WO2012163457A2 - Photovoltaik-system zur installation auf dächern mit kunststoffträger und photovoltaik-modul - Google Patents

Photovoltaik-system zur installation auf dächern mit kunststoffträger und photovoltaik-modul Download PDF

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WO2012163457A2
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates generally to photovoltaic systems.
  • the invention relates to a system for
  • Photovoltaic modules often fastened with screw clamps to the bracket.
  • the screw is included
  • the assembly is correspondingly complex. This means that the installation costs are not one
  • CONFIRMATION COPY resulting extra weight.
  • the total weight of the system can become so great that the permissible total load of the roof construction is exceeded. In this case, then the roof structure would have to be strengthened.
  • the invention is therefore based on the object to provide a fast and easy to install and also light photovoltaic system.
  • This object is solved by the subject matter of the independent claims.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the respective dependent claims.
  • According to the invention a roof-integrated photovoltaic system with plastic carriers is proposed.
  • Plastic straps are an optimized one
  • the invention is also especially for one
  • the photovoltaic system according to the invention is in
  • One part forms a plastic carrier, the other part is the photovoltaic module.
  • the plastic carrier can be placed directly on one
  • Roof substructure are fixed so that an additional roof covering can be omitted. In this way, the entire, the roof substructure is stressful Roof construction much easier.
  • An additional contribution is made by the plastic carrier, which is due to the material in general accordingly lighter than about metal carrier of appropriate dimensions.
  • the invention is characterized in that the photovoltaic modules without screws, in particular by means of a locking or bayonet closure on the plastic carrier can be fastened.
  • Locking mechanism be attached to the respective plastic carrier.
  • FIG. 3 is a view of a photovoltaic module
  • FIG. 1 is a view of the top 14 of a
  • Plastic carrier 1 hereinafter also as a tub
  • the plastic carrier 1 according to the invention is in one piece
  • the plastic carrier 1 has the shape of a flat or flat component, in which structures protrude from a flat, plate-shaped, forming a ground plane 107 area.
  • the plastic carrier 1 rainwater discharge elements 10, which at
  • the plastic supports 1 are then conveniently mounted on a roof such that along this edge 110, as compared to the adjacent edges, hereinafter referred to as transverse edges 111, there is the greater slope.
  • the direction of the gradient runs thereby along the edge 110.
  • the plastic carrier 1 further has a shape in the form of a raised portion 12 on the upper side 14, the edge 120 of which extends at a distance from the border 11 of the plastic carrier 1.
  • Mounting points 18 are arranged on the elevation 12 in order to guide fasteners through the plastic carrier 1 at these points and to fasten them to a substructure.
  • locking elements 20, 22 for latching fixation of a photovoltaic module allow, in particular in connection with locking elements of a suitable photovoltaic module, the fixation of the photovoltaic module without further, tool-requiring measures, such as
  • the elevation 12 in the center of the plastic carrier and the location of the mounting points thereon causes rainwater to be conducted along the edge of the elevation 120 and thus around the mounting points 18.
  • This rainwater seal for the mounting points 18 is achieved in a very simple manner.
  • the mounting points 18 are arranged offset to the border 11 inwards.
  • the distance of a mounting point 18 to the border 11 is at least one sixth, preferably at least one fifth of the width of the
  • Plastic carrier 1 This causes over one
  • Locking elements 20 arranged directly next to the mounting points.
  • the power flow of the system is thus designed so that an occurring pressure / suction load directly - and thus
  • the module attachment point is typically in each case outside the module frame and thus far away from the force application point in the substructure. Therefore, in order to permit optimum transmission of suction and pressure loads into the roof substructure, they are shown without limitation to the particular one shown in FIG.
  • Embodiment of the invention locking elements 20 for
  • Photovoltaic module 3 or perpendicular to
  • Top of the plastic support 1 is provided, which are arranged at a distance of at most one sixth, preferably at most one tenth of the longest side dimension of the plastic support 1 from the nearest mounting point 18 away.
  • an elevation 12 in the form of a raised bead 121 which frames an opening 16 in the plastic carrier 1, is particularly preferred.
  • the opening 16 ensures good ventilation of the photovoltaic modules.
  • the weight of the plastic carrier 1 is reduced and material saved. In other words, they are preferably four
  • the mounting points 18 may be arranged so that they are additionally covered by the later patch photovoltaic module and so optimally protected from rain and spray.
  • the rainwater discharge elements 10 are so
  • Plastic supports 1 according to the invention a rain-tight roof seal can be achieved.
  • the increase in the edge of the plastic support 1 beads 100 are provided as rainwater discharge elements 10, the upper and lower sides are complementarily shaped, so that in a development of the invention two plastic carriers 1
  • the beads 100 prevent not only that running obliquely to the direction of fall running water laterally from the plastic carriers 1 and thus can penetrate into the roof.
  • Such mutually existing beads 100 also allow an optional installation direction when mounting on the roof.
  • the plastic carrier 1 can thus in the horizontal direction both from right to left, as well as overlapping in the opposite direction
  • the water supply thus takes place directly via the plastic carrier, without the need for additional measures (such as, for example, additional grooves or seals).
  • additional measures such as, for example, additional grooves or seals.
  • Plastic carrier 1 at the edges with the transverse edges 111 also on top and bottom complementarily shaped formations. As can be seen with reference to FIG. 1, this development is also realized in the illustrated embodiment by the beads 100, as well as optionally further molded elements.
  • the first module tray, or the first plastic carrier 1 can thereby on the roof appropriate surveying be positioned. All other plastic carrier 1 position themselves through the
  • the plastic carrier 1 can generally be designed as a common part, d. H. Each plastic carrier 1 can thus be mounted at any point of the module field. This allows easy installation of the plastic carrier 1 and also optimizes the logistics in the points of packaging (each carrier 1 can be packed the same) and transport. For the latter point, the plastic carrier 1 is stackable in a further development of the invention and thus designed to save space for transport. Under a
  • stackable plastic carrier 1 is in the context of the invention, a plastic carrier with formations
  • top and bottom are at least partially complementary, so that when placing a plastic support 1 with the underside on the
  • stacked two plastic carrier is less than twice the height of a single plastic carrier.
  • FIG. 2 An example of this is shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 An example of this is shown in FIG. 2.
  • both the beads 100 are both sides, as well as the increase 12 at the top and Bottom each formed complementary, so that the plastic carrier 1 can stack each other.
  • the plastic carrier is therefore made of a thermoplastic molding material.
  • plastics selected from polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, impact-modified polystyrene (HiPS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), acrylonitrile-styrene-acrylate copolymers (ASA), methacrylate-acrylonitrile butadiene-styrene copolymers
  • MABS styrene-butadiene block copolymers
  • polyamide styrene-butadiene block copolymers
  • PET Polyethylene terephthalate
  • TPU Polyurethane
  • PPO polyphenylene oxide
  • plastics are polyamides.
  • the plastics mentioned can be used in pure form or as a mixture with KunststoffStoff procedure auxiliaries.
  • plastics provided with fibrous or particulate fillers are used.
  • thermoplastic molding composition is still shaping with a proportion of fibrous and / or particulate fillers of up to 70 weight percent, preferably in the range of 10 to 60 weight percent, particularly preferably 20 to 50 weight percent shaping, in particular by injection molding or injection compression molding for the preparation of the invention, comparatively
  • pigments and / or stabilizers are added to the thermoplastic molding composition to improve the weathering resistance and / or the fire properties.
  • These pigments and / or stabilizers may form part of the aforementioned fibrous or particulate fillers or be added in addition to the fibrous or particulate fillers.
  • Particularly suitable fillers are glass fibers, glass beads, mineral fillers, or so-called nanoparticles.
  • polyamides are in principle all known polyamides.
  • polyamides with aliphatic polyamides with aliphatic
  • Polyetheramides such as polyether block amides.
  • Weight average molecular weight of at least 5,000 as described, for example, in US Pat. Nos. 2,071,250, 2,071,251, 2,130,523, 2,130,948, 2,241,322, 2,312,966, 2,512,606 and 3,393,210 are preferred.
  • Examples include polyamides derived from lactams with 7 to 13 ring members, such as polycaprolactam,
  • Polycapryllactam and Polylaurinlactam and polyamides obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
  • dicarboxylic acids alkanedicarboxylic acids having 6 to 12, in particular 6 to 10 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids can be used.
  • aromatic dicarboxylic acids can be used.
  • adipic acid adipic acid
  • Isophthalic acid called acids.
  • Suitable diamines are in particular alkanediamines having 6 to 12, in particular 6 to 8 carbon atoms and m-xylylenediamine, di- (4 -aminophenyl) methane, di (4-aminocyclohexyi) methane, di- (4-amino-3-methyl cyclohexyl) methane, isophoronediamine, 1, 5-diamino-2-methyl-pentane, 2,2-di- (-aminophenyl) -propane or 2,2-di- (-aminocyclohexyl) propane.
  • Preferred polyamides are in particular
  • the polyamide is preferably selected from PA 6, PA 66 and copolyamide 6/66; PA 6 is most preferred.
  • Other suitable polyamides are obtainable from ⁇ -aminoalkyl nitriles such as aminocapronitrile (PA 6) and adiponitrile with hexamethylenediamine (PA 66) by so-called direct polymerization in the presence of water, such as
  • polyamide 46 which are e.g. are obtainable by condensation of 1, 4 -diaminobutane with adipic acid at elevated temperature (polyamide 46).
  • Copolymerization of two or more of the aforementioned monomers are available, or mixtures of several
  • Polyamides suitable, the mixing ratio is arbitrary.
  • the triamine content is less than 0.5, preferably less than 0.3 wt .-% (see EP-A 299 444).
  • the preparation of partially aromatic copolyamides with a low triamine content can be carried out according to the methods described in EP-A 129 195 and 129 196. The following, non-exhaustive list contains the mentioned, as well as other polyamides within the meaning of
  • PA 11 11-aminoundecanoic acid
  • PA 12 laurolactam PA 12 laurolactam
  • PA 46 tetramethylenediamine, adipic acid
  • PA 66 hexamethylenediamine, adipic acid
  • PA 610 hexamethylenediamine, sebacic acid
  • PA 612 hexamethylenediamine, decanedicarboxylic acid
  • PA 613 hexamethylenediamine, undecanedicarboxylic acid
  • PA 1212 1, 12-dodecanediamine, decanedicarboxylic acid
  • PA 1313 1, 13-diaminotridecane, undecanedicarboxylic acid
  • PA 6T hexamethylenediamine, terephthalic acid
  • PA MXD6 m-xylylenediamine, adipic acid
  • PA 61 hexamethylenediamine, isophthalic acid
  • PA 6-3-T trimethylhexamethylenediamine, terephthalic acid PA 6 / 6T (see PA 6 and PA 6T)
  • PA 6/66 (see PA 6 and PA 66)
  • PA 6/12 see PA 6 and PA 12
  • PA 66/6/610 see PA 66, PA 6 and PA 610)
  • PA 6I / 6T see PA 61 and PA 6T
  • PA PACSVl 12 diaminodicyclohexylmethane, laurolactam
  • PA 6I / 6T / PACM such as PA 6I / 6T + diaminodicyclohexylmethane PA 12 / MACMI laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane, isophthalic acid
  • PA PDA-T phenylenediamine, terephthalic acid.
  • the preparation of the preferred polyamides PA6, PA 66 and copolyamide 6/66 is briefly discussed below.
  • the polymerization or polycondensation of the starting monomers to give the polyamide is preferably carried out by the usual methods.
  • the polymerization of caprolactam can be carried out, for example, according to the continuous process described in DE-A 14 95 198 and DE-A 25 58 480.
  • Suitable chain regulators are e.g.
  • Triacetonediamine compounds (see WO-A 95/28443),
  • Monocarboxylic acids such as acetic acid, propionic acid and
  • Benzoic acid dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid, isophthalic acid and
  • Terephthalic acid and bases such as hexamethylenediamine
  • the granules obtained can be subjected to a postpolymerization, which usually takes 2 to 24 hours. This is done in a conventional manner by heating the granules to a temperature T below the melting temperature Ts or crystallite melting temperature T k of the polyamide. As a result of the postpolymerization, the final molecular weight of the polyamide (measurable as the viscosity number VZ, see information on the VZ below) is established.
  • Suitable polyamides generally have a
  • Viscosity number VZ of 50 to 250, preferably 70 to 200 and particularly preferably 80 to 150 ml / g, determined according to ISO 307 EN on a 0.5 wt .-% solution of the polyamide in 96 wt .-% sulfuric acid at 25 ° C.
  • Viscosity numbers correspond to high molecular weights.
  • polyamides are glass fiber reinforced, highly flowable and
  • thermoforming is first produced by extrusion from the selected plastics. These are then heated in the so-called thermoforming process - e.g. with IR emitters - and in a three-dimensional
  • Thermoforming tool transformed.
  • complex three-dimensional components such as
  • Plastic carrier according to the invention made of thermoplastic materials, has in particular the
  • Injection molding proven. Due to the size of the component, it is preferable to use tools with hot runner systems.
  • Plastic takes place in such a way that the plastic is injected at the time by a nozzle when the nozzle by the plastic, which consists of the in
  • Flow path is so limited despite the size of the component, larger components can be reduced despite small wall thickness.
  • the embossing phase can be done on the one hand by the movement of a mold half
  • Tool inserts e.g. hydraulically controlled. Another special procedure with the especially at
  • Injection pressure as well as the delay can be reduced is the use of physical or chemical
  • Blowing agents for injection molding or injection-compression molding are Blowing agents for injection molding or injection-compression molding.
  • each roof has a more or less pronounced unevenness. Up to roof modules this is so far by the adjustment of the roof hoes
  • a plastic carrier part according to the invention can in particular also be designed to be twistable.
  • the above-mentioned plastics in particular fiber-reinforced polyamides, are suitable.
  • Polyamides are characterized by high elasticity for thermoplastics what the
  • Rainwater discharge elements 10 take place. This is the compensation of a difference in height of a substructure below the plastic support 1 of up to 10 mm
  • This value refers to a plastic carrier 1 for a module of size 1,685 mm x 993 mm.
  • a high risk factor for roof-integrated photovoltaic systems is the cable routing and the associated danger of crushing the cable. When the module is switched off or directly during assembly, it can crush the cable
  • the recess is formed as formed in the beads 100, open at the top cable channel 101.
  • the cable channel 101 But interrupts only an upper part of the beads 100, so that it is avoided that run off rainwater running through the cable channel 101 and under the overlapping next to each other attached plastic support 1 and can penetrate into the roof.
  • the cable channel 101 extends above the ground plane 107 of the
  • At least one cable guide element preferably provided in the form of a semi-open channel, which extends above a ground plane 107 of the plastic carrier 1.
  • the plastic carrier 1 allows the use of a frameless module, in particular designed as a double glass module.
  • Fig. 3 shows the photovoltaic module 3 in plan view of the front side 30, so the photovoltaically active side.
  • the photovoltaic module 3 comprises a glass sheet 32 as a support or cover of the photoactive layer of the module 3
  • the glass sheet 32 is for purposes of illustration
  • connection cables 310 are shown, which are connected to a junction box 312.
  • Connecting cable 310 are inserted into the cable channels 101 during assembly of the photovoltaic module 3 on the plastic carrier. During the subsequent lateral displacement of the
  • Photovoltaic module 3 for locking on the plastic support 1 is thus avoided that the connection cable 310 squeezed between the module and plastic support 1 and damaged.
  • the photovoltaic module according to the invention is characterized by fixed on the rear side 31, preferably
  • Modules are taken over by the module holders 33 and the later explained attachment to the plastic carrier 1.
  • Each module holder 33 is glued with at least one adhesive surface 330 on the back 31.
  • the back 31, as well as the front 30 is formed by a glass sheet, wherein the photoactive layer
  • the photovoltaic module 3 is arranged between the glass panes. Accordingly, the photovoltaic module 3 is a frameless double-glass module. Current standard modules have to be partially
  • the photovoltaic module 3 has latching elements 35, 37 corresponding to the latching elements 20, 22 of the plastic carrier 1.
  • the latching direction 38 in the example shown in FIG. 3 is along the longitudinal direction of FIG.
  • Latching elements 35 locking lugs provided which transverse to
  • Locking direction 38 protrude from the main body of the module holder 33.
  • the locking lugs 35 locking surfaces 350 the
  • Locking surfaces 350 on a component of the surface normal which is parallel to the direction of the surface normal of the front 30 or the back 31 to block in contact with a locking element of a holder movement in the direction of this surface normal.
  • the hooks 37 have a transverse to
  • Locking direction 38 locking surface 370, as well as an obliquely to the latching direction 38 and thus also obliquely to the surface of the back 31 extending guide surface 371.
  • the latching hooks 37 are mounted so resiliently that they can be moved in the direction transverse to the back 31. At each module carrier 33, the hooks 37
  • the hooks are oriented in opposite directions, or mirror-symmetrical to each other. This arrangement of the locking elements allows the photovoltaic module 3 by laying on and subsequent lateral displacement on a support with
  • the locking can be done by lateral displacement optionally along two opposite locking directions 38.
  • the locking direction 38 is shown in Fig. 3 as a double arrow. The locking in lateral
  • Locking surfaces 370 on fixed elements such as corresponding locking surfaces of a holder a
  • Locking surface of the carrier can spring back, so that face the locking surfaces of the hook and the carrier.
  • the resilient support of the hook 37 is provided by a leaf spring arm 372.
  • the module carrier 33 made of plastic, the locking elements 35, 37 including the Blattfederarms 372 in a simple manner
  • the photovoltaic module 3 is frameless and has at least one pane covering the photovoltaically active layer, preferably a glass pane which forms the front side of the photovoltaic module 3, wherein on the
  • module carrier 33 are glued, and wherein the module carrier 33 each have two locking elements (in the embodiment shown in FIG. 3, the hooks 37) at opposite ends of the module carrier 33, which are designed to be resiliently movable, and wherein these Locking elements in
  • module carrier 33 having opposite directions facing locking surfaces 370, and wherein the module carrier 33, as above
  • locking surfaces 350 a component of Have surface normal, which is parallel to the direction of the surface normal of the glass, or the front or back to block in contact with a locking element of a holder movement in the direction of this surface normal.
  • a handle 39 is formed on the module carriers, or in other words, the module carriers 33 are as
  • Handles 39 are formed.
  • FIG. 4 shows an enlarged view of a first method step for fixing a photovoltaic module 3 to the plastic carrier 1.
  • the plastic carrier 1 has in the development of
  • Photovoltaic module 3 can be used without risk.
  • This device is advantageous over conventional mounting systems, since in such systems often installers are required for installation to hold a module on the one hand and on the other hand to secure.
  • the photovoltaic module 3 before the actual Attachment with the edge 300 are placed on the shelf 105, so that the edge 300 comes into contact with the abutting surface 105 adjacent bearing edge 103.
  • the contact edge 103 is positioned so that the
  • Photovoltaic module 3 when abutting this edge and storage on the shelf 105 in a defined
  • Locking the locking elements 20, 22, 35, 37 comes from plastic support 1 and photovoltaic module 3 comes to rest.
  • Fig. 1 shows the defined initial position consists, as can be seen in Fig. 4, in that the locking lugs 35 of the module carrier 33 are arranged in the direction of displacement in front of the corresponding locking elements 20 of the plastic carrier 1.
  • Fig. 5 shows for a more detailed explanation of the locking and fixing of the photovoltaic module 3 on the
  • Plastic carrier a section of the photovoltaic installation system with the latched photovoltaic module 3.
  • the locking elements 20 are, as can be seen in Fig. 4, projections or recesses on a formation 122, under which, or in which then at
  • FIG. 5 is also a by the mounting points 18 in the roof substructure
  • the photovoltaic modules 3 continue to be mounted in the end position
  • Photovoltaic module 3 biases in the vertical direction and thus prevents later rattling by wind influence on the roof.
  • This corresponding blocking surface of the plastic carrier 1 causes.
  • This corresponding locking surface forms a locking element 22 for horizontal locking of the
  • Photovoltaic module 3 As can be seen from Fig. 5, this blocking surface can be easily by a
  • Catching is thereby moved away in the latching direction behind hook 37 over the bead 100, wherein the guide surface 371 is lifted during the displacement by the bead 100 under elastic deformation of the Blattfederarms 372, so that the hook 37 slides over the bead 100 away.
  • the hook 37 is moved over the bead 100 so that the spring force of the leaf spring arm 372 then moves the hook 37 back to its vertical starting position shown in FIG. 5 so that the blocking surface 370 is opposed to the side wall 1001 the beading brings 100.
  • the locking surface 370 of the hook 37 prevents movement of the module in one
  • An inventive photovoltaic installation system with a plastic carrier 1 and a photovoltaic module 3 is thus characterized in general by the fact that locking elements 20, 22, 35, 37 are provided on plastic carrier 1 and photovoltaic module 3, which the locking of
  • Photovoltaic module 3 on the plastic substrate 1 by placing the photovoltaic module 3 in an initial position and lateral displacement of the photovoltaic module 3 on the plastic substrate 1 to a Verrastungsposition shown in Fig. 5 a locking of the photovoltaic module. 3 both in the horizontal direction along the surface of the glass, or along the front or
  • the horizontal displacement of the photovoltaic module 3 for locking can be used in a particularly advantageous manner as anti-theft device.
  • Module assembly by horizontally telescoping module to substructure allows a simplified
  • Theft protection be provided.
  • the width of the photovoltaic module measured in Verrastungscardi 38 is greater than the width of the plastic support 1 in this direction minus the displacement between the initial position and the Verrastungsposition. This ensures that when mounting multiple modules on the plastic carriers, the gap between the
  • Photovoltaic modules 3 is less than the displacement.
  • Locking means as they on the module carriers 33 and the
  • Plastic carrier 1 are provided, also be replaced.
  • the orientation of the hooks 37 can also be reversed so that the blocking surfaces 370 face the center of the module carrier 33.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-System mit Kunststoffträger und Photovoltaik-Modul zur Installation auf Dächern. Der Kunststoff-Träger (1) kann direkt auf einer Dachunterkonstruktion befestigt werden, so dass eine zusätzliche Dacheindeckung entfallen kann. Die Photovoltaik-Module sind verschraubungsfrei auf dem Kunststoff-Träger (1) befestigbar.

Description

Photovoltaik-System zur Installation auf Dächern mit
Kunststoffträger und Photovoltaik-Modul
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft Photovoltaik-Anlagen im Allgemeinen. Im Speziellen betrifft die Erfindung ein System zur
Installation von Photovoltaik-Anlagen auf Dächern.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von
Halterungen zur Montage von Photovoltaik-Modulen auf
Hausdächern bekannt. Bei den bisherigen Befestigungssystemen werden die
Photovoltaik-Module vielfach mit Verschraubungsklemmen an der Halterung befestigt. Das Verschrauben ist dabei
vergleichsweise zeitaufwändig . Auch sind bei üblichen
Halterungen im Allgemeinen eine Vielzahl von Einzelteilen, unter anderem die vorstehend genannten
Verschraubungsklemmen für die Montage erforderlich.
Die Montage stellt sich entsprechend aufwändig dar. Dies führt dazu, dass die Montagekosten einen nicht
vernachlässigbaren Anteil an den Investitionskosten für eine Photovoltaik-Anlage ausmachen. So kann man auch bei Großprojekten derzeit mit mehr als 15% Anteil der
Montagekosten an der Gesamt-Investitionssumme rechnen.
Hierbei fällt zusätzlich ins Gewicht, dass dieser Anteil bei sinkenden Modulpreisen auch noch steigt.
Ein weiterer Nachteil bisheriger, auf Dächern installierter Photovoltaik-Anlagen ist das durch die Halterung
BESTÄTIGUNGSKOPIE entstehende zusätzliche Gewicht. Unter Umständen kann damit das Gesamtgewicht der Anlage so groß werden, dass die zulässige Gesamtlast der Dachkonstruktion überschritten wird. In diesem Fall müsste dann die Dachkonstruktion verstärkt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine schnell und einfach zu montierende und dabei auch leichte Photovoltaik-Anlage bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben . Erfindungsgemäß wird ein dachintegriertes Photovoltaik- System mit Kunststoff-Trägern vorgeschlagen.
Bei dem dachintegrierten Photovoltaik-System mit
Kunststoff-Trägern handelt es sich um eine optimierte
Lösung insbesondere für große Photovoltaik-Anlagen .
Weiterhin ist die Erfindung auch besonders für eine
begleitende Dachsanierung, wie etwa von Faserzement-Dächern geeignet, wenn im Zuge der Dachsanierung die Dacheindeckung ausgetauscht wird.
Das erfindungsgemäße Photovoltaik-System ist im
Wesentlichen zweiteilig. Ein Teil bildet ein Kunststoff- Träger, der andere Teil ist das Photovoltaik-Modul . der Kunststoff-Träger kann direkt auf einer
Dachunterkonstruktion befestigt werden, so dass eine zusätzliche Dacheindeckung entfallen kann. Auf diese Weise wird der gesamte, die Dachunterkonstruktion belastende Dachaufbau erheblich leichter. Einen zusätzlichen Beitrag leistet dabei der Kunststoff-Träger, der aufgrund des Materials im Allgemeinen entsprechend leichter ist, als etwa Metallträger entsprechender Abmessungen.
Weiterhin zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass di Photovoltaik-Module verschraubungsfrei , im Speziellen mittels eines Rast- oder Bajonett-Verschlusses auf dem Kunststoff-Träger befestigbar sind. Nachdem die Kunststoff Träger also auf dem Dach befestigt sind, können die
Photovoltaik-Module werkzeugfrei durch einen
Rastmechanismus am jeweiligen Kunststoff-Träger befestigt werden .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die
beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei verweisen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen auf gleiche oder entsprechende Elemente. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des Kunststoff-Trägers ,
Fig. 2 mehrere gestapelte Kunststoff-Träger,
Fig. 3 eine Ansicht eines Photovoltaik-Moduls ,
Fig. 4 ausgehend von den in Fig. 1 und 3 gezeigten
Elementen anhand einer vergrößerten Ansicht einen ersten Verfahrensschritt zur Fixierung eines Photovoltaik-Moduls auf dem Kunststoff- Träger 1, Fig. 5 einen Ausschnitt eines Photovoltaik-
Installationssystems mit auf dem Kunststoff- Träger verrastetem Photovoltaik-Modul . In Fig. 1 ist eine Ansicht auf die Oberseite 14 eines
Kunststoff-Trägers 1, nachfolgend auch als Wanne
bezeichnet, für ein daran zu befestigendes Photovoltaik- Modul gezeigt. Als Oberseite 14 wird dabei im Sinne der Erfindung diejenige Seite des Kunststoff-Trägers 1
bezeichnet, auf welcher das Photovoltaik-Modul befestigt wird und welche beim Einbau in eine Dachfläche nach oben weist. Der erfindungsgemäße Kunststoff-Träger 1, wie er als Beispiel in Fig. 1 gezeigt ist, ist als einteiliges
ausgeformtes Kunststoffelement mit rechteckigem oder quadratischem Umriss ausgebildet. Der Kunststoff-Träger 1 hat die Gestalt eines flachen oder flächigen Bauteils, bei welchem Strukturen aus einem flachen, plattenförmigen, eine Grundebene 107 bildenden Bereich hervorragen. Entlang einer ersten lateralen Richtung weist der Kunststoff-Träger 1 Regenwasser-Abführelemente 10 auf, welche bei
Schrägstellung des Kunststoff-Trägers 1 Regenwasser entlang dieser lateralen Richtung, beziehungsweise in Richtung des Gefälles leiten. Insbesondere ist es zweckmäßig, entlang einer Kante 110 des Kunststoff-Trägers 1 verlaufende, aus der Grundebene 107 herausragende, langgestreckte
Regenwasser-Abführelemente 10 vorzusehen. Demgemäß wird dann das Regenwasser in Richtung entlang dieser Kante geführt. Die Kunststoff-Träger 1 werden dann zweckmäßig so auf einem Dach montiert, dass entlang dieser Kante 110 verglichen mit den angrenzenden Kanten, nachfolgend als Querkanten 111 bezeichnet, das größere Gefälle vorliegt. Vorzugsweise verläuft die Richtung des Gefälles dabei entlang der Kante 110. Der Kunststoff-Träger 1 weist weiterhin eine Ausformung in Gestalt einer Erhöhung 12 auf der Oberseite 14 auf, deren Rand 120 in einem Abstand zur Umrandung 11 des Kunststoff-Trägers 1 verläuft. Auf der Erhöhung 12 sind Montagepunkte 18 angeordnet, um an diesen Punkten Befestigungsmittel durch den Kunststoff-Träger 1 hindurch zu führen und an einer Unterkonstruktion zu befestigen. Außerdem weist der Kunststoff-Träger 1
weiterhin Rastelemente 20, 22 zur rastenden Fixierung eines Photovoltaik-Moduls auf. Diese ermöglichen insbesondere in Verbindung mit Rastelementen eines passenden Photovoltaik- Moduls die Fixierung des Photovoltaik-Moduls ohne weitere, Werkzeug erfordernde Maßnahmen, wie beispielsweise
Verschraubungen .
Als Montagepunkte 18 können insbesondere
Durchgangsöffnungen für das Durchführen von Verschraubungen dienen. Die Erhöhung 12 in der Mitte des Kunststoff-Trägers und die Anordnung der Montagepunkte auf dieser bewirkt, dass Regenwasser am Rand der 120 der Erhöhung entlang und damit um die Montagepunkte 18 herum geleitet wird. Damit wird in sehr einfacher Weise eine Regenwasser-Abdichtung für die Montagepunkte 18 erzielt. Wie weiterhin anhand von Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Montagepunkte 18 zur Umrandung 11 nach innen versetzt angeordnet. Vorzugsweise beträgt dabei der Abstand eines Montagepunkts 18 zur Umrandung 11 mindestens ein Sechstel, vorzugsweise mindestens ein Fünftel der Breite des
Kunststoff-Trägers 1. Dies bewirkt gegenüber einer
randseitigen Montage, dass die Montagepunkte 18 beim
Aneinandersetzen der Kunststoffträger auf dem Dach möglichst gleichmäßig verteilt werden, was für eine bessere Verteilung der Kräfte bei auf die montierten Module
wirkenden Sog- und/oder Druckmomenten. Um Sog- und Druckkräfte besser ableiten zu können, ist insbesondere vorgesehen, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die Rastelemente 20, welche vertikale
Kräfte aufnehmen, nahe an den Montagepunkten 18 anzuordnen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die
Rastelemente 20 direkt neben den Montagepunkten angeordnet. Der Kraftfluss des Systems wird damit so ausgelegt, das eine auftretende Druck-/Soglast direkt - und somit
optimal - in die Dachunterkonstruktion eingeleitet
wird. Bei heute üblichen Auf-Dach-Systemen befindet sich der Modulbefestigungspunkt demgegenüber typischerweise jeweils außen am Modulrahmen und somit weit weg von dem Krafteinleitungspunkt in die Unterkonstruktion. Um eine optimale Weiterleitung von Sog- und Drucklasten in die Dachunterkonstruktion zu ermöglichen, sind daher, ohne Beschränkung auf die spezielle in Fig. 1 gezeigte
Ausführungsform der Erfindung Rastelemente 20 zur
Arretierung in Richtung senkrecht zur Oberseite eines
Photovoltaik-Moduls 3, beziehungsweise senkrecht zur
Oberseite des Kunststoff-Trägers 1 vorgesehen, welche in einem Abstand von höchstens einem Sechstel, vorzugsweise von höchstens einem Zehntel der längsten Seitenabmessung des Kunststoff-Trägers 1 vom nächstliegenden Montagepunkt 18 entfernt angeordnet sind. Besonders bevorzugt wird, wie auch in Fig. 1 dargestellt, eine Erhöhung 12 in Gestalt einer Hochsicke 121, welche eine Öffnung 16 im Kunststoff-Träger 1 umrahmt. Die Öffnung 16 sorgt für eine gute Hinterlüftung der Photovoltaik- Module. Zudem wird das Gewicht des Kunststoff-Trägers 1 reduziert und Material eingespart. Mit anderen Worten sind also die vorzugsweise vier
Montagepunkte 18, insbesondere Verschraubungspunkte des Kunststoff-Trägers 1 in eine Hochsicke gelegt, welche außerhalb der Wasserführung liegt. Insbesondere können die Montagepunkte 18 so angeordnet sein, dass diese zusätzlich durch das später aufgesetzte Photovoltaik-Modul verdeckt und so optimal vor Regen- und Spritzwasser geschützt sind.
Generell sind die Regenwasser-Abführelemente 10 so
ausgebildet, dass schräg ablaufendes Regenwasser in
Richtung des Gefälles, also in Richtung entlang einer Seite des Kunststoff-Trägers geführt wird und somit nicht
seitlich ablaufen kann. Demgemäß kann mit den
erfindungsgemäßen Kunststoff-Trägern 1 eine regendichte Dachabdichtung erzielt werden.
Um eine regendichte Abdichtung beim Aneinandersetzen der Kunststoff-Träger 1 zu erhalten, sind in Weiterbildung der Erfindung beiderseitig der Erhöhung am Rand des Kunststoff- Trägers 1 Sicken 100 als Regenwasser-Abführelemente 10 vorgesehen, deren Ober- und Unterseiten komplementär geformt sind, so dass sich zwei Kunststoff-Träger 1
seitlich versetzt mit ineinandergreifenden Sicken 100 aufeinandersetzen lassen. Die Sicken 100 verhindern dabei nicht nur, dass schräg zur Gefällerichtung laufendes Wasser seitlich von den Kunststoff-Trägern 1 ablaufen und damit in das Dach eindringen kann. Derartige beiderseitig vorhandene Sicken 100 ermöglichen auch eine wahlfreie Verlegerichtung bei der Montage auf dem Dach. Die Kunststoff-Träger 1 können also in horizontaler Richtung sowohl von rechts nach links, als auch in umgekehrter Richtung überlappend
aufeinandergesetzt werden, was den Montageaufwand
verringert .
Die Wasserführung erfolgt also erfindungsgemäß direkt über den Kunststoff-Träger, ohne dass zusätzliche Maßnahmen (wie z. B. zusätzliche Rinnen oder Dichtungen) erforderlich sind. Dabei wird die Regensicherheit sowohl in horizontaler Richtung, als auch in vertikaler Richtung durch
entsprechende Überlappungen - gemäß der Regeln für das Dachdeckerhandwerk - sichergestellt.
Um die Regendichtheit in vertikaler Richtung,
beziehungsweise in Richtung der Dachneigung sicherzustellen und die Kunststoffträger einfach entlang dieser Richtung überlappend aufeinandersetzen zu können, weist der
Kunststoff-Träger 1 gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung an den Rändern mit den Querkanten 111 ebenfalls an Ober- und Unterseite komplementär geformte Ausformungen auf. Wie anhand von Fig. 1 zu erkennen ist, ist auch diese Weiterbildung bei der abgebildeten Ausführungsform durch die Sicken 100, sowie gegebenenfalls weitere ausgeformte Elemente realisiert.
Die komplementären Ausformungen auf Vorder- und Rückseite des Kunststoff-Trägers 1 ermöglichen ein einfaches
passgenaues Aneinandersetzen der Kunststoff-Träger 1 auf dem Dach. Die erste Modulwanne, beziehungsweise der erste Kunststoff-Träger 1 kann dabei auf dem Dach durch entsprechendes Vermessen positioniert werden. Alle weiteren Kunststoff-Träger 1 positionieren sich durch die
seitliche, bzw. vertikale Überlappung selbsttätig, so dass sich der Messaufwand auf ein Minimum beschränkt. Der
Messaufwand bei heute üblichen Auf-Dach-, oder InDach- Systemen ist demgegenüber wesentlich aufwändiger.
Der Kunststoff-Träger 1 kann allgemein als Gleichteil ausgeführt sein, d. h. jeder Kunststoff-Träger 1 kann damit an einer beliebigen Stelle des Modulfeldes montiert werden. Dies ermöglicht eine einfache Installation der Kunststoff- Träger 1 und optimiert auch die Logistik in den Punkten Verpackung (jeder Träger 1 kann gleich verpackt werden) und Transport. Zu letzterem Punkt ist in Weiterbildung der Erfindung der Kunststoff-Träger 1 stapelbar und damit für den Transport platzsparend ausgebildet. Unter einem
stapelbaren Kunststoff-Träger 1 wird dabei im Sinne der Erfindung ein Kunststoff-Träger mit Ausformungen
verstanden, dessen Ober- und Unterseite zumindest teilweise komplementär sind, so dass beim Aufeinandersetzen eines Kunststoff-Trägers 1 mit dessen Unterseite auf die
Oberseite eines weiteren Kunststoff-Trägers 1 mit
fluchtenden Kanten die Gesamthöhe der so
aufeinandergestapelten beiden Kunststoff-Träger geringer ist als die doppelte Höhe eines einzelnen Kunststoff- Trägers 1.
Ein Beispiel hierzu zeigt Fig. 2. In Fig. 2 sind
schematisch fünf aufeinandergestapelte Kunststoff-Träger 1 in Blickrichtung auf die Querkante 111 dargestellt. Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, sind sowohl die Sicken 100 beidseitig, als auch die Erhöhung 12 an Ober- und Unterseite jeweils komplementär ausgebildet, so dass sich die Kunststoff-Träger 1 aufeinanderstapeln lassen.
Als Kunststoff ist in den erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich jedes thermoplastische verarbeitbare Polymer einsetzbar. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Kunststoff-Träger daher aus einer thermoplastischen Formmasse gefertigt. Insbesondere geeignet sind ein oder mehrere Kunststoffe ausgewählt aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, schlagfest modifiziertem Polystyrol (HiPS) , Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS) , Acrylnitril-Styrol- Acrylat-Copolymeren (ASA) , Methacrylat-Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymeren
(MABS) , Styrol-Butadien-Blockcopolymeren, Polyamid,
Polyethylenterephthalat (PET),
Polyethylenterephthalatglycol (PETG) ,
Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen
(POM), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Poly (ether) sulfonen, thermoplastisch verarbeitbarem
Polyurethan (TPU) und Polyphenylenoxid (PPO) .
Besonders bevorzugte Kunststoffe sind Polyamide. Die genannten Kunststoffe können in reiner Form oder als Mischung mit kunstStoffüblichen Hilfsstoffen eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden mit faserförmigen oder teilchenförmigen Füllstoffen versehene Kunststoffe eingesetzt.
Es hat sich gezeigt, dass die thermoplastische Formmasse noch formgebend mit einem Anteil faserförmiger und/oder teilchenförmiger Füllstoffe von bis zu 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 60 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 20 bis 50 Gewichtsprozent formgebend, insbesondere durch Spritzguss oder Spritzprägedruck zur Herstellung der erfindungsgemäßen, vergleichsweise
großflächigen Kunststoff-Träger 1 verarbeitbar ist. Der hohe Anteil von faser- und/oder teilchenförmigen
Füllstoffen erhöht dabei die Festigkeit und Langlebigkeit des Kunststoff-Trägers 1.
Gemäß noch einer Weiterbildung werden der thermoplastischen Formmasse Pigmente und/oder Stabilisatoren zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit und oder der Brandeigenschaften beigemischt. Diese Pigmente und/oder Stabilisatoren können einen Anteil der vorgenannten faser- oder teilchenförmigen Füllstoffe bilden oder zusätzlich zu den faser- oder teilchenförmigen Füllstoffen hinzugegeben werden.
Besonders geeignete Füllstoffe sind Glasfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe, oder so genannte Nanopartikel .
Ganz besonders bevorzugte Kunststoffe sind
glasfaserverstärkte Polyamide. Als Polyamide eignen sich prinzipiell alle bekannten Polyamide. In Betracht kommen beispielsweise Polyamide mit aliphatischem,
teilkristallinem oder teilaromatischem sowie amorphem
Aufbau jeglicher Art und deren Blends, einschließlich
Polyetheramiden wie Polyetherblockamiden . Halbkristalline oder amorphe Harze mit einem
Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert) von mindestens 5.000, wie sie z.B. in den US-PS 2 071 250, 2 071 251, 2 130 523, 2 130 948, 2 241 322, 2 312 966, 2 512 606 und 3 393 210 beschrieben werden, sind bevorzugt.
Beispiele hierfür sind Polyamide, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten, wie Polycaprolactam,
Polycapryllactam und Polylaurinlactam, sowie Polyamide, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden . Als Dicarbonsäuren sind Alkandicarbonsäuren mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren einsetzbar. Hier seien Adipinsäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure
(=Decandicarbonsäure) und Terephthal- und/oder
Isophthalsäure als Säuren genannt.
Als Diamine eignen sich besonders Alkandiamine mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen sowie m- Xylylendiamin, Di- ( 4 -aminophenyl ) methan, Di- (4- aminocyclohexyi ) -methan, Di- (4-amino-3-methyl-cyclohexyl) - methan, Isophorondiamin, 1, 5-Diamino-2-methyl-pentan, 2,2- Di- ( -aminophenyl ) -propan oder 2, 2-Di- ( -aminocyclohexyi ) - propan . Bevorzugte Polyamide sind insbesondere
Polyhexamethylenadipinsäureamid (PA 66) und
Polyhexamethylensebacinsäureamid (PA 610) , Polycaprolactam (PA 6) sowie Copolyamide 6/66, insbesondere mit einem
Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam-Einheiten .
Bevorzugt ist das Polyamid ausgewählt aus PA 6, PA 66 und Copolyamid 6/66; PA 6 ist ganz besonders bevorzugt. Weitere geeignete Polyamide sind erhältlich aus ω- Aminoalkylnitrilen wie z.B. Aminocapronitril (PA 6) und Adipodinitril mit Hexamethylendiamin (PA 66) durch sog. Direktpolymerisation in Anwesenheit von Wasser, wie
beispielsweise in der DE-A 10313681, EP-A 1198491 und EP-A 922065 beschrieben.
Außerdem seien auch noch Polyamide erwähnt, die z.B. durch Kondensation von 1 , 4 -Diaminobutan mit Adipinsäure unter erhöhter Temperatur erhältlich sind (Polyamid 46).
Herstellungsverfahren für Polyamide dieser Struktur sind z.B. in den EP-A 38 094, EP-A 38 582 und EP-A 39 524 beschrieben.
Weitere Beispiele sind Polyamide, die durch
Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer
Polyamide geeignet, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist .
Weiterhin haben sich solche teilaromatischen Copolyamide wie PA 6/6T und PA 66/6T als besonders vorteilhaft
erwiesen, deren Triamingehalt weniger als 0,5, vorzugsweise weniger als 0,3 Gew.-% beträgt (siehe EP-A 299 444). Die Herstellung der teilaromatischen Copolyamide mit niedrigem Triamingehalt kann nach den in den EP-A 129 195 und 129 196 beschriebenen Verfahren erfolgen. Die nachfolgende, nicht abschließende Aufstellung enthält die genannten, sowie weitere Polyamide im Sinne der
Erfindung und die enthaltenen Monomeren:
AB-Polymere :
PA 6 ε-Caprolactam
PA 7 Ethanolactam
PA 8 Capryllactam
PA 9 9-Aminopelargonsäure
PA 11 11-Aminoundecansäure
PA 12 Laurinlactam.
AA/BB-Polymere :
PA 46 Tetramethylendiamin, Adipinsäure
PA 66 Hexamethylendiamin, Adipinsäure
PA 69 Hexamethylendiamin, Azelainsäure
PA 610 Hexamethylendiamin, Sebacinsäure
PA 612 Hexamethylendiamin, Decandicarbonsäure
PA 613 Hexamethylendiamin, Undecandicarbonsäure
PA 1212 1 , 12-Dodecandiamin, Decandicarbonsäure
PA 1313 1 , 13-Diaminotridecan, Undecandicarbonsäure
PA 6T Hexamethylendiamin, Terephthalsäure
PA MXD6 m-Xylylendiamin, Adipinsäure
PA 61 Hexamethylendiamin, Isophthalsäure
PA 6-3-T Trimethylhexamethylendiamin, Terephthalsäure PA 6/6T (siehe PA 6 und PA 6T)
PA 6/66 (siehe PA 6 und PA 66)
PA 6/12 (siehe PA 6 und PA 12)
PA 66/6/610 (siehe PA 66, PA 6 und PA 610)
PA 6I/6T (siehe PA 61 und PA 6T)
PA PACSVl 12 Diaminodicyclohexylmethan, Laurinlactam
PA 6I/6T/PACM wie PA 6I/6T + Diaminodicyclohexylmethan PA 12/MACMI Laurinlactam, Dimethyl- diaminodicyclohexylmethan, Isophthalsäure
PA 12/MACMT Laurinlactam, Dimethyl- diaminodicyclohexylmethan, Terephthalsäure
PA PDA-T Phenylendiamin, Terephthalsäure .
Die Polyamide und ihre Herstellung sind bekannt,
beispielsweise aus Ullmanns Encyklopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 19, S. 39-54, Verlag Chemie,
Weinheim 1980; Ullmanns Encyclopedia of Industrial
Chemistry, Vol. A21, S. 179-206, VCH Verlag,
Weinheim 1992; Stoeckhert, Kunststofflexikon, 8. Auflage, S. 425-428, Carl Hanser Verlag München 1992 (Stichwort "Polyamide" und folgende) , sowie Saechtling, Kunststoff- Taschenbuch, 27. Ausgabe, Carl Hanser-Verlag München 1998, Seiten 465-478.
Auf die Herstellung der bevorzugten Polyamide PA6, PA 66 und Copolyamid 6/66 wird nachfolgend kurz eingegangen. Die Polymerisation bzw. Polykondensation der Ausgangsmonomere zum Polyamid wird vorzugsweise nach den üblichen Verfahren durchgeführt. So kann die Polymerisation des Caprolactams beispielsweise nach den in der DE-A 14 95 198 und DE-A 25 58 480 beschriebenen kontinuierlichen Verfahren erfolgen.
Die Polymerisation von AH-Salz zur Herstellung von PA 66 kann nach dem üblichen diskontinuierlichen Verfahren
(siehe: Polymerization Processes S. 424-467, insbesondere S. 444-446, Interscience, New York, 1977) oder nach einem kontinuierlichen Verfahren, z.B. gemäß EP-A 129 196, erfolgen . Bei der Polymerisation können übliche Kettenregler
mitverwendet werden. Geeignete Kettenregler sind z.B.
Triacetondiaminverbindungen (siehe WO-A 95/28443),
Monocarbonsäuren wie Essigsäure, Propionsäure und
Benzoesäure, Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Cyclohexan-1, 4-Dicarbonsäure, Isophthalsäure und
Terephthalsäure sowie Basen wie Hexamethylendiamin,
Benzylamin und 1, 4 -Cyclohexyldiamin geeignet.
Die erhaltene Polymerschmelze wird aus dem Reaktor
ausgetragen, gekühlt und granuliert.
Das erhaltene Granulat kann einer Nachpolymerisation unterworfen werden, die in der Regel 2 bis 24 Stunden dauert. Dies geschieht in an sich bekannter Weise durch Erwärmen des Granulats auf eine Temperatur T unterhalb der Schmelztemperatur Ts bzw. Kristallitschmelztemperatur Tk des Polyamids. Durch die Nachpolymerisation stellt sich das endgültige Molekulargewicht des Polyamids (messbar als Viskositätszahl VZ, siehe Angaben zur VZ weiter unten) ein. Geeignete Polyamide weisen im Allgemeinen eine
Viskositätszahl VZ von 50 bis 250, vorzugsweise 70 bis 200 und besonders bevorzugt 80 bis 150 ml/g auf, bestimmt gemäß ISO 307 EN an einer 0,5 gew.-%igen Lösung des Polyamids in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25°C. Diesen
Viskositätszahlen entsprechen hohe Molekulargewichte.
Für die vorliegende Erfindung besonders geeignete Polyamide sind glasfaserverstärkte, hoch-fließfähige und
wärmebeständige Polyamide, wie sie beispielsweise
beschrieben werden in WO 2006/042705. Insbesondere geeignet ist ein Ultramid® „Highspeed" der BASF SE. Als Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Kunststoff- Träger kommen verschiedene Fertigungstechniken wie z.B.
Thermoformen oder Spritzgießen in Frage. Im Falle vom
Thermoformen werden aus den ausgewählten Kunststoffen zunächst im Extrusionsverfahren Platten hergestellt. Diese werden dann im sogenannten Thermoformprozess erwärmt - z.B. mit IR-Strahlern - und in einem dreidimensionalen
Thermoformwerkzeug umgeformt. Um komplexe dreidimensionale Bauteile, wie die
erfindungsgemäßen Kunststoff-Träger aus thermoplastischen Kunststoffen herzustellen, has sich insbesondere das
Spritzgießen bewährt. Aufgrund der Bauteilgröße sind hier bevorzugt Werkzeuge mit Heißkanalsystemen zu verwenden.
Durch die Verwendung einen Heißkanal-Verteilers, der die Kunststoffschmelze an verschiedene Düsen verteilt, kann der für die Werkzeugfüllung erforderliche Fließweg deutlich reduziert werden.
Bei großflächigen Bauteilen kann auch ein
Spritzgussverfahren mit Kaskadensteuerung zur Anwendung gelangen. Dabei wird der Kunststoff durch mehrere, in
Fließrichtung des Kunststoffs hintereinander angeordnete Düsen eingespritzt. Die Steuerung der Einspritzung des
Kunststoffs erfolgt dabei in der Weise, dass der Kunststoff erst zu dem Zeitpunkt durch eine Düse eingespritzt wird, wenn die Düse durch den Kunststoff, der aus der in
Fließrichtung des eingespritzten Kunststoffs davor
angeordneten Düse eingespritzt wurde, überdeckt ist. Die Einspritzung des Kunststoffs erfolgt also zeitlich
versetzt. Da der durch den Kunststoff zurückzulegende
Fließweg trotz der Bauteilgröße so begrenzt wird, können trotz geringer Wanddicke größere Bauteile reduziert werden.
Ein weiteres Sonderverfahren, das sich insbesondere bei großflächigen Bauteilen bewährt hat, ist das Spitzprägen.
Hier wird das Werkzeug zu Beginn nicht vollständig
geschlossen. Der Werkzeugspalt, den die Kunststoffschmelze durchfließen muss, hat dadurch eine größere Höhe, was zu einem geringeren Druckverlust führt. Das vollständige
Schließen des Werkzeugs erfolgt bei diesem Verfahren erst wenn die Schmelze teilweise oder komplett in das Werkzeug eingespritzt wurde. Die Prägephase kann dabei zum einen durch die Bewegung einer Werkzeughälfte erfolgen
oder zum anderen durch die Verwendung von beweglichen
Werkzeugeinsätzen, die z.B. hydraulisch angesteuert werden. Ein weiteres Sonderverfahren mit dem vor allem bei
großflächigen Bauteilen zum einen der erforderliche
Einspritzdruck als auch der Verzug reduziert werden können ist die Verwendung von physikalischen oder chemischen
Treibmitteln für den Spritzguß oder das Spritzprägen.
Mit den erfindungsgemäßen Kunststoff-Trägern kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch ein automatischer Toleranzausgleich erzielt werden. Jedes Dach hat eine mehr oder weniger ausgeprägte Unebenheit. Bei Auf-Dach-Modulen wird dies bisher durch die Justage der Dachhacken
ausgeglichen, bei gängigen In-Dach-Systemen durch
Nivellierung der Unterkonstruktion. Ein erfindungsgemäßes Kunststoff-Trägerteil kann aber insbesondere auch verwindbar ausgebildet sein. Um dies zu erzielen, sind die oben genannten Kunststoffe, insbesondere faserverstärkte Polyamide geeignet. Polyamide zeichnen sich durch für Thermoplaste hohe Elastizität aus, was die
Verwindbarkeit verbessert. Weiterhin sind vorzugsweise, wie auch bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform am Rand, beziehungsweise im Bereich der Umrandung 11 Ausformungen vorhanden, deren Längsrichtungen parallel oder im
wesentlichen parallel verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden diese Ausformungen insbesondere durch die parallel verlaufenden Sicken 100 realisiert. Auf diese Weise kann eine Torsion um eine Achse entlang der Längsrichtung der Sicken 100 oder allgemeiner der
Regenwasser-Abführelemente 10 erfolgen. Damit wird der Ausgleich eines Höhenunterschieds einer Unterkonstruktion unterhalb des Kunststoff-Trägers 1 von bis zu 10 mm
ermöglicht. Dieser Wert bezieht sich auf einen Kunststoff- Träger 1 für ein Modul der Größe 1.685 mm x 993 mm.
Ein hoher Risikofaktor bei dachintegrierten Photovoltaik- Systemen stellt die Kabelführung und die damit verbundene Quetschgefahr des Kabels dar. Beim Abstellen des Moduls oder direkt bei der Montage kann es zur Quetschung des
Kabels zwischen Unterkonstruktion und Modul kommen. Um dies zu verhindern wird in Weiterbildung der Erfindung in den Kunststoff-Träger 1 eine Aussparung für die Kabelführung, integriert. Somit können die Photovoltaik-Module 3 sicher miteinander verbunden werden. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Aussparung als in die Sicken 100 eingeformter, oben offener Kabelkanal 101 ausgeführt. Der Kabelkanal 101 unterbricht aber nur einen oberen Teil der Sicken 100, so dass vermieden wird, dass abfließendes Regenwasser quer durch den Kabelkanal 101 ablaufen und unter die überlappend nebeneinander befestigten Kunststoff-Träger 1 geraten und in das Dach eindringen kann. Mit anderen Worten verläuft der Kabelkanal 101 oberhalb der Grundebene 107 des
Kunststoff-Trägers, auf welcher das Wasser abfließt.
Demgemäß ist in Weiterbildung der Erfindung im Kunststoff- Träger 1 zumindest ein Kabelführungselement, vorzugsweise in Gestalt eines halboffenen Kanals vorgesehen, welches oberhalb einer Grundebene 107 des Kunststoff-Trägers 1 verläuft .
Nachfolgend wird ein zum Kunststoff-Träger 1 passendes Photovoltaik-Modul gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung beschrieben.
Allgemein ermöglicht der Kunststoff-Träger 1 die Verwendung eines rahmenlosen Moduls, insbesondere ausgestaltet als Doppelglasmodul.
Eine Ansicht eines Photovoltaik-Modul 3 gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt dabei das Photovoltaik-Modul 3 in Aufsicht auf die Vorderseite 30, also die photovoltaisch aktive Seite. Das Photovoltaik-Modul 3 umfasst eine Glasscheibe 32 als Träger oder Abdeckung der photoaktiven Schicht des Moduls 3 Die Glasscheibe 32 ist zum Zwecke der Illustration
durchsichtig dargestellt, um die rückseitig angebrachten Befestigungselemente sichtbar zu machen. In Fig. 3 sind die Anschlusskabel 310 dargestellt, welche mit einer Anschlussdose 312 verbunden sind. Diese
Anschlusskabel 310 werden bei der Montage des Photovoltaik- Moduls 3 auf dem Kunststoff-Träger in die Kabelkanäle 101 eingelegt. Beim nachfolgenden lateralen Verschieben des
Photovoltaik-Moduls 3 zur Arretierung auf dem Kunststoff- Träger 1 wird damit vermieden, dass die Anschlusskabel 310 zwischen Modul und Kunststoff-Träger 1 gequetscht und beschädigt werden.
Das erfindungsgemäße Photovoltaik-Modul zeichnet sich durch auf dessen Rückseite 31 befestigte, vorzugsweise
aufgeklebte Modulhalter 33 aus, welche gleichzeitig zur Befestigung am KunstStoff-Träger 1 dienen. Durch die Art und Weise der Befestigung, beziehungsweise die
Ausgestaltung der Modulhalter mit Rastelementen ist kein Modulrahmen mehr notwendig - die typischen Aufgaben des Modulrahmens (Befestigungspunkte und Versteifung des
Moduls) werden von den Modulhaltern 33 und der später erläuterten Befestigung am Kunststoff-Träger 1 übernommen.
Jeder Modulhalter 33 ist mit zumindest einer Klebefläche 330 auf der Rückseite 31 aufgeklebt. Vorzugsweise wird die Rückseite 31, ebenso wie die Vorderseite 30 durch je eine Glasscheibe gebildet, wobei die photoaktive Schicht
zwischen den Glasscheiben angeordnet ist. Demgemäß stellt das Photovoltaik-Modul 3 ein rahmenloses Doppelglas-Modul dar . Derzeitige Standard-Module müssen an dem teilweise
unhandlichen Modulrahmen gehandhabt werden. Demgegenüber sind in Weiterbildung der Erfindung an den Modulhaltern 33 Handgriffe 39 ausgebildet, mit welchen das Photovoltaik- Modul 3 einfach und sicher handhabbar ist.
Das Photovoltaik-Modul 3 weist zu den Rastelementen 20, 22 des Kunststoff-Trägers 1 korrespondierende Rastelemente 35, 37 auf. Die Verrastungsrichtung 38 ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel entlang der Längsrichtung der
Modulhalter 33. Um das Photovoltaik-Modul 3 in Richtung senkrecht zur Oberfläche zu arretieren, sind als
Rastelemente 35 Rastnasen vorgesehen, welche quer zur
Verrastungsrichtung 38 aus dem Grundkörper des Modulhalters 33 herausragen. Für die vertikale Arretierung weisen dabei die Rastnasen 35 Arretierungsflächen 350 auf, die
vorzugsweise parallel zur Vorderseite 30 oder Rückseite 31 des Photovoltaik-Moduls liegen, jedenfalls aber
Auflagepunkte für ein korrespondierendes Rastelement des Kunststoff-Trägers 1 definieren, welche eine vertikale Bewegung in Richtung senkrecht zur Vorderseite 30
blockieren. Mit anderen Worten weisen die
Arretierungsflächen 350 eine Komponente der Flächennormalen auf, welche parallel zur Richtung der Flächennormalen der Vorderseite 30 oder der Rückseite 31 liegt, um in Kontakt mit einem Rastelement einer Halterung eine Bewegung in Richtung dieser Flächennormalen zu blockieren.
Als weitere Rastelemente 37 sind federnd gelagerte Haken vorgesehen. Die Haken 37 weisen eine quer zur
Verrastungsrichtung 38 liegende Sperrfläche 370, sowie eine schräg zur Verrastungsrichtung 38 und damit auch schräg zur Fläche der Rückseite 31 verlaufende Führungsfläche 371 auf. Die Rasthaken 37 sind so federnd gelagert, dass diese sich in Richtung quer zur Rückseite 31 bewegen lassen. An jedem Modulträger 33 sind die Haken 37
jeweils doppelt vorhanden, wobei die Haken gegenläufig, beziehungsweise spiegelsymmetrisch zueinander orientiert sind. Diese Anordnung der Rastelemente erlaubt es, das Photovoltaik-Modul 3 durch Auflegen und anschließende seitliche Verschiebung auf einem Träger mit
korrespondierenden Rastmitteln, wie insbesondere dem
Kunststoff-Träger 1 zu arretieren, wobei aufgrund der spiegelsymmetrischen Anordnung der Haken 37 die Arretierung durch laterale Verschiebung wahlweise entlang zweier gegenläufiger Verrastungsrichtungen 38 erfolgen kann. Aus diesem Grund ist die Verrastungsrichtung 38 in Fig. 3 als Doppelpfeil dargestellt. Die Verrastung in lateraler
Richtung erfolgt dabei durch Anlage der Sperrflächen 370 an korrespondierende, gegenüberliegende Sperrflächen des jeweiligen Trägers, so dass jede der Sperrflächen 371 der beiden Haken 37 jeweils eine Bewegung in einer lateralen Richtung blockiert. Demgemäß ist durch Anlage der
Sperrflächen 370 an feststehenden Elementen, wie etwa korrespondierende Sperrflächen einer Halterung eine
Arretierung in Richtung parallel zur Fläche der
Glassscheibe, beziehungsweise parallel zur Vorder- oder Rückseite des Photovoltaik-Moduls 3 bewirkbar.
Die federnde Lagerung der Haken 37 und dessen
Führungsflächen 371 ermöglichen, dass der bei der
Verrastung in Bewegungsrichtung 38 nachlaufende Haken 37 durch Gleiten der schrägen Führungsfläche 371 auf einem Element des Trägers angehoben wird und nach Passieren der
Sperrfläche des Trägers zurückfedern kann, so dass sich die Sperrflächen des Hakens und des Trägers gegenüberstehen. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird die federnde Halterung des Hakens 37 durch einen Blattfederarm 372 bereitgestellt. Sind, wie bevorzugt, die Modulträger 33 aus Kunststoff gefertigt, können die Rastelemente 35, 37 inklusive des Blattfederarms 372 in einfacher Weise
einstückig hergestellt werden. Anders als in Fig. 3
gezeigt, ist es auch denkbar, die Haken 37 in Richtung entlang der Vorder- oder Rückseite 30, 31 beweglich
auszubilden.
Diese Montage und Arretierung auf dem Kunststoff-Träger 1 wird nachstehend anhand der weiteren Figuren noch genauer erläutert. Jedenfalls können die vorstehend beschriebenen Merkmale eines erfindungsgemäßen Photovoltaik-Moduls 3 ohne Beschränkung auf die wie folgt zusammengefasst werden:
Das Photovoltaik-Modul 3 ist rahmenlos und weist zumindest eine die photovoltaisch aktive Schicht abdeckende Scheibe, vorzugsweise eine Glasscheibe auf, welche die Vorderseite des Photovoltaik-Moduls 3 bildet, wobei auf der
gegenüberliegenden Rückseite des Photovoltaik-Moduls 3 Modulträger 33 aufgeklebt sind, und wobei die Modulträger 33 jeweils zwei Rastelemente (bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform die Haken 37) an gegenüberliegenden Enden des Modulträgers 33 aufweisen, welche federnd beweglich ausgebildet sind, und wobei diese Rastelemente in
entgegengesetzte Richtungen weisende Sperrflächen 370 aufweisen, und wobei die Modulträger 33, wie oben
beschrieben, weitere Rastelemente (in Fig. 3 im Speziellen die Rastnasen 35) mit Arretierungsflächen 350 aufweisen, wobei die Arretierungsflächen 350 eine Komponente der Flächennormalen aufweisen, welche parallel zur Richtung der Flächennormalen der Glasscheibe, oder der Vorder- oder Rückseite liegt, um in Kontakt mit einem Rastelement einer Halterung eine Bewegung in Richtung dieser Flächennormalen zu blockieren.
Vorzugsweise ist an den Modulträgern, wie bereits oben gesagt, ein Handgriff 39 ausgebildet, beziehungsweise umgekehrt ausgedrückt, sind die Modulträger 33 als
Handgriffe 39 ausgebildet.
Fig. 4 zeigt ausgehend von den in Fig. 1 und 3 gezeigten Elementen anhand einer vergrößerten Ansicht einen ersten Verfahrensschritt zur Fixierung eines Photovoltaik-Moduls 3 auf dem KunstStoff-Träger 1.
Der Kunststoff-Träger 1 verfügt in Weiterbildung der
Erfindung über eine speziell konstruierte Modul- Abstelleinrichtung . Diese dient der sicheren Positionierung des Photovoltaik-Moduls 3 vor dem eigentlichen
Befestigungsschritt. Nach der Ablage des
Photovoltaik-Moduls 3 kann risikofrei umgegriffen werden.
Diese Einrichtung ist gegenüber üblichen Montagesystemen vorteilhaft, da bei solchen Systemen oftmals zum Einbau zwei Installateure benötigt werden, um ein Modul einerseits zu halten und andererseits zu befestigen.
Für die Montage gemäß der Erfindung kann demgegenüber das Photovoltaik-Modul 3 vor der eigentlichen Befestigung mit dessen Kante 300 auf der Abstellfläche 105 abgestellt werden, so dass die Kante 300 in Anlage mit der an die Abstellfläche 105 angrenzende Anlagekante 103 kommt. Die Anlagekante 103 ist dabei so positioniert, dass das
Photovoltaik-Modul 3 bei Anlage an dieser Kante und Ablage auf der Abstellfläche 105 in einer definierten
Anfangsposition für die laterale Verschiebung des Moduls entlang des Kunststoff-Trägers 1 zur gegenseitigen
Verrastung der Rastelemente 20, 22, 35, 37 von Kunststoff- Träger 1 und Photovoltaik-Modul 3 zu liegen kommt. Zur Verdeutlichung sind die Ablagekante 103 und die
Abstellfläche 105 auch in Fig. 1 eingezeichnet. Die definierte Anfangsposition besteht, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, darin, dass die Rastnasen 35 der Modulträger 33 in Verschieberichtung gesehen vor den korrespondierenden Rastelementen 20 des Kunststoff-Trägers 1 angeordnet sind. Fig. 5 zeigt zur genaueren Erläuterung der Verrastung und Fixierung des Photovoltaik-Moduls 3 auf dem
Kunststoffträger einen Ausschnitt des Photovoltaik- Installationssystems mit dem verrasteten Photovoltaik-Modul 3.
Die Rastelemente 20 sind, wie auch in Fig. 4 zu erkennen ist, Vorsprünge oder Aussparungen an einer Ausformung 122, unter welche, beziehungsweise in welche dann beim
Einschieben in die Verrastungsposition die Rastnasen 35 geschoben werden. Auf der Ausformung 122 sind auch die
Montagepunkte 18 angeordnet. In Fig. 5 ist auch eine durch die Montagepunkte 18 in die Dachunterkonstruktion
geschraubte Befestigungsschraube 180 zu erkennen.
In Weiterbildung der Erfindung sind dabei weiterhin die Photovoltaik-Module 3 in montierter Endlage durch
Federkraft vorgespannt, was ein späteres Klappern durch Windeinfluss verhindert. Unter der Befestigungsschraube 180 ist dazu eine Feder 181 angebracht, welche das
Photovoltaik-Modul 3 in vertikaler Richtung vorspannt und so ein späteres Klappern durch Windeinfluss auf dem Dach verhindert .
Die Verrastung in Richtung der Verrastungsrichtung 38, beziehungsweise in horizontaler Richtung wird, wie bereits oben erwähnt, durch Anlage der quer zur Verrastungsrichtung 38 liegenden Sperrfläche 370 des Hakens 37 an eine
korrespondierende Sperrfläche des Kunststoff-Trägers 1 bewirkt. Diese korrespondierende Sperrfläche bildet ein Rastelement 22 zur horizontalen Arretierung des
Photovoltaik-Moduls 3. Wie anhand von Fig. 5 ersichtlich, kann diese Sperrfläche in einfacher Weise durch eine
Seitenwand 1001 einer Sicke 100 gebildet werden. Zur
Verrastung wird dabei der in Verrastungsrichtung hinten liegende Haken 37 über die Sicke 100 hinwegbewegt, wobei die Führungsfläche 371 bei der Verschiebung durch die Sicke 100 unter elastischer Verformung des Blattfederarms 372 angehoben wird, so dass der Haken 37 über die Sicke 100 hinweggleitet. In der Verrastungsposition ist der Haken 37 über die Sicke 100 hinwegbewegt, so dass die Federkraft des Blattfederarms 372 dann den Haken 37 wieder in seine in Fig. 5 gezeigte vertikale Ausgangsposition bewegt damit die Sperrfläche 370 in Gegenüberstellung zur Seitenwand 1001 der Sicke 100 bringt. Damit verhindert die Sperrfläche 370 des Hakens 37 eine Bewegung des Moduls in einer
horizontalen Richtung und der andere, in Fig. 5 nicht dargestellte, gegenüberliegende Haken 37 die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung, so dass durch
Zusammenwirkung beider Haken 37 eines Modulträgers 33 mit den Seitenwänden 1001 des Kunststoff-Trägers 1 eine
horizontale Arretierung, damit also eine Arretierung in Richtung parallel zur Fläche der Glassscheibe bewirkt wird.
Ein erfindungsgemäßes Photovoltaik-Installationssystem mit einem Kunststoff-Träger 1 und einem Photovoltaik-Modul 3 zeichnet sich also allgemein dadurch aus, dass Rastelemente 20, 22, 35, 37 an KunstStoff-Träger 1 und Photovoltaik- Modul 3 vorgesehen sind, welche die Arretierung des
Photovoltaik-Moduls 3 auf dem Kunststoff-Träger 1 durch Auflegen des Photovoltaik-Moduls 3 in einer Anfangsposition und lateralen Verschiebung des Photovoltaik-Moduls 3 auf dem Kunststoff-Träger 1 bis in eine in Fig. 5 dargestellte Verrastungsposition eine Verrastung des Photovoltaik-Moduls 3 sowohl in horizontaler Richtung entlang der Fläche der Glasscheibe, beziehungsweise entlang der Vorder- oder
Rückseite, als auch senkrecht dazu bewirkt wird, so dass eine vollständige Arretierung des Photovoltaik-Moduls 3 in allen Richtungen erzielt wird.
Die horizontale Verschiebung des Photovoltaik-Moduls 3 zur Arretierung kann in besonders vorteilhafter Weise auch als Diebstahlschutz-Einrichtung verwendet werden. Die
Modulmontage durch horizontales Ineinanderschieben von Modul zu ünterkonstruktion erlaubt eine vereinfachte
Diebstahlsicherung des gesamten Modulfeldes. Da bei nebeneinander montierten Kunststoff-Trägern der enge Spalt zwischen den Photovoltaik-Modulen 3 ein Verschieben eines einzelnen Moduls des Modulfeldes nicht erlaubt, wenn der benötigte Weg zur Entriegelung des Photovoltaik-Moduls 3 länger ist, als die Spaltbreite zwischen den Photovoltaik- Modulen, reicht es aus die jeweils äußeren Module mit einer irgendwie gearteten Diebstahlsicherung zu versehen.
Bei heute gängigen Auf-Dach- bzw. In-Dach-Systemen muss demgegenüber jedes einzelne Modul mit einer
Diebstahlsicherung versehen werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Breite des Photovoltaik-Moduls in Verrastungsrichtung 38 gemessen größer ist, als die Breite des Kunststoff- Trägers 1 in dieser Richtung abzüglich des Verschiebewegs zwischen der Anfangsposition und der Verrastungsposition . Damit wird erzielt, dass bei der Montage mehrerer Module auf den Kunststoff-Trägern der Spalt zwischen den
Photovoltaik-Modulen 3 geringer ist, als der Verschiebeweg.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele, wie sie in den Figuren dargestellt sind, beschränkt ist. Insbesondere können die einzelnen Merkmale der Ausführungsbeispiele auch im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche kombiniert und variiert werden. Beispielsweise können die einzelnen
Rastmittel, wie sie an den Modulträgern 33 und dem
Kunststoff-Träger 1 vorgesehen sind, auch ausgetauscht werden. Um ein weiteres Beispiel zu nennen, kann auch die Orientierung der Haken 37 umgedreht werden, so dass die Sperrflächen 370 zur Mitte des Modulträgers 33 weisen. Bezugszeichenliste :
I Kunststoff-Träger
3 Photovoltaik-Modul
10 Regenwasser-Abführelement
II Umrandung des Kunststoff-Trägers 12 Erhöhung
14 Oberseite von 1
16 Öffnung
18 Montagepunkt von 1
20, 22 Rastelemente von 1
30 Vorderseite von 3
31 Rückseite von 3
32 Glasscheibe
33 Modulhalter
35 Rastelement
37 Rastelement, Haken von 3
38 Verrastungsrichtung
39 Handgriff
100 Sicke
101 Kabelkanal
103 Anlagekante
105 Absteilfläche
107 Grundebene von 1
110 Kante des Kunststoff-Trägers 1
III Querkante des KunstStoff-Trägers 1
120 Rand von 12
121 Hochsicke
122 Ausformung
180 Befestigungsschraube
181 Feder
300 Kante von 3 Anschlusskabel
Anschlussdose
Klebefläche
Arretierungsfläche von 35 Sperrfläche von 37
Führungsfläche von 37 Blattfederarm

Claims

Patentansprüche :
1. Kunststoff-Träger (1) für ein Photovoltaik-Modul (3) in Gestalt eines einteiligen ausgeformten
Kunststoffelements mit rechteckigem oder
quadratischem Umriss, welches entlang einer Kante (110) des Kunststoff-Trägers (1) verlaufende, langgestreckte Regenwasser-Abführelemente (10) aufweist, welche bei Schrägstellung des Kunststoff- Trägers (1) mit Gefälle entlang dieser lateralen Richtung Regenwasser in Richtung des Gefälles leiten, wobei der Kunststoff-Träger (1) weiterhin eine Ausformung in Gestalt einer Erhöhung (12) auf der Oberseite (14) aufweist, deren Rand (120) in einem Abstand zur Umrandung (11) des Kunststoff- Trägers (1) verläuft, und wobei auf der Erhöhung (12) Montagepunkte (18) angeordnet sind, um Befestigungsmittel durch den Kunststoff-Träger (1) hindurch zu führen und an einer Unterkonstruktion zu befestigen, und wobei der Kunststoffträger (1) weiterhin Rastelemente (20, 22) zur rastenden Fixierung eines Photovoltaik-Moduls (3) aufweist.
2. Kunststoff-Träger (1) gemäß dem vorstehenden
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (12) die Gestalt einer Hochsicke (121) hat, welche eine Öffnung (16) umrahmt.
3. Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der beiden
vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch beiderseitig der Erhöhung (12) am Rand angeordnete Sicken 100 als Regenwasser-Abführelemente (10) , wobei die Ober- und Unterseiten der Sicken 100 komplementär geformt sind, so dass sich zwei
Kunststoff-Träger (1) seitlich versetzt mit
ineinandergreifenden Sicken (100) aufeinandersetzen lassen .
Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kunststoff-Träger (1) aus einer thermoplastischen Formmasse gefertigt ist.
Kunststoff-Träger (1) gemäß vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Formmasse auf Polyamid mit einer Viskositätszahl von 50 bis 250, vorzugsweise 70 bis 200 und
besonders bevorzugt 80 bis 150 ml/g, bestimmt gemäß ISO 307 EN an einer 0,5 gew.%-igen Lösung des
Polyamids in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25 °C basiert .
Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermoplastische Formasse 0 bis 70 Gewichtsprozent, bevorzugt 10 bis 60 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 20 bis 50 Gewichtsprozent faserförmige oder teilchenförmige Füllstoffe enthält.
Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermoplastische Formmasse Pigmente und/oder
Stabilisatoren zur Verbesserung der
Witterungsbeständigkeit und oder der Brandeigenschaften enthält.
8. Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kunststoff-Träger (1) stapelbar ausgebildet ist, wobei dessen Ober- und Unterseite zumindest
teilweise komplementär sind, so dass beim
Aufeinandersetzen eines Kunststoff-Trägers (1) mit dessen Unterseite mit fluchtenden Kanten auf die Oberseite eines weiteren Kunststoff-Trägers (1) die Gesamthöhe der so aufeinandergestapelten beiden Kunststoff-Träger (1) geringer ist als die doppelte Höhe eines einzelnen Kunststoff-Trägers (1).
9. Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kunststoff-Träger (1) Rastelemente (20) zur
Arretierung in Richtung senkrecht zur Oberseite des Kunststoff-Trägers 1 aufweist, welche in einem Abstand von höchstens einem Sechstel, vorzugsweise von höchstens einem Zehntel der längsten
Seitenabmessung des Kunststoff-Trägers (1) vom nächstliegenden Montagepunkt (18) entfernt
angeordnet sind.
10. Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein
Kabelführungselement, vorzugsweise in Gestalt eines halboffenen Kabelkanals (101), welches oberhalb einer Grundebene (107) des Kunststoff-Trägers 1 verläuft .
11. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffträger (1) im Spritzguß- oder Spritzprägeprozess hergestellt wird und zur Verteilung der Schmelze ein Heißkanalsystem mit mehreren Heißkanaldüsen verwendet wird.
12. Photovoltaik-Modul (3), insbesondere ausgebildet zur Fixierung auf einem Kunststoff-Träger (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das
Photovoltaik-Modul (3) vorzugsweise rahmenlos ist und zumindest eine die photovoltaisch aktive
Schicht abdeckende Glasscheibe aufweist, welche die Vorderseite (30) des Photovoltaik-Moduls (3) bildet, wobei auf der der Vorderseite (30)
gegenüberliegenden Rückseite (31) des Photovoltaik- Moduls (3) Modulträger (33) aufgeklebt sind, und wobei die Modulträger (33) jeweils zwei
Rastelemente an gegenüberliegenden Enden des
Modulträgers (33) aufweisen, welche federnd
beweglich ausgebildet sind, und wobei diese
Rastelemente jeweils Sperrflächen (370) aufweisen, die eine parallel zur Fläche der Glasscheibe liegende Komponente der Flächennormalen aufweisen, so dass durch Anlage dieser Sperrflächen (370) an feststehenden Elementen eine Arretierung in
Richtung parallel zur Fläche der Glassscheibe (32) bewirkbar ist, und wobei die Modulträger (33) weitere Rastelemente (35) mit Arretierungsflächen (350) aufweisen, die eine Komponente der
Flächennormalen parallel zur Richtung der
Flächennormalen der Vorderseite (30) oder Rückseite (31) haben, um in Kontakt mit einem Rastelement einer Halterung eine Bewegung in Richtung dieser Flächennormalen zu blockieren.
Photovoltaik-Modul (3) gemäß dem vorstehenden
Anspruch, gekennzeichnet durch als Handgriffe (39) ausgebildete Modulträger (33) .
Photovoltaik-Installationssystem mit einem
Kunststoffträger (1) und einem Photovoltaik-Modul (3), insbesondere gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Rastelemente (20, 22, 35, 37) an Kunststoff-Träger 1 und
Photovoltaik-Modul (3) , mit welchen die Arretierung des Photovoltaik-Moduls (3) auf dem Kunststoff- Träger (1) durch Auflegen des Photovoltaik-Moduls (3) in einer Anfangsposition und lateralen
Verschiebung des Photovoltaik-Moduls 3 auf dem Kunststoff-Träger (1) bis in eine
Verrastungsposition eine Verrastung des
Photovoltaik-Moduls (3) sowohl in horizontaler Richtung entlang der Vorder- oder Rückseite des Photovoltaik-Moduls (3) , als auch senkrecht dazu, und damit eine vollständige Arretierung des
Photovoltaik-Moduls (3) in allen Richtungen
bewirkbar ist.
Photovoltaik-Installationssystem gemäß vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kunststoff-Träger (1) eine Abstellfläche (105) und eine an die Abstellfläche angrenzende Anlagekante (103) aufweist, die so positioniert sind, dass das Photovoltaik-Modul (3) bei Anlage an der
Anlagekante (103) und Ablage auf der Absteilfläche (105) in einer definierten Anfangsposition für die laterale Verschiebung des Photovoltaik-Moduls (3) entlang des Kunststoff-Trägers (1) zur
gegenseitigen Verrastung der Rastelemente (20, 22, 35, 37) von Kunststoff-Träger (1) und Photovoltaik Modul (3) zu liegen kommt.
Photovoltaik-Installationssystem gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Breite des Photovoltaik- Moduls (3) in Verrastungsrichtung (38) gemessen größer ist, als die Breite des Kunststoff-Trägers (1) in dieser Richtung abzüglich des Verschiebeweg zwischen der Anfangsposition und der
Verrastungsposition .
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