CN107852128A - 太阳能模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有太阳能模块层压板(1)的太阳能模块，太阳能模块层压板(1)具有两个侧边缘、顶边缘以及底边缘作为太阳能模块层压板边缘，其中沿延伸方向(E)延伸的框架型材(2)被固定至太阳能模块层压板(1)的至少一个侧边缘和/或顶边缘和/或底边缘，框架型材(2)在截面上具有外边缘(20)和用于接纳其中一个太阳能模块层压板边缘的U形接纳部(21)，U形接纳部(21)具有U形上肢部(22)和U形下肢部(23)。根据本发明，框架型材(2)由金属条板一体构成，金属条板利用边缘平面形成框架型材的外边缘(20)，其中U形上肢部(22)形成为整个金属条板从边缘平面翻转的翻转部，且U形下肢部(23)构成为沿延伸方向(E)以彼此邻近且间隔开的方式布置的金属支承部(23a、23b、23c)，其作为金属条板的一体部分弯曲到金属条板的边缘平面外。

Description

太阳能模块

本发明涉及太阳能模块，该太阳能模块具有带太阳能模块层压板边缘的太阳能模块层压板，其中，框架型材沿着该太阳能模块层压板边缘的至少一个边缘布置。如截面图中可以看见的，框架型材具有封闭太阳能模块层压板边缘的U形接纳部。

太阳能模块层压板通常呈玻璃板的形式，电互连的太阳能电池以被称为串的形式布置在太阳能模块层压板上，所述太阳能电池被粘附地覆盖有耐久耐候的塑料薄膜。玻璃板形成太阳能模块层压板的前侧而耐候塑料薄膜形成太阳能模块层压板后侧。框架结构的U形接纳部通常借助于两个相对的肢部形成，这两个相对的肢部通过连接部连接。所述肢部通过外边缘部分或完全结合和/或夹持至太阳能模块层压板，使得框架结构沿着其外边缘围绕太阳能模块层压板作为框架。因此，增大了太阳能模块层压板的稳定性和扭转刚性和/或形成了经由框架结构的可能的安装方式和/或确保了用于太阳能模块层压板的边缘保护。

因此玻璃板、太阳能电池串、嵌入聚合物和抗候性塑料薄膜的分层层压板结构(不属于框架结构)在本发明的范围中表示太阳能模块层压板。太阳能模块层压板与由框架型材形成的框架结构的组合表示太阳能模块。术语太阳能模块与太阳能模块层压板之间的不同之处在于：与太阳能模块层压板相比，太阳能模块附加地具有框架结构以及可选地用于将框架结构结合和夹持至太阳能模块层压板的粘合剂和/或夹持装置，或者其他紧固装置。

太阳能模块制造商之间的激烈竞争迫使他们特别为所使用的框架型材开发更具成本效益的解决方案。

挤压的框架型材是经常使用的，其具有更低的生产成本，更大的生产量。对于挤压型材，重要成本因素是挤压模具的生产。这种成型方法不可避免地在所生产的框架型材的仅两个空间维度上具有设计自由度。

更具成本效益、尤其在少量的情况下更具成本效益的用于生产金属型材的方法是通过滚筒、模具以及轧辊形成金属板。这些生产方法还能够实施为有成本效益的线内方法。轧制型材例如由澳大利亚Ybbsitz的制造商Welser Profile获知，所述轧制型材在图1a和1b中示出。该轧制型材沿延伸方向(E)延伸，并且在横截面上具有外边缘(20)以及用于接纳太阳能模块层压板边缘中的一个边缘的U形接纳部(21)，该U形接纳部(21)具有U形上肢部(22)和U形下肢部(23)。然而，这种轧制型材生产起来相对复杂并且因而成本效益不足。

本发明是基于提供具有下述框架型材的太阳能模块的目的：所述框架型材在具有低生产成本的同时，能针对框架型材的设计自由度提供至少相同或更大的灵活性。

该目的通过具有根据本发明一方面所述的特征的太阳能模块实现。

根据本发明，提供了一种框架型材，该框架型材(2)由金属条板一体地构成，该金属条板利用边缘平面形成框架型材的外边缘，其中，U形上肢部形成为所述边缘平面外的整个金属条板的折叠边缘，并且U形下肢部构成为金属支承部，该金属支承部沿延伸方向以彼此邻近且间隔开的方式布置，所述金属支承部作为所述金属条板的一体部分弯曲到金属条板的边缘平面外。

由于框架型材的这种结构，能够通过极度低廉的线内方法生产该框架型材，在该方法中，框架型材的要保护的结构例如通过轧制、冲压和弯曲形成。因此，U形下肢部与挤压框架型材中不同，并不以连续的方式(如在延伸方向上所见的)形成。U形下肢部由彼此间隔开并且各自弯曲到金属条板外的金属支承部形成。

优选地，框架型材在结构上仅由在边缘平面上的金属条板以及弯曲到边缘平面外的金属条板外弯部形成，其中，外弯部是金属条板的一体部分并且端部终止于距边缘平面一定位置处。特征“在结构上仅由…形成”定义成使得具有承纳太阳能模块层压板的U形接纳部的框架型材基础结构由扁平的金属条板构成。然而，该定义不防止诸如旋入式铆钉或金属支架的附加结构元件例如紧固至框架型材。

太阳能模块的优选实施方式区别在于具有特别简单的结构，框架型材的外弯部在不包含空腔的情况下端部终止。换句话说，在最简单的情况下，外弯部仅弯曲到金属条板的平面外并且以直线的方式延伸直到其端部。优选地，外弯部基本上垂直地从金属条板的平面向外弯曲仅一次并且延伸到金属条板平面外直至其端部而在延伸方向上无任何其他改变。

优选地，外弯部仅形成为沿着金属条板的整个延伸方向的金属条板的折叠的上和/或下边缘以及形成为在延伸方向彼此邻近且以彼此间隔开的形式布置的金属支承部。在这种情况下，提供了大量的金属支承部，所述金属支承部以翼片状的形式例如在进行区域冲压、激光切割或金属条板的水射流切割之后弯曲到金属条板外。

太阳能模块的有利实施方式的特征在于金属支承部中的至少一者构造为(如在延伸方向上所见的)足够长，从而能够使安装者将手放入金属支承部中进行安装。以这种方式，具有框架型材的多个功能性太阳能模块可以在无附加部件的情况下实现。

在太阳能模块的第一变型中，提供了两个框架型材，这两个框架型材在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过插入连接固定在一起，其中，一个框架型材在其一端具有翼片，该翼片能够插入另一框架型材的翼片插槽中。翼片能够通过简单因而有成本效益的冲压和弯曲方法生产，翼片插槽也同样如此。

太阳能模块的第二变型的特征在于两个框架型材在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过角部支架固定在一起或各自压入共用角部支架中。这代表用于两个框架型材的角部连接的第二变型。

在太阳能模块的第三变型中，两个框架型材在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过焊接、钎焊接合、粘合结合或螺钉连接固定在一起。这代表有成本效益的可能性。

用于两个框架型材的角部连接的这三个上述变型中的每一者优选地构造成使得框架型材沿着太阳能模块层压板的顶边缘或底边缘以及两个侧边缘中的至少一个侧边缘一体地延伸。换句话说，在矩形太阳能模块层压板的情况下，总共四个太阳能模块层压板边缘中的两个相互抵接的太阳能模块层压板边缘或三个太阳能模块层压板边缘通过一体形成的框架型材构成。在角部处，框架型材具有尺寸设计成使得能够将框架型材弯曲大致90度的凹部。以这种方式，与挤压框架型材相比，用于生产围绕太阳能模块层压板的框架型材的工作步骤的数量可以通过从四个至两个角部连接过程而减少。因此，甚至更具成本效益的框架化太阳能模块的生产是可能的。

用于角部连接的这三个上述变型中的每一者可以有利地构造成使得框架型材沿着太阳能模块层压板的顶边缘、底边缘以及两个侧边缘一体地延伸。一体的框架型材因而封闭了太阳能模块层压板的所有边缘并且框架型材的开始部和端止部通过角部连接固定在一起。

本发明的其他特性和优点将结合附图中所示并且在下文中通过示例的方式进行描述的示例性实施方式来解释。

在附图中：

图1a和1b示出了现有技术已知的由金属板形成的中空腔的框架型材；

图2示出了太阳能模块的第一实施方式的框架型材2的立体图，其中，太阳能模块的框架型材结构朝向太阳能模块层压板向内指向；

图3示出了图2的框架型材2的立体图，其中，框架型材结构远离太阳能模块层压板向外指向；

图4示出了两个框架型材2、3的角部连接的第一变型的立体图；

图5示出了两个框架型材2、3的角部连接的第二变型的立体图；

图6示出了两个框架型材2、3的角部连接的第三变型的立体图；以及

图7示出了具有框架型材2的太阳能模块的特别优选构型的示意性图示，其中，框架型材2沿着两个、三个或四个太阳能模块层压板边缘一体地延伸。

图1a和1b示出了现有技术已知的由金属板形成的中空腔的框架型材。该太阳能模块框架型材已经在第一部分中进行了描述。在这里引用至本说明书。

图2示出了太阳能模块的第一实施方式的框架型材2的立体图，其中，太阳能模块的框架型材结构朝向太阳能模块层压板向内指向。框架型材2沿延伸方向E延伸并且由单个金属板形成。金属板的上边缘如所见的在延伸方向E上从金属板折叠出大致90度，并且形成U形上肢部。金属板的下边缘以类似的方式在延伸方向E上大致平行于U形上肢部22折叠并且形成下肢部25。框架型材2的金属板在金属板的平面中、在U形上肢部22与U形下肢部25之间延伸。在该平面外，在延伸方向E上彼此相邻布置但间隔开的三个翼片状金属支承部23a、23b、23c从金属板弯曲出大致90度，大致平行于U形上肢部22。这三个金属支承部23a、23b、23c与未示出的其他金属支承部一起形成U形接纳部21的U形下肢部23，U形下肢部23在太阳能模块层压板边1周围与其中一个太阳能模块层压板边缘(为了清楚起见，在这里仅通通过虚线指示)接合。

图3示出了图2的框架型材2的立体图，其中，框架型材结构远离太阳能模块层压板向外指向。框架型材外边缘20的规则间隔开布置的金属支承部23a、23b、23c的规则开口特性特别促进了太阳能模块层压板的后部通风。此外，开口也能够以更大的形式区域性地构造，使得能够确保太阳能模块的运输和安装时的机械接合。

图4示出了两个框架型材2、3的角部连接的第一变型的立体图。这两个框架型材2、3沿延伸方向E形成，如图2和图3中所示。

形成在框架型材2的端部处的是翼片24，该翼片24从U形上肢部22延伸至下肢部25并且弯曲到外边缘20的平面外。以与翼片24对应的方式，呈狭缝形式的翼片插槽34定位在另一框架型材3中，所述翼片插槽34从U形上肢部22延伸至下肢部25。当两个框架型材结合在一起时，翼片24被插入翼片插槽34并且能够通过例如紧固装置如铆钉、螺钉或粘合剂和钎焊附加地固定。

图5示出了两个框架型材2、3的角部连接的第二变型的立体图。与图4所示的第一变型相比，在这种情况下，提供了呈角连接器4形式的附加部件。角连接器4构造为具有两个肢部的角度板并且在这种情况下通过将其一个肢部紧固至框架型材2、3而接合在一起。为此，所有类型的形式和/或力配合连接方式都是适合的。

图6示出了两个框架型材2、3的角部连接的第三变型的立体图。在这里，与图5中的第二变型一样，使用角连接器5。然而，与图5的变型相比，该角连接器5具有更复杂的结构。在这种情况下，角连接器5是现有技术已知的，其允许两个框架型材2、3的端部压入至角连接器5。

图7示出了具有框架型材2的太阳能模块的特别优选构型的示意性图示，其中，框架型材2沿着两个、三个或四个太阳能模块层压板边缘一体地延伸。框架型材2的以圆圈突出显示的角部区域以放大的方式示出。从放大图中显而易见的是，框架型材2在这些角部区域中一体地形成。该角度通过框架型材2的相应的弯曲来实现。在这些角部区域中，框架型材2在U形上肢部22和下肢部25中设置有凹部，使得当框架型材2以直角弯曲时，对应肢部不会相互倾斜。

附图标记列表：

1 太阳能模块层压板

2 框架型材

20 外边缘

21 U形接纳部

22 U形上肢部

23a、23b、23c 金属支承部

23 U形下肢部

24 翼片

25 下肢部

3 框架型材

34 翼片插槽

4 角部支架

5 角部支架

Claims (10)

1.一种具有太阳能模块层压板(1)的太阳能模块，所述太阳能模块层压板(1)具有两个侧边缘、顶边缘以及底边缘作为所述太阳能模块层压板边缘，其中，沿延伸方向(E)延伸的框架型材(2)被固定至所述太阳能模块层压板(1)的所述侧边缘中的至少一个侧边缘和/或所述顶边缘和/或所述底边缘，所述框架型材(2)在截面上具有外边缘(20)和用于接纳其中一个所述太阳能模块层压板边缘的U形接纳部(21)，所述U形接纳部(21)具有U形上肢部(22)和U形下肢部(23)，

其特征在于，

所述框架型材(2)由金属条板一体地构成，所述金属条板利用边缘平面形成所述框架型材的所述外边缘(20)，其中，所述U形上肢部(22)形成为所述边缘平面外的整个金属条板的折叠边缘，并且所述U形下肢部(23)构成为金属支承部(23a、23b、23c)，所述金属支承部(23a、23b、23c)沿延伸方向(E)以彼此邻近且间隔开的方式布置，所述金属支承部(23a、23b、23c)作为所述金属条板的一体部分弯曲到所述金属条板的所述边缘平面外。

2.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，所述框架型材(1)在结构上仅由在边缘平面延伸的金属条板以及弯曲到边缘平面外的金属条板外弯部形成，其中，所述外弯部是所述金属条板的一体部分并且端部终止于距所述边缘平面一定位置处。

3.根据权利要求2所述的太阳能模块，其特征在于，所述外弯部在不包含空腔的情况下而端部终止。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能模块，其特征在于，所述外弯部仅形成为沿着所述金属条板的整个延伸方向(E)的所述金属条板的折叠的上边缘和/或下边缘以及形成为在延伸方向(E)彼此邻近且以彼此间隔开的形式布置的金属支承部(23a、23b、23c)。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，所述金属支承部(23a、23b、23c)中的至少一者构造为如在延伸方向(E)上所见的足够长，从而能够使安装者将手放入金属支承部中进行安装。

6.根据前述权利要求中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，两个框架型材(2，3)在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过插入连接固定在一起，其中，一个框架型材(2)在其端部处具有翼片(24)，所述翼片(24)能够插入另一框架型材(3)中的翼片插槽(34)。

7.根据权利要求1至5中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，两个框架型材(2，3)在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过角部支架(4)固定在一起或各自压入共用角部支架(5)中。

8.根据权利要求1至5中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，两个框架型材(2，3)在两个太阳能模块层压板边缘的角部处通过焊接、钎焊接合、粘合结合或螺钉连接固定在一起。

9.根据前述权利要求中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，所述框架型材(2)沿着所述太阳能模块层压板的所述上边缘或沿着所述底边缘和沿着所述两个侧边缘中的至少一个侧边缘一体地延伸。

10.根据权利要求1至8中的一项所述的太阳能模块，其特征在于，所述框架型材(2)沿着所述太阳能模块层压板的所述顶边缘、沿着所述底边缘以及沿着两个侧边缘一体地延伸。