DE102012104702A1

DE102012104702A1 - Montagesystem für Solarmodule

Info

Publication number: DE102012104702A1
Application number: DE201210104702
Authority: DE
Inventors: Christian Lückingsmeier; Gerd IMKAMP; Wadim Salzer
Original assignee: Schueco International KG
Current assignee: Schueco International KG
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2013-12-05

Abstract

Ein Montagesystem (1) für Solarmodule, insbesondere für Flachdächer, umfasst mindestens ein Solarmodul (2), an dessen Unterseite mindestens eine Trägerschiene (3) festgelegt ist, die an einer ersten Seite über eine Schwenkverbindung (6) an einer Mittelschiene (5, 5') gehalten ist und an einer gegenüberliegenden Seite über einen Halter (7) festgelegt ist, wobei die Schwenkverbindung (6) das Solarmodul (2) in der montierten Position gegen ein Abheben sichert. Dadurch kann das Montagesystem (1) auf einfache Weise montiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem für Solarmodule, insbesondere für Flachdächer, mit mindestens einem Solarmodul, an dessen Unterseite mindestens eine Trägerschiene festgelegt ist, die an einer ersten Seite über eine Schwenkverbindung an einer Mittelschiene gehalten ist und an einer gegenüberliegenden Seite über einen Halter festgelegt ist.
Die DE 10 2010 035 804 zeigt ein Montagesystem für eine Dach-Montage von Solarmodulen, bei dem drei Aufnahmeprofile vorgesehen sind, an denen jeweils zwei Solarmodule montiert werden. Die Solarmodule sind an Trägerprofilen gehalten, in die Einhakelemente und Abstützelemente eingesteckt werden. Das Einhakelement wird an dem mittleren Aufnahmeprofil positioniert und dann über eine Schraubverbindung gesichert. Gleichermaßen erfolgt an den äußeren Aufnahmeprofilen eine Festlegung über Befestigungsschrauben. Bei diesem Montagesystem müssen die Trägerprofile mit den Einhakelementen und Abstützelementen an den Aufnahmeprofilen verschraubt werden, was gerade bei der Belegung größerer Flächen vergleichsweise aufwändig ist. Zudem besteht der Nachteil, dass aufgrund von Wärmespannungen und Windlasten erhebliche Spannungen in dem Montagesystem auftreten können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Montagesystem für Solarmodule zu schaffen, das leicht zu montieren ist und flexibel an die jeweilige Einbausituation angepasst werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Montagesystem sind die Solarmodule an ihrer Unterseite an mindestens einer Trägerschiene festgelegt, die an einer ersten Seite über eine Schwenkverbindung an einer Mittelschiene gehalten ist und an einer gegenüberliegenden zweiten Seite über einen Halter festgelegt ist, wobei die Schwenkverbindung das Solarmodul in der montierten Position auch gegen ein Abheben sichert. Dadurch ist es nicht notwendig, auf der Seite der Schwenkverbindung weitere Befestigungsmittel vorzusehen. Dies vereinfacht die Montage, da auf der Seite der Schwenkverbindung lediglich ein Einschwenken erfolgt, aber keine weiteren Montageschritte notwendig sind. Insbesondere kann auf die Montage weiterer Befestigungsmittel zur Sicherung des Solarmoduls verzichtet werden.
Der Begriff "Solarmodul" soll im Sinne der vorliegenden Anmeldung sowohl Photovoltaikmodule als auch thermische Solarkollektormodule umfassen. Die Solarmodule können entweder rahmenlos ausgebildet sein oder mit einem Rahmen. Das Montagesystem kann dabei sowohl auf Dächer, wie Flachdächer oder Schrägdächer, montiert werden, aber auch auf Freiflächen.
Vorzugsweise umfasst die Schwenkverbindung ein Hakenelement und eine Aufnahme, wobei bei der Montage das Hakenelement derart in die Aufnahme eingeschwenkt wird, dass durch das Hakenelement ein Haltesteg an der Aufnahme hintergriffen wird. Dadurch kann die Schwenkverbindung eine Sicherung des Solarmoduls gegen Abheben bereitstellen. Das Hakenelement kann dabei sowohl an der Mittelschiene als auch an der Trägerschiene festgelegt sein bzw. integral mit der Trägerschiene oder der Mittelschiene ausgebildet sein. Umgekehrt kann die Aufnahme ebenso an der Trägerschiene als auch an der Mittelschiene vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt weist die Mittelschiene an ihrer Oberseite mindestens eine im Querschnitt U-förmige Aufnahme auf, die an den Schenkeln des "U" nach innen gerichtete Haltestege aufweist. Das Hakenelement kann dann in der montierten Position mit einer Spitze einen Haltesteg an einer Seite der Aufnahme hintergreifen und an der gegenüberliegenden Seite der Aufnahme an einer Stützfläche abgestützt sein. Dies sichert das Hakenelement sowohl gegen ein Abheben in vertikale Richtung und kann zudem eine Sicherung gegen ein Verschieben senkrecht zur Längsachse der Mittelschiene ermöglichen. Das Hakenelement kann an der Aufnahme durch das Einschwenken formschlüssig oder klemmend festgelegt sein.
Auf der gegenüberliegend zur Mittelschiene angeordneten Seite ist die Trägerschiene oder der Halter vorzugsweise an einem Gleitschuh verschraubt. Der Gleitschuh ist verschiebbar an einer Unterkonstruktion festgelegt, so dass ein Verschieben des Gleitschuhs relativ zur Unterkonstruktion ermöglicht wird, was gerade bei großen Temperaturunterschieden Wärmespannungen vermeidet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Mittelschiene zwei benachbarte U-förmige Aufnahmen zum Einfügen von Hakenelementen auf. Dadurch ist es möglich, an der Mittelschiene zu beiden Seiten Solarmodule zu montieren. Ferner kann die Krafteinleitung symmetrisch ausgestaltet werden.
Für eine einfache Montage können die Hakenelemente eine Anlagekante aufweisen, die an der Aufnahme bei einer Schwenkbewegung abgestützt ist. Dadurch können die Solarmodule sogar von einer einzigen Person auf einfache Weise montiert werden, indem die Hakenelemente an der Aufnahme angesetzt und dann verschwenkt werden.
Für eine besonders stabile Abstützung der Trägerschiene kann die Mittelschiene benachbart zu der Aufnahme einen Anlagesteg aufweisen, der insbesondere seitlich von der Mittelschiene hervorsteht. Die Mittelschiene kann dabei als extrudiertes Metallprofil, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Montagesystems für Solarmodule in der montierten Position;
2 eine vergrößerte Seitenansicht des Montagesystems der 1 im Bereich der Mittelschiene;
3 eine vergrößerte Seitenansicht des Montagesystems der 1 im Bereich eines Halters;
4 eine Seitenansicht des Montagesystems der 1 bei der Montage;
5 eine vergrößerte Ansicht des Montagesystems der 4 im Bereich der Mittelschiene, und
6 eine Seitenansicht einer modifizierten Mittelschiene für ein Montagesystem der 1.
Ein Montagesystem 1 für Solarmodule umfasst zwei winklig angeordnete Solarmodule 2, die an einer oder mehreren Trägerschienen 3 festgelegt sind. Die Solarmodule 2 und Trägerschienen 3 erstrecken sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Winkel α zur Horizontalen, der in einem Bereich zwischen 5° und 30° liegt, insbesondere 10° bis 20°. Bei Anordnung des Montagesystems 1 auf einem Schrägdach können die Solarmodule 2 auch in einem anderen Winkel montiert werden.
In einem mittleren Bereich zwischen den beiden Solarmodulen 2 sind mehrere Blöcke 4 vorgesehen, an denen eine durchgängige Mittelschiene 5 festgelegt ist, die aus einem extrudierten Metallprofil hergestellt sein kann. An der Mittelschiene 5 sind die Trägerschienen 3 über eine Schwenkverbindung 6 festgelegt. An der gegenüberliegenden Seite sind die Trägerschienen 3 über einen Halter 7 an der darunter befindlichen Konstruktion, beispielsweise einem Dach, fixiert.
In 2 ist der Bereich der Mittelschiene 5 im Detail gezeigt, die über Befestigungsmittel 19 an den beabstandet angeordneten Blöcken 4 fixiert ist. Über die Länge der Mittelschiene 5 verteilt, können mehrere Trägerschienen 3 und Solarmodule 2 festgelegt werden, je nach den räumlichen Gegebenheiten.
An einer Trägerschiene 3 ist ein Hakenelement 8 fixiert, vorzugsweise durch Einstecken des Hakenelementes 8 in eine entsprechende Hohlkammer in der Trägerschiene 3, wobei das Hakenelement 8 in eine Aufnahme 9 an der Mittelschiene 5 eingreift. An der Mittelschiene 5 sind dabei zwei beabstandete Aufnahmen 9 an der Oberseite vorgesehen, in die jeweils Hakenelemente 8 eingeschwenkt werden können.
Jede Aufnahme 9 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet und umfasst Seitenwände 10, an deren Endabschnitten nach innen gerichtete Haltestege 11 vorgesehen sind, die einen zum Boden der Aufnahme 9 abgewinkelten Endabschnitt 12 aufweisen. Die Aufnahmen 9 sind zu einer mittleren Ebene in Längsrichtung der Mittelschiene 5 symmetrisch ausgebildet, wobei auch asymmetrische Aufnahmen 9 für eine Schwenkverbindung 6 eingesetzt werden können.
Das Hakenelement 8 besitzt eine vordere Spitze 14, die in die Aufnahme 9 eingefügt und dann unter den Haltesteg 11 verschwenkt wird. Die Spitze 14 weist eine obere Anlagefläche 15 auf, die an der unteren Stirnseite des abgewinkelten Endabschnittes 12 anliegt. Ferner ist eine seitliche Anlagefläche 16 an der Spitze 14 ausgebildet, die an einer inneren Seitenwand des abgewinkelten Endabschnittes 12 abliegt. Dadurch ist das Hakenelement 8 gegen eine Verschiebung zu der Mitte der Mittelschiene 5 hin gesichert.
Das Hakenelement 8 weist ferner eine Anlagekante 17 auf, die in der montierten Position oberhalb der Aufnahme 9 angeordnet ist und lediglich eine Montagehilfe darstellt.
An dem Hakenelement 8 ist ferner eine Stützfläche 18 ausgebildet, die an der Oberseite eines Haltesteges 11 aufliegt, der nicht von der Spitze 14 hintergriffen ist. Das Hakenelement 8 liegt benachbart zu der Stützfläche 18 auch an der Kante zwischen dem Haltesteg 11 und dem nach unten abgewinkelten Endabschnitt 12 an, so dass das Hakenelement 8 auch gegen ein horizontales Verschieben in eine Richtung weg von der Mittelschiene 5 gesichert ist.
Durch die Spitze 14, die in die Aufnahme 9 eingreift und den Haltesteg 11 mit dem abgewinkelten Endabschnitt 12 hintergreift, ist die Trägerschiene 3 und damit das Solarmodul 2 gegen ein Abheben gesichert.
In 3 ist ein Halter 7 gezeigt, der an der zur Mittelschiene 5 gegenüberliegenden Seite an der Trägerschiene 3 vorgesehen ist. Der Halter 7 umfasst ein Winkelprofil 20, das in die Trägerschiene 3 eingesteckt ist, vorzugsweise in eine Hohlkammer, wobei das Winkelprofil 20 einen Schenkel 21 besitzt, der an einem Gleitschuh 22 fixiert ist. Der Gleitschuh 22 umfasst hierfür eine Schraubnut 23, in die eine Befestigungsschraube 24 zur Fixierung des Halters 7 eingedreht ist. Der Gleitschuh 22 ist verschiebbar an einer Unterkonstruktion gelagert, wie dies der Doppelpfeil 26 schematisch darstellt. Hierfür weist der Gleitschuh 22 einen seitlich hervorstehenden Steg 25 auf, der an einer unteren Kontaktfläche abgestützt ist und vorzugsweise von einem Halter übergriffen wird, so dass der Gleitschuh 22 nur horizontal verschiebbar ist, aber nicht vertikal angehoben werden kann. An dem seitlichen Steg 25 sind zwei Vorsprünge 27 ausgebildet, die den Schiebeweg des Gleitschuhs 22 begrenzen.
Durch die verschiebbare Lagerung des Halters 7 werden Wärmespannungen vermieden, die durch die Ausdehnung und ein Zusammenziehen der Trägerschienen 3 und der Solarmodule 2 entstehen können. Die Mittelschiene 5 ist hingegen an der Unterkonstruktion festgelegt. Alternativ wäre es natürlich möglich, an der Mittelschiene 5 entsprechende Ausgleichselemente vorzusehen und den Halter 7 festzulegen.
In den 4 und 5 ist das Montagesystem 1 bei der Montage eines Solarmoduls 2' gezeigt, das an zwei Trägerschienen 3' gehalten ist. Das Solarmodul 2' kann von einer einzelnen Person angehoben und mit dem Hakenelement 8 auf die Mittelschiene 5 aufgesetzt werden, wie dies insbesondere in der vergrößerten Darstellung der 5 gezeigt ist. Das Hakenelement 8 liegt mit der Anlagekante 17 auf einem Steg 11 der Mittelschiene 5 auf. Dadurch kann die Trägerschiene 3' mit dem Hakenelement 8 auch durch eine einzelne Person sicher so montiert werden, dass die Spitze 14 des Hakenelementes 8 in die Aufnahme 9 eingeführt wird und das Hakenelement 8 zunächst abgestützt ist. Anschließend wird die Trägerschiene 3' mit dem Solarmodul 2' verschwenkt, bis die in 1 gezeigte Position erreicht ist. Danach wird dann die Trägerschiene 3' über den Halter 7 an einer Unterkonstruktion festgelegt, beispielsweise über einen Gleitschuh 22, wie dies in 3 gezeigt ist.
In 6 ist eine modifizierte Ausgestaltung einer Mittelschiene 5' gezeigt, die nicht auf einzelnen Blöcken 4 fixiert ist, sondern durchgängig auf einem Untergrund, wie einem Dach, befestigt werden kann. Die Mittelschiene 5' ist dabei höher ausgebildet als die seitlichen Halter 7, so dass die Solarmodule 2 in einem entsprechenden Winkel angeordnet werden. Die Mittelschiene 5' umfasst an ihrer Oberseite zwei voneinander beabstandete Aufnahmen 9, die wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgestaltet sind. Ferner sind benachbart zu den Aufnahmen 9 seitlich hervorstehende Auflagestege 13 ausgebildet.
Die Mittelschiene 5 und 5' ist vorzugsweise aus einem extrudierten Metallprofil, insbesondere aus Aluminium, hergestellt. Die Hakenelemente 8 sowie die Halter 7 können ebenfalls aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Bezugszeichenliste

1: Montagesystem
2, 2': Solarmodul
3, 3': Trägerschiene
4: Block
5, 5': Mittelschiene
6: Schwenkverbindung
7: Halter
8: Hakenelement
9: Aufnahme
10: Seitenwand
11: Haltesteg
12: Endabschnitt
13: Auflagesteg
14: Spitze
15: Anlagefläche
16: Anlagefläche
17: Anlagekante
18: Stützfläche
19: Befestigungsmittel
20: Winkelprofil
21: Schenkel
22: Gleitschuh
23: Schraubnut
24: Befestigungsschraube
25: Steg
26: Doppelpfeil
27: Vorsprung
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010035804 [0002]

Claims

Montagesystem (1) für Solarmodule, insbesondere für Flachdächer, mit mindestens einem Solarmodul (2), an dessen Unterseite mindestens eine Trägerschiene (3) festgelegt ist, die an einer ersten Seite über eine Schwenkverbindung (6) an einer Mittelschiene (5, 5') gehalten ist und an einer gegenüberliegenden Seite über einen Halter (7) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkverbindung (6) das Solarmodul (2) in der montierten Position gegen ein Abheben sichert.
Montagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwenkverbindung (6) keine weiteren Befestigungsmittel zur Sicherung des Solarmoduls (2) vorgesehen sind.
Montagesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkverbindung (6) ein Hakenelement (8) und eine Aufnahme (9) umfasst und bei der Montage das Hakenelement (8) derart in die Aufnahme (9) eingeschwenkt wird, dass durch das Hakenelement (8) ein Haltesteg (11) an der Aufnahme (9) hintergriffen wird.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschiene (5, 5') an ihrer Oberseite mindestens eine im Querschnitt U-förmige Aufnahme (9) aufweist, die an den Schenkeln des "U" nach innen gerichtete Haltestege (11) aufweist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenelement (8) in der montierten Position mit einer Spitze (14) einen Haltesteg (11) an einer Seite der Aufnahme (9) hintergreift und mit einer Stützfläche (18) auf der gegenüberliegenden Seite der Aufnahme (9) abgestützt ist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenelement (8) an der Aufnahme (9) durch die Schwenkbewegung formschlüssig oder klemmend festgelegt ist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (3) oder der Halter (7) an einem Gleitschuh verschraubt ist.
Montagesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh (22) verschiebbar an einer Unterkonstruktion festgelegt ist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschiene (5, 5') zwei benachbarte U-förmige Aufnahmen (9) zum Einfügen von Hakenelementen (8) aufweist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenelement (8) eine Anlagekante (17) aufweist, die an der Aufnahme (9) bei einer Schwenkbewegung abgestützt ist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschiene (5, 5') benachbart zu der Aufnahme (9) einen Auflagesteg (13) zur Abstützung der Trägerschiene (3) aufweist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenelement (8) an der Trägerschiene (3) festgelegt oder integral mit ihr ausgebildet ist.
Montagesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschiene (5, 5') als extrudiertes Metallprofil, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet ist.