DE102022119701A1 - Surface element, in particular roof tiles with holder for solar cells - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Dachziegel (11 oder 12 oder 13 oder 14) mit einer Halterung für ein Solarpaneel (3) oder eine Solarzelle (3).Um den Dachziegel (11 oder 12 oder 13 oder 14) einfach und kostengünstig herstellen zu können und auf einfache Art und Weise zu einem Solardachziegel aufzurüsten, wird vorgeschlagen, dass auf der Außenseite des Dachziegels zu beiden Seiten der Außenfläche jeweils eine Nut (21, 22) zur Halterung eines Solarpaneels (3) oder einer Solarzelle (3) angeordnet ist, wobei die Solarzelle oder das Solarpaneel in beide Nuten (21, 22) eingreift und dort gehalten wird.The invention relates to a roof tile (11 or 12 or 13 or 14) with a holder for a solar panel (3) or a solar cell (3). In order to be able to produce the roof tile (11 or 12 or 13 or 14) easily and inexpensively In a simple way to upgrade to a solar roof tile, it is proposed that a groove (21, 22) for holding a solar panel (3) or a solar cell (3) is arranged on the outside of the roof tile on both sides of the outer surface, the solar cell or the solar panel engages in both grooves (21, 22) and is held there.
Description
Die Erfindung betrifft ein Flächenelement zur Eindeckung von Gebäudedächern gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a surface element for covering building roofs according to the features of the preamble of
Ein solches Flächenelement ist beispielsweise aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flächenelement zur Eindeckung von Gebäudedächern bereitzustellen, welches eine Halterung für ein Solarmodul aufweist und dabei einfach zu installieren und kostengünstig herzustellen ist. Vorzugsweise soll auch eine spätere Aufrüstung des entsprechenden Flächenelements mit Solarzellen möglich sein, sofern das Flächenelement zunächst ohne ein Solarmodul auf einem Gebäudedach verlegt wurde. Insbesondere soll auch eine spätere Reparatur auf einfache Art und Weise durchführbar sein.The invention is based on the object of providing a surface element for covering building roofs, which has a holder for a solar module and is easy to install and inexpensive to produce. It should preferably also be possible to later upgrade the corresponding surface element with solar cells, provided that the surface element was initially installed on a building roof without a solar module. In particular, a later repair should also be able to be carried out in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flächenelement zur Eindeckung von Gebäudedächern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Solardachziegels gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This object is achieved according to the invention by a surface element for covering building roofs with the features of
Erfindungsgemäß wird ein Flächenelement zur Eindeckung von Gebäudedächern vorgeschlagen, insbesondere ein Dachziegel, wobei an der Außenfläche des Flächenelements zwei sich gegenüberliegende Erhebungen, vorzugsweise Verstärkungsrippen, ausgeformt sind, zwischen denen sich eine Fläche erstreckt. Wesentlich dabei ist, dass im Übergangsbereich der Fläche zu einer Erhebung wenigstens eine Nut zur Halterung eines Solarpaneels oder einer Solarzelle angeordnet ist.According to the invention, a surface element for covering building roofs is proposed, in particular a roof tile, with two opposing elevations, preferably reinforcing ribs, being formed on the outer surface of the surface element, between which a surface extends. It is essential that at least one groove for holding a solar panel or a solar cell is arranged in the transition area of the surface to an elevation.
Somit wird ein Flächenelement oder ein Dachziegel geschaffen, der zugleich als Halter für ein Solarpaneel oder eine Solarzelle dienen kann oder einen Halter für ein Solarpaneel oder eine Solarzelle aufweist. Von Vorteil ist, dass ein Solarpaneel oder eine Solarzelle in die beiden Nuten einfach einschiebbar ist, und dadurch in den Nuten sicher gehalten wird. Das Einschieben kann dabei nach dem Vorbild einer Bankomatkarte von statten gehen. Das Einschieben des Solarpaneels oder der Solarzelle kann bereits vor der Installation des Flächenelements auf einem Dach erfolgen oder auch nachdem das Flächenelement bereits als Dacheindeckung auf einem Dach installiert wurde.A surface element or a roof tile is thus created which can also serve as a holder for a solar panel or a solar cell or has a holder for a solar panel or a solar cell. The advantage is that a solar panel or a solar cell can be easily inserted into the two grooves and is therefore held securely in the grooves. The insertion can be done in the same way as an ATM card. The solar panel or solar cell can be inserted before the surface element is installed on a roof or after the surface element has already been installed on a roof as roof covering.
Unter Solarpaneel oder Solarzelle werden insbesondere relativ dünne Solarzellen verstanden, deren Dicke sich im Bereich von 2 mm bis 8 mm, vorzugsweise im Bereich von 3 mm bis 5 mm bewegt. Das hat den Vorteil, dass die Bauhöhe des Flächenelements durch die Solarzelle nicht vergrößert wird. Zudem lassen sich solche entsprechend dünn gestalteten Solarzellen oder Solarpaneele relativ einfach in die Nut einschieben und weisen dabei immer noch eine gute mechanische Stabilität auf. Eine Solarzelle oder Solarpanelle kann dabei aus mehreren Einzelzellen bestehen, die untereinander zu einer Einheit, einem Solarpaneel oder einer Solarzelle, verbunden sind. Die Verbindung kann eine flache Trägerplatte, beispielsweise aus Aluminium oder einem Kunststoff oder einem Faserverbundmaterial, und/oder eine Abdeckplatte aus einem Glas oder einem Plexiglas umfassen.Solar panels or solar cells are understood to mean, in particular, relatively thin solar cells whose thickness is in the range from 2 mm to 8 mm, preferably in the range from 3 mm to 5 mm. This has the advantage that the height of the surface element is not increased by the solar cell. In addition, such thinly designed solar cells or solar panels can be inserted into the groove relatively easily and still have good mechanical stability. A solar cell or solar panel can consist of several individual cells that are connected to one another to form a unit, a solar panel or a solar cell. The connection can comprise a flat support plate, for example made of aluminum or a plastic or a fiber composite material, and/or a cover plate made of glass or plexiglass.
Von Vorteil ist weiterhin, dass die Montage der Solarpaneele oder Solarzellen weder Schrauben, Nägel oder sonstiges Werkzeug erfordert. Die Montage kann daher auch von ungelernten Kräften durchgeführt werden. Das senkt die Herstellungskosten und erweitert die Verfügbarkeit und Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Flächenelements.Another advantage is that the installation of the solar panels or solar cells does not require screws, nails or other tools. The assembly can therefore also be carried out by unskilled workers. This reduces the manufacturing costs and expands the availability and usability of the surface element according to the invention.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Fläche von zwei Erhebungen begrenzt ist und zwei sich gegenüberliegende Nuten zur Halterung eines Solarpaneels oder einer Solarzelle vorgesehen sind, wobei eine Solarzelle oder ein Solarpaneel auf der Fläche aufliegend angeordnet ist und in eine Nut oder in beide Nuten eingreift und dort gehalten ist. Indem die Solarzelle oder das Solarpaneel auf der Fläche, insbesondere auf der Außenfläche, des Flächenelements aufliegt, kann die mechanische Stabilität verbessert werden. Durch das Halten der Solarzelle oder des Solarpaneels in beiden Nuten wird insbesondere sichergestellt, dass das Solarpaneel oder die Solarzelle stabil an dem Flächenelement gehalten ist.In particular, it can be provided that a surface is delimited by two elevations and two opposite grooves are provided for holding a solar panel or a solar cell, with a solar cell or a solar panel being arranged resting on the surface and engaging in one groove or in both grooves and is kept there. By resting the solar cell or solar panel on the surface, in particular on the outer surface, of the surface element, the mechanical stability can be improved. Holding the solar cell or solar panel in both grooves ensures in particular that the solar panel or the solar cell is held stably on the surface element.
Vorzugsweise kann eine der Nuten oder alle Nuten jeweils als eine U-förmige Nut ausgebildet sein und einen Randbereich der Solarzelle oder des Solarpaneels umgreifen. Insbesondere können zwei Nuten sich mit Abstand gegenüberliegen und einander zugewandte Öffnungen aufweisen.Preferably, one of the grooves or all of the grooves can each be designed as a U-shaped groove and encompass an edge region of the solar cell or solar panel. In particular, two grooves can lie opposite one another at a distance and have openings facing one another.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass eine der Nuten zumindest teilweise entlang einer der Erhebungen verläuft oder verlaufend angeordnet ist, vorzugsweise in eine der Erhebungen eingelassen oder eingearbeitet ist, oder dass alle Nuten zumindest teilweise entlang einer der Erhebungen verlaufend angeordnet sind, vorzugsweise jeweils in eine der Erhebungen eingelassen oder eingearbeitet sind.Advantageously, it can be provided that one of the grooves runs or is arranged to run at least partially along one of the elevations, preferably embedded or incorporated into one of the elevations, or that all grooves are arranged to run at least partially along one of the elevations, preferably each in one of the Surveys are embedded or incorporated.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Flächenelement und die Erhebungen einstückig aus demselben Material ausgebildet sind. Dadurch kann der Herstellprozess des Flächenelements vereinfacht werden. Die Erhebungen bzw. Verstärkungsrippen sind an der Außenseite des Flächenelements angeordnet oder angeformt. Vorzugsweise verlaufen diese parallel und mit Abstand zueinander entlang der Außenseite des Flächenelements. Die zwischen den Erhebungen bzw. Verstärkungsrippen angeordnete Fläche des Flächenelements ist vorzugsweise als ebene Fläche ausgestaltet und kann als wirksame Fläche für das Solarpaneel oder die Solarzelle verwendet werden.It can advantageously be provided that the surface element and the elevations are formed in one piece from the same material. This allows the manufacturing process of the surface element to be simplified. The elevations or reinforcing ribs are arranged or formed on the outside of the surface element. These preferably run parallel and at a distance from one another along the outside of the surface element. The surface of the surface element arranged between the elevations or reinforcing ribs is preferably designed as a flat surface and can be used as an effective surface for the solar panel or the solar cell.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Flächenelement eine romanische Dachziegelform aufweist. Die romanische Dachziegelform weist beispielsweise an der Außenseite drei Erhebungen oder drei Verstärkungsrippen auf, die wellenförmig ausgebildet sein können mit dazwischenliegenden Wellentälern, die zumindest bereichsweise als ebene Flächen ausgebildet sind. Durch eine Nutfräsung links und rechts der Wellentäler kann man Solarpaneele wie eine Bankomatkarte in die Nuten hineinschieben und in das Flächenelement integrieren. Beispielsweise kann ein Flächenelement gemäß der romanischen Dachziegelform eine Länge von etwa 47 cm und eine Breite von etwa 42 cm aufweisen. An der Außenseite können drei wellenförmige Erhebungen vorgesehen sein, zwischen denen jeweils drei Täler liegen. Die Abmessungen der Täler bzw. der Flächenelemente zwischen den Erhebungen können beispielsweise 52 cm x 7 cm betragen und als Wirkfläche für eine Solarzelle oder ein Solarpaneel genutzt werden. Selbstverständlich sind diese Maßangaben nur beispielhaft zu verstehen und es können auch andere Abmessungen gewählt werden wie auch andere Ausgestaltungen des Flächenelements bzw. Dachziegels.In one embodiment it can be provided that the surface element has a Romanesque roof tile shape. The Romanesque roof tile shape has, for example, three elevations or three reinforcing ribs on the outside, which can be wave-shaped with wave troughs in between, which are at least partially formed as flat surfaces. By milling a groove on the left and right of the troughs, solar panels can be pushed into the grooves like an ATM card and integrated into the surface element. For example, a surface element according to the Romanesque roof tile shape can have a length of approximately 47 cm and a width of approximately 42 cm. Three wave-shaped elevations can be provided on the outside, between which there are three valleys. The dimensions of the valleys or the surface elements between the elevations can be, for example, 52 cm x 7 cm and can be used as an effective surface for a solar cell or a solar panel. Of course, these dimensions are only to be understood as examples and other dimensions can also be selected, as can other designs of the surface element or roof tile.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine der Nuten oder dass alle Nuten als eine Schiene ausgebildet ist oder sind, wobei die Schiene im Bereich einer Erhebung mit dem Flächenelement verbunden ist, vorzugsweise verklebt und/oder verschraubt ist. Die Schiene kann auf dem Flächenelement bzw. dem Dachziegel befestigt werden, indem diese angeschraubt oder verklebt oder auf andere Art und Weise mit dem Flächenelement verbunden wird.In one embodiment, it can be provided that one of the grooves or all of the grooves is or are designed as a rail, the rail being connected to the surface element in the area of an elevation, preferably glued and/or screwed. The rail can be attached to the surface element or the roof tile by screwing or gluing it or connecting it to the surface element in some other way.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Flächenelement aus einer Mischung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist, wobei die Mischung zumindest einen Kunststoff, insbesondere ein Polymer oder eine Polymermischung, und Sand umfasst. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Anteil von Sand wenigstens 60%, insbesondere wenigstens 70% ist. In der Praxis hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ein Flächenelement aus einer derartigen Materialmischung einfach herzustellen ist, dabei im Vergleich zu Ton- oder Betonziegeln relativ flexibel, d.h. bruchunempfindlich ist und dennoch eine ausreichende Masse besitzt, um als Flächenelement einer Dacheindeckung eines Gebäudes zu dienen. Ein besonderer Vorteil ist, dass ein Flächenelement, bestehend aus der Mischung von Kunststoff und Sand, zudem leicht bearbeitet werden kann, ohne dabei zu brechen. Ferner ermöglicht die Flexibilität des Flächenelements zudem auch einen Transport unter erschwerten Bedingungen, beispielsweise über unbefestigte Straßen ohne, dass erhöhte Bruchgefahr des Flächenelements besteht.In an advantageous embodiment, it can be provided that the surface element is made from a mixture of at least two different materials, the mixture comprising at least one plastic, in particular a polymer or a polymer mixture, and sand. It is preferably provided that the proportion of sand is at least 60%, in particular at least 70%. In practice, it has surprisingly been shown that a surface element made of such a material mixture is easy to produce, is relatively flexible compared to clay or concrete tiles, i.e. insensitive to breakage, and yet has sufficient mass to serve as a surface element for the roof covering of a building. A particular advantage is that a surface element consisting of a mixture of plastic and sand can also be easily processed without breaking. Furthermore, the flexibility of the surface element also enables transport under difficult conditions, for example over unpaved roads, without there being an increased risk of the surface element breaking.
Um die Stabilität weiter zu verbessern kann vorgesehen sein, dass die Solarzelle oder das Solarpaneel unmittelbar auf der Fläche des Flächenelements aufliegt, oder dass auf der Fläche des Flächenelements eine Halterung oder eine Auflage für das Solarpaneel oder die Solarzelle angeordnet ist, oder dass die Solarzelle oder das Solarpaneel mit der Fläche verklebt und/oder verschraubt ist.In order to further improve the stability, it can be provided that the solar cell or the solar panel rests directly on the surface of the surface element, or that a holder or a support for the solar panel or the solar cell is arranged on the surface of the surface element, or that the solar cell or the solar panel is glued and/or screwed to the surface.
Eine besonders einfache Montage oder Nachrüstbarkeit ergibt sich mit einer Ausgestaltung, in der vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Solarzelle oder das Solarpaneel auf dem Flächenelement ausschließlich in den beiden sich gegenüberliegenden Nuten gehalten ist. Die Solarzelle oder das Solarpaneel kann insbesondere nur durch Formschluss gehalten sein.A particularly simple installation or retrofitting is achieved with a design in which it is preferably provided that the solar cell or the solar panel on the surface element is held exclusively in the two opposite grooves. The solar cell or the solar panel can in particular only be held by positive locking.
Um die mechanische Ausgestaltung robuster zu gestalten, kann vorgesehen sein, dass die Solarzelle oder das Solarpaneel auf der Fläche des Flächenelements verklebt und/oder verschraubt ist, oder dass die Solarzelle oder das Solarpaneel durch die Halterung oder die Auflage gehalten ist. Die Solarzelle oder das Solarpaneel kann in einer Nut oder in beiden Nuten zudem verklemmt und/oder verklebt sein. Dadurch, dass die Dachziegel beim Verlegen überlappen und das Gewicht pro Dachziegel dermaßen bemessen ist, dass diese ohne weitere Befestigung verwendet werden können, können die Solarpaneele an einer Überlappungsstelle auch ohne Montage fixiert werden. Der Solarstreifen kann einfach zwischen den Ziegeln eingeklemmt werden. Ferner kann an der Stelle, an der das Solarpaneel oder die Solarzelle zwischen beiden gegenüberliegenden Flächenelementen eingeklemmt wird, auch eine Lasche ausgebildet sein.In order to make the mechanical design more robust, it can be provided that the solar cell or the solar panel is glued and/or screwed to the surface of the surface element, or that the solar cell or solar panel is held by the holder or the support. The solar cell or solar panel can also be clamped and/or glued in one groove or in both grooves. Because the roof tiles overlap when they are laid and the weight per roof tile is such that they can be used without further fastening, the solar panels can be fixed at an overlap point even without assembly. The solar strip can simply be clamped between the tiles. Furthermore, a tab can also be formed at the point where the solar panel or solar cell is clamped between two opposing surface elements.
Ergänzend können das Solarpaneel bzw. die Solarzelle mit einem Nut-Feder-Prinzip am unteren Ende des Flächenelements bzw. des Dachziegels befestigt werden, da es dort keine Überlappung gibt. Eine entsprechende Fräsung kann links und rechts neben den ebenen Tälern zwischen die Erhebungen gesetzt werden, insbesondere dort, wo sich bereits die Erhebungen oder Verstärkungsrippen von dem Flächenelement anheben. Auf die Art und Weise können die Solarzellen bzw. Solarpaneele relativ eng aneinandergeschmiegt in den Flächen zwischen den Erhebungen bzw. Verstärkungsrippen platziert werden.In addition, the solar panel or solar cell can be attached to the lower end of the surface element or roof tile using a tongue and groove principle, as there is no overlap there. A corresponding milling can be placed between the elevations to the left and right of the flat valleys, especially where the elevations or reinforcing ribs are already raised from the surface element. In this way, the solar cells or solar panels can be placed relatively close together in the areas between the elevations or reinforcing ribs.
Um den elektrischen Anschluss der Solarzellen oder der Solarpaneele zu gewährleisten, sind diese auf der Rückseite der Flächenelemente über Kabel miteinander verbunden. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Flächenelement in seinem Randbereich, vorzugsweise im hinteren Randbereich, eine Rille oder eine Bohrung aufweist, um ein Anschlusskabel der Solarzelle oder des Solarpaneels von der Außenseite des Flächenelements zu seiner Innenseite oder seiner Unterseite hin zu führen. Dies ermöglicht es, auf einfache Art und Weise den Anschluss einer Solarzelle oder eines Solarpaneels von der Außenseite des Flächenelements oder des Dachziegels zu seiner Rückseite oder Innenseite hin zu führen und dort die Verkabelung vorzunehmen.In order to ensure the electrical connection of the solar cells or solar panels, they are connected to each other via cables on the back of the surface elements. For this purpose, it can be provided that the surface element has a groove or a hole in its edge region, preferably in the rear edge region, in order to guide a connecting cable of the solar cell or solar panel from the outside of the surface element to its inside or its underside. This makes it possible to easily connect a solar cell or a solar panel from the outside of the surface element or roof tile to its back or inside and to carry out the wiring there.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Rille oder die Bohrung bei auf einem Gebäudedach montiertem Flächenelement von einem benachbart angrenzenden Flächenelement überdeckt ist. So kann ein Eindringen von Wasser über die Rille oder Bohrung verhindert werden.In particular, it can be provided that the groove or the hole is covered by an adjacent surface element when the surface element is mounted on a building roof. This prevents water from penetrating through the groove or hole.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die beiderseits der Fläche angeordneten Nuten sich nur zu einem Teil entlang der Längsausdehnung der Fläche erstrecken und die Solarzelle oder das Solarpaneel einen breiteren Bereich aufweist, der so bemessen ist, dass er in beide Nuten eingreift sowie einen schmäleren Bereich aufweist, der so bemessen ist, dass die Solarzelle oder das Solarpaneel sich zwischen die gegenüberliegenden Erhebungen erstreckt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass es nicht notwendig ist, die Nut entlang der kompletten Längsausdehnung der Fläche des Flächenelements vorzusehen. Es reicht, wenn die Nut sich über einen Bereich von 10 % bis 50 %, vorzugweise 20 % bis 40 % der Längsausdehnung der Fläche erstreckt. Dadurch wird die Herstellung vereinfacht, da die Nut nicht über die gesamte Längsausdehnung der Fläche geführt werden muss sowie die Solarzelle weniger inaktive Fläche aufweist, da die in den Nuten geführten Seiten der Solarzelle nicht zu der Stromgewinnung beitragen können.In one embodiment, it can be provided that the grooves arranged on both sides of the surface only extend partially along the longitudinal extent of the surface and the solar cell or solar panel has a wider area that is dimensioned so that it engages in both grooves and a narrower one Has an area that is dimensioned such that the solar cell or solar panel extends between the opposite elevations. In practice it has been shown that it is not necessary to provide the groove along the entire longitudinal extent of the surface of the surface element. It is sufficient if the groove extends over a range of 10% to 50%, preferably 20% to 40%, of the longitudinal extent of the surface. This simplifies production because the groove does not have to be guided over the entire longitudinal extent of the surface and the solar cell has less inactive surface because the sides of the solar cell guided in the grooves cannot contribute to generating electricity.
Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Flächenelement zwei oder drei oder mehrere jeweils durch eine Erhebung voneinander getrennte Flächen aufweist, wobei vorzugsweise jede der Flächen zur Aufnahme einer Solarzelle oder eine Solarpaneels ausgebildet ist. Die Anzahl der Flächen auf einem Flächenelement kann variieren. Beispielsweise können relativ große Flächenelemente vorgesehen sein, auf denen mehr als drei, jeweils durch eine Erhebung oder Verstärkungsrippe voneinander getrennte Flächen vorgesehen sind, beispielsweise sechs oder acht Flächenelemente. Für den Fachmann ist klar, dass er die Abmessungen der Solarzelle bzw. des Solarpaneels auf die Abmessungen der zwischen den Erhebungen sich erstreckenden Flächen anpasst.Preferably, it can also be provided that the surface element has two or three or more surfaces each separated from one another by an elevation, each of the surfaces preferably being designed to accommodate a solar cell or a solar panel. The number of surfaces on a surface element can vary. For example, relatively large surface elements can be provided on which more than three surfaces are provided, each separated from one another by an elevation or reinforcing rib, for example six or eight surface elements. It is clear to the person skilled in the art that he adapts the dimensions of the solar cell or solar panel to the dimensions of the surfaces extending between the elevations.
Die Erfindung umfasst ferner eine Dacheindeckung eines Gebäudes, umfassend mehrere der vorstehend beschriebenen Flächenelemente. Wesentlich dabei ist, dass sich unmittelbar aneinander angrenzende Flächenelemente teilweise überlappen.The invention further includes a roof covering of a building, comprising several of the surface elements described above. What is important here is that surface elements that are directly adjacent to one another partially overlap.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Solardachziegels vorgeschlagen, bei dem vorgesehen ist, dass ein Flächenelement zwei sich zumindest teilweise entlang einer Fläche erstreckende Nuten aufweist und eine Solarzelle oder ein Solarpaneel in die Nuten eingeschoben wird, derart, dass die Nuten die Solarzelle oder das Solarpaneel halten.According to the invention, a method for producing a solar roof tile is also proposed, in which it is provided that a surface element has two grooves that extend at least partially along a surface and a solar cell or a solar panel is inserted into the grooves in such a way that the grooves contain the solar cell or the Hold solar panel.
Die Herstellung des Flächenelements oder des Dachziegels kann derart von statten gehen, dass das Flächenelement durch Verpressen einer Mischung aus Sand und einem Kunststoff, insbesondere einer Mischung aus Sand und einem Polymer oder einer Polymermischung, hergestellt wird. Das Verpressen von Sand und der Polymermischung kann dabei unter hoher Presskraft erfolgen. Die Temperatur während des Verpressens kann so gewählt werden, dass die Polymermischung während des Verpressens flüssig wird und den Sand bzw. einzelne Sandkörner in einer Matrix umschließt und mechanisch stabilisiert. Die Polymermischung kann insbesondere eine Funktion wie ein Klebstoff für die einzelnen Sandkörner ausüben, sodass auch größere Flächenelemente herstellbar sind, die ihrerseits aufgrund der Flexibilität des Materials unempfindlich gegenüber Druck oder spanender Bearbeitung sind.The surface element or the roof tile can be produced in such a way that the surface element is produced by pressing a mixture of sand and a plastic, in particular a mixture of sand and a polymer or a polymer mixture. The sand and the polymer mixture can be pressed using high pressing force. The temperature during pressing can be selected so that the polymer mixture becomes liquid during pressing and the sand or individual Sand grains are enclosed in a matrix and mechanically stabilized. The polymer mixture can in particular perform a function like an adhesive for the individual sand grains, so that larger surface elements can also be produced, which in turn are insensitive to pressure or machining due to the flexibility of the material.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Nut, insbesondere die Nuten oder alle Nuten, bei der Herstellung des Flächenelements ausgeformt wird bzw. werden, insbesondere, dass die Mischung aus Sand und Kunststoff in einer Form verpresst wird, an der bereits die Nut oder die Nuten ausgeformt sind. In diesem Falle reduziert sich die notwendige Nacharbeit an dem Flächenelement auf ein Minimum.In one embodiment, it can be provided that the groove, in particular the grooves or all grooves, is or are formed during the production of the surface element, in particular that the mixture of sand and plastic is pressed in a mold on which the groove or the grooves are formed. In this case, the necessary rework on the surface element is reduced to a minimum.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Nut, insbesondere die Nuten oder alle Nuten, erst nach dem Herstellen bzw. Verpressen des Flächenelements ausgearbeitet wird bzw. werden. Die Nut oder die Nuten können insbesondere durch Fräsen ausgearbeitet werden, vorzugsweise durch Fräsen entlang zweier sich auf der Außenseite des Flächenelements gegenüberliegenden Erhebungen oder Verstärkungsrippen.Alternatively, it can also be provided that the groove, in particular the grooves or all grooves, is or are only worked out after the surface element has been manufactured or pressed. The groove or grooves can in particular be worked out by milling, preferably by milling along two elevations or reinforcing ribs lying opposite one another on the outside of the surface element.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Nuten eine Länge von ca. 10 cm und eine Tiefe von ca. 0,5 cm bis zu 1 cm besitzen. Dem Fachmann ist klar, dass er die Länge, Breite oder Tiefe der Nuten abwandeln kann und an die Dimensionen des Flächenelements oder Solarpaneels anpassen kann, ohne dabei den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen.It can preferably be provided that the grooves have a length of approximately 10 cm and a depth of approximately 0.5 cm to 1 cm. It is clear to the person skilled in the art that he can modify the length, width or depth of the grooves and adapt them to the dimensions of the surface element or solar panel without departing from the scope of protection of the claims.
Vorteilhafterweise kann ein Solarpaneel oder eine Solarzelle im Falle eines Defekts einfach ersetzt werden. Dazu wird das defekte Solarpaneel oder die defekte Solarzelle aus den Nuten des Flächenelements herausgezogen und durch ein neues Solarpaneel oder eine neue Solarzelle ersetzt. Auf diese Art und Weise können auch bei installierten Flächenelementen mit Solarmodulen Schäden, die beispielsweise durch Hagelschlag auftreten, mit wenig Aufwand und kostengünstig beseitigt werden.Advantageously, a solar panel or solar cell can be easily replaced in the event of a defect. To do this, the defective solar panel or solar cell is pulled out of the grooves in the surface element and replaced with a new solar panel or solar cell. In this way, even with installed surface elements with solar modules, damage caused by hail, for example, can be repaired with little effort and cost-effectively.
Eine Anwendung der Erfindung ist bei der Herstellung von kostengünstigen Dachziegeln für Gebäudeeindeckungen vorgesehen. Die Dachziegel weisen eine Halterung für Solarzellen auf und können zu Solardachziegeln auf- bzw. umgerüstet werden. Alternativ können die Dachziegel auch bereits mit Solardachziegeln werksseitig versehen werden und als solche ausgeliefert werden.An application of the invention is intended in the production of inexpensive roof tiles for building coverings. The roof tiles have a holder for solar cells and can be upgraded or converted into solar roof tiles. Alternatively, the roof tiles can also be fitted with solar roof tiles at the factory and delivered as such.
Für den Fachmann ist klar, dass die hierin beschriebenen Vorrichtungsmerkmale der Erfindung auch für das Verfahren gelten und umgekehrt.It will be clear to those skilled in the art that the device features of the invention described herein also apply to the method and vice versa.
Weitere beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Figuren gezeigt und nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
-
1a-1b : Die1a und1b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dacheindeckung, wobei auf einem Flächenelement eine Freifläche dargestellt ist; -
2a-2b : Diese Figuren zeigen die Dacheindeckung, wobei auf der freien Fläche ein Solarpaneel installiert wird; -
3a-3b : Diese Figuren zeigen die Dacheindeckung mit auf der freien Fläche installiertem Solarpaneel.
-
1a-1b : The1a and1b show an exemplary embodiment of the roof covering according to the invention, with an open area being shown on a surface element; -
2a-2b : These figures show the roof covering with a solar panel being installed on the open area; -
3a-3b : These figures show the roof covering with a solar panel installed on the open area.
In den Figuren ist beispielhaft eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dacheindeckung 1 dargestellt. In der schematischen Darstellung der Figuren umfasst die Dacheindeckung 1 vier Flächenelemente bzw. Dachziegel 11, 12, 13, 14. Die Flächenelemente 11, 12, 13, 14 sind als Dachziegel im romanischen Stil ausgebildet. D.h. jeder der Dachziegel 11 oder 12 oder 13 oder 14 weist eine Außenfläche und eine Innenfläche auf. Die Außenfläche zeigt bei installiertem Flächenelement nach außen und die Innenfläche nach innen, d. h. zu einem Gebäude. Es ist für den Fachmann klar, dass selbstverständlich auch andere Dachziegel und nicht nur das gezeigte Ausführungsbeispiel von Dachziegeln im romanischen Stil von der Erfindung abgedeckt sind.The figures show an example of an embodiment of the roof covering 1 according to the invention. In the schematic representation of the figures, the roof covering 1 comprises four surface elements or
Auf der Außenfläche weist jedes Flächenelement 11 oder 12 oder 13 oder 14 bzw. jeder Dachziegel 11 oder 12 oder 13 oder 14 drei Verstärkungsrippen 15 auf. Die Verstärkungsrippen 15 sind einstückig mit dem Dachziegel 11 oder 12 oder 13 oder 14 verbunden bzw. in diesen eingeformt. Zwischen den Verstärkungsrippen 15 erstreckt sich eine, vorzugsweise ebene, Fläche 16. Auf der Fläche 16 sind Solarpaneele 3 installiert. Insoweit stimmen die in den
In den Figuren sind jeweils die ersten Figuren, also die
In der
Die Dachziegel gemäß dem romanischen Stil weisen jeweils eine Außenfläche mit drei Erhebungen 15 bzw. Verstärkungsrippen 15 auf. Zwischen der Erhebungen 15 bzw. Verstärkungsrippen 15 erstreckt sich eine ebene Fläche 16. Auf der ebenen Fläche 16 ist eine Solarzelle bzw. ein Solarpaneel 3 installiert. Lediglich beim Flächenelement 11 bzw. Dachziegel 11 ist eine der Freiflächen 16 freigelassen, um den Aufbau besser zu zeigen. Im Bereich der beiden die freie Fläche 16 einschließenden Erhebungen 15 sind am unteren Ende zwei Nuten, eine erste Nut 21 und eine zweite Nut 22 einander gegenüberliegend angeordnet. Die Nuten 21 und 22 weisen eine Länge von etwa 10 cm auf und eine Tiefe von ca. 5 mm. Diese Maßangaben sind lediglich beispielhaft zu verstehen und können in der Praxis abweichen. Entsprechende Nuten 21, 22 sind im Bereich jeder Erhebung 15 vorgesehen. Im Bereich der vordersten Erhebung 15 ist lediglich eine Nut 2 gezeigt. Die andere, gegenüberliegende Seite des vorderen Solarpaneels 3 wird durch Überdeckung mit dem benachbarten Dachziegel gehalten, beispielsweise gemäß einem Nut- und-Feder-Prinzip.The roof tiles according to the Romanesque style each have an outer surface with three
In den
In den
Die Verkabelung der einzelnen Solarpaneele 3 bzw. Solarzellen 3 kann durch eine in den Figuren nicht dargestellte Bohrung oder Rille erfolgen, die im Überdeckungsbereich zwischen den einzelnen Flächenelementen bzw. Dachziegeln angeordnet ist.The individual
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- DacheindeckungRoofing
- 1111
- Flächenelement, DachziegelSurface element, roof tiles
- 1212
- Flächenelement, DachziegelSurface element, roof tiles
- 1313
- Flächenelement, DachziegelSurface element, roof tiles
- 1414
- Flächenelement, DachziegelSurface element, roof tiles
- 1515
- Erhebung, VerstärkungsrippeElevation, reinforcing rib
- 1616
- FlächeArea
- 22
- NutNut
- 2121
- erste Nutfirst groove
- 2222
- zweite Nutsecond groove
- 33
- Solarpaneel, SolarzelleSolar panel, solar cell
- 3131
- breiter Bereich des Solarpaneelswide area of solar panel
- 3232
- schmaler Bereich des Solarpaneelsnarrow area of the solar panel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 112012005402 B4 [0002]DE 112012005402 B4 [0002]
- DE 102009056656 A1 [0003]DE 102009056656 A1 [0003]
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2022
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|---|---|---|---|
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