DE102008027451A1

DE102008027451A1 - Aufständerungsvorrichtung und Aufständerungssystem

Info

Publication number: DE102008027451A1
Application number: DE102008027451A
Authority: DE
Inventors: Michael Schönberger; Florian Schönberger
Original assignee: Solar Werke & Co KG Deuts GmbH; Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: VISPIRON ENGINEERING GMBH, DE
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Aufständerungsvorrichtung (20) für ein Solarmodul, die einen Verbindungsträger (21) aufweist, der eine Seitenkante des Solarmoduls (10) hält, wobei der Verbindungsträger (21) einen Vorsprung (26) aufweist und eine Klemmleiste (40), die an dem Verbindungsträger (21) befestigbar ist, wobei die eine Seitenkante des Solarmoduls zwischen dem Vorsprung (26) und der am Verbindungsträger befestigten Klemmleiste (40) gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufständerungsvorrichtung für ein Photovoltaikmodul oder Solarmodul (Solarthermie) sowie ein Aufständerungssystem hierfür. Die Erfindung findet Anwendung bei der Befestigung von Photovoltaikmodulen/Solarmodulen auf Freiflächen oder Dächern. Die Erfindung findet insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bei der Befestigung von so genannten Dünnschichtmodulen Anwendung.
Gemäß dem Stand der Technik werden zur Befestigung von Solarmodulen Aufständerungssysteme verwendet, welche in sich selbst tragend sind. Auf diese Aufständerungssysteme, welche zumeist einen umlaufenden Rahmen aufweisen, werden die Photovoltaikmodule bzw. Solarmodule verschiedener Bauart befestigt. Das Aufständerungssystem hat hierbei die tragende Funktion für die aufgesetzten Solarmodule.
Durch einen derartigen Aufbau ist ein großer Materialeinsatz notwendig, wodurch Solarsysteme unnötig verteuert werden. Weiterhin kann bei Befestigung auf Dächern das Gewicht der Rahmen der Aufständerungssysteme ein limitierender Faktor sein. Ein weiterer Nachteil bei bekannten Aufständerungssystemen liegt darin, dass der Verbau von rahmenlosen Laminatmodulen kompliziert ist, da diese in das Aufständerungssystem geklemmt werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Solarmodule mit geringem Materialeinsatz verbauen zu können und gleichzeitig den Verbau von Laminaten bzw. rahmenlosen Modulen zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch eine Aufständerungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst sowie durch ein Aufständerungssystem gemäß Patentanspruch 12. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Die erfindungsgemäße Aufständerungsvorrichtung weist einen Verbindungsträger auf, der eine Seitenkante des Solarmoduls hält. Der Verbindungsträger weist einen Vorsprung sowie eine Klemmleiste auf, die an dem Verbindungsträger befestigbar ist. Das Solarmodul bzw. die eine Seitenkante des Solarmoduls ist nun zwischen dem Vorsprung und der am Verbindungsträger befestigten Klemmleiste klemmend gehalten. Durch das Einklemmen einer Seitenkante des Solarmoduls kann das Solarmodul durch den Verbindungsträger an dieser Seitenkante gehalten werden, das Anbringen eines Rahmens bzw. Unterbaus auf dem das Solarmodul aufliegt und der zwei benachbarte Verbindungsträger auf Höhe der Solarmodule verbindet, ist nicht notwendig. Hierdurch wird der Materialaufwand je verbauter Solarfläche deutlich verringert.
Vorzugsweise wird das Solarmodul an der anderen Seitenkante von einer benachbarten Aufständerungsvorrichtung gehalten, wobei das Solarmodul als tragendes Element die beiden Aufständerungsvorrichtungen miteinander verbindet. Durch das Einklemmen der beiden gegenüberliegenden Seitenkanten des Solarmoduls an benachbarten Verbindungsträgern verbinden die Solarmodule die einzelnen Verbindungsträger miteinander, ohne dass in der Ebene des Solarmoduls weitere Verbindungen zwischen den Verbindungsträgern notwendig sind. Alternativ zur Klemmung kann das Solarmodul auch mit den Verbindungsträgern verschraubt oder anderweitig verbunden werden. Durch die Tatsache, dass die Solarmodule nur an ihren Seitenkanten ohne darunter liegenden Rahmen gehalten werden, können Solarmodule unterschiedlicher Modulgrößen auf einfache Weise verbaut werden, da nur die Modulgröße den Abstand zwischen zwei Verbindungsträgern definiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Aufständerungsvorrichtung einen ersten und einen zweiten Stützträger auf, die jeweils an dem ersten bzw. zweiten Ende des Verbindungsträgers angeordnet sind. Mit diesen Stützträgern ist die Aufständerungsvorrichtung auf einem Untergrund befestigt. Beispielsweise können die beiden Stützträger auf zwei parallel verlaufenden Grundträgern befestigt sein.
Die Klemmleiste kann im befestigten Zustand im Wesentlichen parallel zu einer Fläche des Verbindungsträgers angeordnet sein, wobei sie im befestigten Zustand seitlich über den Verbindungsträger derart übersteht, dass die Klemmleiste mit dem Vorsprung eine Aufnahme zur Aufnahme der Seitenkante des Solarmoduls bildet. Der Vorsprung ist vorzugsweise an einer Seitenfläche des Befestigungsträgers ausgebildet, wobei im verbauten Zustand die Seitenkante des Solarmoduls auf dem Vorsprung aufliegt.
Weiterhin ist vorzugsweise jeweils ein Vorsprung an gegenüberliegenden Seitenflächen des Verbindungsträgers ausgebildet, wobei in einer ersten Lage des Verbindungsträgers jeweils zwischen dem Vorsprung und der Klemmleiste eine Aufnahme mit einer ersten Dicke gebildet wird, so dass ein Solarmodul mit einer ersten Dicke einklemmbar ist. Wenn nun der Befestigungsträger entlang seiner Längsachse, vorzugsweise um 180° gedreht wird, wird zwischen Klemmleiste und dem Vorsprung jeweils eine Aufnahme einer zweiten Dicke gebildet, in der ein Solarmodul mit einer zweiten Dicke einklemmbar ist, die größer als die erste Dicke ist. Durch die Veränderung kann jede beliebige Dicke geklemmt werden. Solarmodule können im gerahmten oder ungerahmten Zustand verbaut werden. Ohne Rahmen weisen die Solarmodule eine geringe Dicke auf, während sie im gerahmten Zustand eine größere Dicke haben. Durch das Anbringen der Vorsprünge an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Verbindungsträgers und durch Anbringen der Vorsprünge nicht mittig an einer Seitenfläche können durch Rotation des Befestigungsträgers Solarmodule mit zwei unterschiedlichen Dicken verbaut werden. Diese unterschiedlichen Dicken können sich beispielsweise durch die Verwendung von ungerahmten und gerahmten Modulen ergeben.
Für eine bessere Klemmwirkung kann die Klemmleiste Versteifungsrippen in Längsrichtung der Klemmleiste aufweisen. Die Versteifungsrippen können den Aufpressdruck der Klemmleiste auf die Seitenkante des Solarmoduls erhöhen. Für eine geringer Aufbauzeit des Solarsystems bestehend aus Solarmodul und Aufständerungsvorrichtung ist es möglich, die Klemmleiste ohne Vorbohrung mit dem Befestigungsträger zu verschrauben. Da die Klemmleiste vorzugsweise über die gesamte Länge des Verbindungsträgers verläuft und diese auf dem Verbindungsträger befestigt werden muss, kann durch den Verzicht von vorgestanzten Bohrungen die Herstellung insofern erleichtert werden, dass nicht darauf geachtet werden muss, ob vorgefertigte Bohrungen in der Klemmleiste mit Bohrungen in dem Verbindungsträger übereinander liegen. Vorzugsweise ist die Klemmleiste derart ausgebildet, dass sie die Seitenkanten von zwei benachbarten Solarmodulen klemmend befestigt, wenn sie am Verbindungsträger befestigt ist. Für einen besseren Halt der Seitenkanten der Solarmodule verlaufen vorzugsweise der Vorsprung und die Klemmleiste im Wesentlichen über die gesamte Länge des Verbindungsträgers.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Aufständerungssystem zur Befestigung eines Solarmoduls, wobei das System einen ersten Verbindungsträger aufweist, der eine Seitenkante eines Solarmoduls hält, sowie einen zweiten Verbindungsträger, der die andere Seitenkante des Solarmoduls hält. Erfindungsgemäß ist das Solarmodul als tragendes Modul an den beiden Seitenkanten gehalten und verbindet die beiden Verbindungsträger, wodurch eine Art Fachwerkaufbau erhalten wird, in welchem die Solarmodule eine tragende Rolle übernehmen. Die Solarmodule, die als tragendes Modul die beiden Verbindungsträger miteinander verbinden, können auf unterschiedliche Weise an den Verbindungsträgern befestigt sein. Sie können über die Klemmleiste eingeklemmt sein, wie oben beschrieben. Ebenso können die Module direkt auf den Vorsprüngen der Verbindungsträger festgeschraubt oder anderweitig befestigt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahem auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Aufständerungssystems mit tragenden Solarmodulen,
2 eine Detailansicht zur Befestigung des Solarmoduls am oberen Ende eines Verbindungsträgers in dem Aufständerungssystem,
3 eine weitere Detailansicht mit der Befestigung von Solarmodulen am unteren Ende eines Verbindungsträgers, und
4 eine weitere Detailansicht des Aufständerungssystems von 1.
Das Aufständerungssystem für Solarmodule von 1 zeigt mehrere Solarmodule 10, die von mehreren Aufständerungsvorrichtungen 20 gehalten werden. Eine Aufständerungsvorrichtung 20 weist einen Verbindungsträger 21 auf, der von zwei Stützträgern 22 und 23 gehalten wird, die jeweils auf Grundträgern wie beispielsweise T-Trägern 30 befestigt sind. Wie unter anderem in 2 und 3 zu erkennen ist, sind die Solarmodule 10 die tragenden Elemente zwischen den Aufständerungsvorrichtungen 20 und bilden die Querverstrebungen zwischen den Aufständerungsvorrichtungen 20. Wie unter anderem in 2 zu erkennen ist, sind die Aufständerungsvorrichtungen 20 in der Ebene der Solarmodule nicht über ein weiteres Rahmengestell verbunden. Die mechanische Festigkeit wird unten durch die Verbindung mit den beiden T-Trägern 30 und oben durch die Solarmodule selbst erreicht.
Wie unter anderem in 2 und 3 zu erkennen ist, sind die Stützträger 22 und 23 über ein Verbindungselement 24 und 25 mit dem Verbindungsträger 21 verbunden. Der Verbindungsträger und die Stützträger können beispielsweise aus Aluminium oder jedem anderen leichten, nichtrostenden Metall oder Stahl gebildet sein, während die Verbindungselemente 24, 25 vorzugsweise aus Kunststoff gebildet sind und in den Verbindungsträger 21 und die beiden Stützträger 22 und 23 eingesetzt sind.
An den Seitenflächen des Verbindungsträgers 21 sind Vorsprünge 26 ausgebildet, die parallel zur Längsachse A des Verbindungsträgers verlaufen wie in 2 zu erkennen ist. Auf diesen Vorsprüngen liegen die Solarmodule auf. Wie am besten in 3 zu erkennen ist, ist auf der Oberseite des Verbindungsträgers eine Klemmleiste 40 angebracht, die mit ihren Seitenflächen 41 und 42 in Verbindung mit dem Vorsprung 26 eine Aufnahme für das Solarmodul bildet. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Vorsprung 26 und der Seitenfläche 41 derart ausgebildet, dass ein Solarmodul mit einer vorbestimmten Dicke in der Aufnahme eingeklemmt ist, wenn die Klemmleiste auf der Oberfläche des Verbindungsträgers mit nicht gezeigten Befestigungsvorrichtungen wie beispielsweise Schrauben befestigt ist. Die Befestigung der Klemmleiste an dem Verbindungsträger kann beispielsweise in einem Mittelsteg 43 erfolgen, der benachbart zu zwei Versteifungsrippen 44 liegt. Die Versteifungsrippen 44 dienen zur mechanischen Versteifung der Klemmleiste und bewirken einen dauerhaften Aufpressdruck der Seitenflächen 41 und 42 auf die Seitenkante des Solarmoduls 10. Beim Verbau der Solarmodule werden diese bei nicht aufgebrachter Klemmleiste auf die Vorsprünge 26 gelegt, wobei nach Anbringen der Solarmodule 10 die Klemmleiste 40 auf den Verbindungsträger und die beiden Seitenkanten von zwei benachbarten Solarmodulen 10 aufgesetzt und an dem Verbindungsträger befestigt. Die beiden Stützträger 22, 23 können jeweils auf die Grundträger 30 aufgeschraubt werden, wie es in den 1, 3 und 4 schematisch zu erkennen ist.
In 2 ist zu erkennen, dass der Vorsprung 26 nicht in der Mitte der Seitenfläche auf der Längsachse A des Verbindungsträgers ausgebildet ist, sondern versetzt dazu. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist der Verbindungsträger derart über die Verbindungselemente 24, 25 mit den Stützträgern 22 und 23 verbunden, dass sich zwischen Klemmleiste und Vorsprung 26 ein kleiner Abstand bildet, so dass beispielsweise Dünnschichtmodule gut befestigt werden können. Wird nun der Verbindungsträger, der in 2 dargestellt ist, um seine Längsachse A um 180° rotiert und wiederum über die Verbindungselemente 24 und 25 mit den Stützträgern 22, 23 verbunden, so liegt der in 2 dargestellte Vorsprung 26 auf der anderen durch den Verbindungsträger verdeckten Seite, wobei der Vorsprung, der auf der anderen verdeckten Seite lag durch die Rotation um 180° auf der in 2 dargestellten Seite zu liegen kommen würde. Durch die nicht auf der Achse ausgebildeten Vorsprünge liegen diese bei einer Rotation von 180° in einer anderen Position, wie es durch das Bezugszeichen 26' angedeutet ist. Zwischen dem Vorsprung 26' und der gleichbleibenden Klemmleiste kann nun ein Solarmodul größerer Dicke eingeklemmt werden, beispielsweise ein in einem Rahmen eingebautes Solarmodul. Die Verbindungsträger sind folglich lösbar mit den Stützträgern über die lösbaren Verbindungselemente 24, 25 verbunden, wobei durch einfache Rotation um 180° Solarmodule mit unterschiedlicher Dicke befestigt werden können. Weiterhin ist es möglich, die Solarmodule ohne Klemmleiste direkt an dem Verbindungsträger zu befestigen, z. B. indem sie mit den Verbindungsträgern verschraubt werden und als tragende Module die beiden Aufständerungsvorrichtungen miteinander verbinden.
Zusammenfassend hat die erfinderische Aufständerungsvorrichtung bzw. das erfinderische Aufständerungssystem bestehend aus mehreren Aufständerungsvorrichtungen den Vorteil, dass der Materialaufwand durch die tragenden Solarmodule erheblich verringert wird, die Aufbauzeiten für ein fertiges Solarsystem verringert werden und Solarmodule unterschiedlicher Größe einfach verbaut werden können.

Claims

Aufständerungsvorrichtung (20) für ein Solarmodul, die einen Verbindungsträger (21) aufweist, der eine Seitenkante des Solarmoduls (10) hält, wobei der Verbindungsträger (21) einen Vorsprung (26) aufweist und eine Klemmleiste (40), die an dem Verbindungsträger (21) befestigbar ist, wobei die eine Seitenkante des Solarmoduls zwischen dem Vorsprung (26) und der am Verbindungsträger befestigten Klemmleiste (40) gehalten wird.
Aufständerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (10) an der anderen Seitenkante von einer benachbarten Aufständerungsvorrichtung (20) gehalten wird, wobei das Solarmodul als tragendes Element die beiden Aufständerungsvorrichtungen (20) miteinander verbindet.
Aufständerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch einen ersten und ein zweiten Stützträger (22, 23), die an einem Ende und an dem anderen Ende des Verbindungsträger (21) angeordnet sind und mit denen die Aufständerungsvorrichtung auf einem Untergrund (30) befestigt ist.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (40) im befestigten Zustand im wesentlichen parallel zu einer Fläche des Verbindungsträgers (21) angeordnet ist, seitlich über den Verbindungsträger übersteht und mit dem Vorsprung (26) eine Aufnahme zur Aufnahme der Seitenkante des Solarmoduls (10) bildet.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26) an einer Seitenfläche des Befestigungsträgers ausgebildet ist, wobei die Seitenkante des Solarmoduls (10) auf dem Vorsprung (26) aufliegt.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Vorsprung (26) an gegenüberliegenden Seitenflächen des Verbindungsträgers (21) ausgebildet ist, wobei zwischen einem Vorsprung (26) und der Klemmleiste (40) ein Solarmodul mit einer ersten Dicke einklemmbar ist, wobei der Vorsprung so an dem Verbindungsträger (21) angeordnet ist, dass bei einer Drehung des Verbindungsträgers (21) entlang seiner Längsachse zwischen dem Vorsprung (26) und der Klemmleiste (40) ein Solarmodul mit einer zweiten Dicke einklemmbar ist, die größer als die erste Dicke ist.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (40) Versteifungsrippen (44) in Längsrichtung der Klemmleiste aufweist.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (40) ohne Vorbohrung mit dem Verbindungsträger (21) verschraubt ist.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (40) derart ausgebildet ist, dass sie, wenn sie am Verbindungsträger (21) befestigt ist, die Seitenkanten von 2 benachbarten Solarmodulen (10) klemmend befestigt.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (40) im wesentlichen über die gesamte Länge des Verbindungsträgers (21) verläuft.
Aufständerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26) im wesentlichen über die gesamte Länge des Verbindungsträgers (21) verläuft.
Aufständerungssystem zu Befestigung eines Solarmoduls, mit einem ersten Verbindungsträger (20), der eine Seitenkante eines Solarmoduls (10) hält, und einem zweiten Verbindungsträger (20), der eine andere Seitenkante des Solarmoduls (10) hält, wobei das Solarmodul (10) als tragendes Modul an den beiden Seitenkanten gehalten die beiden Verbindungsträger (20) verbindet.
Aufständerungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Aufständerungsvorrichtung den ersten Verbindungsträger aufweist, und eine zweite Aufständerungsvorrichtung den zweiten Verbindungsträger aufweist, wobei beide Aufständerungsvorrichtungen an einem Untergrund befestigt sind.
Aufständerungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und oder zweite Verbindungsträger Teil einer Aufständerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ist.