WO2012038218A1 - Photovoltaikanordnung - Google Patents

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WO2012038218A1
WO2012038218A1 PCT/EP2011/065018 EP2011065018W WO2012038218A1 WO 2012038218 A1 WO2012038218 A1 WO 2012038218A1 EP 2011065018 W EP2011065018 W EP 2011065018W WO 2012038218 A1 WO2012038218 A1 WO 2012038218A1
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WO
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photovoltaic
modules
photovoltaic modules
arrangement according
operating state
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Application number
PCT/EP2011/065018
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Forstmeier
Florian Krug
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10—Supporting structures directly fixed to the ground
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/20—Collapsible or foldable PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a photovoltaic array comprising at least two, in particular at least five, in particular in one direction successive photovoltaic modules.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a possi ⁇ ability to simplify the installation process in photovoltaic power plants.
  • a Photovol ⁇ taikanaku the invention provides, comprising at least two, in particular ⁇ sondere at least five, in particular in a direction towards each other following ⁇ , via at least one pivot bearing in such a ⁇ each coupled area photovoltaic modules that Photovoltaic modules (3) can be folded from a folded trans ⁇ port state into a fanned-out operating state.
  • the Pho ⁇ tovoltaikmodule in the transport state side by side, in particular congruently along the direction are parallel and / or are in the operating state in one plane.
  • a photovoltaic arrangement in which at least two, in particular at least five, photovoltaic modules are already preassembled.
  • the individual modules are thus already coupled at the manufacturer or in a warehouse to a module arrangement, which may for example comprise up to 50 modules, depending on how large the photovoltaic power plant should be. It is proposed that the modules via pivot bearings, in particular
  • Hinges to link to each other to be able to save space trans ⁇ port may nevertheless be pre-assembled a variety of modules in this way.
  • pre ⁇ propose to interpret that or the pivot bearing so that the modules are intended to form a large area next to their fanned-operating state in which they example, arranged side by side in the direction ultimately, can be folded into a space-saving transport state in which they, in particular congruent in the direction next to each other, so with their large surfaces adjacent, and are arranged to save space.
  • the pivot bearings are always aligned in opposite directions in adjacent couplings, so that ultimately a structure results in which the photovoltaic modules can be folded accordion-like into the transport state, so that they are in an intermediate state ⁇ state are thus arranged in the manner of a zig-zag pattern.
  • the photovoltaic modules preassembled to the photovoltaic array can be conveniently and space-saving spent to Installa ⁇ tion where they, in particular with a can be "pulled apart" to complete the installation quickly and easily.
  • Another advantage of the photovoltaic array according to the invention is that it is ultimately pre-assembled under controlled conditions in a factory. This is in contrast to the assembly, for example, on-site in a desert, so that the quality of the photovoltaic array can be secured in a simpler way.
  • a further advantage of the photovoltaic arrangement according to the invention is that the preassembled photovoltaic modules provide an increased theft protection in an inherent manner, since the photovoltaic arrangement can only be removed altogether.
  • pivot bearing ⁇ or a coupling element / intermediate piece on which at least two pivot bearings are provided for coupling two photovoltaic modules can also act as a kind of spacer, the direct contact in particular the light receiving surfaces of the photovoltaic modules avoid ⁇ det.
  • the photovoltaic array already at least one support element which spaces the unfolded photovoltaic modules from the bottom, while there is already in a second Ausges ⁇ taltung spot a structure to which the photovoltaic assembly, for example, pushed can.
  • a support element in particular a pedestal, is arranged between at least one part of two adjacent photovoltaic modules and / or on a peripheral photovoltaic module.
  • the embodiment can be chosen so that in the transport state, the support element is always flanked by two Untersei ⁇ th, ie the light-receiving sides facing away from, so that ultimately in the transport state, two photovoltaic modules are arranged between two adjacent support elements.
  • the support elements are provided in any case on the correct side of the photovoltaic array in the operating state, so that no further redesign must be made here. Since the less sensitive undersides of the photovoltaic modules adjacent to the Suele ⁇ ment, it may be provided that the photovoltaic modules are hinged on the pivot bearing to a lying on the support member at ⁇ position.
  • the carrier element and / or a coupling element provided on an upper side of the carrier element are bilateral
  • Swivel bearing for connection to each having a photovoltaic module.
  • the support member gegebe ⁇ means of the provided on the upper side of the carrier element coupling member, can be provided for Ver ⁇ bond each having a photovoltaic module appropriate, as an intermediate piece, on which both sides of the pivot bearing, for example, hinges acts. Then it is also sufficient, moreover, if the pivot bearings allow a flap by substantially 90 °.
  • One Carrier element of this type may, for example, have a substantially T-shape, wherein the pivot bearings are arranged at the outer ends of the crossbar of the T.
  • the carrier elements projecting downwards out of the photovoltaic arrangement in the transport state have a coupling device to a ground-based fastening system.
  • a coupling device to a ground-based fastening system.
  • the photovoltaic array in the operating state obliquely Asked photovoltaic modules should have on ⁇ , even at different heights, two floor mounted rails are provided on which the support elements, such as two feet, can be postponed. In this way, then the unfolding of the transport state in the operating state during the Aufschie ⁇ bens on the fastening system then takes place.
  • a fastening system has only a single floor mounted rail ⁇ , in which, for example, the coupling device of the support member can engage to mount the photovoltaic assembly and at the same time lead to the operating state to ⁇ .
  • the fastening ⁇ supply system is formed for example by a scaffold which laterally along the direction in which the photovoltaic modules are to follow each other, each having a mounting rail, so that ultimately a recording is defined, which corresponds to the width of a photovoltaic module.
  • the photovoltaic array or its first photovoltaic module is then placed on the mounting rails and guided by the mounting rails so moved to the other end of the frame until the photovoltaic assembly is com ⁇ plet transferred to the operating state and on the Schie ⁇ NEN, through this guided, rests.
  • NEN now in the on-hook state of the photovoltaic array are aligned through holes, so that, for example via a screw, the photovoltaic modules can be attached to the scaffold.
  • At least partially between two adjacent photovoltaic modules is provided on both sides with pivot bearings for connection to at least one photovoltaic module provided coupling element, and al ⁇ lein the coupling elements at their sides running along the direction at least one fastening means for fixing ⁇ tion on a rail of a device carrying the photovoltaic assembly, in particular a scaffold, wherein, of course, in addition to through holes, other fastening means, such as pre-screwed or threaded bolts can be used.
  • a coupling element provided on both sides with pivot bearings for connection to at least one photovoltaic module is provided.
  • Such an intermediate piece can serve not only for improved attachment of the pivot bearings, for example the hinges, but also as a spacer, which avoids direct contact between the light-receiving surfaces of two photovoltaic modules and the like.
  • an adjacent in the operating state photovoltaic modules electrically connecting connection means in particular at least partially integrated in a coupling element and / or carrier element and / or pivot bearing ⁇ is provided.
  • Possibilities to automatically establish an electrical connection when the photovoltaic array is folded into the operating state are well known in the art and need not be described in detail here. For example, in essentially three When cornering, conductors projecting from a contact surface are automatically inserted into a corresponding depression of the opposite contact surface during flapper, in which the electrical contact, for example via spring contacts or the like, is produced.
  • the connecting device can, as already mentioned include Wenig ⁇ least one DC bus bar and / or a Erdungslei ⁇ tung. If a DC busbar and a grounding line are provided, then all relevant lines are already integrated into the connection device, ultimately also the photovoltaic array.
  • the pivot bearings can especially a ⁇ times be designed as hinges.
  • the present invention also relates to a method for transporting and / or storing a photovoltaic arrangement according to the invention, in which the photovoltaic arrangement is folded into the transport state for transport and / or storage. In this way, a space-saving transport or a space-saving storage of pre-assembled photovoltaic modules is possible.
  • FIG. 1 shows a photovoltaic arrangement according to the invention of a first embodiment in the transport state
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a guide according to the invention
  • Fig. 1 shows a schematic diagram of a photovoltaic array 1 according to the invention in a transport state. It comprises a plurality of consecutive in a direction 2 photovoltaic modules 3, which are arranged in the same coverage ⁇ in the transport state in the direction 2 and to each other seen in parallel. About pivot bearing 4, designed here as hinges 5, and coupling elements 6, the photovoltaic modules 3 are mutually ⁇ hinged together, here in each case by an angle of 90 ° hinged.
  • a coupling device 8 may be provided for coupling the executed as one or two feet support member 7 to a rail of a fastening system.
  • Visible adjacent photovoltaic modules 3 are always arranged alternately in opposite directions away from each foldable, so that, considering the photovoltaic assembly 1 apart, it can be accordion-transferred to a Radio Shroscopic ⁇ stand, in which the photovoltaic modules 3 in one plane and the support members 7 of the Light receiving ⁇ side are arranged opposite.
  • FIG. 2 shows an intermediate state in this unfolding process, in which the photovoltaic modules 3, which are partially folded away from one another, form a zigzag pattern. This illustrates that the photovoltaic modules 3 ultimately accordion-anein ⁇ other are coupled.
  • Fig. 3 shows the photovoltaic assembly 1 in the operating state.
  • the photovoltaic modules 3 are arranged in a plane and the interconnected photovoltaic modules 3 are supported by the support elements 7.
  • the photovoltaic arrangement 1 for transport can be brought into the transport state shown in FIG. 1, in which the photovoltaic modules 3 are arranged parallel to one another in a space-saving manner.
  • a dampening insert 9 for example a cardboard layer or a ⁇ polystyrene foam sheet are used.
  • FIG. 4 now shows a coupling element 6 and opposite contact surfaces 10 of the coupling element 6 and the photovoltaic modules 3 in greater detail.
  • the photovoltaic module 6 comprises a connection device 11 for the electrical connection of the photovoltaic modules 3 with respect to the generated current and the ground.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a photovoltaic arrangement 1 'according to the invention.
  • This corresponds essentially to the photovoltaic array 1, except that no support elements 7 are provided here.
  • the photovoltaic system 1 ' can be pushed onto a scaffold, for example, which two has a receptacle for the photovoltaic array 1', in particular the photovoltaic modules 3, forming mounting rails.
  • Has the photovoltaic arrangement 1 'only pushed onto the scaffold with mounting rails so provided on the coupling elements 6 side fixing means may be used 16 to secure the Photovol ⁇ taikan für to the fastening rails to be fastened, for example, or the like.
  • the fastening means 16 may be fastening holes or the like provided on the coupling elements 6, for example.

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Abstract

Photovoltaikanordnung (1, 1'), umfassend wenigstens zwei insbesondere in einer Richtung (2) aufeinanderfolgende, über wenigstens ein Schwenklager (4) derart aneinander gekoppelte flächige Photovoltaikmodule (3), dass die Photovoltaikmodule (3) von einem zusammengeklappten Transportzustand in einen aufgefächerten Betriebszustand klappbar sind.

Description

Beschreibung
Photovoltaikanordnung
Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikanordnung, umfassend wenigstens zwei, insbesondere wenigstens fünf, insbesondere in einer Richtung aufeinanderfolgende Photovoltaikmodule .
Aufgrund der ansteigenden Nachfrage nach alternativen Energien und attraktiven neuartigen Konzepten werden immer häufiger auch großflächige Photovoltaikkraftwerke geplant und be¬ nötigt. Diese großen Anlagen mit einer Ausgangsleistung von bis zu 60 MW sind noch immer meist aus Photovoltaikmodulen von weniger als 300 W aufgebaut, das bedeutet, bis zu 300000 Module werden verwendet, die alle Stück für Stück am Ort des Kraftwerks aufgestellt und verbunden werden müssen. Das Er¬ gebnis ist eine nachteilhafte lange Aufbauzeit mit einer ho¬ hen Zahl von Komponenten, was wiederum zu einer hohen Fehleranfälligkeit führt.
Daher wurde vorgeschlagen, größere Photovoltaikmodule (bis zu 300 W) zu verwenden, was jedoch nur ein kleiner Verbesserungsschritt ist. Zudem tritt bei der Befestigung solcher größerer Module das Problem auf, dass die manuelle Befesti¬ gung aufgrund von Sicherheitsvorschriften bezüglich der zu hebenden Gewichte eingeschränkt wird. Zum anderen sind sol¬ cherlei größere Module nicht von allen Herstellern verfügbar, so dass die Auswahl an Modulherstellern beschränkt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglich¬ keit anzugeben, den Installationsprozess bei photovoltaischen Kraftwerken zu vereinfachen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Photovol¬ taikanordnung vorgesehen, umfassend wenigstens zwei, insbe¬ sondere wenigstens fünf, insbesondere in einer Richtung auf¬ einanderfolgende, über wenigstens ein Schwenklager derart an¬ einander gekoppelte flächige Photovoltaikmodule, dass die Photovoltaikmodule (3) von einem zusammengeklappten Trans¬ portzustand in einen aufgefächerten Betriebszustand klappbar sind. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Pho¬ tovoltaikmodule in dem Transportzustand parallel nebeneinan- der, insbesondere deckungsgleich entlang der Richtung, stehen und/oder in dem Betriebzustand in einer Ebene liegen.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, eine Photovoltaikan- ordnung zu verwenden, in der bereits wenigstens zwei, insbe- sondere wenigstens fünf, Photovoltaikmodule vormontiert sind. Die individuellen Module werden also bereits beim Hersteller oder in einem Lager zu einer Modulanordnung gekoppelt, die beispielsweise bis zu 50 Module umfassen kann, je nachdem, wie groß das photovoltaische Kraftwerk sein soll. Dabei wird vorgeschlagen, die Module über Schwenklager, insbesondere
Scharniere, aneinander zu koppeln, um sie platzsparend trans¬ portieren zu können, trotzdem bereits eine Vielzahl von Modulen auf diese Art vormontiert sein kann. Dazu wird vorge¬ schlagen, dass bzw. die Schwenklager so auszulegen, dass die Module neben ihren aufgefächerten Betriebszustand, in dem sie beispielsweise nebeneinander in der Richtung angeordnet letztlich eine große Fläche bilden sollen, in einen platzsparenden Transportzustand geklappt werden können, in dem sie, insbesondere deckungsgleich in der Richtung, nebeneinander stehen, also mit ihren großen Oberflächen benachbart, und platzsparend angeordnet sind.
Um dies zu erreichen, sind bei wenigstens drei entlang der Richtung angeordneten Photovoltaikmodulen die Schwenklager bei benachbarten Kopplungen immer in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet, so dass sich letztlich eine Struktur ergibt, in der die Photovoltaikmodule ziehharmonikaartig in den Transportzustand faltbar sind, so dass sie in einem Zwischen¬ zustand also nach Art eines Zick-Zack-Musters angeordnet sind. So können die zu der Photovoltaikanordnung vormontierten Photovoltaikmodule bequem und platzsparend zum Installa¬ tionsort verbracht werden, wo sie, insbesondere mit einer In- stallationshilfe, „auseinandergezogen" werden können, um die Installation schnell und einfach abschließen zu können.
Auf diese Weise wird durch die reduzierte Zahl von zu montie¬ renden Teilen am Ort des aufzubauenden Kraftwerks der dortige Zusammenbau um ein Vielfaches beschleunigt, je nachdem, wie viele Photovoltaikmodule in der Photovoltaikanordnung vorge¬ sehen sind. Eine enorme Verbesserung wird beispielsweise bei Photovoltaikanordnungen umfassend 20 bis 50 Photovoltaikmodu¬ le erreicht. Die Zahl der tatsächlich in der Photovoltaikanordnung vormontierten Photovoltaikmodule kann beispielsweise so gewählt werden, dass die gesamte Photovoltaikanordnung im Transportzustand auf einer Europoolpalette problemlos trans¬ portiert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung ist, dass sie letztlich unter kontrollierten Bedingungen in einer Fabrik vormontiert wird. Dies steht im Gegensatz zum Zusammenbau beispielsweise vor Ort in einer Wüste, so dass die Qualität der Photovoltaikanordnung auf einfachere Weise gesichert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung ist es, dass durch die vormontierten Photovoltaikmodule ein erhöhter Diebstahlsschutz auf inhärente Weise gegeben ist, da die Photovoltaikanordnung nur insgesamt entfernt werden kann.
Es sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass das Schwenk¬ lager bzw. ein Kopplungselement/Zwischenstück, an dem wenigstens zwei Schwenklager zur Ankopplung von zwei Photovoltaik- modulen vorgesehen sind, auch als eine Art Abstandshalter fungieren kann, der einen direkten Kontakt insbesondere der Licht aufnehmenden Oberflächen der Photovoltaikmodule vermei¬ det .
Im Wesentlichen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei grundsätzliche Ausgestaltungsmöglichkeiten gegeben, die letztlich auch die Art der Installation vor Ort betreffen. In einer ersten Ausgestaltung, die zunächst diskutiert werden soll, weist die Photovoltaikanordnung bereits wenigstens ein Trägerelement, welches die aufgeklappten Photovoltaikmodule vom Boden beabstandet, auf, während in einer zweiten Ausges¬ taltung vor Ort bereits eine Konstruktion besteht, auf die die Photovoltaikanordnung beispielsweise aufgeschoben werden kann .
So kann in der ersten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass zwischen wenigstens einem Teil von zwei benachbarten Photo- voltaikmodulen und/oder an einem randseitigen Photovoltaikmo- dul ein Trägerelement, insbesondere ein Standfuß, angeordnet ist. Die Ausgestaltung kann dabei so gewählt werden, dass im Transportzustand das Trägerelement immer von zwei Untersei¬ ten, also den Licht empfangenden Seiten abgewandten Seiten, flankiert wird, so dass letztlich im Transportzustand zwei Photovoltaikmodule zwischen zwei benachbarten Trägerelementen angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Trägerelemente in jedem Fall auf der korrekten Seite der Photovoltaikanordnung im Betriebszustand vorgesehen, so dass hier keine weitere Um- konstruktion vorgenommen werden muss. Da die weniger empfindlichen Unterseiten der Photovoltaikmodule an das Trägerele¬ ment angrenzen, kann vorgesehen sein, dass die Photovoltaikmodule über das Schwenklager in eine an dem Trägerelement an¬ liegende Stellung klappbar sind.
In dieser ersten Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass das Trägerelement und/oder ein an einer Oberseite des Trägerelements vorgesehenes Kopplungselement beidseitig
Schwenklager zur Verbindung mit jeweils einem Photovoltaikmo- dul aufweist. In diesem Fall wirkt das Trägerelement, gegebe¬ nenfalls vermittels des an der Oberseite des Trägerelements vorgesehenen Kopplungselements, als ein Zwischenstück, an dem beidseitig Schwenklager, beispielsweise Scharniere, zur Ver¬ bindung mit jeweils einem Photovoltaikmodul vorgesehen sein können. Dann ist es im Übrigen auch ausreichend, wenn die Schwenklager ein Klappen um im Wesentlichen 90° erlauben. Ein Trägerelement dieser Art kann beispielsweise im Wesentlichen eine T-Form aufweisen, wobei die Schwenklager an den äußeren Enden des Querbalkens des T angeordnet sind.
In dieser ersten Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die im Transportzustand nach unten aus der Photo- voltaikanordnung überstehenden Trägerelemente eine Kopplungseinrichtung zu einem bodengestützten Befestigungssystem aufweisen. Beispielsweise können, wenn die Photovoltaikanordnung im Betriebszustand schräg gestellte Photovoltaikmodule auf¬ weisen soll, auch auf verschiedenen Höhen, zwei bodenmontierte Schienen vorgesehen werden, auf die die Trägerelemente, beispielsweise zwei Standfüße, aufgeschoben werden können. Auf diese Weise erfolgt dann auch die Auffaltung von dem Transportzustand in den Betriebszustand während des Aufschie¬ bens auf das Befestigungssystem. Grundsätzlich ist selbstverständlich auch eine Ausgestaltung denkbar, in der ein Befestigungssystem nur eine einzige bodengelagerte Schiene auf¬ weist, in die beispielsweise die Kopplungseinrichtung des Trägerelements eingreifen kann, um die Photovoltaikanordnung zu montieren und gleichzeitig in den Betriebszustand zu über¬ führen .
In der zweiten Ausgestaltung, in der keine Trägerelemente an der Photovoltaikanordnung vormontiert sind, wird das Befesti¬ gungssystem beispielsweise durch ein Gerüst gebildet, welches seitlich entlang der Richtung, in der die Photovoltaikmodule dann aufeinanderfolgen sollen, jeweils eine Befestigungsschiene aufweist, so dass letztlich eine Aufnahme definiert wird, die der Breite eines Photovoltaikmoduls entspricht. Zur Montage wird dann die Photovoltaikanordnung bzw. deren erstes Photovoltaikmodul auf die Befestigungsschienen aufgelegt und durch die Befestigungsschienen geführt so bis an das andere Ende des Gerüstes bewegt, bis die Photovoltaikanordnung kom¬ plett in den Betriebszustand überführt ist und auf den Schie¬ nen, durch diese geführt, aufliegt. In den Schienen und an den Photovoltaikmodulen, beispielsweise an einem insbesondere aus Aluminium bestehenden Rahmen der Photovoltaikmodule, kön- nen nun im aufgelegten Zustand der Photovoltaikanordnung miteinander fluchtende Durchgangslöcher vorliegen, so dass, beispielsweise über eine Schraubbefestigung, die Photovoltaikmo- dule an dem Gerüst befestigt werden können. Bevorzugt kann jedoch vorgesehen sein, dass wenigstens teilweise zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen ein beidseitig mit Schwenklagern zur Verbindung mit wenigstens einem Photovol- taikmodul versehenes Kopplungselement vorgesehen ist, und al¬ lein die Kopplungselemente an ihren entlang der Richtung verlaufenden Seiten wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befes¬ tigung an einer Schiene einer die Photovoltaikanordnung tragenden Vorrichtung, insbesondere eines Gerüsts, aufweisen, wobei selbstverständlich neben Durchgangslöchern auch andere Befestigungsmittel, beispielsweise vormonierte Schrauben oder Gewindebolzen, verwendet werden können.
Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es dem Fachmann natürlich bewusst ist, dass wenn von einer „parallelen" oder „deckungsgleichen" Anordnung oder dergleichen gesprochen wird, dass diese letztlich nie auf eine absolut perfekte Art und Weise vorgesehen sein können und in diesen Angaben ein gewisser Toleranzbereich enthalten sein kann, beispielsweise, wenn die tatsächliche Realisierung so ist, dass im Transport¬ zustand die Photovoltaikmodule nicht ganz parallel stehen können. Nichtsdestotrotz stehen sie dann noch im Wesentlichen parallel .
Wie oben bereits erwähnt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass wenigstens teilweise zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen ein beidseitig mit Schwenklagern zur Verbindung mit wenigstens einem Photovoltaikmodul vorgesehenes Kopplungselement vorgesehen ist. Ein solches Zwischenstück kann nicht nur zur verbesserten Befestigung der Schwenklager, beispielsweise der Scharniere, dienen, sondern auch als ein Abstandshalter, der einen unmittelbaren Kontakt zwischen den Licht empfangenden Oberflächen zweier Photovoltaikmodule vermeidet und dergleichen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine im Betriebszustand benachbarte Photovoltaikmodule elektrisch verbindende Verbindungseinrichtung, insbesondere wenigstens teilweise in ein Kopplungselement und/oder Trägerelement und/oder Schwenk¬ lager integriert, vorgesehen ist. Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, die Photovoltaikmodule nicht nur mechanisch vorzumontieren, sondern auch vorzusehen, dass die elektrische Verbindung bereits in die Photovoltaikanordnung integriert ist. Das bedeutet, dass eine besonders einfache Verbindung der Spannungsausgabe und der Erdung der einzelnen Photovol¬ taikmodule ermöglicht ist. Es ist dann keine zeitaufwändige, komplizierte und fehleranfällige manuelle Verkabelung von Photovoltaikmodul zu Photovoltaikmodul mehr notwendig, da die elektrische Verbindungseinrichtung ja bereits in der Photovoltaikanordnung selber, insbesondere also in zwischen benachbarten Photovoltaikmodulen liegenden Komponenten der Photovoltaikanordnung, vorgesehen ist.
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist dabei vor¬ gesehen, dass an mit wenigstens einem Schwenklager verbundenen, im Betriebszustand einander gegenüberliegenden Kontaktflächen jeweils eine bei Überführung in den Betriebszustand automatisch eine elektrische Verbindung herstellende Verbindungsschnittstelle vorgesehen ist. Mithin wird, wenn die Pho¬ tovoltaikanordnung installiert wird, also vom Transportzu¬ stand in den Betriebszustand überführt wird, ohne dass eine weitere Aktion notwendig ist, bereits der elektrische Kontakt bezüglich der Gleichstrom-Sammelleitung und der Erdungsleitung hergestellt. Die zwischen den benachbarten Photovoltaikmodulen angeordneten Komponenten dienen mithin bereits als Gleichstrom-Sammelschiene, so dass keine Gleichstromverkabe¬ lung mehr notwendig ist im Gegensatz zum herkömmlichen Aufbau eines photovoltaischen Kraftwerks. Möglichkeiten, beim Klappen der Photovoltaikanordnung in den Betriebszustand automatisch eine elektrische Verbindung herzustellen, sind im Stand der Technik weithin bekannt und müssen hier nicht näher dargelegt werden. Beispielsweise können in im Wesentlichen Drei- ecksform aus einer Kontaktfläche überstehende Leiter beim Klappen automatisch in eine entsprechende Vertiefung der gegenüberliegenden Kontaktfläche eingeführt werden, in der der elektrische Kontakt, beispielsweise über Federkontakte oder dergleichen, hergestellt wird.
Die Verbindungseinrichtung kann, wie bereits erwähnt, wenigs¬ tens eine Gleichstrom-Sammelschiene und/oder eine Erdungslei¬ tung umfassen. Sind eine Gleichstrom-Sammelschiene und eine Erdungsleitung vorgesehen, so sind alle relevanten Leitungen bereits in die Verbindungseinrichtung, letztlich auch die Photovoltaikanordnung, integriert .
Allgemeine weitere Vorteile einer solchen elektrischen Ver- bindungseinrichtung sind, dass die Kosten für Gleichstromkabel eingespart werden, die bislang 3 - 5% der totalen Installationskosten darstellten. Da keine Kabelverbinder mehr notwendig sind, wird auch eine häufige Quelle elektrischer Fehl¬ funktionen beseitigt.
Wie bereits erwähnt, können die Schwenklager besonders ein¬ fach als Scharniere ausgebildet werden.
Neben der Photovoltaikanordnung betrifft die vorliegende Er- findung auch ein Verfahren zum Transport und/oder zur Lagerung einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung, bei dem die Photovoltaikanordnung zum Transport und/oder zur Lagerung in den Transportzustand geklappt wird. Auf diese Weise ist ein platzsparender Transport bzw. eine platzsparende Lagerung der vormontierten Photovoltaikmodule möglich.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass im Transportzustand zwischen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen und/oder zwi- sehen einem Photovoltaikmodul und einem Trägerelement eine Stöße dämpfende Einlage angeordnet wird, insbesondere eine Kartonlage und/oder eine Polystyrolschaumplatte. Auf diese Weise werden gegebenenfalls zur Beschädigung von Photovol- taikmodulen führende Kontakte zwischen Oberflächen der Photo- voltaikmodule vermieden und die Stöße werden gedämpft.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung einer ersten Aus führungs form im Transportzustand,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung während des Überführens in den Betriebszustand,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Photovoltaikanordnung im Betriebs zustand,
Fig. 4 zwei im Betriebszustand gegenüberliegende Kontakt¬ flächen der Photovoltaikanordnung, und
Fig. 5 eine zweite Aus führungs form einer erfindungsgemäßen
Photovoltaikanordnung .
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung 1 in einem Transportzustand . Sie umfasst mehrere in einer Richtung 2 aufeinanderfolgende Photovoltaik- module 3, die im Transportzustand in der Richtung 2 deckungs¬ gleich angeordnet sind und ersichtlich parallel zueinander stehen. Über Schwenklager 4, hier ausgebildet als Scharniere 5, und Kopplungselemente 6 sind die Photovoltaikmodule 3 ge¬ geneinander klappbar miteinander verbunden, hier jeweils um einen Winkel von 90° klappbar.
An den Stellen, an denen sich zwei Unterseiten der Photovoltaikmodule 3, mithin zwei nicht Licht empfangende Seiten, ge¬ genüberliegen, befindet sich zwischen zwei benachbarten Pho- tovoltaikmodulen 3 noch ein Trägerelement 7, welches mit ei¬ nem entsprechenden Befestigungssystem am Ort eines aufzubauenden photovoltaischen Kraftwerks verbunden werden kann. Bei- spielsweise kann eine Kopplungseinrichtung 8 zum Ankoppeln des als ein oder zwei Standfüße ausgeführten Trägerelements 7 an eine Schiene eines Befestigungssystems vorgesehen sein. Ersichtlich sind benachbarte Photovoltaikmodule 3 abwechselnd immer in entgegengesetzte Richtungen voneinander weg klappbar angeordnet, so dass, zieht man die Photovoltaikanordnung 1 auseinander, diese ziehharmonikaartig in einen Betriebszu¬ stand überführt werden kann, in dem die Photovoltaikmodule 3 in einer Ebene liegen und die Trägerelemente 7 der Licht emp¬ fangenden Seite gegenüber angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt einen Zwischenzustand in diesem Aufklappprozess , in dem die teilweise voneinander weg geklappten Photovoltaik- module 3 ein Zick-Zack-Muster bilden. Dies illustriert, dass die Photovoltaikmodule 3 letztlich ziehharmonikaartig anein¬ ander gekoppelt sind.
Fig. 3 zeigt die Photovoltaikanordnung 1 im Betriebszustand. Die Photovoltaikmodule 3 sind in einer Ebene angeordnet und die miteinander verbundenen Photovoltaikmodule 3 werden durch die Trägerelemente 7 getragen.
Ersichtlich kann also die Photovoltaikanordnung 1 zum Trans- port in den in Fig. 1 gezeigten Transportzustand gebracht werden, in dem die Photovoltaikmodule 3 platzsparend parallel zueinander angeordnet sind. Um Transportschäden vorzubeugen, kann insbesondere zwischen zwei gegenüberliegenden Oberseiten der Photovoltaikmodule 3, wie in Fig. 1 an einer Stelle ange- deutet, eine dämpfende Einlage 9, beispielsweise eine Karton¬ lage oder eine Polystyrolschaumplatte, eingesetzt werden.
Vor Ort kann die Photovoltaikanordnung beispielsweise auf eine Schiene eines Befestigungssystem mittels der Kopplungsein- richtung 8 aufgefahren werden und dort in den Betriebszustand, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, aufgefaltet werden. So¬ dann werden die Trägerelemente 7 an die Befestigungsschienen befestigt und die Installation ist abgeschlossen. Fig. 4 zeigt nun ein Kopplungselement 6 und gegenüberliegende Kontaktflächen 10 des Kopplungselements 6 und der Photovol- taikmodule 3 in größeren Details. Das Photovoltaikmodul 6 um- fasst eine Verbindungseinrichtung 11 zur elektrischen Verbindung der Photovoltaikmodule 3 in Bezug auf den erzeugten Strom und die Erdung. Mithin ist innerhalb des Kopplungsele¬ ments 6 eine Sammelschiene 12 und ein Erdungsleiter 13 vorge¬ sehen, die an beiden Kontaktflächen 10 eine Verbindungs- schnittsteile 14 bilden, wobei sie leicht aus der Kontaktflä¬ che 10 hervorstehen. Wird nun über das Scharnier 5 das Photovoltaikmodul 3 in Richtung des Betriebszustands geklappt, greifen die überstehenden Leiter 11, 13 in entsprechende Vertiefungen 15 der Photovoltaikmodule 3 ein, wo, beispielsweise über Federkontakte, die elektrische Verbindung automatisch hergestellt wird. Auf diese Weise wird beim Überführen vom Transportzustand in den Betriebszustand auch gleichzeitig für eine korrekte und sichere elektrische Verbindung der einzel¬ nen Photovoltaikmodule gesorgt.
Fig. 5 zeigt schließlich eine zweite Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanordnung 1'. Diese entspricht im Wesentlichen der Photovoltaikanordnung 1, nur dass hier keine Trägerelemente 7 vorgesehen sind. Die Photovoltaikan- Ordnung 1' kann beispielsweise auf ein Gerüst aufgeschoben werden, welches zwei eine Aufnahme für die Photovoltaikanord¬ nung 1', insbesondere die Photovoltaikmodule 3, bildende Be¬ festigungsschienen aufweist. Ist die Photovoltaikanordnung 1' erst auf das Gerüst mit Befestigungsschienen aufgeschoben worden, so können seitlich an den Kopplungselementen 6 vorgesehene Befestigungsmittel 16 genutzt werden, um die Photovol¬ taikanordnung an den Befestigungsschienen zu befestigen, beispielsweise zu verschrauben oder dergleichen. Die Befestigungsmittel 16 können beispielsweise an den Kopplungselemen- ten 6 vorgesehene Befestigungslöcher oder dergleichen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Photovoltaikanordnung (1, 1' ) , umfassend wenigstens zwei insbesondere in einer Richtung (2) aufeinanderfolgende, über wenigstens ein Schwenklager (4) derart aneinander gekoppelte flächige Photovoltaikmodule (3), dass die Photovoltaikmodule (3) von einem zusammengeklappten Transportzustand in einen aufgefächerten Betriebszustand klappbar sind.
2. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Photovoltaikmodule (3) in dem Transportzustand parallel nebeneinander, insbesondere deckungsgleich entlang der Richtung (2), stehen und/oder in dem Betriebzustand in einer Ebene liegen.
3. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen wenigstens einem Teil von zwei benachbarten Photovoltaikmodu- len (3) und/oder an einem randseitigen Photovoltaikmodul (3) ein Trägerelement (7), insbesondere ein Standfuß, angeordnet ist .
4. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Photovoltaikmodule (3) über das Schwenklager (4) in eine an dem Trägerelement (7) anliegende Stellung klappbar sind.
5. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im
Transportzustand zwei Photovoltaikmodule (3) zwischen zwei benachbarten Trägerelementen (7) angeordnet sind.
6. Photovoltaikanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trägerelement (7) und/oder ein an einer Oberseite des Trägerelements (7) vorgesehenes Kopplungselement (6) beidseitig Schwenklager (4) zur Verbindung mit jeweils einem Photovoltaikmodul (3) aufweist.
7. Photovoltaikanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens teilweise zwischen zwei benachbarten Photo- voltaikmodulen (3) ein beidseitig mit Schwenklagern (4) zur Verbindung mit wenigstens einem Photovoltaikmodul (3) verse¬ henes Kopplungselement (6) vorgesehen ist.
8. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kopplungselemente
(6) an ihren entlang der Richtung (2) verlaufenden Seiten wenigstens ein Befestigungsmittel (16) zur Befestigung an einer Schiene einer die Photovoltaikanordnung (1') tragenden Vorrichtung aufweisen.
9. Photovoltaikanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine im Betriebszustand benachbarte Photovoltaikmodule (3) elektrisch verbindende Verbindungseinrichtung (11), ins- besondere wenigstens teilweise in ein Kopplungselement (6) und/oder Trägerelement (7) und/oder Schwenklager (4) integriert, vorgesehen ist.
10. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an mit wenigstens einem
Schwenklager (4) verbundenen, im Betriebszustand einander gegenüberliegenden Kontaktflächen (10) jeweils eine bei Überführung in den Betriebszustand automatisch eine elektrische Verbindung herstellende Verbindungsschnittstelle (14) vorge- sehen ist.
11. Photovoltaikanordnung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ver¬ bindungseinrichtung (11) wenigstens eine Gleichstrom- Sammelschiene (12) und/oder eine Erdungsleitung (13) umfasst.
12. Photovoltaikanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schwenklager (4) als Scharniere (5) ausgebildet sind .
13. Verfahren zum Transport und/oder zur Lagerung einer Pho- tovoltaikanordnung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Photovoltaikanordnung (1, 1') zum Transport und/oder zur Lagerung in den Transportzustand geklappt wird .
14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Transportzustand zwi¬ schen zwei benachbarten Photovoltaikmodulen (3) und/oder zwischen einem Photovoltaikmodul (3) und einem Trägerelement (7) eine Stöße dämpfende Einlage (9) angeordnet wird, insbesonde- re eine Kartonlage und/oder eine Polystyrolschaumplatte.
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