DE202008014174U1

DE202008014174U1 - Träger für ein Solarpaneel

Info

Publication number: DE202008014174U1
Application number: DE202008014174U
Authority: DE
Original assignee: Ubbink Econergy Solar GmbH
Current assignee: Renusol Europe GmbH
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2018-10-25
Also published as: US20110108083A1; DE202008014173U1; NL2001092C2; WO2009077030A1; EP2223345A1

Abstract

Träger (1) für ein Solarpaneel (100), insbesondere zum Montieren eines Solarpaneels (100), mit
einem Unterteil, der einen Boden (2) und an einer Unterseite des Bodens (2) bereitgestellte Aufstellelemente aufweist, die zum Aufstellen auf einem im Wesentlichen flachen Untergrund, insbesondere einem Dach, bestimmt sind,
einer im Wesentlichen der Unterseite entgegengesetzten, das Paneel stützenden Oberseite mit Befestigungsmitteln, die das Solarpaneel (100) in einem montierten Zustand bezüglich des Unterteils bzw. einer Dachebene schräg halten, und
einer Vorderseite mit einer den Wind (140) leitenden Oberfläche, die von einem vorderen Bereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet ist, um Wind (140) in Richtung einer Oberkante eines auf dem Träger (1) montierten Solarpaneels (100) nach oben zu leiten,
wobei die den Wind leitende Oberfläche eine aufwärts gerichtete Tangente (W1–W3) besitzt, die sich in einem Bereich um den Übergang der Vorderseite zur Oberseite des Trägers und in einer Richtung quer zur Oberkante...

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Träger für ein Solarpaneel, insbesondere einen Träger zum Stützen bzw. Montieren eines Solarpaneels z. B. auf einem Dach, sowie eine Anordnung, bestehend aus dem Träger und einem Solarpaneel.
Die niederländische Patentschrift 1031317 zeigt einen kastenförmigen Träger für ein Solarpaneel. Der Träger besitzt eine hohe Seite und eine niedrige Seite, die sich von einem unteren Teil schräg auseinander erstrecken, und die an der Oberseite mit Halterungen versehen sind, womit das Solarpaneel in Bezug auf ein Flachdach in einer schrägen Position gehalten wird. Auf der Nordhalbkugel ist die hohe Seite grundsätzlich nach Norden gerichtet, um das Paneel zur Sonne auszurichten. Der kastenförmige Träger ist mit Ballast gefüllt, um ihn an seinem Platz zu halten. Das kann bereits auf dem Dach vorhandener Kies sein, der ursprünglich auf dem Platz des Trägers lag. Diese Kiesmenge erweist sich jedoch manchmal als unzureichend, um den Träger bei frontal auf die hohe Seite einfallendem Nordwind an seinem Platz zu halten, weswegen zusätzlicher Ballast herantransportiert werden muss. Dieser zusätzliche Ballast stellt jedoch regelmäßig eine unerwünschte zusätzliche Belastung für das Dach dar.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Träger für ein Solarpaneel zur Verfügung zu stellen, der mit einem relativ geringen und eventuell auf einem Flachdach bereits vorhandenen losen Ballast ausreichend fest positioniert werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger für ein Solarpaneel bereit zu stellen, der gegen einfallenden Wind gut standhalten kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Träger gemäß Anspruch 1 zum Montieren eines Solarpaneels gelöst. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ferner sieht die Erfindung eine Anordnung vor, die aus einem Solarpaneel und einem erfindungsgemäßen Träger besteht. Das Solarpaneel ist typischerweise relativ flach und hat vorzugsweise eine rechteckige Form.
Erfindungsgemäß wird ein Träger für ein Solarpaneel, insbesondere zum Montieren eines Solarpaneels, bereitgestellt, mit:
einem Unterteil, das einen Boden und an einer Unterseite des Bodens vorgesehene Aufstellelemente aufweist, die zum Aufstellen des Trägers auf einem im Wesentlichen flachen Untergrund, insbesondere einem Dach, bestimmt sind,
einer im Wesentlichen der Unterseite entgegengesetzten, das Paneel stützenden Oberseite mit Befestigungsmitteln, die dafür geeignet sind, ein Solarpaneel in einem montierten Zustand bezüglich des Unterteils bzw. einer Dachebene schräg zu halten, und
einer Vorderseite mit einer den Wind leitenden Oberfläche, die von einem vorderen Bereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet ist, um Wind in Richtung einer Oberkante eines auf dem Träger montierten Solarpaneels nach oben zu leiten,
wobei die den Wind leitende Oberfläche eine aufwärts gerichtete Tangente besitzt, die sich in einem Bereich um den Übergang der Vorderseite zur Oberseite des Trägers und in einer Richtung quer zur Oberkante eines auf dem Träger montierten Solarpaneels durch die Oberkante des Solarpaneels oder außerhalb eines Umfangs des Solarpaneels erstreckt.
Der ist Träger vorzugsweise geformt, so dass er durch ein Ineinanderschachteln auf einem identischen Träger gestapelt werden kann. Mehrere Träger können kompakt gestapelt transportiert werden, wenn der Träger dazu geformt ist, um durch Ineinanderschachteln auf einem gleichen bzw. identischen Träger gestapelt zu werden.
Die den Wind leitende Oberfläche kann einen frontal darauf einfallenden Wind in einer Richtung schräg nach oben leiten, d. h. in einem nach hinten gerichteten Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich des Unterteils bzw. der Dachebene, worauf der Träger aufgestellt wird. Hierdurch kann der Wind unter Ausüben einer abwärts gerichteten Kraft auf die den Wind leitende Oberfläche und eventuell einer aufwärts gerichteten Saugkraft auf das Solarpaneel über die Anordnung geleitet werden. Dadurch, dass die aufwärts gerichtete Tangente sich durch die Oberkante des Solarpaneels oder außerhalb des Solarpaneels erstreckt, kann der Wind dabei nur eine geringe aufwärts gerichtete Kraft auf die Oberkante ausüben, wodurch einem Rückwärtskippen oder Überschlagen in der Windrichtung, Verschieben mit dem Wind oder Anheben des Paneels entgegengewirkt werden kann.
In einem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt, oder alternativ formuliert, wird ein Träger zum Montieren eines Solarpaneels bereitgestellt, mit
einem Unterteil, das einen Boden und an einer Unterseite des Bodens vorgesehene Aufstellelemente aufweist, die zum Aufstellen des Trägers auf einem im Wesentlichen flachen Untergrund, insbesondere einem Dach, bestimmt sind,
einer im Wesentlichen der Unterseite entgegengesetzten, das Paneel stützenden Oberseite mit Befestigungsmitteln, die dafür geeignet sind, ein Solarpaneel in einem montierten Zustand bezüglich des Unterteils bzw. einer Dachebene schräg zu halten, und
einer Vorderseite mit einer den Wind leitenden Oberfläche, die von einem vorderen Bereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet ist, um Wind in die Richtung einer Oberkante eines auf dem Träger montierten Solarpaneels nach oben zu leiten,
wobei, in Projektion quer zum Unterteil bzw. zur Dachebene und in einer Richtung quer zur Oberkante eines auf dem Träger montierten Solarpaneels gesehen, sich die den Wind leitende Oberfläche in einen Bereich außerhalb des Solarpaneels erstreckt.
In einer bevorzugten Form der Erfindung besteht das Unterteil aus einer Bodenplatte, die die Aufstellelemente zum Aufstellen auf dem im Wesentlichen flachen Untergrund, insbesondere einem Dach, umfasst. Die Aufstellelemente befinden sich zumindest zum Teil an einer Unterseite der Bodenplatte. In einer bevorzugten Form der Erfindung umfassen diese Aufstellelemente Ränder bzw. Stützränder oder andere Stützelemente des Unterteils, womit der Träger auf dem Untergrund bzw. dem Dach aufliegt. Die den Wind aufleitende Oberfläche erstreckt sich vorzugsweise in einen Bereich in der Nähe der Aufstellelemente außerhalb des Umfangs des Solarpaneels.
Wie oben erwähnt, kann die den Wind leitende Oberfläche einen frontal darauf einfallenden Wind in der Richtung schräg nach oben leiten, d. h. in einem nach hinten gerichteten Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich der Dachebene, wobei der Wind unter Ausübung einer abwärts gerichteten Kraft auf die den Wind leitenden Oberfläche und eventuell einer aufwärts gerichteten Saugkraft auf das Solarpaneel über die Anordnung geleitet werden kann. Dadurch, dass sich die den Wind leitende Oberfläche in Projektion quer zur Dachebene und in einer Richtung quer zur Oberkante des Solarpaneels in einen Bereich außerhalb des Solarpaneels erstreckt, kann die abwärts gerichtete Kraft ein abwärts gerichtetes Drehmoment auf die Anordnung ausüben, das größer als das aufwärts gerichtete Drehmoment ist, das die Saugkraft ausüben kann, um die Anordnung in der Windrichtung nach hinten umkippen zu lassen. Durch eine oder mehrere der vorgenannten Maßnahmen bleibt die Anordnung großenteils von sich aus stabil auf dem Dach stehen, sodass lediglich eine geringe Ballastmenge auf dem Träger aufgebracht werden muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Trägers bilden Seitenbegrenzungen der den Wind leitenden Oberfläche bilden Öffnungen bzw. Aussparungen, wodurch ein Teil des einfallenden Windes unter ein auf dem Träger montiertes Solarpaneel gelangen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet, sich in einer Projektion quer zur Bodenfläche und in einer Richtung quer zur Oberkante des Solarpaneels gesehen, ein Teil der Aufstellelemente an der bezüglich der den Wind leitenden Oberfläche entgegengesetzten Seite des Trägers außerhalb des Solarpaneels. Dieser sich außerhalb des Solarpaneels befindliche Teil der Aufstellelemente bestimmt einen Kippbereich oder Kipppunkt des Trägers, der sich relativ weit entfernt von der den Wind leitenden Oberfläche befindet. Einem Hintenüberkippen der Anordnung infolge frontal einfallenden Windes kann damit weiter entgegengewirkt werden.
In einer bevorzugten Form der Erfindung kann der Wind über einen beträchtlichen Teil der Oberkante des Solarpaneels geleitet werden, wenn, in einer Richtung parallel zur Oberkante gesehen, die den Wind leitende Oberfläche sich über mindestens die Hälfte der Breite des Unterteils, weiter bevorzugt über mindestens 3/4 der Breite des Unterteils, erstreckt.
In einer bevorzugten Form der Erfindung nimmt in einer Richtung parallel zur Oberkante gesehen die Dimensionierung der den Wind leitenden Oberfläche in Aufwärtsrichtung ab. Anders formuliert, besitzt die den Wind leitende Oberfläche an beiden Seiten eine Seitenbegrenzung, die von einem seitlichen Randbereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet ist. Diese Seitenbegrenzungen sind besonders vorteilhaft, wenn mehrere Träger nebeneinander aufgestellt werden. Die abnehmende Breite bzw. die Schrägstellung der Seitenbegrenzung führen dazu, dass Öffnungen oder Aussparungen zwischen den Wind aufleitenden Oberflächen gebildet werden, wodurch ein Teil des einfallenden Windes unter die Solarpaneele gelangen kann, zum Druckausgleich bezüglich des über die Solarpaneele geleiteten Windes. Der Wind hat damit einen beschränkten Zugriff auf die Anordnungen, und die Solarpaneele können durch den Wind gekühlt werden.
In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist die den Wind leitende Oberfläche in Aufwärtsrichtung im Wesentlichen gerade.
In einer aerodynamisch günstigen Ausführungsform der Erfindung ist die den Wind leitende Oberfläche im Wesentlichen glatt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht das Solarpaneel unter einem Winkel von 10 bis 40 Grad bezüglich der Dachebene. Bevorzugt steht das Solarpaneel unter einem Winkel von 10 bis 20 Grad bezüglich der Dachebene. Dieser Winkel wird für das individuelle Solarpaneel in Nordeuropa freilich nicht optimal sein, aber in der Richtung quer zur Oberkante können dann mehrere Anordnungen ohne gegenseitige Schattenwirkung dermaßen dicht aneinander gesetzt werden, dass der Wirkungsgrad für ein vollständig besetztes Dach sehr zufriedenstellend ist.
Aufwärts gerichtete Saugkräfte auf das Paneel unter dem vorgenannten Winkel können durch die den Wind leitende Oberfläche zufriedenstellend kompensiert werden, wenn die den Wind leitende Oberfläche eine aufwärts gerichtete Tangente umfasst, die unter einem Winkel von 40 bis 80 Grad, bevorzugt von 40 bis 70 Grad, und weiter bevorzugt 50 bis 60 Grad, bezüglich der Dachebene steht.
In einer Entwicklung der Erfindung umfassen die Befestigungsmittel erste, bevorzugt verteilt positionierte Befestigungsteile, die an der Oberkante des Solarpaneels angreifen.
Der schräg nach oben geleitete Wind erfährt nur eine eingeschränkte Behinderung durch die Anwesenheit der ersten Befestigungsteile, wenn die ersten Befestigungsteile eine Fortsetzung mindestens eines Teils der den Wind leitenden Oberfläche bilden. Die ersten Befestigungsteile bilden bevorzugt eine direkte Fortsetzung mindestens eines Teils der den Wind leitenden Oberfläche. Die ersten Befestigungsteile können aktiv zu dem Über-die-Oberkante-Leiten des Windes beitragen, wenn die ersten Befestigungsteile über die Oberkante des Solarpaneels reichen.
In einer bevorzugten Form der Erfindung sind die ersten Befestigungsteile mit einem ersten Übergreifteil versehen, das über die Oberkante reicht, wobei das Übergreifteil an seiner unteren Seite einen ersten Spalt begrenzt, worin die Oberkante aufgenommen ist. Das Solarpaneel kann dann auf dem Träger montiert werden, indem die Oberkante in dem Spalt eingeschlossen wird.
In einer Weiterentwicklung umfassen die Befestigungsmittel zweite, bevorzugt verteilt positionierte Befestigungsteile, die an einer sich gegenüber der Oberkante erstreckenden Unterkante des Solarpaneels angreifen. Das Solarpaneel kann damit an zwei gegenüberliegenden Seiten auf dem Träger befestigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung reichen die zweiten Befestigungsteile über die Unterkante des Solarpaneels, wobei die zweiten Befestigungsmittel bevorzugt mit einem zweiten Übergreifteil versehen sind, das über die Unterkante reicht, wobei das Übergreifteil an seiner unteren Seite einen zweiten Spalt begrenzt, worin die Unterkante aufgenommen ist.
Der Kerbwirkung in der Begrenzung des zweiten Spalts infolge des Eigengewichts des Paneels kann entgegengewirkt werden, wenn die zweiten Befestigungsmittel außer dem Übergreifteil eine Anschlagfläche umfassen, die gegen die Unterkante anliegt, um diese von der Bodenbegrenzung des Spalts freizuhalten.
In einer bevorzugten Form der Erfindung kann der Träger bzw. die Anordnung aus Träger und Solarpaneel durch das Anbringen von Ballast beschwert und damit stabilisiert werden, wenn der Träger mindestens eine z. B. von der Oberseite her zugängliche Ballastkammer umfasst. Die Ballastkammer kann lose geschütteten Ballast, wie etwa bereits auf einem Dach vorhandenen Kies, in ihrem Inneren an seinem Platz halten.
Das Einbringen von Ballast in die Ballastkammer verschafft einen günstigen niedrigen Schwerpunkt für die Anordnung. In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Ballastkammer einen Boden auf, der einen Teil des Unterteils des Trägers bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ballastkammer zentral positioniert in Bezug auf die Aufstellelemente bzw. auf die Ränder des Unterteils. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger eine Ballastkammer in kurzem Abstand von einer sich quer zur Vorderseite erstreckenden seitlichen Kante des Unterteils auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Träger an der Vorderseite eine erste Erhebung bzw. einen ersten Rücken, deren bzw. dessen Vorderwand die den Wind leitende Oberfläche bildet oder beinhaltet. Diese Erhebung bzw. dieser Rücken kann zu einer Versteifung des Trägers beitragen, so dass der frontale Wind auf einen relativ biegefesten Teil des Trägers einfällt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die erste Erhebung bzw. der erste Rücken parallel zur Oberkante des Solarpaneels. Die erste Erhebung bzw. der erste Rücken kann damit einer dünnwandigen Ausführungsform des Trägers zusätzliche Biegesteifigkeit verleihen, z. B. in der Richtung der Oberkante.
Zur weiteren Versteifung des Trägers kann diese Erhebung bzw. dieser Rücken an ihrer bzw. seiner Vorderseite mit Rücksprüngen und/oder Vorsprüngen versehen werden. Eine Vorderfläche der Erhebung bzw. des Rückens kann damit eine versteifte, den Wind leitende Oberfläche bilden. Vorzugsweise erstrecken sich die Rücksprünge und/oder Vorsprünge in dieser Vorderfläche im Wesentlichen parallel zueinander, und bevorzugt mit einer Ausrichtung nach oben.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Erhebung bzw. der erste Rücken an seiner Oberseite mit mindestens einem Teil der Befestigungsmittel ausgestaltet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Träger eine zweite Erhebung bzw. einen zweiten Rücken. Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Erhebung bzw. der zweite Rücken im Wesentlichen parallel zur Oberkante des Solarpaneels und kann damit einer dünnwandigen Ausführungsform des Trägers zusätzliche Biegefestigkeit in der Richtung quer zur Oberkante verleihen. Die zweite Erhebung bzw. der zweite Rücken besitzt bevorzugt eine obere Seite, die in Richtung des Unterteils schräg nach unten verläuft.
In einer dünnwandigen oder leichtgewichtigen Ausführungsform des Trägers ist die erste und/oder zweite Erhebung bzw. der erste und/oder zweite Rücken im Wesentlichen hohl. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und zweite Erhebung bzw. der erste und zweite Versteifungsrücken miteinander über eine oder mehrere Längsrippen oder Verstärkungsrippen verbunden. Der zweite Rücken geht bevorzugt in den ersten Rücken über, wodurch die Rücken ein Versteifungskreuz bilden können.
Die vorgenannte Ballastkammer kann durch ausreichend stabile Wände begrenzt sein, wenn die erste und zweite Erhebung bzw. der erste und zweite Rücken mindestens einen Teil der Ballastkammer begrenzen.
Mehrere Träger können zur Bildung eines tragenden Ganzen für mehrere Solarpaneele in der Richtung der Oberkante aneinandergekoppelt werden, wenn der Träger einen ersten und zweiten, sich quer zur Vorderseite erstreckende Seitenrand umfasst, der mit einer erste bzw. zweiten hohlen Koppelungserhöhung ausgestaltet ist, wobei die erste Koppelungserhöhung ausgebildet ist, um durch Ineinanderschachteln die zweite Koppelungserhöhung eines identischen Trägers mindestens teilweise aufzunehmen.
In einer leichtgewichtigen und dadurch einfach zu transportierenden und zu handhabenden Ausführungsform der Erfindung ist der Träger als Ganzes, und bevorzugt ganzheitlich, aus dünnwandigem Material hergestellt, bevorzugt Polyethylen, bevorzugt mittels Vakuumformen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun anhand bestimmter in den beigefügten Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Gezeigt wird in:
1A eine isometrische Rückansicht eines Trägers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne Solarpaneel;
1B eine isometrische Rückansicht eines Trägers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Solarpaneel;
1C zwei Träger gemäß den 1A und 1B in ihrer gegenseitigen Verlängerung aneinander gekoppelt auf einem Flachdach;
2A eine isometrische Vorderansicht des in der 1A gezeigten Trägers;
2B eine isometrische Vorderansicht des in der 1B gezeigten Trägers;
3A Seitenansichten des in der 1A gezeigten Trägers;
3B Seitenansichten des in der 1B gezeigten Trägers.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die 1A, 2A und 3A zeigen einen Träger 1 für ein Solarpaneel 100 nach einer Ausführungsform der Erfindung. In den 1B, 2B und 3B ist ein Solarpaneel 100 auf dem Träger 1 befestigt, in 1C sind zwei identische Träger 1, 1' aneinander gekoppelt und mittels Ballast 110, 111 auf einem Flachdach 12 installiert. Das Solarpaneel 100 ist auf der Nordhalbkugel, beispielsweise in Europa, gemäß dem dargestellten Kompass nach Süden gerichtet.
Der dünnwandige Träger 1 ist als Ganzes oder ganzheitlich geformt, z. B. mittels Vakuumformen, ausgehend von einer flachen Kunststoffplatte, beispielsweise aus Polyethylen. Der Träger 1 ist mit einem Unterteil versehen, das im Wesentlichen aus einem flachen Boden 2 besteht, innerhalb dessen Umfangsgrenzen eine große Erhebung 20 in Form eines hohen Rückens an der Vorderseite und eine niedrige Erhebung 30 in Form eines niedrigen Rückens an der Rückseite aus dem Boden 2 herausragen. Die hohen und niedrigen Erhebungen bzw. Rücken 20, 30 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu einem vorderen und einem hinteren Rand des Trägers 1 und dienen damit einer Versteifung des Trägers. Zusätzlich sind diese hohen und niedrigen Erhebungen bzw. Rücken 20, 30 mittels zweier nach unten verlaufender Längsrippen oder weitere Versteifungsrücken 40, 41 miteinander verbunden. Die Rücken bzw. Rippen 20, 30, 40, 41 sind innen hohl und gehen fließend ineinander über. Der Träger 1 ist auch so geformt, dass er selbsttrennend von seinem Vakuumformwerkzeug ist.
Der hohe Rücken 20 umfasst eine bezüglich des Bodens 2 schräge Vorderfläche bzw. Vorderwand 23 mit parallelen Rücksprüngen 24 und Vorsprüngen 25 zur Versteifung der Vorderwand 23. Die Vorderwand 23 geht über eine flache obere Fläche 22 in eine entgegengesetzt schräge Innenwand 21 des hohen Rückens 20 über. Der hohe Rücken 20 ist an den Enden durch schräge Seitenwände 28 begrenzt, deren Schrägstellung in Bezug auf das Dach 12 im Wesentlichen gleich der Schrägstellung der Vorderwand 23 ist.
In der Verlängerung der Vorsprünge 25 in der Vorderwand 23 sind auf der oberen Fläche 22 eine mittlere Erhöhung 27 und zwei Seitenerhöhungen 26 geformt, worin näher zu beschreibende obere Steckkupplungen 60 geformt sind. Die oberen Steckkupplungen 60 sind über die Erhöhungen 26, 27 verteilt; und zwar, gibt es zwei auf den Seitenerhöhungen 26, und drei auf der mittleren Erhöhung 27.
Der niedrige Rücken 30 umfasst eine in Bezug auf den Boden 2 schräge Rückwand 33, die mittels einer flachen oberen Fläche 31 in eine entgegengesetzt schräge Innenwand 32 mit Wasserablauföffnungen 11 übergeht. Die Enden des niedrigen Rückens 30 sind durch schräge Seitenwände 34 begrenzt, deren Schrägstellung in Bezug auf das Dach 12 im Wesentlichen gleich der Schrägstellung der Vorderwand 23 ist. Auf der oberen Fläche 31 sind näher zu beschreibende untere Steckkupplungen 61 und dazwischen befindliche hohle Stützteile 62 gebildet. Die Stützteile 62 sind mit Anschlagflächen 74 versehen. Die unteren Steckkupplungen 61 stehen genau gegenüber den oberen Steckkupplungen 60. Der hohe Rücken 20 und der niedrige Rücken 30 erstrecken sich über mindestens 3/4 der Breite des Bodens bzw. der Bodenplatte 2.
Die beiden Längsrippen bzw. -rücken 40, 41 haben einer flachen oberen Fläche 44, welche an den Seiten in schräge Seitenwände 42, 43 übergeht. Die einander zugewandtem Seitenwände 42, 43 der beiden Längsrücken 40, 41 begrenzen zusammen mit dem Boden 2 eine zentral positionierte, vertiefte Ballastkammer 51, wobei die äußeren Seitenwände 42, 43 zusammen mit dem Boden 2 zwei äußere Ballastkammern 50, 52 begrenzen.
Wie in den 1B, 2B und 3B dargestellt, ist ein Solarpaneel oder photovoltaisches Paneel (PV-Paneel) 100 an dem Träger 1 montiert. Das Solarpaneel 100 besitzt eine rechteckige Kontur mit einer Oberkante 101, einer Unterkante 103 und zwei kürzeren Seitenkanten 102. Die Basis des Solarpaneels ist eine Glasplatte, die entlang den Kanten 101, 102, 103 mit einer kompakten Metallleiste gefertigt sein kann, um Schnittwunden bei der Handhabung des Solarpaneels 100 zu verhindern. Die Oberkante 101 und die Unterkante 103 stecken in den oberen Steckkupplungen 60 bzw. unteren Steckkupplungen 61, wobei die Unterkante 103 gegen die Stützteile 62 anliegt.
Die Vorderwand 23 ist in diesem Beispiel direkt nach Norden gerichtet, jedoch ist unter Umständen eine geringfügige Schrägstellung nach Nordwesten oder nach Nordosten auch möglich. Der hohe Rücken 20 und der niedrige Rücken 30 gewährleisten eine Schrägstellung des Solarpaneels 100 in Bezug auf den Boden 2 in Richtung Süden unter einem Winkel B von in diesem Beispiel etwa 15 Grad bezüglich der horizontalen Ebene A des Dachs 12, wie in 3B gezeigt. Diese Schrägstellung ermöglicht ein gutes Auffangen des Sonnenlichts auf dem Solarpaneel 100 sowie einen Ablauf von Regenwasser, das auf das Solarpaneel 100 fällt. Die oberen Flächen 22, 31, 44 der Rücken 20, 30, 40, 41 liegen unter dem gleichen Winkel parallel zu dem Solarpaneel 100. Die Vorderwand 23 mit der Ebene bzw. Tangente W2, die Vorsprünge 25 mit der oberen Ebene bzw. Tangente W1 und die Rücksprünge 24 mit der unteren Ebene bzw. Tangente W3 erstrecken sich parallel zueinander, unter einem Winkel C von ungefähr 65 Grad in Bezug auf die Ebene A des Flachdachs 12.
Jede der oberen Steckkupplungen 60 ist innen hohl und umfasst eine schräg zur Ebene des Solarpaneels 100 gerichtete erste Einleitfläche 63 und ein erstes Übergreifteil 64 mit einer Vorderwand 65 und einem ersten quer laufenden Schlitz oder Spalt 66, wobei die erste Einleitfläche 63 an der Oberseite in die untere Begrenzung des ersten quer laufenden Spalts 66 übergeht, und die Vorderwand 65 in der gleichen Ebene W1 liegt, wie die Vorsprünge 25 in der Vorderwand 23 des hohen Rückens 20.
Auf vergleichbare Weise ist jede der unteren Steckkupplungen 61 von innen hohl und umfasst eine schräg auf die Ebene des Solarpaneels 100 gerichtete zweite Einleitfläche 70 und ein zweites Übergreifteil 71 mit einer Rückwand 72 und einem zweiten quer laufenden Schlitz oder Spalt 73, wobei die zweite Einleitfläche 70 an der Unterseite in die untere Begrenzung des zweiten quer laufenden Spalts 73 übergeht. Die ersten und zweiten Spalte 66, 73 besitzen eine abgerundete Bodenbegrenzung, um der Kerbwirkung oder den Ausriss in dem dünnen Wandmaterial infolge aufwärts gerichteter Kräfte an dem freien Ende der Übergreifteile 64, 71 entgegenzutreten.
Die oberen Steckkupplungen 60 sind stärker oder schwerer ausgestaltet als die unteren Steckkupplungen 61, da die Standfläche 75 der oberen Steckkupplungen 60 in der Verlängerung des Querspalts 66 breiter ist als bei den unteren Steckkupplungen 61.
In der Richtung der Ebene des Solarpaneels 100 ist der zweite Spalt 73 etwas tiefer als die zur Unterkante 103 gewendete Anschlagfläche 74 der Stützteile 62. Der zweite quer laufende Spalt 73 ist jedoch weniger tief als der erste quer laufende Spalt 66. Der Abstand zwischen dem Übergang der ersten Einleitfläche 63 zum ersten Spalt 66 einerseits und dem gegenüberliegenden Übergang der zweiten Einleitfläche 70 und dem zweiten Spalt 73 andererseits ist derart, dass die Oberkante 101 des Solarpaneels 100 tief genug in Richtung P in den ersten Spalt 66 eingeführt werden kann, um die Unterkante 103 in Richtung Q vor den zweiten Spalt 73 zu bringen, auf der zweiten Einleitfläche 70 aufliegend. Anschließend kann die Unterkante 103 in Richtung R in den zweiten Spalt 73 eingeführt werden. Hierdurch kommt die Unterkante zur Auflage gegen die Stützteile 62 und die Oberkante 101 bleibt tief genug in den ersten Spalten 66, um auch darin eingeschlossen zu bleiben. Die abgerundete Bodenbegrenzung des zweiten Spalts 73 bleibt außer Kontakt mit der Unterkante 103, sodass die Abrundung ihre nützliche Form behält.
Alternativ kann das Solarpaneel 100 mit der Oberkante 101 und der Unterkante 103 derart passend in die Spalte 66, 73 aufgenommen, dass das Solarpaneel 100 lediglich durch ein seitliches Einschieben in die Kupplungen 60, 61 eingebracht werden kann.
Der Träger 1 ist im Umfang des Unterteils mit einem von der Bodenplatte 2 nach oben stehenden, vorderen Versteifungsrand 6, einem seitlich rechten Versteifungsrand 7, einem hinteren Versteifungsrand 3 und einem seitlich linken Versteifungsrand 4 ausgestaltet. Der rechte Versteifungsrand 7 ist nach unten hin zu einem Stützrand 8 fortgesetzt, der wiederum an einer Unterseite des Bodens 2 vorgesehen ist. An der Oberseite ist eine erste, zentral positionierte hohle Kopplungserhöhung 5 ausgebildet. Der linke Versteifungsrand 4 ist ebenfalls nach unten hin fortgesetzt zu einem weiteren nicht dargestellten Stützrand an der Unterseite des Bodens 2, und an der Oberseite ist eine zweite hohle Koppelungserhöhung 9 gebildet, deren Innenseite groß genug ist, um die erste Koppelungserhöhung 5 passend aufzunehmen. Die Unterseite der Bodenwand 2 zusammen mit den Stützrändern 8 bilden Aufstellelemente, wodurch der Träger 1 auf dem Dach 12 aufliegt. Die Ecke des linken Versteifungsrands 4 ist mit einer Abschrägung 10 versehen, sodass die Träger 1, 1' miteinander gekoppelt werden können, wie in 1C dargestellt.
Die Schrägstellung der Teile des Trägers 1, die vom Boden 2 nach oben ragen, ist so festgelegt, dass der Träger 1 nach dem Vakuumformen selbstlösend von dem Formwerkzeug ist. Danach müssen lediglich die Spalte 66, 73 der Steckkupplungen 60, 61 geformt werden. Durch diese Form sind die Träger 1, 1' in vertikaler Richtung ineinander schachtelbar, wodurch ein kompakter Stapel entsteht, der einfach zu transportieren ist. Diese ineinander schachtelbare Form des Trägers ist besonders wichtig, denn eine relative große Anzahl von Trägern und Solarpaneelen werden typischerweise auf einem einzigen Dach installiert, z. B. in direkt nebeneinander stehenden Reihen, die einen großen Teil der Dachfläche vollständig bedecken.
Wie in 1C dargestellt, sind nach dem Aneinanderkoppeln der Träger zwei Gehwegplatten 110 in der zentralen Ballastkammer 51 aufeinander platziert. In den äußeren Ballastkammern 50, 52 ist eine Gehwegplatte 110 platziert, mit einer weiteren, darauf gelegten Gehwegplatte 110, die sich über die aneinander gekoppelten Koppelungserhöhungen 5, 9 erstreckt, um diese in Verbindung zu halten. Die Bodenabmessungen der Ballastkammern 50, 51, 52 sind derart, dass Standard-Gehwegplatten von 30 × 30 cm verwendet werden können. Anstelle von oder ergänzend zu den Gehwegplatten können Portionen von Kies 111 verwendet werden, der beispielsweise an der Stelle der Träger 1, 1' bereits auf dem Flachdach lag.
3B zeigt den Träger 1 mit Solarpaneel 100 unter dem Einfluss von einem frontal in Richtung D1 einfallenden Wind 140. Der Wind 140 wird über die Oberfläche der schrägen Vorderwand 23 in Richtung D2 nach oben geleitet, sodass die Vorderwand 23 einschließlich der Vorsprünge 25 und der Rücksprünge 24 eine vom Wind abwärts gerichtete Kraft auf den Träger 1 aufnimmt. Der Wind 140 biegt anschließend ab, um sich in Richtung D3 über das Solarpaneel 100 und in horizontaler Richtung D4 weiter über das Dach 12 zu bewegen. In Anbetracht dessen, dass die Oberkante 101 des Solarpaneels 100 weiter gegenüber den Ebenen bzw. Tangenten W1–W3 der Oberfläche der Vorderwand 23 zurückgesetzt ist, wird der frontale Wind 140 auf die Oberkante 101 lediglich eine geringe Kraft ausüben, weil der Wind 140 wenig Zugriff darauf hat. Obwohl das Solarpaneel 100 eine aufwärts gerichtete Saugkraft E von dem Wind 140 erfahren kann, werden der Ballast 110 und der weit zurück oder rückwärtig positionierte Kipppunkt T im Kippgebiet des Trägers dieser entgegenwirken, so dass sich die Anordnung nicht in der Windrichtung nach hinten überschlägt. Von oben her und senkrecht zur Ebene A des Dachs 12 gesehen, liegt das Kippgebiet um den Kipppunkt T außerhalb der Unterkante 103 des Solarpaneels 100.
Ein Teil des Windes 140, der in Richtung D5 zwischen die Seitenwände 28 der aufeinander folgenden hohen Rücken 20 gelangt, kommt teilweise in Richtung D6 unter die Solarpaneele 100 und bewegt sich weiter in Richtung D7, um den Unterraum zu verlassen. Durch diese Ventilation werden einerseits die Solarpaneele 100 gekühlt, und andererseits entsteht ein Luftdruckausgleich bezüglich der Solarpaneele 100, wodurch der Wind 140 weniger Zugriff auf die Anordnung der Träger 1, 1' mit den Solarpaneelen 100 hat. Die Anordnung besitzt damit an mindestens der Vorderseite und der Oberseite die Form eines Spoilers mit günstigen aerodynamischen Eigenschaften in Hinblick auf den Wind 140.
In der vorhergehenden erläuterten Ausführungsform steht das Solarpaneel 100 unter dem genannten Winkel B von etwa 15 Grad bezüglich der Ebene A des Dachs 12. In Nord- und Mitteleuropa ist dieser Winkel für das individuelle Solarpaneel 100 nicht optimal, jedoch ist durch die sich ergebende geringe Höhe der Oberkante 101 die Schattenwirkung auf direkt daneben aufgestellte Träger mit Solarpaneelen dermaßen gering, dass dadurch die Ausbeute von einem vollständig besetzten Dach 12 gleichwohl optimal ist. Für individuelle Solarpaneele 100 oder für eine einzelne Reihe, wie gemäß 1C gekoppelt, ist für Nord- und Mitteleuropa ein Winkel B von etwa 36 Grad optimal.
Zweck der vorhergehenden Beschreibung ist die Wirkungsweise bevorzugter Ausführungen der Erfindung zu illustrieren, und nicht der Umfang der Erfindung einzuschränken. Ausgehend von der vorhergehenden Erläuterung werden einem Fachmann viele Variationen deutlich sein, die vom Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung erfasst sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- NL 1031317 [0002]

Claims

Träger (1) für ein Solarpaneel (100), insbesondere zum Montieren eines Solarpaneels (100), mit einem Unterteil, der einen Boden (2) und an einer Unterseite des Bodens (2) bereitgestellte Aufstellelemente aufweist, die zum Aufstellen auf einem im Wesentlichen flachen Untergrund, insbesondere einem Dach, bestimmt sind, einer im Wesentlichen der Unterseite entgegengesetzten, das Paneel stützenden Oberseite mit Befestigungsmitteln, die das Solarpaneel (100) in einem montierten Zustand bezüglich des Unterteils bzw. einer Dachebene schräg halten, und einer Vorderseite mit einer den Wind (140) leitenden Oberfläche, die von einem vorderen Bereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet ist, um Wind (140) in Richtung einer Oberkante eines auf dem Träger (1) montierten Solarpaneels (100) nach oben zu leiten, wobei die den Wind leitende Oberfläche eine aufwärts gerichtete Tangente (W1–W3) besitzt, die sich in einem Bereich um den Übergang der Vorderseite zur Oberseite des Trägers und in einer Richtung quer zur Oberkante (101) eines auf dem Träger montierten Solarpaneels (100) durch die Oberkante des Solarpaneels oder außerhalb des Solarpaneels erstreckt, und wobei der Träger geformt ist, um durch ein Ineinanderschachteln auf einem identischen Träger gestapelt zu werden.
Träger (1) nach Anspruch 1, wobei der Träger (1) als Ganzes oder ganzheitlich aus dünnwandigem Material, bevorzugt Kunststoff und weiter bevorzugt Polyethylen, hergestellt ist.
Träger (1) nach Anspruch 2, wobei der Träger (1) mittels Vakuumformen hergestellt ist.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Seitenbegrenzungen der den Wind leitenden Oberfläche Öffnungen bzw. Aussparungen bilden, wodurch ein Teil des einfallenden Windes unter ein auf dem Träger montiertes Solarpaneel gelangen kann.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (1) an der Vorderseite eine erste Erhebung (20) bzw. einen ersten Rücken umfasst, deren bzw. dessen Vorderwand (23) die den Wind leitende Oberfläche bildet, und wobei die erste Erhebung bzw. der erste Rücken (20) vorzugsweise zur Versteifung des Trägers (1) dient.
Träger (1) nach Anspruch 5, wobei der Träger (1) an der Rückseite eine zweite Erhebung bzw. einen zweiten Rücken (30) umfasst, wobei die erste und die zweite Erhebung bzw. der erste und der zweite Rücken (20, 30) die schräge Haltung des Solarpaneels (100) bezüglich des Bodens (2) bzw. der Dachebene bestimmen, und wobei die zweite Erhebung bzw. der zweite Rücken (30) vorzugsweise zur Versteifung des Trägers (1) dient.
Träger (1) nach Anspruch 6, wobei die erste und die zweite Erhebung bzw. der erste und der zweite Rücken (20, 30) jeweils eine obere Fläche (22, 31) umfassen, wobei die oberen Flächen (22, 31) die das Paneel stützende Oberseite des Trägers (1) bilden und damit die schräge Haltung des Solarpaneels (100) bezüglich des Bodens (2) bzw. der Dachebene bestimmen.
Träger (1) nach Anspruch 7, wobei sich die Befestigungsmittel zum Befestigen des Solarpaneels (100) an den oberen Flächen (22, 31) der ersten und zweiten Erhebungen bzw. der ersten und zweiten Rücken (20, 30) befinden.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei Seitenwände (28) der ersten Erhebung bzw. des ersten Rückens (20) die Seitenbegrenzungen der den Wind aufleitenden Oberfläche bilden, wobei sich der Wind an den Seitenwänden (28) vorbei und in einen Unterraum zwischen dem Solarpaneel (100) und dem Unterteil des Trägers (1) bewegen kann.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei Seitenwände (34) der zweiten Erhebung bzw. des zweiten Rückens (30) derart ausgebildet sind, dass der sich durch den Unterraum zwischen dem Solarpaneel (100) und dem Unterteil bewegende Wind an den Seitenwänden (34) vorbei und aus dem Unterraum heraus gelangen kann.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die erste Erhebung bzw. der erste Rücken (20) und die zweite Erhebung bzw. der zweite Rücken (30) mittels einer Versteifungsrippe bzw. Längsrücken (40) miteinander verbunden sind.
Träger (1) nach Anspruch 11, wobei die erste Erhebung bzw. der erste Rücken (20) und die zweite Erhebung bzw. der zweite Rücken (30) mittels zweier Versteifungsrippen bzw. Längsrücken (40, 41) miteinander verbunden sind.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Richtung parallel zur Oberkante sich die den Wind leitende Oberfläche über mindestens 3/4 der Breite des Unterteils, erstreckt.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Richtung parallel zur Oberkante die Breite der den Wind leitenden Oberfläche in Aufwärtsrichtung abnimmt.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenbegrenzungen sich an beiden Seiten der den Wind leitenden Oberfläche befinden und von einem seitlichen Randbereich des Unterteils schräg einwärts nach oben gerichtet sind.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die den Wind leitende Oberfläche im Wesentlichen gerade und bevorzugt im Wesentlichen glatt ist.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberseite des Trägers (1) derart ausgebildet ist, dass das Solarpaneel unter einem Winkel von 10 bis 40 Grad, bevorzugt von 10 bis 20 Grad, bezüglich der Unterseite bzw. einer Dachebene abgestützt ist.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die den Wind leitende Oberfläche eine aufwärts gerichtete Tangente umfasst, die unter einem Winkel von 40 bis 70 Grad, bevorzugt 50 bis 60 Grad, bezüglich der Unterseite bzw. einer Dachebene steht.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsmittel erste bevorzugt verteilt positionierte Befestigungsteile umfassen, die an der Oberkante des Solarpaneels angreifen.
Träger (1) nach Anspruch 19, wobei die ersten Befestigungsteile eine direkte Fortsetzung mindestens eines Teils der den Wind leitenden Oberfläche bilden.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die ersten Befestigungsteile über die Oberkante des Solarpaneels reichen.
Träger (1) nach Anspruch 19, wobei die ersten Befestigungsteile mit einem ersten Übergreifteil versehen sind, das über die Oberkante reicht, wobei das Übergreifteil an seiner Unterseite einen ersten Spalt begrenzt, worin die Oberkante des Solarpaneels aufgenommen ist.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsmittel zweite, bevorzugt verteilt positionierte Befestigungsteile umfassen, die an einer sich gegenüber der Oberkante erstreckenden Unterkante des Solarpaneels angreifen.
Träger (1) nach Anspruch 23, wobei die zweiten Befestigungsteile über die Unterkante des Solarpaneels reichen.
Träger (1) nach Anspruch 24, wobei die zweiten Befestigungsteile mit einem zweiten Übergreifteil versehen sind, dass über die Unterkante reicht, wobei das Übergreifteil an seiner Unterseite einen zweiten Spalt begrenzt, worin die Unterkante aufgenommen ist.
Träger (1) nach Anspruch 25, wobei die zweiten Befestigungsteile außer dem Übergreifteil eine Anschlagfläche umfassen, die gegen die Unterkante anliegt, um diese von einer Bodenbegrenzung des Spalts frei zu halten.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger mindestens eine, von der Oberseite her zugängliche Ballastkammer umfasst.
Träger (1) nach Anspruch 27, wobei die Ballastkammer einen Boden besitzt, der mindestens einen Teil des Unterteils bildet, wobei eine untere Seite des Bodens mindestens einen Teil der Unterseite bildet.
Träger (1) nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Ballastkammer in Bezug auf die Aufstellelemente zentral positioniert ist.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei eine Ballastkammer in kurzem Abstand von einem sich quer zur Vorderseite erstreckenden Seitenrand des Unterteils des Trägers (1) positioniert ist.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 29, wobei die erste und/oder zweite Erhebung bzw. der erste und/oder zweite Rücken sich im Wesentlichen parallel zur Oberkante des Solarpaneels erstreckt/erstrecken.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 3, wobei die erste und/oder zweite Erhebung bzw. der erste und/oder zweite Rücken im Wesentlichen hohl ist/sind.
Träger (1) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei die erste und zweite Erhebung bzw. der erste und zweite Rücken (20, 30) mindestens einen Teil der Ballastkammer begrenzen.
Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger eine erste und eine zweite, sich quer zur Vorderseite erstreckende Seitenkante umfasst, die mit einer ersten bzw. zweiten hohlen Koppelungserhöhung versehen ist, wobei die erste Koppelungserhöhung ausgebildet ist, um durch Ineinanderschachteln die zweite Koppelungserhöhung eines identischen Trägers (1) mindestens teilweise aufzunehmen.
Anordnung, bestehend aus einem Träger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem zu montierenden Solarpaneel (100).
Anordnung nach Anspruch 34, wobei das Solarpaneel (100) auf dem Träger (1) montiert ist.
Anordnung nach Anspruch 34 oder 35, bestehend aus mehreren Trägern (1) und mehreren auf den Trägern montierten Solarpaneelen (100).