WO2023056492A1 - Trägerstruktur für ein photovoltaikmodul - Google Patents

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WO2023056492A1
WO2023056492A1 PCT/AT2022/060282 AT2022060282W WO2023056492A1 WO 2023056492 A1 WO2023056492 A1 WO 2023056492A1 AT 2022060282 W AT2022060282 W AT 2022060282W WO 2023056492 A1 WO2023056492 A1 WO 2023056492A1
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photovoltaic
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heat
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heat conducting
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PCT/AT2022/060282
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Bernd Eckel
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Bernd Eckel
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    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/17—Arrangements of solar thermal modules combined with solar PV modules

Definitions

  • the invention relates to a support structure for a photovoltaic module, having a profile which can be connected to a substrate such as a roof structure on the one hand and to a photovoltaic module on the other hand, the profile containing at least one tube and at least one contact surface.
  • Document DE 10 2010 013673 A1 also discloses a holding device for photovoltaic modules which can be connected to a cooling circuit in order to cool the photovoltaic modules on the one hand and to be able to utilize heat from the photovoltaic modules exposed to sunlight on the other.
  • the object of the invention is to specify a support structure of the type mentioned at the outset with which a particularly high level of energy efficiency can be achieved and which is also easy to assemble.
  • a carrier structure of the type mentioned at the beginning in which at least one heat conducting sheet is connected to a photovoltaic module contact area with the contact surfaces, which can be connected to a photovoltaic module via the photovoltaic module contact area, so that heat transfer from the photovoltaic module to the heat conducting sheet a medium guided in the pipe is made possible.
  • the contact area on the profile, on which the heat-conducting sheet metal can be connected to the profile for heat transfer is usually flat and flat. In this way, favorable heat transfer can be achieved.
  • a length of the contact area in a cross section is preferably at least 50%, in particular at least 70%, of a diameter of the tube. Furthermore, it is advantageous for good heat transfer if the contact area is spaced from the tube by less than 70% of the diameter of the tube.
  • At least two heat conducting plates are provided, which extend on both sides of a longitudinal axis of the profile in order to enable heat transfer from or to areas of the photovoltaic modules that are arranged on both sides of the longitudinal axis and spaced from the longitudinal axis.
  • the heat conducting plates are designed in such a way that a photovoltaic module contact area of the heat conducting plates can extend almost over the entire rear side of the photovoltaic modules or solar modules of the photovoltaic modules, ie electrically active parts of the photovoltaic modules.
  • the heat conducting sheet can then be arranged on the side of the profile on the one hand and on the rear of the photovoltaic modules over the entire surface on the other hand.
  • the profile can be designed in a wide variety of ways. Provision is preferably made for the profile to be formed by an aluminum component, in particular an extruded profile.
  • the heat conducting sheet is preferably formed by a sheet with high thermal conductivity, in particular by an aluminum sheet or a copper sheet.
  • the profile has at least one, preferably at least two, screw channels running along the longitudinal axis, into which screws can be screwed in, in particular in order to be able to screw a connection piece for the pipe onto the profile on the face side.
  • the screw channels are usually positioned immediately adjacent to the tube.
  • the profile can be cut to length or cut off at any point and a connection piece can be screwed onto the front side, via which connection piece a liquid such as a heat transfer medium can be introduced into the pipe or via which connection piece an inlet or outlet line can be connected to the pipe.
  • two, three or four screw channels distributed regularly around the pipe can be provided in the profile.
  • the screw channels can have a thread.
  • screws are screwed into the screw channels, which are self-tapping in aluminum.
  • the profile can be formed in a particularly simple manner by extrusion.
  • a tube is arranged in the profile or the profile forms an internal tube in order to be able to conduct a heat transfer medium through the profile, which absorbs heat from the photovoltaic modules and can emit it, for example, to a hot water circuit or the like.
  • a particularly simple structure is made possible if two end-connected tubes are provided in the profile. A separate line can then be omitted, with which a medium conveyed through the tube in the profile is conveyed back on the other side. One of the pipes thus forms a flow and the other a return.
  • the photovoltaic module contact area is connected to the contact surfaces by one or more heat pipes, in which in particular water, alcohol, ammonia, carbon dioxide and/or propane is arranged.
  • heat pipes in which a phase transition is used for favorable heat transfer, a particularly advantageous heat transfer can be achieved between the photovoltaic contact area or the solar module on the one hand and the contact surfaces of the profile on the other.
  • the at least one heat conducting sheet is connected to the profile in a form-fitting, force-fitting and/or material-locking manner, in particular screwed or glued on, at the side and/or at the top. This ensures good heat transfer.
  • the heat conducting sheet is connected to the photovoltaic module via a heat conducting paste, a heat conducting adhesive and/or a heat conducting foil.
  • the heat conducting sheet can be designed in a wide variety of ways. It has proven useful for the heat conducting sheet to be U-shaped, trapezoidal, with ribs and/or with a rectangular cross section. In this way, on the one hand, the required mechanical stability and, on the other hand, a favorable heat transfer can be achieved.
  • the profile has a slot at the top and/or bottom for fastening with a hammer-head screw.
  • the profile can thus be connected with the hammer head screw on the one hand to a substructure such as a roof construction and on the other hand to a frame of a photovoltaic module on the head side.
  • a spring is provided with which the heat conducting sheet can be pressed against a photovoltaic module connected to the support structure, the spring preferably being connected to the heat conducting sheet on the one hand and to the profile on the other. As a result, a particularly good contact can be achieved and thus a low heat transfer resistance between the photovoltaic module and the heat conducting sheet.
  • the spring can be formed by any component with which the heat-conducting sheet metal can be pressed against the photovoltaic module. It is particularly favorable if the spring is formed by an elastically prestressed metal component, in particular a bent metal sheet.
  • the spring is preferably connected to the profile on the one hand and the heat conducting sheet on the other hand in such a way that the spring together with the heat conducting sheet are deformed when a photovoltaic module is connected to the heat conducting sheet(s) as intended.
  • the elastic deformation of the heat conducting sheet thus causes a force in the spring which presses the heat conducting sheet against the photovoltaic module or against the solar module of the photovoltaic module.
  • a photovoltaic construction which has a photovoltaic module which is connected to a substructure, in particular a roof construction, via a carrier structure, it is favorable if the carrier structure is designed according to the invention.
  • the frame of the photovoltaic module usually holds an electrically active solar module of the photovoltaic module, which can be designed as a glass solar module, for example.
  • the heat conducting sheet is connected on the one hand to the contact surface of the profile and on the other hand to a rear side of a solar module of the photovoltaic module, in particular to a rear side of a photovoltaic glass of the photovoltaic module.
  • Efficient cooling of an electrically active part of the photovoltaic module, ie a solar module, is favorable in order to achieve high efficiency of the solar module.
  • a spring is preferably provided, which presses the heat conducting sheet against the back of the solar module. This ensures good heat transfer between the heat conducting sheet and the solar module.
  • the spring is connected to the profile on the one hand and to the heat-conducting sheet on the other hand.
  • the spring is thus supported by the profile against the heat conducting sheet, as a result of which a stable and at the same time simple construction is achieved.
  • the spring is formed by an elastically deformed, prestressed metal component.
  • the spring can be formed by an elastically deformed metal sheet.
  • a sheet length of the photovoltaic module contact area in a direction normal to a longitudinal axis of the profile, at least 20% of a Module length of the photovoltaic module along this direction corresponds.
  • An extension of the photovoltaic module contact area along a longitudinal axis of the profile usually corresponds to an extension of the photovoltaic module or the solar module of the photovoltaic module along this direction, so that a large-area cooling of the solar module is made possible.
  • a photovoltaic module is connected to the substructure via at least two support structures, in particular four support structures.
  • Each of the carrier structures then usually has at least two heat-conducting plates, which each cover approximately 25% of a corresponding width of the photovoltaic module, in order to be able to cool the rear of the photovoltaic module almost over its entire surface.
  • a rear side of the solar module of the photovoltaic module in particular a rear side of a photovoltaic glass of the photovoltaic module, is at least 50%, in particular at least 80%, covered by a photovoltaic module contact area of one or more heat conducting plates in order to ensure heat transfer over a large area to reach. This enables a particularly large-area cooling of the solar module, as a result of which high efficiency is achieved.
  • the heat-conducting sheet metal is connected to the photovoltaic module via a heat-conducting paste, a heat-conducting adhesive and/or a heat-conducting foil.
  • the heat conducting sheet is spaced apart from the solar module of the photovoltaic module by an air gap, so that heat transfer via convection is made possible.
  • a combination of heat transfer by convection and heat conduction is of course possible as a result.
  • the photovoltaic construction according to the invention can be installed outdoors and on buildings of all types, in particular on hall roofs.
  • the photovoltaic construction In a building, in particular a hall, with a photovoltaic construction which is attached to a substructure, in particular a roof structure preferably provided that the photovoltaic construction is designed according to the invention.
  • the photovoltaic construction can of course be attached to any type of building, for example also to a residential building.
  • a photovoltaic construction according to the invention can in principle be used at a wide variety of locations. Such a photovoltaic construction is preferably used on a building, in particular a residential building. It has proven itself that a photovoltaic construction according to the invention is attached to a roof of a building.
  • the tube of the profile is part of a primary circuit for a heat transfer medium, with a circulation pump being provided with which the heat transfer medium, for example a propylene glycol-water mixture or pure water, can be conveyed in the primary circuit, with a heat exchanger being provided in particular , In which heat can be transferred from the primary circuit to a secondary circuit and/or a heat store, for example domestic water and/or a heater such as a swimming pool heater.
  • a circulation pump being provided with which the heat transfer medium, for example a propylene glycol-water mixture or pure water, can be conveyed in the primary circuit, with a heat exchanger being provided in particular ,
  • heat transfer medium for example a propylene glycol-water mixture or pure water
  • a continuous heat transfer is thus possible in a simple manner.
  • a first tube of the profile forms a flow and a second tube of the profile forms a return and the tubes are connected at the ends. This enables a particularly simple construction.
  • the photovoltaic construction according to the invention is particularly preferably used in connection with a brine heat pump, so that the solar modules are cooled to a temperature far below the ambient temperature in order to achieve a particularly high level of efficiency.
  • a brine heat pump for example, there can be a liquid with a flow temperature of less than 0°C in the profile pipes. As a result, a particularly high heat yield can be achieved.
  • a temperature of the heat transfer medium in a feed, before entry into the tube of a profile is less than 20°C, in particular less than 10°C, preferably less than 0°C.
  • FIG. 1 shows a first profile of a support structure according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail of a photovoltaic module mounted on a support structure according to the invention
  • FIG. 3 and 4 show a photovoltaic module mounted on two support structures according to the invention
  • FIG. 5 shows a further profile according to the invention of a support structure according to the invention
  • FIG. 6 shows a detail of a further photovoltaic module mounted on a support structure according to the invention
  • the section 1 shows a section through a support structure 1 according to the invention with a profile 3 and a heat-conducting sheet metal 6 which is attached to a contact area of the profile 3 and has an angular configuration.
  • the section shows the support structure 1 in a sectional plane which is normal to a longitudinal axis 8 of the profile 3 .
  • the profile 3 is designed as an aluminum extruded profile and, as can be seen, has a tube 4 or forms a tube 4 in which a heat transfer medium can be guided. It can also be seen that the profile 3 has a slot 10 on the bottom and top, via which slots 10 this profile 3 can be connected to a substructure on the one hand and to a photovoltaic module 2 on the other by means of hammer head screws 12 .
  • the profile 3 has two contact surfaces 5 on the head side, via which contact surfaces 5 the profile 3 can be thermally coupled with heat-conducting plates 6 with photovoltaic modules 2 in order to cool them.
  • a heat conducting sheet metal 6 is shown on one of these contact surfaces 5 .
  • the profile 3 has four screw channels 21 distributed around the tube 4 and into which self-tapping screws 9 can be screwed.
  • the profile 3 can be cut through at any point and a connection piece can be screwed onto the front side, via which connection piece the pipe 4 can be connected to an inlet or outlet line, so that the Connector a liquid such as a heat transfer medium in the tube 4 can be introduced.
  • Fig. 2 shows the profile 3 of Fig. 1 in connection with a photovoltaic module 2 and two heat conducting plates 6.
  • two heat conducting plates 6 extend from the contact areas through a frame 18 of a photovoltaic module 2 into the photovoltaic module 2 to a rear side of a photovoltaic -Glass 15 in order to be able to cool an electrically active part of the photovoltaic module 2, namely a solar module 14, particularly efficiently from a rear side.
  • heat is transferred from the solar module 14 via the heat conducting plates 6 to the profile 3, from which profile 3 the heat is dissipated by means of the heat transfer medium guided in the pipe 4.
  • the heat can be used to heat domestic water, for example.
  • a photovoltaic module contact area 7 of the heat conducting plates 6 extends almost over the entire rear side of the solar modules 14.
  • FIG. 3 and 4 show a section through a photovoltaic construction 11 according to the invention, which has a photovoltaic module 2 that is connected to a substructure formed here by a roof construction 13 via two support structures 1 according to the invention.
  • the section shows the photovoltaic structure 11 along a section plane that is normal to the longitudinal axes 8 of the profiles 3 .
  • the two carrier structures 1 each have profiles 3 with heat-conducting plates 6 which extend on both sides along longitudinal axes 8 of the profiles 3 and almost completely cover a rear side of solar modules 14 of the photovoltaic module 2 .
  • FIG. 3 shows a detail of the photovoltaic structure 11
  • FIG. 4 shows an overview of the photovoltaic structure 11 in which an entire length of the photovoltaic module 2 in a direction normal to the longitudinal axis 8 can be seen.
  • the heat conducting plates 6 are connected to the profile 3 here by means of screws 9 .
  • the profiles 3 are connected to the roof structure 13 by means of hammer-head screws 12 which engage in slots 10 in the profile 3 on the bottom.
  • FIG. 4 the total of four heat-conducting plates 6 of the two support structures 1 almost completely cover a rear side of the solar modules 14 .
  • a sum of the plate lengths 17 of the photovoltaic module contact areas 7 in a direction normal to the longitudinal axis 8 thus corresponds almost to a module length 16 of the solar module 14 in this direction.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a profile 3 of a carrier structure 1 according to the invention.
  • this profile 3 also has flat contact surfaces 5, via which the profile 3 can be connected to a heat-conducting sheet metal 6 in a thermally conductive manner and over a large area.
  • slots 10 are provided on the bottom and top as well as on the sides, via which a connection with hammer-head screws 12 to a substructure, a photovoltaic module 2 or heat-conducting plates 6 is made possible.
  • screw channels 21 running along the longitudinal axis 8 are also provided here, to which a connection piece (not shown) can easily be connected to the profile 3 at the front.
  • two tubes 4 are provided in the profile 3 here, which can be used, for example, as a supply and return for a heat transfer fluid, so that no separate return is required.
  • the heat conducting plates 6 can basically be connected to the profile 3 by gluing, by screws 9 or in any other way which enables heat transfer.
  • a support structure 1 according to the invention enables solar modules 14 to be cooled and a heat transfer medium to be heated efficiently in a particularly simple manner.
  • FIG. 6 shows a photovoltaic construction 11 with a profile 3 according to FIG. 5, which has two tubes 4.
  • FIG. As can be seen, the contact surfaces 5 of the profile 3 are here on an upper side of the profile 3, on which the heat-conducting plates 6 are connected to the profile 3.
  • this photovoltaic construction 11 there is also a spring 20 formed by an elastically deformed metal sheet on both sides of the profile 3 provided, through which the heat conducting sheet 6 is pressed against the solar module 14 . Particularly good heat transfer is achieved by pressing the heat conducting sheet metal 6 against the solar module 14 .
  • the heat conducting sheet metal 6 can of course also be fixed, in particular glued, to the solar module 14 here.
  • a photovoltaic construction 11 according to the invention can be used outdoors or, for example, on the roof of a building 19 such as a hall, in order to convert solar energy into electricity on the one hand and heat on the other.
  • the cooling of the solar modules 14 also achieves a higher electrical efficiency, so that a particularly efficient generation of energy is made possible.
  • the tubes 4 of the profiles 3 are usually part of a primary circuit, which is connected via a heat exchanger to a secondary circuit or a heat accumulator, for example to heat service water in a residential building or a factory building. It can be provided in particular that a temperature of the heat transfer medium in a feed, i.e.
  • the heat transfer medium before the heat transfer medium is introduced into a profile 3, is less than 20° C., in particular less than 10° C., preferably less than 0° C., by one to achieve particularly high heat yield and high efficiency of the solar modules 14. It can be provided, for example, that the heat transfer medium, after passing through the primary circuit, is fed into a brine heat pump, in which heat is released in order to reach a correspondingly low temperature, which can also be below the ambient temperature.
  • FIG. 7 shows a corresponding building 19, a photovoltaic construction 11 according to the invention being shown schematically on the roof of the building 19.
  • FIG. The photovoltaic construction 11 shown contains four photovoltaic modules 2, which are cooled via two carrier structures 1 with profiles 3 and heat-conducting plates 6 according to FIG.
  • the longitudinal axes 8 of the profiles 3 run approximately horizontally here.
  • the tubes 4 of the two profiles 3 can be connected at the ends.
  • the profiles could be 3 can of course also be designed according to the exemplary embodiment of FIGS. 5 and 6 with two tubes 4 each, which are connected at the ends.
  • the profiles 3 extend along the longitudinal axis 8 essentially over the entire extent of the photovoltaic modules 2 in this direction.
  • the heat conducting plates 6 also extend almost over an entire module length 16 of the photovoltaic modules 2 normal to the longitudinal axis 8, so that a rear surface of the solar modules 14 is almost completely covered by the heat conducting plates 6 and is therefore cooled over the entire surface.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trägerstruktur (1) für Photovoltaikmodule (2), aufweisend ein Profil (3), welches einerseits mit einem Untergrund wie einer Dachkonstruktion (13) und andererseits mit einem Photovoltaikmodul (2) verbindbar ist, wobei das Profil (3) mindestens ein Rohr (4) sowie zumindest eine Kontaktfläche (5) enthält. Um eine besonders hohe Effizienz zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein Wärmeleitblech (6) mit einem Photovoltaikmodul-Kontaktbereich (7) mit den Kontaktflächen (5) verbunden ist, welches über den Photovoltaikmodul-Kontaktbereich (7) mit einem Photovoltaikmodul (2) verbindbar ist, sodass über das Wärmeleitblech (6) eine Wärmeübertragung vom Photovoltaikmodul (2) an ein im Rohr (4) geführtes Medium ermöglicht ist.

Description

Trägerstruktur für ein Photovoltaikmodul
Die Erfindung betrifft eine Trägerstruktur für ein Photovoltaikmodul, aufweisend ein Profil, welches einerseits mit einem Untergrund wie einer Dachkonstruktion und andererseits mit einem Photovoltaikmodul verbindbar ist, wobei das Profil mindestens ein Rohr sowie zumindest eine Kontaktfläche enthält.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Trägerstrukturen für Photovoltaikmodule der eingangs genannten Art bekannt geworden. Dabei ist es stets ein Ziel, eine Unterkonstruktion wie beispielsweise einen Dachaufbau derart mit dem Photovoltaikmodul zu verbinden, dass eine hohe Stabilität gegeben ist. Aus dem Dokument DE 10 2010 013673 A1 ist darüber hinaus auch eine Haltevorrichtung für Photovoltaikmodule bekannt geworden, welche an einen Kühlkreislauf anschließbar ist, um die Photovoltaikmodule einerseits zu kühlen und andererseits eine Wärme der dem Sonnenlicht ausgesetzten Photovoltaikmodule nutzbar machen zu können.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit Vorrichtungen des Standes der Technik einerseits nur eine unzureichende Effizienz erreicht wird. Andererseits sind Vorrichtungen des Standes der Technik auch kompliziert und aufwendig in einer Montage.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trägerstruktur der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher eine besonders hohe energetische Effizienz erreichbar ist und welche zudem einfach montierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Trägerstruktur der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher zumindest ein Wärmeleitblech mit einem Photovoltaikmodul- Kontaktbereich mit den Kontaktflächen verbunden ist, welches über den Photovoltaikmodul-Kontaktbereich mit einem Photovoltaikmodul verbindbar ist, sodass über das Wärmeleitblech eine Wärmeübertragung vom Photovoltaikmodul an ein im Rohr geführtes Medium ermöglicht ist.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass durch einen flächigen Kontakt zwischen dem Wärmeleitblech einerseits und dem Profil andererseits eine besonders günstige Wärmeübertragung ermöglicht ist, wodurch das Photovoltaikmodul gut kühlbar ist bzw. eine Wärme vom Photovoltaikmodul besonders effizient an ein im Rohr des Profils geführtes Wärmeträgermedium übertragen werden kann.
Üblicherweise ist der Kontaktbereich am Profil, an welchem das Wärmeleitblech mit dem Profil zur Wärmeübertragung verbindbar ist, flächig und eben ausgebildet. Dadurch kann eine günstige Wärmeübertragung erreicht werden. Bevorzugt beträgt eine Länge des Kontaktbereichs in einem Querschnitt zumindest 50 %, insbesondere zumindest 70 %, eines Durchmessers des Rohres. Weiter ist es für eine gute Wärmeübertragung vorteilhaft, wenn der Kontaktbereich vom Rohr um weniger als 70 % des Durchmessers des Rohres beabstandet ist.
Günstig ist es, wenn zumindest zwei Wärmeleitbleche vorgesehen sind, welche sich beidseits einer Längsachse des Profils erstrecken, um eine Wärmeübertragung von bzw. zu Bereichen der Photovoltaikmodule zu ermöglichen, die beidseits der Längsachse angeordnet und von der Längsachse beabstandet sind.
Besonders günstig ist es, wenn die Wärmeleitbleche derart ausgebildet sind, dass ein Photovoltaikmodul-Kontaktbereich der Wärmeleitbleche sich nahezu über eine gänzliche Rückseite der Photovoltaikmodule bzw. Solarmodule der Photovoltaikmodule, also elektrisch aktive Teile der Photovoltaikmodule, erstrecken können.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Wärmeleitblech winkelförmig, insbesondere L-förmig, ausgebildet ist. Das Wärmeleitblech kann dann einerseits seitlich am Profil und andererseits vollflächig rückseitig an den Photovoltaikmodulen angeordnet werden.
Das Profil kann grundsätzlich auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Profil durch ein Aluminiumbauteil, insbesondere ein Strangpressprofil, gebildet ist. Das Wärmeleitblech ist bevorzugt durch ein Blech mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet, insbesondere durch ein Aluminiumblech oder ein Kupferblech.
Günstig ist es, wenn das Profil zumindest einen, vorzugsweise zumindest zwei, entlang der Längsachse verlaufende Schraubkanäle aufweist, in welche Schrauben einschraubbar sind, insbesondere um ein Anschlussstück für das Rohr stirnseitig an das Profil anschrauben zu können. Die Schraubkanäle sind üblicherweise unmittelbar an das Rohr angrenzend positioniert. Dadurch kann das Profil an einer beliebigen Stelle abgelängt bzw. abgeschnitten und stirnseitig ein Anschlussstück angeschraubt werden, über welches Anschlussstück eine Flüssigkeit wie ein Wärmeträgermedium in das Rohr einbringbar ist bzw. über welches Anschlussstück eine Zu- oder eine Ableitung mit dem Rohr verbindbar sind. Beispielsweise können zwei, drei oder vier Schraubkanäle regelmäßig um das Rohr verteilt im Profil vorgesehen sein. Die Schraubkanäle können ein Gewinde aufweisen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass Schrauben in die Schraubkanäle eingeschraubt werden, welche in Aluminium selbstschneidend sind. Dadurch kann das Profil auf besonders einfache Weise durch Strangpressen gebildet werden.
Im Profil ist ein Rohr angeordnet bzw. bildet das Profil ein innenliegendes Rohr, um durch das Profil ein Wärmeträgermedium führen zu können, welches Wärme von den Photovoltaikmodulen aufnimmt und beispielsweise an einen Warmwasserkreis oder dergleichen abgeben kann. Ein besonders einfacher Aufbau ist ermöglicht, wenn im Profil zwei endseitig verbundene Rohre vorgesehen sind. Es kann dann eine gesonderte Leitung entfallen, mit welcher ein durch das Rohr im Profil gefördertes Medium anderseits rückgefördert wird. Eines der Rohre bildet somit einen Vorlauf und das andere einen Rücklauf.
Günstig ist es, wenn der Photovoltaikmodul-Kontaktbereich mit den Kontaktflächen durch eine oder mehrere Heat-Pipes verbunden ist, in welchen insbesondere Wasser, Alkohol, Ammoniak, Kohlendioxid und/oder Propan angeordnet ist. Mit Heat-Pipes, in welchen ein Phasenübergang für eine günstige Wärmeübertragung genutzt wird, kann eine besonders vorteilhafte Wärmeübertragung zwischen dem Photovoltaik-Kontaktbereich bzw. dem Solarmodul einerseits und den Kontaktflächen des Profils andererseits erreicht werden.
Es hat sich bewährt, dass das zumindest eine Wärmeleitblech seitlich und/oder kopfseitig mit dem Profil form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, insbesondere angeschraubt oder angeklebt ist. Dadurch ist eine gute Wärmeübertragung gewährleistet. Zur Erreichung eines guten Wärmeübergangs zwischen dem Wärmeleitblech einerseits und dem Photovoltaikmodul andererseits ist bevorzugt vorgesehen, dass das Wärmeleitblech über eine Wärmeleitpaste, einen Wärmeleitkleber und/oder eine Wärmeleitfolie mit dem Photovoltaikmodul verbunden ist.
Das Wärmeleitblech kann grundsätzlich auf verschiedenste Weisen ausgebildet sein. Es hat sich bewährt, dass das Wärmeleitblech u-förmig, trapezförmig, mit Rippen und/oder mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist. Dadurch kann einerseits eine erforderliche mechanische Stabilität und andererseits ein günstiger Wärmeübergang erreicht werden.
Eine besonders einfache Montage ist ermöglicht, wenn das Profil köpf- und/oder bodenseitig einen Schlitz zur Befestigung mit einer Hammerkopfschraube aufweist. Das Profil kann mit der Hammerkopfschraube somit einerseits an einer Unterkonstruktion wie einer Dachkonstruktion und andererseits kopfseitig mit einem Rahmen eines Photovoltaikmoduls verbunden werden.
Günstig ist es, wenn eine Feder vorgesehen ist, mit welcher das Wärmeleitblech gegen ein mit der Trägerstruktur verbundenes Photovoltaikmodul drückbar ist, wobei die Feder bevorzugt einerseits mit dem Wärmeleitblech und andererseits mit dem Profil verbunden ist. Dadurch ist ein besonders guter Kontakt uns somit ein geringer Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Photovoltaikmodul und dem Wärmeleitblech erreichbar.
Die Feder kann grundsätzlich durch jedes Bauteil gebildet werden, mit welchem das Wärmeleitblech gegen das Photovoltaikmodul gedrückt werden kann. Besonders günstig ist es, wenn die Feder durch ein elastisch vorgespanntes Metallbauteil, insbesondere ein gebogenes Blech gebildet ist.
Bevorzugt wird die Feder derart mit dem Profil einerseits und dem Wärmeleitblech andererseits verbunden, dass die Feder samt Wärmeleitblech verformt werden, wenn ein Photovoltaikmodul bestimmungsgemäß mit dem bzw. den Wärmeleitblechen verbunden wird. Die elastische Verformung des Wärmeleitbleches bewirkt somit eine Kraft in der Feder, welche das Wärmeleitblech gegen das Photovoltaikmodul bzw. gegen das Solarmodul des Photovoltaikmoduls presst. Bei einer Photovoltaikkonstruktion, welche ein Photovoltaikmodul aufweist, welches über eine Trägerstruktur mit einer Unterkonstruktion, insbesondere einer Dachkonstruktion, verbunden ist, ist es günstig, wenn die Trägerstruktur erfindungsgemäß ausgebildet ist.
Es kann dadurch eine gute Kühlung des Photovoltaikmoduls und eine effiziente Erwärmung eines im Profil geführten Mediums beispielsweise zur Brauchwassererwärmung erreicht werden.
Eine besonders einfache Montage ergibt sich, wenn der Rahmen des Photovoltaikmoduls kopfseitig mit dem Profil verbunden ist, insbesondere über Hammerkopfschrauben. Der Rahmen des Photovoltaikmoduls hält üblicherweise ein elektrisch aktives Solarmodul des Photovoltaikmoduls, welches beispielsweise als Glas-Solarmodul ausgebildet sein kann.
Günstig ist es, wenn das Wärmeleitblech einerseits mit der Kontaktfläche des Profils und andererseits mit einer Rückseite eines Solarmoduls des Photovoltaikmoduls, insbesondere mit einer Rückseite eines Photovoltaik-Glases des Photovoltaikmoduls, verbunden ist. So ist eine effiziente Kühlung eines elektrisch aktiven Teils des Photovoltaikmoduls, also eines Solarmoduls, günstig, um eine hohe Effizienz des Solarmoduls zu erreichen.
Bevorzugt ist eine Feder vorgesehen, welche das Wärmeleitblech gegen die Rückseite des Solarmoduls drückt. Dadurch wird ein guter Wärmeübergang zwischen Wärmeleitblech und Solarmodul sichergestellt.
Günstig ist es, wenn die Feder einerseits mit dem Profil und andererseits mit dem Wärmeleitblech verbunden ist. Die Feder wird somit vom Profil gegen das Wärmeleitblech abgestützt, wodurch eine stabile und gleichzeitig einfache Konstruktion erreicht ist.
Es hat sich bewährt, dass die Feder durch ein elastisch verformtes, vorgespanntes, Metallbauteil gebildet ist. Beispielsweise kann die Feder durch ein elastisch verformtes Blech gebildet sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Blechlänge des Photovoltaikmodul-Kontaktbereichs in einer Richtung normal zu einer Längsachse des Profils, zumindest 20 % einer Modullänge des Photovoltaikmoduls entlang dieser Richtung entspricht. Eine Erstreckung des Photovoltaikmodul-Kontaktbereichs entlang einer Längsachse des Profils entspricht üblicherweise einer Erstreckung des Photovoltaikmoduls bzw. des Solarmoduls des Photovoltaikmoduls entlang dieser Richtung, sodass eine großflächige Kühlung des Solarmoduls ermöglicht ist.
Wenngleich grundsätzlich eine Lagerung eines Photovoltaikmoduls über nur eine Trägerstruktur möglich ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Photovoltaikmodul über zumindest zwei Trägerstrukturen, insbesondere vier Trägerstrukturen, mit der Unterkonstruktion verbunden ist. Üblicherweise weist dann jede der Trägerstrukturen zumindest zwei Wärmeleitbleche auf, die jeweils etwa 25 % einer entsprechenden Breite des Photovoltaikmoduls abdecken, um das Photovoltaikmodul annähernd vollflächig rückseitig kühlen zu können.
Es hat sich bewährt, dass eine Rückseite des Solarmoduls des Photovoltaikmoduls, insbesondere eine Rückseite eines Photovoltaik-Glases des Photovoltaikmoduls, zu mindestens 50 %, insbesondere zu mindestens 80 %, von einem Photovoltaikmodul- Kontaktbereich eines oder mehrerer Wärmeleitbleche bedeckt ist, um eine großflächige Wärmeübertragung zu erreichen. Dadurch ist eine besonders großflächige Kühlung des Solarmoduls ermöglicht, wodurch eine hohe Effizienz erreicht wird.
Günstig ist es, wenn das Wärmeleitblech über eine Wärmeleitpaste, einen Wärmeleitkleber und/oder eine Wärmeleitfolie mit dem Photovoltaikmodul verbunden ist.
Es kann allerdings auch vorteilhaft sein, wenn das Wärmeleitblech durch einen Luftspalt vom Solarmodul des Photovoltaikmoduls beabstandet ist, sodass eine Wärmeübertragung über Konvektion ermöglicht ist. Natürlich ist dadurch eine Kombination einer Wärmeübertragung durch Konvektion sowie durch Wärmeleitung möglich.
Die erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion kann grundsätzlich im Freiland sowie auf Gebäuden aller Art angebracht werden, insbesondere auf Hallendächern.
Bei einem Gebäude, insbesondere einer Halle, mit einer Photovoltaikkonstruktion, welche an einer Unterkonstruktion, insbesondere einem Dachaufbau, angebracht ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Photovoltaikkonstruktion erfindungsgemäß ausgebildet ist. Grundsätzlich kann die Photovoltaikkonstruktion natürlich an einem Gebäude jedweder Art angebracht werden, also beispielsweise auch an einem Wohnhaus.
Eine erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion kann grundsätzlich an verschiedensten Orten eingesetzt werden. Bevorzugt wird eine solche Photovoltaikkonstruktion an einem Gebäude, insbesondere einem Wohnhaus, eingesetzt. Es hat sich bewährt, dass eine erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion an einem Dach eines Gebäudes angebracht wird.
Üblicherweise ist vorgesehen, dass das Rohr des Profils Teil eines Primärkreises für ein Wärmeträgermedium ist, wobei eine Umwälzpumpe vorgesehen ist, mit welcher das Wärmeträgermedium, beispielsweise ein Propylenglykol-Wasser-Gemisch oder reines Wasser, im Primärkreis förderbar ist, wobei insbesondere ein Wärmetauscher vorgesehen ist, in welchem Wärme vom Primärkreis an einen Sekundärkreis und/oder einen Wärmespeicher, beispielsweise ein Brauchwasser und/oder eine Heizung wie eine Schwimmbad-Heizung, übertragbar ist.
Somit ist eine kontinuierliche Wärmeübertragung auf einfache Weise möglich. Insbesondere bei Einsatz eines Profils mit zwei Rohren ist bevorzugt vorgesehen, dass ein erstes Rohr des Profils einen Vorlauf und ein zweites Rohr des Profils einen Rücklauf bildet und die Rohre endseitig verbunden sind. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau.
Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion in Verbindung mit einer Sole-Wärmepumpe eingesetzt, sodass die Solarmodule zur Erreichung eines besonders hohen Wirkungsgrades auf eine Temperatur weit unter einer Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Beispielsweise kann in den Rohren des Profils eine Flüssigkeit mit einer Vorlauftemperatur von weniger als 0°C befindlich sein. Dadurch kann ein besonders hoher Wärmeertrag erzielt werden.
Günstig ist es, wenn eine Temperatur des Wärmeträgermediums in einem Vorlauf, vor Eintritt in das Rohr eines Profils weniger als 20°C, insbesondere weniger als 10°C, bevorzugt weniger als 0°C, beträgt. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:
Fig. 1 ein erstes Profil einer erfindungsgemäßen Trägerstruktur;
Fig. 2 ein Detail eines über eine erfindungsgemäße Trägerstruktur gelagerten Photovoltaikmoduls;
Fig. 3 und 4 ein über zwei erfindungsgemäße Trägerstrukturen gelagertes Photovoltaikmodul;
Fig. 5 ein weiteres erfindungsgemäßes Profil einer erfindungsgemäßen Trägerstruktur;
Fig. 6 ein Detail eines weiteren, über eine erfindungsgemäße Trägerstruktur gelagerten Photovoltaikmoduls;
Fig. 7 ein Gebäude mit einer Photovoltaikkonstruktion.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Trägerstruktur 1 mit einem Profil 3 und ein an einem Kontaktbereich des Profils 3 angebrachtes Wärmeleitblech 6, welches winkelförmig ausgebildet ist. Der Schnitt zeigt die Trägerstruktur 1 in einer Schnittebene, welche normal zu einer Längsachse 8 des Profils 3 ist. Das Profil 3 ist als Strangpressprofil aus Aluminium ausgebildet und weist wie ersichtlich ein Rohr 4 auf bzw. bildet ein Rohr 4, in welchem ein Wärmeträgermedium geführt werden kann. Weiter ist ersichtlich, dass das Profil 3 bodenseitig und kopfseitig einen Schlitz 10 aufweist, über welche Schlitze 10 dieses Profil 3 mittels Hammerkopfschrauben 12 einerseits mit einer Unterkonstruktion und andererseits mit einem Photovoltaikmodul 2 verbunden werden kann. Darüber hinaus weist das Profil 3 kopfseitig zwei Kontaktflächen 5 auf, über welche Kontaktflächen 5 das Profil 3 mit Wärmeleitblechen 6 mit Photovoltaikmodulen 2 thermisch gekoppelt werden kann, um diese zu kühlen. An einer dieser Kontaktflächen 5 ist ein Wärmeleitblech 6 dargestellt.
Ferner ist ersichtlich, dass das Profil 3 vier um das Rohr 4 verteilt angeordnete Schraubkanäle 21 aufweist, in welche selbstschneidende Schrauben 9 einschraubbar sind. Dadurch kann das Profil 3 auf einer beliebigen Stelle durchschnitten und ein Anschlussstück stirnseitig aufgeschraubt werden, über welches Anschlussstück das Rohr 4 mit einer Zu- bzw. einer Ableitung verbindbar ist, sodass durch das Anschlussstück eine Flüssigkeit wie ein Wärmeträgermedium in das Rohr 4 einbringbar ist.
Fig. 2 zeigt das Profil 3 der Fig. 1 in Verbindung mit einem Photovoltaikmodul 2 und zwei Wärmeleitblechen 6. Wie ersichtlich erstrecken sich zwei Wärmeleitbleche 6 von den Kontaktbereichen durch einen Rahmen 18 eines Photovoltaikmoduls 2 in das Photovoltaikmodul 2 hinein bis zu einer Rückseite eines Photovoltaik-Glases 15, um einen elektrisch aktiven Teil des Photovoltaikmoduls 2, nämlich ein Solarmodul 14, besonders effizient von einer Rückseite aus kühlen zu können. Hierzu wird eine Wärme vom Solarmodul 14 über die Wärmeleitbleche 6 an das Profil 3 übertragen, von welchem Profil 3 die Wärme mittels des im Rohr 4 geführten Wärmeträgermediums abgeführt wird. Mit der Wärme kann beispielsweise ein Brauchwasser erhitzt werden. Wie ersichtlich erstreckt sich ein Photovoltaikmodul-Kontaktbereich 7 der Wärmeleitbleche 6 nahezu über eine gänzliche Rückseite der Solarmodule 14.
Fig. 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion 11 , welche ein Photovoltaikmodul 2 aufweist, dass über zwei erfindungsgemäße Trägerstrukturen 1 mit einer hier durch eine Dachkonstruktion 13 gebildeten Unterkonstruktion verbunden ist. Der Schnitt zeigt die Photovoltaikkonstruktion 11 entlang einer Schnittebene, die normal zu den Längsachsen 8 der Profile 3 ist. Wie ersichtlich weisen die beiden Trägerstrukturen 1 jeweils Profile 3 mit Wärmeleitblechen 6 auf, die sich beidseits entlang von Längsachsen 8 der Profile 3 erstrecken und eine Rückseite von Solarmodulen 14 des Photovoltaikmoduls 2 nahezu gänzlich abdecken.
Fig. 3 zeigt dabei ein Detail der Photovoltaikkonstruktion 11 und Fig. 4 eine Übersicht über die Photovoltaikkonstruktion 11 , in welcher eine gesamte Länge des Photovoltaikmoduls 2 in einer Richtung normal zur Längsachse 8 ersichtlich ist.
In Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Wärmeleitbleche 6 hier über Schrauben 9 mit dem Profil 3 verbunden sind. Eine Verbindung der Profile 3 mit der Dachkonstruktion 13 erfolgt mittels Hammerkopfschrauben 12, die in bodenseitige Schlitze 10 im Profil 3 eingreifen. Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, decken die gesamt vier Wärmeleitbleche 6 der zwei Trägerstrukturen 1 eine Rückseite der Solarmodule 14 nahezu gänzlich ab. Eine Summe der Blechlängen 17 der Photovoltaikmodul-Kontaktbereiche 7 in einer Richtung normal zur Längsachse 8 entspricht somit nahezu einer Modullänge 16 des Solarmoduls 14 in dieser Richtung.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Profils 3 einer erfindungsgemäßen Trägerstruktur 1. Wie ersichtlich weist auch dieses Profil 3 ebene Kontaktflächen 5 auf, über welche das Profil 3 wärmeleitend und flächig mit einem Wärmeleitblech 6 verbindbar ist. Auch hier sind bodenseitig und kopfseitig sowie auch seitlich Schlitze 10 vorgesehen, über welche eine Verbindung mit Hammerkopfschrauben 12 mit einer Unterkonstruktion, einem Photovoltaikmodul 2 oder Wärmeleitblechen 6 ermöglicht ist. Wie bei den Profilen 3 der Fig. 1 bis 4 sind auch hier entlang der Längsachse 8 verlaufende Schraubkanäle 21 vorgesehen, an welchen ein nicht dargestelltes Anschlussstück leicht stirnseitig mit dem Profil 3 verbunden werden kann.
Im Unterschied zu den in den Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Profilen 3 sind hier zwei Rohre 4 im Profil 3 vorgesehen, welche beispielsweise als Vorlauf und Rücklauf für eine Wärmeträgerflüssigkeit genutzt werden können, sodass kein gesonderter Rücklauf erforderlich ist.
Die Wärmeleitbleche 6 können mit dem Profil 3 grundsätzlich durch Kleben, durch Schrauben 9 oder auf jede andere Weise verbunden werden, welche eine Wärmeübertragung ermöglicht.
Eine erfindungsgemäße Trägerstruktur 1 ermöglicht eine Kühlung von Solarmodulen 14 und eine effiziente Erwärmung eines Wärmeträgermediums auf besonders einfache Weise.
Fig. 6 zeigt eine Photovoltaikkonstruktion 11 mit einem Profil 3 gemäß Fig. 5, welches zwei Rohre 4 aufweist. Wie ersichtlich befinden sich die Kontaktflächen 5 des Profils 3 hier an einer Oberseite des Profils 3, an welcher die Wärmeleitbleche 6 mit dem Profil 3 verbunden sind. Darüber hinaus ist bei dieser Photovoltaikkonstruktion 11 auch beidseits des Profils 3 jeweils eine durch ein elastisch verformtes Blech gebildete Feder 20 vorgesehen, durch welche das Wärmeleitblech 6 gegen das Solarmodul 14 gepresst wird. Durch die Anpressung des Wärmeleitbleches 6 an das Solarmodul 14 wird ein besonders guter Wärmeübergang erreicht. Zudem kann das Wärmeleitblech 6 natürlich auch hier am Solarmodul 14 fixiert, insbesondere angeklebt, sein.
Eine durch ein entsprechend verformtes Blech gebildete Feder 20 gewährleistet einen besonders gleichmäßigen Anpressdruck, sodass kein Luftspalt zwischen Wärmeleitblech 6 und Solarmodul 14 besteht. Die Feder 20 kann mit dem Profil 3 verschraubt oder in das Profil 3 eingesteckt sein.
Eine erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion 11 kann im Freiland oder beispielsweise am Dach eines Gebäudes 19 wie einer Halle eingesetzt werden, um Sonnenenergie einerseits in elektrischen Strom und andererseits gleichzeitig in Wärme umzuwandeln. Durch die Kühlung der Solarmodule 14 wird zudem auch ein höherer elektrischer Wirkungsgrad erreicht, sodass eine besonders effiziente Energiegewinnung ermöglicht ist. Die Rohre 4 der Profile 3 sind üblicherweise Teil eines Primärkreises, welcher über einen Wärmetauscher mit einem Sekundärkreis oder einem Wärmespeicher verbunden ist, um beispielsweise ein Brauchwasser eines Wohnhauses oder eines Fabrikgebäudes zu erwärmen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Temperatur des Wärmeträgermediums in einem Vorlauf, also bevor das Wärmeträgermedium in ein Profil 3 eingeführt wird, weniger als 20°C, insbesondere weniger als 10°C, vorzugsweise weniger als 0°C, beträgt, um einen besonders hohen Wärmeertrag und ein hoher Wirkungsgrad der Solarmodule 14 zu erreichen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Wärmeträgermedium nach einem Durchlaufen des Primärkreises in eine Sole-Wärmepumpe geführt wird, in welcher Wärme abgegeben wird, um eine entsprechend niedrige Temperatur zu erreichen, die auch unterhalb einer Umgebungstemperatur liegen kann.
Fig. 7 zeigt ein entsprechendes Gebäude 19, wobei am Dach des Gebäudes 19 schematisch eine erfindungsgemäße Photovoltaikkonstruktion 11 dargestellt ist. Die dargestellte Photovoltaikkonstruktion 11 enthält vier Photovoltaikmodule 2, die über zwei Trägerstrukturen 1 mit Profilen 3 und Wärmeleitblechen 6 gemäß Fig. 4 gekühlt werden. Wie ersichtlich verlaufen Längsachsen 8 der Profile 3 hier etwa horizontal. Die Rohre 4 der beiden Profile 3 können endseitig verbunden sein. Alternativ könnten die Profile 3 natürlich auch gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und Fig. 6 mit jeweils zwei Rohren 4 ausgebildet sein, die endseitig verbunden sind. Wie sich aus Fig. 7 weiter ergibt, erstrecken sich die Profile 3 entlang der Längsachse 8 im Wesentlichen über eine gesamte Erstreckung der Photovoltaikmodule 2 in dieser Richtung. Wie in Fig. 4 ersichtlich, erstrecken sich die Wärmeleitbleche 6 nahezu auch über eine gesamte Modullänge 16 der Photovoltaikmodule 2 normal zur Längsachse 8, sodass eine rückseitige Fläche der Solarmodule 14 nahezu gänzlich durch die Wärmeleitbleche 6 bedeckt ist und somit vollflächig gekühlt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Trägerstruktur (1) für ein Photovoltaikmodul (2), aufweisend ein Profil (3), welches einerseits mit einem Untergrund wie einer Dachkonstruktion (13) und andererseits mit einem Photovoltaikmodul (2) verbindbar ist, wobei das Profil (3) mindestens ein Rohr (4) sowie zumindest eine Kontaktfläche (5) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wärmeleitblech (6) mit einem Photovoltaikmodul-Kontaktbereich (7) mit den Kontaktflächen (5) verbunden ist, welches über den Photovoltaikmodul-Kontaktbereich (7) mit einem Photovoltaikmodul (2) verbindbar ist, sodass über das Wärmeleitblech (6) eine Wärmeübertragung vom Photovoltaikmodul (2) an ein im Rohr (4) geführtes Medium ermöglicht ist.
2. Trägerstruktur (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Wärmeleitbleche (6) vorgesehen sind, welche sich beidseits einer Längsachse (8) des Profils (3) erstrecken, um eine Wärmeübertragung von bzw. zu Bereichen der Photovoltaikmodule (2) zu ermöglichen, die beidseits der Längsachse (8) angeordnet und von der Längsachse (8) beabstandet sind.
3. Trägerstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wärmeleitblech (6) winkelförmig, insbesondere L-förmig, ausgebildet ist.
4. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) durch ein Aluminiumbauteil, insbesondere ein Strangpressprofil, gebildet ist.
5. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) zumindest einen, vorzugsweise zumindest zwei, entlang der Längsachse (8) verlaufende Schraubkanäle (21) aufweist, in welche Schrauben einschraubbar sind, insbesondere um ein Anschlussstück für das Rohr (4) stirnseitig an das Profil (3) anschrauben zu können.
6. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Profil (3) zwei endseitig verbundene Rohre (4) vorgesehen sind.
7. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Photovoltaikmodul-Kontaktbereich (7) mit den Kontaktflächen (5) durch eine oder mehrere Heat-Pipes verbunden ist, in welchen insbesondere Wasser, Alkohol, Ammoniak, Kohlendioxid und/oder Propan angeordnet ist.
8. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wärmeleitblech (6) seitlich und/oder kopfseitig mit dem Profil (3) form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, insbesondere angeschraubt oder angeklebt, ist.
9. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (6) über eine Wärmeleitpaste, einen Wärmeleitkleber und/oder eine Wärmeleitfolie mit dem Photovoltaikmodul (2) verbunden ist.
10. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (6) u-förmig, trapezförmig, mit Rippen und/oder mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist.
11. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) köpf- und/oder bodenseitig einen Schlitz (10) zur Befestigung mit einer Hammerkopfschraube (12) aufweist.
12. Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (20) vorgesehen ist, mit welcher das Wärmeleitblech (6) gegen ein mit der Trägerstruktur (1) verbundenes Photovoltaikmodul (2) drückbar ist, wobei die Feder (20) bevorzugt einerseits mit dem Wärmeleitblech (6) und andererseits mit dem Profil (3) verbunden ist.
13. Trägerstruktur (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Feder (20) durch ein elastisch vorgespanntes Metallbauteil, insbesondere ein gebogenes Blech, gebildet ist.
14. Photovoltaikkonstruktion (11), aufweisend ein Photovoltaikmodul (2), welches über eine Trägerstruktur (1) mit einer Unterkonstruktion, insbesondere einer 15
Dachkonstruktion (13), verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
15. Photovoltaikkonstruktion (11) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (18) des Photovoltaikmoduls (2) kopfseitig mit dem Profil (3) verbunden ist, insbesondere über Hammerkopfschrauben (12).
16. Photovoltaikkonstruktion (11) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (6) einerseits mit der Kontaktfläche (5) des Profils (3) und andererseits mit einer Rückseite eines Solarmoduls (14) des Photovoltaikmoduls (2), insbesondere mit einer Rückseite eines Photovoltaik-Glases (15) des Photovoltaikmodus, verbunden ist.
17. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (20) vorgesehen ist, welche das Wärmeleitblech (6) gegen die Rückseite des Solarmoduls (14) drückt.
18. Photovoltaikkonstruktion (11) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (20) einerseits mit dem Profil (3) und andererseits mit dem Wärmeleitblech (6) verbunden ist.
19. Photovoltaikkonstruktion (11) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (20) durch ein elastisch verformtes, vorgespanntes, Metallbauteil gebildet ist.
20. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blechlänge (17) des Photovoltaikmodul-Kontaktbereichs (7) in einer Richtung normal zu einer Längsachse (8) des Profils (3) zumindest 20 % einer Modullänge (16) des Photovoltaikmoduls (2) entlang dieser Richtung entspricht.
21. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Photovoltaikmodul (2) über zumindest zwei Trägerstrukturen (1) mit der Unterkonstruktion verbunden ist. 16
22. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückseite eines Solarmoduls (14) des Photovoltaikmoduls (2), insbesondere eine Rückseite eines Photovoltaik-Glases (15) der Photovoltaikmodus, zu mindestens 50 %, insbesondere zu mindestens 80 %, von einem Photovoltaikmodul- Kontaktbereich (7) eines oder mehrerer Wärmeleitbleche (6) bedeckt ist, um eine großflächige Wärmeübertragung zu erreichen.
23. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (6) über eine Wärmeleitpaste, einen Wärmeleitkleber und/oder eine Wärmeleitfolie mit dem Photovoltaikmodul (2) verbunden ist.
24. Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (6) durch einen Luftspalt von Solarmodul (14) des Photovoltaikmoduls (2) beabstandet ist, sodass eine Wärmeübertragung über Konvektion ermöglicht ist.
25. Gebäude (19), insbesondere Halle, mit einer Photovoltaikkonstruktion (11), welche an einer Unterkonstruktion, insbesondere einem Dachaufbau, angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikkonstruktion (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 24 ausgebildet ist.
26. Gebäude (19) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (4) des Profils (3) Teil eines Primärkreises für ein Wärmeträgermedium ist, wobei eine Umwälzpumpe vorgesehen ist, mit welcher das Wärmeträgermedium im Primärkreis förderbar ist, wobei insbesondere ein Wärmetauscher vorgesehen ist, in welchem Wärme vom Primärkreis an einen Sekundärkreis und/oder einen Wärmespeicher übertragbar ist.
27. Gebäude (19) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Wärmeträgermediums in einem Vorlauf, vor Eintritt in das Rohr (4) eines Profils (3) weniger als 20 °C, insbesondere weniger als 10 °C, bevorzugt weniger als 0 °C, beträgt.
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