DE202011001333U1

DE202011001333U1 - Solardachziegel mit Kontaktstecksystem

Info

Publication number: DE202011001333U1
Application number: DE202011001333U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2021-01-12

Abstract

Dachziegel (1) für ein Gebäudedach, welcher nebeneinander in in horizontaler Richtung überlappenden Reihen (10o, 10u) verlegbar ist, umfassend einen Grundkörper (2), insbesondere aus einem Keramik- oder Tonwerkstoff, sowie eine auf diesem angeordnete photovoltaische Zelle (4), die über elektrische Steckverbindungen (6a, 6b) und Kontakte (8a, 8b) zur Erzeugung einer Reihen- oder Parallelschaltung mit photovoltaischen Zellen (4) benachbarter Dachziegel (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachziegel (1) entlang einer ersten oberen Reihe (10o) und einer darunter liegenden benachbarten unteren Reihe (10u) im Wesentlichen um eine halbe Dachziegelbreite versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Steckverbindungen Kontakte (8a, 8b) umfassen, die paarweise im Bereich des oberen Randes (12o) sowie im Bereich des unteren Randes (12u) des Grundkörpers (2) angeordnet sind und sich im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Grundkörpers (2) erstrecken, derart, dass die Kontakte (8a, 8b) am unteren Rand (12u) einer ersten Dachziegel (1) in die Steckverbindungen (6a,...

Description

Die Erfindung betrifft einen Dachziegel mit einer photovoltaischen Zelle gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist bekannt, zur Stromerzeugung Solarmodule einzusetzen, die eine Größe von ca. 1 × 2 m aufweisen und auf Dachflächen von Gebäuden montiert werden, um das einfallende Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln. Hierbei ergibt sich das Problem, dass die Solarmodule aufgrund ihrer vorgegebenen Größe die zur Verfügung stehende Dachfläche nur schlecht ausnutzen und mitunter einen optisch unattraktiven Eindruck erzeugen.
Um die Dachflächen besser auszunutzen ist es aus der DE 299 15 648 U1 bekannt, Dachziegel in parallel zueinander verlaufenden Reihen anzuordnen. Die in dieser Schrift beschriebenen Dachziegel besitzen elektrische Steckkontakte, die im Bereich der seitlichen Ränder der Grundkörper angeordnet sind und demgemäß eine aufwändige Durchführung der elektrischen Kontakte durch den in der Regel aus Keramik oder Tonmaterial bestehenden Grundkörper erforderlich ist, um eine elektrische Kontaktierung benachbarter Ziegel zu erhalten.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dachziegel zu schaffen, der sich in einfacherer Weise fertigen lässt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Dachziegel mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass die Solarmodule die zur Verfügung stehende Dachfläche optimal ausnutzten und dabei einen optisch attraktiveren Eindruck erwecken, als herkömmliche Lösungen. Außerdem besitzt die Erfindung den weiteren Vorteil, dass diese sich mit der einfachen Stecksystemlösung mit geringem Aufwand verlegen und gegebenenfalls austauschen lassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Steckkontakte im Bereich des oberen Randes 6a und 6b des Grundkörpers 2 über eine direkte Kontaktbrücke 14 mit den Kontakten 8a und 8b der photovoltaischen Zelle 4 verbunden und als flache Bahn in den Bereich des oberen Randes 12o des Grundkörpers 2 hin geführt. Hierdurch lassen sich die Fertigungskosten weiter senken, da die Steckkontakte und die Kontaktbrücke 14, jeweils als integrales Bauteil nach dem Brennen des Grundkörpers 2 an diesem befestigt werden können.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken ist der Grundkörper 2 im unteren Bereich 12u mit zwei Durchtrittsöffnungen versehen, durch die hindurch die elektrischen Kontakte von der Oberseite 6a und 6b her zur Unterseite des Grundkörpers 2 hin durchführbar sind. Hierdurch ergibt ein besonders einfacher Aufbau der Ziegel, der einen nachträglichen Austausch der Kontaktbuchse 8a und 8b bei einer Beschädigung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktbrücke 14 in einer horizontal verlaufenden Vertiefung auf der Unterseite des Grundkörpers 2 aufgenommen, wodurch sich in vorteilhafter Weise, Formschluss zwischen Grundkörper 2 und Kontaktbuchse 8a und 8b erzielen lässt.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken besteht der Grundkörper 2 aus einem Keramik- oder Tonwerkstoff, der durch Brennen verfestigt wird. Dabei wird die Vertiefung und/oder Durchtrittsöffnung vor dem Brennen des Grundkörpers 2 in diesem geformt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die photovoltaische Zelle 4 in eine der Form der photovoltaischen Zelle angepassten Vertiefung auf der Oberseite des Grundkörpers 2 aufgenommen. Dabei besitzt die Vertiefung bevorzugt einen zum unteren Rand 12u hin verlaufenden Kanal, aus dem Regenwasser abfließen kann. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Materialersparnis und damit verbunden geringere Kosten bei der Fertigung der Grundkörper 2.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken besitzt eine jede Dachziegel 1 einen Temperatur-Differenzsensor, der die momentane Temperatur misst und im Falle eines Brandes bei einem Anstieg der Temperatur die elektrische Verbindung 6a und 6b sowie 8a und 8b zu der photovoltaischen Zelle 4 oder zu einer benachbarten Dachziegel 1 unterbricht. Der Temperatur-Differenzsensor besteht aus einem Bimetall, der von einer üblichen, zur Isolierung von elektrischen Leitungen verwendbaren Isolierung umgeben ist, der bei Überschreitung einer Maximaltemperatur von zum Beispiel 150°C öffnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Temperatur-Differenzsensor im Bereich der Kontaktbrücke 14 angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Teilansicht eines Gebäudedaches mit einer ersten und zweiten Reihe mit mehreren elektrisch verbundenen erfindungsgemäßen Dachziegeln, bei denen die photovoltaischen Zellen nicht mit dargestellt sind und die Ziegel in einer Reihen zum besseren Verständnis nicht überlappt gezeichnet sind,
2 eine schematische Aufsicht auf die Ziegel von 1 mit eingesetzten photovoltaischen Zellen und überlappenden Ziegeln in einer Reihe,
3 eine Querschnittsdarstellung einer Dachziegel,
4 eine Aufsicht auf eine Dachziegel,
5 eine Unteransicht der erfindungsspezifischen Dachziegel, und
6 eine Querschnittsdarstellung von montierten Dachziegeln mit eingesetzten photovoltaischen Zellen.
Wie in 1 bis 6 gezeigt ist, umfasst eine Dachziegel 1 für ein nicht näher gezeigtes Gebäudedach, einen Grundkörper 2, der insbesondere aus einem Keramik- oder Tonwerkstoff gefertigt ist. Auf dem Grundkörper 2 ist eine photovoltaische Zelle 4 angeordnet, die über elektrische Steckverbindungen 6a und 6b sowie über die Kontakte 8a und 8b zur Erzeugung einer Reihen- oder Parallelschaltung mit photovoltaischen Zellen 4 benachbarter Dachziegeln 1 verbindbar ist. Wie der Darstellung von 1 bis 6 dabei weiterhin entnommen werden kann, sind die Dachziegeln 1 dabei in der Weise ausgestaltet, dass diese nebeneinander in überlappenden Reihen verlegbar sind, von denen die Reihe 10o eine obere Reihe und die Reihe 10u eine untere, horizontal verlaufende Reihe bezeichnet. Die erfindungsgemäße Dachziegel 1 zeichnet sich dadurch aus, dass diese entlang einer ersten oberen Reihe 10o und einer darunter liegenden benachbarten unteren Reihe 10u im Wesentlichen um eine halbe Dachziegelbreite versetzt zueinander angeordnet werden können und die Verbindungen Steckverbindungen 6a und 6b sowie die Kontakte 8a und 8b umfassen, die paarweise im Bereich des oberen Randes 12o sowie gleichzeitig auch im Bereich des unteren Randes 12u des Grundkörpers 2 angeordnet sind. Die Steckverbindungen 6a und 6b sowie auch die Kontakte 8a und 8b, die zum Beispiel als zylindrische Stifte und Buchsen angeordnet sind, erstrecken sich dabei im Wesentlichen in einer Richtung, die senkrecht zur Ebene des Grundkörpers 2 verläuft, und zwar derart, dass die Kontakte 8a und 8b am unteren Rand 12u einer ersten Dachziegel 1 in die Steckverbindungen 6a und 6b der oberen Reihe 10o einer benachbarten Dachziegel der darunterliegenden Reihe 10u von oben her einsteckbar sind. Die insbesondere als männliche Verbindungen ausgestatteten Steckkontakte 6a und 6b im Bereich des oberen Randes 12o des Grundkörpers 2 sind zur Herstellung der elektrischen Verbindung über eine elektrische Kontaktbrücke 14 miteinander verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Dachziegel
2: Grundkörper
4: photovoltaische Zelle
5: Dachlatte
6a: Steckverbindung
6b: Steckverbindung
8a: Kontakt
8b: Kontakt
10o: obere Reihe
10u: untere Reihe
12o: oberer Rand
12u: unterer Rand
14: Kontaktbrücke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29915648 U1 [0003]

Claims

Dachziegel (1) für ein Gebäudedach, welcher nebeneinander in in horizontaler Richtung überlappenden Reihen (10o, 10u) verlegbar ist, umfassend einen Grundkörper (2), insbesondere aus einem Keramik- oder Tonwerkstoff, sowie eine auf diesem angeordnete photovoltaische Zelle (4), die über elektrische Steckverbindungen (6a, 6b) und Kontakte (8a, 8b) zur Erzeugung einer Reihen- oder Parallelschaltung mit photovoltaischen Zellen (4) benachbarter Dachziegel (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachziegel (1) entlang einer ersten oberen Reihe (10o) und einer darunter liegenden benachbarten unteren Reihe (10u) im Wesentlichen um eine halbe Dachziegelbreite versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Steckverbindungen Kontakte (8a, 8b) umfassen, die paarweise im Bereich des oberen Randes (12o) sowie im Bereich des unteren Randes (12u) des Grundkörpers (2) angeordnet sind und sich im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Grundkörpers (2) erstrecken, derart, dass die Kontakte (8a, 8b) am unteren Rand (12u) einer ersten Dachziegel (1) in die Steckverbindungen (6a, 6b) der oberen Reihe wenigstens (10o) einer benachbarten Dachziegel der darunterliegenden Reihe (10u) von oben her einsteckbar sind, und dass die Steckverbindungen (6a, 6b) im Bereich des oberen Randes (12o) des Grundkörpers (2) über eine elektrische Kontaktbrücke (14) miteinander verbunden sind.
Dachziegel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte im Bereich des oberen Randes (12o) des Grundkörpers (2) über eine direkte Kontaktbrücke (14) mit den Kontakten (8a, 8b) der photovoltaischen Zelle (4) verbunden sind und als flache Bahn in den Bereich des oberen Randes (12o) des Grundkörpers (2) hin geführt sind.
Dachziegel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) im unteren Bereich zwei Durchtrittsöffnungen aufweist, durch die hindurch die elektrischen Steckverbindungen (6a, 6b) von der Oberseite her zur Unterseite des Grundkörpers (2) hin durchführbar sind.
Dachziegel Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (14) in einer horizontal verlaufenden Vertiefung auf der Unterseite des Grundkörpers (2) aufgenommen ist.
Dachziegel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) aus einem Keramik- oder Tonwerkstoff besteht, der durch Brennen verfestigt wird und dass die Vertiefung und/oder die Durchtrittsöffnungen vor dem Brennen des Grundkörpers (2) in diesem geformt wird.
Dachziegel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die photovoltaische Zelle (4) in einer der Form der photovoltaischen Zelle angepassten Vertiefung auf der Oberseite des Grundkörpers (2) aufgenommen ist und dass die Vertiefung mit einem zum unteren Rand hin verlaufenden Kanal versehen ist, aus dem Regenwasser abfließen kann.
Dachziegel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatur-Differenzsensor vorgesehen ist, der die momentane Temperatur im Bereich einer Dachziegel (1) erfasst und im Falle eines Brandes bei einem Anstieg der Temperatur, die elektrischen Steckverbindungen (6a, 6b) und die Kontakte (8a, 8b) zu einer photovoltaischen Zelle (4) einer benachbarten Dachziegel (1) unterbricht.
Dachziegel (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatur-Differenzsensor im Bereich der Kontaktbrücke (14) angeordnet ist.
Dachziegel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungen (6a, 6b) am oberen Rand (12o) der photovoltaischen Zelle (4) einer Dachziegel (1) jeweils einen Kontaktstift/-bolzen besitzen, die sich mit einem Klicksystem in die für die Aufnahme des Kontaktstifts/-bolzens bestehenden Kontakte (8a, 8b) einer benachbarten Dachziegel (1) mit photovoltaischer Zelle (4) am unteren Rand (12u) festklicken.