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Die
Erfindung betrifft ein Photovoltaisches Solarmodul mit Indach-Rahmen
als Indach-Solarsystemanordnung und einem Nut-Feder Verbindungssystem
und mindestens einer im Rahmen angeordneten Dichtung und einem überstehenden
Befestigungsschenkel zur Einhängung in eine Dachlattung eines
Schrägdachs.
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Ein
Photovoltaik-Solarmodul (PV-Modul) besitzt eine flächige,
ebene oder leicht gekrümmte Oberflächenstruktur,
in die die einzelnen untereinander verschalteten Solarzellen eingebettet
sind. Diese flächige Struktur schützt die Solarzellen
sowohl vor den rauen Witterungseinflüssen, als auch vor
den verschiedenen mechanischen Einflüssen. Erst dadurch
wird die Montage auf Dächern, Freiflächen, Fahrzeugen
und anderswo ermöglicht. Als Solarzellen kommen heutzutage
zu Ca. 95 Prozent solche aus kristallinem Silizium zum Einsatz.
Aber auch Zellen aus amorphem Silizium und Dünnschichtzellen finden
wegen des geringeren Bedarfs an Halbleitermaterial für
spezielle Einsatzfälle Anwendung.
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Die
Ausführung mit einer Glasscheibe auf der Vorderseite und
einer Folie auf der Rückseite (Glas-Folie-Laminat) ist
allgemein gängig Praxis und wird in den meisten Standard-PV-Modulen
von vielen Herstellern angeboten. Weil die Glas-Folie-Laminate, im
Gegensatz zu den Glas-Glas-Laminaten, eine deutlich geringere Tragfähigkeit
besitzen, werden zur Verstärkung in der Regel Rahmen aus
Aluminium-Strangpressprofilen unter der plattenförmigen Solarmodul
angeordnet. In einer Marktübersicht, veröffentlicht
im Jahre 2004 von der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie
e. V., entfällt unter den gerahmten PV-Modulen
ein Anteil von 97 Prozent auf solche mit einer Rahmung aus einzelnen
zusammengesetzten Aluminium-Strangpressprofilen. Den Rest nehmen
Rahmen aus Edelstahl, Kunststoff und Polymerbeton ein, welche allerdings
nur zur Verstärkung kleiner PV-Module für Sonderzwecke,
wie z. B. Dacheindeckungselemente oder Fahrzeugdachluken verwendet
werden. Zwei andere Lösungen sind in der Literatur beschrieben,
bei denen die Verstärkung der PV-Module durch ein rückseitig
angeklebtes Trapezblech realisiert worden ist.
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Allen
Aluminiumrahmen ist gleich, dass die Verbindung mit dem PV-Modul
durch Einstecken in eine Nut des Profils und zusätzliches
Einkleben und/oder Verschrauben realisiert wird. Die Dachmontage
eines gerahmten PV-Moduls ist denkbar einfach, z. B. durch eine
Klemmung zu bewerkstelligen. Nachteilig bei dieser Art der Rahmung
ist die vornehmlich umlaufende linienförmige Fassung und
Lagerung des PV-Moduls. Bei immer größeren Abmessungen
des PV-Moduls wird auch die Durchbiegung in der Mitte immer stärker.
Damit steht die bisherige Art der Rahmung dem Trend zu immer größer
flächigen, weil kosteneffizienteren PV-Modulen entgegen.
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In
einer weiteren Offenlegungsschrift, der
DE 40 14 200 A1 ist unter
anderem das werksseitige Ankleben von Befestigungsprofilen, auf
die Rückseite des PV-Moduls in dessen Randbereich beschrieben worden.
Diese Befestigungsprofile aus der
DE 40 14 200 A1 dienen dem Anschrauben an
ein Gestellsystem. Dabei ist die Randausbildung dieses Befestigungsprofils
so massiv ausgeführt, dass allein daran die Befestigung
des Solarmoduls mit dem Untergrund erfolgt. Gleichzeitig werden über
diese Befestigungsprofile die dabei auftretenden größeren
Flächenlasten aufgenommen.
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Für
solcherart Solarmodule ist es bislang allgemein üblich
die flächigen Solarmodule oberhalb der Dachziegelebene
in speziell ausgebildeten Gestellsystemen, die in die Dachkonstruktion
eingehangen sind, auf dem Dach anzuordnen. Solche aufgeständerten
Solarmodule sind zum Beispiel aus der
DE 20 2006 015 917 U1 oder
der
DE 20 2006
018 586 U1 bekannt. Dadurch treten eine Reihe von Nachteilen
auf. Erstens verändern diese überstehende Anordnungen
die Ansicht des Daches erheblich und zweitens muss die Dacheindeckung
zur Befestigung der Gestellsysteme geöffnet werden, wodurch zusätzliche
Abdichtungslösungen vorzusehen sind, um dass Dach wetterdicht
ausführen zu können. Ein weiterer erheblicher
Nachteil sind die zusätzlich wirkenden Windlasten, die
bei der Dachauslegung bereits berücksichtigt werden müssen
und die über das Gestell in die Dachunterkonstruktion einzuleiten
und durch diese aufzunehmen sind.
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Es
sind daher eine Reihe von technischen Lösungen entwickelt
worden, die die Solarzellen in die Dacheindeckungsebene versuchen
zu integrieren. Diese Solarzellen oder Solarmodule übernehmen
dann eine Doppelfunktion, indem sie zum einen zur Energiegewinnung
dienen und zum anderen als vollwertige Dacheindeckung gegen Witterungseinflüsse
genutzt werden. So ist es bekannt einzelne Solarzellen in Dachziegel
zu integrieren, wie in der
DE 198
23 356 A1 beschrieben. Erstens entstehen bei solchen Dachziegeln
mit integrierter Solarzelle bereits bei der Herstellung erhebliche
Mehrkosten, zweitens treten beim Einsatz auf dem Dach Kühlungsprobleme
für die Solarzelle auf. Zudem steht dem entgegen, dass
man bestrebt ist, eine bestimmte ausgewählte Fläche
mit möglichst vielen eng nebeneinander angeordneten Solarzellen
zu belegen, was den schaltungstechnischen Aufwand des erforderlichen
Solarzellenverbundes erheblich reduziert.
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Auch
eine Lösung wo einzelne Solarzellen so ausgebildet sind,
dass diese anstelle eines Dachziegels eingesetzt werden können
ist aus der
JP 2002088993 bekannt.
Aber auch diese Lösung ist technisch aufwendig und auf
die nutzbare Fläche bezogen viel zu kostenintensiv.
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Unter www.ubingsolar.de ist
ein aufwändiges Befestigungssystem für Solarmodule
beschrieben, welches unterhalb der Dachziegelebene angeordnet wird.
Unmittelbar auf den Dachlatten wird eine Kunststoffwanne angebracht,
die bis unterhalb der Dachziegelebene reicht. Diese Kunststoffwanne
stellt die Dachdichtigkeit her. Dabei wird auf der Kunststoffwanne
eine Schienenkonstruktion aus Aluminium montiert auf der wiederum
die plattenförmigen Solarmodule montiert und befestigt
werden. Diese Lösung ist ebenfalls kostenintensiv und bedarf
eines erhöhten Aufwandes um die Solarmodule auf dem Dach
zu verlegen. Zwischen den benachbarten Solarmodulen bleibt ein mehr
oder minder breiter Spalt, durch den Wasser oder auch Schmutz eindringen
kann. Dieses System ist eine Art zweilagige Dacheindeckung und kein
echtes Indach-Eindeckungssystem, d. h. es ist bei der Verlegung
auf dem Dach erheblich mehr Montageaufwand erforderlich.
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Ein
verbessertes einlagiges System ist unter www.conergy.de zu
finden, wobei einzelne Solarmodule vergleichbar wie Dachziegel auf
einem Dach montierbar angeordnet sind. Dies bedeutet, die Solarmodule überlappen
vergleichbar wie Dachziegel. Zu diesem Zweck werden Schienen auf
den Dachlatten senkrecht dazu montiert. Die Schienen dienen der
Befestigung der Solarmodule. Die Schienen übernehmen die
Aufnahme rahmenloser Module und müssen daher ganz exakt
ausgerichtet werden. Andernfalls werden die Module einem seitlichen
Druck ausgesetzt, was gegebenenfalls Schäden und Spannungsrisse
der Module zur Folge haben kann. Um eine Überlappung zu
erzielen, weist das Schienensystem Lippen auf, die für
den entsprechenden Abstand im Überlappungsbereich sorgen.
Dieses System hat sich als störanfällig erwiesen,
da ein falsches Umknicken der Lippen zur Folge hat, dass das System
undicht ist. Entsprechend arbeitsaufwändig ist das Montieren
dieses vorbekannten Systems. Die Schienen dienen dem senkrechten
Ablauf von Wasser zwischen zwei Modulen. Allerdings verbleiben im Übergangsbereich,
insbesondere im Eckbereich stets Bereiche, die durch die Dachfläche
hindurch führen. Daher ist dieses System für Dächer
mit einer Neigung von weniger als 30 Grad ungeeignet, da hier an
die Dachdichtigkeit größere Anforderungen zu stellen
sind. Bei dieser technischen Lösung ist die Dichtigkeit
nicht gewährleistet und anliegender Wind kann Regen oder
Schnee durch die undichten Stellen in das Dachinnere drücken.
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Des
Weiteren sind aus der
US
2004/0011354 A1 Solarmodule bekannt, die mit einem Rahmen
versehen sind, der vergleichbar dick wie die eigentliche Solarzelle
ist, also die Einheit, mit der nutzbare Energie erzeugt wird. Wie
bei Dachziegeln bekannt, werden die Solarmodulrahmen mit einem oberen
Rahmenelement an einer horizontalen Dachlatte eingehakt. Das untere
Rahmenelement liegt auf einem angrenzenden oberen Rahmenelement
eines darunter angrenzenden Solarmoduls auf. Das aus der
US 2004/0011354 A1 bekannte
Rahmenelement ist sehr dünn und zwar nur unwesentlich dicker
als die eigentliche Solarzelle. Eine so dünn ausgeführte
Rahmenkonstruktion bietet einen entsprechend geringen Schutz gegen
Verwindungen, was ein Zerbrechen der Solarzelle zur Folge haben
kann und die erforderliche Festigkeit für großflächige
Solarmodule kann hierbei nicht gewährleistet werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein photovoltaisches Solarmodul
mit einem neuartigen Indach-Rahmen zu schaffen, dass als einlagige Indach-Solarsystemanordnung
ausführbar ist, ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild
schafft, eine völlig wasser- und winddichte Dacheindeckung ermöglicht,
sich bevorzugt auch für Schrägdachkonstruktionen
eignet, sich leicht und mit wenig Montageaufwand vor Ort auf dem
Dach zu großen Dachflächen montieren lässt,
eine lange Lebensdauer der Dacheindeckung ermöglicht und
bei Ausfall eines einzelnen Moduls dieses beschädigte Modul
auch problemlos ausgetauscht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des 1. Schutzanspruchs gelöst. Weitere zweckmäßige
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das photovoltaische Solarmodul 1 in Plattenform mit Indach-Rahmen
ist als Indach-Solarsystemanordnung mit einem neuartigen Nut-Feder
Verbindungssystem 2 am Solarmodulrahmen 6 und
mindestens einer im Solarmodulrahmen 6 angeordneten Dichtung 3 ausgebildet. Die
Dichtung 3 ist dabei auf der oberen Seite entland der oberen
Querstrebe des Solarmodulrahmens 6 in einer Nut eingebracht,
so dass das darüber liegende nächste überdeckende
Solarmodul die Dichtung belastet und diese die übereinander
liegenden Solarmodule auf dieser oberen Seite zuverlässig
gegen eindringende Feuchtigkeit, insbesondere Schlagregen oder durch
aufliegenden Wind. Dadurch wird vermieden, dass nach oben gedrückte
Feuchtigkeit die durch die Dichtung 3 gebildete Barriere überwinden kann.
Gleichzeitig sind unten am Indach-Rahmen entlang der oberen Querstrebe
des Solarmodulrahmens 6 ein überstehender Befestigungsschenkel
zur Einhängung in eine Dachlattung 5 eines üblichen Schrägdachaufbaus
angeordnet. Neuartig beim Indach-Rahmen ist dabei, dass an mindestens
zwei Seiten 8 (Längsseiten) des Solarmodulrahmens 6 mindestens
zwei nach außen überstehende Rahmenschenkel 8 und 9 als
doppelte Nut-Feder-Verbindung angeordnet sind. An den beiden oberen überstehenden
Rahmenschenkeln 8' und 8'' zweier benachbarter
Rahmen 6' und 6'' von zwei benachbart nebeneinander
auf einem Dach liegenden photovoltaischen Solarmodulen in Plattenform 1 sind
zusammenwirkende feste oder verstellbare Anschlagleisten 10 und 11 angeordnet.
Diese doppelte Nut-Feder Verbindung sorgt dafür, dass eine
absolut wasser- und wetterdichte Verbindung zwischen nebeneinanderliegenden
Solarmodulen hergestellt werden kann, so das die Indach-Solarsystemanordnung
als einlagige Dacheindeckung in jegliche andere Dacheindeckung integriert
werden kann bzw. selbst als vollwertige Dacheindeckung genutzt werden
kann.
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Anstelle
der Anschlagleisten 10 und 11 können
auch erfindungsgemäß ein, zwei oder mehrere Anschlagrillen 12 und
Anschlagerhebungen 13 am Ende der Schenkel die das Nut-Feder
Verbindungssystem 2 bilden, angeordnet sein. Diese Anschlagleisten 10 und 11 oder
die statt dessen angeordneten Anschlagrillen 12 und Anschlagerhebungen 13 bewirken,
dass zum einem beim Ineinanderschieben der benachbarten Solarmodule
eine definierte Lage vertikal zueinander hergestellt werden kann
und haben zum anderem die Funktion, dass das Eindringen von Wasser
oder Schmutz erschwert wird. Zusätzlich sind auf dem inneren Rahmenschenkel 8'' mindestens
zwei eng nebeneinander angeordnete Erhebungen 7 am Ende
des Rahmenschenkels 8'' angeordnet. Diese liegen an der
Innenoberfläche des oberen überstehenden Rahmenschenkels 8' fest
an, so dass kein offener Spalt entsteht. Dadurch wird zuverlässig vermieden,
dass Kriechstrecken für Wasser bedingt durch die Kapillarwirkung
bei Flüssigkeiten an engen Spalten entstehen können.
Des Weiteren sind die beiden unteren vorragenden Rahmenschenkel 9' und 9'' so
lang ausgebildet, dass diese ebenfalls ineinander eingreifen. Hierdurch
wird eine wasser- und winddichte Verbindung als vollwertige Dacheindeckung sowohl
zwischen den nebeneinander als auch zwischen den übereinander
angeordneten einzelnen im Verbund verlegten Solarmodulen in Plattenform 1 erreicht.
Zugleich ermöglicht diese neuartige einlagige Indach-Solarsystemanordnung
ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild für eine Gruppe
von mehreren photovoltaischen Solarmodulen in Plattenform 1 und
auch eine vollwertige, optisch ansprechende Dacheindeckung. Sie
eignet sich bevorzugt für Schrägdachkonstruktionen,
ist schnell und mit wenig Montageaufwand vor Ort auf dem Dach zu
großen Dachflächen montierbar. Die neuartige Indach-Solarsystemanordnung
besitzt eine lange Lebensdauer und es kann bei Ausfall eines einzelnen
Moduls dieses auch problemlos ausgetauscht werden.
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Es
ist auch möglich in einer aufwendigeren anderen Ausbildung
des neuartigen photovoltaischen Solarmoduls 1 in Plattenform
den Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung aus einen üblichen
rechteckigen Solarmodulrahmen mit daran ansteckbaren und einrastbaren
zusätzlichen Indach-Rahmenteilen auszubilden. Allerdings
sind dann gesonderte Maßnahmen zur Dichtheit dieser Indach Rahmenausführung
erforderlich.
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In
einer Ausführung ist die Dichtung 3 als Einsteckdichtung
mit Dichtprofilfuß zum Beispiel als Schwalbenschwanzfuß oder
mit Rechteckfuß ausgebildet. Sie wird an dem nach oben
zeigenden, parallel zur Dachlattung 5 angeordneten Solarmodulrahmen 6 in
eine integrierte Aufnahmenut deren Querschnitt entsprechend der
gewählten Fußform ausgebildet sein kann, jeweils
eingesteckt und montiert.
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Beim
photovoltaischem Solarmodul in Plattenform 1 mit Indach-Rahmen
als Indach-Solarsystemanordnung ist es von Vorteil, wenn der untere
Solarmodulrahmen 6 mit einem Abdeckschenkel 14 verlängert
ausgebildet und am Abdeckschenkel 14 des Weiteren eine Abtropfleiste 15 winklig
ausgebildet und angeordnet ist. Durch den direkt an der unteren Querstrebe
angeordneten Abdeckschenkel 14 wird die Dichtung 3 des
sich in der Unterlage befindlichen dachabwärts montierten
Solarmoduls mit dem Gesamtgewicht des darüber sich in der
Oberlage befindlichen Solarmoduls 1 beaufschlagt. Dies
bedeutet, die Dichtung 3 wird zuverlässig so weit
verformt und zusammengepresst, dass eine wind- und wetterdichte
Auflage entsteht und die Dichtung ihre optimale Wirkung mit Hilfe
der geriefelten Oberfläche 17 entfalten kann.
Diese wind- und wetterdichte Wirkung wird noch verstärkt,
wenn die winklige Abtropfleiste 15 mit angeordnet ist.
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Ein
erheblicher Qualitätssprung in der Ausrichtung des photovoltaischen
Solarmoduls in Plattenform 1 mit Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung
kann erreicht werden, wenn anstelle des bekannten durchgängig
ausgebildeten Befestigungsschenkels, zwei oder mehrere voneinander
getrennt ausgebildete Befestigungslaschen 4 angeordnet
sind. In der Praxis sind hölzerne Dachlatten 5 bedingt
als Naturprodukt und durch Verwerfungen während des Trocknungsprozesses,
nur sehr selten ganz gerade und nach der Montage auf den Sparren
genau horizontal durchgängig in einer Linie über
die gesamte Dachbreite befestigt. Bei kleinteiligen Dacheindeckungen
mit Dachziegeln fällt dies optisch nicht so auf, bei großteiliger
Dacheindeckung mit großflächigen Solarmodulen
aber schon. Bei einem bislang üblichen durchgehenden Befestigungsschenkel,
kann es daher dazu kommen, dass nur ein geringer Teil des Befestigungsschenkels
anliegt oder es führt dazu, dass es zu einem Höhenversatz
von nebeneinanderliegenden Solarmodulen kommt. Dies kann durch die
voneinander getrennt ausgebildeten und angeordneten Befestigungslaschen 4 vermieden werden.
Hier lassen sich Höhenverschiebungen von nebeneinander
angeordneten Solarmodulen viel leichter korrigieren und ausgleichen,
wodurch das optische Erscheinungsbild verbessert wird.
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Neuartig
ist des weiteren, wenn die Befestigungslaschen 4 des Indach-Rahmens
als winklige Befestigungslaschen 4' ausgebildet und an
der oberen Querstrebe des Solarmodulrahmens 6 befestigt sind.
Dadurch bilden diese zusammen mit dem Solarmodulrahmen 6 einen
U-förmigen Einhang, wodurch sich eine erhöhte
Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Aushängen erreichen
lässt. Dabei kann gegebenenfalls sogar auf das Verschrauben
mit der Dachlattung 5 an den Befestigungslaschen 4' verzichtet werden.
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Die
Lagejustierung sowohl einzelner als auch von im Verbund verlegten
neuartigen photovoltaischen Solarmodulen in Plattenform 1 mit
Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung kann weiter verbessert
werden, wenn die Befestigungslaschen 4' zum einem winklig
ausgebildet und zum zweiten im Rahmen zusätzlich verschieblich
geführt sind und/oder des Weiteren mit einer Einstellschraube 21 einstell-
und feststellbar ausgebildet sind.
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Bevorzugt
ist die Dichtung 3 bei im Verbund verlegten photovoltaischen
Solarmodulen in Plattenform 1 mit Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung
als Einsteckdichtung mit einem Einsteckfuß sowohl mit einer
geriefelten Oberfläche 17 als auch mit einem zusätzlichen
glatten federnden Dichtschenkel 18 ausgebildet.
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Zur
Sicherung gegen starke Windböen sind beim neuartigen photovoltaischen
Solarmodul in Plattenform 1 im Indach-Rahmen in die Seitenflächen
der Längsstreben des Solarmodulrahmens 6 Längsnuten 19 ein-
oder angebracht, in die Sturmsicherungselemente 20 vorzugsweise
in Form eines Winkels oder eines entsprechenden ausgebildeten stabilen
geformten Drahtes einhängbar sind. Im Zusammenwirken mit
den winkligen Befestigungslaschen 4' und den damit verbundenen
U-förmigen Einhang und den einhängbaren Sturmsicherungselementen 20 kann
das Solarmodul zuverlässig und fest auf der Dachlattung 5 befestigt
werden ohne dass ein zusätzliches Verschrauben mit der
Dachlattung 5 erfolgen muss. Dies ist auch die Grundlage
für den schnellen und problemlosen Austausch von beschädigten
Solarmodulen 1, da hierdurch eine schnelle Demontage möglich
wird.
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Zugleich
ermöglicht diese neuartige einlagige Indach-Solarsystemanordnung
ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild für eine Gruppe
von mehreren photovoltaischen sowohl in einer nebeneinander angeordneten
Reihe oder von in Verbund nebeneinander und übereinander
angeordneten Solarmodulen in Plattenform 1 und auch eine
vollwertige, optisch ansprechende Dacheindeckung. Sie eignet sich
bevorzugt für Schrägdachkonstruktionen, ist schnell
und mit wenig Montageaufwand vor Ort auf dem Dach zu großen
durchgehenden Dachflächen montierbar. Die neuartige Indach-Solarsystemanordnung
ist universell einsetzbar, besitzt eine lange Lebensdauer und ist
wartungsfreundlich aufgebaut.
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Die
Erfindung soll nachstehend an Hand der Figuren eins bis sieben in
verschiedenen Ausführungsbeispielen näher beschrieben
werden. 1 zeigt einen Querschnitt durch
eine bevorzugte Ausführung des neuartigen doppelten Nut-Feder-Verbindungssystems 2.
Neuartig ist dabei, dass an mindestens zwei Seiten 8 (Längsseiten)
des Solarmodulrahmens 6 oben mindestens zwei nach außen überstehende
Rahmenschenkel 8 und 9 als doppelte Nut-Feder-Verbindung
angeordnet sind. An den beiden oberen überstehenden Rahmenschenkeln 8' und 8'' zweier
benachbarter Rahmen 6' und 6'' von zwei benachbart
nebeneinander auf einem Dach liegenden photovoltaischen Solarmodulen
in Plattenform 1 sind zusammenwirkende feste Anschlagleisten 10 und 11 fest
angeordnet. Im Solarmodulrahmen 6 sind innen jeweils die
Solarmodulplatten 16 gehalten.
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Anstelle
der Anschlagleisten 10 und 11 können
auch erfindungsgemäß, wie in 2 ersichtlich ein,
zwei oder mehrere Anschlagrillen 12 und Anschlagerhebungen 13 am
Ende der Schenkel, welche das Nut-Feder Verbindungssystem 2 bilden,
angeordnet sein. Diese Anschlagleisten 10 und 11 oder die
statt dessen angeordnete Anschlagrillen 12 und Anschlagerhebungen 13 bewirken,
dass zum einem beim Ineinanderschieben der benachbarten Solarmodule
eine definierte Lage vertikal zueinander hergestellt werden kann
und haben zum anderem die Funktion, dass das Eindringen von Wasser
oder Schmutz vollständig verhindert wird. Zusätzlich
sind auf dem inneren Rahmenschenkel 8'' mindestens zwei
eng nebeneinander angeordnete Erhebungen 7 am Ende des
Rahmenschenkels 8'' angeordnet. Diese liegen an der Innenoberfläche
des oberen überstehenden Rahmenschenkels 8' fest
an, so dass kein offener Spalt entsteht. Dadurch wird zuverlässig
vermieden, dass keine Kriechstrecken für Wasser bedingt
durch die Kapillarwirkung bei Flüssigkeiten an engen Spalten
entstehen können. Des Weiteren sind die beiden unteren
vorragenden Rahmenschenkel 9' und 9'' so lang
ausgebildet, dass diese gleichfalls ineinander eingreifen. Hierdurch
wird eine sehr dichte d. h. sowohl wasser- als auch winddichte Verbindung als
vollwertige Dacheindeckung zwischen den nebeneinander einzeln im
Verbund verlegten Solarmodulen in Plattenform 1 erreicht.
Anstelle von halbkreisförmig ausgebildeten Anschlagrillen 12 und
zugehörigen halbkreisförmigen Anschlagerhebungen 13 können
diese auch anders wie zum Beispiel dreieckförmig ausgebildet
und aufeinander abgestimmt sein.
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3 zeigt
ein photovoltaisches Solarmodul in Plattenform 1 mit Indach-Rahmen,
wo an der oberen Querstrebe des Solarmodulrahmens 6 anstelle eines
bekannten überstehenden Befestigungsschenkels drei voneinander
getrennt ausgebildeten neuartige Befestigungslaschen 4 angeordnet
sind. Diese Befestigungslaschen 4 ragen über die
untere Auflagefläche der oberen Querstrebe des Solarmodulrahmens
mindestens so weit über, dass das Solarmodul 1 in
die Dachlatte 5 fest eingehangen werden kann. Mit diesen
Befestigungslaschen 4 kann das einzelne Solarmodul 1 mit
der Dachlattung 5 verschraubt und so stabil befestigt werden.
Aus dieser 3 ist auch die Anordnung und
Lage der Dichtung 3 auf der Oberseite der oberen Querstrebe
des Solarmodulrahmens 6 in dem neuartigen Indach-Rahmen
ersichtlich
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In 4 ist
die Überlappungsstelle zweier photovoltaischer Solarmodule
in Plattenform 1 mit Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung
gezeigt. An der unteren Querstrebe des von oben überlappenden
dachaufwärts darüber angeordneten Solarmoduls 1 ist
oben glattflächig mit der Oberseite des Solarmodulrahmens 6 am
Solarmodulrahmen 6 ein Abdeckschenkel 14 als Verlängerung
ausgebildet. Am Abdeckschenkel 14 ist des Weiteren eine Abtropfleiste 15 winklig
ausgebildet und angeordnet. Durch den direkt an der unteren Querstrebe
angeordneten Abdeckschenkel 14 wird die Dichtung 3 (hier mit
Schwalbenschwanzfuß) des sich in der Unterlage befindlichen
dachabwärts montierten Solarmoduls 1 mit dem Gesamtgewicht
des darüber sich in der Oberlage befindlichen Solarmoduls 1 beaufschlagt. Dies
bedeutet, die Dichtung 3 wird zuverlässig so weit
verformt, dass eine wind- und wetterdichte Auflage entsteht und
die Dichtung ihre optimale Wirkung mit Hilfe der geriefelten Oberfläche 17 entfalten
kann. Diese wind- und wetterdichte Wirkung wird insbesondere durch
die winklige Abtropfleiste 15 verstärkt, wobei
diese auch die Dichtung gegen UV Strahlung schützt, so
das diese nicht im Laufe der Jahre so schnell aushärtet.
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5 zeigt
einen Querschnitt durch eine bevorzugte Form der Dichtung 3 als
Einsteckdichtung mit einem rechteckigen Einsteckfuß sowohl
mit einer geriefelten Oberfläche 17 als auch mit
einem zusätzlichen glatten federnden Dichtschenkel 18 in
uneingebauten Zustand. Sie kann dabei aus entsprechenden dauerhaften
Dichtungsmaterialien bestehen.
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6 zeigt
eine Querschnittsdarstellung mit im Solarmodulrahmen 6 verschiebbar
angeordneten neuartigen winkligen Befestigungslaschen 4'.
Die Befestigungslaschen 4' sind in eine Nut der oberen Querstrebe
des Solarmodulrahmens 6 eingeschoben und können
entlang des Solarmodulrahmens 6 verschoben und somit optimal
positioniert werden. Dabei können je nach Größe
des plattenförmigen Solarmoduls 1 auch mehr als
zwei Befestigungslaschen 4 oder 4' an der oberen
Querstrebe des Solarmodulrahmens 6 befestigt werden. Diese
neuartigen Befestigungslaschen 4' sind winklig ausgebildet
und können deshalb so befestigt werden, dass diese die Dachlatte 5 voll
umgreifen. Dadurch bilden diese zusammen mit dem Solarmodulrahmen 6 einen
U-förmigen Einhang, wodurch sich eine erhöhte
Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Aushängen des gesamten
aufliegenden Solarmoduls erreichen lässt. Dabei kann hier
auf das Verschrauben der winkligen Befestigungslaschen 4' mit
der Dachlattung 5 verzichtet werden. Das Problem der horizontalen
Lagejustierung sowohl einzelner als auch von im Verbund verlegten
neuartigen photovoltaischen Solarmodulen in Plattenform 1 mit
Indach-Rahmen als Indach-Solarsystemanordnung wird gelöst
indem in den Befestigungslaschen 4 bzw. 4' eine
Einstellschraube 21 angeordnet und geführt ist.
Dadurch kann zum Beispiel bei einer Verbundanordnung mehrerer Solarmodule 1 auf
einem Schrägdach eine sehr genau Lage der einzelnen Solarmodule
zueinander eingestellt werden, was wiederum für das optische
Erscheinungsbild als auch für die Dichtigkeit solch einer
Dachanordnung wesentlich ist.
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In 7 ist
die Befestigung und Anordnung eines beispielhaften Sturmsicherungselements 20 in Winkelausführung
zur Sicherung gegen starke Windböen gezeigt. Hier sind
in den Längsstreben des Solarmodulrahmens 6 des
neuartigen photovoltaischen Solarmoduls 1 in Plattenform 1 im
Indach-Rahmen, d. h. in die Seitenflächen der Längsstreben
der Solarmodulrahmen 6 Längsnuten 19 eingebracht.
Die winkligen Sturmsicherungselemente 20 werden eingehangen
und auf der Dachlattung 5 verschraubt. (Verschraubung nicht
in der Zeichnung dargestellt). Im Zusammenwirken mit den winkligen
Befestigungslaschen 4' und den damit verbundenen U-förmigen
Einhang und den einhängbaren Sturmsicherungselementen 24 kann
das Solarmodul zuverlässig und fest auf der Dachlattung 5 befestigt
werden ohne dass ein zusätzliches festes Verschrauben des
eigentlichen Solarmoduls mit der Dachlattung 5 erfolgen
muss. Dadurch können die temperaturbedingten Ausdehnungen
und windlastbedingenden Verschiebungen der plattenförmigen
Solarmodule 1 einschließlich der Solarmodulrahmen 6 auf
dem Dach problemlos beherrscht werden, ohne das sich die Befestigung
auf dem Dach lockert. Zudem ist durch diese Befestigung auch die
Grundlage für den schnellen und problemlosen Austausch
von beschädigten Solarmodulen 1 zu beliebigen
Zeitpunkten geschaffen.
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Die
Erfindung ist insbesondere einsetzbar für großflächige
Solarmodule sowohl für wenig als auch für stark
geneigte Schrägdachkonstruktionen.
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- 1
- Photovoltaisches
Solarmodul in Plattenform
- 2
- Nut-Feder
Verbindungssystem
- 3
- Dichtung
- 4
- Befestigungsschenkel
- 5
- Dachlattung
- 6
- Solarmodulrahmen
- 6'
- linker
Solarmodulrahmen
- 6''
- rechter
Solarmodulrahmen
- 7
- Erhebungen
- 8
- Obere überstehende
Rahmenschenkel
- 8'
- oberer
linker Rahmenschenkel
- 8''
- oberer
rechter Rahmenschenkel
- 9
- untere
vorragende Rahmenschenkel
- 9'
- unterer
linker vorragender Rahmenschenkel
- 9''
- unterer
rechter vorragender Rahmenschenkel
- 10
- Anschlagleiste
- 11
- Anschlagleiste
- 12
- Anschlagrillen
- 13
- Anschlagerhebungen
- 14
- Abdeckschenkel
- 15
- Abtropfleiste
- 16
- Solarmodulplatte
- 17
- geriefelte
Oberfläche
- 18
- Dichtschenkel
- 19
- Längsnut
- 20
- Sturmsicherungselement
- 21
- Einstellschraube
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4014200
A1 [0005, 0005]
- - DE 202006015917 U1 [0006]
- - DE 202006018586 U1 [0006]
- - DE 19823356 A1 [0007]
- - JP 2002088993 [0008]
- - US 2004/0011354 A1 [0011, 0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Marktübersicht,
veröffentlicht im Jahre 2004 von der Deutschen Gesellschaft
für Sonnenenergie e. V. [0003]
- - www.ubingsolar.de [0009]
- - www.conergy.de [0010]