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Komplettcharakterisierung der winkelselektiven Photovoltaik‐Verglasung PVShade®
Author(s) -
Wilson Helen Rose,
Sprenger Wendelin,
Fath Karoline,
Erban Christof,
Kuhn Tilmann E.
Publication year - 2016
Publication title -
stahlbau
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.268
H-Index - 19
eISSN - 1437-1049
pISSN - 0038-9145
DOI - 10.1002/stab.201690166
Subject(s) - glazing , physics , materials science , solar energy , mechanical engineering , photovoltaic system , optics , electrical engineering , engineering , composite material
Seit Sommer 2013 bieten 15 m2 winkelselektive PVShade®‐Verglasungen im Brüstungsbereich eines Seminarraums am Fraunhofer‐Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg saisonalen Sonnenschutz und selektive Durchsicht und erzeugen Strom photovoltaisch (PV). Das PVShade®‐Element wurde von einem der Autoren erfunden und patentiert. Während mehrerer Forschungsprojekte wurden die technischen, energetischen und ökonomischen Eigenschaften dieser PV‐Verglasungen durch Messungen und modellbasierte Simulationsrechnungen umfassend untersucht. Zu den untersuchten Eigenschaften gehören der winkelabhängige Gesamtenergiedurchlassgrad (g‐Wert), der Wärmedurchgangskoeffizient (U‐Wert), die Eignung als absturzsichernde Verglasung, die Auswirkung der Verglasungen auf den Energiebedarf im Seminarraum, die Strom‐Spannungskennlinien der PV‐Module, der elektrische Ertrag der PV‐Anlage, die Temperaturentwicklung der PV‐Ebenen und die Lebenszykluskosten. In diesem Beitrag werden sowohl die Untersuchungsmethoden als auch Ergebnisse der verschiedenen Charakterisierungsansätze für diese besonderen Verglasungen jeweils kurz vorgestellt. Multi‐Facetted Characterisation of Angle‐Selective Photovoltaic PVShade® Glazing. Since summer 2013, 15 m2 of angle‐selective PVShade® glazing in the spandrel zone of a seminar room at the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE in Freiburg has provided seasonal solar control and selective visual contact and generated electricity photovoltaically (PV). The PVShade® element was invented and patented by one of the authors. Over the course of several research projects, the technical, energy‐relevant and economic properties of this PV glazing were comprehensively investigated by measurement and model‐based simulation. The investigated properties include its angle‐selective g value (solar heat gain coefficient SHGC), thermal transmittance (U value), fall‐arresting capability, effect on the energy demand for the seminar room, angle‐dependent current‐voltage curves of the PV modules, electricity yield of the PV system, temperature of the photovoltaic layer and life‐cycle costs. This paper briefly presents both the underlying methods and the results of different characterisation approaches as applied to this special type of PV glazing.