DE29604465U1

DE29604465U1 - Bausatz zur Integration von rahmenlosen Photovoltaik-Modulen in geneigte Dächer

Info

Publication number: DE29604465U1
Application number: DE29604465U
Authority: DE
Original assignee: EDEL MARKUS
Current assignee: EDEL MARKUS
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2006-03-12

Description

BAUSATZ ZUR INTEGRATION VON RAHMENLOSEN PHOTOVOLTAIK-MODULEN

IN GENEIGTE DÄCHER BESCHREIBUNG

Bei der Dachintegration von Photovoltaik-Modulen in geneigte Dächer wird die konventionelle Dachdeckung durch das Modulfeld ersetzt. Die Module mitsamt der Halterung und der Dacheinbindung (Übergang von den PV-Modulen zur herkömmlichen Dachdeckung) ^müssen somit die Funktion der Dachhaut übernehmen.

Bei einer Dachintegration sind fließende, harmonische Übergänge am Dach möglich, statische Zusatzbelastungen der Dachkonstruktion werden vermieden und konventionelle Dachdeckung eingespart.

Bisher sind im Bereich der Dachintegration ausgereifte und durchdachte Gesamtkonzepte der Anlagen Mangelware. Es werden hauptsächlich Teillösungen angeboten wie z. B. das Befestigungssystem für die Module, während die Dacheinbindung dem Handwerker vor Ort überlassen bleibt. Dies führt z. T. zu erheblichem Montageaufwand, verbunden mit hohen Kosten. Daneben gibt es Systeme, die überwiegend aus primärenergieintensiven Werkstoffen (v. a. Aluminium) bestehen und somit den Erntefaktor der PV-Anlage erheblich verschlechtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, rahmenlose Photovoltaikmodule auf geneigten Dächern befestigen und den Übergang der Modulfläche zur konventionellen Dachdeckung ausführen zu können.

Die wichtigsten Anforderungen, die wir deshalb an unser Dachintegrationssystem gestellt haben, sind folgende:

- regensichere Dachabdichtung mit kontrollierter Wasserführung;

- gute Hinterlüftung der PV-Module;

- Minimierung der Gefahr von Abschattungen an den Solarzellen;

- weitgehende Unabhängigkeit von unterschiedlichen Dachkonstruktionen und Dachdeckungen;

- sparsamer, ausgewählter Materialeinsatz (geringer Primärenergieaufwand);

- geringe Herstellkosten;

- einfache, elektrische Verkabelung;

- einfache, zeitsparende Montage (jedes Modul einzeln installier- bzw. deinstallierbar);

- Erweiterungsfähigkeit;

- Wartungsfreundlichkeit.

Diese Anforderungen und die vorher genannten Probleme werden erfindungsgemäß durch einen Bausatz zur Dachintegration rahmenloser Photovoltaik-Module in geneigte Dächer gelöst.

Hauptbestandteile des Bausatzes sind ein Unterbau zur Auflage der Module, Befestigungselemente und eine Dacheinbindung als Übergang vom Modulfeld zur angrenzenden Dachdeckung.

Der Unterbau des Dachintegrationssystems ist ein Pfostensystem, bestehend aus Profilen, die auf der Oberseite in Längsrichtung keilförmig zugeschnitten sind. Auf diesen Profilen sind Haltebleche zur Abrutschsicherung der Module und Dichtungen zur kontrollierten Entwässerung von Kondenswasser und evtl. eindringendem Regenwasser montiert. Frostschäden werden durch Hinterlüftung an allen bedenklichen Stellen vermieden. Die Profile können bevorzugt aus Holz bestehen, die Haltebleche aus Titanzink. Die Anzahl der Pfosten richtet sich nach der Anzahl der Module. Da die Profile keilförmig geschnitten sind, überlappen die rahmenlosen Module im Randbereich - wie Dachplatten - von oben nach unten. Probleme bezüglich Abschattung und unzureichender Selbstreinigung werden somit umgangen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Montage des Unterbaus. Der Unterbau kann in Feldern vormontiert werden, was die Montagezeit auf dem Dach erheblich verkürzt. Zur horizontalen Ausrichtung der Module kann eine Montagelehre dem Bausatz beiliegen.

An der Oberkante der Module werden gummielastische Dichtungsprofile aufgeschoben. Die Module werden auf den Unterbau aufgelegt, elektrisch verkabelt und mit Abdeckblechen so befestigt, daß die Module in Längsrichtung zwischen Dichtungsprofilen geklemmt sind. Die Abdeckbleche werden aus korrosionsbeständigem Metall, vorzugsweise aus Edelstahl, ausgeführt. Die gummielastischen Dichtungsprofile werden vorzugsweise geklebt. Bei Erweiterungen und Reparaturmaßnahmen können die Module problemlos einzeln ein- bzw. ausgebaut werden.

Der Unterbau dient nicht nur als Halterung und zur kontrollierten Entwässerung, sondern auch zur Höhenregulierung. Durch einfaches Unterlegen der Pfostenprofile z. B. mit Holzlatten kann die PV-Anlage dem Niveau der Dachdeckung angeglichen werden, evtl. Unebenheiten der

Dachkonstruktion lassen sich ausgleichen und es wird vermieden, daß hohe Anschlußkästen der Module auf dem Unterdach aufstehen.

Die Dacheinbindung wird durch einen Eindeckrahmen aus Metall, bevorzugt aus Titanzink, realisiert. Die Dichtigkeit kann durch Klemmung am Pfostensystem und ausreichende Überlappung bei den Blechübergängen gewährleistet werden.

Ein Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutern. Die einzelnen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Explosionsdarstellung eines Pfostens für den Unterbau,

ausgelegt für zwei Modulreihen
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht der vormontierten Pfosten zur

Auflage von vier Modulen
Fig. 3; eine perspektivische Ansicht der auf die Dachlatten montierten

Pfosten und die Dacheinbindung
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht des Dachintegrationssystems mit vier Modulen

In der Explosionszeichnung Fig. 1 ist ein Pfosten für den Unterbau ausgelegt für zwei Modulreihen - dargestellt.

Die Haltebleche 2, 3 werden auf dem keilförmig geschnittenen Profil 1 befestigt, bevorzugt werden Drahtstifte verwendet. Die Gesamtlänge des Pfostenprofils 1 wird durch die Abmessungen der Module 18 (Fig. 4) und die Anzahl der übereinander angeordneten Modulreihen bestimmt. Die Maße für den keilförmigen Zuschnitt des Pfostenprofils 1 werden durch die Modulabmessungen {Modullänge und -dicke) festgelegt. Die Dichtungsprofile 4, 5 werden auf den Halteblechen 2, 3 befestigt, bevorzugt werden sie aufgeklebt. Die Haltebleche 2, 3 und die Dichtungsprofile 4, 5 sind langer als die dafür vorgesehenen Keilausschnitte des Profils 1, damit zum einen die jeweils oben liegenden Seitenbleche 13, 14 die darunterliegenden Seitenbleche 11, 12 ausreichend regensicher überlappen können und zum anderen die Module leicht nach oben geschoben werden können, was den Ein- und Ausbau bzw. das Auflegen und Abheben der Module vereinfacht. Das Halteblech 2 und das Dichtungsprofil 5 werden ausschließlich zur Aufnahme der obersten Modulreihe verwendet. Die Abstandhalter 6, die bevorzugt aus Holz bestehen, werden auf den Dichtungsprofilen 4, 5 befestigt, bevorzugt werden sie aufgeklebt. Diese Abstandhalter 6 schützen zum einen die Module vor Beschädigungen beim Festklemmen, zum anderen dienen sie als Anschlag bei der horizontalen Ausrichtung der Module.

In den fertig montierten Pfosten (bestehend aus Pfostenprofil 1 mit Halteblechen 2, 3, Dichtungsprofilen 4, 5 und Abstandhaltern 6} werden zusammen mit den dazugehörigen Abdeckblechen 20 Durchgangslöcher gebohrt. In die Durchgangslöcher können Kunststoffdübel geschoben werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können die fertig montierten Pfosten mit Verbindungsbrettern 7 zu Feldern vormontiert werden, was die Montage auf dem Dach erheblich vereinfacht und die Montagezeit verkürzt. Die Pfosten werden auf dem Dach ausgerichtet und an die bestehende Dachlattung geschraubt.

Die Module 18 werden mit einer an der Oberkante des Moduls aufgeschobenen Querdichtung 19 auf die Dichtungsprofile 4, 5 aufgelegt. Das jeweils obere Modul überlappt das untere im Bereich dieser Querdichtung, was somit die Dichtigkeit des Systems in horizontaler Richtung garantiert. Die Abdeckbleche 20 werden mit Schrauben und Dichtungsscheiben 24 auf die Pfosten geschraubt. Die Anzahl der Schrauben 24 hängt von den Modulabmessungen ab. Auf der den Modulen zugewandten Seite der Abdeckbleche 20 sind Dichtungsprofile 21 befestigt, bevorzugt werden diese aufgeklebt. Auf das an die Dacheinbindung angrenzende Abdeckblech werden anstatt dem Dichtungsprofil 21 die Dichtungsprofile 22, 23 befestigt. Die Dichtungsprofile 21, 22, 23 verhindern das Eindringen von Wasser in Längsrichtung.

In Fig. 3 sind die auf die Dachlatten montierten Pfosten und die Dacheinbindung dargestellt.

Den unteren Übergang des Modulfeldes zur Dachdeckung bildet eine Überleitschürze, die das von den Modulen 18 und den Seitenblechen 11, 12, 13, 14 abfließende Wasser über die unten am Modulfeld anschließende Dachdeckung ableitet. Diese Überleitschürze besteht aus einem Dacheinbindungsblech 8 mit verfalztem und verlötetem Walzblei 9. Eine Blechblende 10 verhindert das Eindringen von Wasser in den Unterbau.

Die speziell geformten Seitenbleche 11, 12, 13, 14 werden auf der dem Modulfeld zugewandten Seite zusammen mit den Modulen durch die Abdeckbleche 20 und die Dichtungsprofile 23 auf die Pfosten des Unterbaus gedrückt. Das Dichtungsprofil 23 ist wegen der geringeren Dicke der Seitenbleche gegenüber den Modulen höher als die, die Module klemmenden Dichtungsprofile 21, 22. Auf der, der Dachdeckung zugewandten Seite sind die Seitenbleche 11, 12, 13, 14 unter die Dachdeckung geführt. Die Seitenbleche 13, 14 werden ausschließlich an die oberste Modulreihe

angebracht. Die Seitenbleche 11, 12, 13, 14 überlappen von oben nach unten, so daß eine regensichere Abdichtung entsteht.

Den oberen Übergang der Dacheinbindung bildet ein spezielles Dacheinbindungsblech 15, welches unter die Dachdeckung reicht und das Wasser über die Module ableitet. Es überlappt die Seitenbleche 13, 14, sowie die Querdichtungen 19 der obersten Modulreihe.

Ein Distanzblech 16, welches auf dem oberen Dacheinbindungsblech montiert wird, dient als Unterlage für die angrenzende Dachdeckung.

Sämtliche Bleche für die Dacheinbindung werden bevorzugt mit Blechhaften 17 fixiert.

- 6 Bezugszeichenliste

1 Pfostenprofil

2 Halteblech, oberste Modulreihe

3 Halteblech

4 Dichtungsprofil

5 Dichtungsprofil, oberste Modulreihe

6 Abstandhalter

7 Verbindungsbrett

8 Dacheinbindungsblech unten

9 Walzblei

10 Blende

11 Seitenblech links

12 Seitenblech rechts

13 Seitenblech links, oberste Modulreihe

14 Seitenblech rechts, oberste Modulreihe

15 Dacheinbindungsblech oben

16 Distanzblech

17 Festpunkthafte

18 PV-Modul

19 Querdichtung

20 Abdeckblech

21 Dichtung breit

22 Dichtung schmal

23 Dichtung seitlich

24 Schraube mit Dichtungsscheibe

25 Konterlatte

26 Dachlatte

27 Dachdeckung

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Bausatz zur Integration von rahmenlosen Photovoltaik-Modulen in geneigte Dächer, dadurch gekennzeichnet,

daß der Bausatz aus mindestens zwei Pfostenprofilen (1) besteht, die in Längsrichtung auf der Oberseite keilförmig verlaufen und die in vertikaler Richtung auf Dachlatten und dergleichen montiert werden, auf denen rahmenlose Photovoltaik-Module (18) so angeordnet sind, daß die Module das jeweils nächstliegende - in Richtung Dachtraufe betrachtet - überlappen.

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Pfostenprofile (1) aus Holz ausgeführt sein können, wobei das Holz wasserfest imprägniert sein kann.

3. Bausatz nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,

daß auf den Pfostenprofilen Haltebleche (2), (3), die ein Abrutschten der Module verhindern, gummielastische Dichtungsprofile (4), (5) zur Auflage der Module und zur kontrollierten Entwässerung und Abstandhalter (6) als Montageerleichterung befestigt sind.

4. Bausatz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Höhenanpassung des Modulfelds an die angrenzende Dachdeckung den Pfostenprofilen Holzlatten unterlegt werden können.

5. Bausatz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Pfostenprofile zur Vereinfachung der Montage auf dem Dach zu Feldern vormontiert werden können.

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6. Bausatz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Module durch aufgeschraubte Äbdeckbleche (20) mit dazwischenliegenden Dichtungsprofilen (21), (22) auf die Pfostenprofile spannungsfrei geklemmt werden.

7. Bausatz nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß jeweils die in Richtung Dachfirst obere Modulkante mit einer Querdichtung (19) versehen wird, die den horizontalen Zwischenraum der sich überlappenden Module abdichtet.

8. Bausatz nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß Seitenbleche (11), (12), (13), (14) an den seitlichen Modulfeldrändern, eine Überleitschürze (8), (9) mit einer Blechblende (10) am unteren Modulfeldrand sowie ein Dacheinbindungsblech (15) mit Distanzblech (16) am oberen Modulfeldrand den Übergang zur angrenzenden Dachdeckung gestalten.

9. Bausatz nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bausatz Montagelehren enthalten kann.

10. Bausatz nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Teile des Bausatzes teilweise oder vollständig aus korrosionsbeständigen Materialien bestehen können.