DE202011050085U1 - Building material structure with solar modules - Google Patents

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Abstract

Baumaterialstruktur mit Solarmodulen, aufweisend eine Platte mit einer äußeren Oberseite, die mit einem Klebeelement versehen ist und über das Klebeelement mit einer Unterseite von wenigstens einer Solarzelle verbunden ist, wobei die wenigstens eine Solarzelle eine Oberseite aufweist, die mit einem weiteren Klebeelement versehen ist und über das weitere Klebeelement mit einer hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht verbunden ist.Building material structure with solar modules, comprising a plate with an outer upper side which is provided with an adhesive element and is connected via the adhesive element to an underside of at least one solar cell, the at least one solar cell having an upper side which is provided with a further adhesive element and above the further adhesive element is connected to a highly transparent, lightly concentrating layer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Baumaterialstrukturen, die mit Solarmodulen zur Gewinnung von Solarenergie versehen sind, und insbesondere solche Baumaterialstrukturen, bei denen eine Solarzelle direkt am Baumaterial befestigt wird.The present invention relates to building material structures provided with solar modules for obtaining solar energy, and more particularly to such building material structures in which a solar cell is directly attached to the building material.

Übliche Solarmodule werden einzeln montiert, bevor sie auf einem Dach installiert werden. Aufgrund dieser üblichen Struktur werden Solarmodule als spezialisierte Vorrichtungen angesehen, was der Verbreitung von Solarmodulen abträglich ist. Angesichts dessen, dass der Durchschnittsbürger eher einen Baumarkt als eine Werk für Stromerzeugungsausrüstungen besuchen dürfte, zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein Produkt bereitzustellen, das den tatsächlichen Bedarf besser erfüllt, und die seit langem bestehenden Missverständnisse hinsichtlich der Verwendung von Solarmodulen ausräumt.Usual solar modules are assembled individually before they are installed on a roof. Due to this common structure, solar modules are considered as specialized devices, which is detrimental to the dissemination of solar modules. In view of the fact that the average citizen is more likely to visit a hardware store than an electric power plant, the present invention aims to provide a product that better meets the real needs, and eliminates the long-standing misconceptions about the use of solar modules.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baumaterialstruktur mit Solarmodulen bereitzustellen, um die Energiefunktion in die inhärenten Funktionen von Baumaterialien zu integrieren, indem Solarzellen bzw. Solarmodule direkt an den Baumaterialien angebracht werden und die Planungsphase und die Anwendungsphase der Solarenergieausrüstung in die Bauphase, die Renovierungsphase und die Erweiterungsphase eines Gebäudes integriert werden, wodurch auf natürliche Weise hinsichtlich des Umweltschutzes, Energieeinsparungen und für eine bessere Stromnutzung gesorgt werden kann.A main object of the present invention is to provide a building material structure with solar modules to integrate the energy function into the inherent functions of building materials by attaching solar cells directly to the building materials and the planning phase and the application phase of the solar energy equipment into the construction phase The renovation phase and the expansion phase of a building, which can naturally provide environmental protection, energy savings and better use of electricity.

Um diese und andere Aufgaben zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung eine Baumaterialstruktur mit Solarmodulen oder Solarzellen bereit. Die Baumaterialstruktur weist eine Platte mit einer äußeren Oberseite auf, die mit einem Klebeelement versehen ist und über das Klebeelement mit einer Unterseite von wenigstens einer Solarzelle verbunden ist. Die Platte ist eine Ofenlackstahlplatte, eine Aluminiumplatte oder eine Kunststoffplatte. An einer inneren Unterseite der Platte ist ein Wärmedämmungselement angeordnet. Das Wärmedämmungselement ist aus Polyurethan-(PU)-Schaum oder Gips hergestellt. Das Klebeelement ist eine Ethylenvinylacetat-(EVA)-Schicht oder eine Polyvinylbutyral-(PVB)-Schicht. Die wenigstens eine Solarzelle weist eine Oberseite auf, die mit einem weiteren Klebeelement versehen ist und über das weitere Klebeelement mit einer hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht verbunden ist. Eine raue Fläche mit Vorsprüngen ist an einer Außenfläche der hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht angeordnet. Die hochtransparente, Licht stark konzentrierende Schicht ist aus Teflon (TEFZEL), Polyester (PET) oder Polycarbonat (PC) hergestellt.To accomplish these and other objects, the present invention provides a building material structure with solar modules or solar cells. The building material structure has a plate with an outer top side, which is provided with an adhesive element and is connected via the adhesive element to a lower side of at least one solar cell. The plate is a stove paint steel plate, an aluminum plate or a plastic plate. On an inner bottom of the plate, a heat-insulating element is arranged. The thermal insulation element is made of polyurethane (PU) foam or gypsum. The adhesive element is an ethylene vinyl acetate (EVA) layer or a polyvinyl butyral (PVB) layer. The at least one solar cell has an upper side, which is provided with a further adhesive element and is connected via the further adhesive element with a highly transparent, light strongly concentrating layer. A rough surface with protrusions is disposed on an outer surface of the highly transparent, light strongly concentrating layer. The highly transparent, light strongly concentrating layer is made of Teflon (TEFZEL), polyester (PET) or polycarbonate (PC).

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention will be explained in detail with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows:

1 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Baumaterialstruktur, 1 a cross-sectional view of the building material structure according to the invention,

2 eine perspektivische Ansicht einer Wandplatte ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist, 2 is a perspective view of a wall plate implemented according to the present invention,

3 eine perspektivische Ansicht einer Wellplatte ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist; und 3 Figure 3 is a perspective view of a corrugated plate implemented according to the present invention; and

4 eine Querschnittansicht einer rauen Fläche einer hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht der erfindungsgemäßen Baumaterialstruktur 4 a cross-sectional view of a rough surface of a highly transparent, light strongly concentrating layer of the building material structure according to the invention

Bezug nehmend auf 1 bis 4 wird die erfindungsgemäße Baumaterialstruktur beschrieben. Die Baumaterialstruktur weist eine Platte 1 auf. Die Platte 1 weist eine äußere Oberseite auf, die mit einem Klebeelement 2 versehen ist und über das Klebeelement 2 mit einer Unterseite von wenigstens einer Solarzelle verbunden ist. Die Platte 1 ist eine Ofenlackstahlplatte, eine Aluminiumplatte oder eine Kunststoffplatte. An einer inneren Unterseite der Platte 1 ist ein Wärmedämmungselement 4 angeordnet. Das Wärmedämmungselement 4 ist aus Polyurethan-(PU)-Schaum oder Gips hergestellt. Das Klebeelement 2 ist in Form einer Ethylenvinylacetat-(EVA)-Schicht oder einer Polyvinylbutyral-(PVB)-Schicht ausgebildet. Ein weiteres Klebeelement 20 ist an einer Oberseite der wenigstens einen Solarzelle 3 angeordnet. An dem weiteren Klebeelement 20 ist eine hochtransparente, Licht stark konzentrierende Schicht 5 angeordnet. Eine raue Fläche 50 mit Vorsprüngen (d. h. spitzen Vorsprüngen wie in 4 gezeigt, aber ohne Beschränkung darauf) ist an einer Außenfläche der hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht 5 angeordnet. Die hochtransparente, Licht stark konzentrierende Schicht ist aus Teflon (TEFZEL), Polyester (PET) oder Polycarbonat (PC) hergestellt. 1 zeigt die Grundstruktur der erfindungsgemäßen Baumateriastruktur. 2 zeigt eine Wandplatte oder eine obere Platte. 3 zeigt eine Wellplatte. Gegenwärtig kommen Wellplatten in vielen Dächern zum Einsatz. Bei der Baumaterialstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, die Struktur eines Daches zu verändern, um Solarenergieerzeugungsausrüstung auf dem Dach zu installieren; stattdessen kann das Gebäude mit Solarenergie versorgt werden, sobald die Dachinstallation und Verkabelung abgeschlossen ist. Die Solarzellen 3 weisen jeweils ein photovoltaisches Umwandlungselement zum Umwandeln von Lichtenergie in elektrische Energie auf, die von elektrischen Leitern geleitet wird. Aus jeder Solarzelle 3 ragt ein elektrischer Leiter heraus. Die elektrischen Leiter sind in Serie und parallel verbunden, derart, dass verschiedene elektrische Geräte mit der passenden Energie versorgt werden.Referring to 1 to 4 the building material structure according to the invention will be described. The building material structure has a plate 1 on. The plate 1 has an outer top which is connected to an adhesive element 2 is provided and over the adhesive element 2 is connected to a bottom of at least one solar cell. The plate 1 is a stove paint steel plate, an aluminum plate or a plastic plate. At an inner bottom of the plate 1 is a thermal insulation element 4 arranged. The thermal insulation element 4 is made of polyurethane (PU) foam or gypsum. The adhesive element 2 is in the form of an ethylene vinyl acetate (EVA) layer or a polyvinyl butyral (PVB) layer. Another adhesive element 20 is on an upper side of the at least one solar cell 3 arranged. At the further adhesive element 20 is a highly transparent, light strongly concentrating layer 5 arranged. A rough surface 50 with protrusions (ie sharp protrusions as in 4 shown but not limited thereto) is on an outer surface of the highly transparent, light strongly concentrating layer 5 arranged. The highly transparent, light strongly concentrating layer is made of Teflon (TEFZEL), polyester (PET) or polycarbonate (PC). 1 shows the basic structure of the Baumateriastruktur invention. 2 shows a wall plate or a top plate. 3 shows a corrugated plate. Currently, corrugated sheets are used in many roofs. In the building material structure according to the present invention, it is not necessary to change the structure of a roof to install solar power generation equipment on the roof; instead, the building can be supplied with solar energy once the roof installation and wiring is completed. The solar cells 3 each have a photovoltaic conversion element for converting light energy into electrical energy conducted by electrical conductors. From every solar cell 3 an electrical conductor protrudes. The electrical conductors are connected in series and in parallel, so that different electrical devices are supplied with the appropriate energy.

Bezüglich der genannten Struktur verkörpert die vorliegende Erfindung das Konzept der integrierten Ausbildung eines Einzelmoduls, verzichtet auf einen Außenrahmen und die zugehörigen Befestigungsvorrichtungen, die normalerweise im Stand der Technik offenbart sind, und koppelt eine Solarzelle und ein Baumaterial aneinander, derart, dass das resultierende Produkt als Solarplatte zur Verwendung mit einer Straßenoberfläche sowie zur Verwendung für verschiedene andere Standorte dient, wodurch erneuerbare Energien genutzt und fossile Brennstoffe eingespart werden können.With respect to the above structure, the present invention embodies the concept of integrated formation of a single module, dispenses with an outer frame and the associated fastening devices normally disclosed in the prior art, and couples a solar cell and a building material together such that the resulting product as Solar panel for use with a road surface and for use in various other locations, thereby utilizing renewable energy and saving fossil fuels.

Die beschriebene bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde im Detail beschrieben und durch Zeichnungen veranschaulicht. Fachleute werden jedoch verstehen, das die bevorzugte Ausführungsform die vorliegende Erfindung nur beispielhaft illustriert, jedoch nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränkend auslegt. Daher sollten alle äquivalenten Modifikationen und Änderungen an der genannten Ausführungsform und der darin beschriebenen Struktur in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.The described preferred embodiment of the present invention has been described in detail and illustrated by drawings. However, it will be understood by those skilled in the art that the preferred embodiment illustrates the present invention by way of example only, but does not limit the scope of the present invention. Therefore, all equivalent modifications and changes to the above embodiment and the structure described therein should fall within the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Platteplate
22
Klebeelementadhesive element
2020
Klebeelementadhesive element
33
Solarzellesolar cell
44
Wärmedämmungselementthermal insulation element
55
hochtransparente, Licht stark konzentrierende Schichthighly transparent, light strongly concentrating layer
5050
raue Flächerough surface

Claims (7)

Baumaterialstruktur mit Solarmodulen, aufweisend eine Platte mit einer äußeren Oberseite, die mit einem Klebeelement versehen ist und über das Klebeelement mit einer Unterseite von wenigstens einer Solarzelle verbunden ist, wobei die wenigstens eine Solarzelle eine Oberseite aufweist, die mit einem weiteren Klebeelement versehen ist und über das weitere Klebeelement mit einer hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht verbunden ist.Building material structure with solar modules, comprising a plate having an outer top, which is provided with an adhesive member and is connected via the adhesive member to a bottom of at least one solar cell, wherein the at least one solar cell having an upper surface, which is provided with a further adhesive member and over the further adhesive element is connected to a highly transparent, light strongly concentrating layer. Baumaterialstruktur nach Anspruch 1, wobei die Platte eine Ofenlackstahlplatte, eine Aluminiumplatte oder eine Kunststoffplatte ist.The building material structure according to claim 1, wherein the plate is a furnace paint steel plate, an aluminum plate or a plastic plate. Baumaterialstruktur nach Anspruch 1, wobei an einer inneren Unterseite der Platte ein Wärmedämmungselement angeordnet ist.A building material structure according to claim 1, wherein a heat-insulating member is disposed on an inner lower surface of the plate. Baumaterialstruktur nach Anspruch 3, wobei das Wärmedämmungselement aus Polyurethan-(PU)-Schaum oder Gips hergestellt ist.A building material structure according to claim 3, wherein the heat-insulating member is made of polyurethane (PU) foam or gypsum. Baumaterialstruktur nach Anspruch 1, wobei das Klebeelement eine Ethylenvinylacetat-(EVA)-Schicht oder eine Polyvinylbutyral-(PVB)-Schicht ist.The building material structure of claim 1, wherein the adhesive member is an ethylene vinyl acetate (EVA) layer or a polyvinyl butyral (PVB) layer. Baumaterialstruktur nach Anspruch 1, wobei eine raue Fläche mit Vorsprüngen an einer Außenfläche der hochtransparenten, Licht stark konzentrierenden Schicht angeordnet ist.The building material structure according to claim 1, wherein a rough surface having protrusions is disposed on an outer surface of the highly transparent high-light-concentration layer. Baumaterialstruktur nach Anspruch 1, wobei die hochtransparente, Licht stark konzentrierende Schicht aus Teflon (TEFZEL), Polyester (PET) oder Polycarbonat (PC) hergestellt ist.A building material structure according to claim 1, wherein the high transparency, high light concentrating layer is made of Teflon (TEFZEL), polyester (PET) or polycarbonate (PC).
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