SK8764Y1 - Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami - Google Patents
Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami Download PDFInfo
- Publication number
- SK8764Y1 SK8764Y1 SK50059-2019U SK500592019U SK8764Y1 SK 8764 Y1 SK8764 Y1 SK 8764Y1 SK 500592019 U SK500592019 U SK 500592019U SK 8764 Y1 SK8764 Y1 SK 8764Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- frame
- construction
- photovoltaic cells
- window
- inter
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000005336 safety glass Substances 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami využiteľná v stavebníctve a energetike pozostáva z rámu (1) s upevňovacími úchytmi (3). Vnútri rámu (1) sú horizontálne nosníky (7) šikmo natočené, na ktorých sú umiestnené solárne články (8) vzájomne prepojené vodičmi (9). Predné vonkajšie sklo (10) je uchytené v ráme (1) prostredníctvom tesniaceho profilu (11) a pružného tmelu (12). V ráme (1) je upevnená aj stredná stena (6) a medzi ňou a zadnou stenou (2) je vložená tepelná izolácia (4) v paronepriepustnej fólii (5).
Description
Oblasť techniky
Technické riešenie sa týka spôsobu riešenia konštrukcie medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami použiteľnej na fasádach budov medzi oknami. Technické riešenie je zamerané na dosiahnutie tepelnoizolačných vlastností konštrukcie na obvodovom plášti budovy a súčasne ako súčasť fotovoltického systému i na výrobu elektrickej energie získanej premenou solárnej energie.
Doterajší stav techniky
Energeticky efektívne budovy vyžadujú aplikácie obnoviteľných zdrojov energie, medzi ktorými má nezastupiteľné postavenie solárna energia. Výroba elektrickej energie zo solárnej energie v solárnych systémoch začína vo fotovoltickom paneli. V súčasnosti sú známe obvyklé konštrukčné prevedenia fotovoltických panelov určených hlavne na strešné konštrukcie alebo uložených na stojanové konštrukcie. Konštrukčné riešenie takýchto fotovoltických panelov spočíva zvyčajne z rámovej konštrukcie, z nosnej zadnej steny, systému vzájomne prepojených fotovoltických článkov uložených medzi vrstvami ochrannej fólie, vákuovaného priestoru a ochranného skla. Takéto riešenie sa vyznačuje tým, že jednotlivé fotovoltické články vytvárajú vzájomné rovinné zoskupenie. Na zabezpečenie správnej montáže takýchto fotovoltických panelov je potrebné zvolenie takej orientácie panelu, aby slnečné lúče dopadali na fotovoltické články buď kolmo, alebo uhol slnečných lúčov vzhľadom na normálu fotovoltických článkov bol čo najmenší. Zabezpečenie tejto podmienky umožňuje inštalácia panelov na také konštrukcie, ktoré zvierajú uhol s rovinou horizontu. Uhol natočenia pri statických systémoch (nie aktívnych) závisí od zemepisnej polohy danej lokality. Fotovoltické panely sú umiestnené spravidla na strechách domov, pri plochých strechách na spomínaných doplnkových konštrukciách, na šikmých strechách uložené nad strešnou krytinou alebo integrované v streche. Aplikácia komerčných fotovoltických panelov na stenách budov vertikálne je taktiež možná a aj sa realizuje, no vzhľadom nato, že solárne články spravidla nie sú kolmo na smer dopadu slnečných lúčov, môžu byť riešenia neefektívne. Vertikálne umiestnené fotovoltické panely sú osadené na pomocných konštrukciách alebo sú súčasťou sklených systémov. Navrhované riešenie konštrukcie medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami predstavuje viacúčelovú konštrukciu. Ide o fotovoltický panel so šikmým uložením solárnych článkov v konštrukcii s možnou výrobou elektrickej energie, pričom konštrukcia je samonosná a súčasne je s potrebným zateplením, čím môže byť integrovaná medzi oknami. Medziokenné izolačné vložky sa nachádzajú medzi radom okien administratívnych, školských, výrobných, obytných či iných budov, všade tam, kde stena alebo priečka oddeľuje dve miestnosti a je spravidla osadená kolmo na vonkajší obvodový plášť. Ďalšia aplikácia medziokenných izolačných vložiek je tam, kde je potrebné prekryť v súvislom rade okien pilier, resp. nosný skelet budovy.
Podstata technického riešenia
Podstata technického riešenia spočíva v inovácii aplikácie súčasných komerčných fotovoltických panelov umiestňovaných na zvislé konštrukcie. Prioritou navrhovaného riešenia je umiestnenie fotovoltických článkov do uzavretej konštrukcie vytvorenej z konštrukčných prvkov, ako sú rám v tvare obdĺžnika so zadnou doskou a predným zasklením Tieto prvky doskovitého tvaru sú z materiálov pevných, nenasiakavých a bezpečných, vhodných do exteriéru. Vzájomným fixovaním sa vytvorí pevná samonosná konštrukcia, ktorá je v rámovej časti s úchytmi, umožňujúcimi prichytenie medziokennej vložky k osteniu obvodového plášťa podobne ako pri oknách. Medzera medzi rámom medziokennej izolačnej vložky je vyplnená polyuretánovou penou a oplechovanie z exteriéru je obdobné ako pri oknách. Medziokenná izolačná vložka je rozdelená strednou stenou na dve časti.
Prvá vonkajšia - exteriérová časť konštnrkcie je vnútorne vystužená horizontálnymi nosníkmi, na ktorých sú solárne články. Kremíkové solárne články sú komerčne dostupné a je možné z nich vyskladať rôzne rozmerové riešenia. Dôležitým konštrukčným elementom je natočenie horizontálnych nosníkov spolu so solárnymi článkami prepojenými vodičmi tak, aby slnečné lúče v čase najväčšej dennej intenzity slnečného žiarenia dopadali na fotovoltické články spravidla kolmo. Z tohto dôvodu je možné vytvárať variabilné zostavy týchto panelov s tým, že solárne články budú šikmo natočené podľa toho, kde budú umiestnené. Zohľadní sa orientácia na svetové strany a zemepisná šírka lokality. Medziokenná izolačná vložka s fotovoltickými článkami má prednú stenu tvorenú transparentným bezpečnostným sklom, ktoré je uchytené v ráme prostredníctvom tesniaceho profilu a utesnené pružným tmelom Druhá časť medziokennej izolačnej vložky - interiérová je riešená s vloženou tepelnou izoláciou medzi strednú a zadnú stenu zpevnej dosky, ktorá je obalená paronepriepustnou fóliou. Význam fólie spočíva v zamedzení kondenzácie vodných pár v tepelnej izolácii, čím by bol zachovaný súčiniteľ tepelnej vodivosti tepelnoizolačného materiálu. Hodnota tohto súčiniteľa i ostat2
S K 8764 Υ1 ných vrstiev medziokennej izolačnej vložky spolu s hrúbkami materiálov v smere tepelného toku z interiéru do exteriéru spoluvytvárajú hodnotu tepelného odporu R [m2KW_1], respektíve súčiniteľa prechodu tepla U[WK_1m·2]. Uvedené hodnoty je potrebné navrhnúť v intenciách normy STN 73 0540-2/Z1 - Tepelná ochrana budov, Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov, časť 2: Funkčné požiadavky, Zmena 1.
Navrhovaným riešením vznikne integrovaná konštrukcia na transformáciu solárnej energie na elektrickú a súčasne konštrukcia obvodového plášťa umiestnená medzi oknami s požadovanými tepelnoizolačnými vlastnosťami.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Technické riešenie je vysvetlené na výkresoch, pričom obrázok 1 znázorňuje rez a pohľad na konštrukciu medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami a obrázok 2 detail riešenia.
Príklady uskutočnenia
Na obrázkoch 1 a 2 je uvedený príklad uskutočnenia konštrukcie medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami, ktorého podstata spočíva v tom, že v ráme 1 medziokennej izolačnej vložky s upevňovacími úchytmi 3 sú medzi strednou stenou 6 a vonkajším bezpečnostným sklom 7, ktoré je uchytené v ráme 1 prostredníctvom tesniaceho profilu 11 a pružného tmelu 12, vložené solárne články 8 vzájomne prepojené vodičmi 9 na šikmo naklonených horizontálnych nosníkoch 7. Natočenie horizontálnych nosníkov 7 je také, aby bol optimalizovaný uhol dopadu slnečných lúčov na aktívnu plochu solárnych článkov 8. Medzi strednou stenou 6 a zadnou stenou 2 je vložená tepelná izolácia 4 obalená paronepriepustnou fóliou 5.
Priemyselná využiteľnosť
Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami umiestnená na fasáde budovy v rade medzi transparentnými okennými konštrukciami je využiteľná ako súčasť solárnych systémov na výrobu elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov. Využitie slnečnej energie, ktorá sa vo fotovoltickom paneli ako časti konštrukcie medziokennej vložky a ďalších komponentoch solárneho systému transformuje na elektrickú energiu, je možné pri decentrálnej výrobe elektrickej energie. Decentrálna výroba je v jednotlivých budovách, čím sa tieto budovy stávajú energeticky efektívnymi. Prie my s elná využiteľnosť konštrukcie medziokennej izolačnej vložky so šikmo upevnenými fotovoltickými článkami je teda nielen v oblasti energetiky, ale aj v oblasti stavebníctva. Aplikácie medziokenných izolačných vložiek ako súčasti fasády radené medzi oknami umožňujú vhodnú architektonickú kompozíciu a nenarúšajú architektonicky výraz budovy. Súčasne prispievajú k pozitívnej energetickej certifikácii budov. Opisované konštrukčné riešenie medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami je možné použiť pri rekonštrukciách i novostavbáchbudov.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickýni článkami, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z rámu (1) s upevňovacími úchytni (3), kde vnútri rámu (1) sú v prednej časti osadené5 horizontálne nosníky (7), na ktorých sú umiestnené solárne články (8) vzájomne prepojené vodičmi (9), chránené vonkajším sklom (10), upevnenom v ráme (1) prostredníctvom tesniaceho profilu (11) a pružného tmelu (12), pričom medzi zadnou stenou (2) a strednou stenou (6) je vložená tepelná izolácia (4) uzatvorená v paronepriepustnej fólii (5).
- 2. Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami podľa nároku 1, vyznalo čujúca sa tým, že na natočených horizontálnych nosníkoch (7) sú umiestnené solárne články (8) vzájomne spojené vodičmi (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50059-2019U SK8764Y1 (sk) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50059-2019U SK8764Y1 (sk) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK500592019U1 SK500592019U1 (sk) | 2019-12-02 |
| SK8764Y1 true SK8764Y1 (sk) | 2020-05-04 |
Family
ID=68654913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK50059-2019U SK8764Y1 (sk) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK8764Y1 (sk) |
-
2019
- 2019-08-05 SK SK50059-2019U patent/SK8764Y1/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK500592019U1 (sk) | 2019-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090095284A1 (en) | Solar Module System With Support Structure | |
| US20120167492A1 (en) | Solar Panel Modules Having Structural Properties | |
| US8833012B2 (en) | Transparent sustainable wall system | |
| EP3203533B1 (en) | A laminated thermally insulating photovoltaic module | |
| WO2011101682A2 (en) | Concentrating evacuated photovoltaic glazing panel | |
| KR200420311Y1 (ko) | 건축외장용 일체형 복층유리 pv | |
| Kirankumar et al. | Investigation of various low emissivity glass materials for green energy building construction in Indian climatic zones | |
| CN104221109A (zh) | 一种整合杂化太阳能电池的玻璃砖以及一种由干砌玻璃砖制成的用于构件半透明建筑围护的预应力板 | |
| JPWO2009019874A1 (ja) | 空気断熱性を備えた建築物 | |
| SK8764Y1 (sk) | Konštrukcia medziokennej izolačnej vložky s fotovoltickými článkami | |
| KR20070074439A (ko) | 건축외장용 일체형 복층유리 pv | |
| JP2014175402A (ja) | 太陽電池モジュール | |
| SK500022020A3 (sk) | Konštrukcia fotovoltického panela so šikmo upevnenými fotovoltickými článkami na vertikálne inštalácie | |
| SK8763Y1 (sk) | Konštrukcia fotovoltického panela so šikmo upevnenými fotovoltickými článkami pre vertikálne inštalácie | |
| Mocerino | High Performance and Intelligence of Glass Technologies in Architecture | |
| WO2011081606A2 (en) | A glazing system | |
| CN217079446U (zh) | 一种遮阳和光伏发电结合的太阳能面板装置 | |
| Memari | New developments in curtain wall and glazing systems | |
| Kayali et al. | Comparison of different solar thermal energy collectors and their integration possibilities in architecture | |
| CN217353071U (zh) | 一种可保温型太阳能幕墙 | |
| Pokorny et al. | Performance analysis of glazed PVT collectors for multifamily building | |
| JP3448974B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| SK500072020U1 (sk) | Konštrukcia pevnej vertikálnej clony na fasáde budovy s fotovoltickými článkami | |
| WO2024136654A1 (en) | A wall element for a modular façade construction of a building, a modular façade construction for a building and a building provided with the modular façade construction | |
| Pokorny et al. | Design and monitoring of energy-active facade module |