NL1036093C - Dak met geïntegreerd zonnepaneel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Dak met geïntegreerd zonnepaneel.

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dak omvattende 5 een dakbeschot, op het dakbeschot gerangschikte dakpannen en ten minste één dakpaneel met een zonnepaneel van het BIPV type omvattende een kast met een bodemplaat en opstaande zijwanden en een zonnepaneel dat zich op afstand boven de bodemplaat uitstrekt en de kast in hoofdzaak afsluit, waarbij het ten minste ene dakpaneel ten minste één beluchtingsopening en ten minste één 10 ontluchtingsopening omvat voor het mogelijk maken van een luchtstroom onder het zonnepaneel en waarbij het dak is voorzien van ventilatiebevorderende middelen die zijn ingericht voor het bevorderen van de afvoer van lucht uit de ten minste ene ontluchtingsopening. De afkorting BIPV staat voor de term Building Integrated Photovoltaic, hetgeen betekent dat het paneel in plaats van dakpannen op het dak 15 is aangebracht.

Het is bekend in een pannendak op de plaats van dakpannen een dakpaneel met een zonnepaneel te bevestigen. Daarbij wordt een dakpaneel geplaatst dat is opgebouwd uit een kast die aan de bovenkant is afgedekt door een zonnepaneel. Aan de onderrand, dat wil zeggen de naar de dakgoot gerichte kant, 20 van het dakpaneel bevindt zich tussen de bodem van de kast en het zonnepaneel een opening die een open verbinding verschaft tussen het inwendige van de kast en de omgevingslucht.

Uit EP 0 646 682 is een dak met dakspanten waarop een dakpaneel met een zonnepaneel is bevestigd. De dakspanten bevinden zich op afstand van de 25 bodemplaat van het paneel en er zijn uitsparingen in de dakspanten voorzien waardoorheen lucht kan stromen. Het paneel strekt zich over de gehele hoogte van het dak uit.

De onderhavige uitvinding beoogt nu volgens het eerste aspect een dak met een zonnepaneel volgens de inleiding te verschaffen waarmee het nadeel 30 van de bekende inrichting kan worden opgelost. Dit doel wordt door de onderhavige uitvinding bereikt doordat het ten minste ene dakpaneel contouren omvat die aansluiten op de het ten minste ene dakpaneel omgevende dakpannen. Als zodanig kan een dakpaneel volgens de uitvinding worden beschouwd als een brede dakpan en is het doel van de onderhavige uitvinding bereikt.

1036093 2

Volgens de uitvinding is er sprake van een beluchtingsopening en een ontluchtingsopening. Welke van twee openingen fungeert als beluchtingsopening respectievelijk ontluchtingsopening kan afhankelijk zijn van de windrichting. In dit document wordt, tenzij anders vermeld, de situatie beschreven 5 met de ontluchtingsopening aan de nokkant van het dak. Wanneer de luchtstroom over het dak van de nok van het dak naar de goot is georiënteerd zal de ontluchtingsopening kunnen fungeren als beluchtingsopening en kunnen de ventilatiebevorderende middelen de toevoer van lucht naar die beluchtingsopening bevorderen. Het moge duidelijk zijn dat het inherent is aan een pannendak dat 10 daarin openingen tussen de pannen aanwezig zijn. Door die openingen kan lucht die bijvoorbeeld vanuit het dakpaneel tussen het dakbeschot en het pannendak stroomt wegstromen, maar voor zover dit zou mogen worden geïnterpreteerd als ventileren hebben de ventilatiebevorderende middelen volgens de onderhavige uitvinding typisch betrekking op middelen die de eventuele ventilatie tussen de dakpannen 15 kunnen bevorderen ten opzichte van een bekend pannendak. Ventilatiebevorderende middelen kunnen betrekking hebben op het verschaffen van openingen waardoorheen lucht makkelijk kan wegstromen en/of het vergroten van de trek door bestaande of extra openingen. In de volgende alinea’s worden enkele voorbeelden hiervan nader toegelicht. Door een verbeterde ventilatie zal de 20 temperatuur van het zonnepaneel, zeker wanneer de zon schijnt, minder hoog oplopen dan bij een vergelijkbaar dakpaneel zonder een dergelijke ventilatie. Doordat de temperatuur minder hoog oploopt levert het zonnepaneel in een vergelijkbare situatie meer energie dan zonder de ventilatiebevorderende maatregelen.

25 Aangezien gewoonlijk een luchtstroom vanaf de dakgoot naar de nok zal optreden heeft het de voorkeur dat de ventilatiemiddelen hoger dan het ten minste ene dakpaneel, of althans ten minste hoger dan de ventilatiebevorderende middelen in het ten minste ene dakpaneel, in het dak zijn voorzien. Hierdoor zijn de ventilatiebevorderende middelen ten opzichte van de dakpanelen stroomafwaarts 30 gelegen, hetgeen de ventilatie het best zal bevorderen.

De ventilatiebevorderende middelen zijn bij voorkeur op een afstand van ten hoogste één meter van het ten minste ene dakpaneel voorzien. In het algemeen zal gelden dat hoe dichter de ventilatiebevorderende middelen nabij een dakpaneel zijn gelegen, des te beter de ventilatie zal worden bevorderd. De 3 ventilatiebevorderende middelen kunnen direct aansluitend op het bovenste dakpaneel of aansluitend op een op het dakpaneel aansluitende rij dakpannen zijn voorzien.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvatten de 5 ventilatiebevorderende middelen een ventilatiedakpan. Een ventilatiedakpan kan eenvoudig in de plaats van een oorspronkelijk boven een dakpaneel gelegen of te plaatsen dakpan worden aangebracht.

Het heeft daarbij de voorkeur dat de ventilatiedakpan is voorzien van een ventilatie-opening die bij toepassing althans ten minste in hoofdzaak naar 10 de nok van het dak is gericht. Bekende ventilatiedakpannen, die gewoonlijk overigens voor andere doeleinden dan koeling van een zonnepaneel worden toegepast, hebben een ventilatie-opening die bij toepassing naar de dakgoot is gericht om te voorkomen dat hemelwater in de ventilatie-opening kan komen. Hoewel dit ook mogelijk is bij deze voorkeursuitvoeringsvorm van de dakpan met de 15 ventilatie-opening die naar de nok van het dak is gericht is het risico van lekkage van hemelwater beperkt. Op de eerste plaats kan hemelwater door de ventilatieopening naar de metalen bak van het dakpaneel worden geleid en aan de onderkant via de beluchtingsopening over het pannendak wegstromen. Hiermee kan rekening worden gehouden bij het ontwerp van het dakpaneel en/of de ventilatiedakpan. 20 Overigens is het niet bezwaarlijk als enig hemelwater tussen de dakpannen en het dakbeschot dringt. Een dak is normaal gesproken op een dergelijke hoeveelheid water berekend en zal aldus niet gaan lekken.

Alternatief omvatten de ventilatiebevorderende middelen een langgerekt dakelement dat is voorzien van een zich dwars op het dak uitstrekkende 25 ventilatie-opening of reeks ventilatie-openingen. Het langgerekt dakelement kan verschillende uitvoeringsvormen hebben, waaronder bijvoorbeeld een strip die tussen de bovenkant van een dakpaneel en de daarboven gelegen rij dakpannen wordt aangebracht en die is voorzien van een doorgaand gat of een reeks doorgaande gaten die een communicerende verbinding vormt/vormen tussen 30 enerzijds het inwendige van het bovenste dakpaneel, eventueel via de ruimte tussen het dakbeschot en de dakbedekking, en anderzijds de buitenlucht. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvatten de ventilatiebevorderende middelen een dakpaneel met een op een zonnepaneel gelijkend bovenpaneel. In het dakpaneel kunnen voorzieningen zijn opgenomen om 4 leidingen of bekabeling door te voeren. Het dakpaneel kan ook een op dakpannen gelijkend bovenpaneel hebben.

Het is ook mogelijk dat de ventilatiebevorderende middelen uitmonden onder het dakbeschot. Aldus kan onder het zonnepaneel verwarmde 5 lucht in een woning worden geleid voor het verwarmen van de woning.

Wanneer ten minste twee boven elkaar in het dak gelegen dakpanelen zijn voorzien van communicatiemiddelen die een fluïde communicatie tussen de ten minste twee dakpannen mogelijk maken kan een luchtstroom via de beluchtingsopening van het onderste van de twee dakpanelen door de 10 communicatiemiddelen naar het bovenste van de twee dakpanelen doorstromen. Wanneer het bovenste van de twee dakpanelen ook is voorzien van een beluchtingsopening zal de lucht uit het onderste dakpaneel zich vermengen met “verse” lucht uit de buitenlucht wanneer ook door de beluchtingsopening van de bovenste van de twee dakpanelen lucht in de ruimte tussen de bodemplaat en het 15 zonnepaneel in het dakpaneel naar binnen stroomt.

Het heeft hierbij de voorkeur dat de ten minste twee dakpanelen elkaar deels overlappen en dat de respectievelijke dakpanelen in de elkaar overlappende delen zijn voorzien van althans ten minste ten dele ten opzichte van elkaar uitgelijnde communicatie-openingen. Dit is een zeer eenvoudige manier voor 20 het verschaffen van een luchtstroomkanaal door twee of meer boven elkaar gelegen dakpanelen. Immers, de kast van het bovenste van de twee dakpanelen overlapt een deel van de kast van het onderste van de ten minste twee dakpanelen. Gaten in de bodem van het bovenste dakpaneel kunnen bijvoorbeeld zijn voorzien op een plaats die bij toepassing een ruimte tussen de opstaande bovenrand en het 25 zonnepaneel van het onderste dakpaneel overlapt.

Alternatief zijn ten minste twee boven elkaar in het dak gelegen dakpanelen voorzien van ontluchtingsopeningen die uitmonden tussen de dakbedekking en het dakbeschot. Aldus heeft ieder dakpaneel zijn eigen ontluchtingsopening naar de ruimte tussen enerzijds de dakbedekking en anderzijds 30 het dakbeschot en verzamelt de lucht van de ontluchtingsopeningen van de verschillende dakpanelen zich tussen het dakbeschot en de dakbedekking, welke laatste kan zijn gevormd door dakpanelen en/of dakpannen.

De onderhavige uitvinding zal hiernavolgend verder worden toegelicht onder verwijzing naar de figuren waarin: 5

Figuur 1a een eerste uitvoeringsvorm van een dak volgens de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 1 b deel A uit figuur 1 meer in detail toont;

Figuur 1c een dwarsdoorsnede-aanzicht toont volgens de lijn l-l uit 5 figuur 1a;

Figuur 1 d detailaanzichten toont van B, C en D uit figuur 1 c;

Figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm van een dak volgens de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 3a een derde uitvoeringsvorm toont van een dak volgens de 10 onderhavige uitvinding;

Figuur 3b een dwarsdoorsnede-aanzicht toont volgens de lijn lll-lll uit figuur 3a; en

Figuur 3c delen B en C uit figuur 2a meer in detail toont.

Kijkend naar figuren 1a tot en met 1d wordt een deel van een dak 1 15 volgens de onderhavige uitvinding getoond. Het dak 1 heeft een dakbeschot met langslatten 2 en panlatten 3 waarop dakpannen 4 en dakpanelen 5 zijn gelegen. Dakpanelen 5 worden gevormd door metalen bak met een bodem 7 en opstaande wanden waarvan in figuren 1a en 1b slechts de bovenstaande opstaande wand 8 zichtbaar is. Tussen zonnepaneel 6 en bodem 7 bevindt zich aan de onderkant van 20 paneel 5 een ontluchtingsopening 11. Dit geldt overigens niet voor de onderste rij dakpanelen, waar ontluchtingsopeningen in de bodem slechts lekkage van hemelwater op het dakbeschot zouden kunnen veroorzaken. In figuren 1a en 1b is het zonnepaneel 6 weggelaten met het oog op een beter inzicht van de werking van het dakpaneel 5. Ook is een deel van het bovenste dakpaneel weggesneden, zodat 25 ontluchtingsopeningen 12 in het door het bovenste dakpaneel overlapte deel van het onderste dakpaneel zichtbaar zijn. Tussen het bovenste dakpaneel 5 en de eerstvolgende hoger gelegen rij dakpannen 4 is een ventilatiestrip 9 voorzien. In figuur 1d wordt door lijnen Pb, Pi en Po een ventilatieluchtstroom getoond zoals die vanaf een opening 11 in het onderste dakpaneel door de dakpanelen 5 en 30 vervolgens door de ventilatiestrip 9 door de panelen 5 stroomt.

Nu kijkend naar figuur 2 wordt een alternatieve uitvoeringsvorm getoond van een dak 21 met een dakbeschot van langslatten 22 en panlatten 23. Onder en opzij van dakpanelen 25 waarvan het zonnepaneel is weggelaten, bevinden zich dakpannen 24. De dakpannen 24 en dakpanelen 25 zijn onderling ten 6 opzichte van elkaar georiënteerd als waren de dakpanelen 25 grote dakpannen. Dakpanelen 25 hebben een metalen bak waarvan in figuur 2 slechts de bodem 27 en de opstaande achterwand 28 zichtbaar zijn. Boven het bovenste dakpaneel 25 sluit een rij zogenaamde ventilatiedakpannen 30 aan op het dakpaneel.

5 Kijkend naar figuren 3 wordt een derde uitvoeringsvorm getoond van een dak 41 volgens de onderhavige uitvinding. Het dak 41 heeft een dakbeschot van langslatten 42 en panlatten 43. Op de panlatten 43 zijn dakpannen 44 en dakpanelen 45 geplaatst. In figuur 3a is voor de duidelijkheid van de toelichting het zonnepaneel 46 weggelaten. Dakpanelen 45 omvatten een zonnepaneel 46 en een 10 metalen bak waarvan in figuren 3 de bodem 47 en de opstaande achterwand 48 zichtbaar zijn. Opstaande wand 48 is voorzien van ventilatiegaten 49. Boven het bovenste dakpaneel 45 sluit een rij dakpannen 44, waarvan een deel ter verduidelijking van de toelichting is weggesneden, aan op het dakpaneel 45. Daarboven is een rij ventilatiedakpannen 50 aangebracht. In figuren 3b en 3c zijn 15 met pijlen Pb en Po beluchtings- respectievelijk ontluchtingsstromen door dakpanelen 45 weergegeven.

Nu kijkend naar figuren 1 a-1 d wordt een eerste uitvoeringsvorm van een dak 1 volgens de onderhavige uitvinding getoond. In het dak 1 zijn twee dakpanelen 5 opgenomen. De dakpanelen 5 hebben contouren die aansluiten op de 20 dakpanelen 5 omgevende dakpannen 4. Als zodanig kunnen de dakpanelen 5 worden beschouwd als brede dakpannen. De dakpanelen 5 zijn bevestigd aan panlatten 3. Ten behoeve van de toelichting zijn de zonnepanelen 6 die zich aan de bovenkant van dakpanelen 5 bevinden in figuren 1a en 1b weggelaten. Bovendien is met hetzelfde oogmerk een het onderste dakpaneel 5 overlappend deel van het 25 bovenste dakpaneel 5 weggesneden. Wanneer de zon op het zonnepaneel 6 schijnt zet het zonnepaneel 6 op op zich bekende wijze zonne-energie om in elektrische energie. Het zonnepaneel 6 wordt verwarmd en lucht die is gevangen tussen het zonnepaneel 6 en de kast waarin het zonnepaneel 6 is opgenomen wordt eveneens verwarmd. Het is de vakman bekend dat de (elektrische) energie-opbrengst van een 30 zonnepaneel afneemt wanneer de temperatuur van het zonnepaneel toeneemt. In dakpanelen 5 zijn beluchtingsopeningen 11 en ontluchtingsopeningen 12 opgenomen voor het genereren van een ventilerende beluchting respectievelijk ontluchting van het dakpaneel 5. De ventilerende luchtstroom stroomt volgens pijlen Pb, Pi en Po door dakpanelen 5. Om te zorgen dat lucht uit het bovenste dakpaneel 7 5 zonder veel weerstand naar de omgeving kan worden afgevoerd is tussen het bovenste dakpaneel 5 en de eerstvolgende hoger gelegen rij dakpannen 4 een ventilatiestrip 9 voorzien. De ventilatiestrip 9 verschaft een communicerende verbinding tussen het inwendige van bovenste paneel 5 en de buitenlucht. Doordat 5 de strip 9 hoger in de omgeving uitmondt dan het bovenop vlak van dakpannen 4 wordt bij de opening van strip 9 een onderdruk gegenereerd wanneer wind langs het bovenoppervlak van het dak 1 waait. Aldus vermindert de opening in strip 9 de stromingsweerstand en bevordert de onderdruk die aldus wordt gegenereerd de luchtstroom Po uit het inwendige van dakpaneel 5.

10 Kijkend naar figuur 2 wordt een alternatieve uitvoeringsvorm getoond van een dak volgens de onderhavige uitvinding. In figuur 2 zijn met figuur 1 gelijkende elementen aangeduid met een verwijzingscijfer dat twintig hoger is dan het corresponderende element uit figuur 1. Bij de uitvoeringsvorm uit figuur 2 is strip 9 vervangen door ventilatiedakpannen 30. Het effect van de ventilatiedakpannen 30 15 stemt overeen met het effect van strip 9. Een voordeel van een ventilatiedakpan 30 is dat hiermee de structuur van het dak minder wordt aangetast dan door strip 9. Een voordeel van strip 9 ten opzichte van ventilatiedakpannen 30 is dat de verbinding tussen het inwendige van een dakpaneel en de buitenlucht zich over nagenoeg de hele breedte van een dakpaneel kan uitstrekken.

20 Nu kijkend naar figuren 3 is nog een alternatieve uitvoeringsvorm van een dak 41 volgens de onderhavige uitvinding weergegeven. Elementen uit figuren 3 die overeenkomen met elementen uit figuur 1 hebben een verwijzingscijfer dat veertig hoger is dan het verwijzingscijfer van het corresponderend element uit figuur 1. Een verschil van de uitvoeringsvorm uit figuren 3 ten opzichte van de 25 eerder besproken uitvoeringsvormen is dat de dakpanelen uit figuren 3 geen communicerende verbinding met elkaar hebben. In plaats daarvan heeft elk dakpaneel 45 een beluchtingsstroom Pb en een ontluchtingsstroom Po, welke laatste uitmondt in de ruimte tussen enerzijds de dakbedekking (dakpanelen en dakpannen) en anderzijds het dakbeschot 42. Boven dakpanelen 45 is eerst een rij 30 traditionele dakpannen 44 geplaatst, waarboven zich een rij op zich bekende ventilatiedakpannen bevindt. Wanneer lucht door de ventilatiedakpannen naar binnen wordt geblazen ontstaat een onderdruk tussen het bovenste dakpaneel 45 en de ventilatiedakpannen 50. Deze onderdruk bevordert de ontluchtingsstroom Po uit dakpanelen 45.

8

Het moge duidelijk zijn dat vele, al dan niet voor de vakman voor de hand liggende varianten mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding die wordt gedefinieerd door de hiernavolgende conclusies. De getoonde en besproken uitvoeringsvormen hebben hierop geen beperkende 5 invloed. Zo kan in plaats van de ventilatiedakpannen of de ventilatiestrip bijvoorbeeld een ventilatiedakpaneel worden toegepast maar waarin eventueel bedieningen zijn opgenomen om kabels of dergelijke door de voeren. Verder kan als ventilatiebevorderend middel een doorgang naar het inwendige van het gebouw worden toegepast. In dat geval kan in het dakpaneel opgewarmde lucht in het 10 gebouw worden geleid voor het verwarmen van de woning. Al dan niet in combinatie met de getoonde en besproken ventilatiebevorderende middelen kunnen mechanische ventilatiemiddelen worden toegepast.

15 1036093

Claims (11)

1. Dak omvattende een dakbeschot, op het dakbeschot gerangschikte dakpannen en ten minste één dakpaneel met een zonnepaneel van het BIPV type 5 omvattende een kast met een bodemplaat en opstaande zijwanden en een zonnepaneel dat zich op afstand boven de bodemplaat uitstrekt en de kast in hoofdzaak afsluit, waarbij het ten minste ene dakpaneel ten minste één beluchtingsopening en ten minste één ontluchtingsopening omvat voor het mogelijk maken van een luchtstroom onder het zonnepaneel en waarbij het dak is voorzien 10 van ventilatiebevorderende middelen die zijn ingericht voor het bevorderen van de afvoer van lucht uit de ten minste ene ontluchtingsopening, met het kenmerk, dat het ten minste ene dakpaneel contouren omvat die aansluiten op de het ten minste ene dakpaneel omgevende dakpannen.

2. Dak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15 ventilatiebevorderende middelen hoger dan het ten minste ene dakpaneel, of althans ten minste hoger dan de ventilatiebevorderende middelen in het ten minste ene dakpaneel, in het dak zijn voorzien.

3. Dak volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ventilatiebevorderende middelen op een afstand van ten hoogste 1 meter van het 20 ten minste ene dakpaneel zijn voorzien.

4. Dak volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ventilatiebevorderende middelen een ventilatiedakpan omvatten.

5. Dak volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de ventilatiedakpan is voorzien van een ventilatie-opening die bij toepassing althans ten minste in 25 hoofdzaak naar de nok van het dak is gericht.

6. Dak volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de ventilatiebevorderende middelen een langgerekt dakelement omvatten dat is voorzien van een zich dwars op het dak uitstrekkende ventilatie* opening of reeks ventilatie-openingen.

7. Dak volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de ventilatiebevorderende middelen een dakpaneel omvatten met een op een zonnepaneel gelijkend bovenpaneel.

8. Dak volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de ventilatiebevorderende middelen uitmonden onder het dakbeschot. 1036093

9. Dak volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste twee boven elkaar in het dak gelegen dakpanelen zijn voorzien van communicatiemiddelen die een fluïde communicatie tussen de ten minste twee dakpanelen mogelijk maken.

10. Dak volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de ten minste twee dakpanelen elkaar deels overlappen en dat de respectievelijke dakpanelen in de elkaar overlappende delen zijn voorzien van althans ten minste ten dele ten opzichte van elkaar uitgelijnde communicatie-openingen.

11. Dak volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 8, met het 10 kenmerk, dat ten minste twee boven elkaar in het dak gelegen dakpanelen zijn voorzien van communicatiemiddelen die uitmonden tussen de dakbedekking en het dakbeschot. 1036093