КРОВЕЛЬНАЯ ЧЕРЕПИЦА С ФОТОЭЛЕМЕНТОМ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к строительству, а именно к специальной черепице, обеспечивающей термо- и теплоизоляцию, не наносящую вред окружающей среде, аккумулирующей солнечную и производящую электрическую энергию и может быть использована при сооружении кровельных покрытий крыш промышленных и общественных зданий и сооружений.
Уровень техники
Из уровня техники известна фотоэлектрическая солнечная панель для крепления к кровельной черепицы (см. [1] US 2016164453, МПК H01L 31/048, опубл. 09.06.2016; [2] патент РФ №2557272, МПК E04D 13/18, опубл. 20.07.2015). Недостатком аналогов является возможность повреждения солнечных панелей при монтаже к черепице, сложность изготовления, т.к. сначала необходимо уложить черепицу на крышу, а только потом устанавливать панели, а также образование полостей между фотоэлементом и кровельным покрытием.
Наилучшим способом по созданию крыши с солнечными панелями является изготовление штучной черепицы с фотоэлементами уже на этапе производства черепицы. Так, из уровня техники известна штучная черепица с встроенными фотоэлементами (см. [3] WO 2015135126, МПК E04D 1/02, опубл. 17.09.2015; [4] KR 20140114541, МПК E04D 1/16, опубл. 29.09.2014; [5] CN 203452283, МПК E04D 1/28, опубл. 26.02.2014; [6] TWM 466143, МПК E04D 13/18, опубл. 21.11.2013; [7] CN 102912946, МПК E04D 13/18, опубл. 06.02.2013; [8] US 2013180575, МПК H01L 31/048, опубл. 18.07.2013; [9] DE 102012008852, МПК E04D 1/04, опубл. 07.11.2013; [10] WO 2012078491, МПК E04D 1/08, опубл. 14.06.2012). Общими недостатками приведенных аналогов является снижение тепло- и звукоизоляционных свойств при производстве штучной черепицы с фотоэлементом (солнечной панелью), т.к. большое внимание уделяется уже получению электроэнергии из энергии солнечных лучей, а не сохранение эксплуатационных характеристик черепицы.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является, так называемая, солнечная черепица (см. [11] патент Венгрии HU 227066, МПК  E04D 13/18, H01L 31/04, опубл. 28.06.2010), внешняя поверхность которой оснащена солнечными элементами, где солнечные батареи оснащены проводами и разъемами.
Недостатками прототипа, как и приведенных ранее аналогов, являются: снижение тепло- и звукоизоляционных свойств, при производстве штучной черепицы с фотоэлементом (солнечной панелью), т.к. большое внимание уделяется уже получению электроэнергии из энергии солнечных лучей, а не сохранение эксплуатационных характеристик черепицы. Основным недостатком является сложность крепежа фотоэлемента, отсутствие отражающей изоляции на тыльной стороне кровельного покрытия, фактически дублирование защитных слоев, один слой защищает фотоэлемент и еще один слой защищает саму крышу от воды, влаги солнца.
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей заявленной полезной модели является создание кровельного покрытия позволяющего защищать мансардные помещения от прогревания летом и охлаждения зимой, в частном скатном домостроении, при сохранении классической формы, при преобразовании солнечной энергии в электрическую.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение теплоизоляционных и звукоизоляционных свойств штучной черепицы при получении электроэнергии.
Технический результат достигается за счет того, что кровельная черепица содержит верхний защитный слой, под которым установлен фотоэлемент, при этом верхний защитный слой выполнен из полиэтилентерефталата, под фотоэлементом последовательно расположены тепло- и звукоизоляционный слой, выполненный из пенополиуретана, слой картона, технический слой, выполненный из полиэтилена высокого давления, и нижний защитный слой, выполненный из полиэтилентерефталата с металлизированным основанием.
Также технический результат достигается за счет использования алюминия в качестве металлизированного основания.
Также технический результат достигается за счет того, что верхний защитный слой выполнен прозрачным для пропускания солнечной энергии к фотоэлементу.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан разрез штучной многослойной кровельной черепицы с фотоэлементом.
На фиг.2 показан общий вид черепицы с фотоэлементом.
На фиг.1 цифрами обозначены следующие позиции:
1 – металлизированное основание;
2 – нижний защитный слой, выполненный из полиэтилентерефталата;
3 – технический слой, выполненный из полиэтилена высокого давления;
4 – слой картона;
5 – тепло- и звукоизоляционный внутренний слой, выполненный из пенополиуретана;
6 – фотоэлемент;
7 – верхний защитный слой, выполненный из полиэтилентерефталата.
Осуществление полезной модели
Кровельная черепица содержит нижний защитный слой (2), выполненный из полиэтилентерефталата с металлизированным основанием (1), выполненным из алюминия. Нижний защитный слой (2), он же подложка для металлизации, защищает от механических повреждений, а нанесенное на него металлизированное основание (1) отражает инфракрасное излучение обратно внутрь дома (помещения).
На нижнем защитном слое расположен технический слой (3), выполненный из полиэтилена высокого давления, поверх которого расположен слой картона (4). На слое картона (4) расположен тепло- и звукоизоляционный внутренний слой (5), выполненный из пенополиуретана. Слой картона (4) впитывает двухкомпонентный пенополиуретан, тем самым повышая адгезию со слоем (3) полиэтилена высокого давления, который в свою очередь склеивает картон и нижний защитный слой (2).
Поверх тепло- и звукоизоляционного внутреннего слоя (5) расположен фотоэлемент (6) с верхним защитным слоем (7) из полиэтилентерефталата. Верхний защитный слой (7) выполнен прозрачным для пропускания солнечной энергии к фотоэлементу (6). В качестве фотоэлемента могут использоваться любые известные фотопреобразователи (солнечные панели). При этом слой (7) стоек к коррозии, на нем не заводится плесень и грибок, он защищает от внешних механический воздействий, тем самым повышая теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. При этом защитный слой из полиэтилентерефталата позволяет придать кровельному покрытию классический вид штучного кровельного материала – черепицы.
Негигроскопичный теплоизоляционный материал пенополиуретан в виде тепло- и звукоизоляционного слоя (5), в момент вспенивания и полимеризации обладает сильными клеящими свойствами, таким образом, соединяя (склеивая) верхний (7) и нижний (2) защитные слои полиэтилентерефталата, в том числе за счет применения технического слоя (3) и слоя картона (4).
Полимеризовавшийся пенополиуретан, заполнивший весь внутренний объем изделия, придает полученной конструкции жесткость, что позволяет кровельному покрытию выдерживать повышенные нагрузки (например, при ходьбе по крыше).
Внутренний слой (5) двухкомпонентного пенополиуретана придает изделию низкую теплопроводность, высокое шумопоглощение, а также, заполняя весь внутренний объем изделия, придает ему жесткость, тем самым защищая фотоэлемент.