NL2005335C2 - Inrichting voorzien van zonnecellen. - Google Patents

Inrichting voorzien van zonnecellen. Download PDF

Info

Publication number
NL2005335C2
NL2005335C2 NL2005335A NL2005335A NL2005335C2 NL 2005335 C2 NL2005335 C2 NL 2005335C2 NL 2005335 A NL2005335 A NL 2005335A NL 2005335 A NL2005335 A NL 2005335A NL 2005335 C2 NL2005335 C2 NL 2005335C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cooling system
solar cells
layer
air
control unit
Prior art date
Application number
NL2005335A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Wilhelmus Maria Voetdijk
Original Assignee
Johannes Wilhelmus Maria Voetdijk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johannes Wilhelmus Maria Voetdijk filed Critical Johannes Wilhelmus Maria Voetdijk
Priority to NL2005335A priority Critical patent/NL2005335C2/nl
Priority to EP11180667A priority patent/EP2429002A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2005335C2 publication Critical patent/NL2005335C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • H01L31/0521Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/17Ventilation of roof coverings not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

Inrichting voorzien van zonnecellen
TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voorzien van zonnecellen. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op dakplaten voorzien van zonnecellen.
5
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
Het is bekend dat het elektrisch rendement van zonnecellen van het fotovoltaïsche type afhankelijk is van de temperatuur van de fotovoltaïsche cel. Het rendement neemt af naar mate de temperatuur van de cel stijgt. Het is dan ook van belang 10 om de temperatuur van de fotovoltaïsche laag te houden. Echter naarmate de zonkracht toeneemt zal de temperatuur van de cel toenemen en hiermee het rendement afhemen.
Dakplaten voorzien van zonnecellen zijn bekend uit JP2000096794. De hierin beschreven dakplaat bestaat uit een laag voorzien van zonnecellen en een isolatielaag met hier tussen een ventilatielaag. Ventilatielucht die tussen de isolatielaag en 15 de ventilatielaag zorgt voor het koelen van de zonnecellen, waardoor het rendement van de dakplaten verhoogd wordt.
EP0981167 beschrijft ook een structuur voor panelen bestaande uit een laag met zonnecellen en een isolatielaag met hiertussen ventilatie kanalen
Verder toont EP2042822 een dakconstructie waarbij zonnecel modules 20 geplaatst zijn op dakplaten met hiertussen luchtkanalen. Aan de bovenzijde van de dakconstructie zijn één of meer ventilatoren voorzien voor het verschaffen van een luchtstroom tussen de zonnecelmodules en de dakplaten teneinde de temperatuur van de zonnecelmodules te verlagen.
25 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
De uitvinding stelt zich ten doel te voorzien in een nieuwe inrichting voorzien van zonnecellen met een verbeterd elektrisch rendement.
Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt met een inrichting dat de kenmerken van conclusie 1 heeft. Voordelige uitvoeringsvormen en verdere 30 uitvoeringen van de uitvinding kunnen worden bereikt met de in de onderconclusies genoemde maatregelen.
Een inrichting voorzien van zonnecellen voor het genereren van elektrische energie volgens de uitvinding omvat een laag met zonnecellen en een isolatielaag waarbij 2 één of meer ventilatiekanalen voorzien zijn tussen de laag met zonnecellen en de isolatielaag. De inrichting omvat verder een luchtkoelsysteem die is ingericht voor het aanzuigen van buitenlucht, het koelen van de aangezogen buitenlucht en het toevoeren van de gekoelde lucht aan een inlaat van de één of meer ventilatiekanalen.
5 De uitvinding is gebaseerd op het inzicht een gedeelte van de opgewekte energie te gebruiken om de zonnecellen te koelen waardoor het rendement van de zonnecel verhoogd wordt. Globaal is de opbrengst van zonnepanelen (in wattpiek) bepaald bij een temperatuur van 25°C. Op een warme zomerdag met een hoge lichtintensiteit kan een zonnepaneel echter gerust 65°C heet worden; een temperatuur waarbij u zo’n 20% 10 opbrengst inlevert (ruwweg 0,5% per graad Celsius boven de 25°C). Inde omstandigheden dat met 0,5% van het opgewekte vermogen de temperatuur van de zonnecellen met meer dan 1 °C verlaagd wordt door de gekoelde lucht door de ventilatiekanalen neem het rendement van de inrichting toe. De isolatielaag zorgt ervoor dat de gegenereerde gekoelde lucht in hoofdzaak warmte opneemt van de zonnecellen.
15 In een uitvoeringsvorm omvat de inrichting verder een of meer sensoren voor het meten tenminste een van: de lichtintensiteit van het licht dat op de laag met sensoren valt en het momentane vermogen gegenereerd door de laag met zonnecellen voor het generen van overeenkomstige een of meer sensorsignalen; en een besturingseenheid voor besturen van het luchtkoelsysteem in afhankelijkheid van de een of meer 20 sensorsignalen. Deze eigenschappen maken het mogelijk het rendement van de inrichting verder te optimaliseren.
In een uitvoeringsvorm is de besturingseenheid ingericht het luchtkoelsysteem in te schakelen als de lichtintensiteit of gegenereerde momentane vermogen hoger is dan een vooraf bepaalde eerste drempelwaarde en uit te schakelen als 25 de lichtintensiteit of gegenereerde momentane vermogen lager is dan een vooraf bepaalde tweede drempelwaarde. Deze eigenschappen hebben als voordeel dat het luchtkoelsysteem alleen ingeschakeld kan worden als de zonnecellen voldoende vermogen leveren voor het aansturen van het koelsysteem. Hierdoor wordt een inrichting verschaft die geen externe voeding nodig heeft om te kunnen functioneren.
30 Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de inrichting een temperatuursensor omvat voor het meten van de temperatuur van de laag met zonnecellen, en de besturingseenheid verder ingericht is het lucht koelsysteem te besturen in afhankelijkheid van de temperatuur van de laag met zonnecellen. Door de temperatuur van 3 de zonnecellen te meten kan de temperatuurgevoeligheid van de zonnecel als sturingsgrootheid gebruikt worden.
Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerkt, de besturingseenheid is ingericht het luchtkoelsysteem in te schakelen als de gemeten temperatuur van de laag zonnecellen 5 hoger is dan een vooraf bepaalde eerste temperatuurwaarde en uit te schakelen als de temperatuur lager is dan een vooraf bepaalde tweede temperatuurwaarde. Deze eigenschappen voorzien in een eenvoudig regelalgoritme voor het luchtkoelsysteem.
Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de besturingseenheid ingericht het koelsysteem na inschakelen een vooraf bepaalde minimale aan-periode ingeschakeld te 10 houden alvorens deze te kunnen uitschakelen. Een overeenkomstige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de besturingseenheid ingericht het koelsysteem na uitschakelen een vooraf bepaalde minimale uit-periode uitgeschakeld te houden alvorens deze te kunnen inschakelen. Hierdoor krijgt de inrichting een rustiger gedrag met betrekking tot geluidproductie en energieopwekking. Het tijdelijk wegvallen van de lichtintensiteit door 15 bewolking nadat het luchtkoelsysteem is ingeschakeld leidt er dan niet toe dat het lucht koelsysteem gelijk weer in/uitgeschakeld wordt.
Een andere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het koelsysteem uit te schakelen nadat een door een van de sensoren gemeten parameter een periode met vooraf bepaalde eerste tijdsduur lager is dan een vooraf 20 bepaalde eerste drempelwaarde. Een andere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het koelsysteem in te schakelen nadat een gemeten door een van de sensoren parameter een periode met vooraf bepaalde tweede tijdsduur hoger is dan een vooraf bepaalde tweede drempelwaarde. Hierdoor wordt onnodig in- of uitschakelen van het koelsysteem voorkomen wat het gemiddelde rendement van de inrichting 25 verhoogd. Tevens wordt hierdoor de levensduur van het koelsysteem verlengt.
Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat het koelsysteem een variabel koelvermogen heeft, en de besturingseenheid ingericht is het koelvermogen te regelen in afhankelijkheid van de een of meer sensorsignalen. Deze eigenschappen geeft de inrichting mogelijkheden om het rendement van de inrichting verder te verhogen. Zo kan 30 het luchtkoelsysteem bij lagere lichtintensiteit al ingeschakeld worden en kan het koelvermogen afhankelijk gemaakt worden van de lichtintensiteit.
Een voordelige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de inrichting panelen omvat waarbij elk paneel een laag met zonnecellen een isolatielaag omvat met daar tussen in een lengterichting één of meer ventilatiekanalen waarbij de inlaat van de één 4 of meer ventilatiekanalen ligt aan een inlaatzijde en een uitlaat van de één of meer ventilatiekanalen ligt aan een uitlaatzijde gelegen tegenover de inlaatzijde en de panelen met zijden die zich uitstrekken tussen de inlaatzijde en de uitlaatzijde naast elkaar liggen.
Een verder uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de inrichting een 5 kanaalsysteem omvat gelegen tussen het koelsysteem en de inlaten van de panelen. Hierdoor is het mogelijk meerdere panelen met een koelsysteem te koelen.
Een uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat aan de inlaatzijde van elk paneel het paneel een luchtkoelsysteem omvat. Een verdere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat elk paneel tenminste één sensor voor het genereren van tenminste één 10 sensorsignaal en een besturingseenheid voor besturen van het luchtkoelsysteem in afhankelijkheid van het tenminste ene sensorsignaal omvat. Hierdoor is elk paneel zelfstandig regelbaar.
Een voordelige uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de lagen en ventilatiekanalen niet horizontaal liggen, en de inlaat voorzien is aan een laagst gelegen 15 zijde van een ventilatiekanaal. Hierdoor is er als natuurlijke ventilatie door het opstijgen van warme lucht bij uitgeschakeld luchtkoelsysteem.
Een verder aspect van de uitvinding is een gebouw te verschaffen met een inrichting voor het genereren van elektrische energie volgens één van de hiervoor genoemde uitvoeringsvormen. Met name een schuur of stal voorzien van een dergelijke 20 inrichting biedt de ondernemer grote voordelen, zoals het voorzien in eigen energie behoefte en zelfs het leveren van energie.
Een verder aspect van de uitvinding is het verschaffen van panelen welke voorzien zijn van een laag met zonnecellen, isolatielaag, luchtkoelsysteem en besturingseenheid, waarbij ventilatiekanalen voorzien zijn tussen de lag met zonnecellen 25 en de isolatielaag een het luchtkoelsysteem ingericht is een stroom lucht te koelen en deze toe te voeren aan de ventilatiekanalen. Deze panelen zijn zeer geschikt om een gebouw eenvoudig te voorzien van een waterdicht dakbekleding en/of buitenwanden.
Het moge duidelijk zijn dat de verschillende aspecten genoemd in deze octrooiaanvrage gecombineerd kunnen worden en elk afzonderlijk in aanmerking kunnen 30 komen voor een afgesplitste octrooiaanvrage.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN
Deze en andere aspecten, eigenschappen en voordelen van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving onder verwijzing naar 5 de tekeningen, waarbij dezelfde referentiecijfers dezelfde of vergelijkbare delen aanduiden, en waarin: FIG. 1 schematisch een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding toont; 5 FIG. 2 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding toont; FIG. 3 een bovenaanzicht van de uitvoeringsvorm in FIG. 1 toont; en FIG. 4 schematisch een zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van een dakpaneel volgens de uitvinding toont.
10
BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN
FIG. 1 toont schematisch een uitvoeringsvorm van een inrichting 1 volgens de uitvinding voor het genereren van elektrische energie. De inrichting 1 is in de vorm van een gebouw. Het gebouw kan ieder willekeurig gebouw zijn met een relatief groot 15 dakoppervlak, bijvoorbeeld een stal, schuur, loods, gymzaal, wooncomplex. Het dak van het gebouw wordt gevormd door een laag met zonnecellen 2 en een isolatielaag 3. De zonnecellen 2 die in de inrichting volgens de uitvinding gebruikt worden zijn van het Fotovoltaïsche type, die lichtenergie omzetten in elektrische energie. De laag met zonnecellen kan ieder geschikt profiel hebben. Voorbeelden van geschikte profielen zijn: 20 damwandprofiel, golfplaatprofiel, leisteenprofiel. Een geheel vlakke laag met zonnecellen voldoet echter ook. De isolatielaag kan gemaakt zijn van gebruikelijke materialen om een dak te isoleren. In een uitvoeringsvorm heeft de isolatielaag een dikte van 8cm. Tussen de laag met zonnecellen en de isolatielaag bevinden zich één of meer ventilatiekanalen 4. De ventilatiekanalen zijn bij voorkeur recht en lopen van een inlaatzijde 4.1 naar een 25 tegenovergelegen uitlaatzijde 4.2. Rechte ventilatiekanalen hebben de voorkeur omdat de luchtweerstand hiervan lager is dan gekromde ventilatiekanalen. Hierdoor kost het minder energie een luchtstroom door de ventilatiekanalen langs de laag met zonnepanelen te laten stromen van de inlaat naar de uitlaat. De laag met zonnecellen 2 kan op afstand gehouden worden van de isolatielaag 4 door afstandhouders, niet getoond. De afstandhouders 30 kunnen zijn in de vorm van leggerbalken die zich uitstrekken van de onderzijde naar de bovenzijde van het dak. De leggerbalken kunnen direct bevestigd zijn aan de dakconstructie (niet getoond) waarop de isolatielaag is bevestigd. Op de van de isolatielaag afgekeerde zijde van de leggerbalken kan een bevestigingsrail aan gebracht zijn voor het bevestigen van de laag met zonnecellen, bijvoorkeur in de vorm van 6 fotovoltaïsche zonnepanelen. De bevestigingrail kan tevens voorzien zijn van elektrische leidingen voor het elektrisch verbinden van de afzonderlijke zonnepanelen. De leggerbalken liggen op een afstand van elkaar die overeenkomt met de lengte of de breedte van een zonnepaneel. In deze uitvoeringsvorm worden de zijden van een ventilatiekanaal 5 gevormd door de isolatielaag, de achterzijde van een of meer zonnepanelen en twee naar elkaar toegekeerde zijden van twee naast elkaar gelegen leggerbalken.
Ook is het mogelijk dat de isolatielaag één of meer lengtegroeven omvat, die de ventilatiekanalen vormen. In een andere uitvoeringsvorm levert het profiel van de laag met zonnecellen de ventilatiekanalen, zoals bijvoorbeeld bij het damwandprofiel en 10 golfplaatprofïel. In deze gevallen ligt de laag met zonnecellen gedeeltelijk met zijn naar de isolatielaag gekeerde zijde op de isolatielaag. De isolatielaag zorgt enerzijds dat zomers warmte van de zonnecellen de lucht in de ruimte van het gebouw niet verwarmt.
Anderzijds zorgt de isolatielaag dat ’s winters de warmte in het gebouw de zonnecellen niet opwarmt. Verder, bij werking van luchtkoelsysteem, zorgt de isolatielaag, dat de 15 gekoelde lucht praktisch niet opgewarmd wordt door de warmte in het gebouw en dat de gekoelde lucht vrijwel alleen opgewarmd wordt door warmte te onttrekken van de laag met zonnecellen.
De inrichting omvat verder een luchtkoelsysteem 5. Het luchtkoelsysteem 5 is ingericht lucht aan te zuigen, bijvoorbeeld door een ventilator, deze vervolgens te koelen 20 en vervolgens gekoelde lucht af te geven. Luchtkoelsystemen zijn algemeen bekend, bijvoorbeeld een airconditioningsysteem. De gekoelde lucht wordt vervolgens toegevoerd aan de inlaatzijde 4.1 van de ventilatiekanalen.
De inrichting volgens de uitvinding is gebaseerd op de gedacht een gedeelte van de gegenereerde energie of gegenereerde vermogen te gebruiken om de zonnecellen te 25 koelen. Door de temperatuur van de zonnecellen te verlagen neemt het rendement van de zonnecellen toe. Zodra de toename van het rendement groter is den het opgenomen vermogen van het luchtkoelsysteem, betekent dit dat het totale rendement van de inrichting hoger is dan wanneer geen luchtkoelsysteem toegepast zou worden.
In FIG. 1 is de inrichting geïntegreerd in het dak van een gebouw, 30 bijvoorbeeld stal. Met pijlen wordt de luchtstroom weergegeven. Het luchtkoelsysteem 5 zuigt omgevingslucht of buitenlucht aan, koelt de aangezogen lucht en voert deze gekoelde lucht via de inlaatzijde 4.1 door de één of meer ventilatiekanalen 4 tussen de laag met zonnecellen 2 en de isolatielaag 3.
7
De ventilatiekanalen 4 strekken zich uit tussen de inlaatzijde 4.1 en de uitlaatzijde 4.2. Bijvoorkeur ligt de inlaatzijde 4.1 lager dan de uitlaatzijde 4.2. Dit heeft als voordeel dat wanneer het luchtkoelsysteem niet werkt er toch een natuurlijke luchtstroming ontstaat in de ventilatiekanalen. De warme lucht stijgt op en zal er voor 5 zorgen dat een luchtstroom door de ventilatiekanalen ontstaat die van de inlaatzijde naar de uitlaatzijde loopt. In FIG. 1 vormen de uitlaatzijden 4.2 samen met een nokconstructie een open nokconstructie 10, zodat de opgewarmde lucht uit de ventilatiekanalen 4 vrij weg kan stromen. Door de nokconstructie boven de uitlaatzijden 4.2 kan wind in een richting schuin op de lengterichting van de nok tussen de nokconstructie en de uitlaatzijden 4.2 vrij 10 stromen. Deze vrije luchtstroom zorgt voor een extra aanzuigeffect waardoor extra luchtstroming ontstaat door de ventilatiekanalen en het elektrisch rendement van de inrichting verder verhoogd wordt door enerzijds de extra koeling en anderzijds een lagere weerstand voor de ventilatoren in het koelsysteem om een bepaalde luchtstroom (debiet) door het ventilatiekanaal te genereren.
15 Beschermmiddelen 11, bijvoorbeeld in de vorm van een gaasachtig materiaal of roosters, kunnen in de openingen tussen het dak van de nokconstructie en de laag met zonnecellen aangebracht worden. Hierdoor kan de wind vrij stromen tussen de open nokconstructie terwijl vogels niet kunnen nestelen of schuilen onder de open nokconstructie. Tevens vormt het gaasachtig materiaal een bescherming tegen vervuiling 20 door bijvoorbeeld bladeren. De beschermmiddelen kunnen van ieder geschikt materiaal zijn zoals bijvoorbeeld: stof, plastic of metaal. Bij voorkeur wordt het gaasachtig materiaal zo bevestigd dat vuil van buitenaf niet op het materiaal kan blijven liggen. De naar buitengekeerde zijde van het gaasachtig materiaal heeft een oriëntatie die naar beneden gericht is. Het moge duidelijk zijn dat de inlaat van het koelsysteem waar buitenlucht 25 aangezogen wordt ook voorzien is van een gaasachtig materiaal.
FIG. 3 toont een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Het dak van het gebouw is samengesteld uit naast elkaar gelegen panelen 9. Ieder paneel 9 omvat een laag met zonnecellen, een isolatielaag met hiertussen één of meer ventilatiekanalen. De panelen vormen het dak van het gebouw. Aan de 30 inlaatzijde 4.1 zijn de ventilatiekanalen gekoppeld aan een kanaalsysteem 12. Het kanaalsysteem 12 koppelt een uitvoer van het luchtkoelsysteem 5 aan de inlaatzijden 4.1. van de ventilatiekanalen en is ingericht de gekoelde lucht te verdelen over de naast elkaar gelegen panelen 9. Met pijlen wordt de luchtstroming door de inrichting weergegeven. Omgevingslucht wordt aangezogen door het luchtkoelsysteem 5. Deze voert de gekoelde 8 lucht via het kanaalsysteem 12 naar de panelen 9. De gekoelde lucht neemt warmte op van de zonnecellen wanneer de lucht door de ventilatiekanalen stroomt om vervolgens opgewarmd aan de uitlaatzijde 4.2 in de open-nokconstructie 10 de inrichting te verlaten. De panelen 9 hebben een lengte richting en de ventilatiekanalen liggen parallel in de 5 lengterichting naast elkaar. In FIG. 3 zijn twee luchtkoelsystemen 5 getoond, aan iedere gootzijde van de dakconstructie of inlaatzijde 4.1 van de panelen één koelsysteem. De inlaatzijde 4.1 is gepositioneerd aan een laagst gelegen gedeelte van een paneel. Het is duidelijk voor de vakman dat dit ook één luchtkoelsysteem kan zijn of dat er meer dan twee afzonderlijke luchtkoelsystemen gebruikt worden. Dit hangt af van de koelcapaciteit 10 van een luchtkoelsysteem en het totale gewenste koelvermogen.
FIG. 4 toont een zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van een paneel 9. Het paneel omvat een laag met zonnecellen 2 in damwandprofïel, een isolatielaag 3 en hiertussen een ventilatiekanaal. Het zijaanzicht is vanaf de inlaatzijde. Aan de inlaatzijde is een luchtkoelsysteem 5 voorzien. Middels mechanisch aangedreven ventilatoren van het 15 luchtkoelsysteem 5 stroomt gekoelde lucht door het ventilatiekanaal 4. Het luchtkoelsysteem 5 krijgt zijn energie geleverd van de laag met zonnecellen 2. Ieder paneel heeft een eigen besturingseenheid 7 die gevoed wordt door de laag met zonnecellen en het luchtkoelsysteem 5 aanstuurt. Op het paneel zijn één of meer sensoren 6,8 aangebracht voor het meten van bijvoorbeeld de temperatuur van de laag met zonnecellen 20 en de lichtintensiteit van het licht dat op de laag met zonnecellen valt. Op deze manier vormt ieder afzonderlijk paneel een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Installatie van de inrichting bestaat uit het plaatsen van de panelen op een gebouw als dakbekleding of buitenwand van een muur en het paneel elektrisch te koppelen met het lichtnet. Hoe dit gedaan kan worden is bekent voor de vakman.
25 FIG. 2 toont een blokschema van de elektrische componenten van een inrichting volgens de uitvinding. De inrichting omvat de laag met zonnecellen 2 die hun opgewekte energie leveren aan een besturingseenheid 7. De besturingseenheid 7 is ingericht de opgewekte energie zo de vormen dat deze geschikt is voor het leveren van energie aan een luchtkoelsysteem 5 en het elektriciteitsnetwerk (niet getoond). De 30 inrichting 1 omvat verder één of meer sensoren 6 voor het meten van de lichtintensiteit van het zonlicht dat op de zonnecellen valt en één of meer sensoren 8 voor het meten van de temperatuur van de zonnecellen op de laag met zonnecellen 2. De besturingseenheid 7 kan verder ingericht zijn voor het bepalen van het momentane opgewekte vermogen door de laag met zonnecellen. De sensorsignalen van de sensoren 6,8 en het opgewekte vermogen 9 kunnen afzonderlijk maar ook in combinatie gebruikt worden voor het aansturen van het luchtkoelsysteem.
In een uitvoeringsvorm is de besturingseenheid 7 ingericht het luchtkoelsysteem 7 in te schakelen als de lichtintensiteit of gegenereerde momentane 5 vermogen hoger is dan een vooraf bepaalde eerste drempelwaarde en uit te schakelen als de lichtintensiteit of gegenereerde momentane vermogen lager is dan een vooraf bepaalde tweede drempelwaarde. De eerste en tweede drempelwaarde komen overeen met een opgewekt momentaan vermogen dat hoger is dan het maximale vermogen van het luchtkoelsysteem 5. De inrichting zal na inschakelen tijdelijk minder energie kunnen 10 afgeven aan het elektriciteitsnetwerk maar het momentane opgewekte vermogen zal toenemen naarmate de temperatuur van de laag met zonnecellen door het koelen afheemt. De eerste en tweede drempelwaarde mogen dezelfde waarden hebben. Verschillende waarden waarbij de eerste drempelwaarde groter is dan de tweede drempelwaarde zorgen voor een hysterese effect waardoor het luchtkoelsysteem minder vaak in en uitgeschakeld 15 wordt.
In een andere uitvoeringsvorm is de besturingseenheid ingericht het koelsysteem na inschakelen een vooraf bepaalde minimale aan-periode ingeschakeld te houden alvorens deze te kunnen uitschakelen. Omgekeerd, is de besturingseenheid ingericht het koelsysteem na uitschakelen een vooraf bepaalde minimale uit-periode 20 uitgeschakeld te houden alvorens deze te kunnen inschakelen. Ook hierdoor wordt het aantal in- en uitschakelmomenten beïnvloed.
In een uitvoeringsvorm, is de besturingseenheid ingericht het luchtkoelsysteem in te schakelen als de gemeten temperatuur van de laag zonnecellen hoger is dan een vooraf bepaalde eerste temperatuurwaarde en uit te schakelen als de 25 temperatuur lager is dan een vooraf bepaalde tweede temperatuurwaarde. De eerste en tweede temperatuurwaarde mogen dezelfde waarde hebben.
In de hierboven beschreven uitvoeringsvormen wordt het luchtkoelsysteem 5 in en uitgeschakeld. Het is ook mogelijk dat de inrichting een luchtkoelsysteem omvat met een variabel koelvermogen. De besturingseenheid 7 is dan ingericht het koelvermogen 30 van het luchtkoelsysteem te regelen in afhankelijkheid van de een of meer sensorsignalen. Zo kan bijvoorbeeld de besturingeenheid ingericht zijn om afhankelijk van de gemeten temperatuur van de zonnecellen en de gemeten temperatuur van de buitenlucht met een buitenluchtsensor, de ventilator(en) van het luchtkoelsysteem in te schakelen als het temperatuursverschil tussen de zonnecellen en de buitenlucht groten is dan een eerste 10 vooraf bepaald temperatuursverschil. Zodra de temperatuur van de buitenlucht boven een bepaalde waarde komt kan het koelend vermogen van het luchtkoelsysteem ingeschakeld worden en geregeld worden aan de hand van de temperatuur van de laag met zonnecellen. In deze uitvoeringsvorm wordt ernaar gestreefd de temperatuur van de zonnecellen te 5 koelen tot een vooraf bepaalde waarde.
In een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een buitenluchtsensor die de temperatuur van de buitenlucht meet en een sensor die de temperatuur van de lucht die uit de uitlaatzijde van de ventilatiekanalen stroomt meet. De meetsignalen van deze sensoren kunnen worden gebruikt voor het regelen van het koelend vermogen van het 10 luchtkoelsysteem zodat de temperatuur van de lucht aan de uitlaatzijde van de ventilatiekanalen zo laag mogelijk wordt maar niet lager wordt dan de buitenlucht temperatuur. In deze uitvoeringsvorm wordt al de koelenergie van de gekoelde lucht overgedragen aan de laag met zonnecellen. Naast het koelvermogen van het luchtkoelsysteem is het ook mogelijk de luchtsnelheid door de ventilatiekanalen te regelen. 15 Zo kan het toerental van de ventilatoren afhankelijk zijn van het temperatuursverschil tussen de buitenlucht en de uitstromende lucht uit de ventilatiekanalen. Hierdoor wordt het koelend vermogen van de gekoelde lucht zo goed mogelijk over de laag met zonnecellen liggend langs een ventilatiekanaal verdeeld.
De laag met zonnecellen 2 heeft bij voorkeur op plaatsen waar geen 20 zonnecellen geplaatst zijn een kleur waardoor deze zo min mogelijk warmte opneemt. Een lichte of reflecterend oppervlak heeft de voorkeur.
De hierboven beschreven maatregelen voor het uitvoeren van een inrichting volgens de uitvinding kunnen vanzelfsprekend afzonderlijk of parallel of in een andere combinatie of eventueel door verdere maatregelen aangevuld worden gerealiseerd, de 25 uitvoering zal daarbij wezenlijk van het toepassingsgebied van de inrichting afhangen. De uitvinding is niet beperkt tot de weergegeven uitvoeringsvormen. Wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder de uitvindingsgedachte te verlaten. Zo kunnen bijvoorbeeld de panelen ook geschikt gemaakt worden voor buitenwanden. De laag met zonnecellen is dan aan de buitenzijde gelegen en de isolatielaag aan de binnenzijde. De inlaat is verschaft aan 30 de onderzijde en de uitlaat aan de bovenzijde. Omdat actief een luchtstroom door het ventilatiekaal geblazen wordt door het luchtkoelsysteem, is het ook mogelijk om de ventilatiekanalen horizontaal te laten lopen van inlaat naar uitlaat. De uitvinding kan ook gebruikt worden voor zonnepanelen die bijvoorbeeld op een stuk land geplaatst worden. Het luchtkoelsysteem zorgt nu voor de mogelijkheid een continue stroom van gekoelde 11 lucht langs de laag met zonnepanelen te laten stromen. De isolatielaag zorgt ervoor dat de laag met zonnecellen in hoofdzaak de gekoelde lucht opwarmt.

Claims (17)

1. Inrichting (1) voorzien van zonnecellen voor het genereren van elektrische energie omvattende een laag met zonnecellen (2) en een isolatielaag (3) waarbij één of meer ventilatiekanalen (4) voorzien zijn tussen de laag met zonnecellen (2) en de 5 isolatielaag (3), met het kenmerk, dat de inrichting verder een luchtkoelsysteem (5) omvat ingericht voor het aanzuigen van buitenlucht, het koelen van de aangezogen buitenlucht en het toevoeren van de gekoelde lucht aan een inlaat (4.1) van de één of meer ventilatiekanalen (4).
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inrichting verder een of meer sensoren (6) voor het meten tenminste een van: de lichtintensiteit van het licht dat op de laag met sensoren valt en/of het momentane vermogen gegenereerd door de laag met zonnecellen voor het generen van overeenkomstige een of meer sensorsignalen; en een besturingseenheid (7) voor besturen van het luchtkoelsysteem in afhankelijkheid van de 15 een of meer sensorsignalen.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het luchtkoelsysteem in te schakelen als de lichtintensiteit of gegenereerde momentane vermogen hoger is dan een vooraf bepaalde eerste drempelwaarde en uit te 20 schakelen als de lichtintensiteit of gegenereerde momentane vermogen lager is dan een vooraf bepaalde tweede drempelwaarde.
4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de inrichting een temperatuursensor (8) omvat voor het meten van de temperatuur van de laag met 25 zonnecellen, en de besturingseenheid (7) verder ingericht is het lucht koelsysteem te besturen in afhankelijkheid van de temperatuur van de laag met zonnecellen.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het luchtkoelsysteem in te schakelen als de gemeten temperatuur van de laag 30 zonnecellen hoger is dan een vooraf bepaalde eerste temperatuurwaarde en uit te schakelen als de temperatuur lager is dan een vooraf bepaalde tweede temperatuurwaarde.
6. Inrichting volgens conclusie 3 of 5, met het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het koelsysteem na inschakelen een vooraf bepaalde minimale aan-periode ingeschakeld te houden alvorens deze te kunnen uitschakelen.
7. Inrichting volgens conclusie 3, 5 of 6, met het kenmerk, dat de besturingseenheid is ingericht het koelsysteem na uitschakelen een vooraf bepaalde minimale uit-periode uitgeschakeld te houden alvorens deze te kunnen inschakelen.
8. Inrichting volgens willekeurig welke van de conclusies 2-7, met het 10 kenmerk, dat het koelsysteem een variabel koelvermogen heeft, en de besturingseenheid ingericht is het koelvermogen te regelen in afhankelijkheid van de een of meer sensorsignalen.
9. Inrichting volgens willekeurig welke van de conclusies 2-8, met het 15 kenmerk, dat het koelsysteem een ventilator omvat, en dat de besturingseenheid ingericht is de ventilator te regelen in afhankelijkheid van de een of meer sensorsignalen.
10. volgens willekeurig welke van de conclusies 8, met het kenmerk, dat de besturingseenheid ingericht is de ventilator te regelen in afhankelijkheid van het verschil 20 tussen een sensorsignaal welke de buitentemperatuur representeert en een sensor signaal welke de temperatuur representeert van lucht die uit een ventilatiekanaal stroomt.
11. Inrichting volgens willekeurig welke van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting panelen omvat waarbij elk paneel een laag met zonnecellen (2) een isolatielaag (3) omvat met daar tussen in een lengterichting één of meer 25 ventilatiekanalen (4) waarbij de inlaat van de één of meer ventilatiekanalen ligt aan een inlaatzijde en een uitlaat van de één of meer ventilatiekanalen ligt aan een uitlaatzijde gelegen tegenover de inlaatzijde en de panelen met zijden die zich uitstrekken tussen de inlaatzijde en de uitlaatzijde naast elkaar liggen.
12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij de inrichting een kanaalsysteem omvat gelegen tussen het koelsysteem en de inlaten van de panelen.
13. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat aan de inlaatzijde van elk paneel het paneel een luchtkoelsysteem omvat.
14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat elk paneel voorzien is van tenminste één sensor voor het genereren van tenminste één sensorsignaal en een besturingseenheid (7) voor besturen van het luchtkoelsysteem in afhankelijkheid van het 5 tenminste ene sensorsignaal.
15. Inrichting volgens willekeurig welke van de conclusies 1-14, met het kenmerk, dat de lagen niet horizontaal liggen, en de inlaat (4.1) voorzien is aan een laagst gelegen zijde van een ventilatiekanaal. 10
16. Gebouw voorzien van een inrichting volgens willekeurig welke van de voorgaande conclusies, waarbij de laag met zonnecellen (2) en isolatielaag (3) dakbekleding vormen.
17. Gebouw voorzien van een inrichting volgens willekeurig welke van de conclusies 1-15, waarbij de laag met zonnecellen (2) en isolatielaag (3) een buitenmuur vormen.
NL2005335A 2010-09-09 2010-09-09 Inrichting voorzien van zonnecellen. NL2005335C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2005335A NL2005335C2 (nl) 2010-09-09 2010-09-09 Inrichting voorzien van zonnecellen.
EP11180667A EP2429002A1 (en) 2010-09-09 2011-09-09 Device provided with solar cells

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2005335A NL2005335C2 (nl) 2010-09-09 2010-09-09 Inrichting voorzien van zonnecellen.
NL2005335 2010-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2005335C2 true NL2005335C2 (nl) 2012-03-12

Family

ID=44303283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2005335A NL2005335C2 (nl) 2010-09-09 2010-09-09 Inrichting voorzien van zonnecellen.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2429002A1 (nl)
NL (1) NL2005335C2 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9231123B1 (en) 2011-03-08 2016-01-05 Apollo Precision (Fujian) Limited Flexible connectors for building integrable photovoltaic modules
US9112080B1 (en) * 2011-03-11 2015-08-18 Apollo Precision (Kunming) Yuanhong Limited Electrical connectors of building integrable photovoltaic modules
US9577133B2 (en) 2011-11-16 2017-02-21 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Flexible connectors of building integrable photovoltaic modules for enclosed jumper attachment
WO2013183002A2 (en) * 2012-06-05 2013-12-12 Michal Masaryk System and method of cooling of photovoltaic panel and method of installation of system
SK6432Y1 (sk) 2012-06-05 2013-05-03 Michal Masaryk Cooling method of photovoltaic panel and system for carrying out this method
NL2012731B1 (nl) * 2014-05-01 2016-10-05 Van Der Valk Systemen B V Geventileerde kapconstructie voor kas of warenhuis
US10425035B2 (en) 2017-09-15 2019-09-24 Miasolé Hi-Tech Corp. Module connector for flexible photovoltaic module
SE1951313A1 (en) 2019-11-14 2020-10-27 Gruppsol Ab Ventilated solar panel roof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933734A1 (de) * 1989-10-10 1991-04-11 Slavik Paul Dipl Ing Arch Vorrichtung zur gewinnung von waerme aus sonnenenergie an gebaeuden
JP2000096794A (ja) * 1998-09-25 2000-04-04 Ig Tech Res Inc 屋根構造
DE10144148A1 (de) * 2001-09-07 2003-04-03 Hake Thomas Solarenergieanlage für ein Gebäude, insbesondere ein Wohnhaus
DE20312719U1 (de) * 2003-08-18 2004-04-22 Schulte, Gerhard Universell aufsetzbares Energiedach
DE102005029465A1 (de) * 2005-06-24 2006-12-28 Thomas Habel Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes
WO2010049225A2 (de) * 2008-10-31 2010-05-06 Heiko Reichert Anordnung und verfahrensweise zur nutzung der wärmeentstehung an photovoltaikanlagen innerhalb haustechnischer anlagen
DE102008064313A1 (de) * 2008-12-20 2010-07-08 Schott Solar Gmbh Modulkühlung mittels Lüfter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2340993B (en) 1998-08-19 2003-10-29 British Steel Plc Integrated photovoltaic composite panel
EP2042822A3 (de) 2007-09-25 2011-01-05 Herbert H. W. Metzger Solarenergie-Komplettsystem

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933734A1 (de) * 1989-10-10 1991-04-11 Slavik Paul Dipl Ing Arch Vorrichtung zur gewinnung von waerme aus sonnenenergie an gebaeuden
JP2000096794A (ja) * 1998-09-25 2000-04-04 Ig Tech Res Inc 屋根構造
DE10144148A1 (de) * 2001-09-07 2003-04-03 Hake Thomas Solarenergieanlage für ein Gebäude, insbesondere ein Wohnhaus
DE20312719U1 (de) * 2003-08-18 2004-04-22 Schulte, Gerhard Universell aufsetzbares Energiedach
DE102005029465A1 (de) * 2005-06-24 2006-12-28 Thomas Habel Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes
WO2010049225A2 (de) * 2008-10-31 2010-05-06 Heiko Reichert Anordnung und verfahrensweise zur nutzung der wärmeentstehung an photovoltaikanlagen innerhalb haustechnischer anlagen
DE102008064313A1 (de) * 2008-12-20 2010-07-08 Schott Solar Gmbh Modulkühlung mittels Lüfter

Also Published As

Publication number Publication date
EP2429002A1 (en) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2005335C2 (nl) Inrichting voorzien van zonnecellen.
JP6968235B2 (ja) 太陽熱ルーフィングシステム
US20100186734A1 (en) Solar air heater for heating air flow
US20120149291A1 (en) Thermogenic Augmentation System
US20110209849A1 (en) Arrangement and method for utilizing the heat built up on photovoltaic systems of domestic installations
AU2007332142B2 (en) Heating and cooling system
US20170059184A1 (en) Solar thermal roofing system
CN110278687A (zh) 一种用于机房环境的综合节能降温控制方法
US20140298831A1 (en) Systems and Methods for Conditioning Air
KR20140104073A (ko) 친환경 다기능 폐열회수형 공조시스템
JP4392508B2 (ja) 自然対流式床下暖房換気システム
WO2009157502A1 (ja) ソーラーハウス
JP4866882B2 (ja) 床下蓄熱システム及び床下蓄熱方法
CN216387878U (zh) 用于野外条件下模拟气候变暖的装置
KR101273203B1 (ko) 친환경 환기시스템
CN104411148A (zh) 一种热辐射防护机柜
CN204335254U (zh) 一种热辐射防护机柜
EP3810883B1 (en) A device for preventing water vapor condensation on the indoor surface of composite roof windows
RU115054U1 (ru) Тепловентилятор (варианты)
KR20150024585A (ko) 태양열 온풍기
AU2012101655A4 (en) Underfloor solar air heating and cooling device for domestic application
JP4541372B2 (ja) 空気式太陽集熱換気システム
JP5524258B2 (ja) 空気式ソーラーシステム
CN207260504U (zh) 一种碳纤维电加热地板
Tonui et al. Ventilation benefit accrued from PV module installed in building

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140401