BE1020711A3 - Bevestigingselement voor zonnepanelen. - Google Patents

Description

BEVESTIGINGSELEMENT VOOR ZONNEPANELEN Domein van de uitvinding

De uitvinding betreft zonnepaneel systemen, elementen voor bevestiging van zonnepanelen in zo’n systeem, zonnepanelen geschikt voor zo’n zonnepaneel systeem en montage methodes en montage set van dergelijke zonnepanelen.

Achtergrond van de uitvinding

Om zonnepanelen (mono- en poly kristallijne modules) de nodige sterkte en stijfheid te geven zijn tot op heden voorzien van een metalen (aluminium) kader. Deze zonnepanelen worden lokaal vastgezet met klemmen aan een draagstructuur. De kostprijs van dit kader (materiaal + fabricage) maken een belangrijk deel uit van de totale kostprijs van deze modules. Ook de montage van deze modules aan de draagstructuur met behulp van klemmen is relatief duur. Het kader neemt een belangrijk deel in van het transportvolume welke een negatieve invloed heeft op de transportkosten en zo ook indirect op de kostprijs van de zonnepanelen.

Doel van de uitvinding

Het doel van de uitvinding betreft zonnepaneel systemen, elementen voor bevestiging van zonnepanelen in zo’n systeem, zonnepanelen geschikt voor zo’n zonnepaneel systeem en montage methodes van dergelijke zonnepanelen, met eeri verminderde kostprijs en montagekost.

Samenvatting van de uitvinding

In een eerste aspect van de uitvinding wordt een element, geschikt voor het bevestigen van een zonnepaneel, meer in het bijzonder een zonnepaneel zonder kader beschreven, waarbij het profiel van een gedeelte van dit element zo is geconstrueerd dat hij een rand van een zonnepaneel kan omsluiten.

In een eerste realizatie daarvan is het element voorzien van een eerste gleuf, geschikt voor het omsluiten van een zonnepaneel rand van een 1e zonnepaneel. : .. >

In een verdere realizatie daarvan is het element verder voorzien van een tweede gleuf, geschikt voor het omsluiten van een rand van een 2e zonnepaneel.

Bovenstaande realizaties kunnen bestaan uit een profiel, die bij voorkeur een gesloten buis is, en mogelijks van minstens 1 drainage gat is voorzien.

De elementen hierboven beschreven zijn geschikt om te fungeren als ligger voor zonnepanelen zonder kader, en geschikt om aldus de nodige sterkte en stijfheid aan het zonnepaneel na montage op deze ligger te geven.

De elementen hierboven beschreven zijn ook geschikt om te fungeren als extra element om de nodige sterkte en stijfheid aan het zonnepaneel na montage op een ligger, bijvoorbeeld een ligger zoals hierboven beschreven, te geven.

In een realizatie van dit element ligt de vlakken waarin het respectievelijk zonnepaneel ligt na het inschuiven in de gleuf, van de twee gleuven parallel doch zijn niet samenvallend.

In een tweede aspect van de uitvinding wordt een zonnepaneel systeem uitgewerkt, bestaande uit minstens 1 zonnepaneel, gemonteerd op twee liggers zoals hierboven beschreven. · ·.:· 4; ·.

In een verdere uitvoeringsvorm bestaat het systeem uit minstens o (>1) zonnepanelen, gemonteerd op n+1 liggers zoals eerder beschreven, .waarbij naast elkaar liggende zonnepanelen op 1 ligger gezamelijk zijn gemonteerd.

In een verdere uitvoeringsvorm daarvan zijn de zonnepanelen gemonteerd door een rand van de zonnepanelen te laten omsluiten door een gleuf van de ligger.

In een nog verdere uitvoeringsvorm daarvan is de ruimte tussen de rand van het zonnepaneel en de rest van de gleuf opgevuld met een vulling.

De zonnepaneel systeem zijn bijvoorkeur ook uitgerust met een draagstructuur, waarop de liggers zijn bevestigd.

In zo’n zonnepaneel systeem kan een gedeelte van de rand van de zonnepanelen dat omsloten wordt door de gleuf bedekt zijn met een rubberachtig materiaal.

In een verdere uitvoering kan op de zijde van een zonnepaneel dat niet bevestigd is op een ligger, een extra element zijn aangebracht, om extra sterkte en stijfheid aan het zonnepaneel te geven.

In een derde aspect van de uitvinding wordt een zonnepaneel zonder kader, waarbij een deel van zijn rand bedekt is met een rubberachtig materiaal, beschreven.

In een uitvoering daarvan is de rand van minstens 1 zijde, bijvoorkeur twee zijden, quasi geheel of geheel bedekt.

In een verdere uitvoering daarvan is de rand van minstens 1 zijde, bijvoorkeur twee zijden, anders dan de quasi geheel of geheel bedekte zijde(n), heel gedeeltelijk, bij voorkeur minder dan de helft, of nog meer bij voorkeur minder dan een vierde, bedekt, bij voorkeur gecentreerd rond het midden van de rand.

In een vierde aspect van de uitvinding wordt een montage set van materialen, voor het opzetten van een zonnepaneel systeem beschreven, bestaande uit zonnepanelen zonder kader en bevestigings elementen met een lengte die langer is dan de rand van de zonnepanelen, en optioneel extra verstevigingselementen met een lengte dié kleiner dan de rand van de zonnepanelen, waarbij minstens een gedeelte van elk van die bevestigingselementen en de verstevigingselementen een profiel heeft dat zo is geconstrueerd dat hij een rand van een zonnepaneel kan omsluiten.

Korte beschrijving van de tekeningen

Figuur 1 beschrijft het uitgevonden element (1), dat kan fungeren als ligger voor. een zonnepaneel (niet getekend), de ligger is gemonteerd op een draagstructuur (2) in bovenaanzicht.

Figuur 2 beschrijft het uitgevonden element (1), dat kan fungeren als ligger voor een zonnepaneel (3), de ligger is gemonteerd op een draagstructuur (2).

Figuur 3 beschrijft het zonnepanelen systeem met het uitgevonden element (1) en gemonteerde zonnepanelen (3).

Figuur 4 beschrijft het uitgevonden element, meer bepaald de uitvoeringsvorm geschikt als ligger (1), waarbij twee zonnepanelen (3) zijn aangebracht.

Figuur 5 beschrijft het uitgevonden element, meer bepaald de uitvoeringsvorm goschikt als ligger (1).

Figuur 6 beschrijft het uitgevonden element, meer bepaald de uitvoeringsvorm geschikt als ligger (1), voorzien van middelen (11) om het terugschuiven van de zonnepanelen te verhinderen.

Figuur 7 beschrijft diverse uitvoeringsvorm van het element, meer bepaald dé versie geschikt als ligger.

Figuur 8 beschrijft de montage.

Figuur 9 schets het profiel van het uitgevonden element, meer bepaald, een uitvoeringsvorm met drainage gaten (18).

Figuur 10 schets een andere zicht op het profiel van het uitgevonden élément,, meer bepaald een uitvoeringsvorm met montage en mangaten (19).

Figuur 11, 12, 13 beschrijft het uitgevonden element, meer bepaald de uitvoeringsvorm geschikt als verstijvingsprofiel (22)(23).

Figuur 14 en 15 beschrijven een zonnepaneel met gebruik van de uitvinding als liggers (1) en als verstijvingsprofiel (22), (23) respectievelijk.

Gedetailleerd beschrijving van de uitvinding

Deze ontwikkeling betreft een element dat geschikt is als ligger (1) vóór een draagstructuur (2) waarbij zonnepanelen (3) zonder kader op een snellere eenvoudigere manier kunnen worden gemonteerd. De functie van het kader is geïntegreerd in de ligger/gording van de structuur.

Omdat geen kader nodig is vermindert de kostprijs van de zonnepanelen. De zonnepanelen kunnen sneller gemonteerd worden zonder gebruik te maken van klemmen (incl. bouten, moeren, rondsels etc...). Doordat er geen kader nodig is rond de zonnepanelen verminderd het transportvolume zeer sterk (minimum dubbel zoveel zonnepanelen in een pak met dezelfde grote)

Er wordt aan de een ligger/gording (1) aan de randen van de horizontale rijen van de zonnepanelen. Voor één horizontale rij zonnepanelen op een structuur hebben we twee ligger nodig. Voor “n” horizontale rijen zonnepanelen op een structuur hebben we “n+1” ligger nodig.

In Figuur 5 wordt het uitgevonden element beschreven, geschikt als ligger (1), meer bepaald een buis profiel, bijvoorkeur gesloten buis profiel, voorzien van een gleuf, bijvoorkeur 2 gleuven (5) en (6), bij voorkeur boven elkaar gelegen gleuven. Bij voorkeur is de diepte van de onderste groef of gleuf (5) groter dan de diepte van de bovenste groef of gleuf (6).

Zoals gedemonstreerd in Figuur 3 wordt het zonnepaneel (3) wordt eerst zo diep mogelijk in de groef (5) van zijn bovenliggende ligger geschoven, bijvoorkeur tot aan het einde. Doordat een zonnepaneel zonder kader weinig stijfheid en dus door zijn eigengewicht wat zal doorgangen is het mogelijks moeilijk het zonnepaneel in een passende groef te plaatsen. Daarom steekt optioneel het draagvlak (8) van de onderste groef (5) iets voor deel (9) uit, zodat men eerst het (gebogen) zonnepaneel kan zakken en laten steunen op het draagvlak. Hierdoor komt het automatisch recht en kan het vlot in de gleuf (5) worden geschoven. Vervolgens zakt men een volgend paneel tot op het draagvlak (7) van de onderste ligger en schuift met het zonnepaneel naar beneden in de groef (6).

Om te verhinderen dat het zonnepaneel terug naar boven kan schuiven kan het zonnepaneel vergrendeld worden door de vrijgekomen ruimte (10) in de gleuf (5) achter/boven op te vullen. Hiertoe kan de ligger voorzien worden van een perforatie om een slotje (11) te kunnen plaatsen in deze ruimte. De perforatie en het slotje kunnen zo ontworpen worden dat het bovenliggende paneel er voor zorgt dat dit slotje niet verwijder kan worden.

Vervolgens plaatst men de zonnepanelen van de bovenliggende rij.

De randen van het zonnepaneel worden bij voorkeur voorzien van een rubberachtig materiaal (13). Dit laat toe dat toleranties op de hoogte van groef en dikte van het zonnepaneel opgevangen kunnen worden. Het zonnepaneel is minder fragiel voor stoten tegen de randen. Bij manipuleren kan men zich minder kwetsen aan de scherpe glas randen van de module en het zonnepaneel is beter verzegeld tegen insijpelen van vocht. Bij windbelasting zal het zonnepaneel niet klapperen in de groef. Deze rand heeft bij voorkeur een afhellende (14) bovenzijde zodat geen vocht en vuil zich kan opstapelen aan de overhang glas-rubberachtige rand aan de onderzijde van het profiel.

Onderzijde van gleuf (5) kan van een hellend vlak (12) worden voorzien óm het zonnepaneel vlotter onder een hoek te kunnen inbrengen.

De ligger (1) kan van afrondingen en/of afschuiningen (15) en (16) worden voorzien zodat bij belasting de onderzijde van het zonnepaneel (17) (dat doorbuigt) geen contact maakt met de hoeken van het profiel waardoor nadelige spanningen het glas van het zonnepaneel kunnen ontstaan (Figuur 6).

De onderzijde van groef (6) kan van drainage gaten (18) worden voorzien zodat zich geen vocht kan opstapelen in deze groef. Door de positionering van de tyyee groeven (5) en (6) komen de zonnepanelen in dakpan patroon te liggen . Regenwater loopt over de modules en niet in de buis vorm van de ligger (minder risico voor corrosie).

De ligger kan aan de onderzijde worden voorzien van een groef/zwaluwstaart (4) om deze doormiddel van bijvoorbeeld hamerkopbouten vast te zetten aan de onderconstructie.

Alternatief kunnen perforaties: mangaten (19) en bout gaten (20) worden voorzien om het bouten aan het buisprofiel mogelijk te maken.

Alternatief kunnen persmoeren (21) worden voorzien voorzien om het bouten aan het buisprofiel mogelijk te maken.

Indien het zonnepaneel teveel doorbuigt tussen de liggers (afhankelijk van de belasting en stijfheid/sterkte van het zonnepaneel) kan optioneel van het uitgevonden element een uitvoeringsvorm worden gemaakt dat dient als een verstijvingprofiel (22 en 23) worden geschoven op de vrijstaande korte randen van de zonnepanelen. Twee halve verstijvingsprofielen (23) laten toe gemakkelijker een defect zonnepaneel te vervangen. Bij gebruik van één verstijvingsprofiel 22 waarbij een de twee zijden een zonnepaneel is ingeschoven is het vervangen omslachtiger omdat deze uit elkaar dienen geschoven te worden. Het profiel van verstijvingsribben worden voorzien om tot een betere sterkte/gewichts(kostprijsverhouding) te komen.

Het technisch effect van de uitvinding ligt in het realizeren van de nodige stijfheid en sterkte van het zonnepaneel systeem na montage niet door het zonnepaneel zelf a priori te verstevigen met een kader, doch door elementen te voorzien, die handig op de zonnepanelen kunnen worden aangebracht, en deels als ligger, ttz bevestigbaar op .een draagstructuur en/of gebruikt om het geheel van aaneensluitende zonnepanelen samen te houden, en/of deels als verstijvingsprofiel of rib. Verder worden ook de zonnepanelen aangepast om te passen in de gleuven van het element, onder andere door het voorzien van rubberachtig materiaal op een deel van zijn randen. De nodige stijfheid en sterkte van het zonnepaneel systeem wordt derhalve gerealizeerd door slechts een partiele omsluiting door dergelijke elementen van het zonnepaneel, bijvoorbeeld gehele insluiting door slechts 2 (parallele) randen van het zonnepaneel, en optionèel, een heel lokale insluiting van de 2 andere (loodrecht op de ingesloten randen) randen (in het geval van rechthoekige zonnepanelen). Het uitgevonden element laat derhalve toe een zonnepaneel systeem te bouwen met een optimale combinatie van elementen, hun rol als ligger of verstijvingsprofiel, dimensies van het zonnepaneel (lengte, breedte, maar ook dikte) in functie van de nodige stijfheid en sterkte, maar ook kost. Het element kan bestaan uit 1 materiaal of verschillende materialen, bijvoorbeeld staal of aluminium kan geconstrueerd zijn uit diverse subelementen of uit 1 stuk, bijvoorbeeld een béwerkte buis.

·>'

De uitvinding laat derhalve toe een optimale (in termen van volume maar ook gemakkelijkheid van monteren) samenstelling van een montage set van materialen voor te stelen voor het opzetten van een zonnepaneel systeem, bestaande uit bxr zonnepanelen georganiseerd in r rijen met b zonnepanelen per rij, waarbij de montage set bestaat uit bxr zonnepanelen zonder kader en minstens (r-1) bevestiging elementen met een lengte die dus langer is dan de rand van de zonnepanelen. Verder kan de montage set van materialen verder bestaan uit minstens (b-1) r extra elementen, met een lengte die kleiner dan de rand van de zonnepanelen, bij voorkeur 2 (b-1 ) r zo’n extra elementen als men ervoor kiest om die extra elementen op een per zonnepaneel basis te gebruiken.

Claims (26)

1. Een element (1) geschikt voor te bevestigen aan een zonnepaneel (3) zonder kader, waarbij een gedeelte van het profiel van het element zo is geconstrueerd dat het een rand van een zonnepaneel kan omsluiten.

2. Het element van conclusie 1, voorzien van een eerste gleuf (5), geschikt voor het omsluiten van een zonnepaneel rand van een 1e zonnepaneel.

3. Het element van conclusie 2, verder voorzien van een tweede gleuf (6), geschikt voor het omsluiten van een rand van een 2e zonnepaneel.

4. Het element van conclusie 1,2 or 3, bestaande uit een buis.

5. Het element van conclusie 4, waarbij de buis gesloten is.

6. Het element van conclusie 4 of 5, waarbij het profiel wordt gerealizeerd door het koud walsen van de buis.

7. Het element van conclusie 1, 2, 3, waarbij het profiel wordt gerealizeerd door extrussie van aluminum.

8. Het element van enige van de voorgaande conclusies, waarin minstens 1 drainage gat (18) is voorzien.

9. Het element van enige van de voorgaande conclusies, geschikt om te fungeren als ligger voor zonnepanelen zonder kader, en geschikt om de nodige sterkte en stijfheid aan het zonnepaneel na montage op de ligger te geven.

10. De ligger van conclusie 9, waarbij het vlak waarin het respectievelijk zonnepaneel ligt na het inschuiven in de gleuf, van de twee gleuven (5) (6) parallel ligt doch niet samenvalt.

11. Een zonnepaneel systeem, bestaande uit minstens 1 zonnepaneel (3), gemonteerd op twee liggers (1) zoals in enige van de voorgaande conclusies.

12. Een zonnepaneel systeem, bestaande uit minstens n zonnepanelen, gemonteerd op n+1 liggers zoals in enige van de voorgaande conclusies, waarbij naast elkaar liggende zonnepanelen op 1 ligger gezamelijk zijn gemonteerd.

13. Een zonnepaneel systeem, zoals in conclusies 11 of 12, waarbij de zonnepanelen gemonteerd zijn door een rand van de zonnepanelen te laten omsluiten door een gleuf van de ligger.

14. Een zonnepaneel systeem, zoals in conclusie 11 of 12, waarbij de z.onnepanelen enkel gemonteerd zijn door een rand van de zonnepanelen te laten omsluiten door een gleuf van de ligger.

15. Een zonnepaneel systeem, zoals in conclusie 13, waarbij de ruimte tussen de rand van het zonnepaneel en de rest van de gleuf is opgevuld met een vulling (10).

16. Een zonnepaneel systeem zoals in conclusies 11, 12, 13, 14 of 15, verder bestaande uit een draagstructuur (2), waarop de liggers zijn bevestigd.

17. Een zonnepaneel systeem zoals in conclusies 11, 12, 13, 14, 15 of 16 waarbij een gedeelte van de rand van de zonnepanelen dat omsloten wordt door de gleuf bedekt is met een rubberachtig materiaal (13).

18. Een zonnepaneel systeem zoals in conclusies 11, 12, 13, 14, 15,16 of 17,.waarbij op de zijde van een zonnepaneel dat niet bevestigd is op een ligger, een extra element (22)(23) uit conclusies 1, 2, 3, 4 ,5 of 6, is aangebracht, om extra sterkte en stijfheid aan het zonnepaneel te geven.

19. Een zonnepaneel systeem zoals in conclusie 18, waarbij elk van die extra elementen enkel op 1 zonnepaneel zijn bevestigd.

20. Een zonnepaneel zonder kader, waarbij een deel van zijn rand bedekt is met een rubberachtig materiaal.

21. Een zonnepaneel zonder kader zoals in conclusie 20, waarbij 1 rand, bijvoorkeur 2 randen, geheel bedekt is met een rubberachtig materiaal.

22. Een zonnepaneel zonder kader zoals in conclusie 21, waarbij de andere randen, geheel onbedekt zijn met een rubberachtig materiaal.

23. Een zonnepaneel zonder kader zoals in conclusie 21, waarbij de andere randen, voor minder dan de helft, bij voorkeur voor minder dan een vierde bedekt zijn met een rubberachtig materiaal.

24. Een montage set van materialen, voor het opzetten van een zonnepaneel systeem zoals in een van de conclusies 11 tot 23, bestaande uit bxr zonnepanelen georganiseerd in r rijen met b zonnepanelen per rij, waarbij de montage set bestaat uit bxr zonnepanelen zonder kader en minstens (r-1) elementen zoals in een van de conclusies 1 tot 10 met een lengte die langer is dan de rand van de zonnepanelen.

25. Een montage set van materialen zoals in conclusie 24, verder bestaande uit minstens (b-1) r elementen zoals in een van de conclusies 1 tot 10 met een lengte die kleiner dan de rand van de zonnepanelen.

26. Een montage set van materialen zoals in conclusie 25, verder bestaande uit minstens 2 (b-1) r elementen zoals in een van de conclusies 1 tot 10 met een lengte die kleiner dan de rand van de zonnepanelen.