(57)【要約】  本発明は、接地支え器（２、２ａ、４４、４４ａ）を用いて太陽電池モジュール（６）を地盤（８）に取り付けるための保持システム（１）に関し、接地支え器（２、２ａ、４４、４４ａ）が、支持ヘッド部（４、４ａ、５０、５０ａ）と、接地支え器本体（２２）と、接地支え器の地盤（８）への貫入に対抗する底側の支持面（２８、４８）とを含み、接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）が、そのヘッド部側に、地盤（８）に対して傾斜角度（α）で配置された支持プレート（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）を含み、接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）は、取り付けられた状態において、接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の支持プレート（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）が地盤（８）に対して垂直方向において互いに離間され、かつ太陽電池モジュール（６）に合わせて調節して水平方向に互いに離間されるように、およびそれらが少なくとも本質的に互いに整列されるように、提供されかつ配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）を用いて太陽電池モジュール（６）を地盤（８）に取り付けるための保持システム（１）において、前記接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）が、支持ヘッド部（４、４ａ、５０、５０ａ）と、接地支え器本体（２２）と、前記接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記地盤（８）への貫入に対抗する底側の基面（２８、４８）とを含み、
−  前記接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）が、そのヘッド部側に、前記地盤（８）に対して傾斜角度（α）で配置された支持プレート（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）を含み、
−  前記接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）は、前記取り付けられた状態において、前記接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記支持プレート（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）が前記地盤（８）に対して垂直方向において互いに離間され、かつ前記太陽電池モジュール（６）に合わせて調節して水平方向に互いに離間されるように、およびそれらが少なくとも本質的に互いに整列されるように、提供されかつ配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の保持システム（１）において、
前記接地支え器本体（２２）がバー状またはＵ字型に成形され、および／または前記基面（２８）が、前記底側において前記地盤に押し込むことができるマンドレル（３０）を有するディスク状に成形されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の保持システム（１）において、
前記ディスク状の基面（２８）の縁部が、ボウルのように垂直方向に上に曲げられることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項４】
請求項２または３に記載の保持システム（１）において、
前記バー状に成形された接地支え器本体（２２）が少なくともヘッド側の部分領域に雄ねじ（２４）を含み、前記雄ねじ（２４）は雌ねじを有する中心穴と位置合わせされ、前記中心穴は、前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）のそれぞれ反対側にある斜面（１２、１２’、１２ａ、１２ａ’、５２、５２’、５２ａ、５２ａ’）の間に配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記バー状に成形された接地支え器本体（２２）が少なくとも下側の部分領域に雄ねじ（２４）を含み、前記雄ねじ（２４）は雌ねじを有する中心穴と位置合わせされ、前記中心穴は前記ディスク状の基面（２８）の中心に配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記取り付けられた状態において、前記接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の第１接地支え器（２、４６）と第２接地支え器（２ａ、４６ａ）の前記各支持プレート（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）と前記各接地支え器本体（２２、４８、５０）との間の接続箇所が、以下の等式：
ａｖ２＝ａｖ１＋ａｈ・ｔａｎα
に従って離間され、上記式中、αは傾斜角度であり、ａｖ１は前記第１接地支え器（２、４６）の前記接続箇所の、前記地盤からの比較的短い垂直距離であり、ａｖ２は前記第２接地支え器（２ａ、４６ａ）の前記接続箇所の、前記地盤（８）からの比較的長い垂直距離であり、ａｈは前記接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記接続箇所間の水平方向の間隔であることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
−  前記接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記第１接地支え器（２）の前記支持プレート（４、５０）が、太陽電池モジュール（６）の１つまたは複数の縁部に提供され、かつ前記反対側のそれぞれに前記角度（α）未満の上向き斜面（１２、１２’、５２、５２’）を含むこと、および
−  前記接地支え器ペア（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記第２接地支え器（２ａ）の前記ヘッド側端部において、支持プレート（４ａ、５０ａ）が、太陽電池モジュール（６）の１つまたは複数の縁部に提供され、前記反対側のそれぞれに前記角度（α）未満の下向き斜面（１２ａ、１２ａ’、５２ａ、５２ａ’）を含み、各接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）の前記基面（２８、４８）と前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）とが、前記接地支え器本体（２２、５０、５０ａ）を介して互いに接続されること、
を特徴とする保持システム（１）。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記支持プレート（４、４ａ）が、弾性材料から作製され、かつ前記接地支え器（２、２ａ、４６、４６ａ）が前記地盤（８）に異なる態様で貫入することによって生じるねじれを前記各支持プレート（４、４ａ）の内側で吸収するように提供されかつ配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記基面（２８、４８）の底側に滑り止め構造（３２）が設けられること、および／または荷重用おもり（３４）が前記基面（２８、４８）の上に提供されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
各支持面（１４、１４’、１４ａ、１４ａ’、５４、５４’、５４ａ、５４ａ’）に、モジュールクランプ（１６）を受けるためのねじ付き穴、および位置合わせピン（２０）が設けられ、前記位置合わせピン（２０）は上を向き、前記取り付けられた状態で前記太陽電池モジュール（６）のフレームの対応凹部と係合するように提供されかつ配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記基面（２８、４８）と前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）の間の前記距離（ａｖ１、ａｖ２）が、３０ｃｍから１００ｃｍまでの範囲内、より好ましくは４０ｃｍ〜８０ｃｍ、最も好ましくは５０ｃｍ〜６０ｃｍであることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）が保持構造（４０、４０ａ）を含み、前記保持構造（４０、４０ａ）は前記取り付けられた状態において前記太陽電池モジュール（６）の底側の相補的な対向構造（４２、４２ａ）と噛み合うように提供されかつ配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）が、接着または締付けによって前記太陽電池モジュール（６）を保持するように提供されかつ配置されることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか１項に記載の保持システム（１）において、
前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）が少なくとも１つの隅部領域にパッド（４４）を含み、前記支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）のサイズは、前記取り付けられた状態において、前記パッド（４４）が好ましくは、取り付けられた太陽電池モジュール（６）の下に完全に配置されるように寸法決めされることを特徴とする保持システム（１）。
【請求項１５】
複数の太陽電池モジュール（６）を含み、かつ請求項１乃至１４の何れか１項に記載の保持システム（１）を含む太陽光発電施設において、
−  前記第１接地支え器（２、４６）および前記第２接地支え器（２ａ、４６ａ）がそれぞれ、互いに平行に延びる複数の列（１０、１０ａ）を形成すること、および
−  前記第２接地支え器の列（１０ａ）が、２つの前記第１接地支え器の列（１０）の間に配置されること、
を特徴とする太陽光発電施設。
【請求項１６】
請求項１５に記載の太陽光発電施設において、
前記第１接地支え器（２、４６）の列（１０）が、前記第２接地支え器（２ａ、４６ａ）の列（１０）に対して食い違いに配列され、その結果、縁側の太陽電池モジュール（６）を除く前記太陽電池モジュール（６）が取り付けられると、各太陽電池モジュール（６）は合計３つの支持プレート（４、４ａ、５０、５０ａ）に装着されることを特徴とする太陽光発電施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接地支え器を用いて太陽電池モジュールを地盤に取り付けるための保持システムであって、接地支え器は支持ヘッド部と、接地支え器本体と、底側の支持面とを含み、支持面は接地支え器の地盤への貫入に対抗する、保持システムに関する。
【０００２】
平面的に広がる太陽光発電施設が建設されるとき、通常、複数の太陽電池モジュール（ＰＶモジュール）用に、長さを変えられる支え器からなる支え構造体が立てられる。均等な長さの支え器を横切って延びる横桁が支え器に配置される。次に、複数の平行な桁が、ＰＶモジュールの長さか幅に対して調節されるモジュール寸法で、横桁に対して横に配置される。フレーム付きまたはフレームのないＰＶモジュールが、クランプを用いて桁に取り付けられる。
【０００３】
比較的短い支え器は約０．８メートルから１．１メートルの長さを含むが、比較的長い支え器は１．５メートルから３メートル以上の長さを有し得る。公知の長さの支え器は、地面または地盤の中での安全な定着を必要とし、それにより、杭打ち作業または基礎の配置の観点で、追加の費用が発生する。比較的長くかつ高い支え器は、ＰＶモジュールが取り付けられている間、それらに比較的便利な方法で下からアクセスできるという点で有利である。また特にこれは、太陽光発電施設が位置する地形の将来の維持管理にとって不可欠である。環境保護の理由から、この地形は通常、夏に定期的に草刈りをする必要のある緑地である。
【０００４】
過去、施設費用における骨組の鉄骨造および／または木造の割合は約１０％であったが、現在、全費用における下部構造体の割合は２０％〜３０％であると見積もられる。
【０００５】
従って本発明の目的は、低い高さの構造に特に適した、平面的に広がるＰＶ施設のための構造的に単純かつ費用効果の高い下部構造体を提示することである。
【０００６】
この目的は請求項１の特徴を用いて本発明により解決される。有利な実施形態および改良形態は、従属項の主題である。
【０００７】
これを達成するために、接地支え器が、地盤に対して傾斜した角度で配置された支持プレートをヘッド部に含み、かつ、取り付けられた状態において接地支え器ペアの支持プレートが地盤に対して垂直方向に互いに離間されかつ好ましくはフレームの付いた太陽電池モジュールに合わせて調節して水平方向に離間され、およびそれらが少なくとも本質的に互いに整列されるように、接地支え器が提供され、配置されるようになっている。これにより、低い取付け高さにさえ、単純かつ材料節約的な構成が実現され、前記構成は、それぞれ２つの別個の接地支え器を有する必要数の支え器ペアによって特徴づけられる。
【０００８】
本発明は、現代のロボット工学のおかげで、自動芝刈り機であって障害物を回避しながら独立して芝を刈り、それゆえ複数の接地支え器を含むＰＶ施設でも使用でき、複数の接地支え器の間で緑地を刈ることができ、ゆえに信頼性ある方法で緑地を維持することができる自動芝刈り機が利用できるという考えに基づいている。
【０００９】
組立てに関して、支持プレートは接続によって接地支え器に結合される。接続を実行するために、例えば、接地支え器が支持ヘッド部の近くにねじ付き穴を含み、そして支持面を直接または関節式接続構造を用いてねじ付き穴にねじ込めることが考えられる。支持プレートまたは支持面から支え要素を分離できることは、一方でそれにより支え要素をできるだけ一体的および簡単に製造することが促され、他方で、それによって、ＰＶモジュールを取り付ける間、支持プレートを、より厳密にはそれらの傾斜角度を交換または変えることによって、できるだけ高い柔軟性を得ることが可能になるという点で有利である。結果として、ＰＶ施設が広範囲に及んでも、ＰＶ施設の組立は特に費用対効果に優れかつ時間節約的であることができる。
【００１０】
適切な実施形態では、接地支え器本体が、特にＵ字型の断面を含む支持要素によって形成される。この実施形態では、水平方向Ｕ脚部が、例えば、支持プレートとして設計される。Ｕ字型の断面により、この実施形態は、一方で安定的であり、他方で材料を節約する。この実施形態は、比較的軟らかく平らな屋根またはビチューメンの屋根に取り付けられるＰＶ施設に特に有利である。
【００１１】
同様に適切な代替実施形態では、接地支え器本体はバーである。この実施形態では、接地支え器は具体的には支柱であり、この支柱は地盤に押し込むことができ、またあらゆる方向から作用する風の負荷の観点で特に高い安定性を保証する。例えば、支柱は、プラスチックから作製される射出成形部品として、または金属から作製される鋳物部品として製造することができる。さらに支柱は、例えば、さらに材料費を削減するために中空円筒構造を有することができる。
【００１２】
好ましい改良では、各支持プレートと、接地支え器ペアの第１接地支え器および第２接地支え器の各接地支え器本体との間の接続箇所は、以下の等式に従って離間される。
ａｖ２＝ａｖ１＋ａｈ・ｔａｎα
【００１３】
式中、αは傾斜角度であり、ａｖ１は第１接地支え器の接続箇所の、地盤からの比較的短い垂直距離であり、ａｖ２は第２接地支え器の接続箇所の、地盤からの比較的長い垂直距離であり、ａｈは接地支え器ペアの接続箇所間の水平方向の間隔である。
【００１４】
単純な幾何学的関係により、ＰＶモジュールを、できるだけ低い組立て高さで、および適切な位置および整列で、常に取り付けることができることが保証される。例えば以下のことが可能である。すなわち、特定の組立場所では、例えば大型のＰＶモジュールおよび／または複数のＰＶモジュールを取り付けるために、接地支え器ペア（支え要素ペア）の接続箇所間の水平方向の間隔を変える必要があり、その際、垂直距離の一方または両方を適切に調節することによって、水平方向の間隔を修正することができる。これは保持システムの融通性を高める点で有利である。
【００１５】
角度αは、太陽との関係におけるＰＶモジュールの好ましい傾斜および整列を調節するばかりでなく、むしろモジュールが雨によって自浄されること、および必要であれば雪の層が滑り落ちることを保証すると考えられる。取り付けた後、支持プレートが配置される異なる高さを、例えば、第２接地支え器の深さと異なる深さまで第１接地支え器を下に押し込むことによって設定することができる。
【００１６】
特に有利な実施形態では、第１接地支え器の支持プレートは、太陽電池モジュールの１つまたは複数の縁部に提供され、反対側のそれぞれに傾斜角度未満の上向き斜面（ｃｈａｍｆｅｒ）を含む。ペアのうちの第２接地支え器の上側端部においては、ＰＶモジュールの１つまたは複数の縁部に、反対側のそれぞれに傾斜角度未満の下向き斜面を含む支持プレートを提供することが適切である。
【００１７】
ここでは支持プレートは、上にフレーム付きモジュールのフレームが載置されるのに適切ないずれかの受止め要素として理解されるべきである。これは具体的には、好ましくは亜鉛めっきされた鋼板プレートもしくはワイヤフレーム構造、成形樹脂プレート、または部分片から作製されたフレームであることができる。重要なのは、支持プレートが、適切な方法で傾けられたまたは曲げられた２つの斜面または部分を含み、その上にモジュールのフレームを、地盤に対して特定可能な角度で取り付けることができることである。
【００１８】
代替実施形態によれば、接地支え器はバーである。好適な実施形態において地盤面がディスクである場合、地盤に押し込むことができるマンドレルが、前記ディスクの底側に、特にバーの尖頭延伸部の形態で配置されることが適切である。ディスクは、バーが妨げられずに地盤に貫入することを阻止する構造的手段として理解されるべきである。これは、ディスクは、平らな鋼板プレートもしくはコンクリート製ディスク、または一般的には、スキーストックのように羽根状のウェブを含みかつ望ましくないまたは意図しない地盤への深い貫入を阻止する構成要素であり得ることを意味する。バーは、例えばディスクを支持プレートにしっかり接続するように適合された固体の柱、正方形の管または円形のパイプなど、細長い構成要素として理解されるべきである。
【００１９】
斜面は、支持プレートの表面のいずれかのタイプの方向変化として理解されるべきである。そこでは上向き斜面は、傾斜した角度で上方へ延びる表面を有する。下向き斜面は、傾斜した角度で下方へ延びる表面をもたらす。斜面自体は、クリアな縁部、または湾曲形状もしくは支持プレートの所望の方向変化をもたらす他のいずれかの適切な形状であることができる。そこでは、追加の構成要素、例えば装着された鋼板片を使用することも可能である。
【００２０】
本発明による対策は、支え器、横桁および桁など、従来の下部構造体の重い構成要素がもはや利用されず、複数の軽量のおよび特に扱いやすい接地支え器で置き換えられる点で特に有利である。
【００２１】
これにより支持面と支持プレートの間の間隔を３０ｃｍ〜１００ｃｍ、より好ましくは４０ｃｍ〜８０ｃｍ、および最も好ましくは５０ｃｍ〜６０ｃｍの範囲内に構成することが可能になる。従来技術と比較すると、ＰＶモジュールの支え器は比較的短く、従って必要な材料は低減される。低い構造高さにより、風が吹いたとしても、比較的高い高さに配置されたＰＶモジュールの場合のように風は下部構造体の下を通り抜けることはできず、またそれに対応して高い持上げ力をＰＶモジュールの下で生成することはできない。従ってＰＶモジュールは風に接触面をほとんど提供しない。
【００２２】
従って、支持面をディスクとして設計すれば十分であり、その際、地形に押し込むことができるマンドレルを、特にバーの尖頭延伸部によって形成されたディスクの底側に配置することができる。マンドレルは接地支え器が横に滑ることを防止し、また同時に、風によって生じる持上げ力に抵抗することに寄与する。しかしながら、持上げ力は、取り付けられたＰＶモジュールの自重と本質的に相対し、それにより接地支え器が地形から持ち上がることは防止される。
【００２３】
マンドレルに加えてまたはその代わりとして、支持面の底側に滑り止め構造を設けることができ、この場合、荷重用のおもりをディスクの上に提供するべきである。マンドレルの保持力と併せたＰＶモジュールの自重が、予想される持上げ力を上回るのに不十分な場合、滑り止め構造なしに荷重用おもりだけをマンドレルと接触して提供することも可能である。滑り止め構造として考慮できるものは、例えば、ディスクの波型底側、スパイク付き底側などである。
【００２４】
接地支え器をその構造においてできるだけ単純かつ費用効果的に設計するために、バーが円形でありかつ少なくとも上側部分領域に雄ねじを含むと有利であり、雄ねじは、支持プレートの反対側の各斜面間に配置された雌ねじを有する中央穴と位置合わせされる。取り付けられた状態で、支持プレートの各斜面間の中間部分は、地形と本質的に平行に配置され、その結果バーは、支持プレートの水平中間部分に対して垂直の方向を向く。同じことがバーの下側部分領域にもあてはまり、下側部分領域も同じく少なくともそこに雄ねじを含み、雄ねじはディスクの中心に配置される雌ねじを有する中央穴と位置合わせされる。各接地支え器の両方の部分領域は、地盤が均された後潜在的に残っている地形のあらゆる起伏を補償する働きをする。これにより１つの場所においてＰＶモジュールの均一な配置を達成する可能性が生じる（地形に対する意図的な角度を除く）。
【００２５】
地形高さより上の２つの接地支え器の異なる高さは、異なる長さのバーを用いて得ることができる。代わりに、等しい長さのバーを有することも可能であり、この場合、ペアの接地支え器は、ペアの他の接地支え器より深く地面に押し込まれる。その後、雄ねじを有するバー領域を使用してディスクと支持プレートの高さを調節し、それによりペアの２つの支持プレート間の高さの所望の差を得られたようにすることができる。
【００２６】
接地支え器のあらゆる不規則な下降は、支持プレートが弾性材料から作製され、その結果接地支え器が地形に違ったふうに沈降することによって生じるあらゆるねじれが支持プレートの内側で平衡されるという事実によって補償される。ねじれは実際にそこにある可能性があるが、その状態が万一発生した場合、支持プレートに過度に高い機械的緊張を生じさせない。そのような緊張は弾力性によって防止されるためである。弾性支持プレートとして適切なのは、特に、ばね鋼シート、テフロンなどのプラスチックから作られたディスク、小さい厚さのため弾性である金属板等である。
【００２７】
フレーム付きＰＶモジュールを取り付けるために、各斜面によって形成された横表面は、モジュールクランプを取り付けるためのねじ付き穴と、上を向きかつ取り付けられた状態でＰＶモジュールのフレームの対応凹部と係合する位置合わせピンが設けられる。位置合わせピンの代わりにまたはそれに加えて、補助取付ピンを使用することもできる。
【００２８】
適切な実施形態では、支持プレートはそれぞれ保持構造を含み、保持構造は、取り付けられた状態で、ＰＶモジュールの底側の相補的な対向構造と噛み合う。適切な実施形態では、保持構造と対向構造は概ね鋸歯状に設計され、その結果、支持面上のＰＶモジュールの滑らない取付けを、簡単かつ安全な方法で実行することができる。
【００２９】
適切なさらなる展開形態では、一方の支持プレートと、他方のＰＶモジュールの底側とは、取り外せないように接着剤を用いて接続される、またはＰＶモジュールは、形状合致および非破壊式にクランプを用いて適所に固定することができる。結果として、例えばクリップ、ベルクロ、ばねロック式またはスナップファスナ式閉鎖装置により、工具を一切必要としないＰＶモジュールの迅速な取付けが容易になる。接着剤接続は、ＰＶモジュールの隅部領域および縁部へのより均一な張力分散および力の伝達を可能とし、また重量および費用の両方を抑えることを可能にする。接着剤接続は特に、ねじれ力が発生している場合それによるＰＶモジュールの応力亀裂の危険性を低減するために、移動、拡張または膨張結合のように設計することができる。
【００３０】
適切な実施形態では、支持プレートは、ＰＶモジュールの縁部を保護しかつ滑らないように取り付けるために、少なくとも１つの隅部領域にパッドを含む。これにより、力が例えば組立てまたは整備中にＰＶモジュールの表面に作用する場合、取り付けられたＰＶモジュールの隅部の衝撃が緩和される。適切にはパッドは、支持面および／または太陽電池モジュールの底側の材料より軟質な材料から、好ましくは弾性ゴム材料から作製される。追加的または代わりの実施形態では、例えば、支持面の全表面領域が軟質材料でさらにコートまたは被覆されることが考えられる。
【００３１】
例えばビチューメンの屋根で使用されるなど、小型ＰＶ施設が関係する場合、耐暴風性という理由で、支持面にコンクリートなどの費用効果の高い重みを与えることができ、その結果、圧力嵌め安定性が保証される。結果として、屋根材を穿孔することは不要であり、そのため、必要なおよび／または保証されるべき気密に関する問題は有利に回避される。好ましくは、ディスクはディスクの底側にねじ付き穴または埋設型ナットを含み、接地支え器のねじを前記ねじ付き穴または埋設型ナットにねじ込むことができる。さらにまたは代わりに、ディスクの上側に反対ナットを配置することが考えられる。
【００３２】
好ましい改良では、ディスクの縁部はボウルのように上に曲げられる。それによって、保持システムの傾斜可能な支持が実行され、それにより耐暴風性は有利かつ簡単に改善される。この際、ＰＶモジュールの動作位置は、負荷を用いたわずかな過重量によって維持される。激しい風の負荷が発生している場合、ＰＶモジュールは発達する持上げ力により風を逃れて自律的に回転または傾斜することができ、それにより単純かつ費用効果の高い暴風保護が実行される。
【００３３】
広範囲に及ぶＰＶ施設が関係する場合、接地支え器のペアは、ＰＶモジュールと結合されるべき支え器アレイを形成するために様々な方法で配置することができる。第１の好ましいタイプによれば、第１接地支え器および第２接地支え器はそれぞれ、互いに平行に延びる複数の列を形成し、ここで第２接地支え器の列は第１接地支え器の２列の間に配置される。異なる長さの列の接地支え器がそれぞれ、同じ高さで互いに向かい合って、すなわち次々に並んで配置される。従って、各接地支え器の支持プレートは、ＰＶモジュールのモジュール縁部のどの地点においても２つのフレーム付き縁部を支える働きをする。斜面にされた部分領域の一方が第１ＰＶモジュールの縁部を受ける働きをし、他方の部分領域が隣接するＰＶモジュールの縁部のフレーム縁部を受ける働きをする。等しい長さの接地支え器間の間隔は、例えば、モジュール幅の半分であり、その結果、２つの隣接する支え器間にモジュール幅のほぼ半分があり、モジュール幅の４分の１が、隣接する接地支え器のそれぞれ１つの左または右側で接地支え器を越えて突出する。接地支え器のこの構成により、接地支え器間の間隔を、使用されるＰＶモジュールの幅に対して調節することも考えられる。それにより、各支持プレートは、矩形に配置されるＰＶモジュールの４つの隅部を、すなわちＰＶモジュールごとに１つの隅部を、受けることができる。
【００３４】
接地支え器構成の第２の好ましいタイプにより、第１接地支え器の列が第２接地支え器の列に対して食い違いに配列され、その結果、ＰＶモジュールが取り付けられた状態で（縁側のＰＶモジュールを除いて）、各ＰＶモジュールは合計３つの支持プレートに取り付けられるようになる。この際、短い方の接地支え器は、等しい長さの接地支え器間の間隔が例えばモジュール幅の半分であるように配置される。従って、２つの隣接する支え器間にモジュール幅の約半分があり、モジュール幅の４分の１が、隣接する接地支え器のそれぞれ１つの左か右側で接地支え器を越えて突出する。ここでも同じく、間隔は、その２つの隅部において、各ＰＶモジュールの低い方の縁部がより短い長さの接地支え器の１つに載置されるように選択することができる。結果として、低い方のフレーム縁部が２つの支持プレートによって支えられる。これは、より高い高さに配置される縁部の負荷と比べてより高い負荷を低い方の縁部で吸収するために有利である。
【００３５】
短い方の接地支え器に対する長い方の接地支え器の食い違い配置は、長い方の長さの各接地支え器がＰＶモジュール縁部の概ね中央に配置されるように寸法決めする必要がある。結果として、高い方のモジュール縁部は、モジュール縁部の中央で１つの接地支え器によって単に支持される。従ってＰＶモジュールは３点で、すなわち低い方の縁部において２点の支え点で、および高い方の縁部において１点の支え点で、支えられる。
【００３６】
以下、図面を用いて本発明の例示的実施形態をより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、複数の接地支え器ペア上の太陽電池モジュールの第１の構成の斜視図である。
【図１ａ】図１ａは、図１に従う構成の上面図である。
【図２】図２は、複数の接地支え器ペアにおける太陽電池モジュールの第２の構成の斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、図２に従う構成の上面図である。
【図３】図３は、ペアのうちの第１接地支え器の上側領域を示す。
【図４】図４は、ペアのうちの第２接地支え器の上側領域を示す。
【図５】図５は、第１実施形態の接地支え器の下側領域の断面図である。
【図６】図６は、図５に従う図であり、接地支え器の下側領域の第２実施形態を示す。
【図７】図７は、図５に従う図であり、接地支え器の下側領域の第３実施形態を示す。
【図８】図８は、地盤上の単独の取り付けられた太陽電池モジュールの断面図である。
【図９】図９は、パッドを有する支持プレートの上面図である。
【図１０】図１０は、複数の支持システム上の図１に従う太陽電池モジュールの構成の斜視図である。
【図１０ａ】図１０ａは、図１０に従う第１接地支え器の断面図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図１０に従う第２接地支え器の断面図である。
【図１１】図１１は、支持プレート上の補助取付ピンの構成を示す。
【００３８】
互いに対応する部品および寸法には、全ての図面において、同一の参照符号が与えられている。
【００３９】
図１は、太陽光発電施設用保持装置（保持システム）を示す。図１および１ａにおいて、第１および第２の接地支え器２および２ａはそれぞれペアと考えられる。各接地支え器２、２ａは、太陽電池モジュール（ＰＶモジュール）６用の支持プレート４、４ａを含む。ＰＶモジュール６はそれらの縁側にフレーム（不図示）が設けられている。接地支え器２、２ａは、それらの接続された支持プレート４、４ａが異なる高さに配置されかつＰＶモジュール６が地盤８に対して所望の角度αで整列されるように、地盤８に取り付けられる。
【００４０】
示される例示的実施形態において、第１接地支え器２の支持プレート４は、地盤８の上のより低い高さに配置される、すなわち、第２接地支え器２ａの支持プレート４ａより短い地盤８からの垂直距離に配置される。角度αは、太陽との関係においてＰＶモジュール６の好ましい傾斜を調整する働きをするのではなく、モジュール６が雨によって自浄されること、および必要であれば雪の層が滑り落ちることを保証すると考えられる。取付け後に支持プレート４、４ａが配置され得る異なる高さは、例えば、接地支え器２を、接地支え器２ａの深さと異なる深さまで押し込むことによって得ることができる。
【００４１】
この第１の実施形態において、各支持プレート４、４ａはそれぞれ、隅部を突き合わせて配置される４つの太陽電池モジュール６の４つの隅部を支持する。数百個のＰＶモジュール６を含む比較的大型の配列、または対応して大型のＰＶ施設では、これにより複数の第１接地支え器２の列（第１矢印１０で示される）が作られ、この第１接地支え器２の列は、第２接地支え器２ａの列（第２矢印１０ａで示される）と交互になる。各列１０、１０ａに配置される接地支え器２、２ａは、隣接する列１０、１０ａの接地支え器２、２ａの真向かいに配置される。この接地支え器２、２ａの食い違わない配置は、図１ａから比較的はっきり見ることができる。図１ａでは、１つの太陽電池モジュール６および１つの接地支え器ペア２、２ａのみに、例として参照符号が付されている。
【００４２】
図２および２ａは類似の構成を示すが以下の点で異なる。すなわち、第２接地支え器２ａの支持プレート４ａが、支持される太陽電池モジュール６の隅部ではなく、フレームの付いた縁部の中心にあてがわれている。図中、第２接地支え器２ａは、より高い高さに支持プレート４ａを備えている。支持プレート４がより低い高さに配置されている第１接地支え器２は、図１と同様、太陽電池モジュール６の隅部に位置付けられている。従ってこれにより各太陽電池モジュール６の三点支持がもたらされる。三点支持は、例えば雪の負荷が不均一に分散される場合、太陽電池モジュール６のガラスディスクの隅部の機械的負荷を伴い、前記機械的負荷は広範囲の張力がない。
【００４３】
この結果、次に、互いに平行に延びる、（図３および４により以下でより詳細に示されるような）異なる方向に斜面をそれぞれ有する第１および第２接地支え器２、２ａの２種類の列１０、１０ａがもたらされる。図１による構成に反して、列１０の同じ地点における接地支え器２は、隣接する列１０ａの接地支え器２ａの向かい側に配置されない。これは、太陽電池モジュール６の幅の半分に本質的に一致するオフセットＶがあることを意味する。
【００４４】
図３は、支持プレート４を備えた第１接地支え器２の上側領域を示している。支持プレート４は、支持プレート４に２つの支持面１４、１４’を形成する２つの斜面１２、１２’を含む。斜面１２、１２’は上方に向けられる、すなわち、支持面１４、１４’も同じく、好ましくは水平に対して角度αで上方に面し、角度αは地盤８に対する太陽電池モジュール６の所望の傾斜を定める。
【００４５】
示される接地支え器２の支持プレート４は、４つの隣接する太陽電池モジュール６のそれぞれの１つの隅部を支持するように設計され、そのうち２つの後部のものが図に描かれている。それらの取付けのため、２つのモジュールクランプ１６があり、それぞれが２つの太陽電池モジュール６を締め付ける。各モジュールクランプ１６は、基面または底部に穴（見えない）を含み、それを通してねじ１８またはねじ付きピンを支持面１４に確実に接続し、モジュールクランプ１６を支持面１４、１４’の適所に固定することができる。この取付けを達成するために、支持プレート４には好ましくは２つのリベット用ナットが設けられ、そのうちの１つがそれぞれ、各支持面１４、１４’の中心に概ね配置されている。リベット用ナットの代わりに雌ねじの付いた穴を設けることも可能であり、この際、ねじ１８を前記穴にねじ込み、固定することができる。
【００４６】
各太陽電池モジュール６を接地支え器２上で適所に固定するために、２つの位置合わせピン２０が設けられる。合計８つの位置合わせピン２０のうち４つは図３で見ることができない。それらは、すでに取り付けられた状態で示されている太陽電池モジュール６によって隠されているためである。見ることができる４つの位置合わせピン２０は、なお取り付ける必要のある２つの前部太陽電池モジュール６用に設けられている。
【００４７】
各第１接地支え器２はバー２２を含み、バー２２はねじ付きバーとすることも、少なくとも上部領域において雄ねじ２４を設けることもできる。２つのナット２６、２６’が雄ねじ２４上に設けられる。この際、第１ナット２６は支持プレート４の下に配置され、支持プレート４を滑り落ちないように固定する。下側ナット２６とともに、上側ナット２６’は支持プレート４をバー２２に確実に固定する。
【００４８】
図４は、第２接地支え器２ａのタイプを示し、第２接地支え器２ａは太陽電池モジュール６のフレーム付き縁部の中心に配置するように設けられる。同じ部品には、それが第２接地支え器２ａであることを示すため、追加の「ａ」が付されている。第２接地支え器２ａは、その支持プレート４ａが第１ラウンド支え器２の支持プレート４より高い高さに配置されるものである。図３に示されている接地支え器２に反して、第２接地支え器２ａの斜面１２ａ、１２ａ’は、従って、角度αで下方に向けられる。従って、斜面１２ａ、１２ａ’によって形成された支持面１４ａおよび１４ａ’は、第１接地支え器２の相補的な支持面１４、１４’に向かって下方に面しており、その結果、同一の太陽電池モジュール６を保持する全ての支持面１４、１４ａは、共通の面に配置される。
【００４９】
対応する位置合わせピン２０が第２接地支え器２ａの支持プレート４ａに同様に設けられ、太陽電池モジュール６を整列された位置に保持する。量産の理由から、モジュールクランプ１６は、図３による４隅部取付けのものと同じものである。費用を抑えるため、必要であれば、通常は別のモジュール６を固定する働きをする不使用のウェブを省略することが適切であり得る。前記ウェブは、ここで示されているモジュールの縁部におけるクランプ１６の中央位置付けの場合、必要とされないからである。
【００５０】
結果として、ペアの第１接地支え器２と関連する支持プレート４は、上方に斜面にされた２つの互いに対向する支持面１４、１４’が設けられ、ペアの第２接地支え器２ａの支持プレート４ａは、下方に斜面にされた２つの互いに対向する支持面１４ａ、１４ａ’が設けられる。
【００５１】
図５は、地盤に接地支え器２、２ａを取り付けるタイプの第１の実施形態を示している。図はバー２２、２２ａの下側部分を有する接地支え器２、２ａの下側領域のみを示し、これは交差線によって示されている。ここでも、バー２２が全体的にねじ付きバーでない限り、部分領域に雄ねじ２４が設けられている。ディスク２８が雄ねじ２４にねじ留めされ、前記ディスク２８はこのために、バー領域の雄ねじ２４と相補的な雌ねじを備えた中心穴を含んでいる。ディスク２８の上に配置されるバー２２の自由長さは、ディスク２８の垂直位置によって決定される。これにより、支持プレート４、４ａが装着される上側雄ねじ２４の高さが自動的に決定される。この高さがより低くなるように考えられる場合、バー２２を地盤８にさらに深く押し込めばよい。バー２２の端部は点またはマンドレル３０によって形成され、それにより端部を下に押し込むことが容易になる。
【００５２】
図６は変形形態を示し、マンドレル３０の代わりに（またはそれに加えて）、ディスク２８の底側に、例えば複数のスパイク３２によってなど、滑り止め構造が設けられる。太陽電池モジュール６の荷重を伴う接地支え器２、２ａの自重によって得られるものより高い接触圧を得るために、追加の荷重を与えるおもり３４をディスク２８の上部に置くことが適切であり得る。
【００５３】
図７はさらなる代替実施形態を示している。この実施形態では、ディスク２８はボウルのように縁部で上に曲げられ、それにより保持システム１の可傾支持が実行される。バー２２の雄ねじ２４はディスク２８の中心穴と係合し、底側で、すなわちディスクの底側で、端部で保持ナット３６にねじ留めされる。動作上安全な保持を得るために、反対側ナット３８がディスクの上側で雄ねじ２４にねじ留めされ、その結果、ディスク２８は、圧力嵌め式に保持ナット３６と反対側ナット３８によって、バー２２に保持される。
【００５４】
図８は、傾斜角度αと、第１接地支え器２の接続箇所の地盤８からの比較的短い垂直距離ａｖ１と、第２接地支え器２ａの接続箇所の地盤８からの比較的長い垂直距離ａｖ２と、接地支え器ペアの接続箇所間の水平方向の間隔ａｈとの間の幾何学的関係を示している。列１０、１０ａの接地支え器２、２ａは、水平方向の間隔ａｈおよび垂直高さａｖ１およびａｖ２において、以下の等式：
ａｖ２＝ａｖ１＋ａｈ・ｔａｎα
が当てはまるように、寸法を決められる。
【００５５】
図８に示される実施形態では、支持プレート４、４ａは、鋸歯状保持外形４０、４０ａが設けられ、鋸歯状保持外形４０、４０ａは、取り付けられた状態において、取り付けられた太陽電池モジュール６の底側の相補的な対向外形４２、４２ａと係合し、それにより滑り止め保持を実行する。
【００５６】
図９は、ある実施形態の支持プレート４、４ａの上面図であり、本質的に正方形の支持プレート４、４ａの隅部領域にそれぞれ配置された４つのパッド４４を備えている。パッド４４は軟質かつ弾性的な可塑性クッションとして設計される。これにより、例えば組立てまたは整備中、太陽電池モジュールの表面に力が作用する場合、取り付けられる太陽電池モジュール６の隅部は緩衝される。
【００５７】
図１０、１０ａおよび１０ｂは第３の例示的構成を示し、この構成では、接地支え器２、２ａはバー２２の形態ではなく、金属製支持システム４６、４６ａにより設計されている。支持システム４６、４６ａは、地盤８に載置されかつ本質的にＵ型である荷重用樋４８と、それに対して９０°回転された支持桁５０、５０ａとから形成される。
【００５８】
荷重用樋４８は水平方向Ｕ脚部によって地盤８に載置され、かつ図１０ａおよび１０ｂから見ることができるように、荷重用おもり３４を受け入れるように適合かつ構成されている。細長い荷重用樋４８の垂直Ｕ脚部は、列１０、１０ａに対して垂直に整列される。
【００５９】
本質的に、支持桁５０、５０ａもＵ型であり、水平方向Ｕ脚部は支持プレート４、４ａのように設計される。支持桁５０、５０ａの垂直Ｕ脚部は、荷重用樋４８に対して垂直に、すなわち列１０、１０ａと本質的に平行に整列される。支持桁５０、５０ａの垂直Ｕ脚部は、荷重用樋４８の垂直Ｕ脚部に載置され、溶接継目により互いに接続される。
【００６０】
より低い高さに配置される支持桁４８の水平方向Ｕ脚部は、支持桁５０の２つの支持面５４、５４’を形成する２つの斜面５２、５２’を含む。斜面５２、５２’は上方に向けられる。すなわち、支持面５４、５４’も、好ましくは水平に対して角度αで上方に面し、角度αは地盤８との関係における太陽電池モジュール６の所望の傾斜を定める。図１０ａに示されている接地支え器２と対照的に、第２接地支え器５０ａの斜面５２ａ、５２ａ’は従って角度αで下方に向けられる。従って、斜面５２ａ、５２ａ’によって形成される支持面５４ａおよび５４ａ’は、第１接地支え器２の支持桁５０の相補的支持面５４、５４’に向かって下方に面し、その結果、同一の太陽電池モジュール６を保持する全ての支持面５４、５４ａは共通の面に配置される。
【００６１】
図１１は、図３による支持プレート４と、斜線のかかったガラス面５５とともに部分的に示された２つの太陽電池モジュール（ＰＶモジュール）６の隅部領域との上面図である。ＰＶモジュール６の縁部領域において、各ガラス面５５は、各ＰＶモジュール６のモジュールフレーム５６によって部分的に覆われている。支持プレート４の斜面１２、１２’を起点にして垂直方向に上方に延びる取付ピン５８が、支持プレート４の支持面１４、１４’の近くに設けられている。好ましくは２つの補助取付ピン５８が、各斜面１２、１２’に、より厳密には各支持面１４および１４’にそれぞれ設けられる。さらなる補助取付ピン６０を設けることも可能であり、補助取付ピン６０は好ましくはＰＶモジュール６の隅部領域であるが各支持面１４、１４’のモジュールフレーム５６の外側に同じく位置付けられる。
【００６２】
補助取付ピン５８は、斜面１２、１２’の上に突き出る約３ｍｍ〜８ｍｍの垂直長さを含む。好ましくはそれらには、確実な方法でモジュールフレーム５６の下縁と引っ掛かることを可能にする鋭い上縁が設けられ、それによりモジュールフレーム５６が補助取付ピン５８を越えて滑ることができないことが保証されるようにする。補助取付ピン５８は、モジュールフレーム５６の内縁と当接できるように配置される。ＰＶモジュール６の隅部取付けの示される事例では、補助取付ピン５８は、各ガラス面５５の隅部領域においてモジュールフレーム５６の内側に配置される。
【００６３】
太陽電池アレイが取り付けられるとき、最初にＰＶモジュール６は個々にまたはグループで支持面４、４ａに置かれ、補助取付ピン５８、６０によりそこから滑り落ちることができず、また仮に滑ったとしても、その上で滑ることができるのは少しだけである。続いて各ＰＶモジュール６は整列され、モジュールクランプ１６を用いて適所に固定される。
【００６４】
本発明は上に記載した例示的実施形態に限定されない。実際、当業者は本発明の主題から逸脱することなく本発明に基づく本発明の他の変形形態を導くこともできる。さらに、様々な例示的実施形態と関連して記載した全ての各特徴は、特に、本発明の主題から逸脱することなく別の方法で組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１  保持システム
２、２ａ  接地支え器
４、４ａ  支持プレート
６  太陽電池モジュール
８  地盤
１０、１０ａ  列
１２、１２’、１２ａ、１２ａ’  斜面
１４、１４’、１４ａ、１４ａ’  支持面
１６  モジュールクランプ
１８  ねじ
２０  位置合わせピン
２２  バー
２４  雄ねじ
２６、２６’  ナット
２８  ディスク
３０  マンドレル
３２  スパイク
３４  荷重用おもり
３６  保持ナット
３８  対向ナット
４０、４０ａ  保持外形
４２、４２ａ  対向外形
４４  パッド
４６、４６ａ  支持システム
４８  荷重用樋
５０、５０ａ  支持桁
５２、５２’、５２ａ、５２ａ’  斜面
５４、５４’、５４ａ、５４ａ’  支持面
５５  ガラス面
５６  モジュールフレーム
５８、６０  補助取付ピン
α  傾斜角度
Ｖ  オフセット
ａｖ１、ａｖ２  垂直方向の距離
ａｈ  水平方向の間隔
【図１】
2015501628.tif 000003
【図１ａ】
2015501628.tif 000004
【図２】
2015501628.tif 000005
【図２ａ】
2015501628.tif 000006
【図３】
2015501628.tif 000007
【図４】
2015501628.tif 000008
【図５】
2015501628.tif 000009
【図６】
2015501628.tif 000010
【図７】
2015501628.tif 000011
【図８】
2015501628.tif 000012
【図９】
2015501628.tif 000013
【図１０】
2015501628.tif 000014
【図１０ａ】
2015501628.tif 000015
【図１０ｂ】
2015501628.tif 000016
【図１１】
2015501628.tif 000017
【国際調査報告】
2015501628.tif 000018
2015501628.tif 000019
2015501628.tif 000020
2015501628.tif 000021
2015501628.tif 000022
2015501628.tif 000023