AT528413B1 - Vorrichtung für zumindest ein solarmodul - Google Patents

Vorrichtung für zumindest ein solarmodul

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AT528413B1
AT528413B1 ATA50760/2024A AT507602024A AT528413B1 AT 528413 B1 AT528413 B1 AT 528413B1 AT 507602024 A AT507602024 A AT 507602024A AT 528413 B1 AT528413 B1 AT 528413B1
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Luketina Igor
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Luketina Igor
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Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung (10) für zumindest ein Solarmodul (20), wobei die Vorrichtung (10) einen Befestigungsabschnitt (11) zum Befestigen der Vorrichtung (10) in einem Bereich des zumindest einen Solarmoduls (20) aufweist, und wobei die Vorrichtung (10) zumindest ein Abdeckelement (12) zum Abdecken einer Oberfläche (21) von dem zumindest einen Solarmodul (20) aufweist, wobei das Abdeckelement (12) expandierbar ausgebildet ist, um eine mittels des Abdeckelements (12) abdeckbare Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20) zu vergrößern, und wobei das Abdeckelement (12) retrahierbar ausgebildet ist, um die mittels des Abdeckelements (12) abdeckbare Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20) zu reduzieren.

Description

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Beschreibung
VORRICHTUNG FÜR ZUMINDEST EIN SOLARMODUL TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für zumindest ein Solarmodul, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung, eine Anordnung mit zumindest einem Solarmodul und zumindest einer solchen daran befestigten Vorrichtung sowie ein System mit zumindest zwei solchen Vorrichtungen.
HINTERGRUND
[0002] Oberflächen zur Gewinnung von solarer Energie von Solaranlagen, wie etwa von Photovoltaikanlagen und Solarthermieanlagen, sind insbesondere aber nicht nur in ariden Gebieten einer hohen Verschmutzung durch Ablagerungen ausgesetzt. So erfahren Solarmodule von Solaranlagen Energieeinbußen durch sog. „Soiling“. Soiling bezieht sich auf die Ablagerung von Schmutz, Staub, Sand, Vogelkot, Blättern und anderen Fremdmaterialien auf der Oberfläche von Solarmodulen. Insbesondere bezieht sich Soiling auf taubedingtes Soiling, welches die Anlagerung und teilweise Lösung von Schmutzpartikeln an oberflächlich gebildetem Tau beschreibt. Dies kann zu zahlreichen Problemen führen.
[0003] Taubedingtes Soiling im Kontext von Photovoltaikanlagen (PV- oder Solaranlagen) bezieht sich dabei ganz besonders auf die Verschmutzung der PV-Module durch Schmutzpartikel, die durch Tau auf den Solarmodulen haften bleiben. Diese Art der Verschmutzung entsteht, wenn nächtlicher Tau auf den Oberflächen der Solarmodule kondensiert und dabei Schmutzpartikel aus der Luft oder bereits auf den Modulen befindlichen Staub aufnimmt. Sobald der Tau verdunstet, hinterlässt er die Schmutzpartikel auf den Solarmodulen, was zu einer Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit und somit zu einer verminderten Leistung der PV-Anlagen führen kann.Damit ist eines der erwähnten zahlreichen Probleme, dass Schmutz und Ablagerungen das einfallende Sonnenlicht blockieren, wodurch die Energieerzeugung der Solarzellen in den Solarmodulen dauerhaft verringert wird.
[0004] Ein weiteres dieser Probleme ist eine uneinheitliche Verschmutzung, welche zu sog. "Hot Spots" führen kann. Hot Spots sind Bereiche auf einem Solarmodul, die sich aufgrund ungleichmäßiger Sonneneinstrahlung stärker erhitzen. Dies kann die Lebensdauer des betroffenen Solarmoduls verkürzen und in extremen Fällen sogar zu einem Brand des Solarmoduls führen.
[0005] Um die Effizienz der Solaranlage aufrechtzuerhalten und das Problem der Hot Spot-Bildung zu umgehen, kann eine regelmäßige Reinigung der Solarmodule vorgenommen werden. Dies kann allerdings zu erhöhten Wartungskosten führen, insbesondere in Gebieten, die anfällig für starkes Soiling sind. Die Reinigung erfolgt typischerweise unter Verwendung hoher Mengen von Wasser, sodass ein hoher Wasserverbrauch für die Reinigung verschmutzter Solarmoduloberflächen die Folge ist. Insbesondere in ariden Gebieten stehen die notwendigen Wassermengen oft nicht zur Verfügung oder müssten aufwendig beschafft werden.
[0006] Ein noch weiteres Problem ist, dass einige Arten von Ablagerungen, speziell Vogelkot oder aggressive Chemikalien, die Oberflächenmaterialien der Solarmodule beschädigen, wenn sie nicht rechtzeitig entfernt werden.
[0007] Auch kann das Soiling die Überwachung und Analyse der Leistung von Solaranlagen erschweren, da die tatsächliche Leistung der Module durch die Verschmutzung beeinflusst wird. Dadurch kommt es zu einer ungenauen Leistungsüberwachung.
[0008] Um diese Probleme zu bekämpfen, wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen, darunter selbstreinigende Beschichtungen, automatisierte Reinigungssysteme und fortschrittliche Überwachungssysteme, die Soiling erkennen und Alarme auslösen können. Trotz dieser Fortschritte bleibt Soiling jedoch eine große Herausforderung für die Solarindustrie, hauptsächlich in staubigen oder trockenen Regionen.
[0009] Der Nachteil an bekannten Lösungen gegen Soiling ist, dass sie oft zusätzliche Kosten
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verursachen, lokale Wasserressourcen verbrauchen, regelmäßige Wartung erfordern, die Oberfläche der Solarmodule mechanisch belasten oder gar beschädigen und nicht immer effektiv in allen Umgebungen oder unter allen Bedingungen einsetzbar sind. Konventionelle Methoden beruhen auf Beschichtungen oder Trocken- und Nassreinigung, die entweder manuell oder automatisiert, teilweise mit Chemikalien durchgeführt werden.
[0010] Eine bekannte Lösung sind automatisierten Reinigungssystemen. Die Kosten der Installation und des Betriebs solcher automatisierter Reinigungssysteme ist ein großer Nachteil. Auch können automatisierte Reinigungssystem Wartungsprobleme aufweisen, insbesondere wenn sie mechanische Teile enthalten. In trockenen Gebieten kann der hohe Wasserverbrauch für die Reinigung problematisch sein. Insbesondere durch intrusive Reinigungsvorgänge können zudem Beschädigungen an der Oberfläche auftreten, welche besonders nach mehreren Zyklen eine verminderte Transmissivität der Paneloberfläche von Solarmodulen verursacht und dementsprechend einen niedrigeren Ertrag zur Folge haben. Bei Reinigungsvorgängen bei Tag können durch Beschattung Probleme wie weniger Ertrag und Hotspots begünstigt werden.
[0011] Bei selbstreinigende Beschichtungen ergibt sich typischerweise das Problem, dass die Lebensdauer begrenzt ist. So lässt die Wirksamkeit der Beschichtung im Laufe der Zeit üblicherweise nach. Auch kann das Auftragen der Beschichtung nicht zu vernachlässigende zusätzliche Kosten verursachen. Hinzu kommt, dass einige Beschichtungen potenziell die Lichtdurchlässigkeit der Solarmodule beeinträchtigen können, sodass wiederum der Ertrag vermindert wird. Schließlich sind Beschichtungen typischerweise wenig effizient, Insbesondere ohne zusätzliches Wasseraufkommen haben sie üblicherweise eine nur stark eingeschränkte Wirkung.
[0012] Eine manuelle Reinigung ist demgegenüber sehr arbeitsintensiv und kann gerade bei regelmäßiger Anwendung und bei großen Solarparks sehr kostenintensiv sein. Zudem besteht bei der manuellen Reinigung ein Risiko für potenzielle Beschädigungen der Solarmodule infolge unsachgemäßer Reinigung. Insbesondere durch intrusive Reinigungsvorgänge können zudem Beschädigungen an der Oberfläche auftreten, welche besonders nach mehreren Zyklen eine verminderte Transmissivität der Paneloberfläche von Solarmodulen verursacht und dementsprechend einen niedrigeren Ertrag zur Folge haben. Bei Reinigungsvorgängen bei Tag können durch Beschattung Probleme wie weniger Ertrag und Hotspots begünstigt werden.
[0013] Eine weitere Lösung stellen elektrodynamische Schirme dar. Durch den notwendigen Energiebedarf zum Betreiben der Schirme wird jedoch der Gesamtertrag der Solaranlage reduziert. Auch kann die Integration in bestehende Solarsysteme wegen hoher Komplexität sehr aufwändig sein. Zudem ist die Effizienz der Schirme begrenzt, weil sie nur gegen bestimmte Schmutzarten wirksam sind.
[0014] Eine Optimierung, insbesondere in Kombination mit anderen Lösungen, stellen allgemein Überwachungssysteme dar. Auch hier sind jedoch hohe Kosten für Installation und Wartung ein Problem. Zudem können Fehlalarme zu unnötigen Aktionen, wie Reinigungen, führen, was wiederum die Effizienz senkt oder einen Ressourcenverbrauch steigert.
[0015] Während die vorgenannten Lösungen dazu beitragen können, die negativen Auswirkungen von Soiling bei Solaranlagen zu verringern, sind sie nicht frei von Nachteilen.
[0016] Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an einer innovativen Lösung, die kosteneffizient, wartungsarm und in einer Vielzahl von Umgebungen und Bedingungen wirksam ist.
[0017] US 2010229916 A1 beschreibt eine Vorrichtung, ein Solarpanel und ein Solarpanel-Schutzsystem verfügen über eine ausfahrbare und einziehbare flexible, elastische Netzbarriere, die ausgefahren werden kann, um eine Oberfläche abzudecken und zu schützen, die durch Hagel und andere durch die Luft fliegende Projektile beschädigt werden kann. Die Netzbarriere kann an einem Rahmen befestigt werden, sodass sie eine Ebene über der Oberfläche einnimmt. Das Netz kann auf einer angetriebenen oder nicht angetriebenen Rolle gehalten und bei Bedarf ausgefahren werden. Die Rolle kann mit einer automatisch arbeitenden Steuerung ausgestattet sein, die das Netz auf ein Fernsignal hin ausfährt, beispielsweise ein Warnsignal einer Wetterwarnbehörde. Die Netzbarriere kann mit einem Heizelement ausgestattet sein, um angesammeltes Eis
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zu entfernen.
[0018] DE 102006020535 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Speichern von Sonnenenergie. Diese besteht aus einer auf einem Dach oder an einer Fassade zu befestigenden plattenförmigen Konstruktion. Diese plattenförmige Konstruktion besteht von außen nach innen aus einer Abschirmplatte, die aus lichtdurchlässigem Material besteht. Anschließend ist auf einer Entfernung davon ein strahlungsabsorbierendes Material angeordnet, das wiederum auf einer Platte PCM-Material angeordnet ist. Hinter/im PCM-Material ist eventuell eine Fluidumleitung vorhanden. An der Dachseite befindet sich anschließend eine isolierende Schicht.
[0019] EP 1818626 A2 schlägt, um zu verhindern, dass Solarzellen im Winter von Schnee bedeckt werden und damit keinen Strom liefern, vor, ein flächiges Abdeckelement vor die Solarzellen zu fahren, wenn Schneefall herrscht und danach den Schnee mit Hilfe der Abdeckung von den Solarzellen wegzutransportieren.
[0020] DE 202005005631 U1 beschreibt einen Sonnenkollektor zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse vorgesehenen sonnenstrahlungsdurchlässigen Fenster, einem in dem Gehäuse hinter dem Fenster angeordneten Sonnenstrahlungsabsorber, und einer thermisch mit dem Absorber gekoppelten Wärmetauschereinrichtung zur Abfuhr der Wärme aus dem Gehäuse, einer Abschatteinrichtung mittels der sich der Absorber zumindest teilweise abschatten lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschatteinrichtung wenigstens teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist.
[0021] ES 2541868 A2 beschreibt eine Vorrichtung umfassend ein Gehäuse, das an einem Endabschnitt eines Photovoltaikmoduls angebracht ist und einen Innenraum, eine Öffnung, eine geneigte Rampe innerhalb des Innenraums, eine als Drehpunkt in der Öffnung angeordnete Tür und einen Bolzenmechanismus aufweist. Die Tür befindet sich in einer offenen Position auf einer Oberfläche des Moduls und verriegelt die Öffnung in einer geschlossenen Position. Der Verriegelungsmechanismus verriegelt die geschlossene Tür und gibt die Tür in die offene Position frei. Ein flexibles Material verhindert, dass Licht auf die Photovoltaikzellen des Moduls fällt, und umfasst ein erstes Ende, das mit der geneigten Rampe im Inneren des Gehäuses verbunden ist, und ein zweites gegenüberliegendes Ende, das mit einer Stange verbunden ist. Das flexible Material ist um die Stange gewickelt und liegt auf der geneigten Rampe auf. Die geschlossene Position der Tür verhindert das Ausfahren des Materials. In der geöffneten Position wird das Material durch die geneigte Rampe abgerollt und bedeckt die Oberfläche des Paneels. Die Tür wird automatisch oder manuell ausgefahren.
[0022] EP 2642216 A2 beschreibt ein Solarkollektorsystem zum Erwärmen eines Fluids. Zur Vermeidung einer Stagnation ist der Solarkollektor des Solarkollektorsystems von einer Abdeckung abdeckbar. Das Solarkollektorsystem weist ein externes Fotovoltaik-Modul auf, das den Antrieb der Abdeckung mit Energie versorgt.
ZUSAMMENFASSUNG
[0023] Mit der vorliegenden Erfindung werden in vorteilhafter Art und Weise eine Vorrichtung für zumindest ein Solarmodul, ein Verfahren für den Betrieb einer solchen Vorrichtung, eine Anordnung mit zumindest einem Solarmodul und zumindest einer solchen daran befestigten Vorrichtung sowie ein System mit zumindest zwei solchen Vorrichtungen bereitgestellt, durch die kosteneffizient und wartungsarm in einer Vielzahl von Umgebungen und Bedingungen Solarmodule vor Soiling geschützt werden können.
[0024] Die Erfindung ist in den unabhängigen Patentansprüchen definiert. Vorteilhafte Weiterbildungen oder Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie der vorstehenden und nachstehenden Beschreibung bzw. Offenbarung angegeben.
[0025] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung für zumindest ein Solarmodul. Die Vorrichtung kann einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Vorrichtung in einem Bereich des zumindest einen Solarmodul aufweisen. Die Vorrichtung kann zumindest ein Abdeckelement zum Abdecken einer Oberfläche von dem zumindest einen Solarmodul aufweisen. Das Abde-
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ckelement kann expandierbar ausgebildet sein, insbesondere um eine mittels des Abdeckelements abdeckbare Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls zu vergrößern. Das Abdeckelement kann retrahierbar ausgebildet sein, insbesondere um die mittels des Abdeckelements abdeckbare Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls zu reduzieren. Gekennzeichnet ist die Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik dadurch, dass eine Oberfläche des Abdeckelements zur Kondensation und/oder zum Auffangen von Wasser eingerichtet ist, wobei die Vorrichtung einen Sammelabschnitt aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, das kondensierte und/oder aufgefangene Wasser mittels Schwerkraft und/oder beim Retrahieren des Abdeckelements zu sammeln, und wobei die Vorrichtung zumindest ein Abstreifelementaufweist, welches dazu eingerichtet ist, das Wasser auf der Oberfläche des Abdeckelements beim Retrahieren des Abdeckelements derart abzustreifen, dass das Wasser in dem Sammelabschnitt gesammelt wird.
[0026] Damit stellt die Erfindung vorteilhafterweise eine Vorrichtung bereit, die an zumindest einem Solarmodul befestigt werden kann, insbesondere daran gekoppelt werden kann, und ein expandierbares und retrahierbares Abdeckelement zum wahlweisen Abdecken einer Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls umfasst. Dadurch, dass das Abdeckelement die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls bedeckt, insbesondere knapp über der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls oder auf der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls aufliegend, kann das Abdeckelement die Oberfläche des Solarpanels vor Soiling schützen. Das Expandieren des Abdeckelements kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn starkes Soiling zu erwarten ist, keine oder eine nur geringe Sonneneinstrahlung herrscht, beispielsweise zur Nachtzeit, oder das betroffene zumindest eine Solarmodul außer Betrieb ist, beispielsweise wegen einer Wartung.
[0027] Entsprechend kann die Vorrichtung das zumindest eine Solarmodul sehr wirksam vor Soiling schützen. Durch die Verringerung der Soiling-Rate auf Solarmodulen und die damit verbundene Steigerung der Energieeffizienz der Solaranlagen stellt die Vorrichtung eine effiziente und kosteneffektive Lösung dar, die die Reinigungs- und Wartungskosten für Solarmodule reduziert und gleichzeitig die Stromproduktion optimiert. Insbesondere ist die Vorrichtung einfach aufgebaut und lässt sich durch die Befestigung an dem zumindest einen Solarmodul einfach installieren und ist für bereits bestehende Solarmodule nachrüstbar. Ferner kann die Vorrichtung bzw. ein System mit mehreren Vorrichtungen modular aufgebaut sein. Mit anderen Worten können die Vorrichtungen als Module oder Abdeckmodule ausgebildet sein, sodass sich mehrere Vorrichtungen oder Abdeckmodule zur Abdeckung mehrerer Solarmodule, insbesondere eines ganzen Solarparks, einfach einsetzen lassen.
[0028] Durch die Erfindung können dabei die Hauptmerkmale von taubedingtem Soiling abgedeckt werden. Eines dieser Hauptmerkmale ist der Ursprung: Soiling tritt hauptsächlich in Regionen auf, wo es häufig Tau gibt, besonders in den Morgenstunden. Ein weiteres Hauptmerkmal ist die Partikelhaftung: Tau fungiert als Klebstoff für feine Staubpartikel, die sich auf den Modulen ablagern. Ein weiteres Hauptmerkmal ist die Leistungsreduktion: Die Verschmutzung kann die Menge des Sonnenlichts, das die Solarzellen erreicht, verringern, was zu einer geringeren Energieerzeugung führt. Schließlich ist ein Hauptmerkmal die Reinigung: Taubedingtes Soiling kann spezielle Reinigungsmaßnahmen erfordern, da in entsprechenden Regionen Regenfälle zu selten sind, um Schmutz hinreichend zu entfernen bzw. möglicherweise nicht ausreichen, um den haftenden Schmutz vollständig zu entfernen. Auch hierfür kann die Erfindung Maßnahmen vorsehen, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Reinigungselemente.
[0029] Ganz besonders kann die Vorrichtung optional ein oder mehrere Reinigungselemente umfassen, welches oder welche insbesondere derart eingerichtet sind, dass sie beim Expandieren und/oder Retrahieren die Oberfläche des Solarmoduls reinigen. Zum Beispiel kann ein Reinigungselement in Form einer Bürste ausgebildet sein. So kann beispielsweise eine Bürste an einem Ende des Abdeckelements befestigt sein. Die Bürste kann an dem Ende durchgehend sein. Das Reinigungselement, insbesondere die Bürste, kann für einen dauerhaften Kontakt mit der Oberfläche des Solarmoduls eingerichtet sein. Insbesondere kann ein derartiges Reinigungselement durch das Expandieren und Retrahieren oder, mit anderen Worten, Ein- und Ausfahren des Abdeckelements Verschmutzungen entfernen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich andere
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Reinigungselemente wie beispielsweise Fluiddüsen, insbesondere Druckluftdüsen, an dem Abdeckeelement oder beweglichen Teilen davon oder daran anzubringen, die während dem Expandieren und/oder Retrahieren ein Fluid, beispielsweise Luft, auf die Oberfläche blasen und unerwünschte Partikel entfernen. Ein weiteres Beispiel ist die Nassreinigung, die durch Spritzen von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit aus an das Abdeckelement befestigten Düsen oder Spritzen erfolgt. Eine Kombination verschiedener Reinigungselemente ist ebenfalls möglich.
[0030] Die Begriffe Befestigungsabschnitt, Abdeckelement, expandierbar und retrahierbar sind breit auszulegen. Das bedeutet beispielsweise, dass der Befestigungsabschnitt in beliebiger Art und Weise, beispielsweise zur kraftschlüssigen, formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Befestigung oder Anbringung in dem Bereich des zumindest einen Solarmoduls ausgeführt sein. In dem Bereich des zumindest einen Solarmodus kann insbesondere bedeuten, dass der Befestigungsabschnitt an dem zumindest einen Solarmodul angebracht oder befestigt wird. Entsprechend kann das Abdeckelement unmittelbar an dem Solarmodul expandiert und retrahiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist möglich, dass der Befestigungsabschnitt zur Befestigung oder Anbringung an einer Solarmodulbefestigung oder -konstruktion, beispielsweise einer Solarmodulunterkonstruktion, eingerichtet ist. Eine derartige Solarmodulkonstruktion kann die Solarmodule am Boden oder Unterboden befestigen und die Solarmodule gegenüber dem Boden nach oben versetzen und fixieren. Die Solarmodulkonstruktion kann beispielsweise Stangen und dergleichen aufweisen, die in den Boden reichen oder an den Boden, beispielsweise einen Betonboden, befestigt sind. Im Übrigen ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass der Befestigungsabschnitt zur Befestigung auf oder an einem Boden, insbesondere Unterboden, unter oder neben dem Solarmodul, insbesondere einer Solarmodulkonstruktion, eingerichtet ist. Insoweit kann die Vorrichtung auch nicht an dem Solarmodul oder der Solarmodulkonstruktion befestigt werden, sondern stattdessen separat errichtet werden, jedoch in dem Bereich des zumindest einen Solarmoduls, und zwar derart, dass das Abdeckelement die Oberfläche des Solarmoduls dennoch abdecken kann. Der Befestigungsabschnitt kann aus einem beliebigen Material bestehen oder ein beliebiges Material umfassen, beispielsweise Kunststoff, einen metallischen Werkstoff, und dergleichen. Ferner bedeutet dies beispielsweise, dass das Abdeckelement als beliebiges, insbesondere zweidimensionales oder zumindest zweidimensional expandierbares, Abdeckelement ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das Abdeckelement als eine Plane oder als ein sonstiges flächiges oder flächig ausbreitbares Element oder als ein solcher Körper ausgebildet sein. Das Abdeckelement kann aus einem beliebigen Material oder Materialmix bestehen, beispielsweise einen Kunststoff, einen nachwachsenden Rohstoff, insbesondere ein Gewebe, ein Gelege, oder ähnlich, einen metallischen Werkstoff, oder sonstiges umfassen. Das Abdeckelement kann beispielsweise aus einer oder mehreren Lagen oder Schichten bestehen, die dasselbe Material oder denselben Materialmix oder unterschiedliche Materialien oder Materialmixe umfassen können. Das Abdeckelement kann im Übrigen eins oder mehrere von weiteren Elementen, wie Stäbchen, Seile, Gitter, Gleitelemente, Versteifungen, Ösen, Kanten und/oder ähnlich umfassen. Im Übrigen bedeutet beispielsweise expandierbar beliebig, insbesondere zumindest eindimensional oder zweidimensional, ausbreitbar und/oder erweiterbar, beispielsweise aufblasbar, ausrollbar, ausdehnbar und/oder ausfahrbar. Eindimensional meint, dass das Expandieren in eine Raumrichtung erfolgt, sodass sich aber das Abdeckelement in zwei Raumrichtungen, insbesondere orthogonal zueinander ausgerichtete Raumrichtungen, erstreckt. Beispielsweise kann ein Aktor das Abdeckelement in eine Richtung ausziehen und dadurch entlang der Länge des Abdeckelements nach ausdehnen, wobei zusätzlich in Breitenrichtung orthogonal zur Länge eine Ausbreitung des Abdeckelements erfolgt. Analog bedeutet beispielsweise retrahierbar beliebig, insbesondere zumindest eindimensional oder zweidimensional, einziehbar und/oder verkleinerbar, beispielsweise einrollbar, zusammenziehbar und/oder einfahrbar.
[0031] Auch der Begriff Solarmodul ist hierin breit auszulegen und zu verstehen. So kann die Vorrichtung insbesondere für zumindest ein Solarmodul eingerichtet sein. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Vorrichtung an zumindest einem Solarmodul eingerichtet sein. Der Befestigungsabschnitt kann hierzu beispielsweise entsprechend konstruiert, dimensioniert oder ähnlich sein, um an einem handelsüblichen, typischen oder verschiedenen Solarmodulen befestigt zu werden. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt korrespondierend
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zu Geometrien und/oder technischen Gegebenheiten an dem zumindest einen Solarmodul, beispielsweise an einem Randabschnitt und/oder an einer Unterseite des zumindest einen Solarmoduls, ausgestaltet sein. Ferner kann das Abdeckelement insbesondere zum Abdecken einer Oberfläche von dem zumindest einen Solarmodul eingerichtet sein, ganz besonders entsprechend dimensioniert sein und/oder derart eingerichtet sein, knapp über der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls und/oder aufliegend auf der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls die Oberfläche abzudecken. Andererseits kann die Vorrichtung aber auch für andere Anwendungen verwendbar sein oder eingerichtet sein, insbesondere zusätzlich zu Solarmodulen. Beispielsweise kann die Vorrichtung auch für Dächer oder Dachflächen, Fassaden oder Fassadenflächen, und dergleichen von Gebäuden, beispielhaft aus Glas, wie bei Gewächshäusern, oder sonstige empfindliche oder reinzuhaltende Strukturen verwendbar sein. Derartige Dächer, Fassaden und ähnlich können beispielsweise ihrerseits als Solarmodule ausgebildet sein, indem darin Solarzellen integriert sind. Im Übrigen kann das zumindest eine Solarmodul einer beliebigen Anlage, wie beispielsweise Photovoltaikanlage, einer Solarthermieanlage, und ähnlich sein. Eine klassische Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um, während eine Solarthermieanlage mit typischerweise solarthermischen Kollektoren Sonnenenergie nutzt, um Wasser oder ein anderes Medium zu erwärmen. Die Anlage kann in einen Solarpark eingebunden sein, der typischerweise auf großen Flächen, wie ehemaligen landwirtschaftlichen, industriellen Brachflächen oder sonstigen weitläufigen Flächen, beispielsweise in Gebieten mit vielen Sonnenstunden, wie Wüsten, aufgebaut wird. Aber auch auf Dachflächen oder Fassaden oder darin integriert können solche Anlagen zum Einsatz kommen. Zudem kann das Solarmodul beliebig ausgebildet sein hinsichtlich Geometrie und/oder Technologie. Normalerweise jedoch weist ein Solarmodul mehrere Solarzellen zur Erzeugung von elektrischer Energie bei Sonneneinstrahlung auf. Diese Solarzellen können flächig nebeneinander angeordnet sein und zwischen ein oder mehreren flächigen Lagen oder Elementen des Solarmoduls eingefasst sein. Die Solarzellen müssen also nicht an einer unmittelbaren Oberfläche des Solarmoduls sein, die stattdessen durch eine darüberliegende Schutzlage, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff, gebildet sein kann. Das Solarmodul kann beispielsweise als Solarpanel ausgebildet sein oder ein Solarpanel umfassen, indem sich die Solarzellen befinden. Die Oberfläche des Solarmoduls kann an einem solchen Solarpanel ausgebildet sein. Die hierin bezeichnete Oberfläche des Solarmoduls ist insbesondere die wirksame oder effektive Oberfläche des Solarmoduls. Dies meint, dass das diejenige Oberfläche ist, an der oder unterhalb der die Solarzellen liegen, sodass auf diese Oberfläche eingestrahlte Sonnenstrahlung zur Solarenergieerzeugung führt.
[0032] Im Übrigen bedeutet hierin zumindest ein Solarmodul ein, zwei, drei oder mehr, insbesondere beliebig viele, Solarmodule. Insbesondere kann ein Array von Solarmodulen vorgesehen sein. Das bedeutet, dass die Vorrichtung auch zur Befestigung an mehreren Solarmodulen eingerichtet sein kann, mittels desselben Befestigungsabschnitts oder mehrerer Befestigungsabschnitte, und/oder ein Abdeckelement aufweisen kann, welches durch Expandieren die Oberfläche mehrerer Solarmodule abdecken kann und durch Retrahieren die Oberfläche mehrerer Solarmodule nicht abdecken bzw. freilegen kann. Mehrere Solarmodule können zu einer Solarmodulanordnung zusammengefasst sein, die ihrerseits beispielsweise eine Standstruktur oder Befestigungsstruktur zum Aufstellen oder Befestigen der Solarmodule, beispielsweise auf einem Boden oder an einer anderen Struktur, wie einem Dach, aufweisen kann.
[0033] Das Abdeckelement kann eine erste Stellung aufweisen, um mittels des Abdeckelements eine überwiegende, insbesondere im Wesentlichen vollständige, Oberfläche von Solarzellen des zumindest einen Solarmoduls nicht abzudecken. Das Abdeckelement kann eine zweite Stellung aufweisen, um mittels des Abdeckelements eine überwiegende, insbesondere im Wesentlichen vollständige, Oberfläche von Solarzellen des zumindest einen Solarmoduls abzudecken. Im Wesentlichen vollständig meint zumindest 90% oder zumindest 95% der Oberfläche. Entsprechend kann das Abdeckelement wahlweise die erste oder die zweite Stellung einnehmen, um Soiling zu vermeiden oder Energieerzeugung durch das zumindest eine Solarmodul zu ermöglichen. Neben diesen beiden Stellungen kann optional auch vorgesehen sein, dass das Abdeckelement jede andere Stellung dazwischen einnehmen kann, also insbesondere eine Zwischenstellung, in der die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls teilweise abgedeckt ist.
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[0034] Eine Oberfläche des Abdeckelements ist zur Kondensation und/oder zum Auffangen von Wasser eingerichtet sein. Die Vorrichtung weist einen Sammelabschnitt auf, welcher dazu eingerichtet ist, das kondensierte und/oder aufgefangene Wasser mittels Schwerkraft und/oder beim Retrahieren des Abdeckelements zu sammeln. So kann die Oberfläche des Abdeckelements beispielsweise derart eingerichtet sein, dass atmosphärisches Wasser bzw. Wasserdampf an der Oberfläche des Abdeckelements kondensieren kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Oberfläche des Abdeckelements eingerichtet sein, Regenwasser aufzufangen. Auffangen und Sammeln meint hier, dass das Wasser zumindest kurzzeitig, aber nicht notwendigerweise für eine bestimmte Dauer oder dauerhaft, gehalten wird. So kann Auffangen und/oder Sammeln beispielsweise umfassen, dass das aufgefangene Wasser mittels Schwerkraft unmittelbar in den Sammelabschnitt und/oder einen Abflusskanal abgeleitet wird, um dort gesammelt und/oder von dort abgeleitet zu werden. Der Sammelabschnitt kann eine beliebige Geometrie und Größe aufweisen, um zumindest kurzzeitig das kondensierte und/oder aufgefangene Wasser zu sammeln. Der Sammelabschnitt kann beispielsweise innerhalb eines Gehäuses der Vorrichtung angeordnet sein oder einen Teil des Gehäuses bilden oder separat davon ausgebildet sein. Dabei kann die Vorrichtung insbesondere derart eingerichtet sein, dass sie in Schwerkraftrichtung betrachtet unterhalb des zumindest einen Solarmoduls befestigbar oder befestigt ist. Dadurch kann das Wasser besonders einfach in dem Sammelabschnitt gesammelt werden, weil es durch die Schwerkraft vermittelt in den Sammelabschnitt fließen kann. Alternativ kann die Vorrichtung aber auch anderweitig befestigbar sein, beispielsweise in Schwerkraftrichtung betrachtet oberhalb oder seitlich des zumindest einen Solarmoduls. Für diesen Fall, aber auch sonst kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, das auf der Oberfläche des Abdeckelements kondensierte und/oder aufgefangene Wasser beim Retrahieren des Abdeckelements in dem Sammelabschnitt zu sammeln.
[0035] Durch die derart geschaffene Möglichkeit, kondensiertes Wasser bzw. Tau, insbesondere nachts, und/oder Regenwasser zu sammeln, wird ein Faktor, der normalerweise Soiling begünstigt, in eine erneuerbare Wasserquelle umgewandelt. Diese Lösung ist vor allem aber nicht nur in ariden Gebieten besonders wertvoll, wo Soiling ein großes Problem darstellt und Wasser ein knappes Gut ist. Das gesammelte Wasser kann vielfältig eingesetzt werden, beispielsweise zur manuellen oder automatischen Reinigung der Oberflächen von Solarmodulen, sofern eine solche vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise der Einsatz des Wassers im Rahmen von Agrivoltaics denkbar, sofern eine solche Anwendung vorgesehen ist. Aber auch andere Anwendungen, auch abseits von Solaranlagen, sind denkbar.
[0036] Die Vorrichtung weist zumindest ein Abstreifelement auf, welches dazu eingerichtet ist, das Wasser auf der Oberfläche des Abdeckelements beim Retrahieren des Abdeckelements derart abzustreifen, dass das Wasser in dem Sammelabschnitt gesammelt wird. Das Abstreifelement kann beispielsweise als ein längliches Abstreifelement ausgebildet sein, dass über eine im Wesentlichen gesamte Länge oder Breite des Abdeckelements verläuft oder angeordnet ist. Dadurch kann das Abstreifelement das gesamte Abdeckelement beim Retrahieren abstreifen oder, mit anderen Worten, abziehen, um das Wasser in den Sammelabschnitt zu leiten. Der Sammelabschnitt kann entsprechend relativ derart zu dem zumindest einen Abstreifelement angeordnet sein, dass das Wasser in dem Sammelabschnitt gesammelt wird. Beispielsweise kann der Sammelabschnitt entgegengesetzt zur Richtung des Retrahierens des Abdeckelements vor dem Abstreifelement angeordnet sein und/oder sich vor dem Abstreifelement erstrecken. Auch der Einsatz mehrerer Abstreifelemente, beispielsweise in Reihe hintereinander, ist möglich. Das Abstreifelement kann ein beliebiges Material umfassen, beispielsweise ein Gummi oder Kautschukmaterial. Das Abstreifelement kann beispielsweise ähnlich Wischelementen bei Fahrzeugen ausgeführt sein, um das Wasser auf der Oberfläche des Abdeckelements in den Sammelabschnitt runterzuwischen. Das Abstreifelement kann beispielsweise als eine Lippe oder ein Lippenwischer ausgebildet sein, beispielsweise als ein Gummilippenwischer.
[0037] Die Vorrichtung kann einander gegenüberliegende Dichtelemente aufweisen. Die Vorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass das Abdeckelement beim Retrahieren von den gegenüberliegenden Dichtelementen kontaktiert wird. Die Dichtelemente können beispielsweise als längliche Dichtelemente oder Dichtungen ausgebildet sein, die über eine im Wesentlichen oder
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nahezu gesamte Länge oder Breite des Abdeckelements verlaufen oder angeordnet sind, insbesondere parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Dadurch können die Dichtelemente das im Wesentlichen oder nahezugesamte Abdeckelement beim Retrahieren abdichten, um zu vermeiden, dass Verschmutzungen auf dem Abdeckelement, wie beispielsweise Kot, Sand und dergleichen, in die Vorrichtung gelangen, insbesondere in ein Inneres davon oder eines Gehäuses davon, in welches das Abdeckelement beispielsweise retrahiert werden kann. Dadurch wird eine wartungsarme Vorrichtung bereitgestellt. Die Dichtelemente können relativ derart zu einem Abstreifelement angeordnet sein, dass sie entgegengesetzt zur Richtung des Retrahierens des Abdeckelements insbesondere vor dem Abstreifelement angeordnet sind, wobei auch eine Anordnung hinter den Abstreifelementen alternativ möglich ist. Auch der Einsatz mehrerer Paare gegenüberliegender Dichtelemente, beispielsweise in Reihe hintereinander, ist möglich. Die Dichtelemente können ein beliebiges Material umfassen, beispielsweise ein Gummi oder Kautschukmaterial. Beispielsweise können die Dichtelemente als Dichtgummis ausgeführt sein.
[0038] Der Sammelabschnitt kann zumindest teilweise ein Abflusskanal sein, insbesondere zumindest teilweise als ein solcher geformt sein. Oder der Sammelabschnitt kann mit einem Abflusskanal verbindbar eingerichtet oder verbunden sein. Beispielsweise kann der Sammelabschnitt einen Anschlussabschnitt für einen Abflusskanal aufweisen, beispielsweise in Form eines Rohranschlussabschnitts, eines Flansches, oder dergleichen. Dadurch lässt sich das in dem Sammelabschnitt zumindest kurzzeitig gesammelte Wasser durch den Abflusskanal ableiten, insbesondere in ein zentrales Sammelbecken oder einen Sammelbehälter, in dem das Wasser mehrerer Vorrichtungen von verschiedenen Solarmodulen oder Solarmodulanordnungen gesammelt werden kann. Als Solarmodulanordnungen werden dabei vorliegend insbesondere mehrere miteinander zusammengesteckte oder anderweitig aneinander angeordnete, insbesondere mit ihren Oberflächen aneinander anliegende, Solarmodule verstanden. Die Solarmodule der Solarmodulanordnungen können optional miteinander elektrisch verschaltet sein oder zumindest mit einer zentralen Energieerzeugungseinheit und/oder Energieverteilungseinheit.
[0039] Die Vorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, in welches das Abdeckelement zumindest teilweise retrahierbar ist. Dadurch kann das retrahierte Abdeckelement vor äußeren Umwelteinflüssen, insbesondere UV-Strahlung, geschützt werden, wenn es nicht zum Schutz der Oberfläche eines oder mehrerer Solarmodule vor Soiling und optional zur Wassersammlung eingesetzt wird.
[0040] Die Vorrichtung kann insbesondere ein Abdeckelement zum Abdecken von Oberflächen mehrerer miteinander verbundener Solarmodule aufweisen. Mehrere miteinander verbundene Solarmodule können auch als Solarmodulanordnung bezeichnet werden. Entsprechend kann das Abdeckelement derart dimensioniert sein, dass es mehrere in Breitenrichtung und/oder in Längsrichtung angeordnete Solarmodule der Solarmodulanordnung abdecken kann. Das Abdeckelement kann, insbesondere zusammen mit dem Gehäuse, eine Breitenerstreckung über zwei oder mehr Solarmodullängen oder -breiten aufweisen und/oder das Abdeckelement kann eine Längserstreckung in der zweiten, insbesondere expandierten, Stellung aufweisen, die sich über zwei oder mehr Solarmodullängen oder -breiten erstreckt.
[0041] Die Vorrichtung kann einen Aktor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, das Abdeckelement Zu expandieren und/oder zu retrahieren. Alternativ oder zusätzlich kann zwar die Vorrichtung auch manuell bedienbar sein, insbesondere das Abdeckelement manuell expandierbar und/oder retrahierbar sein. Durch einen Aktor, insbesondere elektromechanischen Aktor, kann das Expandieren und/oder Retrahieren aber auch automatisiert erfolgen. Als Aktor kann beispielsweise ein Elektromotor dienen. Alternativ oder zusätzlich kann eine elektromechanisch rotierbare Welle, beispielsweise eine durch einen Elektromotor rotierbare Welle, oder ein sonstiges elektromechanisches Element verwendet werden, um das Expandieren und/oder Retrahieren zu ermöglichen, beispielsweise ein elektromechanisch ausziehbares oder ausdehnbares Element. Auch der Einsatz von Seilzügen ist möglich, sodass ein Aktor mehrere Vorrichtungen oder Abdeckelemente bedienen kann. Möglich ist beispielsweise auch ein pneumatisches Element wie eine Pumpe zum Aufblasen des Abdeckelements zum Expandieren und Retrahieren, insbesondere wenn das Abdeckelement aufblasbar ist.
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[0042] Möglich ist zusätzlich oder alternativ, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, das Abdeckelement automatisch oder automatisiert zu retrahieren, insbesondere mittels eines Retrahier- oder Rückzugselements. Das automatische Retrahieren oder, mit anderen Worten, Einfahren, kann dabei beispielsweise gravimetrisch, beispielsweise durch die Anordnung und/oder Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere mit dem Retrahier- oder Rückzugselement, und/oder über das Retrahier- oder Rückzugselement erfolgen. Beispielsweise kann als Retrahier- oder Rückzugselement ein mechanisches Energiespeicherelement, wie beispielsweise eine Rückzugsfeder, in der Vorrichtung vorgesehen sein. Das mechanische Energiespeicherelement kann dazu eingerichtet sein, beim Expandieren mit mechanischer Energie beaufschlagt zu werden bzw. diese zu speichern, und für das Retrahieren die gespeicherte mechanische Energie zu verwenden, um das Abdeckelement automatisch zu retrahieren.
[0043] Der Aktor kann zum Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements in Abhängigkeit von einem Steuersignal eingerichtet sein. Das Steuersignal kann indikativ für eine Uhrzeit, eine Umgebungsbedingung und/oder eine Wettervorhersage sein. Beispielsweise kann der Aktor mit einer drahtgebundenen Leitung und/oder einer drahtlosen Kommunikationseinheit verbunden sein, um das Steuersignal drahtgebunden und/oder drahtlos zu empfangen. Beispielsweise kann das Steuersignal von einem übergeordneten System, insbesondere Steuersystem, durch den Aktor empfangen werden. Der Aktor kann seinerseits zum Verarbeiten des Steuersignals eingerichtet sein oder eine Prozessoreinheit, beispielsweise einen Mikrocontroller, umfassen, um das Steuersignal zu verarbeiten. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung selbst eine Einheit umfassen, welche das Steuersignal erzeugt, beispielsweise eine Computer- oder Prozessoreinheit, die eine Uhrzeit vorgibt oder einen Umgebungssensor. Beispielsweise kann die Uhrzeit in Stunden und Minuten angegeben werden oder grob, durch Tag- und Nachtzeit oder in einer feineren Unterteilung. Dadurch kann das Steuersignal derart genutzt werden, dass das Abdeckelement zur Nachtzeit, in der keine Sonne scheint, expandiert wird, um vor Soiling zu schützen und ggf. Tauwasser zu sammeln, und zur Tagzeit retrahiert wird, um durch Einstrahlung von Sonnenstrahlen auf die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls elektrische Energie zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ lässt sich anhand einer Wettervorhersage, beispielsweise empfangen über eine Internetverbindung durch das Steuersystem oder die Vorrichtung selbst, abschätzen, ob ein erhöhtes Risiko für Soiling, beispielsweise wegen Unwetter, erhöhter Luftverschmutzung, Sandstürmen und dergleichen, besteht, sodass beispielsweise auch zur Tagzeit ein Expandieren des Abdeckelements sinnvoll sein kann. Ansonsten kann die Umgebungsbedingung jegliche Art von Umgebungsbedingung, insbesondere durch einen Sensor messbarer Umgebungsbedingung, wie beispielsweise ein Umgebungslicht bzw. eine Helligkeit, eine Luftfeuchtigkeit, eine Temperatur, ein Druck, einer Windstärke und/oder ähnlich sein. Auch auf Basis solcher Umgebungsbedingungen ist es möglich, das Expandieren und Retrahieren zu steuern, um möglichst optimal Soiling zu vermeiden.
[0044] Die Vorrichtung kann ein Wickelelement aufweisen und das Abdeckelement kann derart expandierbar und kontrahierbar ausgebildet sein, dass das Abdeckelement von dem Wickelelement abwickelbar und auf das Wickelelement aufwickelbar ist. Das Wickelelement kann beispielsweise als eine Rolle oder ein Zylinder ausgebildet sein. Entsprechend kann das Abdeckelement, insbesondere als flächiges Abdeckelement wie beispielsweise in Form einer Plane mit einer oder mehreren Lagen, auf das Wickelelement aufgewickelt werden zum Retrahieren des Abdeckelements und abgewickelt werden zum Expandieren des Abdeckelements. Dies schafft eine besonders kompakte Vorrichtung, die zudem einfach einsetzbar ist. Dabei kann das Abdeckelement eine gewisse Steifigkeit, insbesondere Grundsteifigkeit, aufweisen, um einerseits zwar aufwickelbar zu sein, und andererseits aber auch zuverlässig abwickelbar zu sein. Zumindest an einem Endabschnitt des Abdeckelements kann dazu ein Steifigkeitselement zum Versteifen des Abdeckelements und/oder ein Griffelement zum Greifen des Abdeckelements zum Expandieren des Abdeckelements ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Ausführung, bei der das Wickelelement durch einen Seilzug oder einen anderen Mechanismus, wie eine Schiene oder ähnlich, über die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls bewegt wird, um das Abdeckelement abzurollen und aufzurollen.
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[0045] Der Befestigungsabschnitt kann zur kraft- und/oder formschlüssigen Befestigung, insbesondere zur klemmenden Befestigung, der Vorrichtung an einem Randabschnitt und/oder an einer Unterseite des zumindest einen Solarmoduls eingerichtet sein. Insbesondere kann es sich bei der Befestigung um eine lösbare, insbesondere zerstörungsfrei lösbare, Befestigung handeln. Durch eine klemmende Befestigung ist eine besonders einfache und dennoch hinreichend stabile Befestigung, insbesondere an einem Randabschnitt des Solarmoduls, ermöglicht. Vorzugsweise kann dabei die Befestigung kraft- und/oder formschlüssig schnell angebracht werden und keine effektive Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls verdecken, um zu keinen EffizienzeinbuBen beim Solarmodul zu sorgen. Der Randabschnitt kann insoweit ein besonders schmaler Abschnitt sein, der keine effektive Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls zur Energieerzeugung ist bzw. auf dem sich keine Solarzellen befinden. Daneben kann der Befestigungsabschnitt auch andere Formen annehmen, wie beispielsweise zur Befestigung an einer Solarmodulunterkonstruktion oder an einem Unterboden, beispielsweise auf eigenen Standfüßen.
[0046] Das Abdeckelement kann zumindest eine teilweise transparente und/oder zumindest teilweise lichtdurchlässige Folie aufweisen. Auch mehrere Folienlagen sind möglich. Die Folie oder Folienlagen können beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Auch metallische Folienlagen sind möglich. So ist beispielsweise möglich, dass eine Folienlage aus einem Kunststoff besteht und eine andere Folienlage metallisch ist. Die Folie kann insbesondere im Wesentlichen transparent und/oder im Wesentlichen lichtdurchlässig sein. Dadurch ist es möglich, auch bei expandiertem Abdeckelement Energie mittels des zumindest einen Solarmoduls zu erzeugen.
[0047] Das Abdeckelement kann an zumindest einer Seite ein Kopplungsmittel aufweisen, um mit einem Kopplungsmittel eines anderen Abdeckelements gekoppelt zu werden. Beide Abdeckelemente können Teil der Vorrichtung sein. Bei den Kopplungsmitteln kann es sich beispielsweise um Reißverschlussabschnitte handeln, die an den Seiten der Abdeckelemente angeordnet, beispielsweise angenäht sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kopplungsmittel benachbarte Abdeckelemente beim Expandieren miteinander koppeln, beispielsweise durch Eingriff der ReiRverschlussabschnitte benachbarter Abdeckelemente ineinander, und sich wiederum beim Retrahieren voneinander entkoppeln. Entsprechend können Abdeckelemente beispielsweise durch Reißverschlussprinzip miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Dadurch können benachbarte Abdeckelemente Solarmodule vorteilhafterweise ohne Zwischenraum abdecken.
[0048] Die Vorrichtung kann insbesondere an dem Abdeckelement zumindest ein Reinigungselement zum Reinigen der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls während dem Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements umfassen. Das Reinigungselement kann beispielsweise an dem Abdeckelement und/oder dem erwähnten Wickelelement angeordnet sein. Mit anderen Worten kann das zumindest eine Reinigungselement derart an dem Abdeckelement oder Wickelelement angeordnet und eingerichtet sein, dass es die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls während dem Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements reinigt. Wie zuvor erläutert worden ist, kann es sich dabei beispielsweise um eine oder mehrere Bürsten, insbesondere eine durchgehende Bürste an einem Ende des Abdeckelements oder dessen Folie, um ein oder mehrere Düsen, und dergleichen handeln.
[0049] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei das Verfahren aufweist: Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements, insbesondere in Abhängigkeit von einer Uhrzeit, einer Umgebungsbedingung und/oder einer Wettervorhersage.
[0050] Ferner kann das Verfahren aufweisen: Kondensieren und/oder Auffangen von Wasser an der Oberfläche des Abdeckelements, und Sammeln des kondensierten und/oder aufgefangenen Wassers in einem oder dem Sammelabschnitt.
[0051] Zudem kann das Verfahren das Ableiten des gesammelten Wassers in den Abflusskanal aufweisen, und insbesondere das Sammeln des Wassers in einem Sammelbecken oder Sammelbehälter, der fluidtechnisch mit Sammelabschnitten verschiedener Vorrichtungen verbunden ist.
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[0052] Im Übrigen kann das Verfahren ferner aufweisen: Verwenden des Wassers zum Reinigen der Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls. Insbesondere kann das Wasser im Rahmen einer automatisierten Reinigung verwendet werden, was insbesondere durch eine automatisierte Reinigungsanordnung erfolgen kann. Insbesondere kann das Wasser auch zum Reinigen mehrerer Solarmodule, insbesondere von Solaranordnungen, verwendet werden.
[0053] Auch kann das Verfahren verschiedene Verhalten des Abdeckelements in verschiedenen Szenarien oder bei verschiedenen Konditionen aufweisen. So kann bei Regen beispielsweise vorgesehen sein, dass, insbesondere je nach Niederschlagsmenge, die beispielsweise gemessen werden kann, zunächst die Oberfläche des zumindest einen Solarmoduls gereinigt wird, und anschließend das oder die Abdeckelemente expandiert werden, damit auch diese gereinigt wird oder werden. Bei Staubregen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das oder die Abdeckelemente expandiert werden, damit die Oberfläche oder Oberflächen sauber bleiben.
[0054] Bis zu einer gewissen Taumenge hat das Kondensat einen negativen Effekt auf die Solarmodule (taubedingtest Soiling). Je nach Neigung der Solarmodule und Oberflächenbeschichtung kann Tau ab einer gewissen Menge auch einen positiven Effekt auf die Solarmodule haben, da herunterrinnende Tropfen die Oberfläche reinigen. Entsprechend kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass das oder die Abdeckelemente strategisch expandiert und retrahiert werden, insbesondere nachts zumindest einmal, zweimal oder mehrmals expandiert und wieder retrahiert werden, um diesen Effekt zu nutzen.
[0055] Alternativ oder zusätzlich kann für den Fall eines Sandsturms das Abdeckelement oder können die Abdeckelemente expandiert werden, insbesondere auch wenn die Sonne scheint, da trotz eines Kompromisses bei der Stromproduktion durch die Schutzfunktion mehr gewonnen werden kann.
[0056] Alternativ oder zusätzlich kann oder können während der Wartung der Solarmodule, z.B. Wechsel des Inverters oder bei unerwartetem Betriebsausfall, das oder die Abdeckelemente expandiert werden, um die Solarmodule zu schützen, die gerade keinen Strom liefern, oder aus sicherheitstechnischen Gründen.
[0057] Bei dem hierin beschriebenen Verfahren kann es sich grundsätzlich auch um ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung oder eines Systems mit zumindest zwei Vorrichtungen, wie nachstehend beschrieben, handeln. Dabei kann das Verfahren umfassen, dass mehrere Abdeckelemente unterschiedlicher Vorrichtungen expandiert und/oder retrahiert werden, insbesondere in Abhängigkeit von einer Uhrzeit, einer Umgebungsbedingung und/oder einer Wettervorhersage. Das Expandieren und/oder Retrahieren kann zumindest zeitweise zeitlich parallel erfolgen. Im Übrigen kann auch das Kondensieren und/oder Auffangen von Wasser an den Oberflächen der verschiedenen Abdeckelemente, insbesondere zumindest zeitweise zeitlich parallel, und ebenso das Sammeln des kondensierten und/oder aufgefangenen Wassers in verschiedenen Sammelabschnitten der verschiedenen Vorrichtungen, insbesondere zumindest zeitweise zeitlich parallel, erfolgen. Schließlich kann auch das so gesammelte Wasser zum Reinigen der Oberflächen der mehreren Solarmodule, an denen die verschiedenen Vorrichtungen befestigt sind, verwendet werden.
[0058] Grundsätzlich kann das Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements manuell und/oder automatisiert, beispielsweise mittels Aktors, erfolgen. Das Verfahren kann insoweit auch das Steuern des Aktors zum Expandieren und/oder Retrahieren umfassen, insbesondere durch das hierin erwähnte Steuersignal. Ferner kann das Verfahren das Erfassen der Uhrzeit, Umgebungsbedingung und/oder Wettervorhersage, beispielsweise mittels Sensors, zentraler Steuereinheit und/oder ähnlich, wie hierin beschrieben, umfassen. Ferner kann das Verfahren weitere Schritte umfassen im Einklang mit den hierin beschriebenen Weiterbildungen und Ausführungsformen der Vorrichtung, der Anordnung und des Systems.
[0059] Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt das Verfahren nach dem zweiten Aspekt ausführt.
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[0060] Insbesondere kann die Ausführung der Befehle, ganz besonders durch einen Computer oder eine Prozessoreinheit, die Ausführung des Verfahrens durch die Vorrichtung bewirken. Das Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm als solches oder ein Produkt mit einem Computerprogramm sein, beispielsweise ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm mit seinen Befehlen gespeichert ist. Das Computerprogramm bzw. dessen Befehle können von einem Computer oder einer Prozessoreinheit, wie einer CPU, einem Mikrocontroller oder dergleichen ausführbar sein, wobei diese Prozessoreinheit beispielsweise in jeder Vorrichtung und/oder in dem System, insbesondere einer zentralen Steuereinheit davon, enthalten sein kann.
[0061] Wenn der Computer oder die Prozessoreinheit die Befehle ausführt, wird veranlasst, dass das Verfahren ausgeführt wird, beispielsweise mittels des Aktors automatisiert das Abdeckelement expandiert wird, um Wasser auf dem Abdeckelement kondensieren und/oder aufzufangen und durch Schwerkraft in dem Sammelabschnitt zu sammeln und/oder das Abdeckelement automatisiert retrahiert wird, um das Wasser auf dem Abdeckelement in den Sammelabschnitt hinein abzustreifen. Im Übrigen können die Befehle auch zur Steuerung einer Reinigungsanordnung eingerichtet sein, die das Wasser zum Reinigen der Oberflächen von Solarmodulen verwendet, beispielsweise mittels Hochdruckreinigung oder dergleichen.
[0062] Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung mit zumindest einem Solarmodul und zumindest einer daran befestigten Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Im Übrigen kann die Anordnung auch mehrere Solarmodule oder eine Solarmodulanordnung umfassen, an der die Vorrichtung befestigt ist.
[0063] Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit zumindest zwei Vorrichtungen nach dem ersten Aspekt für unterschiedliche Solarmodule oder jeweils an unterschiedlichen Solarmodulen befestigt.
[0064] Insbesondere kann das System zehn oder mehr, ganz besonders zwanzig oder mehr und ferner besonders fünfzig oder mehr Vorrichtungen aufweisen. Die Anzahl der Vorrichtungen kann von der Größe eines Solarparks abhängen, welcher die unterschiedlichen Solarmodule aufweisen kann. Das System kann zudem mehrere Anordnungen gemäß dem vierten Aspekt umfassen.
[0065] Die Sammelabschnitte der zumindest zwei Vorrichtungen können fluidtechnisch miteinander verbunden sein. Beispielsweise können die Sammelabschnitte fluidtechnisch mit einem Sammelbecken oder Sammelbehälter verbunden sein.
[0066] Das System kann ferner eine Reinigungsanordnung zum automatisierten Reinigen der Solarmodule aufweisen, wobei die Reinigungsanordnung fluidtechnisch mit den Sammelabschnitten der Vorrichtungen verbunden ist. Beispielsweise kann die Reinigungsanordnung das Sammelbecken oder den Sammelbehälter umfassen. Dieser kann fluidtechnisch mit einem oder mehreren Reinigungseinheiten, beispielsweise Hochdruckreinigern oder dergleichen, verbunden sein, um die Oberflächen der Solarmodule zu reinigen bzw. von Soiling zu befreien, falls erforderlich, beispielsweise aufgrund eines Soilings tagsüber, wenn die Abdeckelemente nicht expandiert sind bzw. sich nicht in der zweiten Stellung befinden.
[0067] Merkmale, Elemente, Funktionen und/oder Vorteile der hierin beschriebenen Vorrichtung können auch auf das hierin beschriebene Verfahren, das Computerprogrammprodukt, die Anordnung und das System sowie jeweils umgekehrt und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0068] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
[0069] Figurenliste
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung umfassend eine Solarmodulanordnung und eine Vorrichtung mit einem Abdeckelement in einer ersten Stellung.
Fig. 2 zeigt eine andere perspektivische Ansicht der Anordnung aus Fig. 2 mit dem Abdeckelement in einer zweiten Stellung.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Teil der Anordnung mit der Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung.
Fig. 5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht einer Anordnung mit einer Vorrich-
tung mit einem Abdeckelement in einer zweiten Stellung.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems mit zwei Vorrichtungen mit jeweils einem Abdeckelement in einer zweiten Stellung und mit einer Solarmodulanordnung.
Fig. 7abis 7c zeigen schematische Ansichten unterschiedlicher Befestigungsmöglichkeiten von Vorrichtungen an Solarmodulanordnungen.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems mit mehreren Vorrichtungen, mehreren Solarmodulanordnungen und einer Reinigungsanordnung.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung umfassend eine Solarmodulanordnung und einer alternativen Vorrichtung mit einem Abdeckelement in der ersten Stellung.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung von Fig. 9 mit dem Abdeckelement in der zweiten Stellung.
[0070] Ähnliche, ähnlichwirkende, gleiche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren können mit ähnlichen oder gleichen Bezugszeichen versehen sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0071] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Solarmodulanordnung 200 mit mehreren aneinander angeordneten Solarmodulen 20, insbesondere in Form von Solarpanelen. Unterhalb einiger der Solarmodule 20 der Solarmodulanordnung 200 bzw. an einer Unterkante davon ist vorliegend eine Vorrichtung 10 befestigt und bildet mit der Solarmodulanordnung 200 eine Anordnung 100. Gezeigt ist dabei eine erste Stellung A, insbesondere retrahierte Stellung, eines Abdeckelements 12 der Vorrichtung 10, in welcher das Abdeckelement 12 im Wesentlichen vollständig oder gänzlich vollständig innerhalb der Vorrichtung 10, insbesondere eines Gehäuses 15 davon (siehe Fig. 3), retrahiert ist, sodass keine der Oberflächen 21 der einzelnen Solarmodule 20 in Fig. 1 von dem Abdeckelement 12 abgedeckt ist.
[0072] Figur 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht einer Anordnung 100, in der jedoch das Abdeckelement 12 in einer zweiten Stellung B, insbesondere einer expandierten Stellung, gezeigt ist, in der das Abdeckelement 12 eine im Wesentlichen vollständige oder gänzlich vollständige Oberfläche 21 mehrerer Solarmodule 20 der Solarmodulanordnung 200 abdeckt. Dadurch kann zwar ggf. nur eingeschränkt elektrische Energie durch die Solarmodule 20 erzeugt werden, wenn Sonnenstrahlen auf die Solarmodule 20 auftreffen, die Solarmodule 20 können dadurch aber vor Soiling geschützt werden, insbesondere bei schlechten Wetter- und/oder Umgebungsbedingungen oder bei Nacht. Dabei treffen Schmutzpartikel und dergleichen auf eine Oberfläche 12a des Abdeckelements 12 statt auf die Oberflächen 21 der Solarmodule 20.
[0073] Das Abdeckelement 12 kann dabei ganz besonders ein dünnschichtiges Material oder eine Folie aufweisen oder daraus bestehen. Die Folie kann beispielsweise Kunststoff umfassen oder daraus bestehen, beispielsweise Polyvinylchlord, PVC, Polyethylen, PE, Polyethylen niedriger Dichte, LDPE, und/oder Polyethylenterephthalat, PET, umfassen oder daraus gebildet sein. Auch andere Kunststoffe sind möglich. Auch ist möglich, dass die Folie zusätzlich oder alternativ metallisch ist, insbesondere eine metallische Lage bzw. Folienlage umfasst, beispielsweise mit Metall, wie Aluminium, beschichtet ist. Beispielsweise kann die Folie als Gitterfolie, insbesondere PVC-Gitterfolie, ausgebildet sein. Die Folie bzw. das Abdeckelement 12 kann im Wesentlichen, vollständig oder teilweise lichtdurchlässig sein. Die Folie kann im Wesentlichen, vollständig oder
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teilweise transparent sein. Beispielsweise kann die Folie ein Flächengewicht im Bereich von 50 bis 1.500 g/m?, ganz besonders im Bereich von 100 bis 1.000 g/m?, und ferner besonders im Bereich von 200 bis 800 g/m? aufweisen, beispielsweise von 235 bis 250 g/m? oder von 550 g/m?. Alternativ ist die Ausgestaltung als Luftpolsterfolie möglich. Dabei kann beispielsweise eine PETFolie verwendet werden, die mit Aluminium metallisiert ist, beispielsweise in einer mehrlagigen, wie zweilagigen oder vierlagigen, Ausgestaltung. Ein anderes Beispiel ist eine PE-Gitterfolie, die transparent mit einem beispielsweise weißen Gitter sein kann. Grundsätzlich kann die Folie, insbesondere Gitterfolie, ein Trägergewerbe, beispielsweise aus Polypropylen, PP, umfassen, die mit einem anderen Kunststoff, beispielsweise LDPE, beschichtet ist. Auch ist der Einsatz einer Dampfsperrfolie möglich. Eine solche Dampfsperrfolie kann beispielsweise dreilagig sein mit einer oberen und unteren Schicht einer Polyethylenfolie und einer inneren Verstärkung aus PPNetz. Die obere Schicht von Polyethylen kann mit einer wärmereflektierenden Oberfläche aus Alu metallisiert sein.
[0074] Dabei kann die Vorrichtung 10 derart eingerichtet sein, dass das Abdeckelement 12 knapp über den Oberflächen 21 der Solarmodule 20 verläuft und/oder darauf aufliegend ist. Knapp über den Oberflächen 21 der Solarmodule 20 kann beispielsweise einen Bereich von 1 mm bis 20 cm, insbesondere 2 mm bis 10 cm, ganz besonders 5 mm bis 5 cm des Abstands des Abdeckelements 12 von den Oberflächen 21 der Solarmodule 20 umfassen.
[0075] Wie Figur 6 anhand eines Systems 300 mit mehreren Vorrichtungen 10 und mit einer Solarmodulanordnung 200 zeigt, können ggf. mehrere Vorrichtungen 10 nebeneinander an mehreren Solarmodulen 20 bzw. einer Solarmodulanordnung 200 befestigt werden, um alle Oberflächen 21 der einzelnen Solarmodule 20 mittels mehrerer Abdeckelemente 12 einzelner Vorrichtungen 10 abdecken zu können. So können mehrere Vorrichtung 10 modular einsetzbar sein bzw. als Abdeckmodule ausgebildet sein, um auch große Solarparks mit mehreren Solarmodulanordnungen 200 mit geringen Herstellungskosten der Vorrichtungen 10 abdecken zu können.
[0076] Figur 3 zeigt in einem Querschnitt ein beispielhaftes Inneres und weitere beispielhafte Bestandteile der Vorrichtung 10, die teilweise oder vollständig auch durch andere Bestandteile ersetzt werden können oder anders dimensioniert oder geformt sein können als hierin beispielhaft gezeigt, insbesondere soweit hierin beschrieben. Figur 4 zeigt die Vorrichtung 10 zudem in perspektivischer Ansicht.
[0077] Beispielsweise ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt, dass die Oberfläche 12a des Abdeckelements 12 zur Kondensation von Tauwasser und zum Auffangen von Regenwasser eingerichtet ist, welches in einen Sammelabschnitt 16 abgeleitet wird, wo es zumindest zeitweise verbleibt. Entsprechend kann das Abdeckelement 12 auch als ein Kondensationselement oder Kondensationskörper bezeichnet werden. Neben der Ansammlung von Wasser wird die Ansammlung von Schmutz, Staub usw. bzw. taubedingtem Soiling so auf eine Ebene oberhalb der Oberfläche 21 der Solarmodule 20 verlegt, nämlich auf die Ebene der Oberfläche 12a des Abdeckelements 12.
[0078] Vorliegend ist beispielsweise der Sammelabschnitt 16 dabei mit einem Abflusskanal 31 verbunden, in den das gesammelte Wasser abgeleitet wird. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Sammelabschnitt 16 zumindest teilweise angeschrägt und/oder geneigt ausgebildet. Beispielsweise kann der Sammelabschnitt 16 alternativ oder zusätzlich sich verjüngend und/oder trichterförmig ausgebildet sein, insbesondere um das Wasser zu sammeln und/oder abzuleiten, insbesondere zum Abflusskanal 31.
[0079] Beispielhaft weist die Vorrichtung 10 dabei ein Abstreifelement 17 auf, welches oberhalb des Abdeckelements 12 bzw. dem Verlauf des Abdeckelements 12 beim Retrahieren angeordnet ist, um das auf der Oberfläche 12a des Abdeckelements 12 gesammelte Wasser abzustreifen und in den Sammelabschnitt 16 zu bewegen, wenn das Abdeckelement 12 im Wesentlichen vollständig retrahiert worden ist, in dem es das Wasser kontinuierlich entlang der Oberfläche 12a des Abdeckelements 12 abstreift. Das Abstreifelement 17 kann dabei beispielsweise als eine Gummilippe ausgeführt sein.
[0080] Beispielhaft weist die Vorrichtung 10 ferner zwei einander gegenüberliegende Dichtele-
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mente 18 auf, die hier in Richtung des Retrahierens des Abdeckelements 12 vor dem Abstreifelement 17 angeordnet sind und gegenüber dem Abdeckelement 12 beidseitig abdichten, um zu verhindern, dass Schmutz in ein Gehäuse 15 der Vorrichtung 10 gelangt. In dem Gehäuse 15 wird das Abdeckelement 12 dabei beispielhaft retrahiert. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Vorrichtung 10 dabei ein Wickelelement 14 mit einem Aktor 13, insbesondere in Form eines Antriebs, beispielsweise einer elektromechanisch drehbaren Rolle. Dabei wird das Abdeckelement 12 beim Retrahieren auf dem Wickelelement 14 aufgerollt und beim Expandieren von dem Wickelelement 14 abgerollt. Alternativ Ausführungen des Expandier- und Retrahiermechanismus sind selbstverständlich möglich, insbesondere wie sie hierin beschrieben werden.
[0081] Zur Befestigung der Vorrichtung 10 an dem oder den Solarmodulen 20 weist die Vorrichtung 10 einen Befestigungsabschnitt 11 auf, der hier beispielhaft zur klemmenden Befestigung, insbesondere mit einem Klemmelement, an dem Solarmodul 20, insbesondere an einem Randabschnitt 22 davon, vorgesehen ist. Andere oder zusätzliche Befestigungsmöglichkeiten sind möglich, beispielsweise ein Verschrauben oder dergleichen, des Befestigungsabschnitts 11 an dem Randabschnitt 22 und/oder an einer Unterseite 23 des Solarmoduls 20.
[0082] Figur 5 zeigt eine alternative Befestigung der Vorrichtung 10 an einer kurzen Seite einer Solarmodulanordnung 200. Grundsätzlich sind verschiedene Befestigungspositionen der Vorrichtungen 10 an Solarmodulen 20 möglich, wie die schematischen Beispiele der Fig. 7a bis 7c zeigen. So zeigt Fig. 7a schematisch die Befestigung bzw. Anbringung der Vorrichtung 10 an einer kurzen Seite einer Solarmodulanordnung 20 (hier rein beispielhaft mit einer einzigen Reihe von Solarmodulen 20 gegenüber den zwei Reihen von Solarmodulen 20 in der Fig. 5). Fig. 7b und 7c zeigen die Befestigung der Vorrichtung 10 demgegenüber unterhalb und oberhalb, bzw. an einer Unterkante oder einem unteren Randabschnitt 22 und einer Oberkante oder einem oberen Randabschnitt 22 von Solarmodulen 20. Im Falle der Anbringung der Vorrichtung 10 unterhalb bzw. an einer Unterkante oder unterem Randabschnitt 22 von einem oder mehreren Solarmodulen 20 ergibt sich der Vorteil, dass Wasser auch oder alternativ zur Verwendung eines Abstreifelements 17 mittels Schwerkraft in dem Sammelabschnitt 16 gesammelt werden kann.
[0083] Figur 8 zeigt rein schematisch ein System 300 mit beispielhaft mehreren Solarmodulanordnungen 200 und Vorrichtungen 10. Beispielsweise können die Solarmodulanordnungen 200 einen Solarpark repräsentieren oder Teil davon sein. Der Abflusskanal 31, beispielsweise entsprechende Abflussrohre, verbinden die Sammelabschnitte 16 der einzelnen Vorrichtungen 10 an jedem der einzelnen Solarmodulanordnungen 200 mit einem Wasserbehälter 32 oder Wasserbecken. Das so gesammelte Wasser kann wiederum durch einen Zuführkanal 33 zu einer oder mehreren Reinigungseinheiten 34 geführt werden, die beispielsweise an den Solarmodulanordnungen 200 positioniert sind oder positionierbar sein können, um die Oberflächen 21 der Solarmodule 20 der Solarmodulanordnungen 200 zu reinigen. So kann durch die vorbezeichneten Bestandteile eine Reinigungsanordnung 30 gebildet werden, insbesondere zum automatisieren Reinigen der Solarmodule 20.
[0084] Das System 300 kann ein zentrales Steuersystem 41 oder eine zentrale Steuereinheit aufweisen, mit einer zentralen Prozessoreinheit oder einem zentralen Computer 42 sowie einem Computerprogrammprodukt 43, auf dem Befehle gespeichert sein können, um das Reinigungsverfahren durch die Reinigungsanordnung 30 auszuführen. Alternativ oder zusätzlich können Befehle gespeichert sein, um ein Betriebsverfahren der Vorrichtungen 10 auszuführen.
[0085] Wie Fig. 8 beispielsweise zeigt, kann das zentrale Steuersystem 41 ein oder mehrere Steuersignale S1, die indikativ für eine Uhrzeit, eine Umgebungsbedingung und/oder eine Wettervorhersage sind, mittels einer drahtgebundene Leitung 40 oder eine drahtlosen Kommunikation an die einzelnen Aktoren 13 der Vorrichtung 10 senden, um darauf basierend die Abdeckelemente 12 zu expandieren oder zu retrahieren, beispielsweise nachts oder bei schlechten Wetterund/oder Umgebungsbedingungen zu expandieren und tagsüber oder bei guten Wetter- und/oder Umgebungsbedingungen zu retrahieren.
[0086] Auch oder alternativ kann eine drahtgebundene Leitung 44 oder eine drahtlose Kommunikation mit der Reinigungsanordnung 30 mittels des zentralen Steuersystems 41 vorgesehen
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sein, um ein oder mehrere weitere Steuersignale S2 an diese, insbesondere die Reinigungseinheiten 34, zu senden oder für diese nutzbar zu machen. Abhängig von diesem oder diesen Steuersignalen S2 kann entsprechend die automatisierte Reinigung erfolgen. Beispielsweise können das oder die Steuersignale S2 indikativ für ein Soiling bzw. eine Verschmutzung der Oberflächen 21 einzelner Solarmodule 20 oder Solarmodulanordnungen 200 sein. Beispielsweise kann das Steuersignal S2 oder können die Steuersignale S2 auf einem Energieertrag durch die Solarmodule 20 oder Solarmodulanordnungen 200 basieren, insbesondere einem im Vergleich zu anderen Solarmodulen 20 oder Solarmodulanordnungen 200 reduzierten Energieertrag, der auf Soiling schließen lässt. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuersignal S2 aber auch weniger intelligent sein, beispielsweise zeitgesteuert sein, und immer nach einer gewissen Zeit gesendet werden, um eine automatisierte Reinigung durch die Reinigungsanordnung 30 durchzuführen.
[0087] Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Solarmodulanordnung 200 umfassend eine mehrere Solarmodule 20 und eine alternative Vorrichtung 10 mit einem Abdeckelement 12 in der ersten Stellung A. Figur 10 zeigt die Solarmodulanordnung 200 aus Fig. 9 mit dem Abdeckelement 12 in der zweiten Stellung B.
[0088] Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, ist auch hier die Vorrichtung 10 beispielhaft an den Solarmodulen 20 befestigt. Alternativ oder zusätzlich ist aber auch eine Befestigung an der Solarmodulunterkonstruktion der Solarmodul 20, also den in Fig. 9 und 10 sichtbaren Rahmen, und/oder an einem Unterboden möglich, insbesondere zur Errichtung der Vorrichtung 10 auf einem oder mehreren eigenen Standfüßen oder einer Stützkonstruktion für die Vorrichtung 10.
[0089] Wie in den Fig. 9 und 10 ersichtlich, verbleibt das Wickelelement 14 beim Expandieren des Abdeckelements 12 nicht in dem Gehäuse 15. Stattdessen ist das Wickelelement 14 an einem Seilzug befestigt, der wiederum durch einen Aktor (nicht gezeigt) betrieben werden kann, um das Wickelelement 14 über die Oberfläche 21 zu bewegen und damit das Abdeckelement 12 über der Oberfläche 21 abzurollen.
[0090] Zudem ist ein Reinigungselement 19 zu sehen, das hier beispielhaft an dem Wickelelement 14 befestigt ist aber alternativ oder zusätzlich auch an dem Abdeckelement 12 befestigt werden kann, insbesondere an einem Ende davon. Beispielsweise kann es sich bei dem Reinigungselement 19 um eine durchgehende Bürste handeln, die beim Retrahieren und/oder Expandieren des Abdeckelements 12 die Oberfläche 21 der Solarmodule 20 reinigt.
[0091] Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
[0092] Ferner sind Ausdrücke wie "basierend auf”, "in Beziehung stehend", "assoziiert" und ähnliche Ausdrücke nicht ausschließlich im Hinblick auf die Einheiten, Elemente und/oder Schritte zu verstehen, auf die sie sich beziehen, sofern nicht anders angegeben. Stattdessen sind diese Ausdrücke, sofern nicht anders angegeben, in dem Sinne zu verstehen, dass beispielsweise eine Einheit, ein Element oder ein Schritt, auf den sich einer dieser Ausdrücke oder ein ähnlicher Ausdruck bezieht, z. B. "basierend auf" einer oder einer anderen Einheit, einem Element oder einem Schritt, nicht ausschließt, dass die betreffende Einheit, das betreffende Element oder der betreffende Schritt auch auf einer anderen Einheit, einem anderen Element oder einem anderen Schritt als demjenigen, auf den er sich bezieht, "basieren“ kann.
[0093] Jegliche Bezeichnung von Verfahren, Schritten und Elementen als erste, zweite usw., SOweit hierin angegeben, dient lediglich dazu, die Verfahren, ihre Schritte und Elemente referenzierbar und voneinander unterscheidbar zu machen. Die Bezeichnung von Methoden, Schritten und Elementen stellt keineswegs eine Einschränkung des Umfangs dieser Offenbarung dar. Wenn in dieser Offenbarung beispielsweise ein dritter Schritt eines Verfahrens beschrieben wird, muss ein erster oder zweiter Schritt des Verfahrens nicht vorhanden sein und schon gar nicht vor
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dem dritten Schritt durchgeführt werden, es sei denn, es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sie per se oder vor dem dritten Schritt erforderlich sind. Darüber hinaus soll die Darstellung von Verfahren oder Schritten in einer bestimmten Reihenfolge lediglich ein Verständnis dieser Offenbarung erleichtern und stellt keineswegs eine Einschränkung des Umfangs dieser Offenbarung dar. Im Allgemeinen können die Verfahren und Schritte in jeder denkbaren Reihenfolge durchgeführt werden, es sei denn, es wird keine ausdrücklich vorgeschriebene Reihenfolge genannt. Insbesondere werden die Begriffe "erster", "zweiter", "dritter" oder "a)", "b)", "c)" und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen zur Unterscheidung ähnlicher Elemente und nicht unbedingt zur Beschreibung einer sequentiellen oder chronologischen Reihenfolge verwendet. Es ist davon auszugehen, dass die so verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Offenbarung auch in anderen als den hierin beschriebenen oder abgebildeten Reihenfolgen funktionieren können.
[0094] Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist jeder angegebene Zahlenwert typischerweise mit einem Genauigkeitsintervall verbunden, das der Fachmann so versteht, dass die technische Wirkung des betreffenden Merkmals noch gewährleistet ist. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegt die Abweichung von dem angegebenen Zahlenwert zumindest im Bereich von + 10 %, vorzugsweise von + 5 %. Die vorgenannte Abweichung von dem angegebenen Zahlenintervall von + 10 %, vorzugsweise + 5 %, kann auch durch hier in Bezug auf einen Zahlenwert
verwendete Begriffe wie "etwa", "ungefähr" und ähnlich ausgedrückt werden.

Claims (18)

x bes AT 528 413 B1 2026-01-15 Ss N Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) für zumindest ein Solarmodul (20), wobei die Vorrichtung (10) einen Befestigungsabschnitt (11) zum Befestigen der Vorrichtung (10) in einem Bereich des zumindest einen Solarmoduls (20) aufweist, und wobei die Vorrichtung (10) zumindest ein Abdeckelement (12) zum Abdecken einer Oberfläche (21) von dem zumindest einen Solarmodul (20) aufweist, wobei das Abdeckelement (12) expandierbar ausgebildet ist, um eine mittels des Abdeckelements (12) abdeckbare Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20) zu vergrößern, und wobei das Abdeckelement (12) retrahierbar ausgebildet ist, um die mittels des Abdeckelements (12) abdeckbare Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20) zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (12a) des Abdeckelements (12) zur Kondensation und/oder zum Auffangen von Wasser eingerichtet ist, wobei die Vorrichtung (10) einen Sammelabschnitt (16) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, das kondensierte und/oder aufgefangene Wasser mittels Schwerkraft und/oder beim Retrahieren des Abdeckelements (12) zu sammeln, und wobei die Vorrichtung (10) zumindest ein Abstreifelement (17) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, das Wasser auf der Oberfläche (12a) des Abdeckelements (12) beim Retrahieren des Abdeckelements (12) derart abzustreifen, dass das Wasser in dem Sammelabschnitt (16) gesammelt wird.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Abdeckelement (12) eine erste Stellung (A) aufweist, um mittels des Abdeckelements (12) eine überwiegende Oberfläche (21) von Solarzellen des zumindest einen Solarmoduls (20) nicht abzudecken, und wobei das Abdeckelement (12) eine zweite Stellung (B) aufweist, um mittels des Abdeckelements (12) eine überwiegende Oberfläche (21) von Solarzellen des zumindest einen Solarmoduls (20) abzudecken.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (10) einander gegenüberliegende Dichtelemente (18) aufweist und die Vorrichtung (10) derart eingerichtet ist, dass das Abdeckelement (12) beim Retrahieren von den gegenüberliegenden Dichtelementen (18) kontaktiert wird.
4. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Sammelabschnitt (16) zumindest teilweise ein Abflusskanal (31) ist oder der Sammelabschnitt (16) mit einem Abflusskanal (31) verbindbar eingerichtet oder verbunden ist.
5. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) ein Gehäuse (15) aufweist, in welches das Abdeckelement (12) zumindest teilweise retrahierbar ist.
6. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) ein Abdeckelement (12) zum Abdecken von Oberflächen (21) mehrerer miteinander verbundener Solarmodule (20) aufweist.
7. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) einen Aktor (13) aufweist, der dazu eingerichtet ist, das Abdeckelement (12) zu expandieren und zu retrahieren.
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei der Aktor (13) zum Expandieren und Retrahieren des Abdeckelements (12) in Abhängigkeit von einem Steuersignal ($S1) eingerichtet ist, wobei das Steuersignal ($1) indikativ für eine Uhrzeit, eine Umgebungsbedingung und/oder eine Wettervorhersage ist.
9. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Abdeckelement (12) eine zumindest teilweise transparente und/oder zumindest teilweise lichtdurchlässige Folie aufweist.
10. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) zumindest ein Reinigungselement (19) zum Reinigen der Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20) während dem Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements (12) aufweist.
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11. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren aufweist: - Expandieren und/oder Retrahieren des Abdeckelements (12) in Abhängigkeit von einer Uhrzeit, einer Umgebungsbedingung und/oder einer Wettervorhersage.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren ferner aufweist: - Kondensieren und/oder Auffangen von Wasser an der Oberfläche (12a) des Abdeckelements (12), und - Sammeln des kondensierten und/oder aufgefangenen Wassers in einem Sammelabschnitt (16).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verfahren ferner aufweist: - Verwenden des Wassers zum Reinigen der Oberfläche (21) des zumindest einen Solarmoduls (20).
14. Computerprogrammprodukt (43), umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 ausführt.
15. Anordnung (100) mit zumindest einem Solarmodul (20) und zumindest einer daran befestigten Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
16. System (300) mit zumindest zwei Vorrichtungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für unterschiedliche Solarmodule (20) oder jeweils an unterschiedlichen Solarmodulen (20) befestigt.
17. System (300) nach Anspruch 16, wobei die Sammelabschnitte (16) der zumindest zwei Vorrichtungen (10) fluidtechnisch miteinander verbunden sind.
18. System (300) nach Anspruch 17, wobei das System (300) ferner eine Reinigungsanordnung (30) zum automatisierten Reinigen der Solarmodule (20) aufweist, wobei die Reinigungsanordnung (30) fluidtechnisch mit den Sammelabschnitten (16) der Vorrichtungen (10) verbunden ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
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