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DE60034039T2 - Photovoltaische dachziegelanordnung - Google Patents

Photovoltaische dachziegelanordnung Download PDF

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DE60034039T2
DE60034039T2 DE60034039T DE60034039T DE60034039T2 DE 60034039 T2 DE60034039 T2 DE 60034039T2 DE 60034039 T DE60034039 T DE 60034039T DE 60034039 T DE60034039 T DE 60034039T DE 60034039 T2 DE60034039 T2 DE 60034039T2
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DE
Germany
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support structure
electrical connection
roof tile
inner support
photovoltaic
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60034039T
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English (en)
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DE60034039D1 (de
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Peter Edmund Southampton MUCCI
Abubakr Salem Southampton BAHAJ
Patrick Alexander Southampton JAMES
James R. Southampton BALLARD
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Powertile Ltd
Original Assignee
Powertile Ltd
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Publication date
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Publication of DE60034039D1 publication Critical patent/DE60034039D1/de
Publication of DE60034039T2 publication Critical patent/DE60034039T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • H02S20/25—Roof tile elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
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  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine photovoltaische Dachziegelanordnung und betrifft insbesondere einen zweiteiligen photovoltaischen Dachziegel und ein Verfahren zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den jeweiligen Teilen des zweiteiligen photovoltaischen Dachziegels.
  • Es ist bekannt photovoltaische Platten mit photovoltaischen Modulen zu verwenden, welche auf die Außenseite eines Gebäudes aufgebracht werden oder bestehende Dachziegel ersetzen können. Beispiele für solche photovoltaischen Module sind in der US 5590495 , US 5112408 und EP 0710806 beschrieben. Die photovoltaischen Modulsysteme weisen normalerweise eine Vielzahl von photovoltaischen Platten auf, die elektrisch verbunden sind, um einen Stromkreis zu bilden. Die photovoltaischen Platten erfordern eine Routinewartung, welche das Entfernen einer oder mehrerer der photovoltaischen Platten beinhaltet.
  • JP 11022127A beschreibt eine photovoltaische Dachziegelanordnung, bei welcher eine Außenplatte durch Befestigungsmittel gleitend an einer inneren Tragstruktur befestigt ist und die elektrische Verbindung zwischen der Außenplatte und der inneren Tragstruktur wird durch elektrische Anschlussklemmen an der Außenplatte und der inneren Tragstruktur beim Zusammenfügen der Außenplatte und der inneren Tragstruktur hergestellt.
  • JP 10088740A legt eine photovoltaische Dachziegelanordnung dar, bei welcher eine entfernbare Außenplatte eine photovoltaische Einrichtung, welche mit einem Stecker versehen ist, und eine innere Tragstruktur, welche mit einer Steckverbindung versehen ist, aufweist, wobei der Stecker an die Steckverbindung anschließbar ist.
  • Gemäß einem ersten Gedanken der vorliegenden Erfindung wird eine photovoltaische Dachziegelanordnung bereitgestellt mit einer abnehmbaren Außenplatte, welche photovoltaische Vorrichtungen und ein erstes elektrisches Anschlussteil aufweist, und mit einer inneren Tragstruktur, welche ein zweites elektrisches Anschlussteil aufweist, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, dass im Gebrauch das Zusammenbauen der Außenplatte und der inneren Tragstruktur dazu führt, dass das erste elektrische Anschlussteil und das zweite elektrische Anschlussteil zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil gebracht werden, wobei die Außenplatte gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, welche einen Kanalabschnitt aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement aufzunehmen, und wobei in Gebrauch die Außenplatte von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten der Außenplatte in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche der Außenplatte liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben der Außenplatte in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
  • Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil wird vorzugsweise durch das Entfernen der Außenplatte von der inneren Tragstruktur unterbrochen.
  • Vorzugsweise weist die Außenplatte das Befestigungselement auf und die innere Tragstruktur ist mit dem Kanal ausgebildet, um das Befestigungselement der Außenplatte aufzunehmen und zu halten.
  • Die Außenplatte weist passender Weise ein Paar Befestigungselemente auf und die innere Tragstruktur ist mit einem Paar Kanäle ausgebildet, um die Befestigungselemente der Außenplatte aufzunehmen und zu halten.
  • Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil wird vorzugsweise durch Gleiten der Außenplatte in eine Richtung unterbrochen, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene der äußersten Fläche der Außenplatte liegt.
  • In Gebrauch kann die innere Tragstruktur an der Außenfläche eines Bauwerks wie eines Gebäudes befestigt sein. Falls erforderlich, kann eine beschädigte Außenplatte leicht aus der photovoltaischen Dachziegelanordnung entfernt werden, während die innere Tragstruktur befestigt an dem Gebäude belassen wird. Eine neue Außenplatte kann dann die beschädigte Außenplatte ersetzen. Die Außenplatte und die innere Tragstruktur können ebenfalls leicht überprüft werden durch Entfernen der Außenplatte.
  • Die innere Tragstruktur weist vorzugsweise eine elektrische Anschlussdose auf, welche das zweite elektrische Anschlussteil umfasst.
  • Die elektrische Anschlussdose der inneren Tragstruktur weist vorzugsweise eine elektrische Eingangsanschlussklemme und eine elektrische Ausgangsanschlussklemme auf, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass die elektrische Eingangsanschlussklemme und die elektrische Ausgangsanschlussklemme eine elektrische Verbindung zwischen entsprechenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen herstellen. In Benutzung erzeugen die photovoltaischen Vorrichtungen der jeweiligen photovoltaischen Anordnungen elektrische Energie und es kann ein elektrisches Netzwerk zwischen der Vielzahl von photovoltaischen Dachziegelanordnungen hergestellt werden.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Außenplatte eine mit dem ersten elektrischen Anschlussteil ausgebildete elektrische Anschlussdose aufweist, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass im zusammengebauten Zustand der photovoltaischen Dachziegelanordnung das erste Anschlussteil und das zweite Anschlussteil eine elektrische Verbindung zwischen den beiden elektrischen Anschlussdosen herstellen.
  • Die photovoltaischen Dachziegelanordnungen können bequem an Dachlatten einer konventionellen Dachstruktur befestigt werden und die Dachziegel ersetzen.
  • Gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung, weist die Tragstruktur eine Vorrichtung auf, um elektrische Verbindungen zwischen aneinander angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen herzustellen.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen aneinander angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen weist vorzugsweise ein elektrisches Anschlussteil auf gegenüberliegenden Seiten der Tragstruktur auf.
  • Gemäß einem zweiten Gedanken der vorliegenden Erfindung wird ein entfernbarer photovoltaischer Dachziegel mit photovoltaischen Vorrichtungen und einem elektrischen Anschlussteil bereitgestellt, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, dass in Gebrauch das Zusammenbauen des photovoltaischen Dachziegels und einer inneren Tragstruktur dazu führt, dass das erste elektrische Anschlussteil und ein zweites elektrische Anschlussteil der inneren Tragstruktur zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil gebracht werden, wobei der photovoltaische Dachziegel gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, welche einen Kanalabschnitt aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement aufzunehmen, und wobei in Gebrauch der photovoltaische Dachziegel von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten des photovoltaischen Dachziegels in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche des photovoltaischen Dachziegels liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben des photovoltaischen Dachziegels in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
  • Gemäß einem dritten Gedanken der vorliegenden Erfindung wird eine innere Tragstruktur für einen entfernbaren Dachziegel bereitgestellt, der photovoltaische Vorrichtungen aufweist, wobei die innere Tragstruktur ein elektrisches Anschlussteil aufweist, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, dass in Gebrauch das Zusammenbauen des entfernbaren Dachziegels und der inneren Tragstruktur dazu führt, dass das elektrische Anschlussteil der inneren Tragstruktur und das elektrische Anschlussteil des entfernbaren Dachziegels zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlussteilen gebracht werden, wobei der entfernbare Dachziegel gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, welche einen Kanalabschnitt aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement aufzunehmen, und wobei in Gebrauch der entfernbare Dachziegel von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten des entfernbaren Dachziegels in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche des entfernbaren Dachziegels liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben des entfernbaren Dachziegels in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise wird die elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Teilen der photovoltaischen Dachziegelanordnung durch Gleiten der Außenplatte in die entgegen gesetzte Richtung unterbrochen.
  • Die Erfindung kann jegliche Kombination der hier genannten Eigenschaften oder Begrenzungen beinhalten.
  • Die Erfindung kann auf verschiedene Weisen in die Praxis umgesetzt werden, aber eine Ausführung wird nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
  • 1 eine isometrische Ansicht einer photovoltaischen Dachziegelanordnung in einem geschlossenen zusammengebauten Zustand ist;
  • 2 eine isometrische Ansicht der in 1 gezeigten photovoltaischen Dachziegelanordnung ist und die Anordnung in einem teilweise offenen Zustand zeigt;
  • 3 eine isometrische Ansicht der in 1 gezeigten photovoltaischen Dachziegelanordnung ist und die Außenplatte getrennt von dem inneren Tragrahmen zeigt;
  • 4 eine isometrische Ansicht der in 1 gezeigten photovoltaischen Dachziegelanordnung ist und die Außenplatte entfernt von dem inneren Tragrahmen zeigt; und
  • 5 eine isometrische Ansicht der in 1 gezeigten photovoltaischen Dachziegelanordnung ist und größere Einzelheiten einer variablen Halteklemme, größere Einzelheiten der Außenplattenstruktur und drei teilweise ausgeschnittene Querschnitte der Außenplatte zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 weist eine photovoltaische Dachziegelanordnung 1A eine abnehmbare rechteckige Außenplatte 1 auf, die zehn photovoltaische Zellen 3 umfasst, die auf ihrer äußersten Oberfläche angeordnet sind, und eine im Wesentlichen rechteckige innere Tragstruktur 2. Die photovoltaischen Zellen 3 bedecken den unteren Bereich der Außenplatte 1. Irgendeine geeignete photovoltaische Vorrichtung kann für die photovoltaische Dachziegelanordnung eingesetzt werden.
  • Die Außenplatte 1 ist an der inneren Tragstruktur 2 unter Verwendung von zwei Verbindungselementen 5a, 5b befestigt, welche an dem vorderen Ende der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A angeordnet sind. Die Verbindungselemente 5a, 5b können typischerweise aus Viertel- oder Halbdrehungsschnappbolzen bestehen. Diese Arten von Verbindungsmitteln weisen den zusätzlichen Vorteil auf, von der Außenplatte 1 während der Zusammenbau-/Auseinanderbau-Vorgänge gehalten zu werden.
  • Die innere Tragstruktur 2 umfasst ein Rahmentragwerk, an dessen einen Seite ein unterer abgestufter verriegelbarer Abschnitt 4 ausgebildet ist. In Gebrauch ist der verriegelbare Abschnitt 4 unter einem Bereich einer angrenzenden Dachziegelanordnung angeordnet, wie es in der Technik der Dachziegelgestaltung gut bekannt ist. Die innere Tragstruktur 2 ist mit drei Gruppen von Löchern 6 ausgebildet. Diese Löcher 6 erlauben die Benutzung von Befestigungsnägeln oder -schrauben, um die innere Struktur 2 an Dachlatten zu befestigen, die unter der inneren Struktur 2 angeordnet sind. Bei bestimmten Dachgestaltungen sind keine Befestigungsnägel oder -schrauben erforderlich, um die Dachziegelanordnung 1A auf dem Dach zu halten. Innerhalb des Rahmens der Tragstruktur 2 ist eine elektrische Anschlussdose 7 angeordnet. Die innere Tragstruktur 2 weist zwei parallele Endelemente 7a, 7b auf (gezeigt in den 3 bis 5). In jedem der jeweiligen Endelemente 7a, 7b sind jeweilige Gleitkanäle 8a, 8b ausgebildet. An einem Ende des Gleitkanals 8a ist eine ausgeschnittene Zugangsöffnung 9a ausgebildet. An dem entsprechenden Ende des Gleitkanals 8b (nicht gezeigt) ist eine ausgeschnittene Zugangsöffnung 9b ausgebildet.
  • Die Außenplatte 1 umfasst ein Paar Befestigungselemente 17a, 17b, die an der Innenfläche der Außenplatte 1 befestigt sind (siehe 5). Die Befestigungselemente 17a, 17b weisen eine dreieckige Keilform auf. Ein Endstückbereich 17c erstreckt sich von jeder der jeweiligen vertikalen Seiten der Keilformen aus. Die Befestigungselemente 17a, 17b sind derart geformt, dass sie von den Zugangsöffnungen 9a, 9b aufgenommen werden können.
  • In der inneren Tragstruktur 2 sind ebenfalls zwei im Wesentlichen parallele Kanäle 10 ausgebildet (gezeigt in den 4 und 5). An einem Ende jedes Kanals 10 ist eine Zugangsöffnung 10a, 10b vorgesehen. Jede Öffnung 10a, 10b weist eine größere Breite auf als die Breite der restlichen Bereiche der jeweiligen Kanäle 10. Die Öffnungen 10a, 10b bieten einen Zugang zu den Kanälen 10 für zwei variable Halteklammern 11a, 11b.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass die Kanäle 10 anstelle der Gleitkanäle 8a, 8b eingesetzt werden können. Die Kanäle 10 können derart funktionieren, dass sie die Funktion der Kanäle 8a, 8b übernehmen, indem sie zwei Gruppen von Gleitbefestigungen aufweisen, wobei eine Gruppe an der Außenplatte 1 befestigt ist.
  • Falls eine zusätzliche Halterung für die photovoltaische Dachziegelanordnung erforderlich ist, beispielsweise bei starkem Wind, können die Klemmen 11a, 11b entlang der Kanäle 10 gleiten und werden eingesetzt, um die Außenplatte 1 an einer Außenplatte einer unterhalb angeordneten, angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnung zu befestigen.
  • Die Anschlussdose 7 der inneren Tragstruktur 2 weist ein Paar elektrische Anschlussteile 13, eine elektrische Ausgangsleitung 14 und ein elektrisches Eingangsanschlussteil 15 auf. Die Außenplatte 1 weist eine elektrische Anschlussdose 19 auf, welche ein Paar elektrische Anschlussteile 19a umfasst. Im zusammengebauten, geschlossenen Zustand der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A (wie in 1 gezeigt) sind die elektrischen Anschlussteile 13 in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Anschlussteilen 19a.
  • Um die photovoltaische Dachziegelanordnung 1A auseinanderzubauen, lässt man die Außenplatte 1 zunächst in eine Richtung Z gleiten und dies bewirkt eine Unterbrechung in der elektrischen Verbindung zwischen den Anschlussteilen 13 und den Anschlussteilen 19a. Die Außenplatte 1 gleitet in die Richtung Z, bis die Befestigungselemente 17a, 17b gegen die jeweiligen untersten Enden der Kanäle 10 anschlagen. Die Außenplatte 1 bleibt in dieser Position, ohne vollständig aus der Tragstruktur 2 heraus zu gleiten (wie in 2 gezeigt). Um die Außenplatte 1 von der inneren Tragstruktur 2 zu trennen, wird die Außenplatte 1 ein kleines Stück in die entgegen gesetzte Richtung zu der Richtung Z geschoben, bis die Befestigungselemente 17a, 17b mit den jeweiligen Zugangsöffnungen 9a, 9b ausgerichtet sind. Die Außenplatte 1 kann dann von der inneren Tragstruktur 2 abgehoben werden (wie in 3 gezeigt).
  • Wenn die photovoltaische Dachziegelanordnung wieder zusammengesetzt und die Außenplatte 1 zurück in ihre Position geschoben ist, passt die sich nach innen erstreckende Lippe 20 an der vorderen Unterseite der Außenplatte 1 unter eine Ausnehmung 12, welche in der untersten Kante der inneren Tragstruktur 2 ausgebildet ist, um so eine sichere Verankerung gegen starken Wind bereitzustellen.
  • Die Außenplatte 1 ist typischer Weise aus zwei flachen Materialplatten gebildet (siehe 5). Die oberste Platte besteht aus einem transparenten Material 22a, welches erlaubt, dass Sonnenlicht die photovoltaischen Elemente erreicht. In der gezeigten Ausführung ist die oberste Platte 22a an drei Seiten größer als die unterste Platte 22b und alle Befestigungsanordnungen sind unterhalb und innerhalb dieses Bereiches angebracht. Daher gibt es keine Fugen, welche dazu führen könnten, dass Wasser eindringt, wenn die Platte den Wettereinflüssen ausgesetzt ist. Die Materialien, die für die Herstellung der Teile der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A verwendet werden können, umfassen Metall oder Nicht-Metall einschließlich Kunststoff, Glas, Metal und Keramik/Ton/Zement.
  • Die Unterseite der inneren Tragstruktur 2 weist Anordnungspunkte auf, um zu ermöglichen, dass sie leicht auf dem Dach eines Gebäudes angeordnet und auch bei der Befestigung in Position gehalten werden kann. Die variablen Halteklammern 11a, 11b können eingesetzt werden, um die Außenplatte 1 an einer in einer Reihe darunter angeordneten Dachziegelanordnung zu befestigen, falls eine zusätzliche Halterung erforderlich ist, beispielsweise in Bereichen starker Windgeschwindigkeiten.
  • Die elektrische Verbindung zwischen der Außenplatte 1 und der inneren Tragstruktur 2 der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A wird hergestellt, wenn die Außenplatte 1 mit der inneren Tragstruktur 2 zusammengesetzt wird. Die elektrische Verbindung zwischen der Außenplatte 1 und der inneren Tragstruktur 2 der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A wird unterbrochen, wenn die Außenplatte 1 von der inneren Tragstruktur 2 abgenommen wird.
  • Fachleute werden erkennen, dass die elektrische Verbindung zwischen der Außenplatte 1 und der inneren Tragstruktur 2 unterbrochen werden kann ohne vollständige Trennung der Teile, da die Außenplatte eine Gleitausgestaltung bezüglich der inneren Tragstruktur 2 aufweist.
  • Wenn die photovoltaische Dachziegelanordnung 1A zusammengebaut ist, wird die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussteilen 13 und den Anschlussteilen 19a durch Verwendung von Verbindungsmitteln 5a, 5b aufrecht gehalten, die an der Vorderkante der Außenplatte 1 angeordnet sind. Wenn die Verbindungsmittel 5a, 5b gelöst werden und die Außenplatte 1 freigegeben wird, wird die elektrische Verbindung unterbrochen, wenn die Außenplatte 1 in Richtung Z gleitet. Wenn die Außenplatte 1 an dem unteren Bereich der Kanäle 10 anhält, wird die Anschlussdose 7 freigelegt, wodurch der Zugang zu allen notwendigen elektrischen Bauteilen ermöglicht wird.
  • Fliegende Leitungen 14 können verwendet werden, um aneinander angrenzende photovoltaische Dachziegelanordnungen miteinander zu verbinden, um einen Stromkreis zu bilden. Feste Verbindungen 16 können auch auf den Seiten der inneren Tragstruktur 2 verwendet werden, so dass eine photovoltaische Dachziegelanordnung angrenzend an eine andere photovoltaische Dachziegelanordnung angeordnet wird, wobei eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann, da die beiden Teile des Anschlussteils 16 (männlich und weiblich) einstückig mit den Teilen aneinander angrenzender Dachziegelanordnungen ausgebildet sind.
  • Wenn eine Reihe von Dachziegelanordnungen in der horizontalen Ebene fertig gestellt ist und die nächste Reihe angefangen wird, müsste normalerweise ein Kabel von dem Ende der letzten Reihe entlang des Dachs zu dem Anfang der zweiten Reihe laufen. Dies verlangt eine erhebliche Menge an Kabel und daher treten elektrische Verluste auf. Eine alternative Anordnung kann vorgesehen werden, bei welcher die Leitungsführung der Verbindungen in abwechselnden Reihen umgedreht wird. Die Enddachziegelanordnung kann dann direkt mit einer kurzen Leitung an die nächste Reihe darüber order darunter angeschlossen werden. Um zwischen den Dachziegelanordnungen mit den beiden Arten von Leitungsführung zu unterscheiden, kann die innere Tragstruktur 2 der Dachziegelanordnung farbcodiert sein, so dass es während des Zusammenbaus einfach ist abwechselnd Reihen mit der korrekten Leitungsführung zu verlegen.
  • Die Abmessungen der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A können derart gestaltet sein, dass sie den Abmessungen konventioneller Dachziegel entsprechen. Somit kann die photovoltaische Dachziegelanordnung leicht an ein bestehendes Dach angepasst werden. Das Dach kann teilweise mit einer Gruppe aus photovoltaischen Dachziegelanordnungen und teilweise mit konventionellen Dachziegeln gedeckt sein. Aufgrund der Bauweise und Konfiguration der photovoltaischen Dachziegelanordnung 1A kann die Außenplatte 1 einer Anordnung 1A aus der Gruppe von Anordnungen entfernt werden ohne die anderen Anordnungen zu stören.
  • Wenn es eine Gruppe von Anordnungen gibt, ist der obere Bereich 40 der Außenplatte 1 nicht mit photovoltaischen Zellen 3 ausgebildet, da dieser Bereich normalerweise von einem unteren Bereich einer oberen angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnung bedeckt ist.
  • Es ist positiv festzuhalten, dass die photovoltaische Dachziegelanordnung an irgendeiner geeigneten Struktur außerhalb oder innerhalb eines Gebäudes befestigt werden kann.

Claims (17)

  1. Photovoltaische Dachziegelanordnung mit einer abnehmbaren Außenplatte (1), welche photovoltaische Vorrichtungen (3) und ein erstes elektrisches Anschlussteil (19a) aufweist, und mit einer inneren Tragstruktur (2), welche ein zweites elektrisches Anschlussteil (13) aufweist, wobei das Zusammenbauen der Außenplatte und der inneren Tragstruktur dazu führt, dass das erste elektrische Anschlussteil und das zweite elektrische Anschlussteil zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil gebracht werden, wobei die Außenplatte gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel einen Kanalabschnitt (8a, 8b) aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement (17a, 17b) aufzunehmen, und dass in Gebrauch die Außenplatte von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten der Außenplatte in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche der Außenplatte liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung (9a, 9b) ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben der Außenplatte in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
  2. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Außenplatte (1) derart konfiguriert ist, dass sie in der Lage ist aus einer ersten Position, in welcher das erste und zweite Anschlussteil (19a, 13) miteinander verbunden sind, in eine zweite Position heraus zu gleiten, in welcher die Außenplatte an der Tragstruktur (2) befestigt bleibt, aber in welcher eine darunter liegende Anschlussdose freigelegt ist.
  3. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 2, wobei die Ausrichtung des Befestigungselementes (17a, 17b) mit der Zugangsöffnung (9a, 9b) zwischen der ersten und zweiten Position stattfindet.
  4. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 2, wobei das Befestigungselement (17a, 17b) gegen ein Ende des Kanalabschnitts (8a, 8b) anstößt, um die zweite Position zu definieren.
  5. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil (19a) und dem zweiten elektrischen Anschlussteil (19b) durch das Entfernen der Außenplatte (1) von der inneren Tragstruktur (2) unterbrochen wird.
  6. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 3, wobei die Außenplatte (1) das Befestigungselement (17a, 17b) aufweist und die innere Tragstruktur mit dem Kanal (10) ausgebildet ist, um das Befestigungselement der Außenplatte aufzunehmen und zu halten.
  7. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 3, wobei die Außenplatte (1) ein Paar Befestigungselemente (17a, 17b) aufweist und die innere Tragstruktur (2) mit einem Paar Kanäle (10) ausgebildet ist, um die Befestigungselemente der Außenplatte (1) aufzunehmen und zu halten.
  8. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil (19a) und dem zweiten elektrischen Anschlussteil (13) durch Gleiten der Außenplatte in eine Richtung unterbrochen wird, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene der äußersten Fläche der Außenplatte (1) liegt.
  9. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei in Benutzung die innere Tragstruktur (2) an der Außenfläche eines Gebäudes oder an einer unabhängigen Tragstruktur innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes befestigt werden kann.
  10. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die innere Tragstruktur (2) eine elektrische Anschlussdose (7) aufweist, welche das zweite elektrische Anschlussteil (13) umfasst.
  11. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 10, wobei die elektrische Anschlussdose (7) der inneren Tragstruktur (2) eine elektrische Eingangsanschlussklemme (15) und eine elektrische Ausgangsanschlussklemme (14) aufweist, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass die elektrische Eingangsanschlussklemme und die elektrische Ausgangsanschlussklemme eine elektrische Verbindung zwischen entsprechenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen herstellen.
  12. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei die Außenplatte (1) eine mit dem ersten elektrischen Anschlussteil (19a) ausgebildete elektrische Anschlussdose (19) aufweist, wobei die Anordnung derart gestaltet ist, dass im zusammengebauten Zustand der photovoltaischen Dachziegelanordnung das erste Anschlussteil und das zweite Anschlussteil (13) eine elektrische Verbindung zwischen den beiden elektrischen Anschlussdosen (7, 19a) herstellen.
  13. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Tragstruktur (2) eine Vorrichtung (16) aufweist, um elektrische Verbindungen zwischen aneinander angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen herzustellen.
  14. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen aneinander angrenzenden photovoltaischen Dachziegelanordnungen ein elektrisches Anschlussteil (16) auf gegenüberliegenden Seiten der Tragstruktur (2) aufweist.
  15. Photovoltaische Dachziegelanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung unterhalb der entfernbaren Außenplatte (1) vorgesehen ist.
  16. Entfernbarer photovoltaischer Dachziegel (1) mit photovoltaischen Vorrichtungen (3) und einem ersten elektrischen Anschlussteil (19a), wobei der Dachziegel derart ausgebildet ist, dass in Gebrauch das Zusammenbauen des photovoltaischen Dachziegels und einer inneren Tragstruktur (2) dazu führt, dass das erste elektrische Anschlussteil und ein zweites elektrische Anschlussteil (13) der inneren Tragstruktur zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Anschlussteil und dem zweiten elektrischen Anschlussteil gebracht werden, wobei der photovoltaische Dachziegel gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel einen Kanalabschnitt (8a, 8b) aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement (17a, 17b) aufzunehmen, und dass in Gebrauch der photovoltaische Dachziegel von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten des photovoltaischen Dachziegels in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche des photovoltaischen Dachziegels liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung (9a, 9b) ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben des photovoltaischen Dachziegels in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
  17. Innere Tragstruktur (2) für einen entfernbaren Dachziegel (1), der photovoltaische Vorrichtungen (3) aufweist, wobei die innere Tragstruktur ein elektrisches Anschlussteil (13) aufweist, wobei die innere Tragstrukturanordnung derart ist, dass in Gebrauch das Zusammenbauen des entfernbaren Dachziegels und der inneren Tragstruktur dazu führt, dass das elektrische Anschlussteil der inneren Tragstruktur und ein elektrische Anschlussteil des entfernbaren Dachziegels zusammen in eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlussteilen gebracht werden, wobei der entfernbare Dachziegel (1) gleitend an der inneren Tragstruktur durch Befestigungsmittel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel einen Kanalabschnitt (8a, 8b) aufweisen, der dafür ausgebildet ist ein Befestigungselement (17a, 17b) aufzunehmen, und dass in Gebrauch der entfernbare Dachziegel von der inneren Tragstruktur durch ein erstes Gleiten des entfernbaren Dachziegels in eine Richtung entfernt wird, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der äußersten Fläche des entfernbaren Dachziegels liegt, so dass das Befestigungselement mit einer in dem Kanalabschnitt vorgesehenen Zugangsöffnung (9a, 9b) ausgerichtet wird, und dann durch ein Anheben des entfernbaren Dachziegels in eine senkrecht zu der Gleitrichtung liegenden Richtung, wobei die Zugangsöffnung zwischen den Enden des Kanalabschnitts vorgesehen ist.
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