DE2626039B2 - Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau und deren Verwendung für Sonnenkollektoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau und deren Verwendung für Sonnenkollektoren.

Reflektierende Kunststoffolien sind bekannt. Solche Folien zeigen jedoch bei bestimmten Einsatzgebieten wesentliche Nachteile. Insbesondere ist ihre Temperaturbeständigkeit, und Witterungsbeständigkeit nicht zufriedenstellend. Im Laufe des Gebrauches verschlechtern sich die Reflexionseigenschaften erheblich. Reflektierende Kunststoffolien haben sich für die Verwendung in konzentrierenden Sonnenkollektoren als ungeeignet erwiesen.

Es ist ferner bekannt, Glasplatten zu ziehen, die sich durch geringe Dicke auszeichnen. Solche Glasplatten werden beispielsweise zur Herstellung von Deckgläsern für die Mikroskopie verwendet. Der wesentliche Nachteil solcher dünner Glasplatten besteht in ihrer Bruchempfindlichkeit. Die Handhabung und Verwendung dieser Glasplatten auf anderen Gebieten scheitert eben an dieser sehr hohen Bruchempfindlichkeit.

Ein Spiegel mit schichtförmigem Aufbau ist in der DE-OS 2 225 600 beschrieben. Dieser bekannte Spiegel ist splittersicher ausgebildet. Jedoch ist er auf Grund der Verwendung einer üblichen Glasplatte nicht biegsam.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Glasspiegelfolie, die sich durch hohe Biegsamkeit auszeichnet und die ohne Bruch und Beschädigung in vielfältiger Weise eingesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß eine biegsame Glasfolie mit einer Trägerfolie kombiniert wird. Auf diese Weise wird eine weitestgehende Bearbeitungs- und Verwendungsmöglichkeit der biegsamen Glasfolie gewährleistet und eine Beschädigung sowie ein Bruch derselben vermieden.

Gegenstand der Erfindung ist eine biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau, gekennzeichnet durch eine Glasfolie, eine Trägerfolie, eine Haftschicht und eine reflektierende Schicht.

Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung von biegsamen Glasspiegelfolien mit schichtförmigem Aufbau für Sonnenkollektoren.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen zeigen, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung, und

Fig. 3 einen Sonnenkollektor, ausgekleidet mit einer Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 gezeigte Glasfolie 1 wird in bekannter Weise hergestellt. Die Herstellung der dünnen, biegsamen Glasfolie erfolgt üblicherweise durch Ziehen aus der Glasschmelze. Die gemäß der Erfindung verwendeten Glasfolien müssen so dünn sein, daß diese biegsam sind. Nach unten ist der Stärke der Glasfolie theoretisch keine Grenze gesetzt. Sie kann beispielsweise nur wenige μΐη betragen. Die Herstellung sehr dünner Glasfolien ist jedoch schwierig. Die Stärke der verwendeten Glasfolien hängt daher von wirtschaftlichen Gesichtspunkten ab.

Glasfolien in der Stärke zwischen etwa 0,1 und 1 mm sind geeignet. Vorzugsweise werden solche einer Stärke zwischen 0,1 und 0,5 mm verwendet. Diesbezüglich ist auch die Glasqualität in Betracht zu ziehen, da die Elastizität und Biegbarkeit des Glases von dessen Zusammensetzung abhängt. Die Verwendung eines witterungsbeständigen Glases wird bevorzugt.

Die Glasfolie 1 wird mittels einer Haftschicht 7 mit einer Trägerfolie 2 verbunden. Die Trägerfolie 2 besteht aus einem geeigneten biegsamen Folienmaterial, insbesondere Kunststoff, z. B. Polyäthylen oder Polypropylen oder Papier. Die wesentliche Funktion der Trägerfolie 2 besteht darin, der bruchempfindlichen Glasfolie 1 bei der weiteren Verarbeitung, Handhabung und Verwendung die nötige Festigkeit zu geben. Die Verwendung einer Trägerfolie 2 aus Papier wird insbesondere dann vorgezogen, wenn die Klebstoffschicht 5 aus einem Schmelzkleber besteht.

Die in Fig. 1 gezeigte Haftschicht 7 kann aus jedem geeigneten Material, das eine Haftung zwischen der Trägerfolie 2 und der Glasfolie 1 bewirkt, bestehen. Die Verbindung zwischen der Trägerfolie und der

Glasfolie soll jedoch wieder lösbar sein. Vorzugsweise ist die Haftschicht 7 als selbstklebende Schicht auf der Trägerfolie 2 aufgebracht, so daß die Trägerfolie, unter Umständen nach vorherigem Abziehen einer auf der selbstklebenden Haftschicht aufgebrachten Schutzfolie, in einfacher Weise mit der Glasfolie 1 verbunden werden kann.

Die mit der Trägerfolie 2 verbundene Glasfolie 1 wird anschließend mit einer reflektierenden Schicht 3 versehen. Das Aufbringen von reflektierenden Schichten auf Glas ist bekannt. Geeignete Ausführungsformen sind das Aufbringen einer Silberschicht in bekannter Weise oder das Aufdampfen von Aluminium im Hochvakuum. An Stelle der üblichen Verspiegelung kann die Glasfolie mit einer reflektierenden Metallfolie versehen werden.

Die reflektierende Schicht 3 wird gegebenenfalls zu deren Schutz mit einer Schutzschicht 4, üblicherweise einer Lackschicht, versehen.

Auf die Schutzschicht 4 oder gegebenenfalls direkt auf die reflektierende Schicht 3 wird danach eine Klebstoffschicht 5 aufgebracht. Die Klebstoffschicht 5 dient dazu, die Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung je nach ihrer Verwendung mit dem zu bedeckenden Gegenstand zu verbinden. Die Auswahl des Klebstoffes der Klebstoffschicht 5 richtet sich nach der Unterlage, auf die die Glasspiegelfolie aufgebracht werden soll. Es kommen jegliche bekannte Klebstoffe in Betracht. Die Klebstoffschicht 5 kann selbstklebend, durch Wärme aktivierbar oder auf andere Weise aktivierbar sein. Vorzugsweise besteht die Klebstoffschicht S aus einem elastischen Klebstoff. Beispiele für Klebstoffe sind Acrylharze, Epoxidharze, Silikonkautschuk und Asphalt. An Stelle der Klebstoffschicht 5 kann eine beiderseitig mit Klebstoff beschichtete Folie treten.

Bei Verwendung eines selbstklebenden Klebstoffes in der Klebstoffschicht 5 wird in üblicher Weise eine Schutzfolie, beispielsweise aus silikonisiertem Papier, vorgesehen, die vor dem Aufbringen der Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung auf dem Substrat abgezogen wird.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform gemäß der Erfindung zeichnet sich durch ausgezeichnete Reflexionseigenschaften aus und wird daher bevorzugt.

Eine alternative Ausführungsform einer Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt.

Bei der Herstellung dieser Ausführungsform wird die biegsame Glasfolie 1 mittels einer Haftschicht 7 mit einer Trägerfolie 2 verbunden, die an der der Glasfolie 1 zugewandten Seite eine reflektierende Schicht 3 und auf der anderen Seite eine Klebstoffschicht 5, gegebenenfalls mit einer Schutzfolie 6, aufweist.

Die Trägerfolie 2 besteht wiederum vorzugsweise aus einer Kunststoffolie, beispielsweise einer Polyäthylenfolie. Auf einer Seite ist diese in an sich bekannter Weise mit einer sehr dünnen Metallschicht, vorzugsweise Aluminium, versehen. Das Aufbringen der Metallschicht erfolgt im Hochvakuum. Die Dicke der Metallschicht liegt meist unterhalb 1 μπι.

Die Trägerfolie 2 ist auf der Unterseite mit einer Klebstoffschicht 5 versehen, die wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. Die Klebstoffschicht 5 kann mit einer Schutzfolie 6 versehen sein und durch eine, beiderseitig mit Klebstoff beschichtete Folie, z. B. aus Kunststoff, ersetzt werden. Es ist ferner möglich, die Klebstoffschicht 5 erst nachträglich, d. h. nach der Verbindung der Glasfolie 1 mit der Trägerfolie 2, aufzubringen.

Die Haftschicht 7 besteht aus geeignetem Material, das eine feste Verbindung zwischen Glas und dem in der reflektierenden Schicht 3 verwendeten Metall sicherstellt.

Vorzugsweise wird der Klebstoff der Haftschicht 7 in flüssiger Form auf das Glas und/oder die mit der reflektierenden Schicht 3 versehene Trägerfolie 2

ίο aufgebracht und durch geeignete Maßnahmen, wie Wärmezufuhr oder Strahlung, aushärten gelassen. Gegebenenfalls kann die Haftschicht 7 jedoch auf der reflektierenden Schicht 3 vorgesehen sein. Geeignete Materialien für die Haftschicht 7 sind insbesondere lösuiijjsmittelfreie Acrylharze, Epoxidharze und Silikonklebstoffe.

Die Glasspiegelfolien gemäß der Erfindung sind für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten geeignet. Durch die Verbindung der dünnen Glasfolie mit einer Trägerfolie wird erreicht, daß beim Transport und der Verwendung der fertigen Folie ein Bruch und eine Beschädigung derselben vermieden werden.

Als Einsatzmöglichkeiten kommen alle jene Gebiete in Betracht, wo bisher übliche Glasspiegel oder reflektierende Kunststoffolien verwendet wurden. Beispielsweise können die Glasspiegelfolien gemäß der Erfindung als übliche Spiegel, Verkehrsspiegel und in optischen Instrumenten Verwendung finden.

jo Insbesondere sind die Glasspiegelfolien jedoch für konzentrierende Sonnenkollektoren geeignet.

Konzentrierende Sonnenkollektoren, beispielsweise in Form von Parabolzylinderspiegeln, erlangen auf Grund der Energieverknappung zunehmende Be-

j) deutung.

Es ist bekannt, Sonnenkollektoren aus metallisiertem Kunststoff herzustellen. Solche Sonnenkollektoren zeigen jedoch schlechte Reflexionswerte. Das Reflexionsvermögen nimmt ferner auf Grund von Umgebungseinflüssen mit der Zeit beträchtlich ab. Es ist ferner bekannt, Sonnenkollektoren mit verspiegeltem Glas auszukleiden. Durch die Verwendung von verspiegeltem Glas werden zwar gute Reflexionswerte erreicht, jedoch müssen eine Reihe von schwer- wiegenden Nachteilen in Kauf genommen werden.

Beider Auskleidung von wannenförmigen Sonnenkollektoren ist die Herstellung von parabelförmig gebogenen Glasplatten schwierig und daher "nwirtschaftlich. Die Verspiegelung der nicht-planen Glaswannen ist aufwendig, kann nicht kontinuierlich durchgeführt werden und gibt somit zu hohen Kosten Anlaß. Die parabelförmige Krümmung der Glasplatten muß durch thermische Verformung erfolgen. Die wannenförmig gebogenen Glaskollektoren sind auf Grund ihrer vorgegebenen Form nicht stapelbar, schwer transportierbar und äußerst bruchempfindlich. Da Sonnenkollektoren erhebliche Größe aufweisen und drehbar ausgebildet sind, macht sich auch das Ge-

bo wicht der bekannten Glasspiegel nachteilig bemerkbar.

Die vorgenannten Nachteile lassen sich auf elegante Weise dadurch ausschalten, daß Glasspiegelfolien gemäß (Irr Erfindung zur Auskleidung von Sonnenkollektoren verwendet werden.

Die Glasspiegelfolien können in planer Anordnung leicht und ohne Bruchgefahr transportiert werden. Die Gewichtsersparnis ist erheblich. Die Herstellung

ist äußerst wirtschaftlich, da ein geringer Materialverbrauch erforderlich ist und die Verspiegelung auf der planen Folie kontinuierlich erfolgen kann. Die Glasspiegelfolien können auf Grund ihrer Biegsamkeit ohne thermische Behandlung an Ort und Stelle in bei- "' spielsweise wannenförmige Sonnenkollektoren eingesetzt werden. Durch die Verklebung der Glasspiegelfolien mit der Kollektorwanne wird ausgeschlossen, daß sich zwischen diesen der Korrosion Ansatz bietende Hohlräume bilden. Die Schlagempfindlichkeit (Hagel) ist besser als bei dicken Glaswannen. Gegenüber Kunststoffolien zeichnen sich die Glasspiegelfolien durch bessere Witterungsbeständigkeit, Beständigkeit gegen Zerkratzen und dadurch verursachte Reflexionsverminderung (durch Flugsand) und bessere Reinigungsmöglichkeit aus.

Ein konzentrierender Sonnenkollektor, ausgekleidet mit einer Glasspiegelfolie gemäß der Erfindung, ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Sonnenkollektorwanne 10 kann beispielsweise aus Kunststoff (Polyesterharze, gegebenenfalls mit Glasfasern verstärkt, Polyurethan u. dgl.), wetterfestem Asbestzement, Beton, Blech oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Die Wanne kann zur Erhöhung der Festigkeit gerippt sein und geeignete Befestigungsteile können angeformt sein. Die Ausgestaltung von wannenförmigen Sonnenkollektoren, die beispielsweise eine Größe von 1,8 m² aufweisen können, und deren Anwendung ist bekannt. In der Zeichnung ist lediglich schematisch das Wärmetauscher- ω rohr 9 gezeigt.

Die Sonnenkollektorwanne 10 läßt sich in einfacher Weise mit den biegsamen Glasspiegelfolien 8 gemäß der Erfindung auskleiden. Die Dicke der Glasfolie ist so gewählt, daß die Glasspiegelfolie gemäß der Kriimmung der Wanne gebogen werden kann. Bei geringeren Krümmungsradien können dickere Glasfolien verwendet werden. Die Glasspiegelfolie wird gegebenenfalls nach Entfernung der auf der Klebstoffschicht befindlichen Schutzfolie in die Sonnenkollektorwanne <to eingebracht und mit dieser verbunden. Bei Verwendung eines Schmelzklebers wird dieser durch Wärme aktiviert. Es wird bevorzugt, einen elastischen Klebstoff zu verwenden, da dadurch einerseits die Schlagfestigkeit erhöht wird und andererseits eine elastische Polsterschicht ausgebildet wird, die Spannungen auf Grund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien aufnehmen kann. Geeignete Klebstoffe sind beispielsweise Silikonkautschuk, Asphalt oder Epoxidharze.

Es ist möglich, eine Sonnenkollektorwanne mit einer durchgehenden Glasspiegelfolie auszukleiden. Es wird jedoch bevorzugt, die Auskleidung mit einzelnen Streifen aus Glasspiegelfolie vorzunehmen, die in Wannenlängsrichtung angeordnet werden. Bei Verwendung von einzelnen Streifen können Glasspiegelfolien mit geringerer Biegsamkeit verwendet werden, d. h. es können dickere Glasfolien zum Einsatz kommen. Durch die Teilung der Glasspiegelfolie in einzelne Streifen wird ferner der Vorteil erzielt, daß bei unsachgemäßer Handhabung nicht die gesamte Wannenauskleidung beschädigt wird. Die einzelnen Streifen werden vorzugsweise mit Silikonkautschuk oder anderen geeigneten Materialien, verfugt.

Der Sonnenkollektor ist bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsfonn der Glasspiegelfolie folgendermaßen aufgebaut: Sonnenkollektorwanne, Klebstoffschicht, gegebenenfalls Schutzschicht, reflektierende Schicht und Glasfolie. Die Trägerfolie mit Haftschicht wird nach oder bei dem Einbringen der Glasspiegelfolie in die Wanne entfernt. Gegebenenfalls kann die Klebstoffschicht anstatt auf der Glasspiegelfolie auf der Sonnenkollektorwanne vorgesehen werden.

Bei Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ergibt sich folgender Aufbau: Sonnenkollektorwanne, Klebstoffschicht, Trägerfolie, reflektierende Schicht, Haftschicht und Glasfolie.

Es ist offensichtlich, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Glasspiegelfolien nicht auf Parabolzylinderspiegel beschränkt ist, beispielsweise können auch kreisförmige Parabolspiegel damit ausgekleidet werden. In diesem Fall kann beispielsweise eine Segmentierung in trapezförmige oder kreisausschnittförmige Abschnitte vorgenommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau, gekennzeichnet durch eine Glasfolie (1), eine Trägerfolie (2), eine Haftschicht (7) und eine reflektierende Schicht (3).

2. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzlich eine Schutzschicht (4) und/oder eine Klebstoffschicht (5) und eine Schutzfolie (6).

3. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Schichtfolge: Trägerfolie, Haftschicht, Glasfolie, reflektierende Schicht, Schutzschicht, Klebstoffschicht und Schutzfolie.

4. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Schichtfolge: Glasfolie, Haftschicht, reflektierende Schicht, Trägerfolie, Klebstoffschicht und Schutzfolie.

5. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine beidseitig mit Klebstoff beschichtete Folie als Klebstoffschicht (5).

6. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Glasfolie (1) mit einer Dicke unter 1 mm.

7. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigern Aufbau nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Glasfolie (1) mit einer Dicke zwischen 0,1 und 0,5 mm.

8. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen elastischen Klebstoff für die Klebstoffschicht (5).

9. Biegsame Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Tiägerfolie (2) aus Kunststoff oder Papier.

10. Verwendung der biegsamen Glasspiegelfolie mit schichtförmigem Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für Sonnenkollektoren.

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