorzugsweise so stabil, dass sie einer bloßen Abtriebskraft von obenliegenden Bauteilen standhält und sind so gering, dass sie sich bei thermischen Längenänderungen der Tragschienen 3 und der vertikalen Modultragstäbe 4 leicht verformen kann. Die Ausgleichse.lemente 18 wirken hauptsächlich, als Montagehilfe zum Einhalten des reduzierbaren Abstandspalts 49. Andernfalls müssten etwa Keile oder andere Formstücke mit einem definierten Abstand eingelegt und nachher Montage der Abdeckleisten 40 wieder entfernt werden.
Das in Fig. 8 dargestellte alternative Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das anstelle einer Überlappung des oberen PV-Moduls To mit dem unten PV-Modul 7u, ebenso eine gedachte gerade Verlängerung V des oberen PV-Moduls 7o das untere PV-Modul 7u überlappen kann. Das obere PV-Modul 7o liegt wie zuvor an der untere Abdeckleiste 40 bzw. deren Abdeckkappe an, wodurch ein Abrutschen des oberen PV-Moduls 7o sicher verhindert wird. Die Abdeckleiste 40 ist dazu wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ausgeführt und befestigt und im oberen Bereich lediglich unr ein entsprechendes Stück verlängert. Hier nicht näher dargestellt ist die Schraube zur Befestigung der unteren Abdeckleiste 40.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung rahmenloser PV-Module (7) an einer Dachkonstruktion (1a, 1b)
- mit mehreren Tragschienen (3), die auf der Dachkonstruktion (1a, 1b) in einer geneigten Ebene (2) anzuordnen oder angeordnet sind und dort parallel zueinander und von oben nach unten verlaufen,
- mit mehreren vertikalen Modultragstäben (4), die längs zu den Tragschienen (3) verlaufen,
- wobei jede Tragschiene (3) eine Stabstützfläche (5) aufweist, auf der mehrere der vertikalen Modultragstäbe (4) in einer Reihe aufliegen,
- und jeder vertikale Modultragstab (4) eine Modulstützfläche (6) aufweist,
- und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf den Modulstützflächen (6) von einen Paar von vertikalen Modultragstäben (4) lagert,
- und jedes rahmenlose PV-Modul (7), dem nach unten ein anderes rahmenloses PV-Modul (7) folgt, ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) ist, und das andere rahmenloses PV-Modul (7) ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) ist, und die Modulstützflächen (6) der vertikalen Modultragstäbe (4) dergestalt schräg'zu der geneigten Ebene (2) verlaufen, dass jedes obere rahmenlose PV-Mödule (7o) oder eine gedachte Verlängerung (V) davqn ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) berlappt,
- wobei die Stabstützflächen (5) parallel zu der geneigten Ebene (2) verlaufen,
- und die vertikalen Modultragstäbe (4) und die Tragschienen (3) miteinander im
Eingriff stehen, sodass die vertikalen Modultragstäbe (4) quer zu den Tragschienen (3) festgelegt sind,
- und die Anordnung mehrere horizontale Modultrag Stäbe (8) aufweist, die quer zu -den Tragschienen (3) verlaufen,
- wobei jeder horizontale Modultragstab (8) auf zwei benachbarten Tragschienen (3) aufliegt und eine Modulstützfläche (9h, 9t) aufweist,
- und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf der Modulstützfläche (9h, 9t) von
mindestens einem horizontalen Modultragstab (8) lagert.
2, Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
horizontaler Modultragstab (8), dem nach unten ein Paar von vertikalen
Modultragstäben (4) folgt, mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben (8) nach
. unten abstützbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von vertikalen Modultragstäben (4), dem nach'unteri ein horizontaler Modultragstab (8) folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
horizontaler Modultragstab (8), dem nach unten ein Paar von vertikalen
Modultragstäben (4) folgt, mittels diesem Paar von vertikaler Modultragstäben (8) nach unten abstützbar ist, und dass ein weiteres Paar von vertikalen Modultragstäben (4), dem nach unten dieser eine horizontale Modultragstab (8) folgt, mittels diesem einen horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützbar ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rahmenloses PV-Modul (7) auf den Modulstützflächen (9h, 9t) von zwei horizontalen Modultragstäben (8) lagert.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vertikaler Modultragstab (4) zwei Modulstützflächen (5) aufweist, auf denen zwei rahmenlose PV-ModUle (7) aufliegen, .die quer zu den tragschienen (3) benachbart sind.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Tragschiene (3) einen offenen Längskanal (10) enthält und mindestens ein vertikaler Modultragstab (4) einen Eingriffsfortsatz (11) aufweist, oder dass mindestens eine Tragschiene einen Eingriffsfortsatz aufweist und mindestens ein vertikaler Modultragstab einen offenen Längskanal enthält, wobei der Eingriffsfortsatz (11 ) mit dem offenen Längskanal (10) im Eingriff steht, sodass der vertikale
Modultragstab (4) in einer Richtung quer zu den Tragschienen (3) festgelegt ist.
8. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen (6) der offene Längskanal (10) eine von unten nach oben abnehmende Tiefe aufweist und/oder dass der
Eingriffsfortsatz (11 ) von unten nach oben eine abnehmende Höhe (52, 53) bezüglich der Stabstützfläche (5) aufweist.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Tragschiene (3) eine erste Rinne (12) aufweist, die nach unten führt, und mindestens ein horizontaler Modultragstab (8) eine Rinne (13) aufweist, die in eine erste Rinne (12) einer Tragschiene (3) führt.
10. Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der
mindestens eine horizontale Modultragstab (8) auf einem Rand (14) einer ersten Rinne (12) einer Tragschiene (3) lagert.
1 1. Anordnung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, dass die mindestens eine Tragschiene (3) eine zweite Rinne (15) aufweist, die nach unten führt und dergestalt zu der ersten Rinne (12) der Tragschiene (3) versetzt angeordnet ist, däss die zweite Rinne (15) eine Flüssigkeit aufnehmen kann, die an einem Rand (1.4) der ersten Rinne (12) übertritt oder abtropft.
12. Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rinne (15) eine Rand (16) aufweist und mindestens ein Halter (17) vorgesehen ist, der den Rand (16) der zweiten Rinne (15) dergestalt umgreift, dass die mindestens eine Tragschiene (3) längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion (1a, 1b) festlegt ist.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein horizontaler Modultragstab (8) zwei Modulstützflächen (9h, 9n) aufweist, die zu der geneigten Ebene (2) unterschiedliehen Abstände (35, 36) haben, und diejenige mit dem größeren Abstand die höhere Modulstützfläche (9h) und diejenige mit dem kleineren Abstand die niedere Modulstützfläche (9n) ist, und auf der höheren Modulstützfläche (9h) ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) lagert und auf der tieferen Modulstützfläche (9t) ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) lagert.
14. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Modulstützstab (8) eine elastischen Auflage (37) aufweist, mittels der die höhere Modulstützfläche (9h) gebildet ist, und die elastische Auflage (37) eine abragende Dichtlippe (38) aufweist, und die abragende Dichtlippe (38) auf eine
Vorderseite (39) des unteren PV-Moduls (7u) dicht aufdrückt.
15. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von dem horizontalen Modultragstab (8) ausschließlich die elastische Auflage (37) und/oder dessen abragende Dichtlippe (38) zwischen dem oberen PV-Modul (7o) und dem unteren PV-Module (7u) angeordnet ist.
16. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Modulstützfläche (9h) und das untere rahmenlose PV-Modul (9u) frei von einer Überlappung senkrecht zu der geneigten Ebene (2) sind und/oder die höhere
Modulstützfläche (9h) und die tieferliegende Modulstützfläche (9t) frei von einer Überlappung senkrecht zur gerteigten Ebene (2) sind.
17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachgiebiges Kompensationselement (18) vorgesehen ist, das einen reduzierteren Spalt (49) zwischen einem starren Anschlag (50) eines horizontalen Modultragstabs (8) und einem starren Ende (51) eines vertikalen Modultragstabs (4) schafft.
18. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Kompensationselemeht (18) ein integraler Bestandteil des horizontalen Modultragstabes (8) ist. .
19. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem vertikalen Modultragstab (8) eine vertikale Abdeckleiste (40) zugeordnet ist, und die vertikalen Abdeckleisten (40) die rahmenlosen PV-Module (7) gegen die Modulstützflächen (6) der vertikalen Modultragstäbe (8) klemmend niederhalten.
20. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) mittels derjenigen vertikalen Abdeckleisten (40) gegen ein Abrutschen nach unten gesichert ist, die ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) gegen die vertikalen Modultragstäbe (8) klemmend niederhalten.
21. Verfahren zur Montage der Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit den Schritten:
a) Anordnen von zwei Tragschienen (3) auf der Dachkonstruktion (1 ) in der geneigten Ebene (2),
b) . Anordnen von einem Paar von vertikalen Modultragstäbe (4) auf den
Stabstützflächen (5) der zwei Tragschienen (3),
c) Anordnen eines horizontalen Modultragstabes (8) auf den zwei Tragschienen (3), wobei sich der horizontale Modultragstab (8) mittels dem zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben (4) nach unten abstützt,
. d) Anordnen eines weiteren Paares von zwei vertikalen Modultragstäben (4) wie Schritt b), wobei sich das weitere Paar von vertikalen Modultragstäben (4) an dem zuvor angeordneten horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützt,
e) bedarfsweise weiter mit Schritt c).
22. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen Schritt a) und Schritt b) ein horizontaler Modultragstab (8) an einer untersten Stelle auf den zwei Tragschienen (3) angeordnet wird, und das Anordnen gemäß Schritt b) mittels einem nach unten Abstützen an diesem horizontalen Modultragstab (8) erfolgt.
23. Tragschiene (3), vertikaler Modultragstab (4) oder horizontaler Modultragstab (8) einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
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