NL2031116B1 - Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel - Google Patents
Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel Download PDFInfo
- Publication number
- NL2031116B1 NL2031116B1 NL2031116A NL2031116A NL2031116B1 NL 2031116 B1 NL2031116 B1 NL 2031116B1 NL 2031116 A NL2031116 A NL 2031116A NL 2031116 A NL2031116 A NL 2031116A NL 2031116 B1 NL2031116 B1 NL 2031116B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fluid
- solar panel
- ventilation space
- building
- solar
- Prior art date
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 132
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/30—Solar heat collectors using working fluids with means for exchanging heat between two or more working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
- F24D5/005—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
- F24D5/02—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated
- F24D5/04—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated with return of the air or the air-heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
- F24D5/12—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/20—Solar heat collectors using working fluids having circuits for two or more working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
- F24S10/755—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being otherwise bent, e.g. zig-zag
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
De onderhavige uitvinding heeft volgens een eerste aspect betrekking op een PVT-paneel, omvattende een plaatvormig element een daarmee parallelle laag zonnecellen, en een zijwand, waarbij het plaatvormig element, de zijwand en de zonnecellen een in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte definiëren. In de in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte strekt zich doorheen de ventilatieruimte een fluïdumleiding omvattende zonnecollectorinrichting uit. In de fluïdumleiding fluïdum bevindt zich een fluïdum. De in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte omvat aan of nabij aan elkaar tegengestelde zijden of hoeken een invoeropening en een uitvoeropening voor het geforceerd in, respectievelijk uit, de ventilatieruimte kunnen voeren van eerste fluïdum. De uitvinding heeft verder betrekking op een klimaatsysteem voor een gebouw en op een werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw.
Description
Korte aanduiding: Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel
Beschrijving:
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een zonnepaneel van het PVT-type, omvattende een zich in een eerste vlak uitstrekkend plaatvormig element met een eerste omtreksrand, een of meer zich in een zich althans ten minste in hoofdzaak parallel aan het eerste vlak uitstrekkend tweede vlak binnen een tweede omtreksrand uitstrekkende zonnecellen.
Een dergelijk type PVT-paneel is bekend. Wanneer het PVT-paneel zonlicht opvangt zetten de zonnecellen zonne-energie om in elektriciteit. De zonnecollectorinrichting verzamelt zonne-energie en brengt die energie in de vorm van warmte over naar een door een leiding van de zonnecollector stromend te verwarmen fluïdum.
Een dergelijk paneel heeft zich in de praktijk bewezen. Door zonne-energie met zonnecellen om te zetten in elektriciteit en tegelijkertijd met een zonnecollector een fluïdum te verwarmen kan een behoorlijk rendement worden verkregen. Pogingen om het rendement van een dergelijk PVT-paneel te verhogen zijn gedaan en omvatten het afkoelen van het PVT-paneel door natuurlijke ventilatie tussen de zonnecollector en het plaatvormig element, of door het voorzien van isolatiemateriaal tussen de zonnecollector en het plaatvormig element.
Amerikaans octrooi US 10,177,709 B2 openbaart een PVT-paneel met een aan de achterzijde geventileerde deklaag van glas waarin zich PV elementen bevinden, waarbij een ventilatieruimte achter de deklaag geschikt is voor het doorlaten van een warme luchtstroom in de richting van de bovenzijde van het paneel, waar de warme lucht uit de ventilatieruimte in de richting van een warmtepomp wordt gezogen.
De onderhavige uitvinding beoogt volgens een eerste aspect een PVT-paneel volgens de inleiding te verschaffen, waarmee een hoger rendement mogelijk is dan met bekende PVT-panelen. Dit door de uitvinding beoogde doel wordt bereikt met een
PVT-paneel volgens conclusie 1.
Met de maatregel dat zich een of meer zonnecellen zich binnen een tweede omtreksrand uitstrekken wordt bedoeld dat het geheel van een of meer zonnecellen zich in een vlak binnen de tweede omtreksrand uitstrekken. Het eerste en het tweede fluïdum kunnen een vergelijkbare of verschillende samenstelling hebben. Het eerste fluïdum kan bijvoorbeeld lucht zijn, en het tweede fluïdum een glycol of althans een glycol omvattend mengsel. Maar andere fluïda zijn ook denkbaar. Met eerste en tweede fluidum wordt hier aangeduid dat het eerste en tweede fluïdum, of de eerste en tweede fluidumstroom van elkaar gescheiden zijn.
Via de invoeropening kan bij toepassing van het zonnepaneel bijvoorbeeld via een luchtkanaal geforceerd bijvoorbeeld lucht als het eerste fluidum in de ventilatieruimte worden gevoerd, waarmee het PVT-paneel geforceerd kan worden geventileerd. De lucht kan geforceerd, ofwel onder druk, via de invoeropening in de ventilatieruimte worden gebracht, alwaar de lucht door de ventilatieruimte stroomt en de ventilatieruimte via de uitvoeropening zal verlaten. Door de geforceerde stroom van het eerste fluïdum kan (bij voldoende hoge temperatuur) een betere ventilatie en daarmee afkoeling van het zonnepaneel worden gerealiseerd dan met de bekende natuurlijke ventilatie of isolatie.
In de zomer helpt de geforceerde ventilatie dat het PV-paneel in hogere mate dan bij bekende PVT-panelen wordt gekoeld. Dit heeft mede tot gevolg dat de kans dat het tweede fluidum te warm wordt om de warmtepomp (goed) voor koeling van het gebouw te benutten kleiner is dan bij bekende PVT-panelen.
In de winter heeft de geforceerde luchtstroom van ventilatielucht uit het gebouw juist een verwarmend effect, waardoor de temperatuur van de glycol die naar de warmtepomp stroomt hoger is dan bij bekende PVT-panelen. Hierdoor wordt de efficiëntie van het systeem verhoogd. Daarnaast verhoogt de warmteoverdracht als gevolg van de geforceerde doorstoom van relatief warme lucht door in het PVT-paneel de efficiëntie van het PVT-paneel. Ook kan de geforceerde stroom van eerste fluïdum doorheen de ventilatieruimte worden gebruikt om het zonnepaneel sneeuw- of ijsvrij te maken. Ook dat gaat sneller dan bij de bekende PVT-panelen met natuurlijke ventilatie of isolatie.
De geforceerde stroom van eerste fluidum kan bovendien worden toegepast om de ventilatieruimte te ontvochtigen, bijvoorbeeld in situaties waar condensvorming in de ventilatieruimte optreedt. Het ontvochtigen van de lucht die naar de ventilatieruimte stroomt helpt ijsvorming in de collector- ofwel ventilatieruimte te voorkomen.
Hiermee is het door het eerste aspect beoogde doel van de uitvinding bereikt. Een een fluidumleiding met een tweede fluïdum omvattende zonnecollectorinrichting strekt zich uit door de ventilatieruimte. Dus waar het PV- paneel uit US 10,177,709 B2 een als zonnecollector werkzame ruimte heeft waarin de lucht door zonne-energie kan worden verwarmd, heeft het PV- paneel volgens de onderhavige uitvinding een fluidumleiding van een zonnecollector die zich door de ventilatieruimte uitstrekt en waarvan het (tweede) fluïdum is gescheiden van het (eerste) fluïdum in de ventilatieruimte.
Het heeft de voorkeur dat bij toepassing van het zonnepaneel, bijvoorbeeld op een dak van een gebouw, aan de invoeropening een aansluitorgaan voor het aansluiten van een luchtkanaal is voorzien. Het aansluitorgaan maakt het mogelijk eenvoudig een luchtkanaal, bijvoorbeeld een ventilatiekanaal van een gebouw, op de invoeropening aan te sluiten, zodat het eerste fluïdum onder druk in de ventilatieruimte kan worden gevoerd.
Indien de invoeropening en de uitvoeropening aan tegenover elkaar gelegen zijden van het PVT-paneel zijn voorzien, waarbij de invoeropening en de uitvoeropening bij voorkeur in diametraal tegenover elkaar gelegen hoeken zijn voorzien, kan het eerste fluïdum doorheen de gehele ventilatieruimte van de ene zijde naar de tegenovergelegen zijde of hoek stromen. Doordat het eerste fluïdum geforceerd, dus onder druk, doorheen de invoeropening in de ventilatieruimte wordt geleid, zal het eerste fluïdum zich snel over de ventilatieruimte verspreiden, zodat het tweede fluïdum in de zich door de ventilatieruimte uitstrekkende zonnecollectorleiding door het eerste fluïdum kan worden gekoeld, althans indien het eerste fluidum kouder is dan het tweede fluïdum. Indien zich op het zonnepaneel vocht of sneeuw bevindt, kan relatief warm eerste fluïdum het vocht of de sneeuw versneld van het zonnepaneel doen verdwijnen.
Het heeft de voorkeur dat de invoeropening bij toepassing hoger is gelegen dan de uitvoeropening. Een stromingsrichting van het eerste fluïdum naar beneden ondersteunt vochtafvoer uit de ventilatieruimte. De omvang van de in-en uitvoeropening is bij voorkeur gelegen tussen 3 en 300 cm?, verder bij voorkeur tussen 7 en 125cm?, nog verder bij voorkeur tussen 10 en 50cm?, bijvoorbeeld 12,5 cm2.Bij een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm bevindt de fluidumleiding van de zonnecollectorinrichting zich tegen, of althans aan een naar de zonnecellen gekeerde zijde van de ventilatieruimte. Aldus kan het tweede fluidum door straling aan de ene zijde van de fluidumleiding worden verwarmd en door het eerste fluïdum aan de tegenovergelegen zijde van de fluidumleiding worden gekoeld. Het is echter ook mogelijk dat de fluidumleiding zich omgeven door eerste fluïdum door de ventilatieruimte uitstrekt, of zich bevindt aan de van de zonnecellen afgekeerde zijde van de ventilatieruimte.
Het heeft de voorkeur dat de onderlinge afstand d tussen de glasplaat en de achterplaat is gelegen tussen 8 en 60 mm of 50 mm, bij voorkeur tussen 10 en 350 mm, verder bij voorkeur tussen 12 en 25 mm en het meest bij voorkeur 15 mm. bedraagt. De afstand d is van belang omdat daarmee in belangrijke mate de dikte van het PVT-paneel wordt bepaald.
Het plaatvormig element en de een of meer zonnecellen van het PVT-paneel bij voorkeur in hoofdzaak rechthoekig. Daarmee sluiten ze aan op lijnen in het dak, zoals rijen dakpannen en kunnen ze eenvoudig in een matrixpatroon op of in een dak worden aangebracht.
Het heeft de voorkeur dat de in- en/of uitvoeropening zich doorheen het plaatvormig element uitstrekken. Zodoende wijzen de in- en/of uitvoeropening bij toepassing op een gebouw naar het dak, zodat een luchtkanaal voor het eerste fluidum zich vanuit het gebouw eenvoudig doorheen het dak naar de naar het dak toegekeerde invoeropening kan uitstrekken. Het luchtkanaal en de aansluiting ervan op de inlaatopening kunnen dan uit het zicht blijven wanneer een dergelijk PVT-paneel op een dak van een gebouw wordt gemonteerd. Ook de uitlaatopening waardoorheen het eerste fluidum naar buiten stroomt blijft dan uit het zicht.
Om te voorkomen dat het eerste en tweede fluidum met elkaar kunnen vermengen heeft het de voorkeur dat de in- en/of uitvoeropening voor het eerste fluïdum gescheiden zijn van de fluiduminlaat en de fluidumuitlaat voor het tweede fluidum dat bij toepassing doorheen de zonnecollector stroomt.
Het heeft de voorkeur dat de fluiduminlaat zich bij toepassing aan een hoger gelegen zijde van het PVT-paneel bevindt, en de fluidumuitlaat zich bij toepassing aan een lager gelegen zijde van het PVT-paneel bevindt. Een dergelijke opstelling verzekert onder andere dat de fluidumuitlaat een afvoer voor vloeistof (vocht/water) kan vormen in bedrijf.
Bij een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm is een transportleiding voorzien die zich uitstrekt tussen de fluidumuitlaat en de fluiduminlaat, aldus een gesloten systeem 5 voor het fluïdum verschaffend. Zodoende kan bijvoorbeeld in de tweede fluidumleiding binnen de ventilatieruimte verwarmd tweede fluïdum via de transportleiding naar een warmtepomp worden getransporteerd. Door de warmtepomp kan het tweede fluidum middels warmteoverdracht vervolgens worden afgekoeld om weer door de fluidumtoevoerleiding naar de fluïduminlaat te worden geleid. Een fluïdumafvoerleiding en een fluidumtoevoerleiding kunnen als de transportleiding samen met het zonnepaneel een gesloten systeem vormen. Bij de koeling van het tweede fluïdum vrijgekomen energie kan worden benut voor koeling van het gebouw, of anderszins.
Volgens een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een klimaatsysteem voor een gebouw volgens conclusie 13. De voordelen van een dergelijk systeem volgen onder andere uit de voordelen van het zonnepaneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding. Door gebruik te maken van lucht uit (een luchtkanaal van het gebouw) kan die lucht nog worden benut voor ventilatie van het PVT-paneel voordat die lucht in de omgeving naar buiten stroomt.
Het heeft de voorkeur dat als luchtkanaal een conventioneel ventilatiekanaal van een gebouw wordt toegepast. Zo kan in een bestaand gebouw een bestaand ventilatiekanaal worden aangepast om te worden aangesloten op de invoeropening van een PVT-paneel volgens de uitvinding. Dat vergt weinig inspanning/investering en lucht die toch al in de omgeving zou uitmonden wordt dan nog nuttig gebruikt voor ventilatie (koeling of verwarming) van het PVT-paneel.
Het heeft de voorkeur dat het systeem verder een ontvochtigingsinrichting, omvat, die is ingericht voor het ontvochtigen van door de transportleiding stromend eerste fluidum. Het aldus ontvochtigd eerste fluïdum kan in de ventilatieruimte verzameld vocht (gedeeltelijk) opnemen. Zo kan ook worden voorkomen dat in koude perioden ijsvorming binnen de ventilatieruimte van het PVT-paneel optreedt. De ontvochtigingsinrichting is bij voorkeur opgenomen in of geschakeld met het lucht- of ventilatiekanaal. Bijkomstig voordeel van ontvochting is het onttrekken van thermische energie uit de zelfde ontvochtiger. Deze thermische energie kan via de fluïdum leiding weer terug worden gevoerd naar de warmtepomp.
Volgens een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een PVT-paneel , omvattende het door een zich op het gebouw bevinden zonnepaneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding doen opvangen van zonne-energie, het door de zonnecollectorinrichting doen stromen van het tweede fluïdum en het via een warmtepomp van de fluidumuitlaat naar de fluiduminlaat doen stromen van het tweede fluïdum, en het vanuit een luchtkanaal uit het gebouw via de invoeropening door de ventilatieruimte van het zonnepaneel doen stromen van eerste fluïdum waarbij een forceerinrichting is voorzien voor het door de ventilatieruimte van het zonnepaneel forceren van het eerste fluïdum. De met een dergelijke werkwijze te behalen voordelen corresponderen met de voordelen die hiervoor zijn besproken in relatie tot het eerste en het tweede aspect van de uitvinding. Hierbij kan een PVT-paneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding worden toegepast.
De onderhavige uitvinding zal hiernavolgend worden toegelicht onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin:
Fig. 1 een onderaanzicht is van een PVT-paneel volgens de onderhavige uitvinding;
Fig. 2 een doorsnede-aanzicht is volgens de lijn A-A van het PVT-paneel uit figuur 1;
Fig. 3 een schematisch dwarsdoorsnede-aanzicht is van een op een dak bevestigd
PVT-paneel 1volgens de onderhavige uitvinding; en
Fig. 4 een schematische weergave is van een systeem voor het opwekken van elektrische energie volgens de onderhavige uitvinding.
Figuur 1 toont een onderaanzicht van een PVT-paneel 1 volgens de onderhavige uitvinding. In werkelijkheid niet zichtbare delen van het PVT-paneel zijn door middel van stippellijnen weergegeven. Het PVT-paneel-1 van dit uitvoeringsvoorbeeld heeft een lengte van 1760 mm en een breedte van 1002 mm. De totale hoogte van het PVT- paneel1 bedraagt 35mm. De warmtewisselaar, dat wil zeggen de gezette plaat met de fluidumleiding, heeft in dit uitvoeringsvoorbeeld een omvang van 1690 (lengte) bij 967 (breedte) bij 17 mm (hoogte). In praktijk kunnen deze afmetingen van zowel het paneel als de warmtewisselaar elk afzonderlijk tot plus of min 10, 25 of 50% of tot plus
100% of meer afwijken, althans zolang de warmtewisselaar achter het PV-paneel in het PVT-paneel kan worden opgenomen.
Figuur 1 toont in het onderaanzicht een PVT-paneel 1. Het PVT-paneel 1 heeft als bovenlaag een glasplaat 2 waaronder zich een laag zonnecellen 3 met daaronder een folie 4 bevindt. Onder de laag folie 4 bevindt zich een gezette aluminium plaat 5, die zodanig gezet is dat die een meanderende verdieping 6 omvat waarin een fluidumleiding 7 voor tweede fluïdum, bijvoorbeeld glycol, van de warmtecollector is opgenomen. De gezette plaat 5 vormt tevens een afstandshouder tussen enerzijds de folie 4 en de fluidumleiding 7 en anderzijds een achterplaat 8 als plaatvormig element.
De onderlinge afstand tussen de glasplaat 2 en de achterplaat 8 bedraagt in dit uitvoeringsvoorbeeld 3 mm. Aan de omtrek strekt zich tussen de glasplaat 2 en de achterplaat 8 een zijwand (niet getoond in figuur 1), zodat een in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte is ontstaan.
De fluidumleiding 7 buigt aan uiteinden 9, 10 van het meanderend deel van de fluïdumleiding 7 uit de tekening naar de kijker toe naar buiten. Aan diametraal tegenover elkaar gelegen hoeken is in de achterplaat 8 een invoeropening 11, respectievelijk een uitvoeropening 12 voorzien. De invoeropening heeft een diameter 40 mm en is aangesloten op een luchtinlaat (niet getoond). De uitvoeropening 12 is een doorgaand gat met een diameter van 40 mm dat uitmondt in de omgeving.
Centraal gelegen in de ventilatieruimte bevinden zich drie junction boxen.
Figuur 2 toont een verticaal doorsnede-aanzicht door het PVT-paneel 1. Hierin is de opbouw met de glasplaat 2, de laag zonnecellen 3, de folie 4, de gezette plaat 5 met verdiepingen 6, waarin de fluidumleiding is opgenomen en achterplaat 8. In dit doorsnede-aanzicht is zichtbaar dat de fluidumleiding 7 aanligt tegen de gezette plaat 5, zodat warmte die door de gezette plaat is opgevangen via contact met de fluidumleiding op het tweede fluïdum kan worden overgedragen. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld wordt als het eerste fluïdum lucht gebruikt en de lucht stroomt bij toepassing tussen de achterplaat 8 en de gezette plaat 5 doorheen het PVT-paneel 1.
Figuur 3 toont een vereenvoudigd dwarsdoorsnede-aanzicht van het PVT-paneel 1 uit figuren 1 en 2 dat via geschikte bevestigingsmaterialen is bevestigd aan een dak 20.
Door het dak 20 stekt zich een luchtkanaal 21 uit, dat in dit uitvoeringsvoorbeeld een lucht- of ventilatiekanaal 25 is van een gebouw waartoe het dak 20 behoort. Pijl Pi geeft schematisch weer hoe lucht vanuit het luchtkanaal 21 door de invoeropening 11 in de ventilatieruimte van het PVT-paneel 1 stroomt. Pijl Pu geeft schematisch weer hoe lucht vanuit het PVT-paneel 1 door de uitvoeropening 12 uit het PVT-paneel 1 naar de omgeving stroomt. De fluidumleiding 7 meandert met horizontale slagen door de ventilatieruimte (gezette aluminiumplaat 5 is omwille van de duidelijkheid niet in figuur 3 weergegeven).
Figuur 4 toont een schematische weergave is van een systeem voor het opwekken van elektrische en thermische energie volgens de onderhavige uitvinding. Een PVT- paneel 1 als hierboven besproken is bij voorkeur aan een zonkant bevestigd op een dak 20 van een gebouw. In de fluidumleiding 7 van het PVT-paneel 7 bevindt zich glycol, of althans een glycol omvattend mengsel. De fluïdumleiding 7 heeft een fluidumuitlaat 9, ofwel een uiteinde van het meanderend deel van de fluidumleiding 7, aan de onderzijde van PVT-paneel 1. Van daaruit strekt de fluidumleiding 7 zich als de fluidumafvoerleiding 22 uit naar een warmtepomp 23, waar de glycol warmte overdraagt en als gevolg daarvan wordt afgekoeld. De via de warmtepomp 23 overgebrachte energie kan op bekende wijze worden gebruikt, bijvoorbeeld voor het koelen van het gebouw.
Vanaf de warmtepomp 23 stroomt de glycol via een fluidumtoevoerleiding 24 richting het PVT-paneel 1. Via een fluiduminlaat 10, een uiteinde van het meanderend deel van de fluidumleiding, stroomt de glycol de fluidumleiding van het PVT-paneel 1 binnen, alwaar warmteoverdracht plaatsheeft van de gezette aluminium plaat 5 die als warmtecollector functioneert, via de fluidumleiding 7 naar het tweede fluïdum.
Tegelijkertijd stroomt lucht vanuit het gebouw door een luchtkanaal 25 van het gebouw richting een doorvoeropening 26 in het dak richting het PVT-paneel 1. De lucht wordt door middel van een afzuiginrichting 27, bijvoorbeeld een fan, aangezogen en onder druk naar een luchtinlaat 28 geblazen. Via de luchtinlaat 28 stroomt de lucht als het eerste fluïdum nog steeds onder druk van de afzuiginrichting 27 door de invoeropening 11 de ventilatieruimte van het PVT-paneel 1 binnen {pijl Pi). Door de druk waarmee de lucht in de ventilatieruimte wordt geblazen waaiert de luchtstroom snel uit over de hele breedte van de ventilatieruimte. Temeer ook omdat de lucht de ventilatieruimte door een relatief kleine uitvoeropening 12 moet verlaten. Via de uitvoeropening 12 stroomt de lucht uit de ventilatieruimte in de omgeving.
In het uitvoeringsvoorbeeld is eveneens een ontvochtigingsinrichting 29 opgenomen.
De ontvochtigingsinrichting 29 heeft een aftakking 30 van de fluidumtoevoerleiding 24 die door een verbreding 31 van het luchtkanaal wordt geleid. De relatief warme lucht van het luchtkanaal 25 stroomt langs of door een raster 32 dat door het tweede fluïdum in de aftakking wordt afgekoeld. Vocht condenseert daarbij uit de lucht in het luchtkanaal. In de ontvochtigingsinrichting 29 is een afvoerpijp 33 voorzien, waardoorheen uit de lucht onttrokken vocht kan worden afgevoerd. De relatief droge lucht vervolgt haar weg naar de ventilatieruimte van het PVT-paneel en is aldus in staat in de ventilatieruimte aanwezig overtollig vocht op te nemen en via de uitvoeropening 12 naar de omgeving mee te voeren.
Vanuit de ontvochtigingsinrichting 29 vervolgt de glycol uit de aftakking 30 haar weg via een retourleiding 34 naar de fluidumafvoerleiding 22 en vervolgens naar de warmtepomp 23. Bij het ontvochtigen van de lucht in de ontvochtigingsinrichting 29, en met name tijdens het condenseren, wordt de glycol verwarmd. De energie die in de aldus verwarmde glycol is opgeslagen kan door de warmtepomp 23 worden omgezet in een benutbare vorm.
Een bijkomend voordeel is dat de relatief warme lucht uit het luchtkanaal in staat is om tijdens de winter sneeuw en ijs dat zich op het PVT-paneel bevindt te doen smelten. Ook dat heeft een verbeterend effect op de werking van het PVT-paneel, omdat zonlicht het ijs- of sneeuwvrij gemaakt PVT-paneel en de zonnecellen daarvan kan bereiken.
In de tekening en de beschrijving is slechts een de voorkeur genietend uitvoeringsvoorbeeld getoond en beschreven. Het moge duidelijk zijn dat vele, al dan niet voor een vakman voor de hand liggende, aanpassingen denkbaar zijn binnen de brede beschermingsomvang die wordt bepaald door de hiernavolgende conclusies.
De afmetingen van het PVT-paneel kunnen afwijken om te passen in een bepaald stramien of om esthetische redenen. In het zonnepaneel kunnen extra voorzieningen zijn aangebracht die voor de hand liggen (aansluitkabels) of om een extra onverwacht effect te bereiken. In het uitvoeringsvoorbeeld is glycol genoemd als tweede fluïdum.
Echter, ook andere stoffen met voor toepassing in een circuit met een warmtepomp geschikte eigenschappen kunnen worden gebruikt.
Verwijzingscijfers 1 PVT-paneel 2 glasplaat 3 laag zonnecellen 4 folie 5 gezette aluminium plaat 6 verdieping (in getzette plaat 6) 7 fluidumleiding 8 achterplaat 9 uiteinde meanderend deel van de fluidumleiding 10 uiteinde meanderend deel van de fluidumleiding 11 invoeropening 12 uitvoeropening 20 dak 21 luchtkanaal 22 fluidumafvoerleiding 23 warmtepomp 24 fluidumtoevoerleiding 25 luchtkanaal 26 doorvoeropening 27 afzuiginrichting 28 luchtinlaat 29 ontvochtigingsinrichting 30 aftakking 31 verbreding luchtkanaal 25 32 raster 33 vochtafvoer 34 retourleiding
Claims (17)
1. Zonnepaneel van het PVT type, omvattende een zich in een eerste vlak uitstrekkend plaatvormig element met een eerste omtreksrand, een of meer zich in een zich althans ten minste in hoofdzaak parallel aan het eerste vlak uitstrekkend tweede vlak binnen een tweede omtreksrand uitstrekkende zonnecellen, en ten minste een zich aan of althans nabij de eerste en tweede omtreksrand tussen het plaatvormig element en de een of meer zonnecellen uitstrekkende zijwand, waarbij het plaatvormig element, de ten minste ene zijwand en de zonnecellen een in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte definiëren, waarbij zich in de in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte een een zich tussen een fluiduminlaat en een fluidumuitlaat doorheen de ventilatieruimte uitstrekkende fluidumleiding omvattende zonnecollectorinrichting uitstrekt, waarbij de fluidumleiding een afscheiding tussen een zich in de ventilatieruimte bevindend eerste fluïdum en een zich in de fluidumleiding van de zonnecollector bevindend tweede fluïdum vormt, en waarbij de in hoofdzaak afgesloten ventilatieruimte aan of nabij aan elkaar tegengestelde zijden of hoeken een invoeropening en een uitvoeropening omvat voor het geforceerd in, respectievelijk uit, de ventilatieruimte kunnen voeren van eerste fluïdum.
2. Zonnepaneel volgens conclusie 1, waarbij aan de invoeropening een aansluitorgaan voor het aansluiten van een fluidumkanaal is voorzien.
3. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de invoeropening en de uitvoeropening aan tegenover elkaar gelegen zijden van het zonnepaneel zijn voorzien.
4. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de invoeropening en de uitvoeropening in diametraal tegenover elkaar gelegen hoeken zijn voorzien.
5. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de fluidumleiding zich tegen, of althans aan een naar de zonnecellen gekeerde zijde van de ventilatieruimte in de ventilatieruimte bevindt.
6. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de onderlinge afstand d tussen de glasplaat en de achterplaat is gelegen tussen 10 en 70 mm of 60 mm, bij voorkeur tussen 15 en 50 mm, verder bij voorkeur tussen 20 en mm en het meest bij voorkeur 30 mm. bedraagt.
7. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het plaatvormig element en de een of meer zonnecellen van het zonnepaneel in hoofdzaak rechthoekig zijn.
8. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de in- en/of uitvoeropening zich doorheen het plaatvormig element uitstrekken.
9. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de in- en/of uitvoeropening gescheiden zijn van de fluiduminlaat en de fluidumuitlaat.
10. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de fluiduminlaat zich bij toepassing aan een hoger gelegen zijde van het zonnepaneel bevindt, en de fluidumuitlaat zich bij toepassing aan een lager gelegen zijde van het zonnepaneel bevindt.
11. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de fluidumuitlaat uitmondt in de omgeving.
12. Zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende bevestigingsmiddelen waarmee het zonnepaneel bij toepassing op of in een dak van een gebouw is bevestigd.
13. Klimaatsysteem voor een gebouw, omvattende een zonnepaneel volgens een of meer van de voorgaande conclusies, en een zich vanaf de fluidumuitlaat naar binnen het gebouw uitstrekkende fluidumafvoerleiding en een zich vanaf binnen het gebouw naar de fluiduminlaat uitstrekkende fluidumtoevoerleiding omvat, waarbij zich tussen de fluidumafvoerleiding en de fluidumtoevoerleiding een warmtepompinrichting bevindt, en waarbij zich een luchtkanaal vanuit het gebouw uitstrekt naar en is aangesloten op de invoeropening van het zonnepaneel, en waarbij een forceerinrichting is voorzien voor het door de ventilatieruimte van het zonnepaneel forceren van het eerste fluïdum.
14. Klimaatsysteem volgens conclusie 13, waarbij het luchtkanaal een conventioneel ventilatiekanaal is.
15. Klimaatsysteem volgens conclusie 13 of 14, waarbij de forceerinrichting is voorzien in het ventilatiekanaal.
16. Klimaatsysteem volgens een of meer van de conclusies 13-15, verder omvattende een ontvochtigingsinrichting, ingericht voor het ontvochtigen van door het luchtkanaal naar het zonnepaneel stromend fluïdum.
17. Werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw, gebruik makend van een zonnepaneel van het PVT type, omvattende het door een zich aan of op het gebouw bevindend zonnepaneel volgens een of meer van de conclusies 1 tot en met 12, doen opvangen van zonne-energie, het door de zonnecollectorinrichting doen stromen van het tweede fluidum en het via een warmtepomp van de fluidumuitlaat naar de fluiduminlaat doen stromen van het tweede fluïdum, en het vanuit een luchtkanaal uit het gebouw via de invoeropening door de ventilatieruimte van het zonnepaneel doen stromen van eerste fluïdum waarbij een forceerinrichting is voorzien voor het door de ventilatieruimte van het zonnepaneel forceren van het eerste fluïdum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2031116A NL2031116B1 (nl) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2031116A NL2031116B1 (nl) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2031116B1 true NL2031116B1 (nl) | 2023-09-07 |
Family
ID=82308398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2031116A NL2031116B1 (nl) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2031116B1 (nl) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020189662A1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-12-19 | Holger Lomparski | Device for producing solar energy and water |
| FR2882427A1 (fr) * | 2005-02-23 | 2006-08-25 | Essertaux Jean Marie D | Capteur solaire hybride thermique (liquide et/ou air) et photovoltaique |
| CH703472A1 (de) * | 2010-07-28 | 2012-01-31 | Dritan Dipl Techniker Hf Ramani | Sonnenhybridkollektor. |
| US20150247652A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-09-03 | Grace Coulter | Solar Air Heating/Cooling System |
| NL2013334B1 (nl) * | 2014-08-18 | 2016-09-01 | Ecovat Ip B V | Zonnepaneel en systeem voor het beheersen van de temperatuur van een dergelijk zonnepaneel. |
| FR3047548A1 (fr) * | 2016-02-08 | 2017-08-11 | Christophe Calas | Capteur solaire hybride a air thermo-photovoltaique autonome assurant la production d'electricite, d'eau chaude sanitaire et de chauffage pour une maison d'habitation |
| EP2694885B1 (de) * | 2011-03-25 | 2018-07-04 | Peter Reimann | Vorrichtung und verfahren zum umwandeln von solarer strahlungsenergie in elektrischen strom und/oder wärme |
| US10177709B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-01-08 | Nelson Architech Gmbh | Hybrid solar collector and operating procedure |
-
2022
- 2022-03-01 NL NL2031116A patent/NL2031116B1/nl active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020189662A1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-12-19 | Holger Lomparski | Device for producing solar energy and water |
| FR2882427A1 (fr) * | 2005-02-23 | 2006-08-25 | Essertaux Jean Marie D | Capteur solaire hybride thermique (liquide et/ou air) et photovoltaique |
| CH703472A1 (de) * | 2010-07-28 | 2012-01-31 | Dritan Dipl Techniker Hf Ramani | Sonnenhybridkollektor. |
| EP2694885B1 (de) * | 2011-03-25 | 2018-07-04 | Peter Reimann | Vorrichtung und verfahren zum umwandeln von solarer strahlungsenergie in elektrischen strom und/oder wärme |
| US20150247652A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-09-03 | Grace Coulter | Solar Air Heating/Cooling System |
| NL2013334B1 (nl) * | 2014-08-18 | 2016-09-01 | Ecovat Ip B V | Zonnepaneel en systeem voor het beheersen van de temperatuur van een dergelijk zonnepaneel. |
| US10177709B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-01-08 | Nelson Architech Gmbh | Hybrid solar collector and operating procedure |
| FR3047548A1 (fr) * | 2016-02-08 | 2017-08-11 | Christophe Calas | Capteur solaire hybride a air thermo-photovoltaique autonome assurant la production d'electricite, d'eau chaude sanitaire et de chauffage pour une maison d'habitation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101600914B (zh) | 建筑物的通风空气冷却方法和装置 | |
| JP7405813B2 (ja) | 太陽熱ルーフィングシステム | |
| US7677243B2 (en) | Solar heating system and architectural structure with a solar heating system | |
| US8844230B2 (en) | Building insulation system | |
| CN100572974C (zh) | 建筑物的通风空气预热装置和方法 | |
| CN101755174A (zh) | 用于加热气流的太阳能空气加热器 | |
| US9574783B2 (en) | Method and apparatus for two stage cooling of ambient air | |
| US4173253A (en) | Solar radiation collector and water cooler | |
| NL2031116B1 (nl) | Zonnepaneel ingericht voor geforceerde ventilatie, klimaatsysteem voor een gebouw, voorzien van een dergelijk zonnepaneel en werkwijze voor het opwekken van energie en/of het beheersen van het klimaat in een gebouw gebruik makend van een dergelijk zonnepaneel | |
| US20110168165A1 (en) | Free-convection, passive, solar-collection, control apparatus and method | |
| JP2000236106A (ja) | 太陽電池モジュール | |
| US8844226B2 (en) | Solar heat pump building | |
| CN102793253A (zh) | 整体式温室型太阳能红枣烘房 | |
| FR3014172A1 (fr) | Gaine aeraulique destinee a la climatisation de l'air dans un batiment d'elevage et batiment d'elevage pourvu d'une telle gaine aeraulique | |
| SE432661B (sv) | Rumsuppvermning med vermepump | |
| JP3207650U (ja) | エアコン仕様の雪の積もらない屋根 | |
| EP0020440B1 (en) | Solar energy collector | |
| BE1018302A5 (nl) | Klimatisatie-inrichting. | |
| JP7359371B2 (ja) | 屋根構造 | |
| JP5986532B2 (ja) | 建物の床暖房システム | |
| NL1042826B1 (nl) | Isolatiesamenstel onder een binnenruimte | |
| JPH08338663A (ja) | ソーラーシステムの空気式採熱採冷部 | |
| BE851414A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het nuttig maken van zonnewarmte | |
| JP6381449B2 (ja) | 床暖房システム及び床暖房方法 | |
| SE455003B (sv) | Anvendning av luftgenomsleppliga vindskermar som vermevexlare |