DE102022114036A1 - Multifunctional profiled glass sheet and profiled glass arrangement containing it - Google Patents
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Profilbauglasbahn funktional zu verbessern. Die Erfindung betrifft eine Profilbauglasbahn mit Photovoltaikfunktion (10) umfassend eine Profilbauglasbahn (11), die wenigstens einen Steg (12) mit Steginnenoberfläche (14) und Stegaußenoberfläche (16) und wenigstens einen Flansch (18) mit Flanschinnenoberfläche (20) und Flanschaußenoberfläche (22) umfasst, und ein photovoltaisch wirksames PV-Schichtsystem (24), das auf einer oder mehreren der Innenoberflächen (14, 20) und/oder Außenoberflächen (16, 22) der Profilbauglasbahn (10) aufgebracht ist.The object of the invention is to functionally improve a profiled glass sheet. The invention relates to a profiled glass sheet with photovoltaic function (10), comprising a profiled glass sheet (11), which has at least one web (12) with an inner web surface (14) and an outer web surface (16) and at least one flange (18) with an inner flange surface (20) and an outer flange surface (22 ), and a photovoltaically effective PV layer system (24) which is applied to one or more of the inner surfaces (14, 20) and/or outer surfaces (16, 22) of the profiled glass sheet (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine multifunktionale Profilbauglasbahn, die wenigstens einen Steg und wenigstens einen Flansch aufweist. Weiter betrifft die Erfindung eine Profilbauglasanordnung umfassend wenigstens eine Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnen, die derartige Profilbauglasbahnen umfassen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kit-of-parts sowie ein Herstellverfahren zum Herstellen von multifunktionalen Profilbauglasbahnen.The invention relates to a multifunctional profiled glass sheet that has at least one web and at least one flange. The invention further relates to a profiled glass arrangement comprising at least one row of profiled glass sheets arranged next to one another, which include such profiled glass sheets. The invention also relates to a kit-of-parts and a manufacturing process for producing multifunctional profiled glass sheets.
Profilbauglasbahnen mit darin eingepassten formstabilen, lichtdurchlässigen Komponenten, wie weiteren Glasplatten zur mechanischen Stabilisierung oder lichtdurchlässigen Kapillareinrichtungen zur Wärmedämmung, sowie derartige Profilbauglasbahnen umfassende Profilbauglasanordnungen sind beispielsweise aus der
Profilbauglasbahnen sind insbesondere durch Glasprofile gebildet. Insbesondere kommen hierzu U-Glasprofile mit einem Steg und zwei Flanschen, die zusammen ein U-Profil bilden, oder auch L-Profile mit einem Steg und einem Flansch an der Seite in Betracht. Sie werden zu Profilbauglasanordnungen zur Verglasung und für Gebäude zusammengefügt.Profiled glass sheets are formed in particular by glass profiles. In particular, U-glass profiles with a web and two flanges, which together form a U-profile, or L-profiles with a web and a flange on the side come into consideration. They are assembled into profiled glass arrangements for glazing and buildings.
Die Profilbauglasbahnen können einschalig in einer einzigen Reihe nebeneinander angeordneter und miteinander verbundener Profilbauglasbahnen zusammengefügt werden. Die Profilbauglasbahnen und die Profilbauglasanordnungen weisen dann vorzugsweise einseitig offen ausgebildete Vertiefungen auf, die von dem Steg und einem Flansch (bei der Kombination von L-Glasprofilen) oder zwei Flanschen (bei der Kombination von U-Glasprofilen) gebildet werden.The profiled glass sheets can be assembled in a single layer in a single row of profiled glass sheets arranged next to one another and connected to one another. The profiled glass sheets and the profiled glass arrangements then preferably have recesses that are open on one side and are formed by the web and a flange (when combining L-glass profiles) or two flanges (when combining U-glass profiles).
Die Profilbauglasbahnen können weiterhin doppelschalig zusammengefügt werden. Bei einer doppelschaligen Ausbildung werden eine erste Reihe von Profilbauglasbahnen und parallel dazu eine zweite Reihe von Profilbauglasbahnen zu einer zweireihigen Profilbauglasanordnung zusammengefügt, wobei die Flansche der ersten Reihe und die Flansche der zweiten Reihe vorzugsweise aufeinander zuweisen. Im Fall der U-förmigen Profilbauglasbahnen können die Flansche stumpf aufeinanderstoßend oder ineinander verschachtelt angeordnet sein. In beiden Ausgestaltungen werden so zwischen den beiden Reihen von Profilbauglasbahnen Hohlräume geschaffen, die an den Stirnseiten der Profilbauglasbahnen offen sind.The profiled glass sheets can still be put together in a double-layered manner. In a double-shell design, a first row of profiled glass sheets and, in parallel, a second row of profiled glass sheets are joined together to form a two-row profiled glass arrangement, with the flanges of the first row and the flanges of the second row preferably facing each other. In the case of U-shaped profiled glass sheets, the flanges can be arranged butt-butting together or nested one inside the other. In both configurations, cavities are created between the two rows of profiled glass sheets, which are open on the end faces of the profiled glass sheets.
Für eine dreischalige oder mehrschalige Ausbildung der Profilbauglasanordnung können weitere Reihen von Profilbauglasbahnen auf eine doppelschalige Profilbauglasanordnung aufgesetzt werden, wodurch je nach Ausrichtung der Flansche dieser der Profilbauglasbahnen dieser Flasche weitere Hohlräume oder offene Vertiefungen entstehen.For a three-shell or multi-shell design of the profiled glass arrangement, further rows of profiled glass sheets can be placed on a double-shelled profiled glass arrangement, which creates additional cavities or open recesses depending on the orientation of the flanges of the profiled glass sheets of this bottle.
Aus der
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Profilbauglasbahnen und Profilbauglasanordnungen funktional zu verbessern.The invention has set itself the task of functionally improving profiled glass sheets and profiled glass arrangements.
Zum Lösen dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Profilbauglasbahn nach Anspruch 1 vor.To solve this problem, the invention proposes a profiled glass sheet according to claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung eine Profilbauglasbahn mit Photovoltaikfunktion umfassend eine Profilbauglasbahn, die wenigstens einen Steg mit Steginnenoberfläche und Stegaußenoberfläche und wenigstens einen Flansch mit Flanschinnenoberfläche und Flanschaußenoberfläche umfasst, und ein photovoltaisch wirksames PV-Schichtsystem, das auf einer oder mehreren der Innenoberflächen und/oder Außenoberflächen der Profilbauglasbahn aufgebracht ist.According to a first aspect, the invention creates a profiled glass sheet with a photovoltaic function, comprising a profiled glass sheet which comprises at least one web with an inner surface of the web and an outer surface of the web and at least one flange with an inner flange surface and an outer flange surface, and a photovoltaically effective PV layer system which is on one or more of the inner surfaces and/or or external surfaces of the profiled glass sheet is applied.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung betreffen Profilbauglas mit auflaminierten PV-Zellen bzw. mit Folien, auf die PV-Zellen gedruckt sind. Vorzugsweise wird ein Profilbauglas mit PV-Modulen und/oder PV-Folien geschaffen.Preferred embodiments of the invention relate to profiled glass with laminated PV cells or with films onto which PV cells are printed. Preferably, profiled glass is created with PV modules and/or PV films.
Es ist bevorzugt, dass das PV-Schichtsystem wenigstens eine Solarzelle ausgewählt aus der Gruppe aufweist, die eine organische Solarzelle, eine Hybridsolarzelle, eine Farbstoffsolarzelle und eine Dünnschichtsolarzelle umfasst.It is preferred that the PV layer system has at least one solar cell selected from the group including an organic solar cell, a hybrid solar cell, a dye solar cell and a thin film solar cell.
Für die Begriffsdefinition sowie nähere Einzelheiten zu den vorgenannten Solarzellen wird auf folgende Literaturstellen verwiesen:
- [1] Dye-sensitized solar cell - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cell; Download am 02.06.2022
- [2] Grätzel-Zelle - Wikipedia; https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A4tzel-Zelle; Download am 02.06.2022
- [3] Hybrid solar cell - Wikipedia; https://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_solar_cell; Download am 02.06.2022
- [4] Organic solar cell - Wikipedia; https-//en.wikipedia.org/wiki/Organic_solar_cell; Download am 02.06.2022
- [5] Organische Solarzelle - Wikipedia; https://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Solarzelle; Download am 02.06.2022
- [6] Thin-film solar cell - Wikipedia; https:/Ien.wikipedia.org/wikilThin-film_solar_cell, Download am 02.06.2022
- [1] Dye-sensitized solar cell - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Dye-sensitized_solar_cell; Download on June 2nd, 2022
- [2] Grätzel cell - Wikipedia; https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A4tzel-Zelle; Download on June 2nd, 2022
- [3] Hybrid solar cells - Wikipedia; https://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_solar_cell; Download on June 2nd, 2022
- [4] Organic solar cells - Wikipedia; https-//en.wikipedia.org/wiki/Organic_solar_cell; Download on June 2nd, 2022
- [5] Organic solar cell - Wikipedia; https://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Solarzelle; Download on June 2nd, 2022
- [6] Thin-film solar cells - Wikipedia; https:/Ien.wikipedia.org/wikilThin-film_solar_cell, download on June 2nd, 2022
Es ist bevorzugt, dass das PV-Schichtsystem eine flexible PV-Folie oder Solarfolie aufweist, die auf die Profilbauglasbahn aufgeklebt ist.It is preferred that the PV layer system has a flexible PV film or solar film that is glued to the profiled glass sheet.
Vorzugsweise ist das PV-Schichtsystem semitransparent. Vorzugsweise ist das PV-Schichtsystem auf der Grundlage von polymerbasierten, organischen Halbleitern gefertigt. Vorzugsweise werden mit einem Beschichtungsverfahren feine Tintenschichten auf eine dünne und elastische Folie oder unmittelbar auf die Profilbauglasbahn aufgetragen. Vorzugsweise weist das PV-Schichtsystem eine Masse im Bereich von 300g/m2 bis 10000 g/m2, mehr bevorzugt 400 g/m2 bis 2000 g/m2 und am meisten bevorzugt im Bereich von 400 g/m2 bis 600 g/m2 auf.The PV layer system is preferably semi-transparent. The PV layer system is preferably manufactured on the basis of polymer-based, organic semiconductors. Fine layers of ink are preferably applied to a thin and elastic film or directly to the profiled glass sheet using a coating process. Preferably, the PV layer system has a mass in the range of 300 g/m2 to 10,000 g/m2, more preferably 400 g/m2 to 2000 g/m2 and most preferably in the range of 400 g/m2 to 600 g/m2.
Vorzugsweise weist das PV-Schichtsystem eine Dicke von 0,2 mm bis 1,5 mm, am meisten bevorzugt 0,4 mm auf.Preferably, the PV layer system has a thickness of 0.2 mm to 1.5 mm, most preferably 0.4 mm.
Vorzugsweise wird eine PV-Folie für das PV-Schichtsystem verwendet, die semitransparente oder transparente Gitterelektroden und Schichten aufweist, die so dünn sind, dass sie durchsichtig sind. Somit wird ein transparentes oder zumindest semitransparentes PV-Schichtsystem erhalten, so dass die Profilbauglasbahn mit Photovoltaikfunktion weiterhin Tageslicht durchlässt.Preferably, a PV film is used for the PV layer system, which has semi-transparent or transparent grid electrodes and layers that are so thin that they are transparent. This results in a transparent or at least semi-transparent PV layer system, so that the profiled glass sheet with photovoltaic function continues to let daylight through.
Es ist bevorzugt, dass das PV-Schichtsystem auf die Profilglasbahn aufgedruckt ist.It is preferred that the PV layer system is printed onto the profile glass sheet.
Es ist bevorzugt, dass das PV-Schichtsystem eine oder mehrere der Innenoberflächen und/oder Außenoberflächen der Profilbauglasbahn vollflächig oder teilflächig bedeckt.It is preferred that the PV layer system covers one or more of the inner surfaces and/or outer surfaces of the profiled glass sheet over the entire surface or over part of the surface.
Es ist bevorzugt, dass das PV-Schichtsystem einen oder mehrere Zuschnitte umfasst, die an die Größe einer oder mehrerer der Innenoberflächen und/oder Au-ßenoberflächen der Profilbauglasbahn angepasst sind.It is preferred that the PV layer system comprises one or more blanks that are adapted to the size of one or more of the inner surfaces and/or outer surfaces of the profiled glass sheet.
Es ist bevorzugt, dass die Profilbauglasbahn ein U-Glasprofil oder ein L-Glasprofil ist, bei dem das PV-Schichtsystem teilflächig oder vollflächig auf der Steginnenoberfläche aufgebracht ist.It is preferred that the profiled glass sheet is a U-glass profile or an L-glass profile, in which the PV layer system is applied to part or all of the surface of the internal surface of the web.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Kit-of-parts umfassend:
- - eine oder mehrere Profilbauglasbahnen jeweils umfassend wenigstens einen Steg mit Steginnenoberfläche und Stegaußenoberfläche und wenigstens einen Flansch mit Flanschinnenoberfläche und Flanschaußenoberfläche und
- - eine Solarfolie zur Verwendung für die dauerhafte Verbindung der wärmedämmenden Matte mit einer oder mehreren der Innenoberflächen der Profilbauglasbahnen auf einer Baustelle vor oder nach der Montage der Profilbauglasbahnen zu einer Profilbauglasanordnung.
- - one or more profiled glass sheets each comprising at least one web with an inner surface of the web and an outer surface of the web and at least one flange with an inner flange surface and an outer flange surface and
- - a solar film for use for the permanent connection of the heat-insulating mat with one or more of the inner surfaces of the profiled glass sheets on a construction site before or after the assembly of the profiled glass sheets to form a profiled glass arrangement.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Profilbauglasanordnung umfassend mindestens eine Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnen mit Photovoltaikfunktion nach einer der voranstehenden Ausgestaltungen.According to a further aspect, the invention creates a profiled glass arrangement comprising at least one row of profiled glass sheets arranged next to one another with a photovoltaic function according to one of the above embodiments.
Vorzugsweise ist die Profilglasanordnung einschalig aus einer Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnen aufgebaut.Preferably, the profile glass arrangement is constructed in a single layer from a series of profile glass sheets arranged next to one another.
Vorzugsweise ist die Profilglasanordnung doppelschalig aus einer ersten Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnen und einer zweiten Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnen ausgebildet, wobei die Flansche der Profilbauglasbahnen der ersten Reihe und der zweiten Reihe einander zugewandt sind und stumpf aufeinanderstoßend oder ineinandergreifen und so Hohlräume bilden, wobei die Profilbauglasbahnen der ersten Reihe und/oder die Profilbauglasbahnen der zweiten Reihe ganz oder teilweise aus Profilbauglasbahnen mit Photovoltaikfunktion (10) nach einer der voranstehenden Ausgestaltungen bestehen.Preferably, the profile glass arrangement is double-shelled from a first row of profiled glass sheets arranged next to one another and a second row of profiled glass sheets arranged next to one another, the flanges of the profiled glass sheets of the first row and the second row facing each other and butted against one another or interlocking and thus forming cavities, the profiled glass sheets of first row and / or the profiled glass sheets of the second row consist entirely or partially of profiled glass sheets with photovoltaic function (10) according to one of the above configurations.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Profilbauglasbahn mit Photovoltaikfunktion umfassend:
- Bereitstellen eines L- oder U-Glasprofils, das einen Steg mit Steginnenoberfläche und Stegaußenoberfläche und wenigstens einen Flansch mit Flanschinnenoberfläche und Flanschaußenoberfläche umfasst, und
- a) Aufdrucken einer organischen Solarzelle auf der Steginnenoberfläche oder
- b) Aufkleben einer PV-Folie auf der Steginnenoberfläche.
- Providing an L or U glass profile that includes a web with an inner web surface and an outer web surface and at least one flange with an inner flange surface and an outer flange surface, and
- a) printing an organic solar cell on the inner surface of the bar or
- b) Sticking a PV film on the inner surface of the web.
Profilbauglas, das in den ersten Jahrzehnten nach dem zweiten Weltkrieg anfangs als kostengünstige wirtschaftliche Lösung in einfachen Industrie- und Gewerbebauten verwendet wurde, wird aufgrund seiner Produktverfeinerung, Qualität, klaren Formen sowie technischen Vielfalt heute als U-Glas auch in den hochwertigsten Architekturprojekten wie Museen, Theatern, Krankenhäusern, Shopping Centern, Sportstadien sowie Firmen- und Bürogebäuden, vielfach designorientiert auf der ganzen Welt eingesetzt.Profiled building glass, which was initially used as a cost-effective economical solution in simple industrial and commercial buildings in the first decades after the Second World War, is now used as U-glass even in the highest quality architectural projects such as museums, due to its product refinement, quality, clear shapes and technical diversity. Theaters, hospitals, shopping centers, sports stadiums as well as company and office buildings, often used in a design-oriented manner all over the world.
Gemäß einer Ausgestaltungen wird U-Glas als Profilbauglasbahn eingesetzt. Das U-Glas kann mit großen Längen, z.B. bis zu 7 m in thermisch vorgespannter Veredelung als Sicherheitsglas, mit und ohne Farbemaillierung bzw. Sandstrahlung bereitgestellt werden. Auch gibt es eine Vielzahl möglicher Glasoberflächen, um den stetig Wünschen nach ansprechenden ästhetischen Lösungen und stilsicherem Design gerecht zu werden. Auch ist eine per Lochbohrung befestigte punktgehaltene Profilglasfassade als Profilbauglasanordnung möglich.According to one embodiment, U-glass is used as a profile building glass sheet. The U-glass can be provided in large lengths, e.g. up to 7 m, in thermally toughened finish as safety glass, with and without colored enamel or sandblasting. There are also a variety of possible glass surfaces to meet the constant desire for attractive aesthetic solutions and stylish design. A point-supported profile glass facade fastened using a hole is also possible as a profile building glass arrangement.
Die Profilbauglasbahn kann eine maximale Glaslänge von vorzugsweise bis zu 700 cm aufweisen. Die Ansichtsbreite der Profilbauglasbahn, die der Stegbreite b entspricht, ist so groß wie technisch und statisch möglich. Sie kann beispielsweise etwa 200 bis 600 mm, vorzugweise etwa 300 bis 500 mm betragen. Eine Sonderstegbreite liegt bei etwa 400 mm. Mit großen Stegbreiten wird das Ziel verfolgt, die Ansichtsbreite zu maximieren und die Dichtstofffugen zu minimieren, so dass nach innen ein maximaler Tageslichteintrag erhalten wird. Die Flanschhöhe h kann vorzugsweise im Bereich von 30 bis 100 mm liegen und beträgt beispielsweise 60 mm. Die Glasdicke d liegt vorzugsweise bei 5 bis 10 mm und beträgt beispielsweise 7 mm.The profiled glass sheet can have a maximum glass length of preferably up to 700 cm. The visible width of the profiled glass sheet, which corresponds to the web width b, is as large as technically and statically possible. It can be, for example, about 200 to 600 mm, preferably about 300 to 500 mm. A special web width is around 400 mm. The aim of using large web widths is to maximize the visible width and minimize the sealant joints so that maximum daylight entry is achieved inside. The flange height h can preferably be in the range from 30 to 100 mm and is, for example, 60 mm. The glass thickness d is preferably 5 to 10 mm and is, for example, 7 mm.
Die zulässige untere Grenze für die Glasdicke d hängt von der Stabilität des verwendeten Glases ab. Thermisches Vorspannen führt nach außen zu einer deutlichen Steigerung der Glasfestigkeit und ermöglicht die Verwendung dünnerer Gläser in anspruchsvolleren Situationen, wie beim Einwirken einer starken Windlast. The permissible lower limit for the glass thickness d depends on the stability of the glass used. External thermal toughening leads to a significant increase in glass strength and allows the use of thinner glass in more demanding situations, such as when exposed to strong wind loads.
Das thermische Vorspannen ermöglicht eine 5-fache Steigerung der aufgrund ihres U-Profils an sich schon starken Profilgläser und macht es möglich, beispielsweise ein 400 mm breite und 7 m lange Profilbauglasbahn erfolgreich einzusetzen.Thermal toughening enables a 5-fold increase in profile glass, which is already strong due to its U-profile, and makes it possible, for example, to successfully use a 400 mm wide and 7 m long profile glass sheet.
Profilbauglas ist aufgrund seiner L- oder U-Form im Gegensatz zu flachen Glasscheiben hervorragend belastbar und somit in sehr beachtlichen Längen (je nach Windlast bis zu 7m) ohne Quersprossen einbaubar. Profilbauglas besitzt statisch eine so hohe Festigkeit, dass auf Seitensprossen verzichtet werden kann. Das Ergebnis ist eine Fassade, die ein Maximum an Glas bietet und mit einem Minimum an Rahmenprofilen auskommt. Weitere Vorteile bevorzugter Ausgestaltungen sind
- • Natürliches Tageslicht
- • Hohe Lichttransmission
- • Große Einbaulängen für Fassaden
- • Hervorragender Schallschutz
- • Einschalige-, doppelschalige- und mehrschalige Verglasungen, vertikal und horizontal
- • Gekrümmte Verglasung z.B. Rundverglasungen
- • Schnelle und einfache Wartung und Ersatz
- • Natural daylight
- • High light transmission
- • Large installation lengths for facades
- • Excellent sound insulation
- • Single-skin, double-shell and multi-skin glazing, vertical and horizontal
- • Curved glazing e.g. round glazing
- • Quick and easy maintenance and replacement
Aufgrund dessen kann an einem Gebäude mit Profilbauglasbahnen ein sehr hoher Glasanteil eingesetzt werden. Durch die bevorzugten Ausführungen der Erfindung lässt sich nun ein hoher Anteil des Gebäudes auch zur Stromerzeugung nutzen.Because of this, a very high proportion of glass can be used in a building with profiled glass sheets. Thanks to the preferred embodiments of the invention, a large proportion of the building can now also be used to generate electricity.
Besondere Vorteile dabei sind, dass die Profilbauglasbahn selbst als Substrat für das Aufbringen eines PV-Schichtsystems genutzt wird. Somit entsteht ein sehr belastbares Element. Das PV-Schichtsystem wird optimal geschützt. Dies gilt natürlich insbesondere, wenn diese auf einer der Innenseiten aufgebracht wird oder auf einer Außenseite einer weiter innen in einer Profilbauglasanordnung verwendeten oder mit ihrer Außenseite zum Inneren des Gebäudes hin orientierten Profilbauglasbahn.The particular advantages are that the profiled glass sheet itself is used as a substrate for applying a PV layer system. This creates a very resilient element. The PV layer system is optimally protected. This is of course particularly true if this is applied to one of the insides or to an outside of a profiled glass sheet used further inside in a profiled glass arrangement or with its outside oriented towards the interior of the building.
Für das PV-Schichtsystemen können somit auch empfindliche Schichten verwendet werden. Aufgrund der großen zur Verfügung stellbaren Glasflächen wird auch bei Schichten mit relativ geringem photovoltaischem Wirkungsgrad eine hohe Stromproduktion erreicht. Es können somit auch günstige PV-Schichtsysteme, wie z.B. organische Solarzellen, Hybrid-Solarzellen oder Solarfolien (PV-Folien) verwendet werden.Sensitive layers can also be used for the PV layer systems. Due to the large glass surfaces available, high electricity production is achieved even with layers with relatively low photovoltaic efficiency. This means that inexpensive PV layer systems, such as organic solar cells, hybrid solar cells or solar films (PV films) can also be used.
Bei thermisch vorgespanntem Profilbauglasbahnen besteht eine außerordentlich hohe Temperaturbeständigkeit. Das PV-Schichtsystem lässt sich somit auch mit thermischen Auftragsverfahren auftragen.Thermally pre-stressed profiled glass sheets have an extraordinarily high temperature resistance. The PV layer system can therefore also be applied using thermal application processes.
Bei günstigen Varianten kann das PV-Schichtsystem als flexible Folie bereitgestellt werden. Hierzu kann das PV-Schichtsystem z.B. als Solarfolie, mit Dünnschichtsolarzellen oder mit Farbstoffsolarzellen bereitgestellt werden. Das Aufbringen kann durch Aufrakeln (Festhalten mittels Luftausschluss), Auflaminieren oder durch Aufkleben erfolgen. Auch thermische Verbindungstechniken sind - insbesondere bei thermisch vorgespannten Profilbauglasbahnen - ohne weitere möglich, ohne dass bei der Profilbauglasbahn eine erhöhte Bruchgefahr entsteht.In inexpensive variants, the PV layer system can be provided as a flexible film. For this purpose, the PV layer system can be used, for example, as a solar film, with thin-film solar cells or with color fabric solar cells are provided. The application can be done by squeegeeing (holding in place by excluding air), laminating or gluing. Thermal connection techniques are also easily possible - especially with thermally pre-stressed profiled glass sheets - without there being an increased risk of breakage in the profiled glass sheet.
Bei besonders bevorzugten Ausgestaltungen wird das PV-Schichtsystem unmittelbar auf der Profilbauglasbahn erzeugt, insbesondere durch Aufdrucken oder durch sonstige Ablagerungsverfahren.In particularly preferred embodiments, the PV layer system is produced directly on the profiled glass sheet, in particular by printing or by other deposition processes.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 eine Querschnittsansicht einer Profilbauglasbahn mit U-Profil und einem darin aufgebrachten PV-Schichtsystem; -
2 eine einschalige Profilbauglasanordnung aus vier Profilbauglasbahnen, wie sie in1 gezeigt werden, gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform; -
3 eine doppelschalige Profilbauglasanordnung aus acht Profilbauglasbahnen, wie sie in1 gezeigt werden, gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; -
4 eine doppelschalige Profilbauglasanordnung aus acht Profilbauglasbahnen, wie sie in1 gezeigt werden, gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. -
1 zeigt eine Querschnittsansicht einerProfilbauglasbahn mit Photovoltaikfunktion 10 mit U-Profil mit darin aufgebrachtem, beispielsweise eingeklebtem, aufgerakeltem oder aufgedrucktem photovoltaisch wirksamen PV-Schichtsystem 24.
-
1 a cross-sectional view of a profile building glass sheet with a U-profile and a PV layer system applied therein; -
2 a single-shell profiled glass arrangement made of four profiled glass sheets, as shown in1 are shown, according to a first preferred embodiment; -
3 a double-shell profiled glass arrangement made of eight profiled glass sheets, as shown in1 are shown, according to a second preferred embodiment; -
4 a double-shell profiled glass arrangement made of eight profiled glass sheets, as shown in1 are shown, according to a third preferred embodiment. -
1 shows a cross-sectional view of a profiled glass sheet withphotovoltaic function 10 with a U-profile with a photovoltaically effectivePV layer system 24 applied therein, for example glued, doctored or printed.
Die U-Profilbauglasbahn umfasst einen Steg 12 mit Steginnenfläche 14 und Stegaußenfläche 16 sowie zwei Flansche 18 mit Flanschinnenfläche 20 und Flanschaußenfläche 22. Auf die Steginnenfläche 14 ist ein PV-Schichtsystem 24 in Form einer PV-Folie, wie der „ASCA® film“ von ASCA® by Armor aufgeklebt oder auflaminiert. Eine gleichwirkende Ausbildung auf der Basis einer Profilbauglasbahn mit L-Profil, das ebenfalls einen Steg und eine Steginnenfläche zur Befestigung des PV-Schichtsystems 24 umfasst, ist ebenso möglich.The U-profile glass sheet comprises a
Die PV-Folie „ASCAO-film“ hat eine Masse von 450 g/m2 +/-50g/m2, ist biegbar und leicht aufzurollen und semitransparent (bis zu 20% oder auch mehr Lichttransmission). Sie ist in unterschiedlichen Farben und in unterschiedlichen Dimensionen erhältlich. Es ist eine elektrische Leistung von bis zu 40 Wp/m2 erreichbar und lässt sich im Temperaturbereich -20° bis +65° C betreiben.The PV film “ASCAO-film” has a mass of 450 g/m2 +/-50g/m2, is bendable and easy to roll up and is semi-transparent (up to 20% or more light transmission). It is available in different colors and in different dimensions. An electrical output of up to 40 Wp/m2 can be achieved and can be operated in the temperature range -20° to +65° C.
Die Profilbauglasbahn 10, 11 hat eine Stegbreite b von beispielsweise etwa 200 bis 600 mm, vorzugweise etwa 300 bis 500 mm betragen, hier etwa 400 mm. Die Profilbauglasbahn 10, 11 hat eine Flanschhöhe h von beispielsweise etwa 30 bis 100 mm, hier etwa 60 mm. Die Glasdicke d liegt vorzugsweise bei etwa 5 bis 10 mm und beträgt hier etwa 7 mm. Die Glasdicke d hängt von der gewünschten Stabilität der Profilbauglasbahn ab und kann bei thermisch vorgespanntem Glas verringert werden. Die Profilbauglasbahn 10, 11 kann (im Querschnitt nicht erkennbar) eine maximale Glaslänge von vorzugsweise bis zu 700 cm aufweisen.The profiled
Die Profilbauglasbahnen 10, 11 sind so hergestellt und ausgebildet, wie dies aus der Firmendruckschrift „Lamberts LINIT - Technische Einführung U-Glas“, 6. Auflage, Druckvermerk Lamberts/Linit TE 6 de/012009 vom September 2012 und/oder in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Nr. Z-70.4-44 vom 21.12.2012 beschrieben und gezeigt ist. Diese beiden Dokumente werden hierin durch Bezugnahme inkorporiert und bilden Teile der hiesigen Offenbarung.The
Die Profilbauglasbahn 10, 11 sind beispielsweise aus Naturglasprofilen, Ornamentglasprofilen, Profilgläsern mit Wärmeschutzbeschichtung, sandgestrahlten Profilgläsern, UV-Schutz-Profilgläsern, vorgespannten Profilgläsern und/oder Prisma-Profilgläsern gebildet. Das Profilbauglas 10, 11 kann an seiner Stegaußenoberfläche 16 mit einer Prismastruktur versehen sein.The
Die Profilbauglasbahn 10, 11 gemäß
Die in
Alternativ oder zusätzlich können die Profilbauglasbahnen auf der Gebäudeseite 160 mit dem PV-Schichtsystem 24 ausgerüstet sein. Die Profilbauglasbahnen 10, 11 sind in dieser doppelschaligen Ausbildung jeweils über ihre Flansche stumpf aufeinanderstoßend angeordnet (Flansch-gegen-Flansch-Anordnung), wodurch Hohlräume 140 ausgebildet werden. Die Verbindung aller Profilbauglasbahnen 10, 11 erfolgt über Profilleisten 180, wie Polsterprofile, die insgesamt vier Nuten aufweisen, in welche die Flansche benachbarter Profibauglasbahnen 10, 11 beider Schalen 120, 130 einsteckbar sind. Für weitere Einzelheiten zur Verbindung der Profilbauglasbahnen 10, 11 mit derartigen Profilleisten 180 wird auf das Dokument
Die in
Bei alternativen Ausführungen wird das PV-Schichtsystem 24 in Form von organischen Solarzellen unmittelbar auf die Profilbauglasbahn gedruckt, siehe hierzu für nähere Einzelheiten die Literaturstelle [4]. Auch Hybridsolarzellen, Dünnschichtsolarzellen oder Grätzel-Zellen können zum Bilden des PV-Schichtsystems 24 verwendet werden.In alternative versions, the
Aufgrund der offenen Struktur der Profilbauglasbahnen mit Photovoltaikstruktur 10 können die Elektroden des PV-Schichtsystems 24 leicht elektrisch angeschlossen werden. Zusätzlich kann eine Wärmedämmung, z.B. eine TWD (nicht dargestellt), in der Profilbauglasbahn, weiter innen auf dem PV-Schichtsystem 24 aufgebracht werden.Due to the open structure of the profiled glass sheets with
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 1010
- Profilbauglasbahn mit PhotovoltaikfunktionProfiled glass sheet with photovoltaic function
- 1111
- ProfilbauglasbahnProfiled glass sheet
- 1212
- Stegweb
- 1414
- SteginnenoberflächeBridge inner surface
- 1616
- StegaußenoberflächeBridge outer surface
- 1818
- Flanschflange
- 2020
- FlanschinnenoberflächeFlange inner surface
- 2222
- FlanschaußenoberflächeFlange outer surface
- 2424
- PV-Schichtsystem (photovoltaisch wirksames Schichtsystem mit Solarzellen oder Solarmodulen)PV layer system (photovoltaically effective layer system with solar cells or solar modules)
- 100100
- ProfilbauglasanordnungProfiled glass arrangement
- 110110
- einreihige Anordnung von ProfilbauglasbahnenSingle-row arrangement of profiled glass sheets
- 120120
- erste Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnenfirst row of profiled glass panels arranged side by side
- 130130
- zweite Reihe nebeneinander angeordneter Profilbauglasbahnensecond row of profiled glass panels arranged next to each other
- 140140
- Hohlraumcavity
- 150150
- AußenseiteOutside
- 160160
- GebäudeseiteBuilding side
- 180180
- ProfilleisteProfile bar
- 190190
- SiliconSilicon
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 3616332 A1 [0008]DE 3616332 A1 [0008]
- DE 10306529 A1 [0008]DE 10306529 A1 [0008]
- WO 2014/097326 A1 [0008]WO 2014/097326 A1 [0008]
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Also Published As
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