CZ2011296A3

CZ2011296A3 - Modular photovoltaic facade heat-insulating system

Info

Publication number: CZ2011296A3
Application number: CZ20110296A
Authority: CZ
Inventors: Malár@Milan; Belvoncíková@Slávka; Belvoncík@Vladimír
Original assignee: Malár@Milan; Belvoncíková@Slávka; Belvoncík@Vladimír
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-11-28

Abstract

Stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systém, který je tvorený alespon jedním fasádním panelem (1), který je pripevnený na stavební fasádu (6) a je složený z celoobvodového rámu (2) s alespon jednou výztuží (21), pricemž v rámu je vytvorena alespon jedna odtoková drážka (22). V celoobvodovém rámu (2) je pripevnená jedna strana fotovoltaického clánku (3) s podložkou (31) a na druhou stranu fotovoltaického clánku (3) je rozebíratelne pripevnená alespon jedna upevnovací lišta (5) a vložená termoizolacní vložka (4), pricemž fasádní panely (1) jsou vzájemne rozebíratelne pripevnené.A modular photovoltaic facade insulation system consisting of at least one facade panel (1), which is fixed to the building facade (6) and consists of a full-frame frame (2) with at least one reinforcement (21). a drain groove (22). One side of the photovoltaic cell (3) with a washer (31) is attached to the full-frame frame (2) and at least one mounting rail (5) and the inserted thermal insulation insert (4) are detachably attached to the other side of the photovoltaic cell (3), while the facade panels (1) are releasably fastened to each other.

Description

Stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systémModular photovoltaic facade thermal insulation system

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká stavebnicového fotovoltaického fasádního zateplovacího systému, určeného pro zateplování fasád budov a výrobu elektrické energie a zbytkového tepla ze sluneční energie.The invention relates to a modular photovoltaic façade thermal insulation system intended for the insulation of building facades and the production of electrical energy and residual heat from solar energy.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Do současnosti jsou známé různé fotovoltaické systémy, určené pro výrobu elektrické energie ze sluneční energie, které se ale nemohou umístit na fasádách budov.To date, various photovoltaic systems are known for producing electricity from solar energy, but which cannot be placed on the facades of buildings.

Další známé řešení je uvedené v českém zapsaném užitkovém vzoru fy 19663 s názvem Nosná konstrukce fotovoltaických zařízení, které využívá nejslabší díly ve spojení s dodržením ideálního rozložení úhlů v konstrukci, což umožňuje zachování potřebné nosnosti a stability, kde nosný profil, spodní profil a zadní profil vytvářejí vnitřní trojúhelník, přičemž zadní profil je svisle postavený, spodní profil je situovaný vodorovně a základní trojúhelníková konstrukce je vyztužená jednou nebo větším počtem vnitrních vzpěr uvnitř trojúhelníka. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a nevyřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is presented in the Czech registered utility model of 19663 called Bearing structure of photovoltaic systems, which uses the weakest parts in connection with maintaining the ideal distribution of angles in the structure, which allows maintaining the necessary load capacity and stability, where bearing profile, bottom profile and rear profile they form an inner triangle, with the rear profile being vertically erected, the bottom profile being situated horizontally, and the basic triangular structure being reinforced by one or more inner struts within the triangle. The disadvantage of this solution is the impossibility of its use on the facades of buildings and the failure to solve the use of residual heat.

Další známé řešení je uvedené v českém zapsaném užitkovém vzoru 20653 s názvem Nosné pole fotovoltaických panelů, kde na nosných profilech nejméně dvou nosných konstrukcí jsou pevně připevněné nejméně dva horizontálně orientované příčné nosníky, které jsou spojené šroubovým spojem do série, které jsou tvořené kovovými profily uzavřeného nebo otevřeného tvaru, přičemž kolmo na příčné nosníky jsou připevněné alespoň dva šikmé nosníky orientované rovnoběžně s nosnými profily, které jsou tvořené prostorovým kovovým profilem s podélnou drážkou situovanou ve své horní stěně. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a nevyřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is presented in the Czech registered utility model 20653 called Supporting field of photovoltaic panels, where at least two horizontally oriented transverse beams are fixedly attached to supporting profiles of at least two supporting structures, which are connected by a bolted connection in series. or of an open shape, wherein at least two oblique beams are arranged perpendicular to the crossbeams, oriented parallel to the supporting profiles, which are formed by a spatial metal profile with a longitudinal groove situated in its upper wall. The disadvantage of this solution is the impossibility of its use on the facades of buildings and the failure to solve the use of residual heat.

CíWhose

Další známé řešení je uvedené v českém zapsaném užitném vzoruj. 20780 s názvem Fotovoltaická soustava, která je tvořená fotovoltaickým zařízením s fotovoltaickými moduly a odrazovými prvky, z kterých každý má plochu větší než je plocha fotovoltaického zařízení, přičemž odrazový prvek odráží část dopadajícího světla naAnother known solution is given in the Czech registered utility model. 20780 called a photovoltaic system consisting of a photovoltaic device with photovoltaic modules and reflectors, each having an area larger than that of the photovoltaic device, the reflecting element reflecting a portion of the incident light on the

• • ·· ·· ·· ·· ·· · · * ·· · · * * • • • * * • • • • · • · • ·· · • • · • · • ·· · • • · • · • ♦ • · • · • · • ♦ • · • « · • • «· • • « * • • • « * • • • « • • * • « • • * • · · • · · • · • · ♦ ·· ♦ ·· • · · • · · ·· · ·· ·

fotovoltaické zařízení a vodící zrcadla, která jsou tvořená lamelami otočně připevněnými na rámu, odrážejí světlo na fotovoltaické zařízení. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a neřešení využití zbytkového tepla.the photovoltaic device and the guide mirrors, which are formed by the lamellas rotatably mounted on the frame, reflect light on the photovoltaic device. The disadvantage of this solution is the impossibility to use it on the facades of buildings and not to solve the use of residual heat.

SKSK

Další známé řešení je popsané v slovenském patentovém spisuj. 298158, s prioritou z evropské patentové přihlášky ^1998 98112319 s názvem Způsob výroby fotovoltaického modulu, kde jádro obsahuje systém solárních článků, na které jsou z obou stran nanesené oplášťovací materiály, přičemž nejméně jeden oplášťovací materiál je tvořený těsnící vrstvou a bariérovou vrstvou s plastovou fólií nebo vrstvenou plastovou fólií, na které se vytváří vakuovým naparováním při použití elektronového záření anorganická oxidová vrstva, a to na straně obrácené k systému solárních článků. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a neřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is described in the Slovak patent specification. 298158, with priority from European patent application ^ 1998 98112319 entitled A method of manufacturing a photovoltaic module, wherein the core comprises a solar cell system on which sheathing materials are applied on both sides, the at least one sheathing material being a sealing layer and a plastic film barrier layer. or a laminated plastic film on which an inorganic oxide layer is formed by vacuum vapor deposition using an electron beam on the side facing the solar cell system. The disadvantage of this solution is the impossibility to use it on the facades of buildings and not to solve the use of residual heat.

Další známé řešení je uvedené v evropském patentovém spisu EP 208452, s prioritou ze singapurské patentové přihlášky^ 2007 16873 s názvem Střešní systém přeměny energie, kde několik solárních desek může obsahovat jednu nebo více fotovoltaických desek, které mění solární energii na elektrickou energii nebo kombinaci alespoň jedné fotovoltaické desky a alespoň jedné tepelné desky, která mění solární energii na tepelnou energii, přičemž základní desky plní funkci tepelné izolace střešní konstrukce. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov.Another known solution is disclosed in European Patent EP 208452, with priority from Singapore Patent Application ^ 2007 16873 entitled Roof Energy Conversion System, wherein several solar plates may contain one or more photovoltaic plates that convert solar energy into electricity or a combination of at least one photovoltaic plate and at least one thermal plate that converts solar energy into thermal energy, the base plates performing the thermal insulation function of the roof structure. The disadvantage of this solution is that it cannot be used on building facades.

Další známé řešení je uvedené v slovenském zapsaném užitném vzoru 4 4884 s názvem Parabolický koncentrační fotovoltaický konventor, kde jsou solární moduly tvořené pravoúhlými ofsetovými parabolickými zrcadly samostatně nebo párově opticky inverzně seřazenými do zrcadlových řad a koncentračními fotovoltaickými články, umístěnými mimo vstupujícího slunečního záření přičemž ofsetová parabolická zrcadla s koncentračními fotovoltaickými články jsou chráněné před vnějším prostředím ochranným sklem a tepelné spojení koncentračního fotovoltaického článku s chladící boční stěnou solárního modulu je tvořené zejména kovovou podložkou, elektricky nevodivou fólií a chladícím profilem, který má chladící plochy univerzálně přizpůsobené pro odvod tepla do chladící bočné stěny solárního modulu, jakož i do centrálního chladícího kapalinového kanálu, přičemž koncentrační fotovoltaický článek a keramické izolátory jsou mechanicky, elektricky a tepelně připojené na kovovou podložku zejména připájením. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a neřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is disclosed in the Slovak registered utility model 48484 entitled Parabolic Concentration Photovoltaic Convector, where solar modules are formed by rectangular offset parabolic mirrors separately or paired optically inversely arranged in mirror rows and concentrating photovoltaic cells located outside the incoming solar radiation where the offset parabolic mirrors with concentric photovoltaic cells are protected from the outside by a protective glass and the thermal connection of the concentric photovoltaic cell to the cooling side wall of the solar module consists mainly of a metal backing, an electrically non-conductive foil and a cooling profile having cooling surfaces universally adapted to remove heat to the cooling side wall solar module, as well as into the central cooling liquid channel, the concentration photovoltaic cables and ceramic insulators are mechanically, electrically and thermally connected to the metal support in particular soldered. The disadvantage of this solution is the impossibility to use it on the facades of buildings and not to solve the use of residual heat.

• ·· • ·· ·· ·· • ·· · • ·· · • • • · · • · · • · • · • • • · • · * * * * • · · • · · • · • · • · « • · « • • • · ·· • · ·· • * · • * · • · • · • • • « • « • · • · • • • • ·· ·· • v • v ··· ··· • · • ·

Další známé řešení je uvedené v slovenském zapsaném užitkovém vzoru ^5284 s názvem Soustava fotovoltaických článků na panelech s polohováním, tvořená alespoň jednou pohyblivou nosnou konstrukcí s upevněnými panely s fotovoltaickými články, dále natáčecí zařízení a základna pro nesení nosné konstrukce s fotovoltaickými články, která je vytvořená jako dvojice stojanů, jež mají na svém vrcholu vytvořené úložné místo přizpůsobené pro otočné uložení pohyblivé nosné konstrukce, ke které jsou upevněné nosné příčníky přizpůsobené pro uložení panelů s fotovoltaickými články, přičemž konce základního nosníku jsou přizpůsobené pro otočné uložení do úložných míst na stojanech základny. Nevýhodou tohoto řešení je jeho komplikovanost a nemožnost jeho použití na fasádách budov a neřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is disclosed in Slovak Patent Specification ^ 5284 entitled System of Photovoltaic Cells on Positioning Panels, consisting of at least one movable supporting structure with fixed photovoltaic cell panels, a pivoting device and a base for supporting a supporting structure with photovoltaic cells which is formed as a pair of racks having at their apex a storage space adapted to rotatably support a movable support structure to which support beams are adapted to receive photovoltaic cell panels, the ends of the base beam being adapted to be rotatably seated on the base racks . The disadvantage of this solution is its complexity and impossibility to use it on the facades of buildings and not to solve the use of residual heat.

Další známé řešení je uvedené v slovenské patentové přihlášce Φ 68-2009 s názvem Energeticky aktivní stavebnicová kolektorová zateplovací deska, kde základní panel s z kompaktního tepelně izolačního materiálu s podélnými opěrnými pilíři a tepelně izolačním transparentním krytem je fixovaný k základnímu panelu fixačními profily s přítlačnými lištami, přičemž na čelních plochách základného panelu, jakož i podélných opěrných pilířích a transparentního krytu je umístěné elastické těsnění. Nevýhodou tohoto řešení je neřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is presented in the Slovak patent application Φ 68-2009 entitled Energy-active modular collector thermal insulation board, where the base panel with compact thermal insulation material with longitudinal supporting pillars and thermal insulation transparent cover is fixed to the base panel by fixing profiles with pressure strips, wherein an elastic seal is disposed on the faces of the base panel as well as the longitudinal support pillars and the transparent cover. The disadvantage of this solution is not to solve the utilization of residual heat.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systém podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořený alespoň jedním fasádním panelem, připevněném na stavební fasádu, který je složený z celoobvodového rámu s alespoň jednou výztuží, v kterém je vytvořená alespoň jedna odtoková drážka. Do celoobvodového rámu je připevněná jedna strana fotovoltaického článku s podložkou a na druhou stranu fotovoltaického článku je rozebíratelně připevněná alespoň jedna upevňovací lišta a vložena termoizolační vložka.These drawbacks are largely eliminated by the modular photovoltaic façade thermal insulation system of the present invention, which consists of at least one façade panel attached to a building façade, consisting of a full-frame frame with at least one reinforcement in which at least one reinforcement is formed. one drain groove. One side of the photovoltaic cell with a support is attached to the full-frame frame and at least one fastening strip is detachably attached to the other side of the photovoltaic cell and the thermo-insulating insert is inserted.

Je výhodné, že fasádní panely jsou vzájemně rozebíratelně připevněné.It is preferred that the facade panels are detachably attached to each other.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vynález řešení bude blíže vysvětlené pomocí výkresů, kde na obr. 1 je schématicky znázorněné připevnění fasádních panelů na stavební fasádu a na obr. 2 je konstrukčně znázorněný fasádní panel na stavební fasádě.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail with reference to the drawings, in which Fig. 1 is a schematic representation of the attachment of facade panels to a building facade and Fig. 2 is a structurally illustrated facade panel on a building facade.

• ·· • ·· ·« · « ··· · ··· · • • • · · • · · • · • · • • • v • v • « • « • • • · ·· • · ·· • · · • · · • ♦ • ♦ • • • · • · • · • · • • • • ·· ·· ·· ·· ·· ·· • · · • · · • · • ·

Příklady provedeníExamples

Příklad č. 1Example 1

Stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systém, podle obr. 1, je tvořený třemi vzájemně rozebíratelně připojenými fasádními panely 1. Fasádní panely 1 jsou připevněné na stavební fasádu 6. Fasádní panel 1 podle obr. 2, je tvořený celoobvodovým rámem 2, který je z plastu. Ve vnitřní části celoobvodového rámu 2 je umístěná rámová výztuž 21, která je z žárově pozinkovaného kovu. V celoobvodovém rámu 2 je vytvořená odtoková drážka 22, pro odvod kondenzátu. Do celoobvodového rámu 2 je rozebíratelně připevněná jedna strana fotovoltaického článku 3 s podložkou 31 Druhá strana fotovoltaického článku 3 je rozebíratelně připevněná na čtyři upevňovací lišty 5, které jsou z plastu. Na druhou stranu fotovoltaického článku 3 je vložená termoizolační vložka 4, kterou je skelná vata.The modular photovoltaic façade thermal insulation system of Fig. 1 consists of three mutually detachable façade panels 1. The façade panels 1 are attached to the building facade 6. The façade panel 1 according to Fig. 2 is formed of a full-frame frame 2, which is made of plastic. In the inner part of the all-frame frame 2 there is a frame reinforcement 21, which is made of hot-dip galvanized metal. A drain groove 22 is provided in the all-frame frame 2 for the condensate drain. One side of the photovoltaic cell 3 with a washer 31 is detachably attached to the full-frame frame 2. The other side of the photovoltaic cell 3 is detachably attached to four plastic fastening strips 5. On the other side of the photovoltaic cell 3 there is an inserted thermal insulation insert 4, which is glass wool.

Průmyslová využitelnost energie ze sluneční energie na energetický systém. Další pokud jsou fasády opatřenéIndustrial utility of energy from solar energy to the energy system. Others if facades are provided

Vynález řešení je možné využit k výrobě elektrické dopadající na fotovoltaický článek, který je připojený využití je pro ohřev vody a na vyhřívání stěn fasád, zabudovaným trubkovým systémem, čímž snižují energetickou náročnost budov. Vynález je možné využít jako zajímavý estetický exteriérový doplněk fasády budov i jako zateplovací prvok minimalizující tepelné straty budovy a zároveň vyrábějící elektrickou energii.The invention solution can be used to produce an electrical incident on a photovoltaic cell that is connected to use it to heat water and to heat the walls of facades, built-in pipe system, thereby reducing the energy performance of buildings. The invention can be used as an interesting aesthetic exterior complement to the building façade as well as as a thermal insulation element minimizing the heat loss of the building while producing electricity.

Claims

A modular photovoltaic façade thermal insulation system comprising at least one façade panel (1) which is attached to a building facade (6) and is composed of a full-frame frame (2) with at least one reinforcement (21), in wherein at least one drainage groove (22) is formed, wherein one side of the photovoltaic cell (3) with a washer (31) is attached to the entire peripheral frame (2) and at least one fastening strip (5) is detachably attached to the other side of the photovoltaic cell (3) ) and the thermal insulation insert (4) is inserted.

A modular photovoltaic façade thermal insulation system according to claim 1, characterized in that the façade panels (1) are detachably fastened to each other.