NL1037791C2

NL1037791C2 - Zonnepaneel.

Info

Publication number: NL1037791C2
Application number: NL1037791A
Authority: NL
Inventors: Roy Ronald Verlaak
Original assignee: Roy Ronald Verlaak
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-12

Description

Zonnepaneel

De uitvinding heeft betrekking op een zonnepaneel, omvattende een dakelement dat in plaats van een groep 5 pannen in een pannendak kan worden opgenomen, voorzien van een daarop gelijmde flexibele zonnecel voorzien van aansluitdraden.

Zonnepanelen van dit type zijn bekend. Het bezwaar van de 10 bekende zonnepanelen is dat een belangrijk deel van de montagewerkzaamheden bestaat uit het met behulp van kabels en connectors doorverbinden van aansluitdraden van de zonnepanelen. Bovendien vormt het samenstel van de aansluitdraden, connectors en kabels een kwetsbaar geheel, 15 waardoor de levensduur van het samenstel van zonnepanelen nadelig kan worden beïnvloed.

Het zonnepaneel volgens de uitvinding komt aan dit bezwaar tegemoet en heeft als kenmerk, dat het dakelement uit een 20 betonproduct en/of een composiet is vervaardigd en is voorzien van een geïntegreerde bedrading waarop de aansluitdraden kunnen worden aangesloten.

Een gunstige uitvoeringsvorm van het inventieve zonnepaneel 25 heeft als kenmerk, dat de geïntegreerde bedrading op een buitenzijde van het dakelement aangebrachte aansluitpunten omvat, waarop uiteinden van de aansluitdraden kunnen worden gelast of gesoldeerd, waarmee op eenvoudige wijze een korte en robuuste verbinding wordt verkregen.

30

Flexibele zonnecellen zijn als zodanig bekend. Ze bevatten amorf silicium dat op een flexibele kunststof laag is aangebracht. Bijzonder is dat bij dit type zonnecellen het rendement verbetert als de temperatuur stijgt. Een gunstige 35 uitvoeringsvorm die hier gebruik van maakt heeft als kenmerk, dat een onderzijde van het dakelement is voorzien 1037791 2 van een warmte-isolerende laag. Een belangrijk bijkomend voordeel is dat een dergelijke dakelement de isolatiewaarde van het dak vergroot.

5 Een verdere zeer gunstige uitvoeringsvorm heeft als kenmerk, dat het dakelement is voorzien van eerste connectormiddelen en van tweede connectormiddelen voor het onderling doorverbinden van zonnepanelen en voor het aansluiten van de geïntegreerde bedrading op een netwerk 10 waarmee opgewekte stroom kan worden afgevoerd. Daarbij zijn de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen bij voorkeur althans deels ingegoten in het dakelement, zodat de kans op beschadiging bij het plaatsen van de zonnepanelen minimaal is.

15

Een verdere gunstige uitvoeringsvorm heeft als kenmerk, dat de eerste connectormiddelen nabij een bovenrand van het dakelement zijn gepositioneerd en de tweede connectormiddelen nabij een onderrand van het dakelement zijn 20 gepositioneerd, waardoor naburige zonnepanelen eenvoudig onderling kunnen worden doorverbonden.

Een verdere gunstige uitvoeringsvorm heeft als kenmerk, dat de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen 25 zodanig zijn uitgevoerd dat in een gebruikstoestand de tweede connectormiddelen de eerste connectormiddelen althans deels omvatten, zodanig dat een druipwaterdichte verbinding wordt gevormd, waardoor langdurig een goede verbinding kan worden gegarandeerd. Bij voorkeur zijn de 30 eerste connectormiddelen voorzien van eerste contactorganen en de tweede connectormiddelen van tweede contactorganen, welke contactorganen zodanig zijn gepositioneerd dat van twee naburige zonnepanelen de eerste contactorganen en de tweede contactorganen een directe verbinding verzorgen 35 tussen de inwendige bedrading van de twee naburige zonnepanelen. Dit betekent dat de dakdekker de zonnepanelen 3 op hun plaats legt en dat de verbindingen tussen naburige zonnepanelen daarbij automatisch tot stand komen. Als de zonnepanelen niet aaneensluitend worden gelegd, dan kan men natuurlijk gebruik maken van verbindingskabels om de eerste 5 connectormiddelen en de tweede connectormiddelen onderling door te verbinden.

Een verdere zeer gunstige uitvoeringsvorm heeft als kenmerk, dat de geïntegreerde bedrading van een dakelement 10 samen met de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen is ingericht voor het in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel schakelen van zonnepanelen, zodat naar keuze een grote stroom of een hoge 15 spanning kan worden opgewekt of dat de opgewekte stroom over meerdere groepen kan worden verdeeld, bijvoorbeeld om verschillende omvormers te voeden die de opgewekte stroom in een vorm brengen die aan het publieke stroomnet kan worden geleverd. Bij voorkeur is het dakelement voorzien 20 van een schakelmatrix voor het naar keuze in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel schakelen van zonnepanelen, waardoor deze verschillende schakelwijzen met één type zonnepaneel kunnen worden 25 gerealiseerd.

Een zeer gunstige uitvoeringsvorm die voordelig geproduceerd kan worden heeft als kenmerk, dat de schakelmatrix schroefgaten omvat, waarin schroeven gedraaid kunnen worden 30 voor het naar keuze in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel schakelen van zonnepanelen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand 35 van de volgende figuren, waarbij: 4

Fig. 1 schematisch een pannendak weergeeft;

Fig. 2A schematisch een mogelijke uitvoeringsvorm van een zonnepaneel volgens de uitvinding in bovenaanzicht weergeeft; 5Fig. 2B schematisch deze uitvoeringsvorm in doorsnede weergeeft;

Fig. 3A schematisch een alternatieve uitvoeringsvorm van een zonnepaneel volgens de uitvinding in bovenaanzicht weergeeft; 10 Fig. 3B schematisch deze uitvoeringsvorm in doorsnede weergeeft;

Fig. 4A schematisch in zijaanzicht de connectors van twee zonnepanelen volgens de uitvinding kort voor het doorverbinden weergeeft; 15Fig. 4B schematisch in zijaanzicht de connectors van de twee zonnepanelen volgens de uitvinding na het doorverbinden weergeeft;

Fig. 5A schematisch in bovenaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van een schakelmatrix weergeeft; 20 Fig. 5B schematisch de schakelmatrix in doorsnede weergeeft.

Fig. 1 geeft schematisch een pannendak weer, waarbij met een onderbroken lijn is aangegeven dat een viertal pannen 25 wordt vervangen door een dakelement 1 dat deel uitmaakt van een zonnepaneel volgens de uitvinding. Dakelement 1 is vervaardigd uit een composiet of een betonproduct dat is versterkt met bijvoorbeeld kunststof en glasvezel, en kan tijdens het dekken van het dak in plaats van een aantal 30 pannen worden aangebracht. De kleur en de oppervlaktestructuur van dakelement 1 worden bij voorkeur zodanig gekozen dat dakelement 1 nauwelijks opvalt. Tijdens de productie van dakelement 1 worden geleiders aangebracht, alsmede enkele connectors waarmee een zonnecel via de 35 geleiders kan worden verbonden met een netwerk waarmee opgewekte stroom kan worden afgevoerd. In de figuur is een 5 dakelement 1 weergegeven waarvan de afmetingen overeenkomen met een rij van vier pannen. Het is natuurlijk ook mogelijk om afdekplaten te produceren met afmetingen van bijvoorbeeld een rij van zes pannen of twee rijen van vier 5 pannen, een en ander afhankelijk van het type zonnecel dat dient te worden gemonteerd.

Fig. 2A geeft schematisch een zonnepaneel 2 volgens de uitvinding in bovenaanzicht weer, met dakelement 1, waarin 10 geleiders 3 zijn aangebracht, alsmede twee connectors 4a,4b en twee met geleiders 3 verbonden contactplaatsen 5a,5b via welke een op dakelement 1 gelijmde zonnecel 6 met behulp van puntlasverbindingen of soldeerverbindingen op geleiders 3 kan worden aangesloten.

15

Fig. 2B geeft schematisch een zonnepaneel in deze uitvoeringsvorm in doorsnede weer, met dakelement 1, voorzien van nokken 7 die overeenkomen met nokken die zich bij een dakpan aan de onderzijde bevinden en die in een 20 gebruikstoestand op de bovenranden van de panlatten van een dak rusten, alsmede de op dakelement 1 gelijmde zonnecel 6. Tevens is connector 4b zichtbaar.

Fig. 3A geeft schematisch een alternatief zonnepaneel 2 25 volgens de uitvinding in bovenaanzicht weer, met een dakelement 1, waarin geleiders 3 zijn aangebracht, alsmede twee connectors 4a,4b en twee contactplaatsen 5a,5b via welke een op dakelement 1 gelijmde zonnecel 6 met behulp van puntlasverbindingen of een soldeerverbindingen op 30 geleiders 3 kan worden aangesloten. Contactplaatsen 5a,5b maken deel uit van een schakelmatrix 8, die zodanig is ingericht dat zonnepanelen via connectors 4a,4b in serie en/of parallel kunnen worden doorverbonden. Schakelmatrix 8 kan eenvoudig door de eindgebruiker worden ingesteld 35 afhankelijk van het gewenste type doorverbinding.

6

Fig. 3B geeft schematisch deze uitvoeringsvorm in doorsnede weer, met dakelement 1, voorzien van nokken 7 die overeenkomen met nokken die zich bij een dakpan aan de onderzijde bevinden en die in een gebruikstoestand op de bovenranden 5 van de panlatten van een dak rusten, alsmede de op dakelement 1 gelijmde zonnecel 6. Tevens is connector 4b en schakelmatrix 8 zichtbaar. Aan de onderzijde is dakelement 1 voorzien van een isolerende laag 9, bijvoorbeeld vervaardigd uit polyurethaanschuim, die er voor zorgt dat 10 zonnecel 6 snel kan opwarmen als de zon schijnt en die bijdraagt aan de isolatie van het dak waarvan zonnepaneel 2 deel uitmaakt.

Connectors 4a,4b zijn bij voorkeur zodanig bij twee 15 tegenover elkaar gepositioneerde randen van dakelement 1 geplaatst, dat zonnepanelen tijdens het plaatsen automatisch met elkaar worden verbonden, doordat een connector 4a in een connector 4b van een naburig zonnepaneel schuift. Het handigst werkt dit voor in kolommen gerangschikte 20 zonnepanelen, waarbij de connectors op de bovenrand en op de onderrand zijn geplaatst, maar het is natuurlijk ook mogelijk de zonnepanelen in rijen te rangschikken en de connectors op de zijranden te plaatsen.

25 Fig. 4A geeft schematisch in zijaanzicht de connectors van twee zonnepanelen 2a,2b volgens de uitvinding kort voor het doorverbinden weer. Daarbij schuift connector 4a bijna in een holte van connector 4b en maakt een rij vrouwelijke contactorganen 10a van connector 4a bijna contact met een 30 rij mannelijke contactorganen 10b van connector 4b.

Fig. 4B geeft schematisch in zijaanzicht de connectors van de twee zonnepanelen 2a,2b volgens de uitvinding na het doorverbinden weer, waarbij connector 4a in de holte van 35 connector 4b is geschoven en de rij vrouwelijke contactorganen 10a van connector 4a contact maakt met de 7 rij mannelijke contactorganen 10b van connector 4b. In de hier.getoonde situatie rusten nokken 7 van zonnepaneel 2a op de daarvoor bestemde panlat 11, zodat zonnepaneel 2a niet verder kan zakken. Connectorpaar 4a,4b vormt nu een 5 stabiele, druipwaterdichte verbinding.

Fig. 5 geeft schematisch in bovenaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van een schakelmatrix 8 weer, waarmee zonnepanelen met behulp van connectorparen 4a,4b parallel 10 of in serie kunnen worden geschakeld, waardoor een relatief grote stroom en/of een relatief grote spanning kan worden geleverd. Schakelmatrix 8 wordt gevormd door geleiders 3a,3b,3c en loodrecht daarop geplaatste geleiders 12a,12b die tevens contactplaatsen 5a, 5b vormen. Op de kruispunten 15 van de geleiders 12a,12b en geleiders 3a,3b,3c kunnen metalen schroeven 13 worden aangebracht die een doorverbinding tot stand brengen. De hier getoonde schakelmatrix verbindt zonnepanelen 2a,2b parallel tot een eerste groep, hij verbindt zonnepanelen 2c,2d parallel tot 20 een tweede groep en hij verbindt de twee groepen in serie. Direct duidelijk is dat per groep zonnepanelen kunnen worden toegevoegd. Als meer dan twee groepen in serie moeten worden geschakeld, dan kunnen geleiders 3d,3e,.. worden toegevoegd.

25

Fig. 5B geeft schematisch schakelmatrix 8 in doorsnede weer. In dakelement 1 zijn geleiders 3a,3b,3c opgenomen alsmede geleiders 12 die tevens de contactplaats 5 vormen. Tussen geleiders 3 en geleiders 12 is een kunststof folie 3014 geplaatst. Op kruispunten zijn geleiders 3 voorzien van gaten met inwendige schroefdraad en geleiders 12 van ruimere gaten zonder schroefdraad. Een verbinding kan dan worden gemaakt door via openingen 14 metalen, van een scherpe punt voorziene schroeven 15 in de schroefgaten in 35 geleiders 3 te draaien. Vervolgens kunnen openingen 14 met een kunststof afdichting 16 worden afgesloten.

1037791

Claims

1. Zonnepaneel, omvattende een dakelement dat in plaats van een groep pannen in een pannendak kan worden opgenomen, 5 voorzien van een daarop gelijmde flexibele zonnecel voorzien van aansluitdraden, met het kenmerk, dat het dakelement uit een betonproduct en/of een composiet is vervaardigd en is voorzien van een geïntegreerde bedrading waarop de aansluitdraden kunnen worden aangesloten. 10

2. Zonnepaneel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de geïntegreerde bedrading op een buitenzijde van het dakelement aangebrachte aansluitpunten omvat, waarop uiteinden van de aansluitdraden kunnen worden gelast of 15 gesoldeerd.

3. Zonnepaneel volgens conclusie 1 of 2 , met het kenmerk, dat een onderzijde van het dakelement is voorzien van een warmte-isolerende laag. 20

4. Zonnepaneel volgens conclusie 1,2, of 3, met het kenmerk, dat het dakelement is voorzien van eerste connectormiddelen en van tweede connectormiddelen voor het onderling doorverbinden van zonnepanelen en voor het 25 aansluiten van de geïntegreerde bedrading op een netwerk waarmee opgewekte stroom kan worden afgevoerd.

5. Zonnepaneel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen 30 althans deels in het dakelement zijn ingegoten.

6. Zonnepaneel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste connectormiddelen nabij een bovenrand van de dakelement zijn gepositioneerd en de tweede 35 connectormiddelen nabij een onderrand van de dakelement zijn gepositioneerd. 1 0 3 7 7 9 1

7. Zonnepaneel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen zodanig zijn uitgevoerd dat in een gebruikstoestand de tweede connectormiddelen de eerste connectormiddelen 5 althans deels omvatten, zodanig dat een druipwaterdichte verbinding wordt gevormd.

8. Zonnepaneel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de eerste connectormiddelen zijn voorzien van eerste 10 contactorganen en de tweede connectormiddelen zijn voorzien van tweede contactorganen, welke eerste en tweede contactorganen zodanig zijn gepositioneerd dat van twee naburige zonnepanelen de eerste contactorganen en de tweede contactorganen een verbinding verzorgen tussen de 15 geïntegreerde bedrading van de twee naburige zonnepanelen.

9. Zonnepaneel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de geïntegreerde bedrading van een dakelement samen met de eerste connectormiddelen en de tweede connectormiddelen is 20 ingericht voor het in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel schakelen van zonnepanelen.

10. Zonnepaneel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat 25 het dakelement is voorzien van een schakelmatrix voor het naar keuze in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel schakelen van zonnepanelen.

11. Zonnepaneel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de schakelmatrix schroefgaten omvat, waarin schroeven gedraaid kunnen worden voor het naar keuze in serie schakelen van zonnepanelen of het parallel schakelen van zonnepanelen of het groepsgewijs in serie of parallel 35 schakelen van zonnepanelen. 1037791