DE29805791U1 - In-roof solar collector system - Google Patents
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Description
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UFE SOLAR GmbH 30. März 1998UFE SOLAR GmbH 30 March 1998
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Indach-SolarkollektorsystemIn-roof solar collector system
■ Beschreibung■ Description
Die Erfindung betrifft ein Indach-Solarkollektorsystem umfassend mindestens ein starres Kollektorgehäuse mit mindestens einer teilweise umlaufenden Befestigungskante oder Befestigungsausnehmungen an diesem Gehäuse.The invention relates to an in-roof solar collector system comprising at least one rigid collector housing with at least one partially circumferential fastening edge or fastening recesses on this housing.
Aus der deutschen Offenlegüngsschrift DE 30 05 462 Al ist ein Dachabsorber bekannt, der sich aus dünnwandigen und flächigen Elementen zusammensetzt, die Sonnen- und Umweltenergie aufnehmen und diese Energie über eine Sole, die in einem vorgesehenen Rohrsystem fließt, zu einer Wärmepumpe direkt oder über einen Speicher einem Nutzkreislauf zuführen.From the German patent application DE 30 05 462 Al, a roof absorber is known that consists of thin-walled and flat elements that absorb solar and environmental energy and feed this energy via a brine that flows in a designated pipe system to a heat pump directly or via a storage tank to a useful circuit.
Diese Dachabsorber weisen eine dem flächigen Gebilde der Dachform angepaßte Gestalt auf, wobei weitgehend standardisierte Elemente verwendet werden sollen. Nach der DE 30 05 462 wird eine Vielzahl von Absorberelementen in einem gemeinsamen Rahmen nach Art eines Baukastensystems zusammengefaßt. Bei derartigen bausteinförmigen Absorbern, die in der Regel nur einen Teil des Daches beanspruchen, sollen sich Trauf- und Ortgangverkleidungen erübrigen. Konkret ist nach dem bekannten Stand der Technik vorgesehen, rippenförmige Elemente in Richtung der Dachneigung anzuordnen und am unteren Ende eine von der Oberkante aus nach rück- bzw. dachaufwärts verlaufende Abschrägung mit einem darunterliegenden Wasserleitblech auszubilden.These roof absorbers have a shape that is adapted to the flat structure of the roof shape, whereby largely standardized elements are to be used. According to DE 30 05 462, a large number of absorber elements are combined in a common frame in the manner of a modular system. With such modular absorbers, which usually only take up part of the roof, eaves and verge cladding should be unnecessary. Specifically, according to the known state of the art, rib-shaped elements are to be arranged in the direction of the roof pitch and a bevel running from the upper edge backwards or upwards to the roof is to be formed at the lower end with a water baffle underneath.
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Der bekannte kastenförmige Rahmen, welcher die einzelnen Absorberelemente aufnimmt, weist einen Boden auf, wobei am Rahmenboden hakenförmige Aufnahmeelemente fixiert sind, die zum Einhängen des Dachabsorbers an den Dachlatten dienen.The well-known box-shaped frame, which accommodates the individual absorber elements, has a base, with hook-shaped receiving elements fixed to the base of the frame, which serve to hang the roof absorber on the roof battens.
Der Nachteil des Dachabsorbers nach DE 30 05 462 Al besteht darin, daß dieser bei einer Variante in Dachmontage entsprechend dicht ausgebildet werden muß, wozu seitliche sowie obere und untere Anschluß- und Dichtelemente vorzusehen sind. In dem Falle, wenn der Dachabsorber zu Reinigungs-, Reparatur- oder Wartungs&zgr;wecken entnommen, d.h. demontiert werden muß, liegt das Dach offen mit all den sich dann ergebenden Problemen, z.B. dem Eindringen von Feuchtigkeit in eine darunterliegende Dämmung..The disadvantage of the roof absorber according to DE 30 05 462 Al is that it must be designed to be sufficiently sealed in a roof-mounted variant, which requires side, upper and lower connection and sealing elements. If the roof absorber has to be removed, i.e. dismantled, for cleaning, repair or maintenance purposes, the roof is exposed with all the problems that this entails, e.g. moisture penetrating the insulation underneath.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 91 09 605.7 ist ein Bausatz eines Montagegerüstes zur Dachbefestigung von Solarmodulen bekannt.A kit for a mounting frame for roof mounting of solar modules is known from the German utility model G 91 09 605.7.
Die dortigen Solarmodule werden voneinander beabstandet montiert, so daß zwischen den einzelnen Modulen Zwischenräume verbleiben, um eine Sogwirkung aufgrund von Luftströmungen zu vermeiden. Über spezielle in die Dachlatten einhängbare, teleskopartig ein- und ausschiebbare Haken und jeweils einem Hakenpaar zugeordnete Vertikal- und Horizontalschienen entsteht : ein Gebilde, das der Aufnahme der eigentlichen Solarmodule, die . innerhalb der Schienenanordnung verfahr- und verschiebbar sind, dient. Die Haken weisen gemäß einer dort bevorzugten Ausführungsform eine Einhängeklaue sowie eine Abhebesicherung auf.The solar modules there are mounted at a distance from one another so that gaps remain between the individual modules in order to avoid a suction effect due to air currents. Special hooks that can be hung in the roof battens and telescoped in and out, and vertical and horizontal rails assigned to each pair of hooks, create a structure that serves to hold the actual solar modules, which can be moved and slid within the rail arrangement. According to a preferred embodiment, the hooks have a hanging claw and a lifting lock.
Insbesondere werden die Haken zweiteilig ausgebildet, um eine Anpassung an verschiedene Dachunterkonstruktionen zu gewährleisten. In particular, the hooks are designed in two parts to ensure adaptation to different roof substructures.
Die vorgeschlagene Montagegerüstkonstruktion wird mittels der .35 erwähnten Haken in die Dachlatten und Ziegel eingehängt, so daß die Solarmodule oberhalb der Ziegel zu liegen kommen. Eine Indachmontage ist mit dem Montagegerüst nach G 91 09 605.7 nicht möglich, so daß sich wesentliche Einschränkungen bei demThe proposed assembly scaffold construction is hooked into the roof battens and tiles using the hooks mentioned above, so that the solar modules are positioned above the tiles. In-roof installation is not possible with the assembly scaffold according to G 91 09 605.7, so that there are significant restrictions on the
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Ausrüsten von Gebäuden mit Solarmodulen unter architektonischen und gestalterischen Aspekten ergeben.Equipping buildings with solar modules from an architectural and design perspective.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Indach-Solarkollektorsystem mit mindestens einem starren Kollektorgehäuse anzugeben, das es gestattet, hohe ästhetische und gestalterische Anforderungen zu erfüllen und wobei gleichzeitig die Aufwendungen für die Montage eines solchen Systems gering gehalten werden können. Weiterhin soll mittels der Erfindung ein nahezu ebener Übergang zwischen der Oberfläche des Kollektorgehäuses einerseits und der umgebenden Dacheindeckung, z.B. Dachziegeln, gewährleistet werden. Darüber hinaus ist es Ziel der Erfindung, auch im Falle einer Demontage der Kollektoren die Dichtheit der Dacheindeckung insbesondere gegen Feuchtigkeit zu sichern.It is therefore the object of the invention to provide an in-roof solar collector system with at least one rigid collector housing that allows high aesthetic and design requirements to be met and at the same time the costs for installing such a system can be kept low. Furthermore, the invention is intended to ensure an almost flat transition between the surface of the collector housing on the one hand and the surrounding roof covering, e.g. roof tiles. In addition, the aim of the invention is to ensure the tightness of the roof covering, in particular against moisture, even if the collectors are dismantled.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Indach-Solarkollektorsystem umfassend mindestens ein starres Kollektorgehäuse mit einer mindestens teilweise umlaufenden Befestigungskante oder Befestigungsausnehmungen nach den Merkmalen des Schutzanspruches 1.The object of the invention is achieved with an in-roof solar collector system comprising at least one rigid collector housing with an at least partially circumferential fastening edge or fastening recesses according to the features of claim 1.
Die Unteransprüche stellen mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstands der Erfindung dar.The subclaims represent at least expedient embodiments and further developments of the subject matter of the invention.
Ein erster Grundgedanke der Erfindung besteht darin, unmittelbar auf der Dachlattung streifenförmig überlappend eine Abdichtung auszubilden, vorzugsweise nach Art einer Unterblechung. Diese durchgehende Abdichtung sichert nach vorangegangener Entfernung der ursprünglichen Eindeckung die Dichtheit des Daches sowohl während der weiteren Montage als auch im Falle einer später möglichen oder notwendigen Demontage der eigentlichen Solarkollektoren.A first basic idea of the invention is to form a seal in a strip-like overlap directly on the roof battens, preferably in the form of a sheet metal underlay. This continuous seal ensures the tightness of the roof after the original covering has been removed, both during further installation and in the event of a later possible or necessary dismantling of the actual solar collectors.
Auf der in Montagelage untersten der Dachlatten oder an einer zusätzlichen unteren Dachlatte werden untere Arretierungsbügel zur Aufnahme eines Abschnitts der Befestigungskante und/oder zur einrastenden formschlüssigen Verbindung mit den Befestigungsausnehmungen des Kollektorgehäuses befestigt.Lower locking brackets are attached to the lowest roof batten in the installation position or to an additional lower roof batten to accommodate a section of the fastening edge and/or to ensure a positive locking connection with the fastening recesses of the collector housing.
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Montageseitig ist es hierdurch möglich, auch großflächige
Kollektoren sicher zu fixieren, ohne daß aufwendige Arbeiten
unter ohnehin erschwerten Bedingungen auf Dächern von Gebäuden anfallen.
5In terms of installation, this makes it possible to securely fix even large-area collectors without having to carry out complex work under already difficult conditions on the roofs of buildings.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Arretierungsbügel hakenförmig und werden mit der Dachlattung verschraubt, wobei die umlaufende Befestigungskante mit ihrem hervorstehenden Abschnitt den an der Dachlattung befestigten Bügel hintergreift mit dem Erfolg der gewünschten Arretierung.In a preferred embodiment of the invention, the locking brackets are hook-shaped and are screwed to the roof battens, whereby the peripheral fastening edge with its protruding section engages behind the bracket attached to the roof battens, thus achieving the desired locking.
Weitere obere Arretierungsbügel dienen ebenfalls der Aufnahme eines Abschnitts, und zwar der oberen Befestigungskante des Kollektorgehäuses. Auch dieser Arretierungsbügel stellt eine einrastende und/oder formschlüssige Verbindung dar. Ergänzend besteht die Möglichkeit, daß am Kollektorgehäuse bzw. am Gehäuserahmen Befestigungsausnehmungen vorgesehen sind, in die Teile der Arretierungsbügel formschlüssig eingreifen.Additional upper locking brackets also serve to hold a section, namely the upper fastening edge of the collector housing. This locking bracket also represents a snap-in and/or positive connection. In addition, there is the possibility that fastening recesses are provided on the collector housing or on the housing frame, into which the parts of the locking bracket engage in a positive fit.
. Dadurch, daß die überlappend ausgebildete Abdichtung eine wesentlich geringere Masse als die ursprüngliche Dacheindeckung aufweist, bleibt auch bei montierten Kollektoren die statische Belastung der Dachkonstruktion, insbesondere der Dachsparren und Dachlattung nahezu unverändert, was insbesondere unter Beachtung der Schneelastproblematik weitere Vorteile nach sich zieht.. Because the overlapping seal has a significantly lower mass than the original roof covering, the static load on the roof structure, especially the rafters and roof battens, remains almost unchanged even when the collectors are installed, which has further advantages, especially when considering the snow load problem.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwischen den Streifen der Abdichtung im jeweiligen Überlappungsbereich 0 Dichtmittel bzw. eine Dichtmasse ein- oder aufgebracht oder es besteht die Möglichkeit, einen Dichtstreifen oder eine Dichtfolie anzuordnen, um möglichen Kapillarkräften unter dem Aspekt der Erhöhung der Dichtheit entgegenzuwirken.In one embodiment of the invention, sealants or a sealing compound are inserted or applied between the strips of the seal in the respective overlapping area 0 or it is possible to arrange a sealing strip or a sealing film in order to counteract possible capillary forces with the aim of increasing the tightness.
Nach einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird im Bereich der seitlichen Dacheindeckung von den Dachsteinen überdeckbar die streifenförmige Abdeckung so ausgebildet, daß jeweils eine ineinandergreifende, wasserleitende Abkantung vorgesehen ist.According to a further basic idea of the invention, in the area of the side roof covering, the strip-shaped covering is designed so that an interlocking, water-conducting edge is provided in each case.
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Alternativ kann in Montagerichtung von oben nach unten, d.h. im wesentlichen vertikal verlaufend auf der Abdeckung von den Dachsteinen überdeckbar ein durchgehender Dichtstreifen oder ein Dichtband befestigt werden. Durch das Ineinandergreifen der seitlichen wasserleitenden Abkantung der einzelnen Streifen wird ein Eindringen von Feuchtigkeit über die vertikalen Kanten des Unterbaus der Kollektorgehäuse vermieden.Alternatively, a continuous sealing strip or sealing tape can be attached in the installation direction from top to bottom, i.e. essentially running vertically on the cover covered by the roof tiles. The interlocking of the lateral water-conducting edges of the individual strips prevents moisture from penetrating via the vertical edges of the substructure of the collector housing.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Unterblechung aus Aluminiumstreifen gebildet, wobei dieIn a preferred embodiment of the invention, the base plate is formed from aluminum strips, whereby the
Streifenbreite um einen vorgegebenen Betrag größer als der
Abstand der Dachlatten ist. Die Streifenlänge ist so gewählt, daß diese die Breite des oder der Kollektorgehäuse um einen
vorgegebenen Betrag überschreitet.
15The strip width is larger than the distance between the roof battens by a specified amount. The strip length is selected so that it exceeds the width of the collector housing(s) by a specified amount.
15
Die überlappend ausgebildete Abdichtung kann ohne stoffschlüssige Verbindungsverfahren, wie z.B. Löten oder Schweißen, allein form- und kraftschlüssig auf der Lattung montiert und befestigt werden, so daß sich Vorteile unter dem Gesichtspunkt 0 der Brandsicherheit bzw. des Brandschutzes ergeben.The overlapping seal can be mounted and secured to the battens using a form-fitting and force-fitting method without the need for any material-locking connection processes, such as soldering or welding, so that advantages are achieved in terms of fire safety and fire protection.
Um die geforderte Dichtheit zu realisieren, werden die Streifen, welche die Abdichtung bilden, entgegen der Dachsteigung von unten nach oben unter Beachtung der einzubringenden Dichtmasse montiert.In order to achieve the required tightness, the strips that form the seal are installed against the roof slope from bottom to top, taking into account the sealing compound to be applied.
Im unteren Übergangsbereich zwischen der überlappenden Abdichtung zum Dachsteinanschluß kann ein flexibles Dichtband, z.B. ein üblicher Bleibandstreifen, vorgesehen werden. 30A flexible sealing tape, e.g. a standard lead tape strip, can be provided in the lower transition area between the overlapping sealing and the roof tile connection. 30
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an embodiment example and with the aid of figures.
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Hierbei zeigen:Here we show:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung montierter Solar-Kollektorgehäuse auf der erfindungsgemäß überlappend ausgebildeten Abdichtung;Fig. 1 is a schematic representation of assembled solar collector housings on the seal designed to overlap according to the invention;
Fig. 2 eine Darstellung der Befestigung des Kollektorgehäuses mit Hilfe unterer Arretierungsbügel; undFig. 2 shows the fastening of the collector housing using lower locking brackets; and
Fig. 3 eine Darstellung der Befestigung des Kollektorgehäuses mit Hilfe oberer Arretierungsbügel.Fig. 3 shows the fastening of the collector housing using upper locking brackets.
Bei der in Fig. 1 gezeigten perspektivischen Darstellung von zwei benachbart angeordneten starren Kollektorgehäusen 1 auf einer überlappend ausgebildeten Unterblechung 6.1 sind Teile des unteren umlaufenden Randes in Form einer Befestigungskante des Kollektorgehäuses noch nicht von unteren Arretierungsbügeln 4 aufgenommen. Hier sei auf die später erläuterte Fig. 2 und verwiesen.In the perspective view shown in Fig. 1 of two adjacent rigid collector housings 1 on an overlapping base plate 6.1, parts of the lower peripheral edge in the form of a fastening edge of the collector housing are not yet received by the lower locking brackets 4. Reference is made here to Fig. 2 and explained later.
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Fig. 1 läßt darüber hinaus ein flexibles Bleiband 3 deutlich werden, welches den unteren Anschluß zur umgebenden Dacheindeckung z.B. aus Ziegeln (nicht gezeigt) bildet.Fig. 1 also shows a flexible lead strip 3, which forms the lower connection to the surrounding roof covering, e.g. made of tiles (not shown).
Aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit wurden lediglich zwei Dachlatten, nämlich die obere und untere Latte 2 dargestellt, welche der Aufnahme der oberen 5 und unteren Arretierungsbügel 4 dienen.For reasons of graphic clarity, only two roof battens were shown, namely the upper and lower batten 2, which serve to hold the upper 5 and lower locking brackets 4.
0 Die im Ausführungsbeispiel bevorzugt verwendeten Streifen aus Aluminiumblech, welche in ihrer Gesamtheit die abdichtende Unterlage für die Kollektoren 1 bilden, werden entgegen der Dachsteigung von unten nach oben montiert und beispielsweise durch Nageln mit der jeweiligen Dachlatte verbunden. Im Überlappungsbereich der Streifen 6.1 wird jeweils eine Dichtmasse aufgebracht, so daß ein Rücklaufen von Feuchtigkeit bedingt durch Kapillarkräfte sicher ausgeschlossen ist.0 The strips of aluminum sheet preferably used in the example, which as a whole form the sealing base for the collectors 1, are mounted against the roof slope from bottom to top and connected to the respective roof batten, for example by nailing. A sealing compound is applied in the overlapping area of the strips 6.1 so that moisture can flow back due to capillary forces is safely excluded.
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In den seitlichen Bereichen der Bleche 6.1 kann eine nicht gezeigte Abkantung mit sich ergebender wasserleitender Wirkung vorhanden sein. Diese Abkantung wird durch die seitlich anschließenden Ziegel bzw. Ortgangsteine überdeckt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, daß in diesem überlappenden Bereich der Bleche 6.1 ein elastischer Dichtstreifen eingebracht wird, um das Eindringen von Schnee, Laub, Verschmutzungen oder dergleichen auch bei hinterlüfteten Ziegeln zu vermeiden.In the side areas of the sheets 6.1, there may be a bevel (not shown) with a resulting water-conducting effect. This bevel is covered by the bricks or verge stones that adjoin the sides. In addition, there is the possibility of an elastic sealing strip being inserted in this overlapping area of the sheets 6.1 in order to prevent the penetration of snow, leaves, dirt or the like, even with ventilated bricks.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, werden die unteren Arretierungsbügel 4 vor dem Aufbringen des unteren der streifenförmigen Bleche 6.1 an der unteren Dachlatte 2, vorzugsweise . gemeinsam mit dem Bleiband 3 befestigt, um die Dichtheit in diesem besonders gefährdeten Bereich in ausreichender Weise sicherzustellen.As can be seen from Fig. 1, the lower locking brackets 4 are attached to the lower roof batten 2, preferably together with the lead strip 3, before the lower of the strip-shaped sheets 6.1 is attached, in order to adequately ensure the tightness in this particularly vulnerable area.
Anhand der Fig. 2 und 3 soll die eigentliche Befestigung des Kollektorgehäuses 1 näher beschrieben werden.The actual fastening of the collector housing 1 will be described in more detail with reference to Figs. 2 and 3.
Eine untere umlaufende Gehäusekante .7 wird in Pfeilrichtung in die unteren Arretierungsbügel 4 eingeführt, wobei ein Teil des Arretierungsbügels 4 die Kante 7 umgreift. Das untere Streifenblech 6.1 wird dabei durch das Kollektorgehäuse 1 bzw. die umlaufende Gehäusekante 7 im unteren Arretierungsbügel 4 kraft- und formschlüssig gehalten, so daß weitere Befestigungsmaßnahmen des Bleches entfallen können.A lower, circumferential housing edge .7 is inserted into the lower locking bracket 4 in the direction of the arrow, with a part of the locking bracket 4 enclosing the edge 7. The lower strip sheet 6.1 is held in a force-locking and form-locking manner by the collector housing 1 or the circumferential housing edge 7 in the lower locking bracket 4, so that further fastening measures for the sheet can be omitted.
Die Befestigung des Kollektorgehäuses 1 an der entsprechenden obersten, ggfs. zusätzlich vorgesehenen Dachlatte 2.1 erfolgt 30. mit Hilfe von oberen Arretierungsbügeln 5, beim in Fig. 1 gezeigten Beispiel jeweils zwei Bügeln pro Kollektorgehäuse bzw. Kollektormodul.The fastening of the collector housing 1 to the corresponding uppermost roof batten 2.1, which may be additionally provided, is carried out 30. using upper locking brackets 5, in the example shown in Fig. 1 two brackets per collector housing or collector module.
Für eine Demontage der Kollektorgehäuse 1 ist es lediglich erforderlich, die Schraubverbindung der oberen Arretierungsbügel 5 zu lösen, um dann das Kollektorgehäuse 1 nach oben aus . der Aufnahme des unteren Arretierungsbügels 4 herauszubewegen.To dismantle the collector housing 1, it is only necessary to loosen the screw connection of the upper locking bracket 5 and then move the collector housing 1 upwards out of the holder of the lower locking bracket 4.
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Durch die überlappend ausgebildete Abdichtung, d.h. die Unterblechung 6.1 ist die Dichtheit des Daches im Kollektorbereich jederzeit gewährleistet.The overlapping seal, i.e. the underlayment 6.1, ensures that the roof in the collector area is always leak-tight.
Die gewählte Indachmontage unter Verwendung des Indach-Solarkollektorsystems bringt bisher notwendige spezielle Eindeckanschlußbleche in Fortfall. Die erfindungsgemäß verwendeten, die Abdeckung bildenden Streifen können einfach vorkonfektioniert und leicht vor Ort unter Montagebedingungen bearbeitet werden. Stoffschlüssige Verbindungen wie Löten, Schweißen oder dergleichen, die in der Regel mit hohem Aufwand und einer Brandgefahr verbunden sind, werden vermieden. Aus der dargestellten Montagetechnologie wird ersichtlich, daß die Kollektoren einfach demontiert werden können, ohne daß eine Zerstörung der ansonsten üblichen Blecheindeckung die Folge ist und nachträgliche Aufwendungen für die erforderliche Neueindeckung anstehen.The selected in-roof installation using the in-roof solar collector system eliminates the need for special roofing connecting sheets that were previously necessary. The strips used in the invention that form the cover can be easily prefabricated and easily processed on site under assembly conditions. Material-tight connections such as soldering, welding or the like, which are usually associated with a high level of effort and a fire hazard, are avoided. The assembly technology shown shows that the collectors can be easily dismantled without destroying the otherwise usual sheet metal covering and without incurring subsequent costs for the necessary new covering.
1 Kollektor bzw. Kollektorgehäuse1 collector or collector housing
2 Dachlatten2 roof battens
2.1 untere Dachlatte2.1 lower roof batten
3 Bleiband3 Lead tape
4 untere Arretierungsbügel
0 5 obere Arretierungsbügel4 lower locking brackets
0 5 upper locking bracket
6.1 streifenförmig ausgebildete überlappende Abdichtung6.1 strip-shaped overlapping sealing
7 Befestigungskante am Kollektorgehäuse7 Mounting edge on the collector housing
Claims (6)
20is mounted.
20
Priority Applications (1)
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