DE20023094U1 - Roof and facade shingle has carrier plate which extends over photovoltaic cell in at least one direction - Google Patents
Roof and facade shingle has carrier plate which extends over photovoltaic cell in at least one directionInfo
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Abstract
Description
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Anmelder:
Glaswerke Arnold GmbH & Co. KG Alfred-Klingele-Straße Applicant:
Glaswerke Arnold GmbH & Co. KG Alfred-Klingele-Strasse
73630 Remshalden73630 Remshalden
Allgemeine Vollmacht: 3 . 4.5.Nr.1476/93AVGeneral power of attorney: 3 . 4.5.No.1476/93AV
0207021502070215
18.09.2002 ALA/KOJ18.09.2002 ALA/KOJ
Titel:Title:
Die Erfindung betrifft eine Dach- und Fassadenschindel umfassend eine im montierten Zustand außenseitige, transparente Trägerplatte für eine Photovoltaikzelle, eine Photovoltaikzelle, deren nach außen gerichtete und gegen die Trägerplatte anliegende Fläche durch die Trägerplatte zumindest randbündig (in einer Draufsicht) abgedeckt ist sowie eine dach- oder fassadenseitige, also auf der der Trägerplatte gegenüberliegenden Seite der Photovoltaikzelle angeordnete Abdeckplatte für die Photovoltaikzelle.The invention relates to a roof and facade shingle comprising, in the assembled state, an external, transparent carrier plate for a photovoltaic cell, a photovoltaic cell whose outward-facing surface resting against the carrier plate is covered by the carrier plate at least flush with the edge (in a plan view), and a cover plate for the photovoltaic cell arranged on the roof or facade side, i.e. on the side of the photovoltaic cell opposite the carrier plate.
Die Photovoltaikzelle entspricht dabei stets der gesamtenThe photovoltaic cell always corresponds to the entire
Solarzellenfläche. Diese kann z. B. bei Verwendung von (mono- oder poly-) Solarzellen aus mehreren Solarzellen bestehen, die miteinander über sogenannte Kontaktbändchen verschaltet werden. Dünnschicht-Solarzellen können dabei intern miteinander verschaltet werden.Solar cell surface. This can, for example, consist of several solar cells when using (mono- or poly-) solar cells that are connected to one another via so-called contact strips. Thin-film solar cells can be connected to one another internally.
Bei der Eindeckung bzw. Verkleidung von Dächern und Fassaden mit Solarstrommodulen besteht stets das Problem des Witterungsschutzes bzw. der Dichtfunktion gegen Regen.When covering or cladding roofs and facades with solar power modules, there is always the problem of weather protection or sealing against rain.
Zur Eindeckung insbesondere von Dächern und gleichzeitigem Sicherstellen der Regendichtheit, ist es bisher bekannt, Standardsolarmodule auf ein fertiges Dach aufzuschrauben, als sogenannte "Aufdach-Lösung". Als dachintegrierte Lösung existieren weiterhin, Solarstrommodule, die auf spezielle Dichtwannen montiert sind, die zumeist aus Kunststoff bestehen, die dann die eigentliche Dichtfunktion übernehmen.To cover roofs in particular and at the same time ensure that they are rainproof, it is known to screw standard solar modules onto a finished roof, as a so-called "roof-mounted solution". Another roof-integrated solution is solar power modules that are mounted on special sealing trays, which are usually made of plastic and then take on the actual sealing function.
Die Solarmodule selbst bilden dabei keine regendichte Oberfläche. Weiterhin ist es bekannt, Solarstrommodule auf Trägerplatten bzw. Dachziegel aufzukleben. Mit diesen Dachziegeln wird dann das Dach eingedeckt, so daß auf diese Weise eine regendichte Oberfläche entsteht. Ein derartiges System ist beispielsweise das System der Firma Atlantis Solar Systeme AG aus der Schweiz, das diese unter dem Namen "Sunslate (R)" vertreibt.The solar modules themselves do not form a rainproof surface. It is also known to stick solar power modules onto carrier plates or roof tiles. The roof is then covered with these roof tiles, thus creating a rainproof surface. One such system is the system from Atlantis Solar Systeme AG in Switzerland, which sells it under the name "Sunslate (R)".
Problematisch bei all diesen Modulen ist jedoch zum einen, daß neben der Herstellung der Solarmodule noch der Schritt der Integration in die Ziegel notwendig ist. Des weiteren sind die bekannten Systeme aufwendig in der Montage sowie in der Verkabelungstechnik der Solarstrommodule untereinander. Insbesondere ist hierbei zu beachten, daß, da die Verkabelung vor Befestigen der Solarstrommodule am Dach stattfinden muß, die Verlegung der Solarstrommodule nicht spannungslos erfolgen kann. Es ist daher für die Montage vielfach neben dem Dachdecker ein Elektriker notwendig.The problem with all of these modules is that, in addition to manufacturing the solar modules, the step of integrating them into the tiles is also necessary. Furthermore, the known systems are complex to assemble and the wiring between the solar power modules is complex. It is particularly important to note that, since the wiring must be done before the solar power modules are attached to the roof, the solar power modules cannot be laid without voltage. In addition to the roofer, an electrician is often required for assembly.
Darüber hinaus besitzen die Dachschindeln, wie sie z. B. von der Firma Atlantis Solar Systeme AG angeboten werden, den Nachteil, daß die vorgefertigten Solarmodule auf der Oberfläche herkömmlicher Dachschindeln angeordnet sind, so daß sich beim Verlegen, also Eindecken beispielsweise eines Daches, Spalte zwischen den einzelnen Dachziegeln bzw. Solarmodulen ergeben, in die Wasser hineinfließen kann bzw. die separat abgedichtet werden müssen. Die Dachziegel, also z. B. Eternitplatten, die unterhalb der Solarmodule angeordnet sind, lassen sich zwar auf herkömmliche Weise regendicht verlegen, die auf ihnen angeordneten Solarmodule, die erhaben hierauf angeordnet sind, zerstören jedoch die durchgehende Oberfläche wieder, von der Wasser, ohne in Rillen zu gelangen, abläuft. Neben dem schlechteren Ablauf von Regenwasser, das durch die Montage der Solarstrommodule auf der Außenseite der Schindel entsteht, wird hierdurch auch dieIn addition, roof shingles, such as those offered by Atlantis Solar Systeme AG, have the disadvantage that the prefabricated solar modules are arranged on the surface of conventional roof shingles, so that when laying them, i.e. covering a roof, gaps arise between the individual roof tiles or solar modules, into which water can flow or which have to be sealed separately. The roof tiles, e.g. Eternit panels, which are arranged below the solar modules, can be laid in a rainproof manner in the conventional way, but the solar modules arranged on them, which are raised above them, destroy the continuous surface from which water runs off without getting into grooves. In addition to the poorer drainage of rainwater, which is caused by mounting the solar power modules on the outside of the shingle, this also reduces the
Verschmutzungsgefahr erhöht.Risk of contamination increased.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dach- und Fassadenschindel bereitzustellen, die mechanisch und elektrisch einfach zu montieren ist, einen geringen Herstellungsaufwand besitzt und Regendichtheit sowie ein gutes Ablaufverhalten für Regenwasser gewährleistet.The invention is therefore based on the object of providing a roof and facade shingle which is mechanically and electrically easy to install, has low manufacturing costs and ensures rainproofness as well as good drainage properties for rainwater.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Dach- und Fassadenschindel, bei der die transparente Trägerplatte die Photovoltaikzelle zur Bildung eines Überlappungsbereiches mit benachbarten Schindeln in mindestens einer Richtung überragt. Die Trägerplatte ist dabei mit der Photovoltaikzelle beispielsweise über eine Klebeverbindung oder andere übliche Verbindungsarten verbunden. Sie kann dabei an drei Seitenkanten der Photovoltaikzelle mit dieser im wesentlichen bündig abschließen, wobei sie in eine Richtung die Photovoltaikzelle überragt. Unter bündig soll hierbei stets auch eine Anordnung verstanden werden, bei der die Trägerplatte bzw. die Abdeckung die mit Solarzellen belegte Fläche um einen gewissen Betrag (ca. 10 bis 30 mm) bzw. einen Dichtrand überragt, um eine dichte Verkapselung sicherzustellen.The invention solves this problem with a roof and facade shingle in which the transparent carrier plate projects beyond the photovoltaic cell in at least one direction to form an overlapping area with neighboring shingles. The carrier plate is connected to the photovoltaic cell, for example, via an adhesive connection or other common types of connection. It can be essentially flush with the photovoltaic cell on three side edges, while projecting beyond the photovoltaic cell in one direction. Flush should always be understood to mean an arrangement in which the carrier plate or the cover projects beyond the area covered with solar cells by a certain amount (approx. 10 to 30 mm) or a sealing edge in order to ensure tight encapsulation.
Es ist dabei nicht erforderlich, daß weitere Schutzfolien bzw. Abdeckungen abgesehen von der Trägerplatte sowie derIt is not necessary to use any additional protective films or covers apart from the carrier plate and the
dachseitigen Abdeckung vorgesehen sind. Sofern im folgenden lediglich auf Dächer abgestellt wird, gilt dies auch für Fassaden.roof-side covering. If the following only refers to roofs, this also applies to facades.
Als Photovoltaikzellen können sämtliche Arten von kristallinen Solarmodulen sowie Dünnschichtsolarmodule und schließlich alle für die Herstellung von Photovoltaik-Modulen geeigneten Einbettungstechniken, z. B. Laminate mit PVB-, EVA- und PU-Folie sowie Gießharzeinbettungen zum Einsatz kommen.All types of crystalline solar modules and thin-film solar modules and finally all embedding techniques suitable for the production of photovoltaic modules, such as laminates with PVB, EVA and PU film as well as cast resin embedding, can be used as photovoltaic cells.
Bei Dünnschichtsolarmodulen ist die CIS-Zelle als frontseitige Zelle besonders geeignet, weil sich bei diesem Typ die aktive Solarzellenfläche auf der Frontseite (d. h. der der Sonne zugewandten Seite) der Abdeckung (z. B. einer 3 mm dicken Glasscheibe) befindet. In diesem Fall kann die aktive Solarzellenfläche unmittelbar gegen die Trägerplatte angelegt werden. Bei anderen Solarmodulen mit auf der Rückseite der Abdeckung vorliegender aktiver Fläche aus beispielsweise amorphem Silizium wird neben der Abdeckung eine weitere Rückplatte benötigt.In thin-film solar modules, the CIS cell is particularly suitable as a front-side cell because with this type the active solar cell surface is on the front side (i.e. the side facing the sun) of the cover (e.g. a 3 mm thick glass pane). In this case, the active solar cell surface can be placed directly against the carrier plate. For other solar modules with an active surface on the back of the cover made of amorphous silicon, for example, an additional back plate is required in addition to the cover.
Derartige Dachschindeln stellen einfach zu montierende Systeme dar, insbesondere da die Photovoltaikzellen auf der der Außenseite abgewandten Seite der Trägerplatte angeordnet sind, wobei die Trägerplatte die alleinig nach außen weist und somit die Dachoberfläche bzw. -außenseite bildet, eine durchgehende Oberfläche besitzt. Es wird somit eine ebene Fläche des DachesSuch roof shingles are easy to install systems, especially since the photovoltaic cells are arranged on the side of the carrier plate facing away from the outside, whereby the carrier plate, which faces outwards alone and thus forms the roof surface or outside, has a continuous surface. This creates a flat surface of the roof.
bzw. der Fassade erzielt. Die Photovoltaikzellen liegen damit beim gedeckten Dach unterhalb der Trägerplatte und werden durch diese geschützt.or the facade. The photovoltaic cells are therefore located below the carrier plate in the covered roof and are protected by it.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß neben der Trägerplatte auch die Abdeckung, die dachseitig, also auf der der Trägerplatte abgewandten Seite der Photovoltaikzelle an dieser angeordnet ist, diese in mindestens eine Richtung überragt. Die Richtung der Abdeckplatte sowie der Trägerplatte, in der diese die Photovoltaikzelle überragt, sind dabei identisch, vorzugsweise können Träger- und Abdeckplatte fluchtend angeordnet sein.In particular, it can be provided that in addition to the carrier plate, the cover, which is arranged on the roof side of the photovoltaic cell, i.e. on the side facing away from the carrier plate, also projects beyond the latter in at least one direction. The direction in which the cover plate and the carrier plate project beyond the photovoltaic cell are identical, and the carrier and cover plates can preferably be arranged in alignment.
Es sind dabei rechteckige, aber auch im wesentlichen rautenförmige Schindelformen möglich. Bei einer rechteckigen Grundform der Schindel kann vorgesehen sein, daß sich die Photovoltaikzelle in Längsrichtung höchstens über 3/4, vorzugsweise höchstens über die Hälfte der Schindel erstreckt. An den übrigen drei Seiten können dabei Photovoltaikzelle und Trägerplatte fluchtend übereinander angeordnet sein.Rectangular, but also essentially diamond-shaped shingle shapes are possible. With a rectangular basic shape of the shingle, it can be provided that the photovoltaic cell extends longitudinally over a maximum of 3/4, preferably a maximum of half, of the shingle. On the other three sides, the photovoltaic cell and carrier plate can be arranged flush one above the other.
Bei der Vorsehung von im wesentlichen rautenförmigen Schindelformen kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Photovoltaikzelle ebenfalls rautenförmig ist, aber eine geringere Kantenlänge aufweist. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die Photovoltaikzelle mit ihrer einen Spitze in eine Spitze der rautenförmigen Schindel eingepaßtWhen providing essentially diamond-shaped shingle shapes, it can be provided in particular that the photovoltaic cell is also diamond-shaped, but has a smaller edge length. In particular, it can be provided that the photovoltaic cell is fitted with one of its tips into a tip of the diamond-shaped shingle.
ist, so daß die Trägerplatte an zwei Kanten mit der Photovoltaikzelle fluchtet und im Bereich der übrigen zwei Kanten über diese hinausragt, d. h. an zwei Seitenkanten verlaufen Photovoltaikzelle und Trägerplatte in der Draufsicht randbündig.so that the carrier plate is flush with the photovoltaic cell at two edges and projects beyond the remaining two edges, i.e. the photovoltaic cell and carrier plate are flush with the edge in plan view at two side edges.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, daß bei einer rautenförmigen Schindel alle Winkel 90° betragen.In particular, it can be provided that in a diamond-shaped shingle all angles are 90°.
Die Verschindelung erfolgt dabei sowohl bei rechteckigen als auch bei rautenförmigen Schindeln von unten nach oben, wobei jede Schindelreihe zu der nächsten um eine halbe Schindelbreite seitlich versetzt ist. Es kann dabei vorgesehen sein, daß jede Schindelreihe die gleiche Anzahl von Schindeln aufweist bzw. es kann vorgesehen sein, daß sich jeweils Reihen mit weniger Schindeln mit Reihen mit mehr Schindeln abwechseln. Die Verschindelung erfolgt dabei stets so, daß der Photovoltaikbereich der Schindel nicht durch die darüberliegende Schindelreihe überdeckt wird und sich die Schindeln lediglich im Bereich der transparenten Trägerplatte überdecken.The shingling is done from bottom to top for both rectangular and diamond-shaped shingles, with each row of shingles being offset from the next by half a shingle width. It can be provided that each row of shingles has the same number of shingles, or it can be provided that rows with fewer shingles alternate with rows with more shingles. The shingling is always done in such a way that the photovoltaic area of the shingle is not covered by the row of shingles above it and the shingles only overlap in the area of the transparent carrier plate.
Durch die unterhalb, d. h. die auf der in Richtung auf das Dach weisende Seite der Trägerplatten angeordneten Photovoltaikzellen wird eine flache durchgehende Dachfläche wie bei der Verschindelung mit normalen Dachpfannen erzielt.The photovoltaic cells arranged underneath the support plates, i.e. on the side facing the roof, create a flat, continuous roof surface similar to that achieved with shingles using normal roof tiles.
Es kann dabei vorgesehen sein, daß die Abdeckung auf der der Trägerplatte gegenüberliegenden Seite der Photovoltaikzelle durch eine Folie gebildet ist. Die transparente Trägerplatte selbst kann insbesondere aus Glas bestehen, denkbar sind jedoch auch Trägerplatten aus Plexiglas sowie anderen transparenten Materialien. Die Abdeckung kann sowohl aus transparenten als auch aus nichttransparenten Materialien bestehen.It can be provided that the cover on the side of the photovoltaic cell opposite the carrier plate is formed by a film. The transparent carrier plate itself can consist in particular of glass, but carrier plates made of Plexiglas and other transparent materials are also conceivable. The cover can consist of both transparent and non-transparent materials.
Zur Befestigung der Dach- bzw. Fassadenschindel kann vorgesehen sein, daß die Schindel ein Befestigungsmittel zum Befestigen der Schindel an einer an einem Dach oder einer Fassade angeordneten Halteeinrichtung aufweist. Als Befestigungsmittel kommen hier insbesondere Bolzen, aber auch Haken, die entsprechende Vorsprünge hintergreifen, sowie Klipselemente in Frage. Alternativ kann als Befestigungsmittel auch eine Bohrung in der Schindel vorgesehen sein, die von einer Schraube oder einem Bolzen, der in entsprechende Halteeinrichtungen am Dach eingeschraubt wird bzw. eingreift, durchgriffen wird.To attach the roof or facade shingle, the shingle can be provided with a fastening means for attaching the shingle to a holding device arranged on a roof or facade. Bolts are particularly suitable as fastening means, but also hooks that engage behind corresponding projections, as well as clip elements. Alternatively, a hole in the shingle can be provided as a fastening means, through which a screw or bolt that is screwed into or engages in corresponding holding devices on the roof passes.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Befestigungsmittel an der Trägerplatte festgelegt ist. Das Befestigungsmittel kann vorzugsweise in dem Bereich der Trägerplatte angesiedelt sein, in dem keine Photovoltaikzelle angeordnet ist. Das Befestigungsmittel kann beispielsweise aus einer Metallschiene, mit Haken bzw. Klipsverbindungselementen, dieIn particular, it can be provided that the fastening means is fixed to the carrier plate. The fastening means can preferably be located in the area of the carrier plate in which no photovoltaic cell is arranged. The fastening means can, for example, consist of a metal rail with hooks or clip connection elements, which
an eine Trägerglasscheibe angeklebt ist, bestehen.glued to a carrier glass pane.
Weiterhin weisen die Schindeln elektrische Anschlüsse auf, wobei die Verbindung der elektrischen Anschlüsse mit den Photovoltaikzellen mittels Kontaktbändchen, d. h. in den Träger eingelegten bzw. auf den Träger aufgebrachten beispielsweise Alubändchen mit einer Dicke von 0,1 mm, verwirklicht ist. Die Kontaktbändchen sind Bestandteil jeder Schindel, unabhängig davon, ob Dünnschichtzellen oder kristalline Zellen verwendet werden.The shingles also have electrical connections, whereby the connection of the electrical connections to the photovoltaic cells is made by means of contact strips, i.e. aluminum strips with a thickness of 0.1 mm, for example, inserted into the carrier or applied to the carrier. The contact strips are part of every shingle, regardless of whether thin-film cells or crystalline cells are used.
Es ist dabei insbesondere vorteilhaft, wenn die mechanischen Befestigungsmittel bzw. Halteeinrichtungen mit den elektrischen Anschlüssen kombiniert sind. Hierdurch wird gleichzeitig bei der mechanischen Festlegung der Schindeln auf einem Dach bzw. an einer Fassade die elektrische Verbindung der Schindeln untereinander bzw. mit dem Stromnetz sichergestellt.It is particularly advantageous if the mechanical fastening means or holding devices are combined with the electrical connections. This ensures that the shingles are electrically connected to one another and to the power grid when they are mechanically fixed to a roof or facade.
Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, daß die einzelnen Schindeln selbst sowohl Bohrungen als auch Bolzen aufweisen, wobei die Bolzen einer Schindel in die Bohrungen einer oder mehrerer darunterliegender Schindeln eingreifen können. Die Schindeln können so, sofern die mechanische Befestigung die elektrischen Anschlüsse beinhaltet, automatisch zu Strängen verschaltet werden. Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß die Schindeln einer Lage mit den Schindeln der übernächstenIn particular, it can also be provided that the individual shingles themselves have both holes and bolts, whereby the bolts of one shingle can engage in the holes of one or more shingles below. The shingles can thus be automatically connected to form strands, provided that the mechanical fastening includes the electrical connections. It can also be provided that the shingles of one layer are connected to the shingles of the next layer.
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darüberllegenden Lage gekoppelt sind.layer above it.
Als Halteeinrichtung kann insbesondere eine entsprechend geformte Montageschiene vorgesehen sein, hinter die Haken der Schindeln bzw. in die Bolzen der Schindeln eingreifen können. Als elektrische Anschlüsse können sowohl Drehstecker als auch Klemmstecker sowie Kontaktplättchen, die beim Einrasten der Schiene gegen entsprechende dachseitige Kontakte gedrückt werden, Verwendung finden. Zur Verschaltung der Solarmodule wird jeweils ein Gegenkontakt in der Montageschiene und einer an der Schindel montiert. Dies kann z. B. in Form von aufgeklebten bzw. geklebten oder auflaminierten Metallplättchen geschehen, die so angeordnet sind, daß die Modulbewegung bei der Montage durch entsprechende Flexibilität bzw. Beweglichkeit der Kontakte bzw. Gegenkontakte ausgeglichen wird. Weiterhin können
Stecker/Buchsenverbindungen realisiert werden.In particular, a suitably shaped mounting rail can be provided as a holding device, behind which the hooks of the shingles or the bolts of the shingles can engage. Both rotary plugs and clamp plugs as well as contact plates that are pressed against the corresponding contacts on the roof when the rail is locked in place can be used as electrical connections. To connect the solar modules, a counter contact is mounted in the mounting rail and one on the shingle. This can be done, for example, in the form of glued or laminated metal plates that are arranged in such a way that the module movement during assembly is compensated for by the corresponding flexibility or mobility of the contacts or counter contacts. Furthermore,
Plug/socket connections can be realized.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Dach- und Fassadenverkleidung, insbesondere aus Dach- und Fassadenschindeln der vorstehend beschriebenen Art, wobei die einzelnen Schindeln mechanisch und/oder elektrisch miteinander zu Strängen verbunden sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß sich die Schindeln im Bereich der transparenten Trägerplatte überlappen, wobei der Bereich der Trägerplatte, der dachinnenseitig durch die Photovoltaikzelle belegt ist, frei bleibt.The invention further relates to a roof and facade cladding, in particular made of roof and facade shingles of the type described above, wherein the individual shingles are mechanically and/or electrically connected to one another to form strands. In particular, it can be provided that the shingles overlap in the area of the transparent carrier plate, whereby the area of the carrier plate which is occupied by the photovoltaic cell on the inside of the roof remains free.
Im Rahmen der Dach- und Fassadenverkleidung können einzelne Schindeln parallel oder in Reihe zu Strängen verschaltet sein. Insbesondere bei Vorsehung einer Reihenschaltung kann es günstig sein, wenn jede Reihe die gleiche Schindelanzahl aufweist.As part of the roof and facade cladding, individual shingles can be connected in parallel or in series to form strands. Particularly when a series connection is planned, it can be advantageous if each row has the same number of shingles.
Es kann weiter vorgesehen sein, daß am Dach bzw. an der Fassade Kabel (für eine Reihenschaltung) bzw. Doppelkabel oder zwei separate Kabel (für eine Parallelschaltung) vorgesehen sind, wobei eines der Kabel Plus bzw. Minus entspricht, an die die Schindeln mittels Klemmvorrichtungen, wie sie an sich bekannte sogenannte "Abzweigklemmen" darstellen, angeschlossen werden. Der Vorteil hierbei ist, daß keine Durchtrennung der Kabel zum Anschließen erforderlich ist. Die Kabel zum Anklemmen der Abzweigklemmen können hierbei lose oder auch fixiert am Dach verlegt sein. Auf die Kabel können bereits Stecker (Buchsen) aufgeklemmt sein, so daß der Kontakt durch Einstecken der Buchse (Stecker), die an der Schindel befestigt ist, geschlossen wird, insbesondere kann das Schließen des Kontaktes gleichzeitig mit dem Einhängen der Schindel erfolgen.It can also be provided that cables (for a series connection) or double cables or two separate cables (for a parallel connection) are provided on the roof or on the facade, with one of the cables corresponding to plus or minus, to which the shingles are connected using clamping devices such as the so-called "branch clamps". The advantage of this is that the cables do not have to be cut in order to connect them. The cables for connecting the branch clamps can be laid loosely or fixed on the roof. Plugs (sockets) can already be clamped onto the cables so that the contact is made by inserting the socket (plug) that is attached to the shingle; in particular, the contact can be closed at the same time as the shingle is hung up.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen.Further advantages and features of the invention emerge from the remaining application documents.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in der ZeichnungEmbodiments of the invention are shown in the drawing
dargestellt. Diese zeigt:This shows:
Figur 1 den Aufbau erfindungsgemäßer Schindeln,Figure 1 shows the structure of shingles according to the invention,
Figur 2 eine Eindeckung mit rechteckigen Schindeln in einer Draufsicht,Figure 2 a roof covering with rectangular shingles in a plan view,
Figur 3 eine geschnittene Seitenansicht gemäß Figur 2,Figure 3 is a sectional side view according to Figure 2,
Figur 4 eine Eindeckung mit rautenförmigen Schindeln,Figure 4 a roof covering with diamond-shaped shingles,
Figur 5 elektrische und mechanischeFigure 5 electrical and mechanical
Anschlußmöglichkeit einer Schindel,Possibility of connecting a shingle,
Figur 6 eine alternative elektrische Anschlußmöglichkeit,Figure 6 an alternative electrical connection option,
Figur 7 eine weitere Anschlußmöglichkeit,Figure 7 shows another connection option,
Figur 8 eine weiter alternative elektrische und mechanische Anschlußmöglichkeit,Figure 8 shows another alternative electrical and mechanical connection option,
Figur 9 die mechanische Befestigung von erfindungsgemäßen Schindeln,Figure 9 shows the mechanical fastening of shingles according to the invention,
Figur 10 eine alternative mechanische Befestigung, Figur 11 ein parallel geschaltetes Schindelmodul, Figur 12 ein in Reihe geschaltetes Schindelmodul,Figure 10 an alternative mechanical fastening, Figure 11 a shingle module connected in parallel, Figure 12 a shingle module connected in series,
Figur 13 Verbindungselemente zum Verbinden der einzelnen Schindeln,Figure 13 Connecting elements for connecting the individual shingles,
Figur 14 Verbindungselemente zum Verbinden der einzelnen Schindeln undFigure 14 Connecting elements for connecting the individual shingles and
Figur 15 elektrische Anschlußmöglichkeit für erfindungsgemäße Schindeln.Figure 15 Electrical connection option for shingles according to the invention.
Figur 1 zeigt in den Darstellungen a, b und c drei verschiedene Schindelaufbauten. Es sollen hierbei gleiche Teile mit gleichem Bezugszeichen versehen sein. A zeigt eine Schindel 10 mit einer Trägerplatte 12. Mit der Trägerplatte ist eine Photovoltaikzelle 14 in Form eines CIS-Moduls verbunden. Zwischen Photovoltaikzelle 14 und Trägerplatte ist eine Folie 16, die z. B. aus gehärtetem Gießharz bestehen kann, angeordnet. Das Dünnschichtmodul 14 ist hierbei auf einer Abdeckung 18, hier einem Glas, angebracht bzw. auf dieses aufgebracht. Die Trägerplatte 12 schließt an drei Seiten (z. T. nicht dargestellt) bündig mit der Abdeckung sowie der Photovoltaikzelle 14 ab. In Richtung des PfeilesFigure 1 shows three different shingle structures in representations a, b and c. The same parts should be given the same reference numerals. A shows a shingle 10 with a carrier plate 12. A photovoltaic cell 14 in the form of a CIS module is connected to the carrier plate. A film 16, which can consist of hardened cast resin, for example, is arranged between the photovoltaic cell 14 and the carrier plate. The thin-film module 14 is attached to or applied to a cover 18, here a glass. The carrier plate 12 is flush with the cover and the photovoltaic cell 14 on three sides (some of which are not shown). In the direction of the arrow
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ragt sie über die Photovoltaikzelle 14 und die Abdeckung hinaus. Die Trägerplatte 12 weist dabei in Richtung des Dachäußeren 22 und bildet die Dachaußenseite, wohingegen die Abdeckung 18 auf das Dach bzw. die Fassade 24 gerichtet ist.it projects beyond the photovoltaic cell 14 and the cover. The carrier plate 12 points in the direction of the roof exterior 22 and forms the roof exterior, whereas the cover 18 is directed towards the roof or the facade 24.
B zeigt nun einen alternativen Schindelaufbau bestehend ebenfalls aus einer Trägerplatte 12, die in Richtung der Außenseite 22 weist. Zwischen Trägerplatte 12 und Photovoltaikzelle 14 ist wiederum eine Folie 16 angeordnet. Bei der Photovoltaikzelle 14 handelt es sich um eine Photovoltaikzelle (Solarzellenfläche) auf der Basis von amorphem Silizium bzw. CdTe. Die Photovoltaikzelle 14 ist dabei auf eine Trägerglasscheibe 15 rückseitig aufgebracht. Weiter in Richtung auf das Dach 24 schließt sich an das rückseitige Dünnschichtmodul eine Folie 17 an, hinter der wiederum eine Abdeckglasscheibe 18 angeordnet ist.B now shows an alternative shingle structure also consisting of a carrier plate 12, which points towards the outside 22. A film 16 is arranged between the carrier plate 12 and the photovoltaic cell 14. The photovoltaic cell 14 is a photovoltaic cell (solar cell surface) based on amorphous silicon or CdTe. The photovoltaic cell 14 is applied to the back of a carrier glass pane 15. Further towards the roof 24, the rear thin-film module is adjoined by a film 17, behind which a cover glass pane 18 is arranged.
Unter c ist nun eine weitere alternative Schindelform unter Verwendung von kristallinen eingebetteten Solarmodulen gezeigt, wobei an die Trägerplatte 12 anschließend die Photovoltaikzelle 14 in Gießharzschichten 19 eingebettet und angeschlossen ist und das Ganze von hinten durch eine Abdeckung 18 geschützt wird.Under c, another alternative shingle shape is shown using crystalline embedded solar modules, wherein the photovoltaic cell 14 is embedded and connected in cast resin layers 19 adjacent to the carrier plate 12 and the whole is protected from behind by a cover 18.
Figur 2 zeigt in schematisierter Darstellung eine Seite eines Daches 40, das abschnittsweise bereits mit Schindeln 10 eingedeckt ist. Bei den Schindel 10 handelt es sich umFigure 2 shows a schematic representation of one side of a roof 40, which is already partially covered with shingles 10. The shingles 10 are
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rechteckige Schindeln 10, die im wesentlichen zur Hälfte mit Photovoltaikzellen 14 bestückt sind. Exakt ist die Länge des Teils der Trägerplatte 12 ohne Photovoltaikzelle 14 ca. 10 bis 20 % länger als der Teil der Trägerplatte 12 mit Photovoltaikzelle 14.rectangular shingles 10, which are essentially half equipped with photovoltaic cells 14. The exact length of the part of the carrier plate 12 without photovoltaic cell 14 is approximately 10 to 20% longer than the part of the carrier plate 12 with photovoltaic cell 14.
Die Eindeckung erfolgt dabei derart in Schindeltechnik, daß eine solche Überlappung erzielt wird, daß am Ende lediglich die mit Photovoltaikzellen 14 bestückte Fläche der Schindeln 10 sichtbar bleibt. Die Schindeln 10 werden dabei darüber hinaus seitlich von Reihe zu Reihe um eine halbe Schindelbreite versetzt.The roof covering is done using shingle technology in such a way that an overlap is achieved that in the end only the area of the shingles 10 equipped with photovoltaic cells 14 remains visible. The shingles 10 are also offset laterally from row to row by half a shingle width.
Zur Eindeckung werden hierbei Montageschienen 42 verwendet, die sowohl zur mechanischen Befestigung dienen als auch die elektrischen Kontakte 44 aufnehmen. Die Montageschienen 42 haben gleichzeitig die Aufgabe, Unebenheiten der Unterkonstruktion, wie sie gerade vielfach bei alten Dächern 40 vorkommen, auszugleichen. Das Schließen der Kontakte 44 zwischen Schindel und Montageschiene 42 erfolgt beim Einhängen der Schindeln 10 in die Montageschiene 42. Eine Kabelführung (nicht dargestellt) ist in die Montageschiene 42 integriert. Die Montageschiene 42 selbst ist auf der Unterkonstruktion, d. h. den Dachsparren und Dachlatten (nicht dargestellt) befestigt.Mounting rails 42 are used for the roofing, which serve both for mechanical fastening and also accommodate the electrical contacts 44. The mounting rails 42 also have the task of compensating for unevenness in the substructure, which often occurs on old roofs 40. The contacts 44 between the shingle and the mounting rail 42 are closed when the shingles 10 are hung in the mounting rail 42. A cable guide (not shown) is integrated into the mounting rail 42. The mounting rail 42 itself is attached to the substructure, i.e. the roof rafters and roof battens (not shown).
In den Randbereichen werden spezielle Randstücke 46 verwendet,In the edge areas, special edge pieces 46 are used,
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um eine am Ende rechteckige Fläche zu erhalten. Die entsprechenden Kontakte 44 in der Montageschiene 42 werden über Kabel mit einem Wechselrichter 48 verbunden.to obtain a rectangular surface at the end. The corresponding contacts 44 in the mounting rail 42 are connected to an inverter 48 via cables.
Figur 3 zeigt eine derartige Anordnung in einer geschnittenen Seitendarstellung, wobei auf den Dachsparren 50 Dachlatten befestigt sind und an den Dachlatten 52 die zuvor beschriebenen Montageschienen 42. In die Montageschienen 42 werden nun die Schindeln 10 eingehängt. Es kann gut die überlappende Anordnung der Schindeln erkannt werden. Um ein direktes Aufliegen der aus Glas bestehenden Trägerplatten aufeinander zu verhindern, sind Abstandshalter 54 beispielsweise aus Silikon oder Kautschuk zwischen den verschiedenen Schindeln angeordnet, so daß die Schindeln 10 nicht unmittelbar aufeinander aufliegen.Figure 3 shows such an arrangement in a sectional side view, with roof battens 50 attached to the roof rafters and the previously described mounting rails 42 attached to the roof battens 52. The shingles 10 are then hung in the mounting rails 42. The overlapping arrangement of the shingles can be clearly seen. In order to prevent the carrier plates made of glass from resting directly on one another, spacers 54, for example made of silicone or rubber, are arranged between the various shingles so that the shingles 10 do not rest directly on one another.
Figur 4 zeigt nun eine Eindeckung mit im wesentlichen rautenförmigen Schindeln 60, wobei die einzelne Schindel 60 mit jeweils gleichseitig rautenförmigen Solarmodulen 62 bestückt ist, die sich vollständig in die Ecke 68s der Trägerplatte 68 einschmiegen. Die Trägerplatte 68 steht an den beiden Kanten 62i und 62ii über die Photovoltaikzelle 62 hinweg. An den übrigen Seiten 62iii und 62iv schließt die Trägerplatte 68 in der Draufsicht bündig mit der Photovoltaikzelle 62 ab. Es kann gut ersehen werden, wie die einzelnen Schindeln 60 überlappend in Schindeltechnik angeordnet sind. Dabei sind entlang der Kanten 68i und 68iiFigure 4 now shows a roof covering with essentially diamond-shaped shingles 60, whereby the individual shingle 60 is equipped with equilateral diamond-shaped solar modules 62, which nestle completely into the corner 68s of the carrier plate 68. The carrier plate 68 extends over the photovoltaic cell 62 on the two edges 62i and 62ii. On the other sides 62iii and 62iv, the carrier plate 68 is flush with the photovoltaic cell 62 in the top view. It can be clearly seen how the individual shingles 60 are arranged in an overlapping manner using the shingle technique. Along the edges 68i and 68ii
der Trägerplatte 68 Dichtlippen 70 vorgesehen, um die Regendichtheit des so eingedeckten Daches weiter zu erhöhen.Sealing lips 70 are provided on the carrier plate 68 in order to further increase the rainproofness of the roof thus covered.
Figur 5 zeigt eine elektrische und mechanische Anschluß- und Verbindungsvariante für hier rechteckige Schindeln 10. An der Dachlatte 52 sind hierbei Montageschienen 42 angebracht, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzen, wobei der Schenkel 42i der Montageschiene 42, mit dem diese an der Dachlatte 52 befestigt ist, länger ausgebildet ist als der gegenüberliegende Schenkel 42ii. An dem längeren Schenkel 42ii ist an seinem freien Ende 42f eine in Richtung auf den Schenkel 42ii weisende Nase 42n angebracht.Figure 5 shows an electrical and mechanical connection and connection variant for rectangular shingles 10. Mounting rails 42 are attached to the roof batten 52, which have a substantially U-shaped cross-section, wherein the leg 42i of the mounting rail 42, with which it is attached to the roof batten 52, is longer than the opposite leg 42ii. On the longer leg 42ii, a nose 42n pointing in the direction of the leg 42ii is attached to its free end 42f.
Auf der Trägerplatte 12 einer Dachschindel 10 sind Kontakte, d. h. sowohl ein Plus- als auch ein Minus-Kontakt, in Form eines aufgeklebten Metallplättchens 70 vorgesehen. Das Metallplättchen 70 befindet sich dabei auf der dachabgewandten Seite S der Schindel 10. Auf der dachzugewandten Seite D der Schindel 10 ist ein Haken 72 aufgeklebt, der aus einem Metallmaterial gebildet ist. Wird nun die Schindel 10 wie dargestellt entlang des Pfeils 74 in die Montageschiene 42 eingeschoben, so wird sie durch das Gummielement 76 gegen den Schenkel 42i der Montageschiene 42 gedrückt. Hierdurch wird der sichere Eingriff des Hakens 72 hinter die Nase 42n gewährleistet. Am Schenkel 42ii der Montageschiene 42 ist ein federnder Gegenkontakt 78 vorgesehen, der durch die eingefügte Schindel 10 so belastet wird, daß er mit dem Kontakt 70 derContacts, i.e. both a plus and a minus contact, are provided in the form of a glued-on metal plate 70 on the carrier plate 12 of a roof shingle 10. The metal plate 70 is located on the side S of the shingle 10 facing away from the roof. A hook 72 made of a metal material is glued onto the side D of the shingle 10 facing the roof. If the shingle 10 is now inserted into the mounting rail 42 along the arrow 74 as shown, it is pressed against the leg 42i of the mounting rail 42 by the rubber element 76. This ensures that the hook 72 engages securely behind the nose 42n. A spring-loaded counter-contact 78 is provided on the leg 42ii of the mounting rail 42, which is loaded by the inserted shingle 10 in such a way that it comes into contact with the contact 70 of the
Schindel in Verbindung tritt. Die elektrische Verbindung ist dadurch sichergestellt.shingle comes into contact. This ensures the electrical connection.
Figur 6 zeigt eine im wesentlichen analoge elektrische Verbindung, wobei die mechanische Verbindung identisch realisiert ist. Bei der Schindel 10 gemäß Figur 6 sind sowohl auf der dachabgewandten Seite S der Schindel 10 eine Kontaktplatte 70 als auch auf der Dachseite D eine Kontaktplatte 80 angeordnet. Diese wirken mit federnden Gegenkontakten 78 und 82 der Montageschiene 42 zusammen, sobald die Schindel 10 in die Montageschiene 42 eingeschoben worden ist. Ein Herausrutschen der Schindel 10 aus der Montageschiene 42 wird wiederum durch das Gummielement 76, durch das die Schindel 10 in Richtung des Schenkels 42i der Montageschiene 42 gedrückt wird, sichergestellt.Figure 6 shows a substantially analogous electrical connection, with the mechanical connection being implemented identically. In the shingle 10 according to Figure 6, a contact plate 70 is arranged on the side S of the shingle 10 facing away from the roof and a contact plate 80 is arranged on the roof side D. These interact with spring-loaded counter-contacts 78 and 82 of the mounting rail 42 as soon as the shingle 10 has been pushed into the mounting rail 42. The shingle 10 cannot slip out of the mounting rail 42 by the rubber element 76, which presses the shingle 10 in the direction of the leg 42i of the mounting rail 42.
Figur 7 zeigt nun eine weitere elektrische Kontaktierung, wobei lediglich an den dachseitigen Seiten D Kontakte 80 und 82 vorgesehen sind. Die mechanische Festlegung erfolgt wie in Figuren 5 und 6 beschrieben.Figure 7 now shows a further electrical contact, whereby contacts 80 and 82 are only provided on the roof side D. The mechanical fixing is carried out as described in Figures 5 and 6.
Figur 8 zeigt eine mechanische Befestigung der Schindel 10 an einer Montageschiene 42, die einen L-förmigen Querschnitt aufweist und an einer Dachlatte 52 befestigt ist. Die Schindel 10 weist hierbei ein Befestigungsmittel in Form eines Bolzens 90 auf, der in Pfeilrichtung 92 eine Öffnung 94 in der Montageschiene 42 durchgreift. Durch Einstecken des BolzensFigure 8 shows a mechanical fastening of the shingle 10 to a mounting rail 42, which has an L-shaped cross section and is fastened to a roof batten 52. The shingle 10 has a fastening means in the form of a bolt 90, which passes through an opening 94 in the mounting rail 42 in the direction of arrow 92. By inserting the bolt
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in die Öffnung 94 der Montageschiene 42 wird neben der mechanischen Befestigung zugleich der elektrische Kontakt geschlossen.In addition to the mechanical fastening, the electrical contact is also closed in the opening 94 of the mounting rail 42.
In den Haltebolzen 90 ist hierzu ein elektrischer Kontakt integriert und der Gegenkontakt ist in der Montageschiene beeinhaltet.For this purpose, an electrical contact is integrated in the retaining bolt 90 and the counter contact is included in the mounting rail.
Zwei weitere mechanische Verbindungsarten sind in den Figuren 9 und 10 dargestellt, wobei die elektrische Verbindung der in Figur 5 gezeigten entspricht.Two further types of mechanical connection are shown in Figures 9 and 10, with the electrical connection corresponding to that shown in Figure 5.
Figur 9 zeigt eine Halteschiene 42 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, wobei der Schenkel 42i, d. h. der an der Dachlatte 52 befestigte Schenkel der Halteschiene 42, länger als der vom Dach abgewandte Schenkel 42ii der Halteschiene ist. Der Schenkel 42i der Halteschiene 42 weist hierbei in dem Bereich, in dem er den Schenkel 42ii überragt, eine Bohrung 42b auf, die bei in die Halteschiene 42 eingeschobener Schindel 10 mit einer Bohrung 10b in der Schindel 10 korrespondiert und mit dieser fluchtet. Bei in die Halteschiene 42 eingeschobener Schindel 10 kann durch beide Bohrungen hindurch ein Bolzen 100 eingeführt werden, der gegebenenfalls bis in die Dachlatte 52 eingesteckt werden kann.Figure 9 shows a retaining rail 42 with a substantially U-shaped cross-section, wherein the leg 42i, i.e. the leg of the retaining rail 42 attached to the roof batten 52, is longer than the leg 42ii of the retaining rail facing away from the roof. The leg 42i of the retaining rail 42 has a hole 42b in the area in which it projects beyond the leg 42ii, which hole corresponds to a hole 10b in the shingle 10 when the shingle 10 is pushed into the retaining rail 42 and is aligned with it. When the shingle 10 is pushed into the retaining rail 42, a bolt 100 can be inserted through both holes and can be inserted into the roof batten 52 if necessary.
Eine alternative Befestigungsmethode zeigt Figur 10, wobei dieAn alternative fastening method is shown in Figure 10, where the
Halteschiene 42 wie in den Figuren 5 bis 7 beschrieben
gestaltet ist. Die Schindeln weisen dabei ebenso wie die
Schindeln gemäß Figure 9 eine Bohrung 10b auf, die von einem Stift 102 durchgriffen wird, wobei der Stift in die Öffnung 10b eingeschraubt oder eingesteckt ist. Der Stift 102 steht dabei auf der dachseitigen Seite D der Schindel 10 über die Oberfläche 1Oo der Schindel 10 hinüber und liegt mit diesem überstehenden Stück 102Ü auf der Nase 42n der Montageschiene 42 auf, so daß die Schindel 10 gehalten ist.Support rail 42 as described in Figures 5 to 7
The shingles, as well as the
Shingles according to Figure 9 have a hole 10b through which a pin 102 passes, the pin being screwed or inserted into the opening 10b. The pin 102 projects over the surface 10o of the shingle 10 on the roof side D of the shingle 10 and rests with this projecting piece 102Ü on the nose 42n of the mounting rail 42, so that the shingle 10 is held.
Figur 11 zeigt nun Schindeln 10 von der Rückseite, wobei in die Schindeln 10 Kontaktbändchen 110 bestehend aus
Aluminiumfäden eingelassen sind. Das Kontaktbändchen 110a
stellt dabei den positiven Pol und das Kontaktbändchen 110b den negativen Pol dar. Die Kontaktbändchen sind über in die Schindel 10 integrierte Leitungen 112 mit Steckern 114 auf ihrer einen Seite und Buchsen 116 auf ihrer anderen Seite
verbunden. Die einzelnen nebeneinander angeordneten Schindeln 10 können hierdurch miteinander seitlich verbunden werden,
indem sie einfach zusammengesteckt werden. Hierdurch wird eine Parallelschaltung der einzelnen Schindeln 10 verwirklicht. Alternativ können die Schindeln 10 wie in Figur 12 gezeigt in Reihe geschaltet werden, wobei das Kontaktbändchen 110a mit dem Stecker 114 und das Kontaktbändchen 110b mit der Buchse 116 in Kontakt stehen.Figure 11 now shows shingles 10 from the back, in which shingles 10 have contact strips 110 consisting of
Aluminium threads are embedded. The contact strip 110a
represents the positive pole and the contact strip 110b represents the negative pole. The contact strips are connected to the shingle 10 via lines 112 with plugs 114 on one side and sockets 116 on the other side.
The individual shingles 10 arranged next to each other can thereby be connected laterally to each other,
by simply plugging them together. This creates a parallel connection of the individual shingles 10. Alternatively, the shingles 10 can be connected in series as shown in Figure 12, with the contact strip 110a being in contact with the plug 114 and the contact strip 110b being in contact with the socket 116.
Darüber hinaus können auch Verschaltungen von übereinanderIn addition, interconnections of one above the other
liegenden Schindeln 10 parallel oder in Reihe vorgesehen sein.lying shingles 10 in parallel or in row.
Figur 13 zeigt nun eine Verbindung der einzelnen Schindeln durch seitliches Zusammenstecken. Es handelt sich dabei um eine Steckverbindung, wie sie z. B. die Figuren 11 und 12 zeigen. Um einzelne Schindeln 10 im Reparaturfall auszutauschen, kann vorgesehen sein, den Steckverbinder zu durchtrennen und zu entfernen. Zum erneuten Verbinden mit einer Schindel 10 können dann zwei halbe Steckverbinderbolzen 120 statt eines einzigen Steckverbinderbolzens 118 verwendet werden. Diese zwei Steckverbinderbolzen 120 (Reparaturbolzen) weisen an ihren aufeinander zuweisenden Enden 12Oe einen T-förmigen Querschnitt auf. Die Reparaturbolzen 120 werden mittels Klemmschalen 122, die von beiden Seiten auf die T-förmigen Endstücke 12Oe aufgesetzt werden und jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, verbunden. Die Darstellung e) zeigt einen Schnitt entlang der Linie e-e durch die Darstellung d). Die Klemmschalen werden hierbei aufgepreßt bzw. aufgeschmolzen und verbinden so die beiden Reparaturstecker 120 wieder derart miteinander, daß die elektrische Verbindung der einzelnen Schindeln 10 untereinander sichergestellt ist.Figure 13 now shows a connection of the individual shingles by plugging them together sideways. This is a plug connection, as shown, for example, in Figures 11 and 12. In order to replace individual shingles 10 in the event of repairs, it can be provided that the plug connector is cut through and removed. To reconnect to a shingle 10, two half plug connector bolts 120 can then be used instead of a single plug connector bolt 118. These two plug connector bolts 120 (repair bolts) have a T-shaped cross-section at their mutually facing ends 120e. The repair bolts 120 are connected by means of clamping shells 122, which are placed on the T-shaped end pieces 120e from both sides and each have a U-shaped cross-section. The illustration e) shows a section along the line e-e through the illustration d). The clamping shells are pressed or melted on and thus reconnect the two repair plugs 120 to one another in such a way that the electrical connection between the individual shingles 10 is ensured.
Figur 14 zeigt nun schließlich eine weitere Kontaktierungsmöglichkeit mittels Drehstecker 130 und zugeordneter Drehbuchse 140. Die Darstellung a) zeigt dabei die beiden Teile Drehstecker 130 und Drehbuchse 140, wobei dieFigure 14 now shows another contacting option using a rotary plug 130 and associated rotary bushing 140. The illustration a) shows the two parts rotary plug 130 and rotary bushing 140, whereby the
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Darstellung b) die beiden Kontaktteile noch außer Eingriff an zwei Schindeln 10 befestigt zeigt und Darstellung c) die geschlossene Kontaktierung.Illustration b) shows the two contact parts still disengaged and attached to two shingles 10 and illustration c) shows the closed contact.
Beide Drehstecker 13 0 und Drehbuchse 14 0 weisen dabei ein Drehgelenk um eine Achse 132 bzw. 142 auf. Der Drehstecker besitzt dabei an seinem freien Ende einen Vorsprung 134, der mit einer Öffnung 144 in der Drehbuchse 140 korrespondiert. Der Vorsprung 134 ist dabei mit der Achse 132 zum Drehen des Drehsteckers 13 0 über eine flexible Verbindung 13 6 verbunden. Eine ebensolche flexible Verbindung 146 verbindet die am freien Ende der Drehbuchse 14 0 angeordnete Öffnung 144 mit der Drehachse 142 der Drehbuchse 140. Durch diesen flexiblen Verbindungen 13 6 und 14 6 können Montage- und Bautoleranzen beim Herstellen der Verbindungen ausgeglichen werden.Both rotary plug 13 0 and rotary sleeve 14 0 have a rotary joint about an axis 132 or 142. The rotary plug has a projection 134 at its free end, which corresponds to an opening 144 in the rotary sleeve 140. The projection 134 is connected to the axis 132 for rotating the rotary plug 13 0 via a flexible connection 13 6. A similar flexible connection 146 connects the opening 144 arranged at the free end of the rotary sleeve 14 0 with the axis of rotation 142 of the rotary sleeve 140. These flexible connections 13 6 and 14 6 can be used to compensate for assembly and construction tolerances when making the connections.
Darstellung b zeigt nun die Anordnung von Drehstecker 130 undFigure b now shows the arrangement of rotary connector 130 and
Drehbuchse 140 jeweils an einer Schindel 10. Zum Verbinden von weiteren Schindeln 10 mit den beiden gezeigten Schindeln 10 sind weitere nicht dargestellte Drehstecker 13 0 und Drehbuchsen 140 an den Kanten 10a und 10b vorgesehen. Durch Drehen von Drehstecker 13 0 und Drehbuchse 14 0 aufeinander zu um die Drehachsen 132 und 142 wird der Kontakt geschlossen.Rotary sleeve 140 on each shingle 10. To connect further shingles 10 with the two shingles 10 shown, further rotary plugs 13 0 and rotary sleeves 140 (not shown) are provided on the edges 10a and 10b. The contact is closed by turning the rotary plug 13 0 and rotary sleeve 14 0 towards each other about the rotation axes 132 and 142.
Durch Verwendung derartiger Spezialstecker können herkömmliche Standardunterkonstruktionen zum Einsatz kommen, da die elektrische Verbindungstechnik auf den Solarstromschindeln 10By using such special connectors, conventional standard substructures can be used, since the electrical connection technology on the solar power shingles 10
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selbst integriert ist. Es ist lediglich eine Zu- bzw. Ableitung zu der mit den Schindeln 10 eingedeckten Fläche erforderlich. Die Spezialstecker können ein- oder mehrpolig (für Reihen- oder Parallelschaltung) ausgeführt sein. Sie sind nach der mechanischen Montage der Schindeln 10 von der Frontseite aus, und zwar durch die zwischen den einzelnen Schindeln 10 verbleibende Fuge 150 von einigen Millimetern zu bedienen. Hierzu können Montagebohrungen 13 8 und 14 8 vorgesehen sein, in die mit entsprechendem Werkzeug eingegriffen werden kann.itself is integrated. Only a supply or discharge line to the area covered with the shingles 10 is required. The special plugs can be single-pole or multi-pole (for series or parallel connection). After the mechanical assembly of the shingles 10, they can be operated from the front side, namely through the gap 150 of a few millimeters remaining between the individual shingles 10. For this purpose, assembly holes 13 8 and 14 8 can be provided, into which the appropriate tool can be inserted.
Die letzte Figur 15 sieht nun die Verbindung der Schindeln über Doppelkabel 160 vor. Die elektrischen Kontakte zwischen den Schindeln 10 und dem Doppelkabel 160 können dabei unterschiedlich hergestellt werden, wie in den Darstellungen A), B) und C) dargestellt ist. Es ist in keinem der drei Beispiele eine Durchtrennung der Kabel 160 zum Verbinden des Steckers (Buchse) mit dem Kabel 160 notwendig.The last figure 15 now provides for the connection of the shingles via double cables 160. The electrical contacts between the shingles 10 and the double cable 160 can be made in different ways, as shown in the illustrations A), B) and C). In none of the three examples is it necessary to cut the cables 160 to connect the plug (socket) to the cable 160.
Abbildung A) zeigt hierbei die Verwendung von Abzweigklemmen 162, die entweder zweimal einpolig oder einmal zweipolig gestaltet sein können und an der Schindel 10 befestigt sind. Sie werden bei der Schindelmontage auf das in der Unterkonstruktion befestigte, durchgehende Doppelkabel 160 aufgeklemmt. Die Klemmschrauben (nicht dargestellt) der Abzweigklemmen 162 können dabei insbesondere so angeordnet sein, daß sie durch die Stoßfugen 150 zwischen den SchindelnFigure A) shows the use of branch terminals 162, which can be designed either twice with one pole or once with two poles and are attached to the shingle 10. During shingle installation, they are clamped onto the continuous double cable 160 attached to the substructure. The clamping screws (not shown) of the branch terminals 162 can be arranged in particular so that they pass through the butt joints 150 between the shingles.
10 zu bedienen sind. Vor oder nach der mechanischen Montage wird über diese Klemmschrauben die Abzweigklemme 162 am Kabel 160 befestigt. Der Abstand zwischen den einzelnen Klemmen 162 kann etwas mehr als der Abstand der Schindeln 10 untereinander betragen, um Toleranzen etc. aufzunehmen. Die Klemmschrauben der Abzweigklemmen 162 weisen dabei Zähne auf, die beim Anziehen der Schrauben die Kabelisolierung des Doppelkabels 160 durchdringen und so den Kontakt herstellen.10. Before or after mechanical assembly, the branch terminal 162 is attached to the cable 160 using these clamping screws. The distance between the individual terminals 162 can be slightly greater than the distance between the shingles 10 in order to accommodate tolerances, etc. The clamping screws of the branch terminals 162 have teeth which, when the screws are tightened, penetrate the cable insulation of the double cable 160 and thus establish contact.
Darstellung B) zeigt dabei ein lose an der Unterkonstruktion (nicht dargestellt) hängendes Doppelkabel 160, an dem Abzweigklemmen 162 befestigt sind. Vor der mechanischen Montage der Schindel wird jede Abzweigklemme 162, die eine Buchse (nicht dargestellt) aufweist, mit einem entsprechenden an der Schindel 10 befestigten Stecker 164 verbunden und so der Kontakt hergestellt. Bei dieser Variante läßt sich die Verbindung gegenüber Variante A) noch leichter herstellen, da die Abzweigklemmen 162 bereits vormontiert sind und nur noch eine einfache Steckverbindung hergestellt werden muß.Illustration B) shows a double cable 160 hanging loosely on the substructure (not shown) to which branch terminals 162 are attached. Before the mechanical assembly of the shingle, each branch terminal 162, which has a socket (not shown), is connected to a corresponding plug 164 attached to the shingle 10, thus establishing contact. In this variant, the connection is even easier to establish than in variant A), since the branch terminals 162 are already pre-assembled and only a simple plug connection needs to be established.
Darstellung C) zeigt eine Variante, bei der die einzelnen Abzweigklemmen 162 des Kabels 160 im Abstand der Schindeln 10 an der Unterkonstruktion fixiert sind. Die Beabstandung der Abzweigklemmen 162 erfolgt derart, daß bei Einrastung und damit mechanischer Befestigung der Schindeln 10 automatisch der an den Schindeln 10 befestigte Stecker 164 in die Buchsen der Abzweigklemme 162 einrastet.Illustration C) shows a variant in which the individual branch terminals 162 of the cable 160 are fixed to the substructure at the distance of the shingles 10. The spacing of the branch terminals 162 is such that when the shingles 10 are locked in place and thus mechanically fastened, the plug 164 attached to the shingles 10 automatically locks into the sockets of the branch terminal 162.
Die Kontaktierung in Figur 15 erfolgt hierbei an der Rückseite der Schindeln 10.The contact in Figure 15 is made on the back of the shingles 10.
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