[发明专利]光电面板或者太阳能热能模块的在建筑构造上集成于鞍形屋顶上的模块化系统

说明书

在用于鞍形屋顶的覆盖物领域，已知大尺寸的瓦片来获得带有集成光电模块的覆盖系统。尤其地，已知一种在专利文献EP1296382中描述的方法，其中所述覆盖以单个块状物来实现，单个块状物的含义是生成一单独的大的瓦片，该瓦片在其内部包括平面部分和附件，用来把光电面板放置在所述平面之上。但是，在屋顶上集成一个或多个光电面板受到不同因素的影响和制约。事实上，光电面板的尺寸和数量可以在很大的范围内变化。尤其地，光电面板的尺寸根据不同的产品而存在许多的差异。而且，光电面板的尺寸在不同的制造厂家中也不同。能够转换持续增长的太阳辐射能百分比的更高效的光电面板的不断发展所带来的进步以及光电面板尺寸不断的增长决定了将所述面板集成到屋顶瓦片中去或者是集成到包含光电面板的底部瓦片中去的难度。在这种情况下，相替代地，在该情况中需要在屋顶上安装一个设备，要以稳定地方式支撑和放入光电面板就有必要对楼房进行操作，从而必须要有花费。简单地放置更多的包含光电面板的大尺寸瓦片很少能够以精确且合适的方式与将要安装的光电面板的尺寸相对应。

本发明的主题是一种模块化系统，用来在屋顶上集成光电面板。所述系统能够在屋顶中集成各种光电面板，而无需打破覆盖物的砌石作业(stone-works)或者布置作业以及定位安装。事实上，本发明的主题允许在设备的大尺寸必备构件或者光电面板的尺寸发展的基础上来进行模块化调节和尺寸的变化。事实上，本发明的主题通过简单地增加或移除瓦片和/或组件以使其与所需要的尺寸相适应来实现，而无需在屋顶上进行砌石作业(stone-works)，这样就削减了调节设备来适应不同的需要或新型的光电面板所需的花费。因而，本发明主题的模块性和全面性允许集成任何类型的光电面板或不同数量的光电面板，保持光电面板在屋顶上的集成。事实上，本发明的主题的另一个目的是将光电设备在建筑构造上集成在屋顶的瓦片中，使其与瓦片处于同一平面内。更进一步，该主题适用于任意一种瓦片。而且，这一模块化系统也可以应用到其它与瓦片一起集成在覆盖物中的组件中。如所知，一个或多个光电面板在建筑构造上集成到覆盖物，极大地降低了出现强风时面板被抬起的风险，也限制了在下部瓦片的上面经受金属支撑的负载。更进一步，因为发明主题使上面边界的基底较高并且没有阻碍，有利于形成空气通道，以用于对流运动，也更好地吹开和再使模块化的较低部分通风，从而即便是在热天高温的情况下也能保证良好的能量效率。本发明另外一个目的是保证支撑光电面板的屋顶的部分完全防水。在传统的解决方式中，对屋顶钻孔、固定支架是必要的工作，从而相应地破坏了覆盖物。即使进行适当的密封，在反复的热膨胀和坏的天气的影响下，这样的工作仍会造成屋顶的渗漏。相反，本发明的主题制造一种用于光电面板的锚定系统，该锚定系统带有埋设在结构中的螺母和金属支撑，该金属支撑为包有锌的钢、不锈钢或者铝，并连接于螺母，螺母的螺钉部分在盲孔中。

本发明的主题在第1、2和3页的图片中仅仅用示例性的方式示出。

第1页：图1是没有放置光电面板的本发明主题的透视图。

第2页：图2是带有安置在本发明主题的模块化系统中的光电面板的房屋的透视图。

第3页：图3是用于产生卫生热水和/或用于加热的设备的一个实施例的透视图，该设备即太阳能装置。

在一优选但并不是唯一的实施例中，本发明的主题包括一个大尺寸的瓦片1，带有平坦的内部2。所述瓦片下边界3处具有和同瓦片形状相同的、朝上的连接部4，其中，本发明主题通过叠加的方式插入到瓦片中。下边界3的尺寸是插入本发明主题的这种瓦片的标准尺寸的若干倍。在大尺寸瓦片1的侧边、即侧边5和6的旁边，一侧是上升部7，在该上升部7处，瓦片8叠加在侧边5上，而在另一侧，形状与瓦片8相同的外沿9覆盖在其它瓦片或者大尺寸瓦片1上。大尺寸瓦片1的侧边的尺寸大小是插入本发明主题的这种瓦片的标准尺寸的整数倍。瓦片顶部上游部分呈现出后面边界10，其能够与带有内部平坦部分13的瓦片12的下部前边界11相连接以实现重叠覆盖。这种朝下的下边界11以及上边界14具有与瓦片1相同线性尺寸的瓦片12具有尺寸为一个或多个瓦片的尺寸的倍数的侧边，并带有与侧边5和6的形状相同的侧边15和16，即，带有上升部17和边界18，其形状和大小与标准瓦片或与大尺寸瓦片12相同的瓦片相适合。瓦片12、连同整个模块化系统的尺寸，是即将被插入的并且是同类型的瓦片的尺寸的倍数。所以，尽管可以改变所保留的瓦片12数量和尺寸，其还是用来实现屋顶的瓦片的大小的整数倍。通常，这些瓦片具有标准的尺寸和形状。根据本发明的模块化系统很容易用来与所有已知类型的瓦片相配合。瓦片12的上侧19布置有用以支撑的边界20，其连接于大尺寸瓦片22的下边界21，大尺寸瓦片22瓦片1相同的，但带有和瓦片相同形状的且放置到上面边界24的连接部23，其中瓦片22带有中央平面部分25。在瓦片1上，在带有内部平坦部分12的瓦片以及带有连接部22的瓦片上设置有带有螺母27的盲孔26，在盲孔中插入螺钉28来固定支撑片29或者等效的固定系统。特别地，支撑片29可以改变为类似的支撑装置或者为直接安装到本发明的装置的光电面板连接件，即，在其它实施例中，没有用到下部支撑片。支撑片29设置有孔30，其设置在上表面，用于通过螺钉和螺母固定光电面板31或其它金属支撑部32。所述金属部用电镀的铁、不锈钢或铝制成，同样也具有支撑片形状和在上表面的孔33，以允许完成任何种类的光电面板的模块组件。在带有内部有平坦部分的瓦片12的中央部分中，有一支撑上升部34用来将中央支撑片29提升到与瓦片1和22的连接部4和23的上部所放置的支撑片相同的高度上。在使用阶段，本发明的主题允许放置一个或多个带有内部平坦部分的瓦片12，这样就在垂直方向增加了能够包含光电面板31的平面部分。以这样的方式，获得了平面2，13和25的模块组件，并且，在垂直方向上的增加，基于不同尺寸的光电面板或者不同数量的所要集成在屋顶中的面板的需求改变了传统的与带有内部平坦部分的瓦片12相对应的瓦片。中央瓦片12的不同的实现尺寸以及更多内部平坦部分瓦片12的放置允许具有能够基于任何需要而将光电面板集成在屋顶上的平面。而且，有助于模块化系统的所有应用场合的适配性的其它方面的提高赋予了设置到大尺寸瓦片1，12和22上的支撑片29和32，这些支撑片29和32带有许多孔，所以能够放置任何光电单元或者任意其它集成在覆盖物中的组件，即，支撑片29，通过赋予支撑片32上设置的许多孔进行广泛调节的可能性，可以被精确地固定在光电单元所需的位置上，同时，并非大尺寸瓦片1，12和22的确切的倍数，根据需要来增加或减少中央瓦片12。还有可能水平扩大能够容纳光电面板的面积，作为有可能沿垂直方向添加的瓦片的替代方式，侧向增加其他大尺寸瓦片1，12和22，增加一个或多个瓦片12用来产生宽的放置光电面板的平面表面的面积。在减少用于光电面板所需表面的情况中，将带有内部平坦部分的光电面板12取走，并在覆盖物上放置瓦片8。用这样的方式，获得了以更高效率以及更小尺寸在覆盖物上集成光电面板的可能性，而不需要对屋顶进行昂贵的劳作，只需基于需要而通过简单地改变模块化组件调节覆盖物就行。除了所提到的光电面板以外，本发明的模块化系统还可用于产生卫生热水的设备35，即太阳能热，这一设备被集成到屋顶中，有着相同的优点、目的和相同的本发明模块化，这样能够适用于不同种类的设备、不同的制造以及不同的产量，从而，在这样的情况下，也能够适应不同的尺寸并在屋顶上使用，而不需要劳作，并将太阳能热在建筑构造上集成到屋顶中。事实上，有可能将用于卫生热水、并且沿着屋顶的大尺寸的一个或多个设备用瓦片集成到覆盖物上。