太阳能模块装置和屋顶装置的制作方法

文档序号:7208464阅读:93来源:国知局
专利名称:太阳能模块装置和屋顶装置的制作方法
技术领域
本发明涉及尤其是用于太阳热能和/或光伏能量产生的太阳能模块装置,和具有多个这样的太阳能模块装置的屋顶装置。
背景技术
现有技术中已知光伏能量和太阳热能产生设备。两者都利用入射的太阳辐射来产生电能或热能,并把电能和热能提供给另外的消费者。也存在所谓的组合模块,所述组合模块允许组合光伏能量产生和太阳热能产生。在所有模块中,为了优化效率,按照地理使用区域的朝向太阳的取向是绝对必需的。一般来说,按照使这样的模块具有朝向太阳的最佳取向的方式,把它们架高安装在屋顶、平屋顶、自由面或者建筑立面上。此处,为了进一步优化效率,还已知这样的太阳能产生设备其主动跟踪太阳的路线,以便在白天的几乎每一时刻都确保最佳的朝向太阳的取向。不过,就架高安装的,即基于在南半球或北半球的使用在向南的一侧或向北的一侧向水平面倾斜的这种太阳能产生模块来说,问题在于由于相互遮蔽,被布置成复合体的模块的效率损失。此处,使该遮蔽尽可能轻微的足够距离是绝对必需的。在这方面,DE 9010696U1提出在集热器表面彼此相邻地布置的情况下,利用能够将入射光的分量偏转到太阳能模块的反射表面,来更好地利用入射在太阳能模块上的阳光。不过,单位面积可用于太阳能产生的分量也被减小,以致总效率降低。DE 20 2006 020 180 Ul还提出这样一种解决方案,在作为太阳能屋顶的太阳能模块的布置中,使用朝着彼此交替倾斜的太阳能表面和反射表面。此处,这些反射面还把阳光反射到太阳能模块。和上面一样,总效果相应地较低。另外,在所有上面提及的布置中,尝试利用朝向太阳的最佳取向和25°的倾斜来优化太阳能模块的输出。不过,除了遮蔽问题之外,这种结构还具有关于其静态抵抗能力的缺点,尤其是在强事故风力载荷的情况下,这样的结构需要非常复杂和高成本的静态加固。

发明内容
因此,本发明的目的是提供一种太阳能模块装置,或者利用这种太阳能模块装置的屋顶装置,在自清洁、效率方面,以及在考虑到与静态抵抗能力,尤其是抵抗风力载荷的静态抵抗能力有关的安装成本时,所述太阳能模块装置或屋顶装置具有提高的总效率。这里,总效率被理解为考虑到所有上述因素的经济效率。该目的由按照权利要求1所述的太阳能模块装置和按照权利要求12所述的屋顶装置来实现。特别地,该目的因此由尤其用于太阳热能和/或光伏能量产生的太阳能模块装置实现,所述太阳能模块装置包括布置成大致水平的平面复合体的至少三个太阳能模块元件,并且每个太阳能模块元件按照太阳能模块装置的外周侧边界相对于水平面H低于或高于大致在中间的中心区域的方式,相对于彼此朝向水平面H倾斜。此外,该目的由具有多个上述太阳能模块装置的屋顶装置实现,太阳能模块装置被布置成借助大致相互平行延伸的相邻太阳能模块装置的侧边界的多个部分形成屋顶装置。在本申请的范围中,术语太阳能模块元件被理解成用于太阳热能和/或光伏能量产生的任何元件。于是,它还包括现有技术中已知的组合模块。按照本发明的太阳能模块装置的一个要点在于通过布置各个太阳能模块元件, 以形成具有相对于中间的中心区域升高或降低的外周侧边界区域的复合体,得到具有考虑到与实现上面的太阳能模块装置有关的所有因素的最佳总效率的装置。特别是在热带地区,该效果被证明是特别重大的。就其外周侧边界高于大致在中间的中心区域的太阳能模块装置来说,凹陷或者壳形实质上被几何地引起,其效率就其地理取向来说保持大致恒定。这方面的研究已表明,尤其是在热带地区,根据取向,即,例如在南北和东西取向之间,存在的效率偏差,这意味着对安装计划来说,几乎没有预定的任何限制,从而即使对于在使用按照现有技术的太阳能模块时,在其位置和本地条件方面提供较差情况的安装表面来说,也可毫无问题地安装按照本发明的太阳能模块装置或屋顶装置。与“最佳地”朝北或朝南取向的太阳能模块相比,效率仅仅轻微下降,利用按照本发明的太阳能模块装置或屋顶装置的其它附随优点,将很好地补偿这些效率损失。因此,按照本发明的太阳能模块装置或屋顶装置允许几乎完全覆盖可供安装之用的空间。按照本发明的太阳能模块装置或屋顶装置的能量有效表面与使用的安装表面的比率几乎为1。尽管就到现在为止的系统来说,各个模块之间的与阴影相关的最小距离显著降低表面利用率,但按照本发明,建筑表面(built-0Ver surface)被理想地利用。因此,按照本发明的太阳能模块装置通常可以任意地彼此直接相邻地安装,而不会遮蔽相应的相邻太阳能模块装置,从而削弱其能量产生,不过尤其仍然确保太阳能模块元件的可靠自清洁。 与在一侧架高地安装太阳热能或光伏模块的典型系统相反,能量产生与相邻模块的距离无关,这也显著提高了计划可能性。另外,就在开始提及的采用按照本发明的太阳能模块装置的屋顶装置来说,得到了非常静态稳定的几何形状,其生产成本显著小于现有技术中已知的太阳能屋顶的生产成本。特别是在可能发生较高风力载荷的地理区域,这种尤其以太阳能模块元件的减小的倾斜为特征的装置代表最佳的结构,因为用于消散风力载荷的静态加固措施显著减少,从而成本被大大降低。此处,热带也是最佳的应用地区,因为在这些地区中频繁发生旋风、飓风和台风。不过,在其它地区,该积极效果也是显著的。如果借助彼此大致平行延伸的相邻太阳能模块装置的外周侧边界区域的多个部分的连接,连接按照本发明的多个太阳能模块装置,以形成屋顶装置,那么对于较大的表面来说,也得到经济上最优化的结构,由于不连续的表面展开的缘故,这尤其带来决定性的能量和静态优点。取决于太阳能模块装置是否具有相对于中间的中心区域较低或较高的侧边界,导致这样的屋顶装置,在该屋顶装置中,其太阳能模块元件布置成复合体的相应太阳能模块装置构成屋顶装置凹陷或屋顶装置凸顶。这些差异将在下面更详细地讨论。
太阳能模块元件优选地被实现成大致为矩形的太阳能模块元件,并且还被布置成大致为矩形的2X2矩阵,尤其是布置成盔顶或倒置屋顶的形式。在本申请的上下文中,盔顶或盔顶装置被理解成现有技术中关于这样的屋顶装置的典型设计该屋顶装置具有矩形投影面,具有四个山形墙,就对应尖屋顶装置来说,其上邻接有另外的大致相同的“四山形墙屋顶”。在现有技术中,对这样的盔顶装置来说,术语偏菱形屋顶装置也是典型的。当然,只有当按照盔顶装置来布置的太阳能模块装置也具有矩形投影面时,才会产生这样的盔顶装置。在与矩形投影面不同的投影面,例如三角形投影面的情况下,导致一系列的金字塔形屋顶装置,此处,定义屋顶装置还包括关于其表面展开不连续的所有对应的屋顶装置。此处,术语“矩形的2X2矩阵”大致涉及所得到的太阳能模块装置的投影面。这样的矩形太阳能模块装置允许组合多个太阳能模块装置,以经济有效地形成大面积的屋顶装置或盔顶装置,此处的决定性成本因素是以矩形生产各个太阳能模块元件。当然,如一开始所述,也可以代替地利用三个三角形太阳能模块元件的复合体,或者利用形状不同的太阳能模块元件的组合,从具有不同几何形状的太阳能模块元件构成太阳能模块装置。按照地理使用地区和可用安装表面,可根据需要进行最优化。当然,代替实现连续的太阳能模块元件以形成太阳能模块装置,也可以从被布置成复合体的各个太阳能模块、和被分组成太阳能模块元件的各个太阳能模块来实现太阳能模块元件。就太阳能模块装置的生产、运输和通风来说,这是特别有利的。在被连接以形成按照本发明的太阳能模块装置的矩形太阳能模块元件的情况下, 矩形太阳能模块元件围绕在所有情况下都不平行于其侧边缘的轴,尤其是围绕大致沿对角线延伸的对角线轴彼此相对倾斜。通过该倾斜,以使外周侧边界区域相对于中间的中心区域升高或降低的非常简单的方式来产生太阳能模块装置。使矩形太阳能模块元件绕不共轴延伸,而是轴向平行于对角线轴延伸的轴倾斜,即绕被布置成相对于其稍微偏置的轴倾斜, 使得可以在太阳能模块装置中布置倾斜的太阳能模块元件,而太阳能模块元件不触及它们的侧边界等,从而实现单位面积的最佳表面利用。每个太阳能模块元件朝中间的中心区域的方向的倾角优选地在大致5°和25° 之间,尤其是15° ;或者-5°和-25°之间,尤其是-15°。就其作为太阳能模块装置的复合体而言,以及考虑到要消散的可能风力载荷,各个太阳能模块元件的这样的倾斜具有最佳的总效率。特别地,这样的倾斜考虑了太阳能模块元件的自清洁,这对相应的能量产生设备的效率具有决定性的影响,因为已知太阳能模块元件变脏会导致随时间的显著的效率损失。在可能发生雪或冰覆盖的地理地区,还可从而避免效率的降低。一般来说,在该上下文中当然可以向太阳能模块装置内的每个太阳能模块元件,尤其是按照地理位置,分配不同的倾斜,从而优化能量产生。与这种变化的倾斜相关,可以相应地调适每个太阳能模块元件的长度或宽度,以尤其使遮蔽降至最小。结果将得到其中间的中心区域被布置为“偏移”(与抛物线截面的“偏置”焦点类似)的太阳能模块装置。当然,也可倾斜整个太阳能模块装置, 如果安装位置的边界条件允许的话。太阳能模块装置优选地具有用于调整至少一个太阳能模块元件的倾角的至少一个倾斜控制元件。这样的倾斜控制元件既可以是被动式倾斜控制元件,也可以是主动式倾斜控制元件(即,可利用定位电动机调整)。一方面,倾斜的变化提供最优化能量引入的可能性,另一方面,考虑了发生变脏或发生风力载荷的情况。从而在变脏严重的情况下,可以增大倾斜,从而能够实现增强的清洁效果。例如,如果确定在规定的一段时间内,太阳能模块装置变脏,那么可通过改变各个太阳能模块元件的倾斜来消除这种变脏。倾斜控制元件优选地与至少一个传感器元件,尤其是沉淀传感器、能量输出传感器、时间编码器,或者光传感器通信连接,从而可以按照至少一项检测到的传感器信息,来调节倾角的调整。优选地,按照至少一个太阳能模块元件的倾角可在具有对于能量产生的最佳倾角的生产或者白天位置,和具有对于自我清洁来说最佳的更大倾角的夜晚和/或沉淀位置之间可调整的方式,来实现倾斜控制元件。由于众所周知,太阳能模块只有在白天才能量有效,因此可以在白天位置和夜晚位置之间调整太阳能模块装置,在夜晚位置,倾斜被增大,以便就沉淀来说改进模块的清洁。在白天位置,倾斜可被减小到最佳的最小倾斜(在热带地区,近似于0° ),以便优化其能量输出。在该上下文中,计时器或光传感器或输出传感器可启动所需的调节。当然,这样的按照发生的沉淀阶段的调节也是可能的,在所述沉淀阶段期间,太阳能模块装置或各个太阳能模块元件可被调整到具有增大的倾斜的沉淀位置。此处可以设想相应的沉淀传感器的使用,所述沉淀传感器允许倾斜的自动调节。这样的原理可基本地适用于几乎所有其它类型的太阳能模块装置。优选地,在布置在复合体中的太阳能模块元件之间布置通风自由空间,尤其是通风间隙。该通风间隙考虑了在太阳能模块装置的底部和顶部之间的空气循环,从而导致各个太阳能模块元件的冷却。该太阳能模块元件的冷却对效率具有显著的影响,与变热的太阳能模块元件相比,低温度的太阳能模块元件一般具有更好的效率。此处,在温差为IOK的情况下,已观察到高达5%的效率差异。设置在各个太阳能模块元件之间,自然地也设置在屋顶装置的相邻太阳能模块装置之间的通风自由空间,尤其通风间隙,是按照本发明的布置,另外确保如果出现风力载荷,那么在相应模块和元件的顶部和底部上的压差被降低,这又减轻了结构,从而导致相当大的成本节约。另外,通风自由空间或通风间隙可同时用作发生的沉淀水的排水,从而也用于去除污染物。优选地,通风自由空间具有用于此用途的排水元件,尤其是在太阳能模块底部,所述排水元件收集或排出经由太阳能模块装置的顶部和经由通风自由空间渗透的水。此处优选地,确保排水元件的布置仅仅轻微地或者根本不削弱在太阳能模块装置的底部和顶部之间的空气循环。当然,这些排水元件另外也可采用供给单元的功能,即,例如,用于引导各个太阳能模块元件的进给管线和排水管线。在该上下文中,另外可以在太阳能模块底部,尤其是在通风自由空间的区域中设置对应的蒸发设备,所述蒸发设备由供水单元进给,或者直接由各个太阳能模块元件进给, 并且所述蒸发设备通过尤其在沉淀阶段期间收集的水的蒸发来冷却太阳能模块装置。此处,可以使用蓄水瓦片、垫子等,例如,所述蓄水瓦片、垫子等被布置在太阳能模块装置的底部上,尤其与太阳能模块装置间隔开。优选地,沿着太阳能模块元件的底部,经由导流单元导引在这些垫子上方通过的空气,以致模块被有效冷却。当然,在该上下文中,也可以主动向蒸发设备供给,例如经由水进给管线供给。这样的设备也基本地适用于任意类型的太阳能模块。优选地,至少一个太阳能模块元件,尤其是按照太阳能模块装置的地理取向受太阳照射最少的太阳能模块元件至少部分地具有与其它太阳能模块元件的表面不同的反射表面、透明表面或者类似表面。反射表面的使用可以基于地理地区增大其它相邻太阳能模块元件的能量输出,以致太阳能模块装置的总效率升高。相反,透明表面的使用允许照射在其下面的空间。太阳能模块元件优选地被实现成静态自承元件,并且借助连接单元相互连接以使其静态稳定,尤其是被相互连结成使得它们可枢轴转动。就这样的实施例来说,由静态稳定的太阳能模块元件构成的太阳能模块装置从而可在几乎没有例如像屋顶表面那样的子结构的情况下安装,此处,作为补充,优选地按照类似于积木原理的、可将太阳能模块元件布置成形成太阳能模块装置的方式在太阳能模块元件上实现连接单元。此处,可以应用现有技术中已知的所有连接单元。这种设计还适用于太阳能模块装置的设置,以形成按照本发明的屋顶装置。优选地,太阳能模块装置和/或每个太阳能模块元件具有尤其这样的外周支承框架,太阳能模块元件可插入其中或者已插入到其中,或者太阳能模块元件可借助所述外周支承框架相互连接。这种支承框架允许布置多个太阳能模块装置,以形成较大的屋顶装置或表面,并且另外,允许容易更换有缺陷的太阳能模块元件。可在工业上预完成具有借助连接元件以静态稳定方式相互连接的静态稳定的太阳能模块元件的实施例、和借助尤其是外周支承框架的太阳能模块装置的实施例,从而能够在建造现场经济有效并且快速地使各个组件相互连接。当然,按照本发明的太阳能模块装置也可被布置在典型的屋顶子结构上,优选地, 所述子结构已预确定太阳能模块装置或屋顶装置的几何形状。如果使用支承框架,那么优选地将太阳能模块元件安装成使得它们可以在支承框架中枢轴转动,从而能够容易地进行倾斜调适。基本地,按照本发明的、由多个太阳能模块装置组成的屋顶装置具有三维结构,与大面积的扁平系统相比,所述三维结构使屋顶装置稳定得多。同时,它具有相对小的正面, 这使得所述屋顶装置更易于被用来在多风的地区盖屋顶,而就高风力载荷来说,一般的架高的系统格外成问题。研究表明与现有技术中已知的架高的系统相比,按照本发明的屋顶装置的性能格外高。就在热带地区的,尤其是在60°东/15°南的地理位置的模拟安装来说,在各个太阳能元件倾斜15°的情况下,按照本发明的太阳能模块装置或屋顶装置仅表现出量值约为 10%的年输出损失。在模块倾斜10°的情况下,相关年损失被降低到约8%。通过对自清洁条件的最佳调适,显著降低的静态要求,尤其是在用作盖屋顶的情况下,由于格外有利的成本构建的缘故,在纯能量产生中不负面地反映这些损失,从而与一般的系统相比仍然得到正效益平衡和提高的总效率。从属权利要求中陈述了本发明的其它实施例。


下面根据用附图更详细解释的例证实施例来说明本发明。在附图中
图1示出了太阳能模块装置的第一实施例的等距图。图2示出了图1的太阳能模块装置的顶视图。图3示出了图1的太阳能模块装置的横剖面。图4示出了图1的太阳能模块装置的纵剖面。图5示出了太阳能模块装置的第二实施例。图6示出了按照本发明的屋顶装置的第一实施例。图7示出了按照本发明的屋顶装置的第二实施例。图8示出了按照本发明的屋顶装置的第三实施例。图9示出了按照本发明的屋顶装置的第四实施例的横剖面。图10示出了图9的屋顶装置的纵剖面。下面,对于相同和动作相同的组件使用相同的附图标记,有时使用撇号和引号。
具体实施例方式图1示出了按照本发明的太阳能模块组件1的第一实施例的等距图。它包括四个太阳能模块元件2,所述四个太阳能模块元件2被布置成大致水平的扁平复合体,并且均按照太阳能模块组件1的外周侧边界4相对于水平面H低于或高于大致在中间的中心区域6 的方式,相对于彼此朝着水平面H倾斜倾角a。在下面的说明中,参考图1-4。如上所述,在该实施例中,太阳能模块装置1包含四个太阳能模块元件2,所述四个太阳能模块元件2都被实现成矩形的太阳能模块元件2。为了形成太阳能模块装置1,这些太阳能模块元件2经由其侧边界3被布置成2X2矩阵。从而至少在其到平面H的投影面中,所得到的太阳能模块装置1也是矩形的。每个太阳能模块元件2朝中间的中心区域6的方向,绕轴A倾斜,使得对于太阳能模块装置1得到了倒置的盔顶10的形式。太阳能模块元件2绕其倾斜的相应轴A非平行地延伸到侧边界,并且在本实施例中,轴向平行于相应的对角线AD,并且朝中间的中心区域6的方向偏置。在该实施例中,相应的太阳能模块元件2朝中间的中心区域6的方向,相对于水平面H倾斜的倾角α大致为15°。由于太阳能模块装置1的自清洁效果和静态抵抗能力,这样的倾斜就总效率等来说具有非常积极的效果。由于两轴倾斜,即,围绕与横轴^平行的轴的倾斜,和围绕与纵轴怂平行的轴的倾斜的缘故,图3和4所示的倾角α Q和q导致每个太阳能元件2的总倾角α。为了实现相对于太阳能模块装置1的工作期间的效率、自清洁或者消散的风力载荷的减小的最优化,可以经由图3和4中所示的倾斜控制元件8来调适各个太阳能模块元件2的倾斜0、0(3和c^。例如,如果证明太阳能模块装置在例如10°的起始角α趋向于很快变脏,那么通过启动倾斜控制元件8,可增大角度α,从而可改善自清洁。上述倾斜控制单元8可以是主动倾斜控制元件,例如,可经由有线控制单元启动的倾斜控制元件,也可以是可经由螺钉连接人工锁定的倾斜控制元件。如图2中清楚所示,在布置在太阳能模块装置1中的各个太阳能模块元件2之间布置有通风自由空间12,由于几何边界条件的缘故,所述通风自由空间12被实现成从侧边界4朝着中间的中心区域6增大,并且由相应的太阳能模块元件2的倾斜引起。这些通风自由空间12实现多种功能。从而,它们允许太阳能模块装置1的底部14和顶部15之间的空气循环,从而各个太阳能模块元件2被冷却。这有助于提高能量效率。另外,通风自由空间12当然降低作用在太阳能模块装置1上的风压力负载,从而此处可对设计提出较低的静态要求。最后,通风自由空间12还允许排出落在太阳能模块装置1或太阳能模块元件2的顶部15上的沉淀水。由于太阳能模块元件的倾斜,该沉淀水流入通风自由空间12中,有利的是,通风自由空间12为此沿着中心区域6的方向增大,在中心区域6,所述沉淀水随后经由水引导单元16(参见图…排出,或者只是从太阳能模块装置 1滴到下面的地面上。当然,在该上下文中,也可以不漏水地密封各个太阳能模块元件2之间的过渡区,并且仅在中间的中心区域6中设置对应的排水单元。关于太阳能模块装置1的静态稳定,太阳能模块装置1具有依照侧边界4的几何形状,完全环绕太阳能模块装置1延伸的支承框架20。太阳能模块元件2被装入该支承框架20中,尤其被连结到支承框架20,使得太阳能模块元件2可枢轴转动,从而经由倾斜控制单元8,可改变它们的倾斜。当然,在该上下文中,也可以利用现有技术中已知的子结构,而不是其上安装有太阳能模块元件2的支承框架20。图5示出了太阳能模块装置1的第二实施例,第二实施例与按照图1-4的上述实施例的不同之处大致在于太阳能模块元件2的静态实现。此处,太阳能模块元件2被实现成静态自承元件2,并经由同样静态稳定的连接单元18连接到太阳能模块装置1。因此,对于对应安装表面上的子结构来说,可用很少的材料费用安装这样的结构,尤其是,利用各个太阳能模块元件2的自承能力显著简化了安装。另外,沿各个太阳能模块元件2之间的通风自由空间12在太阳能模块底部14上延伸的排水元件16被布置在此处示出的太阳能模块装置1的底部14上。如上所述,排水元件16被用于排出从太阳能模块元件2的顶部15供给的沉淀水。为了不阻塞底部14和顶部15之间的上述空气循环,排水元件16与太阳能模块装置1的底部14间隔开。图6示出了按照本发明的屋顶装置30的第一实施例,其中,安装总共5个按照图 5的太阳能模块装置1,以形成盔顶装置。太阳能模块装置1被布置在大致相互平行延伸的相邻太阳能模块装置1的侧边界4的多个部分22上,从而大致以“Z字形”延伸的不连续的盔顶装置形成其表面展开。这具有与地理取向大致无关的效率,因为各个太阳能模块元件2 朝着中间的中心区域6倾斜。另外,安装按照本发明的太阳能模块装置1以形成盔顶装置 30允许要在其上建造的表面40的最佳表面利用,如图6中所示。图7和8示意地示出了屋顶装置30的另外两个实施例,这两个实施例在太阳能模块装置1的实现方面大致不同。因此,图7的屋顶装置30由四个太阳能模块装置1构成,所述四个太阳能模块装置1被布置在边界区域4的相邻部分22上。此处使用的太阳能模块装置1是按照太阳能模块装置1的外周侧边界4相对于水平面H(参见图1)高于大致在中间的中心区域6的方式实现的。在图7和8两者中,太阳能模块元件2的相应倾斜用箭头表示,每个箭头指示梯度方向。在图8中所示的实施例中,屋顶装置30由其侧边界4相对于水平面H(参见图1) 低于大致在中间的中心区域6的太阳能模块装置1形成。另外的对应实现的太阳能模块装置1'、1"(此处只示出了部分)的每一个与该太阳能模块装置1邻接。此处,太阳能模块装置1被示出在中间。其结果是,对于图7和8的实施例中的盔顶装置的几何形状来说是一致的,在每种情况下,结构仅仅利用了不同实现的太阳能模块装置1。图9和10分别示出了沿横剖面和纵剖面的按照本发明的屋顶装置30的第四实施例。此处,排水元件16也被布置在太阳能模块底部14上,沉淀水可经由通风自由空间12 流入排水元件16中。此处,被实现成蓄水瓦片的蒸发单元M被布置在排水元件内。在沉淀阶段之后,存储在瓦片中的水相继蒸发,从而由自底部14流向顶部15的空气带走能量, 从而导致太阳能模块装置1的冷却。为了引导该冷却的气流,在蒸发单元M上方布置了导流元件25。此处,同样经由倾斜控制元件8来实现各个太阳能模块元件2的倾斜调整。然而, 在本实施例中,倾斜控制元件8被布置在附接到中间支承件42的对应的斜支承件44上。这些支承件44同时被用作凸出的太阳能模块元件2的负载承载支承件。附图标记清单
1太阳能模块装置
2太阳能模块元件
3边界区域
4侧边界
6中间的中心区域
8倾斜控制元件
10盔顶
12通风自由空间,通风间隙
14底部
15顶部
16排水元件
18连接单元
20支承框架
22部分
24蒸发单元
25导流元件
30屋顶或盔顶装置
40表面
A轴
Ad对角线轴
Al纵轴
Aq横轴
α倾角
aG,横向倾角
aL,纵向倾角
H水平面
权利要求
1.一种尤其用于太阳热能和/或光伏能量产生的太阳能模块装置,所述太阳能模块装置包括至少三个太阳能模块元件O),所述至少三个太阳能模块元件( 在工作状态下布置成大致水平的平面复合体,并且每个太阳能模块元件( 按照太阳能模块装置(1)的外周侧边界(4)相对于水平面H低于或高于大致在中间的中心区域(6)的方式,相对于彼此朝着水平面H倾斜。
2.按照权利要求1所述的太阳能模块装置,其特征在于,四个大致为矩形的太阳能模块元件( 被布置成大致为矩形的2X2矩阵,并且尤其呈盔顶(10)或倒置的盔顶(10)的形式。
3.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求2所述的太阳能模块装置,其特征在于,矩形太阳能模块元件( 相对于彼此,绕不平行于矩形太阳能模块元件( 的每个侧边界的轴(A)倾斜,尤其绕大致沿对角线延伸的对角线轴(AD)或者与对角线轴(AD)轴向平行地偏置的轴(A)倾斜。
4.按照前述权利要求之一所述的太阳能模块装置,其特征在于,太阳能模块元件(2) 朝中间的中心区域(6)的方向的倾角(α)大致在5°和25°之间,尤其是15°,或者在-5°和-25°之间,尤其是-15°。
5.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求4所述的太阳能模块装置,其特征在于,还包括用于调整至少一个太阳能模块元件⑵和/或太阳能模块装置⑴的倾角(α) 的至少一个倾斜控制元件(8)。
6.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求5所述的太阳能模块装置,其特征在于,倾斜控制元件(8)具有与至少一个传感器元件,尤其是沉淀传感器、能量输出传感器、 时间编码器或者光传感器的通信连接,使得能够按照至少一项检测到的传感器信息来调节倾角(α)的调整。
7.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求5或6所述的太阳能模块装置,其特征在于,按照可在具有对于能量产生最佳的倾角(α)的生产或者白天位置、和具有对于尤其自清洁最佳的更大的倾斜(α)的夜晚和/或沉淀位置之间调整至少一个太阳能模块元件 (2)的倾角(α)的方式,来实现倾斜控制元件(8)。
8.按照前述权利要求之一所述的太阳能模块装置,其特征在于,在布置成复合体的太阳能模块元件⑵之间,布置通风自由空间(12),尤其是通风间隙。
9.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求8所述的太阳能模块装置,其特征在于,在通风自由空间(1 的区域中,尤其是在太阳能模块底部(14)上,布置排水元件(16)。
10.按照前述权利要求之一,尤其是按照权利要求8或9所述的太阳能模块装置,其特征在于,尤其在通风自由空间(1 的区域中,在太阳能模块底部(14)上设置尤其由排水元件(16)供水的蒸发设备(24) 0
11.按照前述权利要求之一所述的太阳能模块装置,其特征在于,至少一个太阳能模块元件O),尤其是按照太阳能模块装置(1)的地理取向接收最少太阳照射的太阳能模块元件至少部分地具有与其它太阳能模块元件的表面不同的反射表面、透明表面或者类似表
12.按照前述权利要求之一所述的太阳能模块装置,其特征在于,太阳能模块元件(2) 被实现成静态自承元件,并且通过连接单元(18)以静态稳定的方式相互连接,尤其是被连结成使它们可枢轴转动。
13.按照前述权利要求之一所述的太阳能模块装置,其特征在于,太阳能模块装置(1) 和/或太阳能模块元件( 具有外周支承框架(20),尤其是太阳能模块元件( 可插入其中或者插入到其中,或者太阳能模块元件( 可经由所述外周支承框架(20)连接以形成太阳能模块装置(1)。
14.一种具有按照前述权利要求之一所述的多个太阳能模块装置(1)的屋顶装置,其中,所述太阳能模块装置(1)被布置在大致相互平行延伸的、相邻太阳能模块装置(1)的侧边界的多个部分0 上,从而形成屋顶装置,尤其是盔顶装置(30)。
全文摘要
一种尤其用于太阳热能和/或光伏能量产生的太阳能模块装置,所述太阳能模块装置包括至少三个太阳能模块元件(2),所述至少三个太阳能模块元件(2)被布置成大致水平的扁平复合体,并且每个太阳能模块元件(2)按照太阳能模块装置(1)的外周侧边界(4)相对于水平面H低于或高于大致在中间的中心区域(6)的方式,相对于彼此朝着水平面H倾斜。
文档编号H01L31/042GK102165603SQ200980137146
公开日2011年8月24日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月14日
发明者米尔科·杜达斯 申请人:米尔科·杜达斯
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