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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Solarzelleneinheit und ein Verfahren zum
Montieren derselben auf einem Dach. Genauer gesagt, betrifft die
Erfindung die Konstruktion einer Solarzelleneinheit mit einem Ableitkanal
zum Ableiten von Regenwasser, wenn die Einheit auf einem schrägen Dach
montiert ist, und ein Verfahren zum Montieren der Solarzelleneinheit
auf dem Dach.
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2. Beschreibung der einschlägigen Technik
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Eine
herkömmliche
Solarzelleneinheit verfügt über ein
Solarzellenmodul und ein Befestigungsteil, das von der Rückseite
eines Horizontalrahmens desselben auf der Seite eines Dachfirsts
für Eingriff mit
einer Dachlatte zu seiner Positionierung in Bezug auf eine Dachfläche vorsteht
(siehe z. B. die Veröffentlichung
Nr. Hei 11-200561 (1999) zu einem ungeprüften japanischen Patent).
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Im
Allgemeinen ist eine Solarzelleneinheit so konzipiert, dass sie
anstelle von Dachziegeln auf einem schrägen Dach montiert wird, wobei
mehrere derartige Solarzelleneinheiten benachbart zueinander in
einem Installationsbereich montiert werden, der dadurch bereitgestellt
wird, dass die Dachziegel entfernt werden. Im Installationsbereich
liegt eine Grundfläche
des Dachs frei, von der die Dachziegel entfernt sind. Daher kann
die Grundfläche
des Dachs korrodieren, wenn Regenwasser in die Zwischenräume zwischen
benachbarten Solar zelleneinheiten und Zwischenräume zwischen ihnen und angrenzend
an diese Einheiten angebrachte Dachziegel eindringt.
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Eine
denkbare Vorgehensweise hinsichtlich dieses Problems besteht im
Anbringen benachbarter Solarzelleneinheiten in engem Kontakt miteinander sowie
im Anordnen der Solarzelleneinheiten in engem Kontakt mit benachbarten
Dachziegeln ohne Zwischenräume,
um das Eindringen von Regenwasser zu verhindern. Jedoch haben Dachziegel
eine größere Abmessungstoleranz
als Solarzelleneinheiten. Daher besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass
die Größe des durch
Entfernen von Dachziegeln bereitgestellten Installationsbereichs
deutlich von der Gesamtgröße der Solarzelleneinheiten
ist, die im Installationsbereich angeordnet werden.
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Wenn
die Solarzelleneinheiten so konzipiert sind, dass sie in engem Kontakt
miteinander oder mit zu ihnen benachbarten Dachziegeln angeordnet
werden, erschwert es die deutliche Abmessungsdifferenz zwischen
der Größe des Installationsbereichs und
der Gesamtgröße der Solarzelleneinheiten,
die Solarzelleneinheiten im Installationsbereich zu installieren.
Genauer gesagt, ist die Installation der Solarzelleneinheiten schwierig,
wenn die Größe des Installationsbereichs
kleiner als die Gesamtgröße der in
ihm angeordneten Solarzelleneinheiten ist. Wenn dagegen die Größe des Installationsbereichs
größer als
die Gesamtgröße der in
ihm angeordneten Solarzelleneinheiten ist, entstehen zwischen den
Solarzelleneinheiten und den Dachziegeln größere Zwischenräume. Daher
werden Kanalelemente oder dergleichen getrennt von den Einheiten
in den Zwischenräumen
angebracht, um das Eindringen von Regenwasser zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
ist die Erfindung auf eine Solarzelleneinheit und ein Verfahren
zum Montieren derselben auf einem Dach gerichtet, durch die mindestens
eines der oben genannten Probleme gelöst werden kann.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Solarzelleneinheit und ein
Verfahren zu deren Montage auf einem schrägen Dach zu schaffen, die gewährleisten,
dass dann, wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten auf dem schrägen Dach
montiert werden, Regenwasser, wie es in Zwischenräume zwischen
benachbarten Solarzelleneinheiten und Zwischenräume zwischen diesen und angrenzend
an sie angebrachten Dachziegeln eindringt, abgeleitet werden kann,
um zu verhindern, dass es eine Grundfläche des Dachs erreicht.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Solarzelleneinheit und
ein Verfahren zu deren Montage auf einem schrägen Dach zu schaffen, die gewährleisten,
dass mehrere derartige Solarzelleneinheiten auf einfache Weise auf
dem schrägen
montiert werden können,
ohne dass ein Einfluss einer Abmessungsdifferenz zwischen der Größe eines
Installationsbereichs und der Gesamtgröße der in ihm angeordneten
Solarzelleneinheiten besteht.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Solarzelleneinheit mit Folgendem geschaffen: einem Solarzellenmodul;
einem um dieses herum vorhandenen Modulrahmen zum Halten des Solarzellenmoduls
für Montage
der Solarzelleneinheit auf einem schrägen Dach; und einem Ableitkanal
entlang dem Rand des Modulrahmens außerhalb desselben.
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D.
h., dass der Ableitkanal entlang dem Rand des Modulrahmens außerhalb
desselben bei der erfindungsgemäßen Solarzel leneinheit
vorhanden ist. Wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten auf einem
schrägen
Dach angeordnet werden, kann Regenwasser, wie es in Zwischenräume zwischen
den Modulrahmen eindringt, durch die Ableitkanäle der jeweiligen Einheiten
aufgenommen werden und zu einer Traufe des schrägen Dachs geleitet werden, um
dadurch abzufließen.
Daher erreicht das in die Zwischenräume zwischen benachbarten Solarzelleneinheiten
eindringende Wasser eine Grundfläche
des Dachs nicht, so dass eine Korrosion dieser Grundfläche des
Dachs verhindert werden kann.
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Selbst
wenn zwischen den Solarzelleneinheiten Zwischenräume vorhanden sind, erreicht
das Regenwasser die Grundfläche
des Dachs nicht. Daher kann eine Abmessungsdifferenz zwischen der Größe des Installationsbereichs
des schrägen
Dachs und der Gesamtgröße der in
ihm angeordneten Solarzelleneinheiten dadurch auf flexible Weise
aufgefangen werden, dass zwangsweise Zwischenräume zwischen den Solarzelleneinheiten
vorgesehen werden und die Weite dieser Zwischenräume geeignet eingestellt wird,
wenn die Solarzelleneinheiten auf einem Dach montiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische
Ansicht zum schematischen Veranschaulichen der Gesamtkonstruktion
einer Solarzelleneinheit gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist eine perspektivische
Ansicht zum schematischen Veranschaulichen mehrerer Solarzelleneinheiten
gemäß der 1, die in einem Installationsbereich
auf einem schrägen
Dach montiert sind;
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3 ist ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils A in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus;
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4 ist ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils B in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus; und
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5 ist ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils C in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
erfindungsgemäße Solarzelleneinheit ist
mit Folgendem versehen: einem Solarzellenmodul; einem um dieses
herum vorhandenen Modulrahmen zum Halten des Solarzellenmoduls für Montage der
Solarzelleneinheit auf einem schrägen Dach; und einem Ableitkanal
entlang dem Rand des Modulrahmens außerhalb desselben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
bedeutet das Solarzellenmodul ein planares Modul mit mehreren in
einer Ebene angeordneten Solarzellen, die elektrisch miteinander
verbunden sind.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann das Solarzellenmodul über
Rechteckform verfügen.
Der Modulrahmen kann über
zwei horizontale Rahmenabschnitte, die parallel zueinander vorliegen,
um auf der Seite eines Dachfirsts bzw. der Seite einer Traufe angebracht
zu werden, wenn die Solarzelleneinheit auf dem schrägen Dach
montiert wird, sowie einen ersten Rahmenseitenabschnitt und einen
zweiten Rahmenseitenabschnitt verfügen, die sich jeweils von entgegengesetzten
Enden eines der horizontalen Rahmenabschnitte zu entgegengesetzten
Enden des anderen horizontalen Rahmenabschnitts erstrecken. Der
Ableitkanal kann entlang einer Außenseite des ersten Rahmenseitenabschnitts vorhanden
sein. Bei dieser Anordnung kann, wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten
parallel zum Dachfirst oder zur Traufe so auf dem schrägen Dach angeordnet
werden, dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer von zwei benachbarten
Solarzelleneinheiten und der zweite Rahmenseitenabschnitt der anderen
Solarzelleneinheit einander gegenüberstehend angeordnet sind,
Regenwasser, das in einen Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt
der einen Einheit und dem zweiten Rahmenseitenabschnitt der anderen
Einheit eindringt, durch den Ableitkanal aufgenommen werden kann, der
entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt der einen Einheit vorhanden
ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der Ableitkanal über
eine Rippe verfügen, die
von seinem Boden hochsteht und sich in seiner Längsrichtung erstreckt. Bei
dieser Anordnung ist der Strömungskanal
des durch den Ableitkanal fließenden
Regenwassers durch die Rippe eingeschränkt, so dass die Flussmenge
und die Flussrate des Regenwassers entsprechend der in den Ableitkanal
fließenden
Regenwassermenge geeignet aufrecht erhalten werden können.
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D.
h., dass dann, wenn die Menge an Regenwasser klein ist, das in den
Ableitkanal eingeleitete Regenwasser durch den eng durch die Rippe
eingeengten Strömungskanal
fließt,
so dass die Flussrate in natürlicher
Weise erhöht
ist. Im Ergebnis kann Schmutz, der gemeinsam mit dem Regenwasser
in den Ableitkanal eindringt, gemeinsam mit dem Regenwasser aus
ihm abgeleitet werden. Demgemäß kann das
Ansammeln von Schmutz im Ableitkanal verhindert werden.
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Andererseits
läuft dann,
wenn die Menge des Regenwassers groß ist, das in den Ableitkanal
eingeleitete Regenwasser über
den durch die Rippe eng eingeschränkten Strömungskanal über, und das überlaufende
Regenwasser wird durch den be nachbarten Strömungskanal abgeleitet, der
durch die Rippe vom ersten Strömungskanal
getrennt ist. Die Rippe kann über
zwei oder mehr Rippen verfügen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der Ableitkanal über
eine Sperrplatte verfügen,
die dasjenige seiner Enden verschließt, die auf der Seite des Dachfirsts
liegt. Bei dieser Anordnung kann, wenn Regenwasser aus irgendeinem
Grund, z. B. wegen eines starken Winds, der von der Traufe des schrägen Dachs
zum Dachfirst hin bläst,
im Ableitkanal in einer Richtung entgegengesetzt zur Dachneigung
fließt,
das so zurückfließende Regenwasser
durch die Sperrplatte blockiert werden. Im Ergebnis wird verhindert,
dass das im Ableitkanal fließende
Regenwasser aus dem firstseitigen Ende des Ableitkanals ausleckt,
von wo das Regenwasser normalerweise abgeleitet wird. So wird verhindert,
dass das Regenwasser eine Grundfläche des Dachs befeuchtet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der Ableitkanal über
einen Kanalboden und entgegengesetzte Seitenwände verfügen. Der zweite Rahmenseitenabschnitt
kann über
einen ebenen Vorsprung verfügen,
der horizontal ausgehend vom gesamten Oberrand des zweiten Rahmenseitenabschnitts
nach außen
vorsteht. Der Vorsprung kann auf einem höheren Niveau als die Seitenwände des Ableitkanals
liegen. Bei dieser Anordnung hängt, wenn
mehrere derartige Solarzelleneinheiten parallel zum Dachfirst oder
zur Traufe auf dem schrägen Dach
so angeordnet sind, dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer der
zwei benachbarten Einheiten und der zweite Rahmenseitenabschnitt
der anderen Einheit in entgegengesetzter Beziehung zueinander anordnet
sind, der Vorsprung der anderen Einheit über dem Ableitkanal der einen
Einheit. So wird verhindert, dass eine unnötig große Menge an Regenwasser durch
den Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt und dem
zweiten Rahmenseitenabschnitt in den Ab zeitkanal fließt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
können
der Ableitkanal und der Vorsprung jeweils über eine vorbestimmte Breite
verfügen.
Die Breite des Ableitkanals kann größer als diejenige des Vorsprungs
sein. Bei dieser Anordnung wird, wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten
parallel zum Dachfirst oder zur Traufe so auf dem schrägen Dach angeordnet
werden, dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer der zwei benachbarten
Einheiten und der zweite Rahmenseitenabschnitt der anderen Einheit
in einander entgegengesetzter Beziehung angeordnet sind, der Ableitkanal
der einen Einheit teilweise durch den Vorsprung der anderen Einheit
abgedeckt, und der Zwischenraum ist durch den ersten Rahmenseitenabschnitt
der einen Einheit und den zweiten Rahmenseitenabschnitt der anderen
Einheit bestimmt. So wird verhindert, dass eine unnötig große Menge
an Regenwasser durch den Zwischenraum zwischen dem ersten und dem
zweiten Rahmenseitenabschnitt in den Ableitkanal fließt, und
eine Abmessungsdifferenz zwischen der Größe des Installationsbereichs
und der Gesamtgröße der Solarzelleneinheiten
kann dadurch flexibel aufgefangen werden, dass die Breite des Zwischenraums
(Freiraums) geeignet eingestellt wird, wenn die Solarzelleneinheiten
auf dem Dach montiert werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der Vorsprung über
eine Rippe verfügen, die
von seiner Rückseite
nach unten vorsteht und sich entlang dem zweiten Rahmenseitenabschnitt
erstreckt, damit Regenwasser abtropft, das entlang der Rückseite
des Vorsprungs fließt.
Bei dieser Anordnung wird Regenwasser, das von der Vorderseite zur Rückseite
des zweiten Rahmenseitenabschnitts fließt, so abgesperrt, dass es
durch die Rippe nach unten tropft. So wird verhindert, dass auf
die Solarzelleneinheiten fallendes Regenwasser in die Rückseite
derselben von der Vorderseite des zwei ten Rahmenseitenabschnitts
her eindringt. Insbesondere dann, wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten parallel
zum Dachfirst oder zur Traufe auf dem schrägen Dach so angeordnet sind,
dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer von zwei benachbarten Einheiten
und der zweite Rahmenseitenabschnitt der anderen Einheit in zueinander
entgegengesetzter Beziehung angeordnet sind, das entlang der Rippe abtropfende
Regenwasser durch den Ableitkanal der Solarzelleneinheit aufgefangen,
um dadurch zu verhindern, dass es die Grundfläche des Dachs befeuchtet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der erste Rahmenseitenabschnitt ferner über einen Hilfs-Ableitkanal
verfügen,
der unter dem Modul vorsteht und sich entlang einer Innenseite des ersten
Rahmenseitenabschnitts erstreckt. Bei dieser Anordnung kann Regenwasser,
das aus irgendeinem Grund in die Rückseite der Solarzelleneinheit
eindringt, durch den Hilfs-Ableitkanal aufgefangen werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelleneinheit
kann der erste Rahmenseitenabschnitt ferner über einen ebenen Hilfsvorsprung
verfügen,
der horizontal vom gesamten Oberrand des ersten Rahmenseitenabschnitts
nach außen
vorsteht. Bei dieser Anordnung liegt der Hilfsvorsprung über dem
Ableitkanal, so dass verhindert wird, dass eine unnötig große Menge
an Regenwasser in den Ableitkanal fließt. Insbesondere dann, wenn
mehrere derartige Solarzelleneinheiten parallel zum Dachfirst oder
zur Traufe so auf dem schrägen
Dach angeordnet sind, dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer
von zwei benachbarten Einheiten und der zweite Rahmenseitenabschnitt
der anderen Einheit in zueinander entgegengesetzter Beziehung angeordnet
sind, sind der Hilfsvorsprung der einen Einheit und der Vorsprung
der anderen Einheit in voneinander beabstandeter Beziehung über dem
Solarzelleneinheit angeordnet, um dadurch die Menge an Regenwasser
zu minimieren, die in den Ableitkanal fließt.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Montieren
mehrerer Solarzelleneinheiten auf einem schrägen Dach geschaffen, die jeweils über ein
rechteckiges Solarzellenmodul, einen Modulrahmen mit zwei horizontalen Rahmenabschnitten
und einem ersten und einem zweiten Rahmenseitenabschnitt sowie einen
Ableitkanal verfügen,
der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt vorhanden ist, wie
oben beschrieben, wobei das Verfahren den folgenden Schritt beinhaltet:
Montieren der Solarzelleneinheiten parallel zu einem Dachfirst oder
einer Traufe auf dem schrägen Dach
in solcher Weise, dass der erste Rahmenseitenabschnitt einer von
zwei benachbarten Solarzelleneinheiten und der zweite Rahmenabschnitt
der anderen Solarzelleneinheit einander gegenüberstehend angeordnet sind,
wobei zwischen ihnen ein Zwischenraum ausgebildet ist und wobei
der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt der einen Einheit vorhandene
Ableitkanal unter dem Zwischenraum liegt.
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Bei
diesem Verfahren wird der Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt der
einen Einheit und dem zweiten Rahmenseitenabschnitt der anderen
Einheit ausgebildet, und der Ableitkanal liegt unter dem Zwischenraum.
Daher wird in den Zwischenraum zwischen den Einheiten eindringendes
Regenwasser durch den Ableitkanal aufgefangen, um dadurch abgeleitet
zu werden. Im Ergebnis erreicht das in den Zwischenraum zwischen den
Einheiten eindringende Regenwasser die Grundfläche des Dachs nicht, so dass
eine Korrosion der Grundfläche
des Dachs verhindert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren, anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren
zum Montieren einer Solarzelleneinheit auf einem teilweise ziegelbedeckten,
schrägen
Dach geschaffen, wobei die Solarzelleneinheit über ein rechteckiges Solarzel lenmodul,
einen Modulrahmen mit zwei horizontalen Rahmenabschnitten und einem
ersten und einem zweiten Rahmenseitenabschnitt sowie einen Ableitkanal
verfügt,
der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt vorhanden ist, wie
oben beschrieben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines rechteckigen Installationsbereichs auf dem schrägen Dach,
der über
zwei horizontale Ränder
parallel zu einem Dachfirst oder einer Traufe und zwei Seitenränder verfügt, die
sich jeweils von entgegengesetzten Ende eines der horizontalen Ränder zu
entgegengesetzten Enden des anderen horizontalen Rands erstrecken;
und Montieren der Einheit in solcher Weise auf dem Installationsbereich, dass
der erste Rahmenseitenabschnitt der Einheit einem der Seitenränder des
Installationsbereichs gegenübersteht,
um zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt und dem einen Seitenrand
einen Zwischenraum zu bilden, und der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt
vorhandene Ableitkanal unter dem Zwischenraum liegt; wobei die Seitenränder des
Installationsbereichs jeweils durch einen Seitenrand eines Dachziegels
gebildet sind; und wobei zum Schritt des Ausbildens des Zwischenraums
der Schritt gehört,
den Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt und dem
Seitenrand des Dachziegels auszubilden.
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Bei
diesem Verfahren ist der Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt
der Solarzelleneinheit und dem Seitenrand des Dachziegels gebildet,
und der Ableitkanal liegt unter dem Zwischenraum. Daher wird Regenwasser,
das in den Zwischenraum zwischen der Einheit und dem Dachziegel
eindringt, durch den Ableitkanal aufgenommen, um dadurch abgeleitet
zu werden. Im Ergebnis erreicht Regenwasser, das in den Zwischenraum zwischen
der Einheit und dem Dachziegel eindringt, die Grundfläche des
Dachs nicht, so dass eine Korrosion der Grundfläche des Dachs verhindert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren, anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren
zum Montieren einer Solarzelleneinheit auf einem teilweise ziegelbedeckten,
schrägen
Dach geschaffen, wobei die Solarzelleneinheit über ein rechteckiges Solarzellenmodul,
einen Modulrahmen mit zwei horizontalen Rahmenabschnitten und einem
ersten und einem zweiten Rahmenseitenabschnitt sowie einen Ableitkanal
verfügt,
der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt vorhanden ist, wie
oben beschrieben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines rechteckigen Installationsbereichs auf dem schrägen Dach,
der über
zwei horizontale Ränder
parallel zu einem Dachfirst oder einer Traufe und zwei Seitenränder verfügt, die
sich jeweils von entgegengesetzten Ende eines der horizontalen Ränder zu
entgegengesetzten Enden des anderen horizontalen Rands erstrecken;
und Montieren der Einheit in solcher Weise auf dem Installationsbereich, dass
der zweite Rahmenseitenabschnitt der Einheit einem der Seitenränder des
Installationsbereichs gegenübersteht,
um zwischen dem zweiten Rahmenseitenabschnitt und dem einen Seitenrand
einen Zwischenraum zu bilden; wobei die Seitenränder des Installationsbereichs
jeweils durch einen Seitenrand eines Dachziegels gebildet sind;
wobei der Seitenrand des Dachziegels, der dem zweiten Rahmenseitenabschnitt
gegenübersteht,
einen Unterlappungsabschnitt aufweist, der horizontal von einem
unteren Teil des Seitenrands nach außen vorsteht; und wobei zum
Schritt des Ausbildens des Zwischenraums der Schritt gehört, den
Zwischenraum zwischen dem zweiten Rahmenseitenabschnitt und dem
Seitenrand des Dachziegels in solcher Weise auszubilden, dass der
Unterlappungsabschnitt des Dachziegels unter dem Zwischenraum liegt.
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Bei
diesem Verfahren ist der Zwischenraum zwischen den zweiten Rahmenseitenabschnitt
der Solarzelleneinheitund dem Seitenrand des Dachziegels gebildet,
und der Unterlappungsabschnitt der Dachziegel liegt unter dem Zwischenraum.
Daher wird Regenwasser, das in den Zwischenraum zwischen der Einheit
und dem Dachziegel eindringt, durch den Unterlappungsabschnitt aufgenommen, um
dadurch abgeleitet zu werden. Im Ergebnis erreicht Regenwasser,
das in den Zwischenraum zwischen der Einheit und dem Dachziegel
eindringt, die Grundfläche
des Dachs nicht, so dass eine Korrosion der Grundfläche des
Dachs verhindert werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
mittels einer Ausführungsform
derselben detailliert beschrieben.
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Ausführungsform
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Nun
wird eine Solarzelleneinheit gemäß der Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 detailliert
beschrieben. Die 1 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Gesamtkonstruktion
einer Solarzelleneinheit gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. Die 2 ist eine
perspektivische Ansicht zum schematischen Veranschaulichen mehrerer
Solarzelleneinheiten gemäß der 1, die in einem Installationsbereich
auf einem schrägen
Dach montiert sind. Die 3 ist
ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils A in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus. Die 4 ist
ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils B in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus. Die 5 ist
ein erläuterndes
Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils C in der 2, gesehen parallel zur Dachfläche von
der Seite einer Traufe aus.
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Wie
es in den 1 und 2 dargestellt ist, verfügt die Solarzelleneinheit 1 gemäß dieser
Ausführungsform über ein
Solarzellenmodul 2, einen Modulrahmen 3, der um
das Solar zellenmodul 2 herum vorhanden ist, um es zu halten,
um die Solarzelleneinheit auf dem schrägen Dach 100 zu montieren,
und einen Ableitkanal 8, der entlang einem Rand des Modulrahmens
außerhalb
desselben vorhanden ist. Wenn mehrere derartige Solarzelleneinheiten 1 auf dem
schrägen
Dach 100 angeordnet werden, nehmen die Ableitkanäle 8 der
jeweiligen Solarzelleneinheiten 1 Regenwasser auf, das
in die zwischen den Modulrahmen ausgebildeten Zwischenräume eindringt,
und sie leiten das Regenwasser zur Traufe 102 des schrägen Dachs 100,
um das Regenwasser abzuleiten.
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Das
Solarzellenmodul 2 verfügt über Rechteckform.
Der Modulrahmen 3 verfügt über zwei
horizontale Rahmenabschnitte 4 und 5, die parallel
zueinander so vorhanden sind, dass sie auf der Seite eines Dachfirsts 101 bzw.
der Seite der Traufe 102 angeordnet werden, wenn die Solarzelleneinheit 1 auf
dem schrägen
Dach 100 montiert wird, sowie einen ersten Rahmenseitenabschnitt 6 und
einen zweiten Rahmenseitenabschnitt 7, die sich jeweils
von entgegengesetzten Enden des horizontalen Rahmenabschnitts 4 zu
entgegengesetzten Enden des horizontalen Rahmenabschnitts 5 erstrecken.
Der Ableitkanal 8 ist entlang der Außenseite des ersten Rahmenseitenabschnitts 6 vorhanden.
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Wie
es in der 1 dargestellt
ist, verfügt der
Ableitkanal 8 über
Rippen 9, die von einem Boden nach oben hochstehen und
sich in seiner Längsrichtung
erstrecken. Bei dieser Ausführungsform
sind zwei Rippen 9 vorhanden, die dadurch eine mäßige Höhe aufweisen
können.
Wenn die Höhe
der Rippen 9 zu groß ist,
besteht die Möglichkeit,
dass dann, wenn die Solarzelleneinheit 1 angrenzend an
einen Dachziegel 103a angebracht wird, wie es später beschrieben
wird (siehe die 4),
die Solarzelleneinheit 1 nicht flexibel so auf dem Dach
installiert werden kann, dass die Rippen 9 an einem Überlappungsabschnitt 104 des
Dachziegels 103a anliegen.
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Wie
es in der 1 dargestellt
ist, verfügt der
Ableitkanal 8 über
eine Sperrplatte 10, die eines seiner Enden verschließt. Der
Ableitkanal 8 verfügt über einen
Kanalboden 8a und entgegengesetzte Seitenwände 8b.
Der zweite Rahmenseitenabschnitt 7 verfügt über einen ebenen Vorsprung 11,
der von seinem gesamten Oberrand horizontal nach außen vorsteht.
Der Vorsprung 11 liegt auf höherem Niveau als die Seitenwände 8b des
Ableitkanals 8. Der Ableitkanal 8 und der Vorsprung 11 verfügen jeweils über eine
vorbestimmte Breite. Die Breite W1 des Ableitkanals 8 ist
größer als
die Breite W2 des Vorsprungs 11.
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Wie
es in der 1 dargestellt
ist, verfügt der
Vorsprung 11 über
eine Abtropfrippe 12, die von seiner Rückseite her nach unten vorsteht
und sich entlang dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 erstreckt,
damit Regenwasser abtropft, das entlang seiner Rückseite fließt. Bei
dieser Ausführungsform muss
die Abtropfrippe 12 nicht notwendiger über eine große Höhe verfügen, sondern
sie weist eine mäßige Höhe auf.
Wenn die Höhe
der Abtropfrippe 12 zu groß ist, besteht die Möglichkeit,
dass dann, wenn die Solarzelleneinheit 1 angrenzend an
einen Dachziegel 103b angeordnet wird, wie es später beschrieben wird
(siehe die 5), die Solarzelleneinheit 1 nicht in
solcher Weise flexibel auf dem Dach installiert werden kann, dass
die Abtropfrippe 12 an einem Unterlappungsabschnitt 107 des
Dachziegels 103b anliegt.
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Wie
es in der 1 dargestellt
ist, verfügt der
erste Rahmenseitenabschnitt 6 ferner über einen Hilfs-Ableitkanal 13,
der unter dem Modul 2 vorsteht und sich entlang dessen
Innenseite erstreckt. Der erste Rahmenseitenabschnitt 6 verfügt ferner über einen
ebenen Hilfsvorsprung 14, der horizontal von seinem gesamten
Oberrand nach außen
vorsteht.
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Solarzelleneinheiten 1 mit
jeweils der oben genannten Konstruktion sind so auf dem schrägen Dach 100 installiert,
wie es in der 2 dargestellt ist.
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Im
Fall der in der 2 dargestellten
Installation sind die Solarzelleneinheiten 1 parallel zum Dachfirst 101 oder
zur Traufe 102 in einem Installationsbereich angeordnet,
der dadurch bereitgestellt wird, dass einige Dachziegel 103 vom
ziegelbedeckten schrägen
Dach 100 entfernt werden, so dass der erste Rahmenseitenabschnitt 6 einer
von zwei in der Querrichtung benachbarten Einheiten 1, 1 und
der zweite Rahmenseitenabschnitt 7 der anderen Einheit 1 zueinander
entgegengesetzt angeordnet sind, wobei zwischen ihnen ein Zwischenraum
ausgebildet ist, wobei der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 der
einen Einheit 1 vorhandene Ableitkanal 8 unter
dem Zwischenraum liegt. In diesem Fall ist zwischen den in der Querrichtung
benachbarten Solarzelleneinheiten 1 ein Wasserableitmechanismus
in einem in der 2 dargestellten
Abschnitt A gebildet. Der Abschnitt A der 2 ist in der 3 mit größerem Maßstab dargestellt.
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Wie
es in der 3 dargestellt
ist, ist der Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 und
dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 benachbarter Solarzelleneinheiten 1, 1,
die auf dem schrägen
Dach 100 montiert sind, ausgebildet. Regenwasser, das in
den Zwischenraum zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 und
dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 der benachbarten Solarzelleneinheiten 1, 1 eindringt,
wird durch den Ableitkanal 8 entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 der
einen Solarzelleneinheit 1 aufgenommen und zur Traufe 102 des
schrägen
Dachs 100 geleitet (siehe die 2), um dadurch abgeleitet zu werden.
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Selbst
eine kleine Menge an Regenwasser, die in den Zwischenraum eindringt,
fließt
geeignet durch Strömungskanäle, die
durch die Rippen 9, die vom Kanalboden 8a des
Ableitkanals 8 hochstehen, schmal eingeengt sind, und es
wird mit geeigneter Flussrate durch den Ableitkanal 8 abgeleitet.
So kann ein Ansammeln von Schmutz im Ableitkanal 8 verhindert
werden.
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Wie
es in der 3 dargestellt
ist, wird Regenwasser, das aus irgendeinem Grund an der Rückseite
der Solarzelleneinheit 1 eindringt, durch den Hilfs-Ableitkanal 13 aufgefangen,
der an der Innenseite des ersten Rahmenseitenabschnitts 6 so
vorhanden ist, dass er unter dem Solarzellenmodul 2 vorsteht,
und es wird zur Traufe 102 des schrägen Dachs 100 geleitet
(siehe die 2), um dadurch
abgeleitet zu werden.
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Wenn
das Regenwasser aufgrund eines starken Winds, der von der Seite
der Traufe 102 her bläst
(siehe die 2), im Ableitkanal 8 zum
Dachfirst 101 (siehe die 2)
zurückfließt, wird
es durch die Sperrplatte 10 abgesperrt, die das firstseitige Ende
des Ableitkanals 8 verschließt. Daher wird selbst dann,
wenn das firstseitige Ende des Ableitkanals 8 unter einer
anderen Solarzelleneinheit 1 liegt, die an der Oberseite
(auf der Seite des Dachfirsts) angeordnet ist, wie es in der 2 dargestellt ist, verhindert,
dass Regenwasser vom firstseitigen Ende des Ableitkanals 8 abgeleitet
wird, wodurch es die Grundfläche 109 des
schrägen
Dachs 100 befeuchten würde.
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Wie
es in der 3 dargestellt
ist, decken der ebene Vorsprung 11, der horizontal vom
gesamten Oberrand des zweiten Rahmenseitenabschnitts 7 der
Solarzelleneinheit 1 horizontal nach außen vorsteht, und der ebene
Hilfsvorsprung 14, der vom gesamten Oberrand des ersten
Rahmenseitenabschnitts 6 der Solarzelleneinheit 1 horizontal
nach außen
vorsteht, den Ableitkanal 8 der Solarzelleneinheit 1 teilweise
ab, um da durch zu verhindern, dass eine unnötig große Menge an Regenwasser in
den Ableitkanal 8 fließt.
Hierbei ist die Breite W1 des Ableitkanals 8 größer als
die Summe der Breite W2 des Vorsprungs 11 und der Breite
W3 des Hilfsvorsprungs 14, so dass das in den Zwischenraum
zwischen den benachbarten Solarzelleneinheiten 1, 1 eindringende
Regenwasser sicher vom Ableitkanal 8 aufgenommen werden
kann und zur Traufe 102 (siehe die 2) geleitet werden kann, um dadurch abgeleitet
zu werden.
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Ferner
kann selbst dann, wenn zwischen der Größe des Installationsbereichs,
der durch Entfernen von Dachziegeln 103 vom ziegelbedeckten
schrägen Dach 100 geschaffen
wird, und der Gesamtgröße der auf
dem Dach angeordneten Solarzelleneinheiten 1 eine Abmessungsdifferenz
besteht, diese für
einfache Installation der Solarzelleneinheiten dadurch flexibel
aufgefangen werden, dass die Breite des Zwischenraums geeignet eingestellt
wird.
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Die
Abtropfrippe 12, die von der Rückseite des Vorsprungs 11 nach
unten vorsteht und sich entlang dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 erstreckt,
dient zum Absperren von Regenwasser, das entlang der Oberfläche des
zweiten Rahmenseitenabschnitts 7 zur Rückseite fließt, damit
das Regenwasser in den Ableitkanal 8 abtropft. So wird
verhindert, dass das Regenwasser in die Rückseite der Solarzelleneinheit 1 eindringt.
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Im
Fall der in der 2 dargestellten
Installation steht der erste Rahmenseitenabschnitt 6 der Solarzelleneinheit 1,
der angrenzend an den Dachziegel 103a angeordnet ist, der
entlang einem Seitenrand des Installationsbereichs liegt, einem
Seitenrand 104 des Dachziegels 103a gegenüber, so
dass zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 und dem
Seitenrand 104 des Dachziegels 103a ein Zwischenraum
gebildet ist, wobei der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 vorhandene
Ableitkanal 8 unter dem Zwischenraum liegt. In diesem Fall
ist in einem in der 2 dargestellten
Abschnitt B zwischen der Solarzelleneinheit 1 und dem Dachziegel 103a,
die benachbart zueinander angeordnet sind, ein Wasserableitmechanismus
vorhanden. Der Abschnitt B der 2 ist
in der 4 mit größerem Maßstab dargestellt.
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Wie
es in der 4 dargestellt
ist, ist der Zwischenraum zwischen dem Seitenrand 104 des Dachziegels 103a und
dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 der Solarzelleneinheit 1 ausgebildet,
die angrenzend an den Dachziegel 103a auf dem schrägen Dach 100 montiert
ist, und der entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 vorhandene
Ableitkanal 8 liegt unter dem Zwischenraum. Daher wird
Regenwasser, das in den zwischen dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 und
dem Seitenrand 104 des Dachziegels 103a, die benachbart
zueinander liegen, ausgebildeten Zwischenraum eindringt, durch den
entlang dem ersten Rahmenseitenabschnitt 6 der Solarzelleneinheit 1 vorhandenen
Ableitkanal 8 aufgenommen und zur Traufe 102 des
schrägen
Dachs 100 geleitet (siehe die 2), um dadurch abgeleitet zu werden.
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Hierbei überdecken
der Überlappungsabschnitt 105 des
Dachziegels 103a und der Hilfsvorsprung 14 des
ersten Rahmenseitenabschnitts 6 teilweise den Ableitkanal 8,
um zu verhindern, dass eine unnötig
große
Menge an Regenwasser in den Ableitkanal 8 fließt, wie
beim Ableitkanal 8, der zwischen den benachbarten Solarzelleneinheiten 1, 1 liegt.
Da die Breite W1 des Ableitkanals 8 größer als die Summe aus der Breite
W3 des Hilfsvorsprungs 14 und der Breite W4 des Überlappungsabschnitts 105 ist,
kann Regenwasser, das in den Zwischenraum zwischen der Solarzelleneinheit 1 und
dem Dachziegel 103a, die benachbart zueinander angeordnet
sind, eindringt, durch den Ableitkanal 8 sicher aufgenommen werden und
zur Traufe 102 (siehe die 2)
geleitet werden, um dadurch abgeleitet zu werden. Ferner kann selbst
dann, wenn zwischen der Größe des Installationsbereichs,
der durch Entfernen von Dachziegeln vom ziegelbedeckten schrägen Dach 100 geschaffen
wird, und der Gesamtgröße der auf
dem Dach angeordneten Solarzelleneinheiten 1 eine Abmessungsdifferenz
besteht, diese flexibel für
einfache Installation der Solarzelleneinheiten dadurch aufgefangen
werden, dass die Breite des Zwischenraums geeignet eingestellt wird.
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Wie
es in der 4 dargestellt
ist, verfügt der
Dachziegel 103a über
Abtropfabschnitte 106, die an der Rückseite seines Überlappungsabschnitts 105 vorhanden
sind und dieselbe Funktion wie die Abtropfrippe 12 haben,
die an der Rückseite
des Vorsprungs 11 der Solarzelleneinheit 1 vorhanden
ist. Dadurch wird Regenwasser, das von der Vorderseite zur Rückseite
des Dachziegels 103 fließt, durch die Abtropfabschnitte 106 abgesperrt,
um in den Ableitkanal 8 zu tropfen, wodurch verhindert
ist, dass es in die Rückseite
des Dachziegels 103a eindringt.
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Im
Fall der in der 2 dargestellten
Installation steht der zweite Rahmenseitenabschnitt 7 der Solarzelleneinheit 1,
die benachbart zum Dachziegel 103b angeordnet ist, der
entlang dem anderen Seitenrand des Installationsbereichs liegt,
einem Seitenrand 104 des Dachziegels 103b gegenüber, so
dass zwischen dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 und dem
Seitenrand 104 des Dachziegels 103b ein Zwischenraum
gebildet ist und unter diesem ein Unterlappungsabschnitt 107 des
Dachziegels 103b liegt. In diesem Fall ist in einem in
der 2 dargestellten Abschnitt
C zwischen der Solarzelleneinheit 1 und dem Dachziegel 103b,
die benachbart zueinander angeordnet sind, ein Wasserableitmechanismus
ausgebildet. Der Abschnitt C der 2 ist
in der 5 mit größerem Maßstab dargestellt.
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Wie
es in der 5 dargestellt
ist, ist der Zwischenraum zwischen dem Seitenrand 104 des Dachziegels 103b und
dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 der Solarzelleneinheit 1 ausgebildet,
die angrenzend an den Dachziegel 103b auf dem schrägen Dach 100 montiert
ist, und der Unterlappungsabschnitt 107 des Dachziegels 103b liegt
unter dem Zwischenraum. Der Unterlappungsabschnitt 107 verfügt über Rinnen 108 mit
derselben Funktion wie der des Ableitkanals 8 des ersten
Rahmenseitenabschnitts 6. Daher wird Regenwasser, das in
den Zwischenraum zwischen dem zweiten Rahmenseitenabschnitt 7 und
dem Seitenrand 104 des Dachziegels 103b, die angrenzend
aneinander angeordnet sind, ausgebildet ist, durch die Rinnen 108 des
Unterlappungsabschnitts 107 des Dachziegels 103b aufgenommen
und zur Traufe 102 des schrägen Dachs 100 (siehe
die 2) geleitet, um
dadurch abgeleitet zu werden.
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Hierbei
bedeckt der Vorsprung 11 des zweiten Rahmenseitenabschnitts 7 teilweise
den Unterlappungsabschnitt 107, um zu verhindern, dass
eine unnötig
große
Menge an Regenwasser in die Rinnen 108 fließt, wie
beim Ableitkanal 8, der zwischen benachbarten Solarzelleneinheiten 1, 1 liegt.
Da die Breite W5 des Unterlappungsabschnitts 105 größer als
die Breite W2 des Vorsprungs 11 ist, kann Regenwasser,
das in den Zwischenraum zwischen der Solarzelleneinheit 1 und
dem Dachziegel 103b, die angrenzend aneinander angeordnet
sind, gebildet ist, durch die Rinnen 108 des Unterlappungsabschnitts 107 sicher
aufgenommen werden und zur Traufe 102 geleitet werden,
um dadurch abgeleitet zu werden. Ferner kann selbst dann, wenn zwischen
der Größe des durch
Entfernen der Dachziegel 103 vom ziegelbedeckten schrägen Dach 100 geschaffenen
Installationsbereichs und der Gesamtgröße der auf dem Dach angeordneten
Solarzelleneinheiten 1 eine Abmessungsdifferenz besteht,
diese für
einfache Installation der Solarzelleneinheiten dadurch flexibel
aufgefangen werden, dass die Breite des Zwischenraums geeignet eingestellt
wird.
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Wie
es in der 5 dargestellt
ist, wird Regenwasser, das von der Vorderseite zur Rückseite des
zweiten Rahmenseitenabschnitts 7 fließt, durch die an der Rückseite
des Vorsprungs 11 vorhandene Abtropfrippe 12 so
abgesperrt, dass es auf den Unterlappungsabschnitt 107 tropft,
wodurch verhindert wird, dass es in die Rückseite der Solarzelleneinheit 1 eindringt.
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Gemäß der Erfindung
verfügen
die Solarzelleneinheiten jeweils über einen Ableitkanal, der
entlang dem Rand des Modulrahmens außerhalb desselben vorhanden
ist. Daher kann, wenn die Solarzelleneinheiten auf dem schrägen Dach
montiert werden, das Regenwasser, das in die Zwischenräume zwischen
den Modulrahmen der jeweiligen Einheiten eindringt, durch die Ablaufkanäle der Einheiten
aufgefangen werden und zur Traufe des schrägen Dachs geleitet werden,
um dadurch abgeleitet zu werden. Dies ermöglicht es, eine Korrosion der Grundfläche des
Dachs zu verhindern.
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Ferner
erreicht das Regenwasser selbst dann, wenn die Zwischenräume zwischen
den Solarzelleneinheiten vorhanden sind, die Grundfläche des Dachs
nicht. Daher kann die Abmessungsdifferenz zwischen der Größe des Installationsbereichs
des schrägen
Dachs und der Gesamtgröße der auf
dem Dach angeordneten Solarzelleneinheiten flexibel dadurch aufgefangen
werden, dass zwangsweise die Zwischenräume zwischen den Solarzelleneinheiten angebracht
werden und die Breite derselben geeignet eingestellt wird, wenn
die Solarzelleneinheiten auf dem Dach montiert werden.