WO2019063322A1 - Solarfoliensystem - Google Patents

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WO2019063322A1
WO2019063322A1 PCT/EP2018/074948 EP2018074948W WO2019063322A1 WO 2019063322 A1 WO2019063322 A1 WO 2019063322A1 EP 2018074948 W EP2018074948 W EP 2018074948W WO 2019063322 A1 WO2019063322 A1 WO 2019063322A1
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solar
foil
nubs
nub
solar foil
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PCT/EP2018/074948
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Claus Linnemann
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Innogy Se
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the application relates to a solar foil system comprising at least one
  • a solar sheet device comprising at least one solar sheet module having a front side and a back side.
  • the application relates to a method for producing a solar foil system and a use of a
  • Solar cells are used to generate the electrical energy, ie to convert the light energy (usually sunlight) into electrical energy.
  • the performance of a single solar cell is relatively low. For cells made of silicon, this is typically in one
  • PV devices which use rigid solar modules
  • the mounting devices together with the solar-passive portion of the solar modules (primarily frame and glass of the rigid solar modules) make a significant proportion of the mass of a PV device, in particular a PV system (also called PV field) with a plurality of PV - Devices, off.
  • the high mass in turn, entails correspondingly high costs for material, production and assembly.
  • flexible solar foil modules can be used as an alternative to the described rigid solar modules.
  • a solar foil module is formed flexible and in particular has a comparatively low mass.
  • Solar film module is typically the smallest unit. Several solar film modules can be assembled to form a solar film device.
  • the at least one solar foil module has a front side and a rear side.
  • Solar film module or the solar film device is to be understood according to the present application, the side of the solar film module or the solar film device, which is remote in the installation state of the solar film system of the light source and preferably the (installation) surface (eg facade of a building, roof of a building, floor space, etc. ) is facing.
  • the (installation) surface eg facade of a building, roof of a building, floor space, etc.
  • the invention is therefore based on the object of providing a solar foil system which requires no or at least minimal intervention on the ground, in particular avoids or at least reduces the risk of damage during the uninstalling of at least one solar foil module and also provides sufficiently secure installation provides.
  • the object is according to a first aspect of the application by a
  • the solar foil system comprises at least one solar foil device, comprising at least one solar foil module, with a front side and a rear side.
  • the solar foil system comprises at least one spacing arrangement at least partially arranged on the rear side of the solar foil device with a plurality of dimples.
  • the present solar foil system offers little wind attack surface, so that - also due to the low total weight of the solar foil system - (only) a moderately resilient and in particular harmless multiple detachable attachment to the building is required.
  • Corresponding devices for attachment can be integrated into the solar foil system. At the same time due to the nub structure an accumulation of moisture and the typically associated biological colonization behind the solar foil system is prevented.
  • the solar foil system comprises at least one solar foil device.
  • Solar foil device comprises at least one solar foil module.
  • a plurality of solar foil modules may form a solar foil device.
  • a solar foil module may include a plurality of flexible PV cells.
  • At least one PV cell can be encapsulated in a solar foil module.
  • a solar foil module and thus a corresponding solar foil device are characterized by their flexibility or elasticity in contrast to rigid solar modules.
  • the thickness of a solar foil module may be between 0.01 mm and 100 mm, preferably between 0.1 mm and 10 mm, in particular in the range of 1 mm.
  • the width may be between 10 and 400 cm, in particular between 30 and 150 cm and the length between 100 and 1000 cm, in particular in the range of 200 to 600 cm.
  • a plurality of these solar foil modules can form a solar foil device.
  • the solar foil system is characterized by a spacing arrangement with a plurality of nubs on the back of the solar foil device, at least at one
  • the spacing arrangement may be integral to at least one
  • Be solar film module For example, in the manufacture of a
  • the spacing arrangement may be a separate spacing arrangement which can be fastened to the rear side of the solar foil device.
  • the spacing arrangement may preferably comprise a base layer which can be connected to the rear side of the solar foil device.
  • Compound is in particular a compound that can be solved without destroying again.
  • the back side of the base layer can be at least partially connectable to the rear side of the solar foil device.
  • the plurality of nubs may be arranged.
  • Spacing arrangement may in particular be a nubbed foil, in which the nubs rise as hump-like elevations from the front side of the base layer.
  • a corresponding dimpled foil can be produced in a simple manner and, in particular, can be attached to the rear side of the solar foil device with little effort.
  • such a spacer arrangement can be attached in any desired manner to the rear side of the solar foil device. According to a preferred embodiment
  • a back of the base layer and the back of the solar sheet device may be at least partially cohesively connected to each other.
  • a permanent connection can be provided.
  • a full-surface, linear or punctiform connection e.g.
  • Gluing and / or welding may be provided.
  • punctual connections their density can be adjusted according to requirements.
  • a detachable surface, line or point connection can be made, in particular by e.g. to place large-area foil modules on a spacing arrangement already positioned on the ground.
  • a back side of the base layer and the rear side of the solar foil device can be connected to each other at least partially releasably.
  • the detachable connection can be produced in particular by a (punctiform or linear) Verkletten, riveting, sewing, strapping, gearing or buttoning.
  • the contact surface of a nub with a substrate should be low (eg contact area between 0.5 cm 2 and 4 cm 2 , in particular between 0.8 cm 2 and 1.5 cm 2 ).
  • the nubs may preferably have a circular, square or symmetrical-polygonal cross-section Alternatively, the nubs may be bead-elongated In one embodiment, the entire nub may The point of the nub may in particular be rounded or dulled nubs may be formed in such a way that they have a certain flexibility and / or a high degree of local force
  • the spacing arrangement also called nub arrangement, can be formed from any material.
  • it may be formed of a metal, particularly aluminum (e.g., (thick) aluminum foil), or a metal-plastic combination
  • PE polyethylene
  • PE Material properties, in particular its mechanical properties, especially for use in a spacing arrangement.
  • PE is of low strength, hardness and stiffness, but has high ductility and impact resistance.
  • the solar foil system when using a non-UV-resistant material (for example PE], according to a further embodiment it can be provided that, at least in an installation state of the solar foil system, the solar foil system
  • Light protection layer comprises at least partially for the edge region.
  • a light-shielding layer in particular a UV-protective layer (for example a metal layer, such as aluminum foil), can be arranged circumferentially on the edge region of the solar foil system, in particular over the outer edge region of the solar film system
  • Solar film system at least one water protection device, at least partially on an edge region of a solar film module having. Particularly with a detachable connection between the solar foil module and the spacing arrangement, protection against the penetration of (rain) water into the gap between the solar foil module and along the edges of a preferably each solar foil module
  • This feature may be combined with a sunscreen.
  • At least one nub may have a nub length of between 0.2 cm and 10 cm, preferably between 0.5 cm and 5 cm and particularly preferably between 1 cm and 3 cm. It has been recognized that especially these studded lengths provide an optimal compromise on the factors
  • the solar foil system offers little contact surface for wind and, on the other hand, allows sufficient drainage possibilities for water.
  • the nap length may also depend on the application.
  • a lower dimple height eg between 0.2 cm and 5 cm
  • horizontal mounting of a solar foil system eg 2 cm to 10 cm.
  • the drainage is already largely ensured on the one hand by gravity and on the other by the possibility of escape of moist air upwards.
  • a (installation) substrate eg roof with roof tiles or bricks, tin roof, gravel roof
  • a (installation) substrate eg roof with roof tiles or bricks, tin roof, gravel roof
  • nubs are provided with at least two different Noppendorfn. It is understood that more than two different nub lengths can be provided.
  • the plurality of dimples may include at least a first dimple [preferably a plurality of first dimples) having a first dimple length.
  • the plurality of nubs may comprise at least one second nub (preferably a plurality of second nubs) having a second nub length.
  • the first nub length may differ in particular from the second nub length.
  • the second nub length may be at least twice as large as the first nub length.
  • a first knobbly length of or near zero is conceivable, especially if due to the nature of the substrate at the site of this knob a collection of water is unlikely.
  • At least two parallel rows of nubs can be provided.
  • four knobs of the at least two rows of pits arranged adjacent to one another can form at least one rectangle, in particular a square.
  • the structure of the nubs may correspond to a two-dimensional Bravais grid.
  • the attachment module can be formed by at least one line-shaped or punctiform reinforcement element of the material of the base layer (for example made of plastic, metal or combinations thereof).
  • the thickness of the material may be increased and, for example, provide a punctiform or linear support surface.
  • the spacing arrangement may be at these points or be ballasted along those lines. Movements, eg by wind attack, can thereby be avoided or at least reduced.
  • the alignment of a line-shaped ballast can be carried out in particular along the slope, in order to ensure further drainage.
  • Spacing at these points or along these lines may be connected (e.g., bolted) to the ground. Due to the low weight of the solar foil system, it is also possible
  • the reinforcing elements forming the at least one mounting module can be placed for mounting to the ground so that they remain accessible, e.g. by the choice of a corresponding distance between the solar foil modules and / or a corresponding edge projection of the spacing arrangement. If the solar foil modules releasably fixed on the spacer assembly, it may be useful to put the reinforcing elements so that the later are covered by the solar foil modules. For facades, the appearance benefits, for horizontal systems, the available solar area is not reduced, as far as the ballast means a flat form factor (such as concrete paving slabs or concrete curbs) is used.
  • Another aspect of the present application is a method for producing a solar foil system, in particular one described above
  • the method comprises:
  • At least one solar foil module Providing at least one spacer assembly comprising a base layer having a plurality of nubs
  • a solar foil device having a plurality of
  • Back of the solar sheet device can then be provided with the spacing arrangement, in particular a previously described nub arrangement with a base layer and nubs arranged thereon.
  • the spacing arrangement in particular a previously described nub arrangement with a base layer and nubs arranged thereon.
  • Solar film module are provided with a spacing arrangement described above and then from these solar film modules a solar film device are formed.
  • solar foil modules may be provided with releasable connection means (e.g., zipper means, push-button means, tying means, etc.) to form a solar foil module having another solar foil module, one
  • the provision of at least one spacing arrangement may comprise providing a roll on which the
  • Distance arrangement is rolled up, for example in the form of a dimpled sheet. This allows for easy transport and in particular simple further processing of the spacing arrangement.
  • the dimpled sheets can be unrolled from the roll and then cut, for example.
  • the trimmed dimpled sheets may then be glued or welded to the back of the solar sheet device comprising one or more solar film modules.
  • a rolled-up dimpled sheet can also first be placed on the substrate intended for installation and, if necessary, fastened before the solar sheet apparatus is then glued in situ, for example, or mounted by means of detachable connections (eg, by means of linking).
  • Yet another aspect of the application is a use of a distance arrangement which can be attached at least to at least one solar film device, comprising a front side with a plurality of nubs, for spacing the solar film device from a substrate in an installation state of the solar film device.
  • the spacing arrangement may in particular be a spacing arrangement described above, which comprises at least one base layer and a plurality of studs arranged on the front side (in particular described above).
  • PV systems or solar foil systems can now be designed for installation on a substrate, such as roofs, flat roofs and façades, which are ideal (also) for retrofitting, but easily transient or final can be removed.
  • a substrate such as roofs, flat roofs and façades
  • the installation is possible on relatively smooth surfaces (for example, flat roofs, facades) or on shaped surfaces (for example pitched roofs with roof tiles, bricks, or sheet metal profiles, tonneau roofs).
  • Local bumps can be at least partially offset by the nubs. If necessary, the
  • Nubs texture are optimized so that a targeted height compensation can be done.
  • very rough surfaces e.g.
  • Flat roof with bituminous membrane or gravel, facade with rough plaster can be taken by an appropriate choice of materials consideration.
  • a lower nub height can be provided than with horizontal, since the drainage and / or ventilation is already largely ensured by gravity.
  • the shape of the dimpled sheet can be further adapted to the circumstances, for example by a coordinated square / rectangular instead of hexagonal arrangement of the knobs (or the omission of rows of nubs) to facilitate laying on undulating or standing seam roofs. Due to the particular small distance to the building envelope, the system offers little additional attack surface for wind, so that - also because of the low total weight - no particularly strong attachment to the building is required. Should a system be torn off the building in the event of extraordinary strong wind events, the risk to human life due to the low weight, the form factor and the choice of materials should be less than that of
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of a
  • Fig. 2 is a schematic view of another embodiment of a
  • FIG. 3 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 4 is a schematic view of an embodiment of a
  • Fig. 5 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 6 is a diagram of an embodiment of a method according to the present application.
  • Fig. 7 is a schematic view of another embodiment of a
  • FIG. 1 shows a schematic (sectional) view of an embodiment of a solar foil system 100 according to the present application.
  • the solar foil system 100 comprises a solar foil device 101 with a solar foil module 110.
  • the solar foil module 110 has PV cells, in particular encapsulated, not shown.
  • the solar film device 101 in particular the solar film module 110, comprises a front side 102 and a rear side 104. In the installation state of the solar film device 101, in particular the solar film module 110, comprises a front side 102 and a rear side 104. In the installation state of the solar film device 101, in particular the solar film module 110, comprises a front side 102 and a rear side 104. In the installation state of the solar film device 101, in particular the solar film module 110, comprises a front side 102 and a rear side 104. In the installation state of the
  • the front side 102 of the solar film device 101 of a light source faces, such that the at least one PV cell converts the received light energy into electrical energy.
  • the rear side 104 of the solar foil device 101 faces, in particular, a substrate. As you can see, this shows
  • Solar film system 100 in the present case, a solar film device 101 with a
  • the rear side 104 of the solar foil module 110 is formed by the spacer arrangement 108 (itself), that is, it is in particular an integral part of the
  • the spacer assembly 108 includes a plurality of nubs 106, so one
  • a plurality of hump-like elevations 106 are set up to effect a specific (predeterminable) distance between the solar foil device 101 or the solar foil module 110 and a substrate in the installation state.
  • the particular distance depends, in particular, on the knurl length and, for example, the elasticity of the selected dimpled material.
  • the nub parameters may be chosen such that a certain distance is achieved. It is understood that the nubbed parameters may depend on the application (facade, pitched roof with certain angles of inclination, flat roof, etc.). In this case, the nub-like backside 104 of the solar foil system 100 ensures that no moisture can accumulate behind the solar foil system 100.
  • FIG. 2 shows a schematic (sectional) view of a further exemplary embodiment of a solar film system 200 according to the present application. To avoid repetition, essentially only the differences from the previous exemplary embodiment will be described below. For the other components of the solar film system 200, reference is made to the above statements.
  • the at least one solar foil module 210 (cohesively or releasably) connectable distance arrangement 208 is provided.
  • the illustrated Spacing arrangement 208 comprises a base layer 212, the back side 213 of which may be materially connected to the rear side 204 of the solar foil module 210.
  • the plurality of nubs 206 rises in the present case from the front side 215 of the base layer 212. Also, a releasable connection is conceivable
  • the rear side 213 of the base layer 212 can be connected to the rear side 204 of the solar film module 210 or the solar film device 201 by gluing or welding over the entire surface, linear or point.
  • a detachable surface, line or point connection can be made, in particular by e.g. to place large-area foil modules on a spacing arrangement already positioned on the ground.
  • FIG. 3 shows a schematic (rear) view of an embodiment of a solar foil system 300 according to the present application. To avoid repetition, essentially only the differences from the previous exemplary embodiment will be described below. For the other components of the solar film system 300, reference is made to the above statements.
  • Solar film device 301 comprising at least one solar film module 310, is attached.
  • the nubs 306 are particularly in the nature of a two-dimensional Bravais lattice
  • a plurality of horizontal rows of nubs 314,3, 314.4 and a plurality of vertically arranged rows of nubs 314,1, 314.1 can be arranged on the base layer 312.
  • four adjacent nubs 306.1 to 306.4 of at least two adjacent nub rows 314.1, 314.1 [and / or Nub rows 314, 3, 314.4) form a rectangle, in particular a square.
  • Solar film system 300 adjacent edge region 324 at least partially provided with a UV-resistant and UV-opaque material in the form of a light-shielding layer 322.
  • a coating 322 is particularly advantageous for protecting a non-UV resistant material used to make the spacer assembly 308. If in space between several
  • FIG. 4 shows a schematic (sectional) view of an exemplary embodiment of a spacing arrangement 408 according to the present application. To avoid repetition, essentially only the differences from the previous exemplary embodiment will be described below. For the other components, reference is made to the above statements.
  • the base layer 412 has a plurality of nubs 406.1, 406.2.
  • a plurality of first nubs 406.1 and a plurality of second nubs 406.2 are arranged.
  • the length di of the first dimples 406.1 is at least greater [eg at least twice as large) than the length d 2 of the second dimples 406.2.
  • the length di, d 2 in particular nub length di, d 2 , extends in particular from the surface of the front side 415 to the tip 432 of a nub 406.1, 406.2.
  • nubs 406.1, 406.2 can preferably be hemispherical, rotationally parabolic, conical or pyramidal in shape, at least in the end region 430 of the nubs 406.1, 406.2.
  • the tip 432 of a nub 406.1, 406.2 may be rounded.
  • the end region 430 is understood to be the region of the nub 406.1, 406.2, which is spaced from the base layer 408.
  • the nubs 406.1, 406.2 may preferably have a circular, square or symmetrical polygonal cross section.
  • the nubs 406.1, 406.2 may be designed bead-elongated. It is understood that the entire nub 406.1, 406.2 may be hemispherical, rotationally parabolic, conical or pyramidal in shape.
  • FIG. 5 shows a schematic (sectional) view of another
  • the installation state is a state in which a solar sheet system 500 is generally installed, such that electrical energy is produced from the received light energy.
  • the solar foil system can be mounted in this state so that it can be operated.
  • the solar foil system 500 is installed on a substrate 520 in the form of a roof 520 with a certain angle.
  • the solar foil system 500 comprises a solar foil device 501 comprising a plurality of solar foil modules 510.
  • the rear side of the solar sheet device 501 is provided with a spacer assembly 508.
  • the front side 515 of the base layer 512 points in the direction of the substrate 520.
  • the front side 515 comprises a plurality of studs 506 of different lengths (eg corresponding to FIG. 4). As a result, irregularities of the surface of the substrate 520 can be compensated.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a method according to the present application.
  • a first step 601 becomes a solar foil device
  • the solar foil device can be made of a plurality of
  • Solar film modules be composed.
  • Connecting means may be provided to individually assemble a plurality of solar foil modules. In this way, in a simple manner, in particular at the installation site, a solar foil device with certain (desired)
  • step 602 at least one areal distance arrangement can be provided with a front having a plurality of nubs.
  • the spacing arrangement can be provided in the form of a nubbed foil. This can be provided in particular in the form of a roll-off roll. This allows for a special
  • step 603 a material connection between the in
  • Substantially entire back of the provided solar foil device and the back of the provided spacing arrangement are at least partially made.
  • a linear or punctiform bonding of the surfaces is carried out.
  • a corresponding weld can be made.
  • the spacer assembly is made of a non-durably UV-resistant material [e.g. PE) is formed, in particular by the light source
  • a light protection layer in particular made of a UV-resistant material, covered, for example, be glued [or welded] [optional step 604].
  • a shading of the edge areas can be done at the installation site.
  • a solar foil system may include other components such as electrical cables [e.g. for the wiring of the PV cells of the solar foil modules) and
  • At least one inverter may include.
  • the wiring can be optional in the area between solar device and
  • FIG. 7 shows a schematic [sectional] view of a further embodiment of a solar foil system 700 according to the present application. To avoid repetition, essentially only the differences from the previous exemplary embodiments will be described below. For the other components of the solar film system 700 reference is made to the above statements.
  • the solar foil system 700 comprises by way of example two fastening modules 740, 742
  • the first fastening module 740 may be in particular a punctiform reinforcing element 740 with a screw.
  • the further fastening module 742 may be a line-shaped reinforcing element 742, in particular with linearly extending elevations, and a Ballast 744 be.
  • a distance compensation means 746 eg hard foam

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Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700), umfassend mindestens eine Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701), umfassend mindestens ein Solarfolienmodul (110, 210, 510, 710), mit einer Vorderseite (102, 202, 502) und einer Rückseite (104, 204, 304, 504), und mindestens eine an der Rückseite (104, 204, 304, 504) der Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) zumindest teilweise angeordnete Abstandanordnung (108, 208, 308, 408, 508) mit einer Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706).

Description

Solarfoliensystem
Die Anmeldung betrifft ein Solarfoliensystem, umfassend mindestens eine
Solarfolienvorrichtung, umfassend mindestens ein Solarfolienmodul, mit einer Vorderseite und einer Rückseite. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung eines Solarfoliensystems und eine Verwendung einer
Abstandanordnung.
Zur Generierung von elektrischer Energie bzw. Leistung werden als Erzeuger vermehrt Photovoltaikvorrichtungen eingesetzt. Zur Erzeugung der elektrischen Energie, also zur Umwandlung der Lichtenergie (meist Sonnenlicht) in elektrische Energie, werden Solarzellen verwendet. Die Leistung einer einzelnen Solarzelle ist relativ gering. Bei Zellen aus Silizium liegt diese typischerweise in einer
Größenordnung von 5 Watt (peak). Um größere Leistungen zu erzielen, werden mehrere Solarzellen in der Regel zu Modulen weiterverarbeitet. Diese Solarmodule stellen allgemein die„kleinsten" Bauelemente von Photovoltaikvorrichtungen (PV- Vorrichtungen) dar. Derartige starre Solarmodule sind hierbei (nahezu) nicht verformbar.
Um PV- Vorrichtungen zu installieren, werden die einzelnen Solarmodule mit geeigneten Montagevorrichtungen montiert. Nachteilig an PV- Vorrichtungen, welche starre Solarmodule verwenden, ist deren hohe Masse. So machen insbesondere die Montagevorrichtungen zusammen mit dem solar-passiven Anteil der Solarmodule (primär Rahmen und Glas der starren Solarmodule) einen erheblichen Anteil der Masse einer PV- Vorrichtung, insbesondere eines PV- Systems (auch PV-Feld genannt) mit einer Vielzahl von PV- Vorrichtungen, aus. Die hohe Masse wiederum bringt entsprechend hohe Kosten für Material, Herstellung und Montage mit sich. Alternativ zu den beschriebenen starren Solarmodulen können flexible Solarfolienmodule eingesetzt werden. Ein Solarfolienmodul ist biegsam gebildet und weist insbesondere eine vergleichsweise geringe Masse auf. Hierbei stellt ein
Solarfolienmodul in der Regel die kleinste Einheit dar. Mehrere Solarfolienmodule können zusammengesetzt werden, um eine Solarfolienvorrichtung zu bilden.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Solarfoliensysteme, umfassend mindestens ein Solarfolienmodul, fest mit einem (Installations-)Untergrund für eine dauerhafte Installierung zu verbinden. Insbesondere weist das mindestens eine Solarfolienmodul eine Vorderseite und eine Rückseite auf.
Hierbei ist gemäß der vorliegenden Anmeldung unter Vorderseite des
Solarfolienmoduls oder der Solarfolienvorrichtung die Seite des Solarfolienmoduls oder der Solarfolienvorrichtung zu verstehen, die im Installationszustand des
Solarfoliensystems der Lichtquelle zugewandt ist. Unter der Rückseite des
Solarfolienmoduls oder der Solarfolienvorrichtung ist gemäß der vorliegenden Anmeldung die Seite des Solarfolienmoduls oder der Solarfolienvorrichtung zu verstehen, welche im Installationszustand des Solarfoliensystems der Lichtquelle abgewandt ist und vorzugsweise dem (Installations-)Untergrund (z.B. Fassade eines Gebäudes, Dach eines Gebäudes, Bodenfläche, etc.) zugewandt ist.
Aus dem Stand der Technik ist es hierbei bekannt, für eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen einem Solarfolienmodul und einem Untergrund eine
Klebeverbindung zu verwenden. Eine Verklebung hat jedoch den Nachteil, dass sie nicht einfach lösbar ist. So kann es vorkommen, dass einzelne Solarfolienmodule oder auch das gesamte Solarfoliensystem wieder deinstalliert werden müssen. Bei einer Deinstallierung des mindestens einen Solarfolienmoduls kommt es regelmäßig zu Beschädigungen des Untergrunds (z.B. an dem Gebäude oder dergleichen) und/oder des mindestens einen Solarfolienmoduls. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Solarfoliensystem zur Verfügung zu stellen, welches keine oder zumindest nur minimale Eingriffe am Untergrund erfordert, insbesondere das Risiko von Beschädigungen bei der Deinstallierung von mindestens einem Solarfolienmodul vermeidet oder zumindest reduziert und zudem eine ausreichend sichere Installierung zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch ein
Solarfoliensystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Solarfoliensystem umfasst mindestens eine Solarfolienvorrichtung, umfassend mindestens ein Solarfolienmodul, mit einer Vorderseite und einer Rückseite. Das Solarfoliensystem umfasst mindestens eine an der Rückseite der Solarfolienvorrichtung zumindest teilweise angeordnete Abstandanordnung mit einer Mehrzahl von Noppen.
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik ein Solarfoliensystem mit einer
Solarfolienvorrichtung bereitgestellt wird, an deren Rückseite eine Mehrzahl von (Abstands-)Noppen vorgesehen ist, kann eine für den Untergrund zumindest weitestgehend unschädliche Installierung des Solarfoliensystems gewährleistet werden. Gleichzeitig ist eine beschädigungsfreie Deinstallierung des
Solarfoliensystems möglich. Durch den durch die Noppen hergestellten (geringen) Abstand [vorzugsweise in cm Bereich) zu einem Untergrund (z.B. Gebäudehülle) bietet das vorliegende Solarfoliensystem wenig Angriffsfläche für Wind, so dass - auch wegen des geringen Gesamtgewichtes des Solarfoliensystems - (nur) eine moderat belastbare und insbesondere schadlos mehrfach lösbare Befestigung am Gebäude erforderlich ist. Entsprechende Vorrichtungen für eine Befestigung können mit in das Solarfoliensystem integriert sein. Gleichzeitig wird aufgrund der Noppenstruktur eine Ansammlung von Nässe und die typischerweise damit einhergehende biologische Besiedlung hinter dem Solarfoliensystem verhindert.
Das Solarfoliensystem umfasst mindestens eine Solarfolienvorrichtung. Eine
Solarfolienvorrichtung umfasst mindestens ein Solarfolienmodul. Vorzugsweise kann eine Mehrzahl von Solarfolienmodulen eine Solarfolienvorrichtung bilden. Ein Solarfolienmodul kann eine Mehrzahl von flexiblen PV-Zellen umfassen.
Insbesondere kann mindestens eine PV-Zelle in einem Solarfolienmodul verkapselt sein. Ein Solarfolienmodul und damit eine entsprechende Solarfolienvorrichtung zeichnen sich im Gegensatz zu starren Solarmodulen durch ihre Biegsamkeit bzw. Elastizität aus. Die Dicke eines Solarfolienmoduls kann zwischen 0,01 mm und 100 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 10 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm liegen. Ferner kann die Breite zwischen 10 und 400 cm, insbesondere zwischen 30 und 150 cm und die Länge zwischen 100 und 1000 cm, insbesondere im Bereich von 200 bis 600 cm liegen. Wie bereits beschrieben wurde, kann eine Mehrzahl dieser Solarfolienmodule eine Solarfolienvorrichtung bilden.
Das Solarfoliensystem zeichnet sich durch eine Abstandanordnung mit einer Mehrzahl von Noppen an der Rückseite der Solarfolienvorrichtung, zumindest an einem
Teilbereich der Rückseite der Solarfolienvorrichtung, aus. Insbesondere kann eine Vielzahl von Noppen, also Erhebungen mit beliebiger Form, vorgesehen sein, um einen bestimmten (Mindest-)Abstand zwischen Solarfolienvorrichtung und
Untergrund im Installationszustand herzustellen. Die Abstandanordnung kann integraler Bestandteil von mindestens einem
Solarfolienmodul sein. Beispielsweise kann bei der Herstellung eines
Solarfolienmoduls eine Rückseite (im Verkapselungsmaterial) gebildet werden, die eine Mehrzahl von Noppen umfasst. Gemäß einer ersten Ausführungsform kann die Abstandanordnung eine separate, an der Rückseite der Solarfolienvorrichtung befestigbare Abstandanordnung sein. Vorzugsweise kann die Abstandanordnung eine mit der Rückseite der Solarfolienvorrichtung verbindbare Basisschicht umfassen. Hierunter ist vorliegend zu verstehen, dass eine dauerhafte (beispielsweise
stoffschlüssige] oder lösbare Verbindung vorgesehen sein kann. Eine lösbare
Verbindung ist insbesondere eine Verbindung, die zerstörungsfrei wieder gelöst werden kann. Insbesondere kann die Rückseite der Basisschicht zumindest teilweise mit der Rückseite der Solarfolienvorrichtung verbindbar sein. An der Vorderseite der Basisschicht kann die Mehrzahl von Noppen angeordnet sein. Eine derartige
Abstandanordnung kann insbesondere eine Noppenfolie sein, bei der sich die Noppen als höckerartige Erhebungen von der Vorderseite der Basisschicht erheben. Eine entsprechende Noppenfolie kann in einfacher Weise hergestellt und insbesondere mit geringem Aufwand an der Rückseite der Solarfolienvorrichtung angebracht werden.
Grundsätzlich kann eine derartige Abstandanordnung in beliebiger Weise an der Rückseite der Solarfolienvorrichtung befestigt sein. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform können eine Rückseite der Basisschicht und die Rückseite der Solarfolienvorrichtung zumindest teilweise stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Insbesondere kann eine dauerhafte Verbindung vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine vollflächige, linienförmige oder punktuelle Verbindung (z.B. durch
Verkleben und/oder Verschweißen) vorgesehen sein. Bei punktuellen Verbindungen kann deren Dichte den Anforderungen entsprechend angepasst werden. Alternativ kann eine lösbare flächige, linienförmige oder punktuelle Verbindung hergestellt werden, insbesondere um z.B. großflächige Folienmodule auf einer bereits auf dem Untergrund positionierten Abstandanordnung zu platzieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Solarfoliensystems können eine Rückseite der Basisschicht und die Rückseite der Solarfolienvorrichtung zumindest teilweise lösbar miteinander verbunden sein. Die lösbare Verbindung kann insbesondere durch ein (punktuelles oder linienförmiges) Verkletten, Vernieten, Vernähen, Verschnüren, Verzahnen oder Anknöpfen hergestellt sein. Um besonders effektiv die Ansammlung von Nässe zu verhindern, ist erkannt worden, dass die Kontaktfläche einer Noppe mit einem Untergrund gering sein sollte (z.B. Kontaktfläche zwischen 0,5 cm2 und 4 cm2, insbesondere zwischen 0,8 cm2 und 1,5 cm2). Gemäß einer Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Solarfoliensystems kann mindestens eine Noppe (vorzugsweise (nahezu) sämtliche Noppen) der
Mehrzahl von Noppen zumindest in einem Endbereich der Noppe halbkugelförmig, rotations-parabolisch, kegelförmig oder pyramidenförmig gebildet sein. Unter dem Endbereich einer Noppe ist insbesondere der dem Untergrund im
Installationszustand zugewandte Bereich (z.B. 10 % bis 50% der Noppenlänge] zu verstehen. An der Basis können die Noppen vorzugsweise einen kreisförmigen, quadratischen oder symmetrisch-vieleckigen Querschnitt aufweisen. Alternativ können die Noppen wulstartig-länglich gestaltet werden In einer Ausführungsform kann die gesamte Noppe halbkugelförmig, rotations-parabolisch, kegelförmig oder pyramidenförmig gebildet sein. Die Spitze der Noppe kann insbesondere abgerundet oder abgestumpft sein. Noppen können (daher] so gebildet sein, dass sie eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen und/oder bei hoher lokaler Krafteinwirkung eine
Verringerung der Noppenhöhe erlauben, welche die Kraft (z.B. hervorgerufen durch lokale Unebenheiten] reduziert.
Die Abstandanordnung, auch Noppenanordnung genannt, kann aus einem beliebigen Material gebildet sein. Beispielsweise kann sie aus einem Metall, insbesondere Aluminium (z.B. (dicke] Aluminiumfolie), oder einer Metall-Kunststoff-Kombination, gebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die
Abstandanordnung zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen (PE], hergestellt sein. PE eignet sich aufgrund seiner
Materialeigenschaften, insbesondere seiner mechanischen Eigenschaften, besonders für die Verwendung in einer Abstandanordnung. So ist PE von niedriger Festigkeit, Härte und Steifigkeit, besitzt jedoch eine hohe Dehnbarkeit und Schlagzähigkeit.
Insbesondere bei der Verwendung von einem nicht UV-beständigen Material (z.B. PE], kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass zumindest in einem Installationszustand des Solarfoliensystems das Solarfoliensystem eine
Lichtschutzschicht zumindest teilweise für den Randbereich umfasst. Da im
Installationszustand des Solarfoliensystems die Abstandanordnung dem Untergrund zugewandt ist, besteht allenfalls die Gefahr, dass UV-Strahlung den Randbereich des Solarfoliensystems trifft. Eine Lichtschutzschicht, insbesondere eine UV-Schutzschicht (z.B. eine Metallschicht, wie Aluminiumfolie), kann umlaufend an dem Randbereich des Solarfoliensystems, insbesondere über den äußeren Randbereich der
Abstandanordnung, derart aufgebracht werden, dass keine Lichtstrahlung die Abstandanordnung erreicht. Alternativ oder zusätzlich kann eine Beschattung der Randbereiche installiert sein.
Ferner kann alternativ oder zusätzlich gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest in einem Installationszustand des Solarfoliensystems das
Solarfoliensystem mindestens eine Wasserschutzvorrichtung, zumindest teilweise an einem Randbereich eines Solarfolienmoduls, aufweisen. Insbesondere bei einer lösbaren Verbindung zwischen Solarfolienmodul und Abstandanordnung kann entlang der Ränder eines vorzugsweise jeden Solarfolienmoduls ein Schutz gegen das Eindringen von (Regen-) Wasser in den Spalt zwischen Solarfolienmodul und
Abstandanordnung vorgesehen sein. Diese Funktion kann auch mit einem Lichtschutz kombiniert sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann mindestens eine Noppe (vorzugsweise zumindest eine Mehrzahl der Noppen) eine Noppenlänge zwischen 0,2 cm und 10 cm, vorzugsweise zwischen 0,5 cm und 5 cm und insbesondere bevorzugt zwischen 1 cm und 3 cm, aufweisen. Es ist erkannt worden, dass insbesondere diese Noppenlängen einen optimalen Kompromiss hinsichtlich der Faktoren
Wasseransammlungsvermeidung und geringe Windangriffsfläche darstellen. Durch den geringen Abstand (max. 10 cm) zur Gebäudehülle bzw. zum Untergrund bietet das Solarfoliensystem wenig Angriffsfläche für Wind und ermöglicht andererseits Wasser ausreichende Ablaufmöglichkeiten. Hierbei kann die Noppenlänge ferner von der Anwendung abhängen. Bei vertikaler Montage eines Solarfoliensystems kann eine geringere Noppenhöhe (z.B. zwischen 0,2 cm und 5 cm) als bei horizontaler Montage eines Solarfoliensystems (z.B. 2 cm bis 10 cm) vorgesehen sein. Insbesondere ist bei der vertikalen Montage bzw. Installation die Entwässerung bereits zum einen durch die Schwerkraft und zum anderen durch die Möglichkeit des Entweichens von feuchter Luft nach oben weitgehend sichergestellt. Ferner ist festgestellt worden, dass ein (Installations-)Untergrund (z.B. Dach mit Dachziegeln oder -steinen, Blechdach, Kiesdach) uneben gebildet sein kann. Um Unebenheiten eines Untergrunds ausgleichen zu können, wird gemäß einer
Ausführungsform des Solarfoliensystems vorgeschlagen, dass Noppen mit zumindest zwei unterschiedlichen Noppenlängen vorgesehen sind. Es versteht sich, dass mehr als zwei unterschiedliche Noppenlängen vorgesehen sein können. Die Mehrzahl von Noppen kann mindestens eine erste Noppe [vorzugsweise eine Mehrzahl von ersten Noppen) mit einer ersten Noppenlänge umfassen. Die Mehrzahl von Noppen kann zumindest mindestens eine zweite Noppe (vorzugsweise eine Mehrzahl von zweiten Noppen) mit einer zweiten Noppenlänge umfassen. Die erste Noppenlänge kann sich insbesondere von der zweiten Noppenlänge unterscheiden. Beispielsweise kann die zweite Noppenlänge zumindest doppelt so groß wie die erste Noppenlänge sein. Auch eine erste Noppenlänge von oder nahe Null ist denkbar, vor allem wenn durch die Beschaffenheit des Untergrundes an der Stelle dieser Noppe eine Ansammlung von Wasser unwahrscheinlich ist. Auch kann durch eine besondere Gestaltung der Struktur der Noppen auf der
Oberfläche ein verbesserter Kontakt mit einem Untergrund und damit erhöhte Stabilität eines installierten Solarfoliensystems erreicht werden. Vorzugsweise können mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Noppenreihen vorgesehen sein. Jeweils vier benachbart zueinander angeordnete Noppen der zumindest zwei Noppenreihen können zumindest ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, bilden.
Insbesondere kann die Struktur der Noppen einem zweidimensionalen Bravais-Gitter entsprechen.
Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform die
Abstandsanordnung, insbesondere die Basisschicht, mindestens ein
Befestigungsmodul aufweisen. Beispielsweise kann das Befestigungsmodul durch mindestens ein linienförmiges oder punktuelles Verstärkungselement des Materials der Basisschicht (z.B. aus Kunststoff, Metall oder Kombinationen daraus) gebildet sein. Mit anderen Worten kann beispielsweise die Dicke des Materials vergrößert sein und beispielsweise eine punktuelle oder linienförmige Auflagefläche bereitstellen. Bei horizontal ausgerichteten Anlagen kann die Abstandanordnung an diesen Punkten oder entlang dieser Linien ballastiert sein. Bewegungen, z.B. durch Windangriff, können hierdurch vermieden oder zumindest reduziert werden. Die Ausrichtung einer linienförmigen Ballastierung kann insbesondere entlang des Gefälles erfolgen, um weiterhin die Entwässerung sicherzustellen.
Bei vertikal ausgerichteten Anlagen (insbesondere an Fassaden) kann die
Abstandanordnung an diesen Punkten oder entlang dieser Linien mit dem Untergrund verbunden (z.B. verschraubt) sein. Durch das geringe Gewicht des Solarfoliensystems ist es möglich, auch eine
Befestigung an Fassaden mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) vorzunehmen, ohne dass eine Verbindung mit dem darunterliegenden tragenden Wandmaterial notwendig ist, sondern allein durch eine Verbindung mit dem WDVS eine
ausreichende Tragfähigkeit erzielt wird. Werden Solarfolienmodul und
Abstandanordnung stoffschlüssig und dauerhaft miteinander verbunden, können die das mindestens eine Befestigungsmodul bildenden Verstärkungselemente für eine Montage am Untergrund so platziert werden, dass sie zugänglich bleiben, z.B. durch die Wahl eines entsprechendes Abstandes zwischen den Solarfolienmodulen und/oder einem entsprechenden Randüberstand der Abstandanordnung. Werden die Solarfolienmodule lösbar auf der Abstandanordnung fixiert, kann es sinnvoll sein, die Verstärkungselemente so zu legen, dass die später von den Solarfolienmodulen verdeckt werden. Bei Fassaden profitiert die Optik, bei horizontalen Anlagen wird die verfügbare Solarfläche nicht reduziert, sofern als Ballastierungsmittel ein Mittel mit flachem Formfaktor (z.B. Beton-Gehwegplatten oder Beton-Kantensteine) verwendet wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Solarfoliensystems, insbesondere eines zuvor beschriebenen
Solarfoliensystems. Das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen von mindestens einer Solarfolienvorrichtung, umfassend
mindestens ein Solarfolienmodul, Bereitstellen von mindestens einer Abstandanordnung, umfassend eine Basisschischicht mit einer eine Mehrzahl von Noppen aufweisenden
Vorderseite, und
zumindest teilweises (stoffschlüssiges oder lösbares) Verbinden einer
Rückseite der Basisschischicht mit einer Rückseite der Solarfolienvorrichtung.
Beispielsweise kann eine Solarfolienvorrichtung mit einer Mehrzahl von
Solarfolienmodulen bereitgestellt werden. Vorzugsweise nahezu die gesamte
Rückseite der Solarfolienvorrichtung kann dann mit der Abstandanordnung, insbesondere eine zuvor beschriebene Noppenanordnung mit Basisschicht und darauf angeordneten Noppen, versehen werden. Alternativ kann zunächst jedes
Solarfolienmodul mit einer zuvor beschriebenen Abstandanordnung versehen werden und anschließend aus diesen Solarfolienmodulen eine Solarfolienvorrichtung gebildet werden. Beispielsweise können Solarfolienmodule mit lösbaren Verbindungsmitteln (z.B. Reißverschlussmittel, Druckknopfmittel, Verschnürungsmittel etc.) versehen sein, um ein Solarfolienmodul mit einem weiteren Solarfolienmodul, mit einer
Montagevorrichtung oder dergleichen zu verbinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Solarfoliensystems kann das Bereitstellen von mindestens einer Abstandanordnung das Bereitstellen einer Rolle umfassen, auf der die
Abstandanordnung z.B. in Form einer Noppenbahn aufgerollt ist. Dies ermöglicht einen einfachen Transport und insbesondere eine einfache Weiterverarbeitung der Abstandanordnung. Die Noppenbahnen können von der Rolle zunächst abgerollt und dann beispielsweise zugeschnitten werden. Die zugeschnittenen Noppenbahnen können dann auf der Rückseite der Solarfolienvorrichtung, umfassend eine oder mehrere Solarfolienmodule, angeklebt oder angeschweißt werden. Alternativ kann eine aufgerollte Noppenbahn auch zunächst auf dem für die Installation vorgesehenen Untergrund platziert und ggf. befestigt werden, bevor die Solarfolienvorrichtung dann in-situ z.B. aufgeklebt oder durch lösbare Verbindungen (z.B. Verklettung) montiert wird. Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Verwendung einer zumindest an mindestens einer Solarfolienvorrichtung anbringbaren Abstandanordnung, umfassend eine Vorderseite mit einer Mehrzahl von Noppen, zum Beabstanden der Solarfolienvorrichtung von einem Untergrund in einem Installationszustand der Solarfolienvorrichtung.
Bei der Abstandanordnung kann es sich insbesondere um eine zuvor beschriebene Abstandanordnung handeln, die zumindest eine Basisschicht und eine Mehrzahl von an der Vorderseite angeordneten (insbesondere zuvor beschriebenen) Noppen umfasst.
Mit den so geschaffenen Solarfolienvorrichtungen und/oder -modulen können nun PV-Anlagen bzw. Solarfoliensysteme für die Installation auf einem Untergrund, wie Dächern, Flachdächern und Fassaden konzipiert werden, die sich ideal (auch) zur Nachrüstung eignen, jedoch leicht wieder vorübergehend oder endgültig entfernt werden können. Die Installation ist sowohl auf relativ glatten Flächen (z.B. Flachdach, Fassade) oder auch auf geformten Flächen (z.B. Schrägdach mit Dachziegeln, -steinen, oder Blechprofilen, Tonnendach) möglich. Lokale Unebenheiten können zumindest teilweise durch die Noppen ausgeglichen werden. Bei Bedarf kann die
Noppenbeschaffenheit (Größe, Nachgiebigkeit, etc.) so optimiert werden, dass ein gezielter Höhenausgleich erfolgen kann. Auf besonders raue Untergründe (z.B.
Flachdach mit Bitumenbahn oder Kiesschüttung, Fassade mit rauem Putz) kann durch eine entsprechende Materialauswahl Rücksicht genommen werden. Bei vertikaler Montage kann eine geringere Noppenhöhe als bei horizontaler vorgesehen werden, da die Entwässerung und/oder Belüftung bereits durch die Schwerkraft weitgehend sichergestellt ist. Die Form der Noppenbahn kann ferner den Gegebenheiten angepasst werden, z.B. durch eine abgestimmte quadratische / rechtwinklige statt hexagonale Anordnung der Noppen (oder auch das Auslassen von Noppenreihen), um die Verlegung auf welligen Untergründen oder Stehfalzdächern zu erleichtern. Durch den insbesondere geringen Abstand zur Gebäudehülle bietet die Anlage wenig zusätzliche Angriffsfläche für Wind, so dass - auch wegen des geringen Gesamtgewichtes - keine besonders belastbare Befestigung am Gebäude erforderlich ist. Sollte bei außergewöhnlichen Starkwindereignissen eine Anlage vom Gebäude abgerissen werden, so sollte die Gefährdung von Menschenleben wegen des geringen Gewichtes, des Formfaktors und der Materialwahl geringer als die von
herabstürzenden Dachziegeln sein.
Dennoch ist stets ein minimaler Abstand zur Gebäudehülle sichergestellt, so dass Wasser weiterhin ungehindert abfließen kann [vor allem bei Dach- und
Flachdachanlagen) und eine ausreichende Hinterlüftung ermöglicht wird.
Die Merkmale der Solarfoliensysteme, Verfahren und Verwendungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das anmeldungsgemäße
Solarfoliensystem, das anmeldungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines
Solarfoliensystems und die anmeldungsgemäße Verwendung auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines
Solarfoliensystems gemäß der vorliegenden Anmeldung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Solarfoliensystems gemäß der vorliegenden Anmeldung, Fig. 3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Solarfoliensystems gemäß der vorliegenden Anmeldung,
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer
Abstandanordnung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Solarfoliensystems gemäß der vorliegenden Anmeldung im Installationszustand,
Fig. 6 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Solarfoliensystems gemäß der vorliegenden Anmeldung.
Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt eine schematische (Schnitt-)Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Solarfoliensystems 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Das Solarfoliensystem 100 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Solarfolienvorrichtung 101 mit einem Solarfolienmodul 110. Das Solarfolienmodul 110 weist [nicht gezeigte) insbesondere verkapselte PV-Zellen auf.
Die Solarfolienvorrichtung 101, insbesondere das Solarfolienmodul 110, umfasst eine Vorderseite 102 und eine Rückseite 104. Im Installationszustand des
Solarfoliensystems 100 ist die Vorderseite 102 der Solarfolienvorrichtung 101 einer Lichtquelle (z.B. Sonne) zugewandt, derart, dass die mindestens eine PV-Zelle die empfangene Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Rückseite 104 der Solarfolienvorrichtung 101 ist im Installationszustand insbesondere einem Untergrund zugewandt. Wie zu erkennen ist, weist das
Solarfoliensystem 100 vorliegend eine Solarfolienvorrichtung 101 mit einem
Solarfolienmodul 110 mit einer an der Rückseite 104 integriert angeordneten
Abstandanordnung 108 auf. Mit anderen Worten wird in diesem Ausführungsbeispiel die Rückseite 104 des Solarfolienmoduls 110 durch die Abstandanordnung 108 (selbst) gebildet, sie ist also insbesondere integraler Bestandteil des
Solarfolienmoduls 110 (und damit der Solarfolienvorrichtung 101). Die Abstandanordnung 108 umfasst eine Mehrzahl von Noppen 106, also eine
Mehrzahl von höckerartigen Erhebungen 106. Die Noppen 106 sind eingerichtet, einen bestimmten (vorgebbaren) Abstand zwischen Solarfolienvorrichtung 101 bzw. Solarfolienmodul 110 und einem Untergrund im Installationszustand zu bewirken. Der bestimmte Abstand hängt insbesondere von der Noppenlänge und beispielsweise der Elastizität des gewählten Noppenmaterials ab. Die Noppenparameter können derart gewählt sein, dass ein bestimmter Abstand erreicht wird. Es versteht sich, dass die Noppenparameter von der Anwendung (Fassade, Spitzdach mit bestimmten Neigungswinkel, Flachdach, etc.) abhängen können. Hierbei stellt die noppenartig gebildete Rückseite 104 des Solarfoliensystems 100 sicher, dass sich hinter dem Solarfoliensystem 100 keine Nässe ansammeln kann.
Figur 2 zeigt eine schematische (Schnitt-)Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Solarfoliensystems 200 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Für die anderen Komponenten des Solarfoliensystems 200 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel mit integrierter
Abstandanordnung ist vorliegend eine mit der Solarfolienvorrichtung 201,
insbesondere dem mindestens einen Solarfolienmodul 210, (stoffschlüssig oder lösbar) verbindbare Abstandanordnung 208 vorgesehen. Die dargestellte Abstandanordnung 208 umfasst eine Basisschicht 212, dessen Rückseite 213 mit der Rückseite 204 des Solarfolienmoduls 210 stoffschlüssig verbunden sein kann. Die Mehrzahl von Noppen 206 erhebt sich vorliegend von der Vorderseite 215 der Basisschicht 212. Auch ist eine lösbare Verbindung denkbar
Beispielsweise kann die Rückseite 213 der Basisschicht 212 mit der Rückseite 204 des Solarfolienmoduls 210 bzw. der Solarfolienvorrichtung 201 durch Verkleben oder Verschweißen vollflächig, linienförmig oder punktuell verbunden werden. Alternativ kann eine lösbare flächige, linienförmige oder punktuelle Verbindung hergestellt werden, insbesondere um z.B. großflächige Folienmodulen auf einer bereits auf dem Untergrund positionierten Abstandanordnung zu platzieren.
Die Figur 3 zeigt eine schematische (Rück-)Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Solarfoliensystems 300 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Für die anderen Komponenten des Solarfoliensystems 300 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Zunächst ist der Figur 3 zu erkennen, dass die Abstandanordnung 308, insbesondere die Basisschicht 312 der Abstandanordnung 308, auf der Rückseite 304 einer
Solarfolienvorrichtung 301, umfassend mindestens ein Solarfolienmodul 310, befestigt ist. Auf der Vorderseite 315 der flächig, insbesondere folienartig, gebildeten Abstandanordnung 308 sind eine Mehrzahl von Noppen 306 angeordnet. Die Noppen 306 sind insbesondere in der Art eines zweidimensionalen Bravais-Gitters
angeordnet, vorzugsweise rechtwinklig, zentriert-rechteckig, hexagonal, oder quadratisch.
Vorzugsweise können eine Mehrzahl von horizontalen Noppenreihen 314,3, 314.4 und eine Mehrzahl von vertikal angeordneten Noppenreihen 314,1, 314.1 auf der Basisschicht 312 angeordnet sein. Hierbei können vier benachbarte Noppen 306.1 bis 306.4 von zumindest zwei benachbarten Noppenreihen 314,1, 314.1 [und/oder Noppenreihen 314,3, 314.4) ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, bilden. Durch eine entsprechende Anordnung ist im Vergleich zu anderen Strukturen ein besserer Kontakt zu einem Untergrund möglich. Darüber hinaus ist der äußere Randbereich 324, also der an die Schmalseiten des
Solarfoliensystems 300 angrenzende Randbereich 324, zumindest teilweise mit einem UV-beständigen und UV-undurchlässigen Material in Form einer Lichtschutzschicht 322 versehen. Eine derartige Beschichtung 322 ist insbesondere zum Schutz eines nicht UV-beständigen Materials, welches für die Herstellung der Abstandanordnung 308 verwendet wird, vorteilhaft. Sofern im Raum zwischen mehreren
Solarfolienmodulen eine nicht-UV-beständige Abstandanordnung teilweise der Sonne ausgesetzt ist, kann auch hier ein Lichtschutz vorgesehen sein, ggf. in Kombination mit einer Abdichtung der Modulränder gegen das Eindringen von Nässe in den ggf.
dahinterliegenden Spalt.
Die Figur 4 zeigt eine schematische (Schnitt-)Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Abstandanordnung 408 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Für die anderen Komponenten wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die Basisschicht 412 weist eine Mehrzahl von Noppen 406.1, 406.2 auf. Insbesondere sind eine Mehrzahl von ersten Noppen 406.1 und eine Mehrzahl von zweiten Noppen 406.2 angeordnet. Die Länge di der ersten Noppen 406.1 ist zumindest größer [z.B. zumindest doppelt so groß) als die Länge d2 der zweiten Noppen 406.2. Die Länge di, d2, insbesondere Noppenlänge di, d2, erstreckt sich insbesondere von der Oberfläche der Vorderseite 415 bis zur Spitze 432 einer Noppe 406.1, 406.2. Indem Noppen 406.1, 406.2 unterschiedlicher Längen vorgesehen sind, können Unebenheiten des Untergrunds (z.B. die eines gewellten oder gefurchten Dachmaterials)ausgeglichen werden. Es versteht sich, dass weitere Noppen [dritte, vierte, etc.) mit weiteren unterschiedlichen Noppenlängen vorgesehen sein können. Die Noppen 406.1, 406.2 können vorzugsweise zumindest im Endbereich 430 der Noppen 406.1, 406.2 halbkugelförmig, rotations-parabolisch, kegelförmig oder pyramidenförmig geformt sein. Bevorzugt kann die Spitze 432 einer Noppe 406.1, 406.2 abgerundet sein. Hierbei ist unter dem Endbereich 430 der Bereich der Noppe 406.1, 406.2 zu verstehen, die von der Basisschicht 408 beabstandet ist. An der Basis können die Noppen 406.1, 406.2 vorzugsweise einen kreisförmigen, quadratischen oder symmetrisch-vieleckigen Querschnitt aufweisen. Alternativ können die Noppen 406.1, 406.2 wulstartig-länglich gestaltet sein. Es versteht sich, dass die gesamte Noppe 406.1, 406.2 halbkugelförmig, rotations-parabolisch, kegelförmig oder pyramidenförmig gebildet sein kann.
Durch eine entsprechende Form, zumindest des Endbereichs 430, wird eine besonders kleine Kontaktfläche mit einem Untergrund bereitgestellt. Dies verhindert besonders wirksam die Ansammlung von Nässe. Die Figur 5 zeigt eine schematische (Schnitt-) Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels eines Solarfoliensystems 500 gemäß der vorliegenden
Anmeldung im Installationszustand. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem vorherigen
Ausführungsbeispiel beschrieben. Für die anderen Komponenten wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Der Installationszustand ist insbesondere ein Zustand, in dem ein Solarfoliensystem 500 allgemein installiert ist, derart, dass elektrische Energie aus der empfangenen Lichtenergie produziert wird. Insbesondere kann das Solarfoliensystem in diesem Zustand derart montiert sein, dass es betrieben werden kann. Vorliegend ist das Solarfoliensystem 500 auf einem Untergrund 520 in Form eines Dachs 520 mit einem bestimmten Winkel installiert. Wie zu erkennen ist, weist das Solarfoliensystem 500 eine Solarfolienvorrichtung 501, umfassend eine Mehrzahl von Solarfolienmodulen 510, auf. Die Rückseite der Solarfolienvorrichtung 501 ist mit einer Abstandanordnung 508 versehen. Die Vorderseite 515 der Basisschicht 512 weist in Richtung des Untergrunds 520. Die Vorderseite 515 umfasst eine Mehrzahl von Noppen 506 mit unterschiedlicher Länge (z.B. entsprechend Figur 4). Hierdurch können Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Untergrunds 520 ausgeglichen werden.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung. In einem ersten Schritt 601 wird eine Solarfolienvorrichtung
bereitgestellt. Die Solarfolienvorrichtung kann aus einer Mehrzahl von
Solarfolienmodulen zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann ein lösbares
Verbindungsmittel vorgesehen sein, um eine Mehrzahl von Solarfolienmodulen individuell zusammenzusetzen. Hierdurch kann in einfacher Weise, insbesondere am Installationsort, eine Solarfolienvorrichtung mit bestimmten (gewünschten)
Dimensionen hergestellt werden. Insbesondere parallel zu Schritt 601 kann in Schritt 602 mindestens eine flächig gebildete Abstandanordnung mit einer eine Mehrzahl von Noppen aufweisenden Vorderseite bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Abstandanordnung in Form einer Noppenfolie bereitgestellt werden. Diese kann insbesondere in Form einer abrollbaren Rolle bereitgestellt werden. Dies ermöglicht eine besonders
nutzerfreundliche und effiziente Weiterverarbeitung.
In Schritt 603 kann dann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der im
Wesentlichen gesamten Rückseite der bereitgestellten Solarfolienvorrichtung und der Rückseite der bereitgestellten Abstandanordnung zumindest teilweise hergestellt werden. Vorzugsweise erfolgt eine linienförmige oder punktuelle Verklebung der genannten Flächen. Alternativ kann eine entsprechende Verschweißung erfolgen. Mit anderen Worten wird eine Solarfolienvorrichtung großflächig auf ihrer Rückseite mit einer Abstandanordnung, insbesondere eine Noppenfolie, ausgerüstet
Für den Fall, dass die Abstandanordnung aus einem nicht dauerhaft UV-beständigen Material [z.B. PE) gebildet ist, kann insbesondere der durch die Lichtquelle
erreichbare Randbereich des Solarfoliensystems mit einer Lichtschutzschicht, insbesondere aus einem UV-beständigen Material, abgedeckt, beispielsweise beklebt werden [oder verschweißt werden) [optionaler Schritt 604). Neben Metall kommen UV-beständige Kunststoffe hierfür infrage. Alternativ kann am Installationsort eine Beschattung der Randbereiche erfolgen.
Es versteht sich, dass ein Solarfoliensystem weitere Komponenten, wie elektrische Kabel [z.B. für die Verkabelung der PV-Zellen der Solarfolienmodule) und
insbesondere mindestens einen Wechselrichter, umfassen kann. Insbesondere die Verkabelung kann optional in den Bereich zwischen Solarvorrichtung und
Abstandanordnung integriert sein.
Figur 7 zeigt eine schematische [Schnitt-)Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Solarfoliensystems 700 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Für die anderen Komponenten des Solarfoliensystems 700 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
In dem dargestellten Solarfoliensystem 700 umfasst das Solarfoliensystem 700 beispielhaft zwei Befestigungsmodule 740, 742. Insbesondere umfasst die
Abstandanordnung 708 als Befestigungsmodule 740, 742 Verstärkungselemente 740, 742. Bei dem ersten Befestigungsmodul 740 kann es sich insbesondere um ein punktuelles Verstärkungselement 740 mit einer Verschraubung handeln. Das weitere Befestigungsmodul 742 kann ein linienförmiges Verstärkungselement 742, insbesondere mit linienförmig verlaufenden Erhebungen, und einem Ballastierungsmittel 744 sein. Ferner kann ein Abstandsausgleichmittel 746 (z.B. Hartschaum) vorgesehen sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Solarfoliensystem [100, 200, 300, 500, 700), umfassend:
mindestens eine Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701), umfassend mindestens ein Solarfolienmodul (110, 210, 510, 710), mit einer Vorderseite (102, 202, 502) und einer Rückseite (104, 204, 304, 504),
dadurch gekennzeichnet, dass das Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) ferner umfasst:
mindestens eine an der Rückseite (104, 204, 304, 504) der
Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) zumindest teilweise angeordnete Abstandanordnung (108, 208, 308, 408, 508) mit einer Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706).
2. Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Abstandanordnung (108, 208, 308, 408, 508) eine mit der Rückseite (104, 204, 304, 504) der Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) verbindbare Basisschicht (212, 312, 412, 512) umfasst,
wobei an der Vorderseite (215, 315, 415, 515) der Basisschicht (212, 312, 412, 512) die Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) angeordnet ist.
3. Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass
eine Rückseite (213) der Basisschicht (212, 312, 412, 512) und die Rückseite (104, 204, 304, 504) der Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) zumindest teilweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die stoffschlüssige Verbindung insbesondere durch ein punktuelles oder linienförmiges Verkleben hergestellt ist und/oder die stoffschlüssige Verbindung insbesondere durch ein punktuelles oder linienförmiges Verschweißen hergestellt ist.
Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Noppe (106, 206, 306, 406, 506, 706) der Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) zumindest in einem Endbereich (430) halbkugelförmig, rotations-parabolisch, kegelförmig oder pyramidenförmig gebildet ist,
- wobei die Spitze (432) der Noppe (106, 206, 306, 406, 506, 706)
insbesondere abgerundet oder abgestumpft ist.
Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem
Installationszustand des Solarfoliensystems (100, 200, 300, 500, 700) das Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) mindestens eine Lichtschutzschicht (322), zumindest teilweise in einem Randbereich (324) des Solarfoliensystems (100, 200, 300, 500, 700), aufweist.
Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Noppe (106, 206, 306, 406, 506, 706) der Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) eine Noppenlänge zwischen 0,2 cm und 10 cm, vorzugsweise zwischen 0,5 cm und 5 cm, insbesondere bevorzugt zwischen 1 cm und 3 cm, aufweist.
7. Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) mindestens eine erste Noppe (106, 206, 306, 406, 506, 706) mit einer ersten Noppenlänge umfasst, und
die Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) zumindest mindestens eine zweite Noppe (106, 206, 306, 406, 506, 706) mit einer zweiten Noppenlänge umfasst,
wobei sich die erste Noppenlänge von der zweiten Noppenlänge
unterscheidet.
Solarfoliensystem (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Noppenreihen (314.1,
314.2, 314.3, 314.4) vorgesehen sind,
wobei zumindest jeweils vier benachbart zueinander angeordnete Noppen (306.1, 306.2, 306.3, 306.4) der zumindest zwei Noppenreihen (314.1, 314.2,
314.3, 314.4) zumindest ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, bilden.
Verfahren zur Herstellung eines Solarfoliensystems (100, 200, 300, 500, 700), insbesondere eines Solarfoliensystems (100, 200, 300, 500, 700) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend:
Bereitstellen von mindestens einer Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701), umfassend mindestens ein Solarfolienmodul (110, 210, 510, 710), mit einer Vorderseite (102, 202, 502) und einer Rückseite (104, 204, 304, 504),
Bereitstellen von mindestens einer Abstandanordnung (108, 208, 308, 408, 508), umfassend eine Basisschischicht (212, 312, 412, 512) mit einer eine Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706) aufweisenden
Vorderseite (215, 315, 415, 515), und
zumindest teilweises Verbinden einer Rückseite (213) der Basisschicht (212, 312, 412, 512) mit der Rückseite (104, 204, 304, 504) der
Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701). Verwendung einer zumindest an mindestens einer Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) anbringbaren Abstandanordnung (108, 208, 308, 408, 508), umfassend eine Vorderseite (215, 315, 415, 515) mit einer Mehrzahl von Noppen (106, 206, 306, 406, 506, 706), zum Beabstanden der Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701) von einem Untergrund (520) in einem
Installationszustand der Solarfolienvorrichtung (101, 201, 301, 501, 701).
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