DE20122344U1

DE20122344U1 - Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen, bahnförmiger verlege- und anschlussfertiger flexibler Dachabdichtungs-Solarmodul

Info

Publication number: DE20122344U1
Application number: DE20122344U
Authority: DE
Original assignee: Alwitra & Co Klaus Gobel GmbH; Alwitra & Co Klaus Goebel GmbH
Current assignee: Alwitra & Co Klaus Gobel GmbH; Alwitra & Co Klaus Goebel GmbH
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2011-06-29

Abstract

Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen, nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen, wobei die Flächenzellen Stoff-, form- und/oder kraftschlüssig auf der Oberseite der Dachabdichtungsbahn angeordnet sind, weiterhin die Flächenzellen aus einem vorgefertigten polymerkapselten Verbund, umfassend ein Mehrfachdünnschichtsystem aus amorphen Silizium mit innerer elektrischer Verbindung sowie Bypassdioden zwischen den Zellenabschnitten und löt- oder schweißfähigen äußeren Kontaktflächen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachabdichtungsbahn jeweils im Bereich der den Außenkontaktflächen der Zellen gegenüberliegt mindestens eine Ausnehmung aufweist, welche mindestens ein elektrisches Anschlusskabel aufnimmt, wobei die Löt- oder Schweißverbindung im Ausnehmungsabschnitt ausgeführt ist und das ein Vergussblock vorgesehen ist, welcher die Verbindungsstelle, das Anschlusskabelende, die Ausnehmung sowie einen die Ausnehmung allseits umgebenden Bahnabschnitt ausfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen gemäß Oberbegriff des Schutzanspruches 1 sowie einen bahnförmigen verlege- und anschlussfertigen flexiblen Dachabdichtungs-Solarmodul.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 29824045.9 ist eine Solar-Dachbahn für Dachabdichtungen zum Schutz eines Bauwerkes vorbekannt.
Bei der dort gezeigten Dachbahn wird von aufkaschierten Photovoltaik-Modulen ausgegangen, die eine Anordnung ergeben, die wie herkömmliche Dachbahnen unmittelbar nebeneinander und/oder hintereinander oder im Wechsel mit bekannten Bahnen angeordnet werden können. Die Flexibilität der Photovoltaik-Module nach DE 29824045.9 soll so gegeben sein, dass die Dachbahnen mit dem kaschierten Photovoltaik-Modul zu Transport- und Verlegezwecken auf- und abrollbar ist. Hierfür besteht die Dachbahn aus thermoplastischen, elastomeren oder thermoplastisch-elastomeren Werkstoffen.
Die eigentlichen Photovoltaik-Module sind verkapselt und besitzen auf ihren Anschlussflächen stromführende Leiter. Die Dachbahn wird dann von den stromführenden Leitern durchdrungen, ohne das es gemäß der vorbekannten Lehre einer besonderen Abdichtung bedarf.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche Ausführungsform keine ausreichende Dichtigkeit und nur eine ungenügende Zugentlastungssicherung bietet. Letztendlich besteht die Gefahr, dass die ungeschützt geführten Kabel im Bereich des Kontaktüberganges zum Photovoltaik-Modul brechen oder sich von den Kontaktflächen lösen, so dass die gewünschten elektrischen Eigenschaften des Moduls nicht mehr gegeben sind.
Aus dem Vorgenannten besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen anzugeben, die allen mechanischen und elektrischen Anforderungen, insbesondere auch unter dem Aspekt der Langzeitstabilität genügt.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines neuartigen bahnförmigen, verlege- und anschlussfertigen flexiblen Dachabdichtungssolarmoduls mit optimierten elektrischen und mechanischen Eigenschaften.
Die Lösung der Aufgabenstellungen erfolgt mit einer Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 1 oder mit einem bahnförmigen, verlege- und anschlussfertigen flexiblen Dachabdichtungs-Solarmodul gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 7, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung darstellen. Die Verbindungs- und/ oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen, nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen umfasst eine Anordnung und Befestigung der Flächenzellen Stoff-, form- und/oder kraftschlüssig auf der Oberseite einer an sich bekannten Dachdichtungsbahn.
Die Flächenzellen bestehen aus einem vorgefertigten polymerverkapselten Verbund, umfassend ein Mehrfach-Dünnschichtsystem aus amorphem Silizium mit innerer elektrischer Verbindung sowie Bypassdioden zwischen den Zellenabschnitten und löt- oder schweißfähigen äußeren Kontaktflächen.
Erfindungsgemäß weist die Dachabdichtungsbahn jeweils im Bereich den Außenkontaktflachen bzw. den äußeren Kontaktflächen der Zellen gegenüberliegend mindestens eine Ausnehmung auf, welche mindestens ein elektrisches Anschlusskabel bzw. ein solches Kabelende aufnimmt.
Die Löt- oder Schweißverbindung ist im Ausnehmungsabschnitt ausgeführt.
Weiterhin ist ein Vergussblock vorgesehen, welcher die Verbindungsstelle, das Anschlusskabelende, die Ausnehmung sowie einen die Ausnehmung allseits umgebenden Bahnabschnitt dichtend und mechanisch fixierend ausfüllt. Mit dem speziellen Vergussblock, der bei einer Fließkaschierung der Unterseite der Dachbahn diese benetzt und durchtränkt, ist nicht nur eine optimale Abdichtung geschaffen, sondern die jeweiligen Kabelenden sind zugentlastet geführt, mit der Folge, dass Beschädigungen der elektrischen Verbindung zwischen den Außenkontaktflachen der Zellen und dem Kabelende vermieden werden können. Letztendlich werden störende mechanische Kräfte aufgrund von Temperaturwechselverhältnissen vom Photovoltaik-Modul und insbesondere dort von den Außenkontaktflachen ferngehalten.
Ausgestaltend ist oder sind die Kabelanschlussenden im wesentlichen parallel zur Bahn verlaufend aus dem Vergussblock herausgeführt. Der Vergussblock kann aus einem selbsthärtenden Zweikomponenten-Kunstharz, bevorzugt PUR-Harz bestehen.
Für den Verguss wird auf die Bahnrückseite ein Vergussrahmen befestigt, der, bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem elastisch flexiblen Material, z. B. Moosgummi besteht. Der Rahmen kann eine Selbstklebebeschichtung aufweisen, so dass eine Vereinfachung bei der Fertigung gegeben ist. Nach dem Aushärten des Vergussblockes verbleibt der Vergussrahmen am Produkt und umgibt den Block randseitig, so dass hier eine Zwischenzone elastischer Art zur Aufnahme von mechanischen Spannungen und Kräften, insbesondere zur Verlegeumgebung geschaffen ist.
Die Außenkontaktflächen der Photovoltaik-Flächenzellen sind jeweils im Rand- oder Endbereich für eine optimale Kabelführung und Verdrahtung vorgesehen.
Für den Fall, dass eine Verdrahtung nicht unterhalb der Dachbahn, sondern oberhalb notwendig ist, sind den jeweils ersten Ausnehmungen benachbart, jedoch von der jeweiligen Flächenzelle nicht überdeckt, jeweils weitere zweite Ausnehmungen vorgesehen, welche zur Oberseite der Bahn geführte Anschlusskabel aufnehmen. Der Vergussblock umgibt hierbei jeweils beide Ausnehmungen.
In der zweiten Ausnehmung kann in den Vergussblock integriert ein Kabelführungs- und/oder Anschlussmittel vorgesehen sein. Das Anschlussmittel kann eine Anschlussdose für die weitere Verdrahtung und mechanische Befestigung aufweisen.
Ergänzend besteht die Möglichkeit auf der Oberseite der Bahn, die zweite Ausnehmung verschließend, einen weiteren Vergussblock vorzusehen, welcher Mittel zum Befestigen von Kabelführungsprofilen oder dergleichen aufweist.
Der erste und der zweite Vergussblock können auch einstückig ausgeführt werden.
Bevorzugt ist die Oberfläche der Bahn strahlungsreflektierend, z. B. weiß ausgebildet. Eine solche Farbgebung erzeugt eine diffuse Streustrahlung, so dass der Wirkungsgrad der Solarzellen verbessert ist.
Durch eine Oberflächenfarbgebung, welche infrarote Strahlungsanteile dem Sonnenlicht reflektiert, wird die Oberflächentemperatur der Gesamtanordnung gering gehalten, was für den vorher erwähnten elektrischen Wirkungsgrad von Vorteil ist. Auf diese 10 Weise lässt sich ein Photovoltaik-Modul ohne weitere Maßnahme auch auf nicht hinterlüfteten, klassischen Flachdächern anordnen.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform eines elektrischen Anschlusses mit Vergussblock ermöglicht auch alternative Befestigungen der Flächenzellen, d. h. es ist nicht zwingend ein Auflaminieren und wasserdichtes Verbinden der Flächenzellen mit der darunter befindlichen Dachbahn erforderlich.
Denkbar alternative Befestigungsarten sind Kleben, das Vorsehen eines Adapterverbundbleches, das Ausbilden von Gitternetzen oder dergleichen Mittel.
Der bahnförmige verlege- und anschlussfertige flexible Dachabdichtungssolarmodul besteht erfindungsgemäß aus einer Basisschicht aus einer Hochpolymerlegierung, hier bevorzugt aus Ethylen-Vinyl-Azetat-Terpolymer und PVC mit Rückseitenkaschierung, insbesondere Fließkaschierung und einem oder mehreren streifenförmigen Photovoltaik-Elementen mit jeweils einer Reihenschaltung von einer Vielzahl von Flächenzellen. Die Flächenzellen umfassen integrierte Bypassdioden sowie eine allseitige, mindestens nach oben transparente Polymerverkapselung.
Weiterhin besteht der Dachabdichtungssolarmodul aus einer Schmelzkleberfolie zum stoffschlüssigen Verbinden von Basisschicht mit den streifenförmigen Photovoltaik-Elementen.
Außerdem sind Ausnehmungen in der Basisschicht und der Schmelzkleberfolie unterhalb von Außenkontaktflachen der streifenförmigen Photovoltaik-Elemente vorgesehen. Mit den Außenkontaktflächen stehen abgelängte Anschlusskabelenden in elektrischer Verbindung.
Eine Zugentlastungsvergussmasse ist innerhalb eines elastischen Vergussrahmens auf der Unterseite der Basisschicht in einem Abschnitt größer als die dort vorgesehenen Ausnehmungen aufgebracht. Die Basisschicht des Dachabdichtungssolarmoduls ist IR-strahlungsreflektierend sowie eine diffuse Streustrahlung erzeugend ausgeführt.
Die Außenkontaktflachen, die Verbindungskabel und die Vergussmatte können einseitig und/oder beidseitig an den Schmalseiten der Bahn ausgebildet werden. Die streifenförmigen photovoltaischen Elemente einer Bahn liegen in einem solchen Abstand voneinander bzw. zum Bahnenrand, dass entlang der Bahnenränder mit an sich bekannten Setzmaschinen und mit selbstfahrenden Heißluft-Schweißmaschinen schadlos gearbeitet werden kann.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dachabdichtungs-Solarmodule erfolgt gemäß nachstehender technologischer Abfolge.
Nach einem Reinigen respektive Aktivieren der Oberseite der Basisschicht und mindestens der Unterseite der streifenförmigen Photovoltaik-Elemente wird eine Stapelanordnung von Basisschicht, Schmelzkleberfolie und Photovoltaik-Elementen übereinander geschaffen, wobei die Schmelzkleberfolie im wesentlichen Außenabmessungen aufweist, die denjenigen der Photovoltaik-Elemente entsprechen.
Die für die Kontaktierung notwendigen Ausnehmungen werden in die Schmelzkleberfolie und die Basisschicht eingebracht, dies kann beispielsweise durch Ausstanzen erfolgen.
Die Stapelanordnung wird dann vorzugsweise auf einem Laminiertisch vorgeheizt und es wird ein Auspressen von möglichen Lufteinschlüssen, z. B. mittels Führen einer Rolle oder Walze vorgenommen.
Mit einem weiteren Heizschritt und halten der Temperatur über einen vorbestimmten Zeitraum erfolgt das Ausbilden der stoffschlüssigen Hot-Melt-Verbindung. Nach dem Abkühlen wird ein erster elektrischer Zwischentest durchgeführt und die elektrische Verbindung zwischen Kabelende und der jeweiligen Außenanschlussfläche hergestellt.
Nachfolgend wird der elastische Vergussrahmen an der Bahnunterseite vorzugsweise durch eine am Rahmen vorhandene Selbstklebebeschichtung befestigt. Die Vergussmasse, z. B. PUR-Harz wird in den Rahmen eingebracht, wobei für ein ausreichendes Verfüllen und allseitiges Umschließen der Kontaktflächen zu sorgen ist. Nach dem Aushärten der Vergussmasse erfolgt ein elektrischer Fertigtest sowie ein Aufrollen und Versandfertigmachen der Bahn.
Die beschriebene multifunktionale Dachabdichtung kann allein von Dachdeckern ausgeführt werden, so dass im Gegensatz zu aufgeständerten Anlagen und auf dem Dach zu verdrahtender Technik eine klare Gewerketrennung möglich wird.
Das Verfahren zum Verlegen und elektrischen Anschließen der vorgestellten flexiblen Dachabdichtungs-Solarmodule geht von einem nicht hinterlüfteten Auslegen oder Anordnen nach einem speziellen Verlegeplan und Flächeneinteilung unter Berücksichtigung von an elektrische Sammelpunkte zu führenden Kabelanschlüssen aus.
Auf der oberen Dämmschicht werden Kabelführungsnuten oder -rillen sowie Aussparungen für die Vergussblöcke eingebracht. Auf diese Weise gelingt es, ein unerwünschtes Durchdrücken der Vergussblöcke oder der verlegten Kabel zu vermeiden, so dass sich der ästhetische Gesamteindruck verbessert und durch die insgesamt glatte Oberfläche die Verschmutzungsgefahr oder die Gefahr von Beschädigungen der Dachhaut minimiert ist.
Die einzelnen Kabel werden dann zu einem der Sammelpunkte verlegt, wobei am Sammelpunkt mindestens eine Kabeldurchführung im Bereich der Dämmung vorgesehen ist. Die Kabelenden werden in die jeweilige Kabeldurchführung eingefädelt und es erfolgt dann ein Abdichten der offenen Seite der Kabeldurchführung und ein Verschließen der Öffnung in der Dämmung. Im Anschluss werden die Bahnen in bekannter Weise befestigt und verschweißt. Im Innenbereich der Dachfläche erfolgt ein Verlegen parallel oder senkrecht zur Dachneigung. An den Längsrändern wird vorzugsweise überlappend verlegt und es wird die Überlappung kraftschlüssig und wasserdicht verschweißt.
Bahnenenden stoßen stumpf aufeinander und werden mit einem üblichen Zuschnitt überschweißt. Zur Lagesicherung der Bahnen gegen Windsog wird die mechanische Befestigung, vorzugsweise verdeckt entlang der Längsränder gewählt.
Wie vorstehend beschrieben werden die werkseitig angeschlossenen Kabel verdeckt und witterungsgeschützt unter der Dachbahn, in die Unterlage eingelassen, lose verlegt. Am Bahnenstoß werden die Anschlusskabel von z. B. jeweils bis zu sechs Modulen gemeinsam durch die üblichen Funktionsschichten, nämlich Wärmedämmschicht, Dampfsperr- und Tragschicht zu einem Wechselrichter unterhalb der Tragschicht geführt. Der Anschluss an die Wechselrichter und die Inbetriebnahme der gesamten Anlage erfolgt dann durch eine Elektrofachkraft.
Dadurch, dass die interne Serienschaltung der Flächenzellen auf eine Schutzkleinspannung ausgerichtet ist und die Module zum jeweiligen zugeordneten Wechselrichter in Parallelschaltung stehen, bedarf es keiner besonderen Maßnahmen bezüglich des Arbeitsschutzes und der Elektrosicherheit für die vom Dachdecker auszuführenden Tätigkeiten.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 einen flexiblen Dachabdichtungs-Solarmodul mit zwei im wesentlichen parallel angeordneten Flächenzellen sowie einseitigen elektrischen Anschlüssen;
2 einen Dachabdichtungs-Solarmodul ähnlich wie 1 dargestellt, jedoch mit beidseitigem elektrischen Anschluss;
3 eine perspektivische Teilschnittdarstellung eines Dachaufbaus mit Dachabdichtungs-Solarmodulen und Kabeldurchführung sowie
4 ein Beispiel eines elektrischen Anschlussplanes einer Vielzahl von Dachabdichtungs-Solarmodulen.
Beim Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 wird von einer an sich bekannten Dachabdichtungsbahn 1, bestehend aus einer Hochpolymerlegierung, bevorzugt aus Ethylen-Vinyl-Azetat-Terpolymer PVC mit Rückseitenvlieskaschierung ausgegangen. Die Dachabdichtungsbahn 1 dient als Träger für flexible photovoltaische Flächenzellen 2. Diese Zellen umfassen beispielsweise 22 Solarzellen in Serienschaltung mit Bypassdioden in allseitiger wetterfester, transparenter Polymerverkapselung.
Die Solarzellen selbst sind dreilagig mit einem stromerzeugenden Schichtsystem aus amorphem Silizium, bedampften Edelstahlfolien mit transparenter Elektrode und Abgreifgitter ausgeführt.
Die Dachabdichtungsbahn 1 besitzt im Bereich der Außenkontaktflächen 3 eine Ausnehmung, die die elektrischen Anschlusskabel 4 aufnimmt.
Diese Anschlusskabel sind mit einer Lot- oder Schweißverbindung elektrisch kontaktiert.
Ein Vergussrahmen 5 dient dem Ausbilden eines Vergussblockes mithilfe einer Vergussmasse 6, die in den Vergussrahmen 5 eingebracht wird.
Die Vergussmasse 6 umschließt demnach die komplette Ausnehmung sowie die dort befindlichen Kabelenden.
Die Anschlusskabel 4 werden im wesentlichen parallel zur Bahn verlaufend aus dem Vergussblock, d. h. der ausgehärteten Vergussmasse 6 herausgeführt.
Die Vergussmasse 6 geht eine besonders innige und feste Verbindung mit der gegebenenfalls vorhandenen Rückseitenvlieskaschierung der Dachabdich tungsbahn 1 ein, so dass im Einsatzfall auftretende mechanische Kräfte von der elektrischen Anschlussfläche ferngehalten werden können.
Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein Schmelzkleber beziffert, welcher für das Verbinden von der jeweiligen photovoltaischen Flächenzelle 2 mit der Oberseite der Dachabdichtungsbahn 1 Verwendung findet.
Anstelle einer einseitigen Kabel- und Anschlussführung gemäß 1 kann auch eine beidseitige nach 2 vorgesehen sein, um die Montage der Bahn und den elektrischen Anschluss auf dem Dach zu vereinfachen.
Der Vergussrahmen 5 kann bevorzugt aus einem flexiblen Material, z. B. mit einer einseitigen Kleberbeschichtung versehenen Moosgummi bestehen. Der Rahmen lässt sich hier besonders leicht in der Fertigung positionieren und fixieren, ohne das weitere Hilfsmittel notwendig werden.
Die Oberseite der Dachabdichtungsbahn ist von heller, insbesondere weißer Farbe und wirkt für Strahlung im infrarotem Bereich reflektierend. Ebenso ergibt sich eine diffuse Streustrahlung, die zu einem verbesserten Wirkungsgrad, insbesondere bei geringen Beleuchtungsstärken bzw. Strahlungsfluss führt. Die IR-Strahlungsreflexion verhindert ein zu starkes Aufheizen der Flächenzellen mit dem vorhandenen Mehrfachschichtsystem aus amorphen Silizium, so dass auf ein Hinterlüften verzichtet werden kann.
Mit Hilfe der 3 sei nun ein prinzipieller Dachaufbau näher erläutert.
Oberhalb einer Trapezblechtragschicht 8 befindet sich eine Dampfsperrschicht 9 und mindestens eine Dämmschicht 10.
Die Dachabdichtungsbahn 1 ist auf der Dämmschicht 10 verlegt und mit einem zum Trapezblech reichenden trittsicherem System mechanisch befestigt.
Die Anschlusskabel 4 werden in die Dämmschicht 10 eingelassen und bis hin zu einem Sammelpunkt verlegt. Am Sammelpunkt befindet sich eine spezielle Kabeldurchführung 11, die unterseitig mit der Trapezblechtragschicht 8, z. B. durch Verschrauben verbunden ist.
An der Unterseite der Trapezblechtragschicht ist in der Nähe der Kabeldurchführung 11 ein Wechselrichter 12 befestigt. Der elektrische Anschluss der Kabel 4 am Wechselrichter 12 erfolgt bevorzugt durch Freischaltsteckeinrichtungen 13.
Die Kabeldurchführung 11 kann aus einem trichterförmigen flexiblen Kunststoffmaterial bestehen, dass einen unterseitigen Schraubrahmen aufweist.
Das obere Ende der trichterartigen Durchführung ist mit einer Schlauchschelle versehen, wobei zusätzlich eine Dichtmasse aus Silikon oder Acryl eingesetzt wird, um Luftdurchströmungen mit möglichen Taupunkt- bzw. Kondensatproblemen innerhalb der Dämmung auszuschließen.
Gemäß dem elektrischen Anschlussplan nach 4 sind Gruppen von 2 mal 6 und 2 mal 4 Modulen jeweils zu einem Wechselrichter geführt, wobei die Wechselrichter ausgangsseitig auf eine Sammelschiene und eine Netzüberwachungsbaugruppe gelangen.
Die Anzahl der seriengeschalteten Zellen je Modul und die Parallelschaltung der Module hin zum Wechselrichter gewährleistet das Einhalten von Schutzkleinspannungswerten bei den durch den Dachdecker auszuführenden Arbeiten. Erst das Beschalten bzw. Verschalten der Wechselrichter untereinander muss vom Elektrofachmann ausgeführt werden, der hierfür keine Arbeiten auf dem Dach auszuführen braucht mit der Folge der gewünschten Gewerke und damit Gewährleistungstrennung.
Mit dem vorgestellten Dachabdichtungssolarmodul und der speziellen Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit können funktionale Dachabdichtungen auf solchen Dachflächen installiert werden, die nicht für den dauernden Aufenthalt von Personen, die Nutzung durch Verkehr oder Begrünung vorgesehen sind. Die Solarmodule können auf nicht belüfteten und belüfteten Dächern realisiert werden, wobei als bevorzugte Dachformen Tonnen-, Pult-, Sattel-, Schmetterlingsdächer und insbesondere Shed-Dächer, deren abzusichernde Flächen konstruktionsbedingt stark geneigt und nach Süden ausgerichtet sind, angesehen werden. Die Solarbahnen werden vorzugsweise im Innenbereich von Dachflächen, d. h. solchen Bereichen geringer Windsoglasten verlegt. Beim Auslegen der Bahnen sind Abschattungen der Module durch aufgehende Bauteile, Lichtbänder und ähnliche Durchdringungen zu vermeiden. Dadurch, dass die Anschlusskabel der Module verdeckt, unter der Dachabdichtung verlegt und gemeinsam durch die Tragschicht und die anderen Funktionsschichten zu einem Netzwechselrichter unter der Tragschicht hindurchgeführt werden, ist eine Gewerketrennung erreichbar. Das verdeckte Führen vermeidet darüber hinaus unerwünschte, zu Verschmutzungen führende Erhebungen bei Flachdächern geringer Neigung.

1: Dachabdichtungsbahn
2: Photovoltaische-Flächenzelle
3: Außenkontaktflachen
4: Anschlusskabel
5: Vergussrahmen
6: Vergussmasse
7: Schmelzkleber
8: Trapezblechtragschicht
9: Dampfsperrschicht
10: Dämmschicht
11: Kabeldurchführung
12: Wechselrichter
13: Freischaltsteckeinrichtung

Claims

Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit für flexible Dachabdichtungsbahnen sowie mit diesen verbundenen, nichtstarren photovoltaischen Flächenzellen, wobei die Flächenzellen Stoff-, form- und/oder kraftschlüssig auf der Oberseite der Dachabdichtungsbahn angeordnet sind, weiterhin die Flächenzellen aus einem vorgefertigten polymerkapselten Verbund, umfassend ein Mehrfachdünnschichtsystem aus amorphen Silizium mit innerer elektrischer Verbindung sowie Bypassdioden zwischen den Zellenabschnitten und löt- oder schweißfähigen äußeren Kontaktflächen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachabdichtungsbahn jeweils im Bereich der den Außenkontaktflächen der Zellen gegenüberliegt mindestens eine Ausnehmung aufweist, welche mindestens ein elektrisches Anschlusskabel aufnimmt, wobei die Löt- oder Schweißverbindung im Ausnehmungsabschnitt ausgeführt ist und das ein Vergussblock vorgesehen ist, welcher die Verbindungsstelle, das Anschlusskabelende, die Ausnehmung sowie einen die Ausnehmung allseits umgebenden Bahnabschnitt ausfüllt.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlusskabelende parallel zur Bahn verlaufend aus dem Vergussblock herausgeführt ist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussblock aus einem selbsthärtenden Kunstharz, bevorzugt PUR-Harz besteht.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf die Bahnrückseite aufgebrachten Vergussrahmen.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen aus einem elastisch, flexiblem Material besteht, welches auch nach Aushärten des Vergussblockes diesen randseitig umgibt, um eine Zwischenzone zur Verlegeumgebung zu bilden.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen aus einem selbstklebenden Moosgummistreifen oder Moosgummistanzteil besteht.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontaktflächen im Rand- oder Endbereich der jeweiligen Flächenzelle vorgesehen sind.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Ausnehmung benachbart, jedoch nicht von der Flächenzelle überdeckt mindestens eine weitere, zweite Ausnehmung vorgesehen ist, welche das mindestens eine zur Oberseite der Bahn geführte Anschlusskabel aufnimmt, wobei der Vergussblock beide Ausnehmungen umgibt.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Ausnehmung in den Vergussblock integriert ein Kabelführungs- und/oder Anschlussmittel vorgesehen ist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmittel als Anschlussdose ausgebildet ist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Dachdichtungsbahn mit einem Vlies, bevorzugt Polyestervlies kaschiert ist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussblockmaterial das Vlies zum Erhalt einer festen Haftung mindestens teilweise benetzt und durchdringt.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite der Bahn, die zweite Ausnehmung verschließend ein wieterer Vergussblock vorgesehen ist, welcher Mittel zum Befestigen von Kabelführungsprofilen oder dergleichen Einrichtungen aufweist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass erster und zweiter Vergussblock einstöckig ausgeführt sind.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Oberfläche der Bahn strahlungsreflektierend ausgebildet ist.
Verbindungs- und/oder Anschlusseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Oberfläche der Bahn diffuse Streustrahlung erzeugend ausgebildet ist.
Bahnförmiger, verlege- und anschlussfertiger flexibler Dachabdichtungs-Solarmodul bestehend aus – einer Basisschicht aus einer Hochpolymerlegierung, bevorzugt aus Ethylen-Vinyl-Azetat-Terpolymer und PVC mit Rückseitenvlieskaschierung, einem oder mehreren streifenförmigen Photovoltaik-Elementen mit jeweils einer Reihenschaltung von einer Vielzahl von Flächenzellen, umfassend integrierte Bypassdioden sowie einer allseitigen Polymerverkapselung; – einer Schmelzkleberfolie zum stoffschlüssigen Verbinden von Basisschicht und den streifenförmigen Photovoltaik-Elementen; – Ausnehmungen in der Basisschicht und der Schmelzkleberfolie unterhalb von Außenkontaktflächen der streifenförmigen Photovoltaik-Elemente; – mit den Außenkontaktflächen in Verbindung stehende abgelängte Anschlusskabel und – einer Zugentlastungsvergussmasse innerhalb eines elastischen Vergussrahmens auf der Unterseite der Basisschicht in einem Abschnitt größer als die dort vorgesehenen Ausnehmungen.
Bahnförmiger Dachabdichtungs-Solarmodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht eine infrarotstrahlungsreflektierende sowie diffuse Streustrahlung erzeugende Oberfläche aufweist.
Bahnförmiger Dachabdichtungs-Solarmodul nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontaktflächen, die Verbindungskabel und die Vergussmasse einseitig und/oder beidseitig an den Schmalseiten der Bahn ausgebildet sind.