Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей “актив”

Реферат: Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ" містить опори, несучу конструкцію та засоби кріплення, належить до металевих будівельних конструкцій. UA 74872 U (12) UA 74872 U UA 74872 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металевих будівельних конструкцій, та може використовуватися як системи для розміщення та кріплення панелей сонячних батарей. Найбільш розповсюджені системи кріплення панелей сонячних батарей, відомі з рівня техніки, мали дуже просту конструкцію та складалися, як правило, з металічних профілів стандартного призначення, а саме: металічна труба прямокутного або квадратного перерізу та набір металічних кутиків. Каркас кріплення з металічних труб жорстко з'єднували між собою за допомогою кутиків та болтового з'єднання. Зазначені вище конструкції мали дуже багато недоліків, до яких належать: відсутність захисту металічних елементів від корозії, складність монтажу панелей під необхідним кутом до лінії горизонту, складність розміщення такої системи на дахах будинків та поверхнях із складним рельєфом ґрунту, неможливість створювати активну поверхню сонячних батарей великої площини. Вказані недоліки суттєво обмежують функціональні можливості системи кріплення та знижують ефективність використання сонячної енергії. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого кріплення для модулів та/або панелей сонячних батарей, щоб досягти зменшення витрат матеріалу, зменшення часу необхідного для монтажу панелей сонячних батарей, а також універсальності, яка допоможе встановлювати модулі та/або панелі сонячних батарей як на дахах будівель, так й на землі. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується універсальна система кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ", яка містить опори, несучу конструкцію та засоби кріплення, при цьому опори виконано у вигляді ряду вертикальних паль, несучу конструкцію виконано у вигляді принаймні двох паралельних між собою горизонтальних рядів опорних рейок, які є поздовжніми несучими елементами, та декількох паралельних між собою горизонтальних рядів несучих балок, які є поперечними несучими елементами, засоби кріплення, які забезпечують легке та жорстке з'єднання елементів системи між собою, виконані у вигляді притискачів, кронштейнів, з'єднувальних елементів, металевих шурупів, гвинтів та шайб. Зазначену систему кріплення виконано з можливістю секційного монтажу, а також з можливістю розміщення та закріплення панелей сонячних батарей під нахилом відносно горизонтальної площини. Для системи кріплення, що заявляється, повинні виконуватися умови, що кількість рядів палів та довжина опорних рійок залежать від кількості розміщених та закріплених на них панелей сонячних батарей, а довжина несучих балок залежить від кількості розміщених та закріплених на них рядів панелей сонячних батарей. Доцільно опори та несучу конструкцію виконувати з алюмінієвих профілів різного перерізу з додатковим анодованим покриттям. Доцільно універсальну систему кріплення "АКТИВ" використовувати для розміщення та закріплення панелей сонячних батарей на відкритому ґрунті та/або на дахах будівель будь-якої придатної форми. Доцільно забезпечувати, щоб максимальний кут нахилу конструкції на передній фронт був визначений залежно від широти, на якій розташована конструкція. Доцільно забезпечувати максимальну кількість рядів панелей сонячних батарей, яка не перевищує шість. Слід зауважити, що в конструктивному рішенні універсальної системи кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ" використання спеціально розроблених алюмінієвих профілів різного перерізу з додатковим анодованих покриттям, забезпечує легкість монтажу та демонтажу, створення активної поверхні сонячних батарей будь-якої необхідної площі під необхідним кутом нахилу панелей сонячних батарей до лінії горизонту, адаптивність системи кріплення до будьякої поверхні, призначеної для розміщення панелей сонячних батарей. Наведені нижче фігури креслення, як і опис прикладів конкретної реалізації універсальної системи кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ", наведені лише для ілюстрації заявленої корисної моделі і не обмежують обсяг прав, визначений формулою корисної моделі: Фіг. 1 - загальний вигляд однорядної універсальної системи кріплення з панелями сонячних батарей; Фіг. 2 - вигляд збоку однорядної універсальної системи кріплення на Фіг. 1; Фіг. 3 - вузол з'єднання палі та несучої балки; Фіг. 4, Фіг. 5 та Фіг. 6 - переріз профілів відповідно несучої балки, рейки та центральної рейки; Фіг. 7 - вузол з'єднання палі, несучої балки, центральної рейки та панелей сонячних батарей; Фіг. 8, Фіг. 9 та Фіг. 10 - загальний вигляд відповідно двостороннього притискача, кінцевого притискача та центрального притискача із захватами; 1 UA 74872 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 11 - схема з'єднання двох рейок; Фіг. 12, Фіг. 13 та Фіг. 14 - схема закріплення панелей сонячних батарей відповідно за допомогою двостороннього притискача, кінцевого притискача та центрального притискача; Фіг. 15 - переріз вузла з'єднання палі та стійки; Фіг. 16 - вигляд збоку фрагмента дворядної універсальної системи кріплення. Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ" складається з палів 1, несучих балок 2, рейок 3 та центральних рейок 4, стійок (опор) 5, діагональних підпорок 6 та засобів кріплення. До засобів кріплення відносяться кронштейни 7 для кріплення несучої балки 3 до палі 1 або до стійки (опори) 5, кронштейни 8 для кріплення стійки (опори) 5 до палі 1, з'єднувачі 9 рейок 3 та центральних рейок 4, які дозволяють збільшити довжину зазначених рейок, адаптерів з'єднання модуля 10, які дозволяють з'єднати несучі балки 2 та рейки 3 або центральні рейки 4, набір притискачів. Притискачі використовуються для закріплення панелей сонячних батарей 11. До набору притискачів входять: двосторонні притискачі 12, кінцеві притискачі 13 та центральні притискачі 14. Кожний притискач обладнаний захватом 15. Крім того, до засобів кріплення належать також нержавіючі болти та саморізи. Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ", що заявляється, використовуються на ґрунті наступним чином. По кількості рядів палів 1 універсальна система кріплення може бути як однорядною (Фіг. 1, Фіг. 2) так й багаторядною (Фіг. 16). Багаторядна універсальна система кріплення забезпечує розміщення більшої кількості панелей сонячних батарей у декілька рядів, завдяки чому утворюється загальна більша поверхня сонячних батарей у порівнянні з однорядною. Монтаж системи виконують независимо стоящими конструкціями-столами, які стоять незалежно один від одного. Для забезпечення температурних та монтажних зазорів між столами передбачений деякий проміжок, який для однорядної системи, як правило, не перевищує 300 мм. Система розрахована на встановлення на рівної місцевості, але завдяки секційному монтажу має знижені вимоги до горизонту площадки. Для однорядної системи кріплення використовуються один ряд палів 1, кожну з яких вбивають в ґрунт до необхідного рівня кріплення на певній відстані одну від одної. За допомогою кронштейнів 7 до палів 1 прикріплюють несучі балки 3 (Фіг. 3). Кріплення кронштейна 7 до несучої балки 3 виконують за допомогою болтового з'єднання. Отвори в несучої балці 3 розміщені рівновіддалено від країв, для того, щоб забезпечити центр тяжіння у точці кріплення. Розташування отворів задає визначений кут  нахилу конструкції відносно горизонтальної площини. Кут  залежить від географічної широти, на якій розташована конструкція. Наприклад для південних районів України, зокрема, Криму, цей кут дорівнює 25°, а для Києва - дорівнює 30°. Для набору рейок 3 або центральних рейок 4 необхідної довжини, яка дорівнює довжині стола, використовують з'єднувач 9 (Фіг. 11), який закріплюють на елементах, що з'єднуються, оцинкованими саморізами. Кріплення рійок 3 до несучої балки 2 здійснюють за допомогою адаптера кріплення модуля 10 нержавіючими болтами з використанням захватів 15, які вставляють до відповідних пазів несучої балки 2 та рійок 3 (Фіг. 7). На кожну несучу балку 2 використовують кріплення трьох рейок 3 або 4 із розрахунку одного кріплення на рейку. Рейки 3 виставляються із заданим максимальним кроком рівновіддалено від центральної рейки 4, яка попадає віссю кріплення по центру несучої балки 2. Для кріплення панелей сонячних батарей 11 до центральної рейки 4 використовують центральний притискач 14 (Фіг. 7, Фіг. 14). Кріплення здійснюють нержавіючими болтами з використанням захвату 15, який вставляють до пазу рейки 4. Кріплення панелі сонячної батареї 11 до центральної рейки 4 здійснюють в одній точці на панель по центру. Для кріплення панелі сонячної батареї 11 до рейок 3 використовують двосторонній притискач 12 (Фіг. 12) із розрахунку двох точок кріплення на одну панель, по одному на кожну сторону, по торцям рівновіддалено від центра, та кінцевий притискач (Фіг. 13). Кріплення здійснюють нержавіючими болтами з використанням захвата 15, який вставляють до пазу рейок 3. Для багаторядної системи кріплення у порівнянні із однорядною системою кріплення використовують декілька додаткових кріпильних елементів. Зокрема, до палі 1 за допомогою наскрізного болтового з'єднання прикріплюють пару кронштейнів 8, який використовують для прикріплення до палі 1 стійки 5 (Фіг. 15, Фіг. 16). Кріплення стійки 5 до несучої балки 2 здійснюють за допомогою болтового з'єднання - по одному наскрізному нержавіючому болту на з'єднання. Стійки 5 вставляють до нижнього пазу несучої балки 2. Отвори в несучій балці 2 розташовані рівновіддалено від країв для того, щоб 2 UA 74872 U 5 10 15 забезпечити центр тяжіння у точці між кріпленнями. Висота передньої та задньої стійок 5 задають кут  нахилу конструкції відносно горизонтальної площини у залежності від географічної широти розташування конструкції. Для придання жорсткості конструкції пари палів 1, зокрема, передню та задню, додатково з'єднують між собою за допомогою болтового з'єднання із діагональними підпорками 6. Принципи кріплення панелей сонячних батарей 11 аналогічні описаному вище варіанту реалізації для однорядної системи. Для використання універсальної системи кріплення на дахах будинків палі 1 у нижній частині жорстко скріплюються з будівельними конструкціями даху будинку. Інша схема монтажу залишається незмінною. Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей "АКТИВ", що заявляється, дозволяє зменшити витрати матеріалу, зменшити час необхідний для монтажу панелей сонячних батарей різної загальної площини, легко змінювати конфігурацію та кількість панелей сонячних батарей, а також забезпечує універсальність, яка дозволяє встановлювати модулі та/або панелі сонячних батарей як на дахах будівель, так й на ґрунті, під кутом нахилу конструкції відносно горизонтальної площини у залежності від географічної широти розташування конструкції. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Універсальна система кріплення панелей сонячних батарей, що містить опори, несучу конструкцію та засоби кріплення, яка відрізняється тим, що - опори виконано у вигляді ряду вертикальних паль, - несучу конструкцію виконано у вигляді принаймні двох паралельних між собою горизонтальних рядів опорних рейок, які є поздовжніми несучими елементами, та декількох паралельних між собою горизонтальних рядів несучих балок, які є поперечними несучими елементами; - засоби кріплення, які забезпечують легке та жорстке з'єднання елементів системи між собою, виконані у вигляді притискачів, кронштейнів, з'єднувальних елементів, металевих шурупів, гвинтів та шайб, - при цьому система кріплення виконана з можливістю секційного монтажу, а також з можливістю розміщення та закріплення панелей сонячних батарей під нахилом відносно горизонтальної площини; - за умови, що кількість рядів паль та довжина опорних рейок залежать від кількості розміщених та закріплених на них панелей сонячних батарей, а довжина несучих балок залежить від кількості розміщених та закріплених на них рядів панелей сонячних батарей. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що опори та несучу конструкцію виконано з алюмінієвих профілів різного перерізу з додатковим анодованим покриттям. 3. Система за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що призначена для розміщення та закріплення панелей сонячних батарей на відкритому ґрунті та/або на дахах будівель будь-якої придатної форми. 4. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що кут нахилу панелей сонячних батарей при розміщенні на відкритому ґрунті вибраний відповідно до географічної широти розташування конструкції. 5. Система за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що максимальна кількість рядів панелей сонячних батарей не перевищує шість. 3 UA 74872 U 4 UA 74872 U 5 UA 74872 U 6 UA 74872 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7