DE102008048547A1 - Roofing module - Google Patents

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Abstract

Ein Dachbedeckungsmodul mit einem Modulkörper, der in eine Hausdachbedeckung integrierbar ist, sowie mit einer Photovoltaikeinheit, die auf dem Modulkörper befestigt ist, ist bekannt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Modulkörper als zweischaliger Kunststoffhohlkörper (3) gestaltet ist, wobei die beiden Schalen (5, 6) an ihren Randbereichen umlaufend miteinander verschweißt sind. Einsatz für Satteldächer.A roofing module with a module body that can be integrated into a house roof covering, and with a photovoltaic unit, which is mounted on the module body, is known. According to the invention, it is provided that the module body is designed as a two-shell hollow plastic body (3), wherein the two shells (5, 6) are circumferentially welded together at their edge regions. Insert for gable roofs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachbedeckungsmodul mit einem Modulkörper, der in eine Hausdach-Bedeckung integrierbar ist, sowie mit einer Photovoltaikeinheit, die auf dem Modulkörper befestigt ist.The The invention relates to a roof covering module with a module body, which can be integrated in a house roof covering, as well as with a photovoltaic unit, which is mounted on the module body.

Ein bekanntes Dachbedeckungsmodul gemäß der DE 82 12 100 U1 besteht aus einem eine Photovoltaikeinheit aufnehmenden Modulkörper, der zur Bildung eines Hohlraumes aus einem wannenfömigen Grundkörper und einer die Photovoltaikeinheit tragende Abdeckplatte aufgebaut ist. Die Hohlräume benachbarter Dachbedeckungsmodule sind miteinander verbunden, um damit die Solarzellen zu kühlen oder um die erwärmte, diese Hohlräume durchströmende Luft zur Wärmeerzeugung zu nutzen. Bei diesem bekannten Dachbedeckungsmodul ist der Modulkörper aus Beton, insbesondere aus Polymerbeton gegossen, alternativ ist für die Abdeckplatte Glas vorgesehen.A known roofing module according to the DE 82 12 100 U1 consists of a photovoltaic unit receiving a module body, which is constructed to form a cavity of a trough-shaped base body and a photovoltaic unit supporting the cover plate. The cavities of adjacent Dachbedeckungsmodule are interconnected to thereby cool the solar cells or to use the heated, flowing through these cavities air for heat generation. In this known roofing module of the modular body made of concrete, in particular cast of polymer concrete, alternatively, glass is provided for the cover plate.

Die Verwendung von Beton bzw. Polymerbeton zur Herstellung dieses bekannten Modulkörpers führt zu einem hohen Eigengewicht desselben mit der nachteiligen Folge, dass gewichtsbedingt Modulkörper nicht in der Größe hergestellt werden können, um die auf dem Markt zur Verfügung stehenden Photovoltaikeinheiten mit großen optisch aktiven Flächen aufnehmen zu können, wodurch sich natürlich der Gesamtwirkungsgrad einer aus mehreren solchen bekannten Dachbedeckungsmodule hergestellten Anlage verschlechtert. Schließlich lässt sich dieser bekannte Modulkörper auch wirtschaftlich nicht in einer Serienproduktion aufgrund der für Polymerbeton erforderlichen hohen Aushärtzeit herstellen.The Use of concrete or polymer concrete for the production of this known Module body leads to a high weight the same with the disadvantageous consequence that weight module body can not be made in size to the photovoltaic units available on the market to record with large optically active surfaces which, of course, increases the overall efficiency a plant made of several such known Dachbedeckungsmodule deteriorated. Finally, this is known Module body also not economically in a mass production due to the high curing time required for polymer concrete produce.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dachbedeckungsmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach und kostengünstig herstellbar ist und zusammen im Verbund mit weiteren Dachbedeckungs-modulen zu einem hohen Gesamtwirkungsgrad führt.task The invention is a roof covering module of the aforementioned To create a way that is easy and inexpensive to produce is and together in combination with other roof covering modules leads to a high overall efficiency.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, das der Modulkörper als zweischaliger Kunststoffhohlkörper gestaltet ist, wobei die beiden Schalen an ihren Randbereichen umlaufend miteinander verschweißt sind.These Task is solved by the module body designed as a two-shell plastic hollow body, wherein the two shells at their edges circumferentially with each other are welded.

Die Herstellung des Modulkörpers aus Kunststoff führt zu einer Gewichtsreduzierung gegenüber dem bekannten Modulkörper, ohne jedoch zu einer mangelhaften Steifigkeit zu führen. Die mechanische Stabilität wird durch den zweischaligen Aufbau unter Bildung eines Hohlraumes sichergestellt. Damit lassen sich mit der erfindungsgemäßen Lösung Dachbedeckungsmodule herstellen, deren Modulkörper eine solche Größe aufweisen, um auch Photovoltaikmodule mit großen aktiven Flächen aufnehmen zu können. Schließlich ermöglicht der einfache Aufbau des erfindungsgemäßen Modulkörpers als zweischaliger Kunststoffkörper große Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der geometrischen Gestaltung, insbesondere der Anpassung an aufzunehmende Photovoltaikeinheiten und möglicher Anschlussgeometrien einer Dachbedeckung.The Production of the module body of plastic leads to a weight reduction compared to the known module body, but without leading to a poor rigidity. The mechanical stability is due to the clam shell Construction ensured to form a cavity. Leave it with the solution according to the invention roofing modules manufacture whose module body such a size also have photovoltaic modules with large active To be able to record surfaces. After all allows the simple design of the invention Module body as a two-shell plastic body Great freedom of design in terms of geometric Design, in particular adaptation to photovoltaic units to be accommodated and possible connection geometries of a roof covering.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoffhohlkörper durch Twinsheet-Thermoumformen oder durch Blasformen hergestellt. Mit diesen Verfahren lassen sich beide Schalen des Kunststoffhohlkörpers bei gleichzeitiger Erhitzung und Verformung herstellen und dicht in den Randbereichen umlaufend miteinander verschweißen. Damit wird eine weitere Rationalisierung der Herstellung des erfindungsgemäßen Modulkörpers möglich, da insbesondere die Taktzeiten der Herstellung desselben in einer Serienfertigung mit dieser erfindungsgemäßen Lösung weiter reduziert werden können.In Embodiment of the invention is the hollow plastic body produced by twinsheet thermoforming or by blow molding. With these methods, both shells of the plastic hollow body can be with simultaneous heating and deformation and tight Weld circumferentially in the peripheral areas. This will be a further rationalization of the production of the invention Module body possible because in particular the cycle times the production of the same in a mass production with this invention Solution can be further reduced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Modulkörper an einer Oberseite eine zumindest im Wesentlichen ebene Aufnahmefläche auf, deren Abmessungen auf Außenabmessungen der Photovoltaikeinheit abgestimmt sind, um die Photovoltaikeinheit flächig aufnehmen zu können. Damit ist es möglich, Modulkörper an unterschiedliche geometrische Formen von Photovoltaikeinheiten anzupassen und damit unterschiedlichen Bedarfen an Photovoltaikanlagen gerecht zu werden. Wird der Aufnahmefläche eine umlaufende Randprofilierung zugeordnet, die die auf der Aufnahmefläche positionierte Photovoltaikeinheit umgrenzt, kann der bei marktüblichen Solarmodulen, bestehend aus einem Solarzellenlaminat und den dieses Solarzellenlaminat aufnehmenden Rahmen (aus Aluminium oder Edelstahl) entfallen und führt daher zu einer Kostenersparnis gegenüber der Verwendung von Photovoltaikeinheiten mit Rahmung.In Further embodiment of the invention, the module body on an upper side an at least substantially flat receiving surface on whose dimensions on external dimensions of the photovoltaic unit are tuned to accommodate the photovoltaic unit surface to be able to. This makes it possible to use module bodies to different geometric shapes of photovoltaic units to adapt and thus different needs for photovoltaic systems to meet. If the receiving surface is a circumferential Edge profiling assigned to the on the receiving surface Positioned photovoltaic unit bounded, which can be used in the market Solar modules, consisting of a solar cell laminate and this Solar cell laminate receiving frame (aluminum or stainless steel) omitted and therefore leads to cost savings the use of photovoltaic units with framing.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnahmefläche eine Konturierung auf, in die einzelne Solarzellen und/oder elektrische Verbindungsleitungen zwischen den Solarzellen der Photovoltaikeinheit eingebettet sind. Dadurch ist es möglich, den Aufbau der Photovoltaikeinheit in der Weise weiter zu vereinfachen, dass die üblicherweise verwendete PVF(Polyvinilfluorid)-Folie (Tedlarfolie) entfallen kann. Diese Folie wird in der Regel als Verbundfolie für die Rückseitenbeschich tung von Solarzellen im Verbund eingesetzt. Die Konturierung ermöglicht eine Positionssicherung und eine definierte Ausrichtung der Verbindungsleitungen und/oder der einzelnen Solarzellen oder eines Solarzellenverbundes. Vorzugsweise verläuft diese Konturierung gitterartig über die Aufnahmefläche und kann vorzugsweise rippen- oder nutförmig ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, diese Konturierung in einfacher Weise zu realisieren, da nicht für jeden einzelnen streifenförmigen Verbinder zwischen einzelnen Solarzellen die genaue Lage festgestellt werden muss, sondern das Gitter so gelegt wird, dass die Konturierung und die Stoßfugen zwischen benachbarten Solarzellen kongruent zueinander liegen.In a further embodiment of the invention, the receiving surface on a contouring, are embedded in the individual solar cells and / or electrical connection lines between the solar cells of the photovoltaic device. This makes it possible to further simplify the structure of the photovoltaic unit in such a way that the commonly used PVF (Polyvinilfluorid) film (Tedlarfolie) can be omitted. This film is usually used as a composite film for the back side Beschich tion of solar cells in the composite. The contouring allows a position assurance and a defined orientation of the connecting lines and / or the individual solar cells or a solar cell network. Preferably, this contouring extends like a lattice over the receiving surface and can preferably be formed rib-shaped or groove-shaped. This makes it possible to simplify this contouring Way to realize because not the exact location must be determined for each individual strip-shaped connector between individual solar cells, but the grid is placed so that the contouring and the joints between adjacent solar cells are congruent to each other.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Randprofilierung und die Konturierung einstückig an einer oberen Schale des Kunststoffhohlkörpers ausgeformt. Dies ist eine kostengünstige Variante, da eine Herstellung in einem Arbeitsgang ermöglicht ist.In Another embodiment of the invention, the edge profiling and the contouring in one piece on an upper shell of the Plastic hollow body formed. This is a low cost Variant, as a production in one operation allows is.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoffhohlkörper unterhalb der Aufnahmefläche mit einer ein- oder mehrteiligen Hohlraumanordnung für ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmedium versehen. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann mit dem Dachbedeckungsmodul nicht nur Strom erzeugt werden, sondern auch zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Solarzellen eine ausreichende Wärmeabfuhr sichergestellt werden, da ein in der Hohlraumanordnung befindliches, flüssiges oder gasförmiges Medium, beispielsweise Luft oder Wasser, zur Kühlung der Unterseite der Photovoltaikeinheit dienen kann. In vorteilhafter Weise kann zudem das durch entsprechende Wärmeübertragung erwärmte flüssige Medium als Warmwasserkollektor verwendet werden. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Dachbedeckungsmodul auch die Funktion eines solarthermischen Kollektors übernehmen kann. Insbesondere bei Verwendung von Dünnschichtsolarzellen kann die über das gesamte Spektrum eingestrahlte Sonnen energie optimal in Strom und Wärme umgesetzt werden, da solche Solarzellen die Infrarotstrahlung nahezu vollständig absorbieren, jedoch die kurzwellige Strahlung in Strom umwandeln. Die Erwärmung der Solarzellen durch die Infrarotstrahlung wird durch den solarthermischen Kollektor gekühlt. Gleichzeitig wird die gewünschte Erwärmung eines Wasserkreislaufes erreicht.In Another embodiment of the invention is the hollow plastic body below the receiving surface with a one or more parts Cavity arrangement for a liquid or gaseous cooling medium Mistake. With this embodiment of the invention can not only electricity be generated with the roof covering module, but also to improve the efficiency of solar cells sufficient heat dissipation be ensured because a befindliches in the cavity assembly, liquid or gaseous medium, for example air or water, for Cooling the underside of the photovoltaic unit can serve. In addition, advantageously, this can be achieved by appropriate heat transfer heated liquid medium as a hot water collector be used. This means that the inventive Roof covering module also take over the function of a solar thermal collector can. Especially when using thin-film solar cells can solar energy radiated over the entire spectrum optimally converted into electricity and heat, as such Solar cells almost completely absorb the infrared radiation, however, convert the shortwave radiation into electricity. The warming The solar cells by the infrared radiation is by the solar thermal Collector cooled. At the same time the desired Heating of a water cycle achieved.

Um im Verbund mit weiteren erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodulen diese Funktion eines solarthermischen Kollektors zu optimieren, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Hohlraumanordnung mit wenigstens einem Zu- und wenigstens einem Ablauf zum Durchfluss einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit versehen. Dadurch ist es möglich, die im Verbund verlegten aneinandergrenzenden erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodule über diese Zu- und Abflüsse einfach miteinander zu verbinden. Außerdem ist ein einfacher Anschluss an einen Hauswasserkreislauf ermöglicht.Around in conjunction with other roofing modules according to the invention to optimize this function of a solar thermal collector, In a further embodiment of the invention, the cavity arrangement with at least one inlet and at least one outlet for the flow a heat-absorbing liquid provided. As a result, it is possible for the adjoining ones laid in the composite roofing modules according to the invention over to easily connect these inflows and outflows. It is also an easy connection to a domestic water circuit allows.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hohlraumanordnung mit Strömungsleitmitteln versehen, die insbesondere einstückig an der unteren Schale des Kunststoffhohlkörpers ausgeformt sind. Solche Strömungsleitmittel können vorzugsweise als Kanalrinnen ausgebildet sein, die zusammen mit der oberen Schale die Hohlräume für die Durchströmung der wärmeaufnehmenden Flüssigkeit bilden. Dabei können diese Kanalrinnen mit unterschiedlichen Querschnittsprofilen versehen sein, bspw. mit einem Halbkreis-, Halbellipse-Rechteck- oder Dreieck-Profil oder auch mit Mischformen dieser aufgeführten Profile. Dadurch ist es möglich, gezielt Anforderungen hinsichtlich der solarthermischen Funktion zu erfüllen, die bei der Herstellung des Kunststoffhohlkörpers, vorzugsweise durch Twinsheet-Thermoformen in einfacher und damit kostengünstiger Weise realisiert werden können, ohne den Vorteil der Zweistückigkeit des Kunststoffhohlkörpers zu verlieren. So kann durch die einstückige Ausformung der Strömungsleitmittel an der unteren Schale des Kunststoffhohlkörpers die die Aufnahmefläche für die Photovoltaikeinheit bildende obere Schale hinsichtlich der Einbettung der Photovoltaikeinheit optimiert sowohl hinsichtlich geometrischen als auch funktionellen Anforderungen gestaltet werden.In Another embodiment of the invention, the cavity assembly with Provided flow, which in particular in one piece are formed on the lower shell of the hollow plastic body. Such flow guides may preferably be designed as channel channels, which together with the upper shell the cavities for the flow through the form heat-absorbing liquid. It can these channel channels provided with different cross-sectional profiles be, for example, with a semicircle, semi-ellipse-rectangle or triangle profile or with mixed forms of these listed profiles. This makes it possible to target requirements to fulfill the solar thermal function, which at the Production of the hollow plastic body, preferably by Twinsheet thermoforming in a simpler and therefore cheaper Manner can be realized without the benefit of Zweistückigkeit to lose the plastic hollow body. So can by the one-piece shaping of the flow guide on the lower shell of the hollow plastic body the the Receiving surface for the photovoltaic unit forming upper shell with regard to the embedding of the photovoltaic unit optimized both in terms of geometric and functional Requirements are designed.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die obere Schale des Kunststoffhohlkörpers zumindest abschnittsweise transparent gestaltet. Dadurch wird ein höherer Wirkungsgrad für die solarthermische Funktion des Dachbedeckungsmoduls erzielt, da die Wärmeabsorption im Wesentlichen nicht mehr im transparenten Bereich, insbesondere im Bereich der Aufnahmefläche der Photovoltaikeinheit der oberen Schale erfolgt, sondern im Bereich des flüssigen oder gasförmigen Kühlmediums, insbesondere in der wärmeaufnehmenden Flüssigkeit oder an der unteren Schale des Kunststoffhohlkörpers. Hierzu kann die wärmeaufnehmende Flüssigkeit eingefärbt sein. Alternativ oder ergänzend kann der Boden der unteren Schale dunkel eingefärbt sein. Gleichzeitig wird damit auch eine bessere Kühlung der Solarzellen erreicht, wodurch sich auch deren Wirkungsgrad verbessert, so dass ein insgesamt höherer Gesamtwirkungsgrad erreicht wird.In Another embodiment of the invention is the upper shell the plastic hollow body at least partially transparent designed. This will increase the efficiency for achieved the solar thermal function of the roof covering module, since the heat absorption is essentially no longer in the transparent Area, in particular in the area of the receiving surface of Photovoltaic unit of the upper shell takes place, but in the area of liquid or gaseous cooling medium, especially in the heat-absorbing liquid or on the lower shell of the hollow plastic body. For this can ink the heat-absorbing liquid be. Alternatively or additionally, the bottom of the lower Shell dark colored. At the same time it will also achieved a better cooling of the solar cells, thereby their efficiency also improves, so that an overall higher Overall efficiency is achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Kunststoffhohlkörper wenigstens ein Steckverbindungsbereich für eine elektrische Steckverbindung angeformt. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, die für die in einer Hausdachbedeckung im Verbund mit mehreren erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodulen erforderliche Elektoinstallation von der Rückseite des Daches leicht zugänglich vorzunehmen. Damit ist es außerdem möglich, die elektrische Verschaltung sowohl innerhalb einer Photovoltaikeinheit als auch zu benachbarten Photovoltaikeinheiten in einem vor Umwelteinflüssen geschützten Bereich vorzunehmen. Vorzugsweise ist der Steckverbindungsbereich an der unteren Schale des Kunststoffhohlkörpers angeformt, so dass dadurch der Vorteil der Zweistückigkeit des Kunststoffhohlkörpers erhalten bleibt.In Another embodiment of the invention is on the plastic hollow body at least one connector region for an electrical Plug connection formed. Advantageously, this makes it possible which for those in a house roof covering in association with several roofing modules according to the invention required Electrical installation from the back of the roof easily accessible. That's it as well possible, the electrical wiring both within a photovoltaic unit as well as to adjacent photovoltaic units in a protected area from environmental influences make. Preferably, the connector area is at the formed lower shell of the plastic hollow body, so that thereby the advantage of Zweistückigkeit the plastic hollow body preserved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Photovoltaikeinheit als Schichtaufbau aus einem Deckglas und den Solarzellen mit elektrischer Verschaltung gestaltet. Dieser äußerst einfache Schichtaufbau unterscheidet sich von bekannten Schichtaufbauten von Photovoltaikeinheiten, die wenigstens eine zusätzliche Schicht in Form einer Tedlarfolie besitzen. Außerdem haben bekannte Photovoltaikeinheiten üblicherweise einen Rahmen, der erfindungsgemäß ebenfalls entfällt. Dabei sind vorzugsweise die Solarzellen über streifenförmige Verbinder elektrisch seriell zu sogenannten Strings miteinander verbunden. Eine Photovoltaikeinheit kann mehrere solcher Strings enthalten, die in der Regel parallel geschaltet sind. Zur Herstellung einer solchen Photovoltaikeinheit ist es üblich, die Solarzellenstrings in der Art eines Verbundes mit einer Polyester-Folie (PVDF- oder EVA-Folie) als Haftvermittlerschicht auf der Rückseite des Deckglases aufzubringen und anschließend mit einer weiteren Polyester-Folie (PVDF-Folie- oder EVA-Folie) und einer Polymer-Folie, bevorzugt PVF-Folie (Tedlarfolie) abzudecken. Als abschließender Produktionsschritt kann das Laminieren eines solchen Aufbaus mit wenigstens einem Solarzellenstring erfolgen sowie eine Rahmung durch einen Aluminium- oder Edelstahlrahmen. Tedlarfolie und Rahmen können erfindungsgemäß entfallen, so dass sich ein äußerst einfacher Aufbau ergibt. Die Randprofilierung gemäß der Erfindung kann einen entsprechenden Rahmen ersetzen. Eine solche Photovoltaikeinheit kann in den erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörper, insbesondere in die Aufnahmefläche eingebettet werden. Die Einbettung erfolgt vorzugsweise durch eine Vergussmasse oder durch eine Verklebung im Randbereich, vorzugsweise zusätzlich in wenigstens begrenzten Bereichen auf der Rückseite der Photovoltaikeinheit. Besonders vorteilhaft ist es, eine solche Photovoltaikeinheit ohne den sonst erforderlichen Rahmen in eine erfindungsgemäße Aufnahmefläche mit umlaufender Randprofilierung einzubetten. Abschließend wird zum Schutz gegen Umgebungseinflüsse, vorzugsweise im Bereich des um laufenden Randes der Photovoltaikeinheit, ein Dichtmittel aufgebracht, das die zwischen dem Rand der Photovoltaikeinheit und der Randprofilierung liegende Fuge überdeckt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Dichtraupe, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz über die gesamte Lebensdauer der Photovoltaikeinheit sicherzustellen.In Another embodiment of the invention is the photovoltaic unit as a layer structure of a cover glass and the solar cells with electrical Interconnection designed. This extremely simple Layer structure differs from known layer structures of photovoltaic units that have at least one additional Have layer in the form of a Tedlarfolie. Besides, have known photovoltaic units usually have a frame, the invention also omitted. In this case, the solar cells are preferably strip-shaped Connector electrically serial to so-called strings together connected. A photovoltaic unit can have several such strings which are usually connected in parallel. For the production It is customary for such a photovoltaic unit to be the solar cell string in the manner of a composite with a polyester film (PVDF or EVA film) as a primer layer on the back of the cover glass and then with a Another polyester film (PVDF film or EVA film) and a Polymer film, preferably PVF film (Tedlarfolie) cover. When Final production step can be lamination of a such structure with at least one solar cell string done and a framing by an aluminum or stainless steel frame. Tedlarfolie and frame can be omitted according to the invention, so that results in a very simple structure. The edge profiling according to the invention can replace a corresponding frame. Such a photovoltaic unit can in the plastic hollow body according to the invention, be embedded in particular in the receiving surface. The embedding is preferably carried out by a potting compound or by a bond in the edge region, preferably in addition in at least limited areas on the back of the Photovoltaic unit. It is particularly advantageous for such a photovoltaic unit without the otherwise necessary frame in an inventive Embed receiving surface with circumferential edge profiling. Finally, to protect against environmental influences, preferably in the region of the current edge of the photovoltaic unit, a sealant is applied, which is the between the edge of the photovoltaic unit and the edge profiling lying fugue covered. Especially advantageous is the use of a sealing bead to the penetration Moisture and dirt over the entire life to ensure the photovoltaic unit.

Neben der Verwendung einer Photovoltaikeinheit, bei der die Solarzellen bereits in einen Verbund aus Glasplatte und Kunststoffschichten eingebettet sind, können in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Solarzellen direkt in die mit umlaufender Randprofilierung versehene Aufnahmefläche eingebettet werden, vorzugsweise in die mit der erfindungsgemäßen Konturierung versehene Aufnahmefläche des Kunststoffhohlkörpers. Dabei werden die über elektrische Verbindungsleitungen verbundenen Solarzellen, vorzugsweise wenigstens ein Solarzellenstring zunächst in die Aufnahmefläche der oberen Schale unter Anlage der Verbindungsleitungen in die vorzugsweise gitterartigen Konturierung eingelegt, anschließend mit einer transparenten Vergussmasse, vorzugsweise Gießharz zur Fixierung eingebettet und abschließend mit einer Deckglas abgedeckt und der Randbereich mit einem Dichtmittel abgedichtet. Damit wird eine besonders dauerhafte Kapselung der Solarzelle erzielt und ferner eine besonders kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls möglich. Die Reduzierung der Herstellkosten ist dadurch bedingt, dass der übliche Sandwichaufbau zur Herstellung marktüblicher Photovoltaikeinheiten unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörpers, insbesondere der mit der Randprofilierung und der gitterartigen Konturierung ausgeformten oberen Schale des Kunststoffhohlkörpers reduziert werden kann. Zudem können die vor der Einbettung in die erfindungsgemäße obere Schale üblichen separaten Einfassungs- und Einbettungsschritte entfallen. Eine weitere Kostenreduzierung ergibt sich dadurch, dass nach der Fertigung der Solarzellenstrings diese im darauffolgen den Prozessschritt sofort in die erfindungsgemäße obere Schale des Kunststoffhohlkörpers eingelegt werden, so dass eine weitere Handhabung der Solarzellen mit entsprechender Bruchgefahr entfällt.Next the use of a photovoltaic unit, in which the solar cells already in a composite of glass plate and plastic layers embedded in a further embodiment of the Invention the solar cells directly into the with peripheral edge profiling provided receiving surface are embedded, preferably in the with the contouring according to the invention provided receiving surface of the plastic hollow body. These are the over electrical connection lines connected solar cells, preferably at least one solar cell string first in the receiving surface of the upper shell under installation of the connecting lines in the preferably grid-like Contouring inserted, followed by a transparent Potting compound, preferably embedded resin for fixing and finally covered with a coverslip and the edge area sealed with a sealant. This will be a particularly lasting Encapsulation of the solar cell achieved and also a particularly cost-effective Production of roofing module according to the invention possible. The reduction of the manufacturing costs is thereby requires that the usual sandwich construction for the production commercially available photovoltaic units using the plastic hollow body according to the invention, especially with the edge profiling and the lattice-like Contouring shaped upper shell of the plastic hollow body can be reduced. In addition, the before embedding in the upper shell of the invention usual separate enclosure and embedding steps omitted. Another Cost reduction results from the fact that after manufacturing the Solar cell strings this in the subsequent process step immediately in the upper shell of the hollow plastic body according to the invention be inserted, allowing further handling of the solar cells with corresponding risk of breakage is eliminated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the claims as well as from the following description of exemplary embodiments. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines Dachausschnittes eines Gebäudes, bei dem anstelle von üblichen Dachziegeln sechs identische Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls im Verbund mit der Dachfläche eingesetzt sind, 1 a perspective view of a roof opening of a building in which six identical embodiments of the roof covering module according to the invention are used in conjunction with the roof surface instead of conventional roof tiles,

2 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls, 2 a perspective view of an embodiment of a roof covering module according to the invention,

3 eine perspektivische, geschnittene Darstellung des Dachbedeckungsmodul nach 2 entlang der Schnittlinie I-I, 3 a perspective, sectional view of the roof covering module according to 2 along the section line II,

4 ein vergrößerter Ausschnitt des Schnittes I-I nach 3 ohne eine Photovoltaikeinheit, 4 an enlarged section of the section II after 3 without a photovoltaic unit,

5 ein weiterer Ausschnitt Schnittes I-I nach 3, ebenfalls vergrößert, 5 another section of Section II after 3 , also enlarged,

6 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls, 6 a perspective view of an embodiment of the roofing module according to the invention,

7 eine Schnittdarstellung des Dachbedeckungsmoduls nach 6 entlang der Schnittlinie II-II, 7 a sectional view of the roof covering module according to 6 along the section line II-II,

8 eine weitere Schnittdarstellung des Dachbedeckungsmoduls nach 6 entlang der Schnittlinie II-II mit eingebetteter Photovoltaikeinheit, 8th a further sectional view of the roofing module after 6 along the section II-II with embedded photovoltaic unit,

9 eine perspektivische, rückseitige Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls, und 9 a perspective, rear view of an embodiment of the roof covering module according to the invention, and

10 eine perspektivische rückseitige Darstellung eines Dachbereiches eines Satteldachs eines Gebäudes, bei dem anstelle von üblichen Dachziegeln sechs identische Ausführungsformen des erfindungsgemä ßen Dachbedeckungsmoduls im Verbund mit benachbarten Dachziegeln der Dachfläche eingesetzt sind. 10 a rear perspective view of a roof portion of a gable roof of a building in which six identical embodiments of the inventive Shen roofing module are used in conjunction with adjacent roof tiles of the roof instead of conventional roof tiles.

Ein Verbund von sechs identischen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls 2 ist nach 1 in eine Dachfläche 1 eines Gebäudes integriert, wobei jedes dieser Dachbedeckungsmodule 2 übliche Dachziegel ersetzt. Der grundsätzliche Aufbau jedes dieser Dachbedeckungsmodule 2 mit einem zweischaligen Kunststoffhohlkörper 3 und einer darauf angeordneten Photovoltaikeinheit 4 entspricht den anhand der 2 bis 9 nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Zum benachbarten Verlegen der Dachbedeckungsmodule 2 als auch zu benachbarten Dachziegeln weisen die Kunststoffhohlkörper 3 in den Überdeckungsbereichen (first-, traufe- und ortgangseitig) entsprechende Profilierungen auf. Sichtbar in 1 sind Deckfalze 9, die mit benachbarten Modulen 2 oder benachbarten Dachziegeln im jeweiligen ortgangseitigen Überlappungsbereich mit deren Wasserfalzen in Eingriff stehen.A composite of six identical embodiments of the roof covering module according to the invention 2 is after 1 in a roof area 1 integrated into a building, each of these roof covering modules 2 replaced conventional roof tiles. The basic structure of each of these roofing modules 2 with a two-shell plastic hollow body 3 and a photovoltaic unit disposed thereon 4 corresponds to the basis of the 2 to 9 hereinafter described embodiments. For the neighboring laying of roofing modules 2 as well as to adjacent roof tiles have the plastic hollow body 3 in the coverage areas (first, eaves and Ortstseitig) corresponding profiles on. Visible in 1 are cover folds 9 that with adjacent modules 2 or adjacent roof tiles in the respective ortseitseitige overlap area with their Wasserfalzen engaged.

Wie in 1 besteht auch das Dachbedeckungsmodul 2 nach den 2 und 3 aus einem zweischaligen Kunststoffkörper 3 und einer darauf angeordneten Photovoltaikeinheit 4, wobei der Kunststoffhohlkörper 3 aus einer die Photovoltaikeinheit 4 aufnehmenden, oberen Schale 5 und einer unteren Schale 6 gebildet ist, wie insbesondere aus der Schnittdarstellung nach 3 ersichtlich ist.As in 1 there is also the roof covering module 2 after the 2 and 3 from a two-shell plastic body 3 and a photovoltaic unit disposed thereon 4 , wherein the hollow plastic body 3 from one the photovoltaic unit 4 receiving, upper shell 5 and a lower shell 6 is formed, as in particular from the sectional view 3 is apparent.

Die obere Schale 5 und die untere Schale 6 werden gemeinsam durch Twinsheet-Thermoformen hergestellt, wobei in grundsätzlich bekannter Weise jeweils zwei Kunststoffplatten in geeigneten Vorrichtungen gemeinsam tiefgezogen und zumindest randseitig miteinander verschweißt werden. So wird die obere Schale 5 des Kunststoffhohlkörpers 3 derart tiefgezogen, dass sich durch entsprechende Profilierung firstseitig eine obere Übergangsfläche 11 und ortgangseitig ein Deckfalz 9 und gege nüberliegend Wasserfalze 10 ergeben. Außerdem ist eine an die Abmessungen der Photovoltaikeinheit 4 angepasste, im wesentlichen unprofilierte zentrale Fläche zur Bildung einer ebenen Aufnahmefläche 8 für die Photovoltaikeinheit 4 vorgesehen, die von einer Randprofilierung 7 umgeben ist. Die Randprofilierung 7 ist unter Ausbildung einer im Wesentlichen zu der Aufnahmefläche 8 orthogonalen Wandfläche 24 in der vergrößerten firstseitigen Detailansicht nach 4 des Schnittes I-I nach 3 deutlich erkennbar, in der jedoch die Photovoltaikeinheit 4 zwecks besserer Erkennbarkeit der Randprofilierung nicht dargestellt ist. Auf der Seite der Traufe ist keine Randprofilierung vorgesehen, da die Photovoltaikeinheit 4 mit dem der Traufe benachbarten Rand des Kunststoffhohlkörpers 3, infolgedessen auch mit dem entsprechenden Rand der oberen Schale 5, kantenbündig abschließt. Dies ist in der vergrößerten traufeseitigen Detailansicht nach 5 gemäß dem Schnitt I-I nach 3 deutlich erkennbar.The upper shell 5 and the lower shell 6 are jointly produced by twinsheet thermoforming, wherein in a basically known manner, two plastic plates deep-drawn together in suitable devices and at least welded together at the edge side. This is how the upper shell is made 5 of the plastic hollow body 3 Deep-drawn so that by appropriate profiling ridge an upper transition surface 11 and Orstgangseitig a Deckfalz 9 and opposite waterfalls 10 result. In addition, one to the dimensions of the photovoltaic unit 4 adapted, substantially unprofiled central surface to form a flat receiving surface 8th for the photovoltaic unit 4 provided by an edge profiling 7 is surrounded. The edge profiling 7 is under formation of a substantially to the receiving area 8th orthogonal wall surface 24 in the enlarged ridge-side detail view 4 Section II 3 clearly visible, but in which the photovoltaic unit 4 for better visibility of the edge profiling is not shown. On the side of the eaves no edge profiling is provided because the photovoltaic unit 4 with the edge of the plastic hollow body adjacent the eaves 3 as a result also with the corresponding edge of the upper shell 5 , edges flush. This is reflected in the enlarged eaves-side detail view 5 according to section II 3 clearly.

In dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls 2 gemäß den 1, 2, 3 und 5 können handelsübliche Photovoltaikeinheiten 4 eingesetzt werden. Der Aufbau besteht in der Regel aus einem Deckglas auf der sonnenzugewandten Seite, einer transparenten Kunststoffschicht (EVA- oder PVDF-Folie), in der die Solarzellen eingebettet sind, mono- oder polykristalline Solarzellen, die durch streifenförmige Verbinder, in der Regel zu Strings elektrische verschaltet sind, einer Rückseitenkaschierung mit einer witterungsfesten Kunststoffverbundfolie, z. Bsp. aus PvDF und Tedlar und schließlich aus einem Aluminium- oder Edelstahlrahmen zum Schutz des Deckglasses und für die Befestigung und Versteifung des Verbundes. Natürlich eignen sich auch Photovoltaikeinheiten mit anderem Aufbau, bspw. sogenannte laminierte Glas-Glas-Module oder Glas-Glas-Module in Gießharztechnik. Besonders vorteilhaft ist ein Schichtaufbau für eine Photovoltaikeinheit 4 vorgesehen, bei dem auf eine Rückseitenkaschierung und einen Rahmen verzichtet wird.In the embodiment of the roof covering module according to the invention 2 according to the 1 . 2 . 3 and 5 can be commercially available photovoltaic units 4 be used. The structure usually consists of a cover glass on the sun-facing side, a transparent plastic layer (EVA or PVDF film), in which the solar cells are embedded, mono- or polycrystalline solar cells, by strip-shaped connector, usually to strings electric are interconnected, a back side lamination with a weather-resistant plastic composite film, eg. For example, from PvDF and Tedlar and finally from an aluminum or stainless steel frame to protect the cover glass and for the attachment and stiffening of the composite. Of course, photovoltaic units are also of a different construction, for example. So-called laminated glass-glass modules or glass-glass modules in cast resin technology. Particularly advantageous is a layer structure for a photovoltaic unit 4 provided, which is dispensed with a back side lining and a frame.

Eine solche handelsübliche Photovoltaikeinheit 4 wird durch Kleben auf die Aufnahmefläche 8 in die obere Schale 5 eingebettet, indem Klebstoff 21 in die first- und ortgangseitige Profilierung 7 als auch in eine parallel zum traufeseitigen Rand verlaufende Klebenut 20 eingebracht wird, wie in den 3 und 5 dargestellt ist.Such a commercially available photovoltaic unit 4 is by gluing on the receiving surface 8th in the upper shell 5 embedded by adhesive 21 in the first- and Organggang profiling 7 as well as in a parallel to the Traufeseitigen edge adhesive groove 20 is introduced, as in the 3 and 5 is shown.

Der erfindungsgemäße Kunststoffhohlkörper 3 gemäß den 6, 7 und 8 weist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach den 2, 3 und 5 auch auf der Seite der Traufe der oberen Schale 5 eine Randprofilierung 23 auf, die nach 7 stegartig mit einer an die Aufnahmefläche 8 angrenzenden und im Wesentlichen senkrecht auf derselben stehenden Wandfläche 24 ausgebildet ist. Zusammen mit der Randprofilierung 7, die firstseitig und jeweils ortgangseitig die Aufnahmefläche 8 der oberen Schale 5 des Kunststoffhohlkörpers 2 umgrenzt, ergibt sich eine die Aufnahmefläche 8 vollständig umlaufende Profilierung, die als auf dieser im Wesentlichen senkrecht stehende Wandfläche 24 ausgebildet ist. Die 8 zeigt in einem perspektivischen Teilquerschnitt eine in eine solche vollständig von der Wandfläche 24 umrahmte Aufnahmefläche 8 eingebettete Photovoltaikeinheit 4, die aus einem typischen Aufbau mit einem zur Sonne gewandten Deckglas 29, einer transparenten EVA- oder PVDF-Folie 28, einer Solarzelle 27 und einer Rückseitenkaschierung aus einer PVDF- oder EVA-Folie 26 und einer Tedlar-Folie 25, jedoch ohne den üblichen Aluminium- oder Edelstahlrahmen besteht. Diese Photovoltaikeinheit 4 ist auf die Aufnahmefläche 8 aufgesetzt und durch Klebemittel mit dieser verklebt oder mittels einer Vergussmasse auf dem Kunststoffhohlkörper fixiert. Zusätzlich ist die zwischen dem umlaufenden Rand des Deckglasses 29 und der umlaufenden Fläche 24 bestehende Stoßfuge mit einem Dichtmittel 30 überdeckt, das nach 8 als Dichtraupe ausgeführt ist. Ein mit einer solchen Photovoltaikeinheit 4 aufgebautes Dachbedeckungsmodul 2 wird anschließend gemäß der in 1 dargestellten Weise in einem Dachverbund verlegt.The plastic hollow body according to the invention 3 according to the 6 . 7 and 8th has in contrast to the embodiment of the 2 . 3 and 5 also on the side of the eaves of the upper shell 5 an edge profiling 23 on, after 7 web-like with a to the receiving surface 8th adjacent and substantially perpendicular to the same standing wall surface 24 is trained. Together with the edge profiling 7 , the firstsei tig and respectively Ortstseitig the receiving surface 8th the upper shell 5 of the plastic hollow body 2 bounded, results in a recording area 8th completely circumferential profiling, as on this substantially perpendicular wall surface 24 is trained. The 8th shows in a perspective partial cross-section in such a complete of the wall surface 24 framed recording surface 8th embedded photovoltaic unit 4 Made from a typical setup with a sun-glazed cover glass 29 , a transparent EVA or PVDF film 28 , a solar cell 27 and a backside lamination of a PVDF or EVA film 26 and a Tedlar film 25 but without the usual aluminum or stainless steel frame. This photovoltaic unit 4 is on the receiving surface 8th placed on and glued by adhesive with this or fixed by means of a potting compound on the plastic hollow body. In addition, the between the peripheral edge of the cover glass 29 and the surrounding area 24 existing butt joint with a sealant 30 covered that after 8th is designed as a sealing bead. One with such a photovoltaic unit 4 constructed roofing module 2 is then used according to the in 1 shown manner laid in a roof composite.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist nach 6 und 7 auf der Aufnahmefläche 8 für die Photovoltaikeinheit 4 eine gitterförmige Konturierung vorgesehen, die mit flache Einbettungen oder Nuten 22 versehen ist. Die durch die gitterförmige Geometrie entstehenden rechteckförmigen Teilflächen sind kongruent zu den auf dieser Aufnahmefläche 8 liegenden einzelnen Solarzellen, wodurch die diese einzelnen Zellen verbindenden streifenförmigen Verbinder, die in der Regel in ihrer Höhenausdehnung die Ebene der Rückseiten der Solarzellen überragen, in diese Nuten 22 eingebettet werden.In a further embodiment is after 6 and 7 on the receiving surface 8th for the photovoltaic unit 4 a latticed contouring provided with flat embedding or grooves 22 is provided. The resulting by the lattice-shaped geometry rectangular part surfaces are congruent to those on this receiving surface 8th lying individual solar cells, whereby the individual cells connecting strip-shaped connector, which usually extend beyond the level of the backs of the solar cells in their height extent, in these grooves 22 be embedded.

Mit dieser zusätzlichen erfindungsgemäßen Maßnahme lässt sich die Herstellung eines erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls hinsichtlich des Aufbaus der verwendeten Photovoltaikeinheit 4 sowie deren Einbettung in die Aufnahmefläche 8 der oberen Schale des Kunststoffhohlkörpers 2 in mehrfacher Weise weiter vereinfachen.This additional measure according to the invention makes it possible to produce a roof covering module according to the invention with regard to the construction of the photovoltaic unit used 4 as well as their embedding in the receiving surface 8th the upper shell of the plastic hollow body 2 in several ways further simplify.

Mit der gitterartigen Konturierung 22 auf der Aufnahmefläche 8 lässt sich der Aufbau der Photovoltaikeinheit 4 nach 8 derart vereinfachen, dass die Tedlar-Folie 25, die in der Regel sehr teuer ist, entfallen kann. Eine solche Photovoltaikeinheit 4 wird ebenfalls in die Aufnahmefläche 8 eingeklebt oder eingegossen und mit einer Dichtraupe 30 gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt. Ein mit einer solchen Photovoltaikeinheit 4 aufgebautes Dachbedeckungsmodul 2 kann natürlich ebenso in der in 1 dargestellten Weise in einem Dachverbund verlegt werden.With the grid-like contouring 22 on the receiving surface 8th can be the structure of the photovoltaic unit 4 to 8th so simplify that the Tedlar film 25 , which is usually very expensive, can be omitted. Such a photovoltaic unit 4 is also in the receiving area 8th glued or cast in and with a sealing bead 30 Protected against environmental influences. One with such a photovoltaic unit 4 constructed roofing module 2 Of course, as well in the in 1 shown manner to be laid in a roof composite.

Demgegenüber kann eine besonders kostengünstige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls hergestellt werden, wenn die obere Schale 5 mit der umlaufenden Wandfläche 24 und der gitterartigen Konturierung 22 direkt die Solarzellenstrings aufnimmt, da deren in die Konturierung eingebettete streifenförmige Verbinder die Fixierung der Solarzellenstrings übernehmen. Ein Solarzellenstring erstreckt sich bspw. in dem in 6 dargestellten Kunststoffhohlkörper 3 parallel zur Richtung des Firstes bzw. der Traufe, so dass drei Solarzellenstrings in die Aufnahmefläche einbettbar sind. Die derart auf der Aufnahmefläche 8 eingelegten Solarzellenstrings werden mit einer transparenten Vergussmasse, vorzugsweise Gießharz, zur Fixierung eingegossen, mit einem Deckglas abgedeckt und abschließend im Randbereich des Deckglases mit einer Dichtraupe entsprechend 8 abgedichtet. Der Aufbau der oberen Schale 5 mit der eingebetteten Photovoltaikeinheit 4 entspricht damit demjenigen nach 8, mit dem Unterschied, dass die Folien 25 und 26 auf der Rückseite und die Folie 28 zwischen der Solarzelle 27 und dem Deckglas 29 durch die Vergussmasse ersetzt sind, die auch die zwischen Solarzelle 27 bzw. Deckglas 29 und der umlaufenden Wandfläche 24 liegende Stoßfuge ausfüllt. Damit wird eine besonders dauerhafte Kapselung der Solarzelle erzielt und ferner eine besonders kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls möglich, das ebenfalls in der in 1 dargestellten Weise verwendet werden kann.In contrast, a particularly cost-effective embodiment of the roof covering module according to the invention can be produced when the upper shell 5 with the surrounding wall surface 24 and the grid-like contouring 22 directly receives the solar cell strings, since their embedded in the contouring strip-shaped connector take over the fixation of the solar cell strings. A solar cell string extends, for example, in the in 6 illustrated plastic hollow body 3 parallel to the direction of the ridge or the eaves, so that three solar cell strings can be embedded in the receiving surface. The so on the receiving surface 8th inserted solar cell strings are poured with a transparent potting compound, preferably cast resin, for fixing, covered with a coverslip and finally in the edge region of the cover glass with a sealing bead accordingly 8th sealed. The construction of the upper shell 5 with the embedded photovoltaic unit 4 thus corresponds to the one after 8th , with the difference that the slides 25 and 26 on the back and the foil 28 between the solar cell 27 and the coverslip 29 are replaced by the potting compound, which is also the between solar cell 27 or cover glass 29 and the surrounding wall surface 24 fills lying butt joint. For a particularly durable encapsulation of the solar cell is achieved and also a particularly cost-effective production of roofing module according to the invention possible, which also in the in 1 illustrated manner can be used.

Die solarthermische Funktion des erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmoduls 2 wird im Wesentlichen von der unteren Schale 6 des Kunststoffhohlkörpers 3 gebildet, da die hierzu erforderliche Hohlraumanordnung 15 mit der entsprechenden Profilierung im Tiefziehprozess gebildet wird. Die in den 3 bis 5 und 7 bis 9 dargestellte Hohlraumanordnung weist unterhalb der Photovoltaikeinheit Strömungsleitmittel 15, 16 und 17 auf, die als Kanalrinnen ausgebildet sind, wobei als Querschnittsprofil eine Rechteckform mit angesetztem Halbkreis verwendet wird. Der Verlauf dieser Kanalrinnen 15, 16 und 17 ist in 9 dargestellt, wonach in Längsrichtung, also parallel zur first- oder traufeseitigen Kante des Dachbedeckungsmoduls 2, im Wesentlichen parallel ausgerichtete, vier Kanalrinnen 15 verlaufen, die an der Querseite über Querrinnen 16 miteinander verbunden sind. Mittig an den Querrinnen 16 sind auf gegenüberliegenden Seiten nach außen in den Randbereich verlaufende Anschlussrinnen 17 bzw. habschalenförmige Ansätze 17 angeformt, die einen Ab- bzw. Zufluss zum Durchfluss einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit bilden und mit korrespondierenden Anschlussrinnen 17 von benachbarten Dachbedeckungsmodulen mittels eines Anschlussstutzens dicht verbunden werden.The solar thermal function of the roof covering module according to the invention 2 is essentially from the lower shell 6 of the plastic hollow body 3 formed, as required for this cavity assembly 15 is formed with the appropriate profiling in the thermoforming process. The in the 3 to 5 and 7 to 9 shown cavity assembly has below the photovoltaic unit flow guide 15 . 16 and 17 on, which are designed as channel channels, wherein a rectangular shape with attached semicircle is used as a cross-sectional profile. The course of these channel channels 15 . 16 and 17 is in 9 shown, according to which in the longitudinal direction, ie parallel to the first or eaves side edge of the roof covering module 2 substantially parallel aligned, four channel troughs 15 run on the transverse side over transverse channels 16 connected to each other. In the middle of the crossways 16 are on opposite sides outward in the edge region extending connection troughs 17 or habala-shaped approaches 17 formed, which form a drain or inflow to the flow of a heat-absorbing liquid and with corresponding connection channels 17 be closely connected by adjacent Dachbedeckungsmodulen means of a connecting piece.

Da die beiden Schalen 5 und 6 des Kunststoffhohlkörpers 3 in einem Twinsheet-Verfahren in einem einzelnen Arbeitsgang gemeinsam erhitzt, gleichzeitig tiefgezogen und durch entsprechendes flächiges Gegeneinanderpressen miteinander verschweißt sind, werden dadurch die halboffenen Kanal-, Quer- und Anschlussrinnen 15, 16 und 17 unter Bildung von Kanälen und Anschlussstutzen dicht verschlossen, wie dies deutlich in den 3 bis 5, 7 und 8 zu erkennen ist. Gleichzeitig werden auch die umlaufenden Randbereiche der beiden Schalen 5 und 6 dicht miteinander verschweißt.Because the two bowls 5 and 6 of art material hollow body 3 jointly heated in a single operation in a twinsheet process, deep-drawn at the same time and welded together by means of corresponding surface pressing against each other, this results in the semi-open channel, transverse and connecting channels 15 . 16 and 17 under formation of channels and connecting pieces tightly closed, as clearly in the 3 to 5 . 7 and 8th can be seen. At the same time, the peripheral edge areas of the two shells 5 and 6 tightly welded together.

Wie bei der oberen Schale 5 des Kunststoffhohlkörpers 3 weist auch dessen untere Schale 6 first-, traufe- und ortgangseitig Profilierungen mit den erforderlichen Überlappungsgeometrien für ein definiertes Verlegen mit benachbarten weiteren erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodulen 2 oder üblichen Dachziegeln auf.As with the upper shell 5 of the plastic hollow body 3 also has its lower shell 6 first, eaves and Ortstseitig profiles with the required overlap geometries for a defined laying with adjacent other roofing modules according to the invention 2 or ordinary roof tiles.

Die Verkabelung der Photovoltaikeinheiten 4 der im Verbund verlegten Dachbedeckungsmodule 2 erfolgt über einen Steckverbindungsbereich 18, der nach 9 an der unteren Schale 6 des Kunststoffhohlkörpers 3 gleichzeitig mit dem Tiefziehprozess angeformt wird und als boxenförmiges Anschlussgehäuse mit quadratischen Querschnitt für bspw. Steck- oder Klemmverbindungen der Photovoltaikeinheit 4 ausgebildet ist. Durch eine Öffnung 19 in der unteren Schale 6 werden die Steck- oder Klemmverbindungen der Solarzellen nach außen in dieses Anschlussgehäuse geführt, um dort mit Zuleitungen weiterer Photovoltaikeinheiten 4 verschaltet zu werden. Aus Platzgründen sind die beiden mittleren Kanalrinnen 15 um dieses Anschlussgehäuse 18 herumgeführt. Dieses Anschlussgehäuse 18 wird mittels eines Deckels verschlossen, der in 9 nicht dargestellt ist. Dieses Anschlussgehäuse 18 kann natürlich jede beliebige andere Form aufweisen, bspw. auch dosenartig mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein.The wiring of the photovoltaic units 4 the roofing modules laid in the composite 2 via a connector area 18 who after 9 on the lower shell 6 of the plastic hollow body 3 is formed simultaneously with the thermoforming process and as a box-shaped connection housing with square cross-section for example. Plug or clamp connections of the photovoltaic unit 4 is trained. Through an opening 19 in the lower shell 6 The plug-in or clamp connections of the solar cells are led to the outside in this connection housing to there with leads of other photovoltaic units 4 to be interconnected. For reasons of space, the two middle channel channels 15 around this connection housing 18 led around. This connection housing 18 is closed by means of a lid, which in 9 not shown. This connection housing 18 can of course have any other shape, for example. Be formed like a box with circular cross-section.

Um einen guten Gesamtwirkungsgrad, also sowohl hinsichtlich der solarthermischen als auch der photovoltaischen Funktion zu erzielen, ist die gesamte obere Schale 5 in den Ausführungsbeispielen aus transparenten Kunststoff und die untere Schale 5 aus einem nicht transparenten, vorzugsweise schwarz eingefärbten Kunststoff hergestellt. Dadurch erfolgt die Wärmeabsorption nicht mehr vorwiegend in der oberen Schale, sondern hauptsächlich direkt im Bereich der in den Kanälen fließenden und wärmeaufnehmenden Flüssigkeit oder im Bereich der unteren Schale 6, wodurch gleichzeitig die Kühlung der Solarzellen verbessert wird. Dieser Effekt kann verstärkt werden, wenn anstelle von mono- oder polykristallinen Solarzellen (Dickschichtzellen) amorphe Solarzellen (Dünnschichtzellen) eingesetzt werden, die photovoltaisch auf eine kurzwellige Sonnenstrahlung eingestellt sind und gleichzeitig die Infrarotstrahlung nahezu vollständig absorbieren, mit der Folge, dass die dadurch entstehende Wärme nahezu vollständig von dem Wärmetransportmedium bzw. der unteren Schale 6 aufgenommen wird.In order to achieve a good overall efficiency, so both in terms of solar thermal and the photovoltaic function, the entire upper shell 5 in the embodiments of transparent plastic and the lower shell 5 made of a non-transparent, preferably black colored plastic. As a result, the heat absorption is no longer predominantly in the upper shell, but mainly directly in the region of the flowing and heat-absorbing liquid in the channels or in the region of the lower shell 6 , whereby at the same time the cooling of the solar cells is improved. This effect can be enhanced if, instead of monocrystalline or polycrystalline solar cells (thick-film cells), amorphous solar cells (thin-film cells) are used which are photovoltaically adjusted to short-wave solar radiation and at the same time almost completely absorb the infrared radiation, with the result that the resulting heat almost completely from the heat transport medium or the lower shell 6 is recorded.

Alternativ kann die obere Schale 5 aus Designgründen auch in Dachziegelfarbe eingefärbt sein, womit sich im Verbund mit den normalen Dachziegeln ein ästhetisch ansprechendes Gesamtbild einer einheitlichen Dachfläche ergibt, da die Farbe der erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodule an die Farbe der anderen Dachziegel angepasst ist.Alternatively, the upper shell 5 for design reasons also be colored in tile color, which in conjunction with the normal roof tiles results in an aesthetically pleasing overall picture of a uniform roof area, since the color of the roof covering modules according to the invention is adapted to the color of the other tiles.

Auf der Rückseite der nach 1 gezeigten Vorderansicht des Dachausschnittes sind nach 10 die Rückseiten der unteren Schalen 6 der im Verbund mit normalen Dachziegeln verlegten sechs erfindungsgemäßen Dachbedeckungsmodule 2 zu erkennen. Insbesondere sind die Kanalrinnen 15, die Anschlussstützen sowie die Steckverbindungsbereiche 18 gut sichtbar. Die Anschlussstutzen 17 benachbarter Dachbedeckungsmodule sind über Verbindungsmittel in Form von Schlauch- oder Rohrprofilen flüssigkeitsleitend und dicht miteinander verbunden.On the back of the post 1 shown front view of the roof opening are after 10 the backs of the lower shells 6 the laid in conjunction with normal roof tiles six roofing modules according to the invention 2 to recognize. In particular, the channel channels 15 , the connection supports as well as the connector areas 18 clearly visible. The connecting pieces 17 Adjacent roofing modules are connected via connecting means in the form of hose or pipe profiles liquid-conducting and tightly interconnected.

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Claims (16)

Dachbedeckungsmodul mit einem Modulkörper, der in eine Hausdachbedeckung integrierbar ist, sowie mit einer Photovoltaikeinheit, die auf dem Modulkörper befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulkörper als zweischaliger Kunststoffhohlköprer (3) gestaltet ist, wobei die beiden Schalen (5, 6) an ihren Randbereichen umlaufend miteinander verschweißt sind.Roof covering module having a module body which can be integrated into a house roof covering, as well as having a photovoltaic unit which is fastened on the module body, characterized in that the module body is designed as a two-shell plastic hollow body ( 3 ), whereby the two shells ( 5 . 6 ) are circumferentially welded together at their edge regions. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffhohlkörper (3) durch Twinsheet-Thermoformen oder durch Blasformen hergestellt ist.Roof covering module according to claim 1, characterized in that the hollow plastic body ( 3 ) is made by twinsheet thermoforming or by blow molding. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulkörper (3) an einer Oberseite eine zumindest im wesentlichen ebene Aufnahmefläche (8) aufweist, deren Abmessungen auf Außenabmessungen der Photovoltaikeinheit (4) abgestimmt sind, um die Photovoltaikeinheit (4) flächig aufnehmen zu können.Roof covering module according to claim 1 or 2, characterized in that the module body ( 3 ) on an upper side an at least substantially planar receiving surface ( 8th ) whose dimensions are based on external dimensions of the photovoltaic unit ( 4 ) are tuned to the photovoltaic unit ( 4 ) to record area. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmefläche (8) eine umlaufende Randprofilierung (7, 23) zugeordnet ist, die die auf der Aufnahmefläche (8) positionierte Photovoltaikeinheit (4) umgrenzt.Roofing module according to claim 3, characterized in that the receiving surface ( 8th ) a peripheral edge profiling ( 7 . 23 ) associated with the on the receiving surface ( 8th ) positioned photovoltaic unit ( 4 ) bounded. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmefläche (8) eine Konturierung (22) aufweist, in die einzelne Solarzellen und/oder elektrische Verbindungsleitungen zwischen den Solarzellen der Photovoltaikeinheit (4) eingebettet sind.Roof covering module according to claim 3 or 4, characterized in that the receiving surface ( 8th ) a contouring ( 22 ) into which individual solar cells and / or electrical connection lines between the solar cells of the photovoltaic unit ( 4 ) are embedded. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturierung (22) gitterartig über die Aufnahmefläche (8) verläuft.Roofing module according to claim 5, characterized in that the contouring ( 22 ) latticed over the receiving surface ( 8th ) runs. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Randprofilierung (7, 23) und die Konturierung (22) einstückig an einer oberen Schale (5) des Kunststoffhohlkörpers (3) ausgeformt sind.Roof covering module according to claim 4 and 5, characterized in that the edge profiling ( 7 . 23 ) and the contouring ( 22 ) in one piece on an upper shell ( 5 ) of the hollow plastic body ( 3 ) are formed. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffhohlkörper (3) unterhalb der Aufnahmefläche (8) mit einer ein- oder mehrteiligen Hohlraumanordnung (15, 16, 17) für ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmedium versehen ist.Roof covering module according to claim 1, characterized in that the hollow plastic body ( 3 ) below the receiving surface ( 8th ) with a one- or multi-part cavity arrangement ( 15 . 16 . 17 ) is provided for a liquid or gaseous cooling medium. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumanordnung (15, 16, 17) mit wenigstens einem Zu- und wenigstens einem Ablauf zum Durchfluss einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit versehen ist.Roof covering module according to claim 8, characterized in that the cavity arrangement ( 15 . 16 . 17 ) is provided with at least one inlet and at least one outlet for the passage of a heat-absorbing liquid. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumanordnung mit Strömungsleitmitteln (15, 16, 17) versehen ist, die insbesondere einstückig an der unteren Schale (6) des Kunststoffhohlkörpers (3) ausgeformt sind.Roof covering module according to claim 9, characterized in that the cavity arrangement with flow guiding means ( 15 . 16 . 17 ), which in particular is integrally formed on the lower shell ( 6 ) of the hollow plastic body ( 3 ) are formed. Dachbedeckungsmodul nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schale (5) des Kunststoffhohlhörpers (3) zumindest abschnittsweise transparent gestaltet ist.Roof covering module according to at least one of the preceding claims, characterized in that the upper shell ( 5 ) of the hollow plastic body ( 3 ) is designed at least partially transparent. Dachbedeckungsmodul nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kunst stoffhohlkörper (3) wenigstens ein Steckverbindungsbereich (18) für eine elektrische Steckverbindung angeformt ist.Roof covering module according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the plastic hollow body ( 3 ) at least one connector area ( 18 ) is formed for an electrical connector. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbindungsbereich (18) an der unteren Schale (6) des Kunststoffhohlkörpers (3) vorgesehen ist.Roofing module according to claim 12, characterized in that the connector area ( 18 ) on the lower shell ( 6 ) of the hollow plastic body ( 3 ) is provided. Dachbedeckungsmodul nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikeinheit (4) als Schichtaufbau aus einem Deckglas (29) und den Solarzellen (27) mit elektrischer Verschaltung gestaltet ist.Roof covering module according to at least one of the preceding claims, characterized in that the photovoltaic unit ( 4 ) as a layer structure of a cover glass ( 29 ) and the solar cells ( 27 ) is designed with electrical circuitry. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikeinheit (4) durch eine transparente Vergussmasse, insbesondere ein Gießharz, auf dem Modulkörper (3) fixiert ist.Roofing module according to claim 14, characterized in that the photovoltaic unit ( 4 ) by a transparent potting compound, in particular a casting resin, on the module body ( 3 ) is fixed. Dachbedeckungsmodul nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtmittel (31) vorgesehen sind, um die Photovoltaikeinheit (4) auf der Aufnahmefläche (8) des Modulkörpers (3) gegen Umgebungseinflüsse zu schützen.Roofing module according to claim 14 or 15, characterized in that sealing means ( 31 ) are provided to the photovoltaic unit ( 4 ) on the receiving surface ( 8th ) of the module body ( 3 ) to protect against environmental influences.
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