CN102535769A - 用于建筑物特别是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑物尤其是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构。所述结构包括：至少一个异形构件形式的连接元件(2)，所述连接元件可固定至承重结构并设有多个沿所述连接元件(2)连续对齐的导体元件(10)；多个瓦片形式的屋顶元件(4)，所述屋顶元件(4)连接于所述连接元件(2)并分别支撑至少一个光伏模块(6)；与所述光伏模块(6)的端子连接的导体元件(10)能够实现用于在两个相邻的沿主延伸方向(3)连续布置于排(13、14)中的屋顶元件(4)之间建立的串联电连接。

Description

用于建筑物特别是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构

技术领域

本发明涉及一种用于建筑物，尤其是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构。该结构主要计划用于建筑领域并适于在需要与用于通过光伏模块产生电流的系统结合的屋顶结构的任何新的或已经存在的建筑上使用。本发明的屋顶结构的特征在于在连续对齐的屋顶元件之间的创新的电连接系统。除了这个主要的特征外，该屋顶结构被预布置为能够实现快速且可逆的安装，这进一步简化了安装并便于任意的更换或维修。

背景技术

已知，从光电能量转换中产生电力的光伏板的使用现正日益广泛。存在多种用于能量生产的工具及技术，其目的在于使性能最大化并同时考虑包括其环境及美感方面的其他设计参数。具体地，带有集成光伏模块的用于基础结构的屋顶结构是已知的。这种解决方案改进了光伏板的美感并因此扩大了它们例如在具有特殊历史和/或文化价值的领域的用途。

关于带有集成光伏模块的屋顶元件的配线，重要的是在模块之间具有促使该系统的整体效率最大化同时考虑多种影响因素的电连接线，这些影响因素包括多种互相关联的电气部件的效率(光伏模块、变换器、配线等)。在使用设有集成光伏模块的屋顶瓦片的屋顶结构中，建立串联的电气配线系统目前是不容易的。

马赛瓦片以互相交错的方式布置，并且因此，在彼此相同的瓦片的组装期间难以实现从屋顶的底部至脊部的直接连接(在带有光伏板的屋顶瓦片的领域的目前状态)。

如在下文中将更加充分的描述的那样，大多数带有集成光伏板的屋顶结构在面板之间具有一种并行的电连接，这种并行的电连接大大地简化了连接并能够在该面板的安装期间直接获得。

由屋顶瓦片提供的光伏板是已知的，其不使用电线以及由电缆终端提供的连接器，然而，这些电缆必须在屋顶结构的安装期间互相连接，因此增加了安装的复杂性，劳动力成本(专业技术人员)以及铺设时间。

在文献DE 10358851中描述了带有光伏模块的屋顶的示例，其呈现了由支承体部以及与该支承体部关联的光电元件组成的光电瓦片。

电连接元件通过一对安装在基础结构上、彼此隔开并平行的导体制成。导体并行地连接沿该导体的方向对齐的光电瓦片。这种解决方案需要导体对的安装阶段以及随后的配线阶段。

在文献DE 2806810中描述的另一示例示出了用于产生能量并同时用于屋顶建筑上的光伏板。该光伏板由体部形成，在该体部上放置有光伏模块。在基础结构上的安装以与传统瓦片相同的方式完成，同时，关于配线，必须在承重结构上设置一对接触器。该接触器基本上由包括两个安装在基础结构上的导体元件的轨道形成。当在基础结构上安装面板时，光伏模块的端子与导体元件接触，从而在面板之间以并联的方式建立电连接。因此，这种解决方案提出了在沿支承结构的方向对齐的面板之间的并联连接，如上所述，在产生的电流的转换方面，其不能实现最优性能。

在文献DE 4438858中描述的另一解决方案与前述实施方式相似。这两种情况均显露了涉及盖部及并联的电连接元件的美感的问题。

在文献DE 10104297中描述的随后的现有技术涉及预置包括导体轨道的承重面板。该导体轨道在连续对齐的面板之间建立连接。与前面描述的解决方案相比，其优点在于不必为了在安装至基础结构上期间形成电连接而干预，因为，覆盖元件的机械连接也包括其电连接。然而，在这种情况下，该面板也是以并联的方式电连接的。

从文献US 5990414中也已知一种结构，其使用带有光伏板的瓦片，该瓦片具有体部以及光伏板。该体部具有支承瓦片的固定部分，并与基础结构的槽口接触。面板接触部直接由该固定部分提供，而槽口具有以并联的方式连接对齐的瓦片的导体轨道。虽然安装非常简单，但安装之后给面板布线的步骤尚未完全消除。

具有光伏模块的瓦片(参考文献DE 19739948)也是已知的，其包括体部以及光伏模块，其中，电路位于瓦片的体部的内部，该瓦片在其端部具有连接插座，该连接插座适于与相邻的连续对齐的瓦片的插座联接。因此组装的瓦片以并联的方式连接，然而，对于这种解决方案，必须实现两种不同类型的瓦片以便实现串联连接。虽然这种解决方案简化了电气配线阶段，在瓦片的边缘处的带有插座的内部电路板的实现，但是，尤其是用于在安装期间放置的两个不同覆盖元件的生产阶段期间及安装阶段期间的管理，实现了不切实际且及其昂贵的解决方案。

另一已知的解决方案涉及光伏屋顶面板，其中，每个单元设有各自的电连接于终端连接件的连接器，该连接器具有两个连接器端口。该终端连接件装备有开关并适于连接于相邻面板的对应的终端连接件。该开关能够选择性的从并联连接切换为串联连接。

与前述解决方案相比，该解决方案的新颖之处在于能够在一种连接与另一种连接之间切换而不必卸下瓦片且不必实现两种不同类型的瓦片。然而，附加的电气部件(具体地，开关)的使用对盖部的电气可靠性具有负面影响，另外，在看得见的侧面上存在终端连接件对屋顶的美感效果具有相当大的影响，并导致增加整个工厂的成本。

另一现有技术文献(U.S.2007/0157963)提供了用于覆盖基础结构的模块化系统，该模块化系统包括光伏系统。该系统包括体部以及支撑梁，在该体部上安装有光伏模块，该支撑梁适当地成形为实现该体部在该支承梁上的组装。该梁可固定至基础结构并支撑与光伏模块的各个异形导体接触的导体轨道。由于该体部及该梁的特殊形状，体部能够在该梁上滑动，同时能够保持二者之间的电气接触。由于通过体部在梁上的组装能够确保电气接触，该系统特别易于安装并仅需要安装步骤。

虽然在安装及组装方面，该解决方案特别有利，但其具有一种并联连接，如在前文中已经描述的那样，这种并联连接相对于由串联连接产生的问题具有性能问题。

发明内容

尽管在前述的认知中描述了多种技术解决方案，但已经显示出能够预置可以解决现有技术中的缺点并引入更多改进的屋顶结构。

因此，本发明的目标是消除所遇到的一个或多个问题，以及消除前述的解决方案的一些局限。

本发明的主要目标是实现沿着主方向相邻并对齐的屋顶元件(瓦片)之间的串联连接。该连接通过如下将支承光电模块的屋顶元件组装至已经固定至基础结构的连接元件来保证。

下面在本文描述的实施方式的目标是保证一旦屋顶元件安装在连接元件上，光电模块的接触器就与设置在连接元件上的一系列导体接触，从而建立连续对齐的光电模块之间的电连接。

除了有利的串联连接，非常有意义的是由于安装了屋顶元件而保证了接触，故而完全消除了设置在同一排上的面板之间的布线的额外阶段。

下面在本文描述的实施方式的辅助目的是相对于通常的瓦片，由于其几何特性，还能够使瓦片更稳定地组装至连接元件，还能固定相邻屋顶元件从而产生完全连接的结构，由此保证更好地粘结至基础结构。

下面在本文描述的实施方式的另一目的是试图通过屋顶元件的特别形状保持光电模块的最佳可能性能，这除了不损害瓦片的美学特性，还保证了模块的通风并且进而保证了冷却。在此情况下，该模块可以在低于上文描述的其他模块的温度下操作，由此减小了与温度升高相关的问题。

在第一实施方式中，用于建筑物特别是公寓、建筑和/或住宅的屋顶结构包括：

至少一个连接元件，该至少一个连接元件可固定至基础结构，并且具有主延伸方向；

多个屋顶元件，固定数量的多个屋顶元件沿着大致与所述连接元件的主延伸方向一致的对齐方向设置；

至少一个光电模块，该至少一个光电模块用于每个屋顶元件，每个光电模块均包括两个电连接器，两个电连接器在光电模块的使用条件下在两个电连接器的端部具有电势差，连接器分别限定正端子和负端子；

多个导体元件，该多个导体元件由连接元件支承，其特征在于，每个导体元件均建立在一个覆盖元件上设置的所述光伏模块的正极与在沿着所述对齐方向连续设置的一个覆盖元件上设置的所述光伏模块的负极之间的电连接，由此在所述元件之间建立串联的电连接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，每个导体元件均构造并相对于连接元件设置为确定在屋顶元件上的一个光电模块的正端子与在沿着对齐方向紧接而连续地布置的屋顶元件上设置的一个光电模块的负端子之间的电流流动，所述电流流动沿着具有大致与屋顶元件的对齐方向一致的方向的线路发生。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，设置在所述连接元件上的多个导体元件沿着所述屋顶元件的对齐方向大致对齐。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，所述导体元件由长形本体限定，该长形本体连续地设置在连接元件上并且根据主延伸方向对齐，导体元件具有第一终端和与第一终端间隔开的第二终端。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述导体元件的所述终端具有至少一个第一部分自由外表面和至少一个第二部分自由外表面，所述至少一个第一部分自由外表面由导电材料制成并设定为建立与限定所述正极的所述光伏模块的所述连接器的电连接，所述至少一个第二部分自由外表面由导电材料制成并设定为建立与限定沿着所述主延伸方向对齐的所述光伏模块的所述负极的连接器的电连接。

在根据前述方面中任意一个的屋顶结构的实施方式中，导体元件由单金属丝元件构成，具体地由不绝缘导体金属丝限定。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，导体元件具有相同的截面，并且具有大致相同延伸范围的特定长度。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件大致彼此相同。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，光电模块的连接器以对于每个屋顶元件的每个元件大致相同的构型相对于屋顶元件设置。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，光电模块的端子相对于屋顶元件具有对于覆盖结构的每个屋顶元件基本相同的电连接器。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，结构包括沿着相同的主延伸方向设置从而形成第一排的预定数量的第一屋顶元件、平行于第一屋顶元件设置从而形成第二排的另一预定数量的第二覆盖元件。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶结构的各排相互电连接。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，每个屋顶元件均位于主延伸平面中并且包括上部分和相对于主延伸平面与上部分相对的下部分，上部分包括设定为接合至光电模块的容置座部。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，上部分包括从所述上部分伸出的多个支撑元件，多个支撑元件相对于主延伸平面横向延伸，所述支撑元件为光电模块提供支撑、使光电模块保持与上部分间隔开、并且在使用条件下使光电模块与上部分之间至少能够通过流体。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，每个屋顶元件均具有适合于使光电模块能够接合至屋顶元件的固定数量的联接元件。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件具有在相邻屋顶元件之间协作以限定可逆联接的联接装置。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，联接装置包括至少一个第一座部、至少一个第二座部以及至少一个互连元件，该至少一个第一座部位于屋顶元件的第一端处，该至少一个第二座部位于屋顶元件的设置为与第一端相对的第二端处，该至少一个互连元件设定为在使用条件下使屋顶元件的所述第一座部与相邻屋顶元件的所述第二座部连接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述联接装置的至少一个第一座部和/或第二座部构造为允许互连元件在相邻排的屋顶元件的所述第一座部和所述第二座部之间存在游隙的情况下进行互连。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件由塑料和/或砖块和/或沥青和/或混凝土和/或金属制成。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，所述覆盖元件包括具有位于上部分处的至少一个主进入开口的壳体腔，所述壳体腔相对于所述屋顶元件的主延伸平面横向延伸并且适于允许容纳光电模块与连接元件之间电连接元件的通过。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述壳体腔包括至少一个容置盒以及与主进入开口相对的基部，容置盒具有在主进入开口处的联接型材。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述容置盒具有沿着主延伸平面延伸的至少一个侧向开口。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件具有从屋顶元件的上部分延伸至下部分的至少一个贯通座部，贯通座部在使用条件下适合于用于光电模块与连接元件之间的电连接元件的通过，具体地贯通座部在壳体腔内部设置于基部附近从而能够与设置在连接元件上的导体元件连接。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件具有至少一个锚定脚部，该锚定脚部从下部分伸出从而使屋顶元件与连接元件联接。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，覆盖结构包括至少一个弹性元件，该至少一个弹性元件设置在所述屋顶元件与所述连接元件之间，以便使所述屋顶元件与所述连接元件之间能够可逆联接，具体地，弹性元件设置在所述锚定元件上。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，弹性元件具有分别适合于使得能够与锚定脚部连接并且使得能够与连接元件可逆联接的至少一个固定部分和至少一个锚定部分。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述锚定部分包括阻挡装置和弹性返回装置，所述弹性返回装置至少部分地与阻挡装置一致并且能够弹性变形以便使阻挡装置能够从安装步骤中的插入构型切换为工作条件下的可逆联接构型。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，弹性元件由诸如塑料和/或金属材料和/或塑料与金属的组合之类的能够弹性变形的材料制成。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，光电模块采取层状部件(laminar pack)的形式，并且主要沿着延伸平面延伸，光电模块包括由周缘定界的上表面和下表面。

在根据上述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，结构具有接合在屋顶元件与光电模块之间从而限定所述元件之间的可逆联接的至少一个连接元件。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件包括支撑表面以及至少一个侧表面，该支撑表面设定为与所述屋顶元件的所述支撑元件接触，该至少一个侧表面设定为接合用于屋顶元件上存在的所述光电模块的容置座部的相应的至少部分地形状互补的侧壁，该连接元件具有C形截面以接合光电模块的周缘并防止分层剥离。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件具有多个销，该多个销从支撑表面伸出并且适合于接合在屋顶元件的联接元件内，使两者之间能够可逆地联接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述销包括一系列紧固销和一系列定心销，该一系列紧固销和一系列定心销分别用于可逆地联接光电模块并定心屋顶元件上的光电模块。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，一系列紧固销设置在所述光电模块的至少一个第一相邻侧上方，而所述一系列定心销设置在与第一侧连续的所述光电模块的至少一个第二相邻侧上方。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件包括两个部分，该两个部分构造为联接至光电模块的相对侧，从而将光电模块与屋顶元件可逆地联接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件的各部分上存在一系列紧固销和一系列定心销。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件对于光电模块的每一侧均具有相应的部分，具体地使得覆盖光电模块的整个表面周缘。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件具有多边形构型，具体地借助于其接合至所述连接元件的部分来实现。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，一系列紧固销和/或一系列定心销存在于连接元件的部分中的至少一个上，特别地，在其所有部分上。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，一系列紧固销设置在至少一个第一侧上，而一系列定心销设置在与所述第一侧相对的至少一个第二侧上。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件由塑料和/或金属和/或塑料与金属的组合制成。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，屋顶元件包括至少两个电连接元件和至少一个容纳本体，所述电连接元件设置在本体内部并且建立光电模块与连接元件之间电连接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述壳体本体具有敞开盒结构，敞开盒结构包括周缘联接部和至少一个壳体基部，周缘联接部设定为与屋顶元件的形状互补的支撑元件接合，所述结构还包括至少一个壳体部分，该至少一个壳体部分位于所述壳体本体的内部并且相对于所述壳体基部横向延伸。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述本体包括适合于封闭所述本体的开口的板。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述本体具有用于电接触器的至少一个通过开口，该至少一个通过开口位于壳体部分处，设定为容纳电连接元件以便与所述导体元件电连接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述板具有上表面、下表面和至少一个贯通座部，下表面在主延伸平面内延伸，至少一个贯通座部根据下表面从所述上表面延伸。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，板包括两个突出元件，突出元件横向于主延伸平面延伸、在使用条件下设定为使得能够通过连接元件分别电连接至所述光电模块的正端子和负端子。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，突出元件与板的贯通座部相邻地设置，使得能够在使用条件下机械联接至所述光电模块的连接器。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，至少一个电连接元件与连接器连接以限定正端子，使得能够与所述连接元件的导体元件电连接，另一电连接元件连接至电连接器，从而限定与之前的一个连续地对齐的另一光电模块的负端子。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，电连接元件包括至少一个第一电联接部分和至少一个第二电联接部分，该至少一个第一电联接部分构造为使得电流能够利用光电模块的端子通过，而至少一个第二电联接部分设定为与导体元件可逆地联接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述第二电联接部分设定为接合至导体元件的端部。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，电连接元件具有弹性结构，该弹性结构能够变形以允许与所述光电模块的端子连接并且使得能够与导体元件可逆地联接。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，电连接元件设置在壳体本体的壳体部内。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，两个电连接元件对所述光电模块的每个端子存在一个，每个电连接元件均构型为在使用条件下增加接触面积，所以使得能够通过电流。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述板由绝缘材料制成。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述壳体本体包括至少一个透气膜，该透气膜允许流体单向通过所述本体，具体地，使得湿气能够离开容纳本体。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述本体包括至少一个通过孔，该通过孔使外部环境与内部环境连接，透气膜接合至所述通过孔。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，通过孔位于所述本体的所述壳体基部上。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，透气膜包括至少一个热力学膨胀聚四氟乙烯层(PTFE)，例如由Gore-tex制造。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，所述连接元件包括至少一个主构件和至少一个支撑元件，至少一个支撑元件适合于支撑设定数量的导体元件并且联接至主构件的容置座部。

在根据前述第二方面的屋顶结构的实施方式中，所述主构件具有至少一个容置座部，该至少一个容置座部沿着主延伸方向延伸。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，连接元件具有至少一个横向贯通座部，该至少一个横向贯通座部延伸穿过设定为使得能够通过电连接元件的主构件。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，主构件具有至少一个横向阻挡座部，该至少一个横向阻挡座部适合于以接合的方式容纳所述联接脚部以便使所述连接元件与所述覆盖元件结合。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，容置座部在相对于主延伸方向的横截面中具有封闭轮廓，容置座部适合于滑动地接合至支撑构件。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的实施方式中，所述连接元件由绝缘材料制成。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述支撑元件是与连接元件分离开的单个本体并且整体地容纳在所述容置座部内。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，所述支撑元件包括分别用于与主构件联接和与导体元件可逆地联接的至少一个主框架和承窝元件。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，承窝元件具有根据主延伸方向的多个连续的相互对齐并间隔开的部分，这些部分具体地具有相同的截面，从而保持所述导体元件。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，承窝元件的所述部分连续地设置在所述支撑元件上，并且沿着主延伸方向相互不同的长度。

在根据前述方面的屋顶结构的实施方式中，承窝元件的所述部分在通过座处间隔开，从而能够使电连接元件与导体元件连接。

在根据前述方面中任意一个的屋顶结构的实施方式中，支撑元件包括多个支撑部和盒结构，多个支撑部用于支承所述导体元件的导体，盒结构设计为至少机械地连接用于连续管道的至少两个支撑部。

在根据前述方面的结构的实施方式中，盒结构包括适合于联接在一起的两个半壳，具体为两个相同的半壳，每个半壳均具有联接装置，联接装置使得半壳能够例如可逆地相互联接，从而限定盒结构。

在根据前述方面的结构的实施方式中，盒结构具有两个相应的入口，入口构造为容纳电连接元件并且能够与所述导体元件电连接。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，盒结构包括沿着盒结构的延伸轴线的两个相对的纵向入口，用于沿着延伸轴线相继设置的导体的支撑部接合至各纵向入口。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，盒结构包括阻挡装置，阻挡装置用于使导体支撑保持在适当位置并且具体地防止导体从各纵向入口抽出。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，盒结构包括至少一个轴向参照本体，该至少一个轴向参照本体适合于容纳导体支承部并确定导体的正确相互位置。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，导体支承部支承与导体隔离开的返回导体。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，导体的端部相对于导体支承部的与导电体的延伸轴线一致的延伸轴线从导体的相对两侧、于所述导体支承部伸出；端部对于电连接至光电模块是可接近的。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，盒结构包括适合于与主构件的相应座部协作的限制及定心元件。

一种用于建筑物特别是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构的实施方式包括：

至少一个光电模块，该至少一个光电模块包括两个电连接器，两个电连接器在光电模块的使用条件下在两个电连接器的头部具有电势差，连接器分别限定正端子和负端子；

覆盖元件，该覆盖元件位于主延伸平面内并且包括上部分和相对于主延伸平面与所述上部分相对的下部分，所述上部分可选地具有适合于接合所述光电模块的容置座部；

至少一个连接元件，该至少一个连接元件接合在覆盖元件与光电模块之间以限定覆盖元件与光电模块之间的配对，具体是可逆配对，

其特征在于，连接元件具有沿着主方向的主延伸以及依循C形的横截面，截面包括上部区段、侧部区段和下部区段，侧部区段从上部区段横向地伸出，而下部区段相对于上部区段在相对端部从侧部区段横向伸出，区段限定用于容纳及接合光电模块的周缘的座部。

在根据前述方面的结构的实施方式中，光电模块具有多边形形状，具体为矩形，结构包括用于光电模块每一侧的连接元件。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，连接元件限定为光电模块定界的框架。

在根据前述方面中任一个的结构的实施方式中，连接元件包括多个销，该多个销从支撑表面伸出并且适合于与覆盖元件的相应联接元件接合，使得能够在连接元件与覆盖元件之间可选地可逆地联接，具体地，光电模块与屋顶元件之间不设置直接约束装置。

在根据前述方面中任一个的屋顶结构的组装过程的实施方式中，该过程包括如下步骤：

在基础结构上设置至少一个连接元件；

在连接元件上可逆地安装至少一个覆盖元件从而限定相邻模块的串联式电连接。

下文描述的目标包括组装在一起的各种零件，但由于可逆地联接的单个部件的具体结构，使得能够在需要时对其所有零件快速而容易地拆解替换，以便利任何维护或修理。

附图说明

图1是从上方观察到的屋顶结构的局部部段的立体图，示出了安装在连接元件上的单个屋顶元件；

图2是从屋顶结构的上部观察到的立体图，示出了组装到一起的多个屋顶元件；

图3是从上方观察到的立体图，示出了屋顶结构的分解图；

图4是屋顶结构的截面图；

图5是屋顶结构的图4的截面图的细节；

图6是从屋顶结构的第一实施例的上方观察到的立体图；

图7是从图10的屋顶元件的上方观察到的视图；

图8是从屋顶元件的下方观察到的视图；

图9是从屋顶元件的下方观察到的立体图；

图10是从连接元件的上方观察到的立体图；

图11是连接元件的侧视图；

图12是从使用在图10的连接元件中的支承元件的上方观察到的立体图；

图13是从导体元件的上方观察到的立体图；

图14是从上方观察到的立体图，示出了组件——屋顶元件、光伏模块以及连接元件——的分解图；

图15是从光伏模块的上方观察到的立体图；

图16是从光伏模块的下方观察到的立体图；

图17是连接元件的侧视图；

图18是连接元件的截面图；

图19是从连接元件的上方观察到的视图；

图20是连接元件的截面图；

图21是从上方观察到的立体图方式的电传输元件的分解图；

图22是从下方观察到的立体图方式的电传输元件的分解图；

图23是电传输元件的侧视图；

图24是电传输元件的截面图；

图25是从电传输元件的上方观察到的视图；

图26是从下方观察到的组件——屋顶元件、导体元件、电传输元件——的细节；

图27是组装到连接元件上的弹性元件的截面图；

图28示意性地示出了利用如下文描述实现的结构在相同排的光伏面板之间的串联电连接；

图29是从上方观察到的局部屋顶结构的立体图，示出了安装在根据第二实施例的连接元件上的单个屋顶元件；

图30示出了从下方观察到的图29所示的屋顶结构的局部的立体图；

图31是根据连接元件的另外的实施例的支承元件的立体图，该连接元件与图29的连接元件组合使用；

图32是图29的屋顶结构的部分部段的分解图；

图33示出了图20的屋顶结构的电连接区域的截面图；以及

图34示出了用于支承图31的元件的盒结构的半壳的立体图；

图35A是从屋顶结构的上方观察到的立体图，示出了组装到一起的多个屋顶元件；

图35B是从屋顶结构的上方观察到的立体图，示出了安装在连接元件上的根据另外的实施例实现的单个屋顶元件；

图36示出了图35B的屋顶结构的横截面中的细节；

图37是图36的覆盖元件35B的立体图；

图38是图36的覆盖元件35B的另外的立体图；

图39是根据本发明的连接元件的另外的立体图；

图40是从下方观察到的立体图方式示出的根据本发明的电传输元件的另外的实施例的分解图；

图41是从下方观察到的立体图方式示出的图40的电传输元件的分解图；

图42是图40和图41的电传输元件的侧视图；

图43是图40-图42的电传输元件的横截面图；

图44是从组件——图37的屋顶元件、导体元件、电传输元件——的下方观察到的视图的细节；

图45是根据图35B的另一实施例的屋顶结构的截面图的细节；

图46A是根据如在图29和/或图39中组合使用的连接元件的另外的实施例的支承元件的立体图；

图46B是用于支承图46A的元件的盒结构的半壳的立体图；

图47是从另外的实施例的屋顶结构的上方观察到的局部立体图；

图48是从图47的屋顶结构的下方观察到的局部立体图。

具体实施方式

参照附图，1整体地代表用于建筑物特别是公寓、大厦、住宅等等的屋顶结构1。

形成屋顶结构的主要元件包括：多个覆盖元件4，这些覆盖元件4至少部分地并且通常完全由塑料材料(例如，模制的)制成、构造为与常见的马赛式(例如在图1中示意性地表示)或葡萄牙式(图47和图48中示意性地表示)屋顶的赤陶瓦相似；一定数量的连接元件2，这些连接元件2呈挤制成型的塑料或金属异形构件的形式、限定/替代常见屋顶的木梁，覆盖元件与连接元件2相接合以限定出如在下面更详细描述的电连接，并且这些覆盖元件4中的每一个上均安装有至少一个光伏模块6(常常包括两个光伏单元)，以便一旦使用就能够产生电流。

还是从整体的观点来看，图2以部分部段示出了一对连接元件2，屋顶元件或瓦(位于两排上且交错地)联接到该对连接元件2上，从而提出了在安装本屋顶时的瓦屋顶。

如能够理解的，屋顶元件4适于在结构的铺设条件下联接到沿着预定的排在水平方向上延伸的连接元件2上，以便能够限定出建筑物的至少一部分的顶表面，如果不是整个屋顶结构自身的话。

具体地，一旦安装好，屋顶就将覆盖多个排13、14，每个排均包括相邻且连续的屋顶元件，并且具体地，连续的排将具有交错的屋顶元件，这些屋顶元件与前排的那些屋顶元件部分重叠(图2)。

显然，能够构思出如下构型：其中屋顶元件4中的全部或仅一些设有光伏模块，但在任意情况下，所有这些构型均等同地包括在本发明的概念中。

根据上述总前提，下面详细描述三个上述元件中的每一个的构造，并且具体地将描述它们在相互接合的条件下的机械及电学细节。

从结构的观点开始，首先对在图6至图9及图37和38中详细地清楚示出的屋顶元件4，能够注意到，该屋顶元件4具有主延伸平面15并且由关于主延伸平面15的上部分16和相对的下部分17限定。

上部分16包括容置座部18，如将在下面全面解释的，该容置座部18设计为接收一个或多个光伏模块6。

详细地，在图7中清楚示出的，上部分16具有多个支承元件19，这些支承元件19从上部分16横向于主延伸平面15伸出。

详细地，支承元件19提供了对于光伏模块6的支承但将模块6维持为与上部分16间隔开，从而在系统的使用时，允许流体(例如空气)通过光伏模块6与上部分16之间，这能够(以被动方式)使结构冷却。

注意到，支承元件19能够以任意方式定形和构造，同时力求避免任意可能施加在模块上的载荷可能导致的弯曲或变形，该弯曲或变形能够导致损坏或破裂。

就此而言，图7清楚地示出了设置在光伏模块6的相对纵向侧处的、中间部分(具有两个伸出的长形表面)处的、以及在另外的上端部和下端部的较近端部分处的支承元件19。在另外的实施例中，如图37中所示，支承部分19布置在光伏元件6的横向侧(屋顶元件4的较短侧)处。

还注意到，每个屋顶元件4如何还具有预定数目的联接元件20(在实施例中为多个孔，但是可选地为具有完全等同方式的销或突出部)，这些联接元件20设定为容许光伏模块6在屋顶元件上的接合，如将在下文中更全面描述的。

还注意到，联接元件20被如何准确地设置在上述支承元件19中的一些处，以使在将光伏模块6联接至屋顶元件4的步骤期间，实现前述的支承和联接关系。

屋顶元件4还具有相应的和另外的联接装置21，这些联接装置21设定为与相邻的屋顶元件4协作以限定在它们之间的稳定但可逆的联接。

图2示出了在侧面相邻的屋顶元件之间的接合情况，并且其中，在元件之间的结合借助于以上提及的联接装置21精确地实现。

具体地，联接装置21能够包括位于屋顶元件4的第一端部23处的第一座部22以及位于屋顶元件4的设置为与第一端部23相对的第二端部25处的至少一个第二座部24。

最后，联接装置21还包括互连元件，该互连元件在使用条件下被设定为使屋顶元件4的第一座部22与相邻的且具体为设置在紧邻的平行排上的屋顶元件4的第二座部24相连，如图2中所示。

联接装置21的至少第一座部22或第二座部24(如果不是全部的话)构造为使连接元件能够在相邻的屋顶元件之间接合，并且具有补偿制造公差和/或安装的可能性。

换言之，所述第一和所述第二座部22、24中的至少一个具有凹槽轮廓以能够使连接元件通过，甚至在与孔22、24的中心不完全对准的情况下也如此。

清楚地，互连元件可以为能够容许在两个相邻的屋顶元件之间的稳定但可逆的接合的任意装置。

此外，覆盖元件4中的每个的第一座部22和第二座部24的设置使得构成屋顶结构的全部元件能够相互接合，以确保结构的总的可靠性及其位置的稳定性，即使在出现对瓦片的载荷或应力的情况下也如此，比如工人执行常规的维护操作或者比如风和雨之类的天气条件。

还注意到，瓦结构包括它们之间的相对定位，这些瓦与相继的排相交错，并且由此第一座部22和第二座部24在相应的第一端部23和第二端部25处交错地设置。

具体地，座部可以设置在侧部的中心处，而其他座部可以设置在侧部的一端，如图6中清楚所示。

参看图6和图37，注意到覆盖元件4如何还包括设有主进入开口的壳体腔27，该主进入开口设置在上部分16(或优选地上开口部分)处；壳体腔27横向于覆盖元件4的主延伸平面15延伸，设定为用于容纳接线盒(在下面描述)并且能够使得在光伏模块6与连接元件2之间的电连接元件的通过，如将在下面更全面描述的。

在结构细节方面，壳体腔27具有与进入开口相对的主基部128、以及容置元件129，该容置元件129在其主进入开口处具有联接轮廓130以容许上述容置盒体的上述联接。

还注意到，正好在容置元件129处，设有至少一个且通常为两个贯通座部29，贯通座部29使得上部分16与覆盖元件的下部分相连。

贯通座部29在正常使用的条件下用于光伏模块6与连接元件2之间的电连接元件7的通过。

详细地，贯通座部29设置为靠近位于壳体腔27内的基部128，以便容许对布置在连接元件上的导体元件10的直接连接，如将在下面更详细解释的。

观察图5、图8、图36和图38，注意到屋顶元件4如何还具有至少一个锚定脚部30(并且通常为两个)，锚定脚部30从下部分17伸出并且设定为使屋顶元件4与连接元件2联接。

如图27中所示，锚定脚部30由具有两个较厚侧壁和平坦的中间部分以用于与弹性元件31相接合的伸出部分限定，该弹性元件31设置在屋顶元件4与连接元件2之间。

分离的但能够与锚定脚部30中的每一个以基本不可移除的方式接合的弹性元件31容许屋顶元件4与连接元件2之间的卡扣配合。

图27示出了弹性元件31被限制在其上的锚定脚部30的平坦的中间部分的细节，该弹性元件31又包括固定部分32和锚定部分33，该固定部分32和锚定部分33分别设定为容许与锚定脚部30以基本不可移除的方式相连和与连接元件2可逆地相联。

换言之，位于锚定部分处的阻挡装置33基本由通过弯曲金属条的变形获得的下切部34和由金属制成的弹性回位装置35限定，该弹性回位装置35能够弹性变形，以容许阻挡装置34从安装操作期间的插入构型切换到图27所示的工作条件下的可逆的联接构型。

再换言之，金属板的形状为能够容许在插入阶段期间通过薄片34自身之间的弹性变形而靠近，并且随后一旦被插入到设定为接收它们的连接元件2中就返回到起始位置。这样，不但保证了牢固且稳定的联接，而且其在缩回时从相反方向到插入方向(利用足够的力)的可逆性使覆盖元件能够与连接元件2分离。

如所述的，元件31由弹性金属材料制成，但是其能够由合适的塑料材料或它们的组合制成。在对覆盖元件4的描述中，已经参照了单个马赛瓦。相同的结构能够被应用到用于葡萄牙式瓦(后者在图47和图48中表示)的覆盖元件上。

现在转向光伏模块6(图14、图15、图16)，注意到其在其主要部件中如何为已知的类型并且优选地从光伏模块供应商获得。其呈层状堆叠的形式，具有主延伸平面36，该平面设有由周缘39限界的上表面37和下表面38。

因为实际的光伏模块是已知的和传统的类型，所以不对其进行进一步描述。此外，所使用的光伏模块6的尺寸通常是标准化的，并且由此实现了使最先进的光伏模块与其在上述类型的屋顶元件4上的使用完全相容，所述屋顶元件4用于且构造为接收具有标准尺寸的三个模块6中的两个。

转而观察图14至图20及图35，注意到屋顶结构如何还包括至少一个框架状连接元件40，该连接元件40适于容许覆盖元件4与光伏模块6之间的联接。

在该情况下，联接也是可逆的，以使能够在任何时间对覆盖元件4的结构进行快速且有效的干预，如能够替换任意损坏的光伏模块6。

连接元件40包括至少第一支承表面41(图20)，该第一支承表面41抵接屋顶元件4的上述支承元件19并且也容许与该支承元件19相连。

连接元件40的侧向表面42设定为与形状互补的覆盖元件4相接合；在横向截面中，连接元件40具有C形，并且具有相对于光伏模块6的周缘39特别形状互补的抓握部段，由此，在使用条件下，防止了光伏模块自身的任意的逐步剥落。

多个销43从支承表面41伸出，这些销43设定为与覆盖元件4的联接元件20可逆地接合。

通常，例如在图17和图35中示出的销43设定为保证模块在覆盖元件4上的正确定位和/或也能够确保稳定且可逆的联接。

在特别示出的实施例中，销43包括由较宽的弹性头部段所限定的一系列固定销44(图20)，这些固定销44能够在进入到合适的形状互补的座部中时变形，并且能够防止分离。

在特别示出的实施例中，销43包括由斜面进入部段和圆筒形本体所限定的一系列定心销46(图17)，这些定心销46能够允许进入到合适的互补轮廓的座部中，由此有利于相对地定心和定位。

具体地，这些销44布置在例如光伏模块6的至少一个第一侧46处，而定心销45布置在与第一侧47相邻的第二侧处。

显然，也包括了容许光伏单元的可逆接合和定心的任意构型。

通常，连接元件40构造为框架，即，其与光伏模块6的每个自由侧自由接合。

换言之，连接元件40还具有多边形的构型，特别是矩形。

在任一情况下，连接元件40的至少两个部分能够被设置(具体为彼此分离)为例如布置在光伏模块6的相对两侧并且设定为与屋顶元件可逆地相联。

但是注意到，框架40具有增强光伏模块的周缘的目的并且容许对屋顶元件4进行限制而不需要粘胶、螺钉、铆钉或相似的不可逆的接合系统。

密封剂能够被插入到框架40与光伏模块的周缘39之间以防止水、湿气或灰尘的透过。

如在图4和图5中能够观察到的，光伏模块6(或成对的光伏单元)在它们的底表面7处具有合适的电连接器，电连接器与至少两个电连接元件51电联接。

详细地，具有容置本体52，电连接元件51布置在该容置本体52中。这些使光伏模块6与连接元件2之间能够电连接。

具体地，图4、图5和图36示出了组装的结构图，而图21至图26及图40至图43详细示出了盒本体的结构。

如所述的，容置本体52具有开口的盒结构，该盒结构包括至少一个壳体基部53并且还具有带轮廓的周缘联接部分54，该周缘联接部分54设定为与屋顶元件4的支承元件19相接合(图5)。

部分设置在所述本体52的内部并且部分从所述本体52伸出的壳体部分55接收和保持电连接元件51的元件以能够进行电连接。

随后在图2和图40及图41中，能够观察到板56的设置，该板56设计为封闭本体52的开口。

本体52在上述壳体部分55处具有用于接触部的通过开口156，以使电连接元件51能够通过从而与导体元件10进行电连接。

详细地，光伏模块6与连接元件2之间的电连接以如下方式实现。

板56具有顶表面57，该顶表面57具有在顶表面57与底表面58之间延伸的两个贯通座部60。

从光伏模块6伸出的呈金属板形式的两个电连接器7布置在板56的纵向座部中，以便在贯通座部60(参见例如图24和图25)内部伸出。

接触部7朝向下表面58穿过板56并且被布置为支承且部分地包封在相应的突出元件61上，突出元件61相对于板56的主延伸平面横向地延伸。

如在图24和图43中清楚示出的，突出元件61设置为与贯通座部60相邻并且接收连接器7，以便沿着两个相对的竖向表面被包封。

电连接元件51具有对于导体7的相应的第一电联接部分62，该第一电联接部分62弹性地作用在突出元件61的相对表面上，以确保在连接器7上的双接触，这增大了电传输的可靠性。

如所述的，电连接元件51被容纳在壳体元件55的内部，而与导体元件电联接的第二部分62允许电流传递至连接元件。

换言之，每个电连接元件51(一个连接至一个光伏模块的正端子8、另一个连接至该光伏模块的负端子9)设定为承载从电连接器7到连接元件2的导体元件10之间的电势差。在图24中示意性示出的实施例中，接线盒52具有至少一个通过孔65，该通过孔65使外部与接线盒52的内部相连。但是，通过孔由合适的透气膜64封闭，该透气膜64允许流体(特别是水和/或湿气)在本体52的内部与外部之间的单向通过。

换言之，可能以某种方式进入到电气接线盒52中的湿气由此被释放。

有利地，孔65位于本体52的壳体基部53上，以有利于排除湿气/水。

透气膜64能够由比如戈尔特克斯(Gore-tex)之类的材料制成。

现在转向对第一实施例的连接元件2的描述，并且具体参照图1、图5并且尤其是图10-图12，注意到连接元件2包括至少一个主构件66，该主构件66例如为挤制成型的塑料或金属(在主构件66的一优选的实施例中包括电镀金属板)的多单元，该主构件66可选地包括分离且可插入的内支承元件67，该内支承元件67设定用于支承预定数目的导体元件10。

主构件66具有至少一个壳体开口68(例如，具有封闭的横截面)，该壳体开口68沿主延伸方向3延伸并且滑动地接收支承元件67(将支承元件67完全容置)。

连接元件2还具有多个横向的贯通座部69，这些贯通座部69延伸通过主构件66并且能够在预定纵向间隔区域(图10)处进入容置座部58。

具体地，横向座部69能够使上述电连接元件51通过。

主部段66还具有至少预定数目的横向阻挡座部70，这些横向阻挡座部70又设定为与由相应的屋顶元件所生成的相应的锚定脚部(并且具体的是弹性元件31)相接合。

在图11中，能够观察到，支承元件67在截面中具有一结构，该结构具有主框架71，承窝元件72与该主框架71相联，该主框架71设定为与主构件66相应地接合并且与导体元件10可逆地相联。

承窝元件72具有沿主延伸方向3对准且间隔开的多个连续的部分；这些部分特别地具有相同的截面以用于保持导体元件10的紧密配合。

如图12所示，承窝元件72的连续对准的部分依照主延伸方向3彼此间隔开。

还注意到，它们连续地布置在元件支承部67上并且沿着所述主延伸方向3具有不同的长度。

具体地，承窝元件72的连续对准的部分在通道座部69处间隔开(分离)，以允许电连接元件51与导体元件10的更简单且更容易的连接。

具体地，导体元件10由具有相应的端部分10a和10b的一根电缆限定，该导体元件10设定为使光伏模块的正端子8与紧相邻的光伏模块9的负端子电连接。

具体地，呈裸导线(没有绝缘层)形式的导体元件10在其纵向延伸的主要部分上与前述承窝元件72相关联。

但是，在通道座部69处，存在承窝元件72的连续性的中断，以使元件导线10的裸露端部(10a或10b)的一部分暴露并且能够与电连接元件51相接合，如在图5中清楚示出的。

图12示出了具有较小的纵向延伸的承窝元件72(在图中的中部)的一部分，该部分接收连续的导体10的终端，从而使它们保持间隔开并且彼此电绝缘。

如能够理解的，并且仍然观察图12，光伏模块的两个连续的电连接元件51分别与彼此电绝缘的第一导体元件10和下一个导体元件10相接合。

这样，每个导体元件10均在其第一端部10a处接收光伏模块6的正端子8，而相对端部10b接收紧相邻的光伏模块6的负端子9。

图29至图45示出了联接到与前述一个形状和轮廓不同的连接元件2上的相同的屋顶元件4(第二实施例)。

显然，除刚刚提及的元件以外，上述屋顶元件4、以及光伏模块6和对应的框架的所有技术和几何形状特征大都没有改变并且可以等同地包括在图29-图43中示出的实施例中(并且出于该原因没有再进行描述)。

再换言之，屋顶元件4、光伏模块6以及接线盒的电连接和各种结构部件保持不变并且能够与根据图10或例如根据图29的连接元件2互换地使用。

仅有的轻微变型(图29中示出)是用于使多个瓦片彼此相连的凹槽座部的反置，所述凹槽座部已经设置在位于端部23中的孔22处，从而与图1中所示的操作构型反向。

转向对连接元件2(第二实施例)的描述，其呈异形构件66的形式，该异形构件66能够由具有开口部段(不具有封闭单元)的金属(优选的为电镀金属板)或塑料制成。

主构件66具有合适的容置座部，该容置座部为U形并且优选地基本沿着构件66的全部延伸范围敞开，以整体接收在图31或46中所示的支承元件67。

主构件66还具有相对于容置座部68横向设置的上表面80，该上表面80正好以与前述相同的方式承载设定为定位、定心、接收和阻挡锚定脚部30的前述横向阻挡座部70并且不在此进一步详述(图30-图33)。

如能够具体从图31、图34、图46A和图46B见到的，根据第二实施例的支承元件67包括用于导体的多个支承部82。

详细地，用于导体的支承部82中的每一个均承载有呈导线例如圆截面铜导线形式的导体元件10中的(至少)一个，该导体元件10的端部10a和10b沿着导体支承部82自身的延伸轴线86从相对的表面伸出。

在图31和图34中示意性示出的实施例中，导体支承部82包括由绝缘材料制成的主体，该主体覆盖除端部10a和10b以外的导体元件10。另外，导体支承部82优选地结合有另外的导体元件，该另外的导体元件设定为限定相应的屋顶元件排的返回导体89，如将在下面清楚示出的。

在图31以及图34中，支承元件67还具有盒结构81，该盒结构81设计为至少机械地(而且通常电地)连接用于连续导体的至少两个支承部82。

具体地，盒结构81包括能够联接到一起的两个半壳，其中的一个在图34中示出。

尽管两个半壳相同是非必要的，但两个半壳具体为相同的，以使模制成本和物流成本最小、并且在其表面上设有直接实现的联接装置83，该联接装置83用于有利于半壳的相互接合(以通常可逆的方式)以限定出盒结构81。

具体地，联接装置83以U形部分作为示例被示出，该联接装置83设定为与设置在相对半壳的表面上的对应的突起部相联。很明显，也可以等效地使用其他连接系统。

U形部分将在每个半壳的相对于主延伸轴线86的上区域处及在位于相对侧上的下区域处设置在每个半外壳上，并且因此，突起部将设置在每个半壳的同样相对于主延伸轴线86相对定位的上位置与下位置中。

一旦半部相联，盒结构81就具有两个相应的入口84，这两个入口84构造为交叉地接收电连接元件51，以能够与导体元件10电连接(也参见图33)。

入口84也将在与屋顶元件4的相应的联接条件下被预先设置以确保水密封，以防止湿气或液体(以及灰尘)进入到盒本体81的内部。

盒结构81还配备有沿着延伸轴线86相对的两个纵向入口85，通过这些纵向入口85，支承端部82插过纵向入口以用于沿延伸轴线连续设置的导体。

出于该目的，止动装置87设置为用于一旦已经将连接器插入到纵向入口85内就将连接器保持在位，具体是防止缩回。

在所示的实施例中，止动装置87由布置有活动部分的特定形状的轮廓限定，以能够插入并且防止沿另一方向缩回。

在图46A和图46B中示意性所示的另外的实施例中，支承元件67没有这种支承部82。具体地，导体元件10直接通过纵向入口85保持在位，该纵向入口85构造为支承与支承元件67相接合的导体元件且防止导体元件之间的接触。具体地，支承元件67由绝缘材料制成，纵向入口85构造为与导体元件10形状互补并且纵向入口85彼此间隔开。在该情况下，导体元件10能够例如为标准的导体导线，其不需要支承部82并且直接通过纵向入口85保持在位。

在上述情况下，止动装置87由横向于盒结构的方向并且横向于导体10的对准方向伸出的合适的轮廓限定：止动装置设置在一个导体元件10的端部10a与布置在单个支承元件67内部的另一导体元件的端部10b之间。

但是注意到，盒结构81还设有至少一个轴向参照本体88，该轴向参照本体88适于接收支承线缆82并且确定相对于盒结构81的正确定位。

具体地，轴向参照本体88由在本体空腔81内部适当伸出的表面限定以接收支承导体82的前表面，以使导体10的各端部10a、10b正确地设置在入口84处。

显然，存在两个参照本体88，联接到盒本体81上的每个支承线缆82具有一个参照本体88。

如前述的，位于构造为与面板6的接触部相接触的支承元件67的顶部处的导体元件10基本为能够使光伏面板串联的流线。

相反地，在使用条件下定位在用于导体的支承部82的下面的另外的导体元件将与设置在盒结构内部的另外的电连接元件一起限定电连续的返回线路或导管89，该返回线路89能够构成电返回部并且能够使电路闭合。

显然，返回导体89将与主导体10绝缘。

最后，注意到，盒结构82还包括设定为与主构件66的对应的座部91(参见图30)配合的限制及定心元件90。

这样，保证了正确的相对轴向定位、以及将盒结构81能够可移除地限制到主构件66即连接元件2上。

如前述的，连接元件2与形成屋顶的梁/框架直接接合。可选地，如图35A中所示，屋顶结构1能够包括相对于连接元件2横向地、特别是垂直布置的辅助连接元件2a。这些辅助连接元件2a构造为与梁/顶部框架相接合并且构造为与所述连接元件2相接合。具体地，所述辅助连接元件2a可能包括能够接收和限制连接元件2的座部。这些座部沿着辅助连接元件的延伸范围等距地设定，以使连接元件2也等距地间隔开。

由此，使用根据第一或第二实施例的连接元件2——其在第一或第二实施例中还具有主部段66和支承元件67——保证了提供成排布置的屋顶元件4的快速且容易的串联连接的可能性。

这样，沿着属于相同排13、14的屋顶元件4的对准方向设有串联连接。

再换言之，每个导体元件10均建立起在沿着上述对准方向5连续布置的位于屋顶元件4上的光伏模块6的正端子8与位于覆盖元件4上的光伏模块6的负端子之间的电连接。

具体地，所有导体元件都沿着相同的延伸轴线布置并且因每个光伏模块连接元件2的联接而产生的电连接方案在图28中示出。

但是注意到，使用彼此相同的屋顶元件4来实现串联连接，具体参照电连接线路的定位和一致性。

这样，在结构的组装期间不需要特别的布置，这是因为每个覆盖元件的简单的机械连接和定位同时保证了不同的光伏模块的正确定位和期望的电连接。

这极大地简化了生产过程(单个模块元件)以及运输、物流及安装过程，由此减小了整个结构的总成本。

实际上，在安装期间，连接元件将被布置为平行水平布置的排。

就此而言，一次设置一个屋顶元件，从而确保锚定脚部30由相应的阻挡座部70接收，并且因此，电连接元件51(即，对于导体63的连接部分)被接收在限定于主构件66上的相应的通道座部69中。

屋顶元件4、以及光伏模块6的串联连接自动化地实现。

就此而言，为了更大的安全性，使用联接装置21将屋顶元件的第一排13中的每个元件可逆地限定到相邻排14的重叠和交错的元件上。

每排的电势差随后朝向屋顶的横向端部运载，在此之后，该电势差被传送到例如变换器，并且借助于没有进一步详述的已知过程直接设置到电网中。

本发明由此提供了重大优点。

首先，实现了一结构，该结构能够在安装期间同时保证机械和电连接，而且能够使属于相同瓦片排中的光伏模块串联连接。利用屋顶结构1在连接元件2上的单独定位，同时实现了在屋顶元件4的锚定部分30与连接元件2之间的机械连接。同时，实现了在光伏面板6与导体元件10之间的电连接。

能够可逆地拆卸整个屋顶结构，由此允许较容易地替换任意损坏的模块和/或允许对其进行维护。

从美学观点而言，屋顶结构与使用瓦片的常规屋顶没有大的不同，并且由此在环境影响方面能够被接受，包括可能使用在通常的光伏面板如今不能使用的区域。

光伏模块的伸出框架的设置保护了模块并且确保可逆的接合，同时不会减小用于太阳能吸收的有用面积。

当然，没有设置另外的防护元件，比如防护屏等；这些另外的防护元件将增大生产成本并且可能通过减小对太阳能的吸收来减小光伏模块的性能。

此外，在光伏模块与屋顶元件之间的特定的联接系统确保了结构的被动通风，由此防止了过热。

最后，呈挤压成型构件形式的连接元件在生产和/或安装方面不具有特别的问题。

Claims (19)

1.一种用于建筑物特别是公寓、塔式大厦和/或住宅的覆盖层结构(1)，所述覆盖层结构(1)包括：

至少一个连接元件(2)，所述至少一个连接元件(2)能够固定至基础结构并且具有主延伸方向(3)；

多个覆盖元件(4)，设定数量的所述覆盖元件(4)沿着大致与所述连接元件(2)的所述主延伸方向(3)一致的对齐方向(5)设置；

至少一个光伏模块(6)，所述至少一个光伏模块(6)用于每个所述覆盖元件(4)，每个所述光伏模块(6)均包括两个电连接器(7)，所述两个电连接器(7)在所述光伏模块(6)的使用条件下在所述两个电连接器(7)的端部具有电势差，所述连接器(7)分别限定正极(8)和负极(9)，所述光伏模块(6)具有主延伸平面；

多个导体元件(10)，所述多个导体元件(10)由所述连接元件(2)支承并且建立在一个覆盖元件(4)上设置的所述光伏模块(6)的所述正极(8)与在沿着所述对齐方向(5)连续设置的一个覆盖元件(4)上设置的所述光伏模块(6)的所述负极(9)之间的电连接，由此在所述元件之间建立串联的电连接；

锚定装置，所述锚定装置位于所述连接元件(2)与所述覆盖元件(4)之间，从而将所述覆盖元件(4)机械地固定至所述连接元件(2)，避免所述连接元件(2)与所述覆盖元件(4)沿着包含在所述光伏模块(6)的主延伸平面内的方向分离开，所述锚定装置限定从所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)的脱离位置至接合位置的联接方向，所述光伏模块(6)的所述连接器(7)构造为沿着从电断开位置向电接合位置的电联接方向电接合各导体元件(10)，所述锚定装置、所述连接器(7)和所述导体元件(10)构造为沿着从所述电断开位置向所述电接合位置的所述电联接方向并且沿着从所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)的所述脱离位置至所述接合位置的所述联接方向移动。

2.如权利要求1所述的覆盖层结构，其中，所述导体元件(10)具有第一终端(10A)和与所述第一终端(10A)间隔开并且与所述第一终端(10A)相对的第二终端(10B)，所述第一终端(10A)和所述第二终端(10B)沿着所述主延伸方向(3)对齐、未由绝缘材料覆盖并且构造为与所述光伏模块(6)的所述连接器(7)直接接合。

3.如权利要求1或2所述的覆盖结构，其中，每个所述导体元件(10)均构造并相对于所述连接元件(2)设置为确定在一个覆盖元件(4)上设置的所述光伏模块(6)的所述正极(8)与在沿着所述对齐方向(5)紧接而连续布置的一个覆盖元件(4)上设置的所述光伏模块(6)的所述负极(9)之间的电流通过，所述电流通过沿着具有大致与所述覆盖元件(4)的所述对齐方向(5)一致的方向的线路发生，设置在所述连接元件(2)上的多个所述导体元件(10)大致沿着所述覆盖元件(4)的所述对齐方向(5)对齐并且包括长形本体，所述长形本体连续地设置在所述连接元件(2)上并且沿着所述主延伸方向(3)对齐。

4.如前一权利要求所述的覆盖层结构，其中，所述导体元件(10)的所述终端具有至少一个第一部分自由外表面(11)和至少一个第二部分自由外表面(12)，所述至少一个第一部分自由外表面(11)由导电材料制成并设定为建立与限定所述正极(8)的所述光伏模块(6)的所述连接器的电连接，所述至少一个第二部分自由外表面(12)由导电材料制成并设定为建立与限定沿着所述主延伸方向(3)对齐的所述光伏模块(6)的所述负极(9)的连接器的电连接。

5.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述连接元件(2)包括至少一个主异形构件(66)和至少一个支撑元件(67)，所述至少一个支撑元件(67)设定为支撑设定数量的所述导体元件(10)并且联接至所述主异形构件(66)的容置座部(68)，所述主异形构件(66)具有至少一个容置座部(68)，所述至少一个容置座部(68)沿着所述主延伸方向(3)延伸，所述支撑元件(67)包括设定为至少机械地连接至少两个连续的所述导体元件(10)的盒结构(81)，所述盒结构(81)具有两个相应的入口(84)，所述入口(84)构造为容纳所述光伏模块(6)的所述连接器(7)的电连接元件(51)并且使所述入口(84)能够与所述导体元件(10)电连接，特别地，所述盒结构(81)包括沿着所述盒结构的延伸轴线(86)相互相对的两个纵向入口(85)，沿着所述延伸轴线(86)相继设置的所述导体元件(10)与所述纵向入口(85)接合。

6.如权利要求5所述的结构，其中，所述盒结构(81)包括至少一个轴向参照本体(88)，所述至少一个轴向参照本体(88)设定为以抵接的方式容纳所述导体元件(10)并且设定为确定所述导体元件(10)的正确相互位置，所述盒结构(81)例如包括限制及定心元件(90)，所述限制及定心元件(90)设定为与所述主异形构件(66)的相应座部(91)配合。

7.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述覆盖元件(4)大致彼此相同，而且所述光伏模块(6)的所述连接器(10)相对于所述覆盖元件(4)对于每个所述覆盖元件(4)以大致相同的构型设置，所述光伏模块(6)的电极相对于所述覆盖层结构(1)的每个所述覆盖元件(4)具有大致相同的极性定位。

8.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述结构(1)包括沿着相同的所述主延伸方向(3)设置从而形成第一排(13)的预定数量的所述第一覆盖元件(4)、平行于所述第一覆盖元件(4)设置从而形成第二排(14)的另一预定数量的第二覆盖元件。

9.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，每个所述覆盖元件(4)均位于主延伸平面(15)中并且包括上部分(16)和相对于所述主延伸平面(15)与所述上部分(16)相对的下部分(17)，所述上部分(16)包括设定为接合至所述光伏模块(6)的容置座部(18)，所述上部分(16)包括从所述上部分(16)伸出的多个支承元件(19)，所述多个支承元件(19)相对于所述主延伸平面(15)横向延伸，所述支承元件(19)为所述光伏模块(6)提供支撑、使所述光伏模块(6)保持与所述上部分(16)间隔开、并且在使用条件下使所述光伏模块(6)与所述上部分(16)之间至少能够通过流体。

10.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述覆盖元件(4)包括具有位于所述上部分(16)处的至少一个主进入开口的壳体腔(27)，所述壳体腔(27)相对于所述覆盖元件(4)的所述主延伸平面(15)横向延伸、设定为允许所述光伏模块(6)与所述连接元件(2)之间电连接元件的通过，所述壳体腔(17)包括至少一个容置盒(129)以及与所述主进入开口相对的基部(128)，所述容置盒(129)可选地具有在所述主进入开口处的联接元件(130)，而且所述覆盖元件(4)具有从所述覆盖元件(4)的所述上部分(16)延伸至所述下部分(17)的至少一个贯通座部(29)，所述贯通座部(29)设定为在使用条件下用于所述光伏模块(6)与所述连接元件(2)之间的电连接元件的通过，而且所述贯通座部(29)在所述壳体腔(27)内部设置于所述基部(128)附近从而能够与设置在所述连接元件(2)上的导体元件(10)连接。

11.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述锚定装置具有至少一个锚定脚部(30)，所述锚定脚部(30)从所述覆盖元件(4)的下部分(17)伸出并且设定为用于所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)的联接，所述锚定装置还包括在所述元件(2)内用于容纳所述锚定脚部(30)的相应座部(70)，替代性地，所述锚定装置具有从所述连接元件(2)伸出并且设定为用于所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)的联接的至少一个锚定脚部(30)，所述锚定装置还包括在所述元件(2)内用于容纳所述锚定脚部(30)的相应座部(70)，具体地，所述覆盖层结构(1)包括至少一个弹性元件(31)，所述至少一个弹性元件(31)位于所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)之间以便使所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)之间能够可逆联接，具体地，所述弹性元件(31)设置在所述锚定装置(30)上，所述弹性元件(31)可选地具有分别设定为使得能够与所述锚定脚部(30)连接以及设定为使得能够与所述连接元件(2)可逆联接的至少一个固定部分(32)和至少一个锚定部分(33)。

12.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，所述覆盖层结构包括至少两个电连接元件(51)和至少一个容纳本体(52)，所述至少一个容纳本体(52)具有敞开盒结构，所述敞开盒结构包括周缘联接部(54)以及至少一个壳体基部(53)，所述周缘联接部分(54)设定为与所述覆盖元件(4)的形状互补的支承元件(19)接合，所述电连接元件(51)设置在所述本体(52)的内部并且实现在所述光伏模块(6)与所述连接元件(2)之间的电连接，至少一个电连接元件(51)连接至限定所述正极(8)的所述连接器(7)从而能够与所述连接元件(2)的所述导体元件(10)电连接，另一所述电连接元件(51)连接至限定与前述光伏模块(6)连续地对齐的另一所述光伏模块(6)的所述负极(9)的所述电连接器(7)，所述电连接元件(51)包括至少一个第一电联接部分(62)和至少一个第二电联接部分分(63)，所述至少一个第一电联接部分(62)构造为使得具有所述光伏模块(6)的极性的电流能够通过，而所述至少一个第二电联接部分分(63)设定为与所述导体元件(10)可逆地联接。

13.如权利要求12所述的覆盖层结构，其中，所述容纳本体(52)包括至少一个蒸发膜(64)，所述至少一个蒸发膜(64)使得流体能够单向通过所述本体(52)，具体地，使得湿气能够离开所述容纳本体(52)，所述本体(52)包括至少一个通过孔(65)，所述通过孔(65)使外部环境与内部环境相连通，所述蒸发膜(64)接合至所述通过孔(65)，所述通过孔(65)具体地位于所述本体(52)的所述壳体基部(53)上，所述蒸发膜(64)可选地包括至少一个聚四氟乙烯层并且例如由Goretex制造。

14.一种用于建筑物特别是公寓、塔式大厦和/或住宅的覆盖层结构(1)，所述覆盖层结构(1)包括：

至少一个光伏模块(6)，所述至少一个光伏模块(6)设置有两个电连接器(7)，所述两个电连接器(7)在所述光伏模块(6)的使用条件下在所述两个电连接器(7)的端部具有电势差，所述连接器(7)分别限定正极(8)和负极(9)；

覆盖元件(4)，所述覆盖元件(4)位于主延伸平面(15)内并且包括上部分(16)和相对于所述主延伸平面(15)与所述上部分(16)相对的下部分(17)，所述上部分(16)可选地具有设定为接合所述光伏模块(6)的容置座部(18)；

至少一个连接元件(40)，所述至少一个连接元件(40)接合在所述覆盖元件(4)与所述光伏模块(6)之间以限定所述覆盖元件(4)与所述光伏模块(6)之间的联接，具体是可逆的覆盖，

其特征在于，所述连接元件(40)具有沿着主方向的主延伸以及横向于轴线并且为C形的截面，所述C形的截面包括上部区段、侧部区段和下部区段，所述侧部区段横向于所述上部区段伸出，而所述下部区段相对于所述上部区段在相对端部从所述侧部区段横向伸出，所述区段限定用于容纳及接合所述光伏模块(6)的周缘(29)的座部。

15.如前述权利要求所述的结构，其中，所述光伏模块具有多边形形状，具体为矩形，所述结构包括用于所述光伏模块(6)每一侧的连接元件(40)，而且所述连接元件(40)限定为所述光伏模块(6)定界的框架。

16.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构，其中，从所述覆盖元件(4)与所述连接元件(2)的脱离位置至接合位置的联接方向以及从电断开位置至电接合位置的电联接方向均横向于所述光伏模块(6)的主延伸平面且大致相互平行。

17.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构(1)，其中，所述锚定装置是不同的，而且可选地与所述连接器(7)和所述导体元件(10)分离开。

18.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构(1)，其中，所述连接元件(2)不包括从所述连接元件本身的部段杆伸出的任何凹形电连接器。

19.如前述权利要求中任一项所述的覆盖层结构(1)，其中，所述锚定装置包括弹性元件(31)以防止所述覆盖元件(4)沿着从所述覆盖元件(4)和所述连接元件(2)的所述接合位置向所述脱离位置的联接方向从所述连接元件(2)抽出。

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