DE102009044804A1

DE102009044804A1 - Vorrichtung und Solarsystem

Info

Publication number: DE102009044804A1
Application number: DE102009044804A
Authority: DE
Inventors: Bernd Kleinpass
Original assignee: Sunattract & Co KG GmbH
Current assignee: Sunattract & Co KG GmbH
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: DE102009044804B4

Abstract

Vorrichtung zum Fixieren und Abdichten von Abdeckungen, die Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, wobei ein aus einem Unterprofil (1) und einem Oberprofil (2) zusammengesetztes Führungsprofil (3) vorgesehen ist, welches wenigstens eine Randkante einer Abdeckung (7) aufzunehmen und abzudichten vermag.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fixieren und Abdichten von Abdeckungen, die Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, sowie auf ein damit aufgebautes Solarsystem.
Es sind verschiedene Solarsysteme, vor allem Photovoltaikanlagen, aber auch Solarthermieanlagen bekannt, die oftmals auf Dächern als Aufdachanlagen aber auch als Indachanlagen installiert werden.
Bei Aufdachanlagen müssen nur die einzelnen aufgebauten Module Wasser- und feuchtigkeitsdicht aufgebaut sein. Dies lässt sich vergleichsweise einfach bewerkstelligen.
Bei Indachanlagen besteht das Problem, daß die originale wasserführende Schicht der Dachkonstruktion entfernt wird. Hier muss die Indachanlage die neue wasserführende Schicht bilden.
Dies wurde in der Vergangenheit durch aufwendige Konstruktionen erreicht, die gerahmte oder rahmenlose Module enthalten. Gerade bei gerahmten Modulen bei einer Indachanlage wird viel Fläche verschenkt. Zudem müssen die Abmessungen der Module durchgehend eingehalten werden. Damit ist aber nur eine schlechte Anpassung an die allermeisten
Dachflächen möglich
Oftmals müssen noch zwischen den Modulen Kanäle zur Abführung von Wasser vorgesehen werden, die weitere Fläche kosten und/oder sehr aufwendig ausgestaltet sein müssen.
Wird eine darüberliegende wasserleitende Schicht vorgesehen, so ist diese aus mehreren einzelnen Scheiben zusammengesetzt. Dabei besteht das Problem, daß diese nur schwer wasserdicht aneinander gefügt werden können. Oftmals werden diese durch abdichtende Verbindungsprofile nebeneinander gehalten. Diese Verbindungsprofile sind auf einem Unterbau aufgeschraubt.
Einerseits sind diese Schraubbefestigungen potentielle Undichtigkeitsstellen und andererseits können defekte Scheiben oftmals nur durch Aufdecken von mindestens einer kompletten Reihe Scheiben ausgetauscht werden. Es muss dann immer vom Rand aus zu der jeweils defekten Scheibe hingearbeitet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Solarsystem zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Weitere Vorteile gegenüber den bekannten Systemen und Vorrichtungen sind zusätzlich gegeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus einem Unterprofil und einem Oberprofil zusammengesetztes Führungsprofil vorgesehen ist, welches wenigstens eine Randkante einer Abdeckung aufzunehmen und abzudichten vermag.
Durch ein mehrteiliges Führungsprofil kann auf offenliegende Befestigungen verzichtet werden, durch die potentiell Wasser einzudringen vermag. Zudem wird die Möglichkeit geschaffen, beliebige, insbesondere rahmenlose Module zu kombinieren. Es besteht keine Bindung an bestimmte systemspezifische Module.
Dabei hat es sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn Unterprofil und Oberprofil zusammen ein einem Breitflanschträger ähnliches Profil bilden, in dessen Seiten die Abdeckungen einzugreifen vermögen.
Hierdurch werden die Abdeckungen, insbesondere die Abdeckscheiben sicher gehalten.
Äußerst vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch, wenn das Unterprofil und das Oberprofil über eine Spanneinrichtung gegeneinander ziehbar sind.
Durch das Ziehen der beiden Profile gegeneinander werden die dazwischenliegenden Abdeckungen eingespannt und sicher befestigt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Spanneinrichtung von außen zugänglich und gegen versehentliches Herausziehen gesichert ist.
Dadurch kann sehr leicht die Spanneinrichtung bedient werden, ist aber auch gegen ein versehentliches Lösen gesichert. Hierzu kann beispielsweise eine Schraubbefestigung vorgesehen sein, die einen Spannstab sichert.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein ungewolltes Herausziehen oder Herausrutschen der Abdeckungen aus dem Profil verhindern und mit der Sicherung der Spanneinrichtung kombiniert sein kann.
Damit werden die Abdeckungen, insbesondere die Abdeckscheiben sicher in Position gehalten.
Äußerst vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch, wenn die Abdeckung mit einer Dichtung zwischen Unterprofil und Oberprofil eingesetzt ist.
Durch eine solche Dichtung wird wirksam das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit vermieden. Gerade wenn Oberprofil und Unterprofil gegeneinander gezogen sind, ist die eingesetzte Dichtung verspannt und drückt auf die Abdeckungen, so daß kein Wasser einzudringen vermag,
Es hat sich erfindungsgemäß auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn das Unterprofil auf einer Tragkonstruktion befestigt, insbesondere aufgeschraubt oder aufgenietet ist.
Hierdurch wird das Profil sicher auf der Tragkonstruktion befestigt, ohne dass diese Befestigungen Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Durch das Oberprofil sind diese verdeckt. Wasser und Feuchtigkeit kann also nicht eindringen.
Ein erfindungsgemäß sehr vorteilhaftes Solarsystems mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt vor, wenn in Abständen voneinander im wesentlichen parallele Vorrichtungen vorgesehen sind, in die Abdeckscheiben eingesetzt sind.
Hierdurch werden Reihen von Abdeckscheiben gebildet.
Dabei hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtungen im wesentlichen in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind und die Abdeckscheiben in vertikaler Richtung überlappend ausgebildet sind.
Hiermit sind die einzelnen Scheiben einer Reihe sehr einfach einzeln zugänglich. Zudem stören keine Querprofile den Wasserabfluss an der Oberseite. Das Wasser kann problemlos über die Überlappungen abfließen. Zudem bilden sich die an wasserbremsenden Kanten üblichen Schmutzablagerungen nicht.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn die Vorrichtungen jeweils in vertikaler Richtung am Ende einer Scheibe zugänglich ausgebildet sind.
Damit lassen sich die Scheiben sehr leicht aus einer Reihe herausnehmen und auswechseln oder an den darunter liegenden Modulen Arbeiten ausführen.
Äußerst vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Vorrichtungen wie die Abdeckscheiben überlappend ausgebildet sind.
Damit wird die Zugänglichkeit nochmals erheblich verbessert.
Eine weitere erfindungsgemäß sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch vor, wenn zwischen überlappenden Abdeckscheiben eine Abdichtung vorgesehen ist.
Dadurch lassen sich die Vorrichtungen und auch das Solarsystem auch auf vergleichsweise flachen Dachkonstruktionen einsetzen, ohne daß Wasser an der Überlappungsstelle einzudringen vermag.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Oberprofil und einem Unterprofil
2 einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei hier noch ein als Spanneinrichtung wirkendes drittes Profil dargestellt ist,
3 einen Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 eine schematische Ansicht mehrere nacheinander angeordneter und eine Reihe bildender Abdeckungen,
5 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Solarsystem und
6 eine Seitenansicht dieses Solarsystems mit einem eingebetteten Dachfenster.
Mit 1 ist in 1 ein Unterprofil und mit 2 ein Oberprofil bezeichnet, die zusammengesetzt ein Führungsprofil 3 in der Art eines Breitflanschträgers bilden. Unterprofil 1 und Oberprofil 2 weisen seitlich abstehende Flansche 4 und 5 auf. Zusätzlich ist je ein Verbindungselement 6 vorgesehen, mit deren Hilfe Unterprofil 1 und Oberprofil 2 miteinander verbunden werden. Zwischen die Flansche 4 und 5 von Unterprofil 1 und Oberprofil 2 werden die Enden von Abdeckscheiben 7 eingelegt. Die Enden der Abdeckscheiben 7 sind mit einer Dichtung 8 ausgerüstet, die sich an die Flansche 4 und 5 anzulegen vermag.
Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Verbindungselementen 6 um eine Hakenkonstruktion, die sich ineinander einhaken können. Andere Ausführungsformen, wie teilweise nachfolgend beschrieben sind auch denkbar.
Um nun ein Solarsystem mit diesem Führungsprofil 3 aufzubauen wird zunächst das Unterprofil 1 auf eine nicht dargestellte Tragkonstruktion aufgeschraubt, aufgenietet oder anderweitig mit der Tragkonstruktion verbunden.
Dann werden die Abdeckscheiben 7 mit den Dichtungen 8 in die Führungsprofile 3 eingelegt. Anschließend wird das Oberprofil 2 aufgesetzt und mittels den Verbindungselementen 6 mit dem Unterprofil 1 verhakt.
Um eine sehr gute Dichtigkeit zu erzielen, sollten die Dichtungen 8 definiert zwischen Unterprofil 1 und Oberprofil 2 eingespannt werden.
Dies wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß der sich ergebende Abstand zwischen den Flanschen 4 und 5 im eingehakten Zustand etwas geringer ist als die Dicke der Dichtung.
Beim Aufsetzen des Oberprofils 2 wird dieses gegen die Dichtung herunter gedrückt und im gedrückten Zustand unter den Haken des Unterprofils 1 geschoben.
Es ist aber auch denkbar, daß gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt, die Verbindungseinrichtungen 6 von Unterprofil 1 und Oberprofil 2 gegeneinander stoßen und durch eine Spannschiene 26 gehalten werden. Die Spannschiene 26 kann dabei konisch zulaufend ausgebildet sein, so daß der Anspressdruck auf die Dichtungen 8 beim Aufschieben der Spannschiene 26 erzeugt wird.
Die Spannschiene 26 kann gegen versehentliches Herausschieben zum Beispiel mit einer Sicherungsschraube befestigt sein.
Wenn nur einseitig an einem Profil 3 eine Abdeckscheibe 7 eingesetzt werden soll, kann für eine trotzdem gleichmässige Beaufschlagung der Dichtung 8 mit Anpressdruck auf der nicht genutzten Seite des Profils 3 ein Abschlußelement 27 eingelegt werden, damit der den Anpressdruck erzeugende Zug trotzdem gleichmässig verteilt wird.
Das Abschlußelement 27 kann dabei beispielsweise aus demselben Material wie die Dichtung 8 bestehen.
Es ist auch denkbar, daß das Abschlußelement 27 eine nicht dargestellte Aufnahme für eine Eindeckung, insbesondere für ein Eindeckblech aufweist.
Eine weitere Ausgestaltung des Profils 3 ist in 3 dargestellt. Diese Variante stellt eine Abwandlung der ersten Variante dar und unterscheidet sich von dieser dadurch, daß die Verbindungselemente 6 für eine größere Dicke der Dichtungen 8 ausgebildet sind, als die Dichtungen 8 aufweisen. Dadurch entsteht zwischen den Verbindungselementen 6 von Unterprofil 1 und Oberprofil 2 ein Luftspalt 31.
In diesen Luftspalt 31 wird eine Spannstange 32 eingeführt, die am nach vorne weisenden Ende konisch ausgebildet sein kann.
Durch die Spannstange 32 werden Unterprofil 1 und Oberprofil 2 gegeneinander gezogen und so der erwünschte Anpressdruck für die Dichtung 8 erzeugt.
Mit diesen Profilen 3 lassen sich Solarsysteme vor allem zur In-Dach-Montage herstellen.
Bei bekannten In-Dach-Solarsystemen werden vor allem im Photovoltaik Bereich rahmenlose und gerahmte Module eingesetzt, die entweder mit Entwässerungseinrichtungen ausgerüstet werden, um auftreffendes Regenwasser abzuleiten oder aber es wird durch Dichtungen versucht, die Module gegeneinander abzudichten und so eine neue wasserführende Schicht zu erstellen. Ebenfalls bekannt ist es, einen neuen, wasserführenden Unterbau unter die Module zu bauen. Ebenfalls verbreitet ist die Maßnahme, die Module überlappend anzuordnen.
Alle bekannten Varianten sind aufwendig und bieten keine optimale Nutzung der zur Verfügung stehenden Dachfläche.
Mit den erfindungsgemäßen Profilen 3 wird ein einfacher Aufbau erreicht und zudem die Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche verbessert. Zusätzlich lässt sich die Dichtigkeit verbessern.
Mit den Profilen 3 werden Reihen gebildet, die vorzugsweise in vertikaler Richtung auf dem mit einem Solarsystem auszurüstenden Dach angeordnet werden.
Zwischen zwei nebeneinander angeordneten Profilen 3 werden die Abdeckscheiben 7 eingesetzt. Diese weisen dabei vorzugsweise jeweils eine Länge auf, die wenigstens annähernd der Länge einzelner Module entspricht.
Die Abdeckscheiben 7 werden dabei in Richtung der Dachneigung überlappend angeordnet, so daß abfliessendes Wasser immer auf die dann folgende Scheibe geleitet wird und nicht in die Konstruktion einzudringen vermag.
Zwischen den überlappenden Scheiben kann noch zusätzlich eine Dichtung 41 angebracht werden, die gerade bei geringen Dachneigungen ein Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit wirksam verhindert.
Die seitlichen Dichtungen 8 können dabei entsprechend den Scheibenüberlappungen geformt sein.
Es ist aber auch denkbar, daß die Profile 3 entsprechend den Überlappungen angeordnet werden und in Längsrichtung einer Reihe jeweils der Abdeckscheibenanzahl entsprechend viele Profile 3 vorgesehen werden, die ihrerseits überlappend ausgebildet sind.
So können nicht nur einzelne Abdeckscheiben 7 gezielt entfernt und wieder eingesetzt werden, ohne daß eine komplette Reihe aufgedeckt werden muss, sondern es können auch einheitliche Dichtungen 8 eingesetzt werden.
Um dabei ein versehentliches Herausrutschen der Abdeckscheiben 7 aus den Profilen 3 zu verhindern können die Profile 3 an ihrem unteren Ende mit einer Platte 42 verschlossen werden.
Diese Platte 42 kann beispielsweise auch mit der Spannschiene 26 oder der Spannstange 32 verbunden sein und diese sichern.
Es ist denkbar, daß Unterprofil 1 oder auch Oberprofil 2 eine Öffnung 33 zur Aufnahme einer Befestigungsschraube 34 aufweist, mit welcher die Platte 42 festgelegt werden kann.
Unter den Profilen 3 ist eine tragende Unterkonstruktion 43 vorgesehen, auf der das Unterprofil 1 befestigt ist. Die Unterkonstruktion 43 kann dabei einer normalen Lattung oder Konterlattung entsprechen.
Wenn zwischen zwei überlappenden Abdeckscheiben 7 eine Dichtung 41 vorgesehen ist, kann deren Position auf die Randkanten der darunter liegenden Module abgestimmt werden, so daß keine störende Abschattung auftritt.
Es lassen sich handelsübliche Module, insbesondere rahmenlose Photovoltaik Module in unterschiedlichen Technologien, wie zum Beispiel Dünnschicht, Monokristalline und Polykristalline Module auch gemischt einsetzen. Zudem lassen sich auch unterschiedliche Modulgrößen einsetzen, um eine möglichst gute Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche zu erzielen.
Trotz dieser Kombinationsmöglichkeiten wird durch die einheitliche Abdeckung eine einheitliche Optik erzielt. Störende Unruhe im Erscheinungsbild wird vermieden.
Die verwendeten Oberprofile 2 sind geschlossen. Undichtigkeiten bildende Befestigungslöcher oder dergleichen sind im Oberprofil 2 nicht vorhanden. Die Befestigungen im Unterprofil 1 werden durch das Oberprofil abgedeckt und sind so keinen Witterungseinflüssen ausgesetzt, wodurch eine sehr gute Dichtigkeit über sehr lange Zeit erzielt wird.
Unterprofil 1 und Oberprofil 2 können aus denselben Profilen bestehen und werden nur in unterschiedlicher Ausrichtung montiert, wodurch sich eine Lagerhaltung verschiedenster Profile erübrigt.
Das Profil 3 kann aus stranggepresstem, gewalztem oder gekantetem Aluminium hergestellt sein. Bei der Verwendung von Aluminium kann dieses eloxiert sein. Der Einsatz anderer Materialien, wie beispielsweise verzinkter Stahl, Edelstahl oder auch Kunststoff ist denkbar. Es ist auch denkbar, daß Oberprofil 2 und Unterprofil 1 hinsichtlich Material und Ausführung unterschiedlich ausgebildet sind.
Da auf gerahmte Module verzichtet werden kann, reduziert sich die Bauhöhe des Solarsystems und ist meistens vergleichbar mit der Höhe eines normalen Dachaufbaus. Dachfenster oder dergleichen lassen sich damit auch sehr gut integrieren und erleiden keine störende Abschattung.
Durch die geringe Bauhöhe integriert sich das Solarsystem auch harmonisch in die Dachfläche. Dachfenster 44 können meist mit einer normalen Blecheindeckung in das Solarsystem integriert werden, wie dies in 6 angedeutet ist.
Die unter der Abdeckung liegenden Module können so angeordnet werden, daß die zur Verfügung stehende Fläche möglichst gut ausgenutzt wird. Weisen die Module inaktive Ränder auf, so können diese auch überlappend angebracht werden, um die inaktiven Bereiche zu reduzieren.
Durch die Ausgestaltung von Unterprofil 1 und Oberprofil 2 ist eine weitgehend werkzeuglose Arbeitsweise möglich. Die Montagezeiten reduzieren sich erheblich.
Die Dichtungen 8 und 41 können aus witterungsbeständigen Gummimaterialien, wie zum Beispiel EPDM, Butyl oder dergleichen gefertigt sein.
Es ist bei dem erfindungsgemäßen Solarsystem auch denkbar, daß Photovoltaik-Module mit solarthermischen Modulen kombiniert werden, wobei trotzdem eine einheitliche Optik erhalten bleibt.

Claims

Vorrichtung zum Fixieren und Abdichten von Abdeckungen, die Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Unterprofil (1) und einem Oberprofil (2) zusammengesetztes Führungsprofil (3) vorgesehen ist, welches wenigstens eine Randkante einer Abdeckung (7) aufzunehmen und abzudichten vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Unterprofil (1) und Oberprofil (2) zusammen ein einem Breitflanschträger (3) ähnliches Profil bilden, in dessen Seiten die Abdeckungen (7) einzugreifen vermögen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterprofil (1) und das Oberprofil (2) über eine Spanneinrichtung (26, 32) gegeneinander ziehbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (26, 32) von außen zugänglich und gegen versehentliches Herausziehen gesichert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (42) vorgesehen ist, die ein ungewolltes Herausziehen oder Herausrutschen der Abdeckungen (7) aus dem Profil (3) verhindern und mit der Sicherung der Spanneinrichtung (26, 32) kombiniert sein kann.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (7) mit einer Dichtung (8) zwischen Unterprofil (1) und Oberprofil (2) eingesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterprofil (1) auf einer Tragkonstruktion (43) befestigt, insbesondere aufgeschraubt oder aufgenietet ist.
Solarsystems mit einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche in die eine Abdeckung eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abständen voneinander im wesentlichen parallele Vorrichtungen (3) vorgesehen sind, in die Abdeckscheiben (7) eingesetzt sind.
Solarsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (3) im wesentlichen in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind und die Abdeckscheiben (7) in vertikaler Richtung überlappend ausgebildet sind.
Solarsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (3) jeweils in vertikaler Richtung am Ende einer Scheibe (7) zugänglich ausgebildet sind.
Solarsystem nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (3) wie die Abdeckscheiben (7) überlappend ausgebildet sind.
Solarsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen überlappenden Abdeckscheiben (7) eine Abdichtung (41) vorgesehen ist.