CZ22657U1

CZ22657U1 - Modular photovoltaic facade heat-insulating system

Info

Publication number: CZ22657U1
Application number: CZ201124361U
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: 2011-09-01

Description

Stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systémModular photovoltaic facade thermal insulation system

Oblast technikyTechnical field

Technické řeSení se týká stavebnicového fotovoltaického fasádního zateplovacího systému, určeného pro zateplování fasád budov a výrobu elektrické energie a zbytkového tepla ze sluneční energie.The technical solution relates to a modular photovoltaic facade thermal insulation system intended for thermal insulation of building facades and production of electricity and residual heat from solar energy.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Do současné doby 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 have been known for producing electricity from solar energy, but which cannot be placed on building facades.

Další známé technické řešení je uvedené v Českém zapsaném užitném vzoru CZ 19663 U 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 vodorovné a základní trojúhelníková konstrukce je vyztužená jednou nebo větším počtem vnitřních vzpěr uvnitř trojúhelníka. Nevýhodou tohoto řešení je nemožnost jeho použití na fasádách budov a nevyřešení využití zbytkového tepla.Another known technical solution is given in the Czech Utility Model CZ 19663 U entitled Supporting Structure of Photovoltaic Equipment, which uses the weakest parts in conjunction with adhering to the ideal angle distribution in the structure, which allows maintaining the necessary load capacity and stability. the rear profile forms an inner triangle, wherein the rear profile is vertically positioned, the bottom profile is situated horizontal, and the basic triangular structure is reinforced by one or more internal 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 technické řešení je uvedené v Českém zapsaném užitném vzoru CZ 20653 U 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 technical solution is given in the Czech utility model CZ 20653 U called Supporting field of photovoltaic panels, where at least two horizontally oriented crossbeams are fixedly attached to supporting profiles of at least two supporting structures, which are connected by a bolted connection in series. metal profiles of closed or open shape, wherein at least two oblique beams oriented parallel to the supporting profiles are formed perpendicular to the crossbeams, 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.

Další známé technické řešení je uvedené v českém zapsaném užitném vzoru CZ 20780 U 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 na fotovoltaické zařízení a vodicí 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.Another known technical solution is given in the Czech utility model CZ 20780 U called Photovoltaic system, which consists of a photovoltaic device with photovoltaic modules and reflecting elements, each having an area larger than the surface of the photovoltaic device, the reflecting element reflecting part of the incident light for photovoltaic equipment and guide mirrors, which are formed by lamellas rotatably mounted on the frame, reflect light on the photovoltaic equipment. 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 popsané v patentovém spisu CZ 298158, s prioritou z evropské patentové přihlášky EP 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 těsnicí vrstvou a bariérovou vrstvou s plastovou fólií nebo vrstvenou plastovou fólií, na které se vytváří vakuovým napařováním 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 patent CZ 298158, with priority from European patent application EP 1998 98112319 entitled Method of making a photovoltaic module, wherein the core comprises a solar cell system on which both sheathing materials are applied on both sides, wherein at least one sheathing material is formed by a sealing layer and a barrier layer with a plastic film or a laminated plastic film on which an inorganic oxide layer is formed by vacuum vapor deposition using electron radiation, 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 2336670, s prioritou ze singapurské patentové přihlášky SG 20070016873 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 EP 2336670, with priority from Singapore patent application SG 20070016873 entitled Roof Energy Conversion System, wherein several solar panels may contain one or more photovoltaic panels that convert solar energy into electricity or a combination of at least one a 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.

-1CZ 22657 Ul-1EN 22657 Ul

Další známé technické řešení je uvedené v slovenském zapsaném užitném vzoru SK 4884 U 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 chráněná před vnějším prostředím ochranným sklem a tepelné spojení koncentračního fotovoltaického článku s chladicí boční stěnou solárního moduluje tvořené zejména kovovou podložkou, elektricky nevodivou fólií a chladicím profilem, který má chladicí plochy univerzálně přizpůsobené pro odvod tepla do chladicí bočné stěny solárního modulu, jakož i do centrálního chladicího 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 technical solution is disclosed in the Slovak registered utility model SK 4884 U entitled Parabolic Concentration Photovoltaic Convector, where the solar modules consist of rectangular offset parabolic mirrors separately or paired optically inversely arranged in mirror lines and concentrating photovoltaic cells located outside the incoming solar radiation, wherein the offset parabolic mirrors with the 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 substrate, an electrically nonconductive foil and cooling profile having cooling surfaces universally adapted to transfer heat to the cooling the side walls of the solar module, as well as into the central cooling liquid channel, wherein the concentration photovol The ceramic cell and the ceramic insulators are mechanically, electrically and thermally connected to the metal substrate, in particular by soldering. 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 technické řešení je uvedené v slovenském zapsaném užitném vzoru SK 5284 U 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 jakoAnother known technical solution is disclosed in the Slovak registered utility model SK 5284 U, entitled A set of photovoltaic cells on positioning panels, comprising at least one movable support structure with fixed photovoltaic cell panels, a pivoting device and a base for supporting the support structure with photovoltaic cells, which is created as

UVUJiW I3LUTJU1J.U) JVtl UiUJl 1ΛΜ UTVUi UVUViU IJUVlVUV tttVtoUV AAAAMbW Jrf* MUV w WUV £S»w žení 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.The movable load-bearing structures to which the support beams are fixed adapted to accommodate the panels with photovoltaic cells, the ends of the base beam are into storage locations on the base stands. 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 SK 68-2009 s názvem Energeticky aktivní stavebnicová kolektorová zateplovací deska, kde základní panel 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 základního panelu, jakož i podélných opěrných pilířích a transparentním krytu je umístěné elastické těsnění. Nevýhodou tohoto řešení je neřešení využití zbytkového tepla.Another known solution is presented in the Slovak patent application SK 68-2009 entitled Energy-active modular collector thermal insulation board, where the base panel of 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 technického řešeníThe essence of the technical solution

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, připevněným 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 fotovol35 taického článku je rozebíratelně připevněná alespoň jedna upevňovací lišta a vložena termoizolační vložka.These drawbacks are largely overcome 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 výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické řešení bude blíže vysvětlené pomocí výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázomě40 né připevnění fasádních panelů na stavební fasádu a na obr. 2 je konstrukčně znázorněný fasádní panel na stavební fasádě.The technical solution will be explained in more detail by means of the drawings, in which Fig. 1 shows schematically the attachment of facade panels to the building facade and Fig. 2 shows a structurally illustrated facade panel on the building facade.

Příklady provedeníExamples

PřikladlHe did

Stavebnicový fotovoltaický fasádní zateplovací systém, podle obr. 1, je tvořený třemi vzájemně 45 rozebíratelně připojenými fasádními panely i. Fasádní panely i jsou připevněné na stavební fasádu 6. Fasádní panel i podle obr. 2, je tvořený celoobvodovým rámem 2, který je z plastu. VeThe modular photovoltaic façade thermal insulation system according to FIG. 1 consists of three mutually 45 removably attached façade panels i. The façade panels i are attached to the building facade 6. The façade panel i according to FIG. 2 is formed of a full-frame frame 2 made of plastic . Ve

-2CZ 22657 Ul 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 upev5 ňovací lišty 5, které jsou z plastu. Na druhou stranu fotovoltaického článku 3 je vložená termoizolační vložka 4, kterou je skelná vata.22657 U1 of the inner part of the all-frame frame 2 is a frame reinforcement 21 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 entire peripheral 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 využitelnostIndustrial applicability

Technické řešení je možné využít k výrobě elektrické energie ze sluneční energie dopadající na fotovoltaický článek, který je připojený na energetický systém. Další využití je pro ohřev vody a ío na vyhřívání stěn fasád, pokud jsou fasády opatřené zabudovaným trubkovým systémem, čímž snižují energetickou náročnost budov. Technické řešení je možné využít jako zajímavý estetický exteriérový doplněk fasády budov i jako zateplovací prvek minimalizující tepelné ztráty budovy a zároveň vyrábějící elektrickou energii.The technical solution can be used to generate electricity from solar energy incident on a photovoltaic cell that is connected to the power system. Another application is for heating water and heating the walls of façades if the façades are fitted with a built-in pipe system, thus reducing the energy consumption of buildings. The technical solution can be used as an interesting aesthetic exterior complement to the facade of buildings as well as as a thermal insulation element minimizing heat loss of the building while producing electricity.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

15 1. Modular photovoltaic facade thermal insulation system, characterized in that it consists of at least one facade panel (1), which is attached to the building facade (6) and consists of a full-frame frame (2) with at least one reinforcement (21), 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 full-frame frame (2) and the other side of the photovoltaic cell (3) is

20 at least one fastening strip (5) detachably fastened and a thermally insulating insert (4) 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.