DE202010007578U1 - Solar panel for lightweight construction halls - Google Patents
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Abstract
Trapezblech (10) eines Hallendach- oder -fassadensystems mit einer Befestigungsebene (E), in der das Trapezblech (10) befestigbar ist, mit Teilprofilen (20; 30; 50), die eine im Querschnitt stark unterschiedliche Breite des Trapezblechs (10) einnehmen, mit wenigstens einem in Längsrichtung des Trapezblechs (10) verlaufenden Steg (20) als einem Teilprofil und wenigstens einer in Längsrichtung des Trapezblechs (10) und parallel zum Steg (20) verlaufenden Sicke (30) als einem anderem Teilprofil, mit einem flächigen streifenförmigen Photovoltaikelement (40), das auf dem breiteren Teilprofil auf eine der Befestigungsebene (E) abgewandten Seite befestigt ist, gekennzeichnet durch ein flexibles Photovoltaikelement (40), das auf dem Trapezblech (10) verklebt ist.Trapezoidal sheet (10) of a hall roof or facade system with a mounting plane (E), in which the trapezoidal sheet (10) can be fastened, with sub-profiles (20; 30; 50), which occupy a cross-sectionally widely different width of the trapezoidal sheet (10) , with at least one in the longitudinal direction of the trapezoidal sheet (10) extending web (20) as a partial profile and at least one in the longitudinal direction of the trapezoidal sheet (10) and parallel to the web (20) extending bead (30) as another partial profile, with a flat strip-shaped Photovoltaic element (40) which is mounted on the wider part profile on a side facing away from the mounting plane (E), characterized by a flexible photovoltaic element (40) which is glued to the trapezoidal sheet (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Trapezblech eines Hallenfassaden- oder -dachsystems aus Metall oder einem anderen geeigneten Material mit einer Befestigungsebene, in der das Trapezblech befestigbar ist. Der Begriff „Trapezblech” ist dabei nicht im streng geometrischen Sinne zu verstehen, weil auch andere als trapezförmige, beispielsweise rechteckige oder quadratische Querschnitte einsetzbar sind. Sie stellen jedenfalls gekantete Profilbleche dar. Als Befestigungsebene ist diejenige Konstruktionsebene bezeichnet, in der das Trapezblech auf einer Tragkonstruktion eines Gebäudes, beispielsweise an einem Dachstuhl eines Hallendachs oder an Stützen oder Pfeilern einer Hallenwand, unmittelbar oder mittelbar befestigt ist. Das Trapezblech gliedert sich im Querschnitt betrachtet in Teilprofile, die eine stark unterschiedliche Breite des Trapezblechs einnehmen und in Längsrichtung des Trapezblechs weitgehend unverändert und parallel zueinander verlaufen. Wenigstens ein Teilprofil kann ein Steg sein, wenigstens ein weiteres eine Sicke. Die Sicke ist eine Abkantung des Trapezblechs, die jedenfalls der Stabilität bzw. der Versteifung des Trapezblechs dient und darüber hinaus einen Anschluss zu einem benachbarten Trapezblech bilden kann. Das Trapezblech umfasst außerdem ein flächiges, streifenförmiges Photovoltaikelement, das auf dem breiteren Teilprofil und auf einer der Befestigungsebene abgewandten Seite des Trapezblechs befestigt ist, die in Einbauzustand eine Außenseite der Gebäudehülle bzw. eine Ansichtsebene des Trapezblechs darstellt.The The invention relates to a trapezoidal sheet of a hall facade or roof system of metal or other suitable material with a mounting plane, in which the trapezoidal sheet is fastened. The term "trapezoidal sheet metal" is not to understand it in the strictly geometrical sense, because also other than trapezoidal, for example rectangular or square Cross sections can be used. In any case, they provide folded profile sheets The attachment plane is that construction plane, in which the trapezoidal sheet on a supporting structure of a building, For example, on a roof of a hall roof or on supports or pillars of a hall wall, directly or indirectly attached is. The trapezoidal sheet is divided in cross section considered in Partial profiles that have a widely varying width of the trapezoidal sheet take and in the longitudinal direction of the trapezoidal sheet largely unchanged and parallel to each other. At least a partial profile can be a bridge, at least another one Bead. The bead is a fold of the trapezoidal sheet, which anyway the stability or stiffening of the trapezoidal sheet is used and in addition a connection to an adjacent one Trapezoidal sheet can form. The trapezoidal sheet also includes a flat, strip-shaped photovoltaic element, on the wider part profile and on one of the mounting levels the opposite side of the trapezoidal sheet is fixed, in the installed state an outside of the building envelope or represents a view plane of the trapezoidal sheet.
Aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hinsichtlich der Montage verbesserte Konstruktion von Photovoltaikelementen auf Trapezblechen anzugeben.task The present invention is one in terms of assembly indicate improved construction of photovoltaic elements on trapezoidal sheets.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Trapezblech dadurch gelöst, dass ein flexibles Photovoltaikelement auf dem Trapezblech verklebt ist. Als flexibles Photovoltaikelement lassen sich so genannte Dünnschichtmodule verwenden, die für jede Ausrichtung des montierten Elements bzw. der zukünftigen Gebäudehülle geeignet ist. Sie sind so biegsam und flexibel, dass sie in eine Krümmung mit einem Biegeradius von 50–80 mm gebracht werden können. Die Erfindung wendet sich also davon ab, eigenstabile Photovoltaikelemente zu verwenden. Sie macht sich vielmehr die Erkenntnis zu nutze, dass sich flexible Photovoltaikelemente aufgrund ihrer Flexibilität insbesondere durch Verklebung leichter montieren lassen. Sie erfordern keine absolut ebene Montagefläche auf dem Trapezblech, Ausgleichsmaßnahmen bei Unebenheiten können entfallen. Darüber hinaus lassen sich flexible Photovoltaikelemente in gewissen Grenzen auch an vom Standard abweichende Formen von Trapezblechen anpassen. Sie können ggf. gerundet oder geknickt sein, ohne dass die Verklebung des flexiblen Photovoltaikelements auf dem Trapezblech ausgeschlossen wäre. So lassen sich Trapezbleche für eine weite Bandbreite von Einsatzfällen bequem und kostengünstig mit Photovoltaikelementen werkseitig vorfertigen und bauseitig weitgehend wie herkömmliche Trapezbleche verarbeitet. Ihr Einsatz erspart damit einen erheblichen Aufwand für die separate Montage von Photovoltaikelementen.These Task is inventively in the beginning mentioned trapezoidal sheet solved by a flexible Photovoltaic element is glued to the trapezoidal sheet. As flexible Photovoltaic element can use so-called thin-film modules, for each orientation of the mounted element or the future building envelope is suitable. They are so flexible and flexible that they bend into one with a bending radius of 50-80 mm can be brought. The invention thus turns away from intrinsically stable photovoltaic elements to use. Rather, it makes use of the knowledge that flexible photovoltaic elements due to their flexibility especially easier to install by gluing. They do not require one absolutely flat mounting surface on the trapezoidal sheet, compensation measures in case of bumps can be omitted. Furthermore flexible photovoltaic elements can be within certain limits adapt to non-standard shapes of trapezoidal sheets. she may be rounded or kinked without the Bonding of the flexible photovoltaic element on the trapezoidal sheet would be excluded. This allows trapezoidal sheets for a Wide range of applications convenient and cost-effective prefabricated with photovoltaic elements in the factory and largely on site how conventional trapezoidal sheets are processed. Your commitment saves a considerable effort for the separate Assembly of photovoltaic elements.
Darüber hinaus bieten flexible Photovoltaikelemente den erheblichen Vorteil, dass ihre Montage problemlos auch auf der Baustelle erfolgen kann und dort einen wesentlich geringeren Aufwand verursacht, weil sie bei weitem nicht so empfindlich sind wie steife oder gar gläserne Elemente. Ihre Verklebung kann je nach Erfordernis teilflächig, nämlich punktuell oder streifenförmig, oder vollflächig erfolgen. Verkleben als Befestigungsart für die Photovoltaikelemente auf dem Trapezblech stellt schließlich eine bekannte und gut beherrschbare Montagemöglichkeit dar.In addition, flexible photovoltaic offer the considerable advantage that their installation can be done easily on the site and there causes a much lower cost, because they are far from being as sensitive as stiff or even glassy elements. Their bonding can be part of the surface as required, namely punctiform or strip-shaped, or over the entire surface. Gluing as a method of attachment for the photovoltaic elements on the trapezoidal sheet finally represents a well-known and well-controlled mounting option.
Gewöhnliche Trapezbleche weisen häufig Hochsicken auf, die sich aus der Befestigungsebene erheben und für die Stabilität des Trapezblechs sorgen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst das Trapezblech einen mittigen erhabenen Steg und zwei seitlich an seinen Langseiten verlaufende zurückspringende Sicken mit einem Breitenverhältnis der Sicken zum Steg von etwa 1:5 bis etwa 1:20, wobei das Photovoltaikelement den Steg so gut wie vollflächig bedeckt. Der Steg bildet eine großflächige Ansichts-, Befestigungs- und Bestrahlungsfläche für das Photovoltaikelement. Er erhebt sich aus der bzw. über die Befestigungsebene, steht also von der Tragkonstruktion in der Befestigungsebene nach außen ab. Er nimmt die wesentliche Fläche des Trapezblechs ein, stellt damit die wesentliche Ansichtsfläche der späteren Gebäudehülle dar und bildet die Ansichtebene. Die Sicken dagegen nehmen nur einen geringen Teil des Querschnitts des Trapezblechs ein. Sie sorgen für die Stabilität des Trapezblechs und bilden in der Befestigungsebene die Befestigungsflächen an Pfetten oder Sparren und Stützen oder Pfeilern der Tragkonstruktion des Gebäudes. Sie bilden optische Schattenfugen, die die Ansichtsfläche aus Stegen benachbarter Trapezbleche unterbrechen und gliedern. Durch die Anordnung von großflächigen Stegen und geringflächigen Sicken bieten sich optimale großflächige Befestigungsflächen für die Photovoltaikelemente, weil sie insbesondere von der Befestigungsebene vorstehen und damit vor allem nicht durch benachbarte Sicken oder andere Konstruktionselemente verschattet werden. Dadurch erhalten die Photovoltaikelemente, die auf den Stegen befestigt sind, eine uneingeschränkte Bestrahlungsmöglichkeit und damit Wirksamkeit bzw. Stromausbeute.ordinary Trapezoidal sheets often have high beads that are made up raise the attachment level and for stability of the trapezoidal sheet. According to an advantageous embodiment of the Invention, the trapezoidal sheet comprises a central raised ridge and two recessed sides extending at its long sides Beading with a width ratio of the beads to the web from about 1: 5 to about 1:20, wherein the photovoltaic element is the land almost completely covered. The bridge forms a large area Viewing, mounting and irradiation area for the photovoltaic element. He rises from or over the mounting plane, so is the support structure in the Fixing level to the outside. He takes the essential Surface of the trapezoidal sheet, thus represents the essential View surface of the later building envelope and forms the view plane. The beads, however, take only one small part of the cross section of the trapezoidal sheet. They worry for the stability of the trapezoidal sheet and form in the mounting plane, the attachment surfaces to purlins or rafters and columns or pillars of the supporting structure of the building. They form optical shadow gaps, which are the Break off the viewing area from webs of adjacent trapezoidal sheets and structure. Due to the arrangement of large area Webs and small-area corrugations offer optimal large surface mounting surfaces for the photovoltaic elements, in particular because of the mounting plane protrude and therefore especially not by adjacent beads or other construction elements are shadowed. By doing so the photovoltaic elements, which are fixed on the webs, one Unlimited irradiation and thus Efficacy or current efficiency.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Photovoltaikelement eine streifenförmige, flächige und flexible Trägerbahn, eine ebenso streifenförmige, flächige und flexible photovoltaische Wirkungsschicht und einen elektrischen Anschlussabschnitt an der Wirkungsschicht, wobei der Anschlussabschnitt verdeckt bzw. von der Ansichtsseite des Trapezblechs nicht sichtbar angeordnet ist. Das Photovoltaikelement besitzt also einen geschichteten Aufbau, wonach die Trägerbahn dem. Trapezblech zugewandt ist und die photovoltaische Wirkungsschicht auf der anderen Seite der Trägerbahn eine Ansichtsfläche darstellt. Um die in der photovoltaischen Wirkungsschicht erzeugte Energie abzuführen, verfügt das Photovoltaikelement über einen Anschlussabschnitt, u. a. mit Kabeln und ggf. einem Steckeranschluss. Die Kabel und der Stecker sind regelmäßig bzw. jedenfalls mit vertretbarem Aufwand nicht so dünn ausführbar wie die photovoltaische Wirkungsschicht. Da sie an der photovoltaischen Wirkungsschicht anschließen, befinden sie sich zunächst in der gleichen Ebene wie sie auf der Trägerbahn. Damit liegen sie auf der Außenseite und damit in der Ansichtsfläche des Photovoltaikelements. Daher können sie verdeckt angeordnet werden, um einerseits gegen Witterung geschützt zu sein und andererseits die einheitliche flächige Optik des Photovoltaikelements bzw. der Gebäudehülle aus Trapezblechen nicht zu beeinträchtigen.To In a further advantageous embodiment, the photovoltaic element comprises a strip-shaped, flat and flexible carrier web, a likewise strip-shaped, areal and flexible photovoltaic Wirkungsschicht and an electrical connection section at the Wirkungsschicht, wherein the connection portion obscured or from the view side of the trapezoidal sheet is not visible. The photovoltaic element thus has a layered structure, after which the carrier web the. Trapezoidal sheet is facing and the photovoltaic effect layer on the other side of the carrier web represents a viewing area. To those in the photovoltaic Effect layer dissipate generated energy has the photovoltaic element via a connection section, u. a. with cables and if necessary a plug connection. The cables and the plug are regular or at least with reasonable effort not so thin executable like the photovoltaic effect layer. Being at the photovoltaic Connect the effect layer, they are initially in the same plane as they are on the carrier web. In order to lie on the outside and thus in the viewing area of the photovoltaic element. Therefore, they can be concealed be on the one hand to be protected against the weather and on the other hand, the uniform area optics of the photovoltaic element or the building envelope made of trapezoidal sheets not to impair.
Mehrere Trapezbleche schließen an ihren Langseiten regelmäßig aneinander an, indem sie sich in schmalen streifenartigen Bereichen überlappen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Trapezblech auch an seiner Schmalseite und damit in Längsrichtung mit einem weiteren Trapezblech einander schuppenartig überlappend montierbar sein. Damit ergibt sich eine weitgehend fugenarme Ansicht, die den geschlossenen und flächigen Charakter der Trapezbleche unterstützt. Zugleich kann im Überlappungsbereich der Anschlussabschnitt des Photovoltaikelements abgedeckt werden.Several Trapezoidal sheets close regularly on their long sides to each other by overlapping in narrow strip-like areas. According to a further advantageous embodiment of the invention can the trapezoidal sheet also on its narrow side and thus in the longitudinal direction with another trapezoidal sheet overlapping each other like a scaly be mountable. This results in a largely jointless view, the closed and flat character of the trapezoidal sheets supported. At the same time, in the overlap area the connection portion of the photovoltaic element are covered.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Trapezblech bei einer Anordnung der Wirkungsschicht und des Anschlussabschnitts auf derselben Seite der Trägerbahn an einer Schmalseite eine einseitige Abschrägung des Stegs in Längsrichtung des Trapezblechs von mindestens der Länge des Anschlussabschnitts aufweisen. Liegen also die photovoltaische Wirkungsschicht und der Anschlussabschnitt auf derselben Seite der Trägerbahn und erhebt sich der Anschlussabschnitt deutlich über die photovoltaische Wirkungsschicht hinaus, so lässt sich das einseitig abgeschrägte Trapezblech dennoch von einem benachbarten Trapezblech an seiner Schmalseite überdecken, indem der Anschlussabschnitt auf der Abschrägung angebracht wird. Die Abschrägung verläuft von der Ansichtebene in Richtung der Befestigungsebene und bietet eine Montagefläche zwischen beiden Ebenen, auf der der Anschlussabschnitt befestigt werden kann. Auf der Abschrägung steht er nicht mehr in die Ansichtsebene hinein und kann so eine Überlappung oder einen Stoß zweier benachbarter Trapezbleche an ihren Schmalseiten nicht behindert. Die Trapezbleche können daraufhin in weitgehend derselben Ebene angebracht werden, weil die Abschrägung des einen Trapezblechs samt dem Anschlussabschnitt unter das andere Trapezblech zwischen dessen Steg und dessen Befestigungsebene hineinragt. Diese Ausgestaltungsform macht sich die Flexibilität des Photovoltaikelements zu nutze, das sich problemlos über den Knick zwischen dem Steg des Trapezblechs und seiner Abschrägung hinweg montieren lässt.To an advantageous embodiment of the invention, the trapezoidal sheet in an arrangement of the action layer and the connection portion the same side of the carrier web on a narrow side a one-sided beveling of the web in the longitudinal direction of the trapezoidal sheet of at least the length of the connecting portion exhibit. So lie the photovoltaic effect layer and the connection section on the same side of the carrier web and rises the Connecting section clearly on the photovoltaic effect layer addition, so can the one-sided beveled Trapezoidal sheet nevertheless from a neighboring trapezoidal sheet at its Cover the narrow side by placing the connection section on the bevel is attached. The bevel runs from the view plane towards the mounting plane and provides a mounting surface between both levels, up which the connection section can be attached. On the bevel he is no longer in the plane of view and so can an overlap or a joint of two adjacent trapezoidal sheets on their narrow sides not disabled. The trapezoidal sheets can then in largely be attached to the same plane because the bevel one trapezoidal sheet together with the connection section under the other Trapezoidal sheet protrudes between the web and its mounting plane. This embodiment makes the flexibility of the Photovoltaic elements to use that easily on the kink between the web of the trapezoidal sheet and its bevel away.
Nach einer dazu alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung können die Wirkungsschicht und der Anschlussabschnitt des Photovoltaikelements auf gegenüberliegenden Seiten seiner Trägerbahn angeordnet sein und der Steg eine Aussparung mit mindestens den Abmessungen des Anschlussabschnitts des Photovoltaikelements aufweisen. In dieser Ausführungsform ragt also der Anschlussabschnitt des ebenen Photovoltaikelements in Richtung der Befestigungsebene von der Trägerbahn weg. Um eine ebene Montage auf dem Trapezblech zu ermöglichen, wird dem Anschlussabschnitt ein entsprechender Raum zum Durchdringen des Stegs in der Form eines Durchbruchs des Stegs geboten. Der Durchbruch erhält mindestens die Abmessungen des Anschlussabschnitts. Ein gewisses Übermaß des Durchbruchs verhindert, dass der Anschlussabschnitt bei der Montage des Photovoltaikelements auf dem Trapezblech einen Zwangspunkt darstellt. Der Durchbruch lässt sich besonders einfach an einem Rand des Trapezblechs ausbilden, an dem keine Abkantungen, wie beispielsweise die Sicken, angebracht sind. Am einfachsten lässt sich daher ein Durchbruch als U-förmiger Ausschnitt an einer Schmalseite des Trapezblechs ausbilden.To an alternative embodiment of the invention the effect layer and the connection section of the photovoltaic element on opposite sides of its carrier web be arranged and the bridge a recess with at least the Have dimensions of the connection portion of the photovoltaic element. In this embodiment, therefore, the connection section protrudes of the planar photovoltaic element in the direction of the mounting plane away from the carrier web. For a level mounting on the trapezoidal sheet to allow the terminal section a corresponding Space for penetrating the web in the form of a breakthrough of the Footbridge offered. The breakthrough is at least the dimensions of the connection section. A certain excess of breakthrough prevents the connection section when mounting the photovoltaic element on the trapezoidal sheet is a compulsory point. The breakthrough leaves especially easy to train on one edge of the trapezoidal sheet on which no bends, such as the beads attached are. The easiest way is therefore a breakthrough than U-shaped cutout on a narrow side of the trapezoidal sheet form.
Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The Principle of the invention will be described below with reference to a drawing by way of example explained in more detail. In the drawing show:
Ein
erfindungsgemäßes Trapezblech
Das
Trapezblech
Das
Trapezblech
Im
Montagezustand steht also der Steg
Das
Photovoltaikelement
Die
Abschrägung
Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Trapezblechen um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Sicken oder des Stegs in anderer Form und Abmessung als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann das Photovoltaikelement in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.There it is in the previous, described in detail trapezoidal sheets are exemplary embodiments, they can in conventional Modified by the skilled person to a large extent, without to abandon the scope of the invention. In particular, you can also the concrete designs of the beads or the web in other shape and dimension than those described here. Likewise, the photovoltaic element can be configured in another form if this is due to space constraints or designerischen Reasons is necessary. Furthermore, the Use of the indefinite article "a" or "an" not that the characteristics in question also exist multiple times can.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10, 10'10 10 '
- Trapezblechtrapezoidal sheet
- 12, 12'12 12 '
- Schmalseitenarrow side
- 14, 16, 1814 16, 18
- Falzfold
- 1919
- Durchbruchbreakthrough
- 20, 20'20 20 '
- Stegweb
- 2222
- Abschrägungbevel
- 2424
- Knickkink
- 3030
- linke Sickeleft Beading
- 3232
- Wasserfalzwater check
- 40, 40'40 40 '
- Photovoltaikelementphotovoltaic element
- 42, 42'42 42 '
- Trägerbahnsupport web
- 4444
- photovoltaische Wirkungsschichtphotovoltaic effect layer
- 4646
- Anschlussabschnittconnecting section
- 5050
- rechte Sickeright Beading
- 6060
- Klebstoffschichtadhesive layer
- αα
- Neigungswinkel des Wasserfalzes 32tilt angle the Wasserfalzes 32
- ββ
- Neigungswinkel der Abschrägung 22tilt angle bevel 22
- Ee
- Befestigungsebenemounting level
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Patent Citations (1)
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