NL2007897C2 - Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht. - Google Patents

Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht. Download PDF

Info

Publication number
NL2007897C2
NL2007897C2 NL2007897A NL2007897A NL2007897C2 NL 2007897 C2 NL2007897 C2 NL 2007897C2 NL 2007897 A NL2007897 A NL 2007897A NL 2007897 A NL2007897 A NL 2007897A NL 2007897 C2 NL2007897 C2 NL 2007897C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
deck
elements
absorption
greenhouse
lens
Prior art date
Application number
NL2007897A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Tilborgh
Original Assignee
Bode Project En Ingenieursbureau B V
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 Bode Project En Ingenieursbureau B V filed Critical Bode Project En Ingenieursbureau B V
Priority to NL2007897A priority Critical patent/NL2007897C2/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2007897C2 publication Critical patent/NL2007897C2/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243Collecting solar energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/241Arrangement of opening or closing systems for windows and ventilation panels
    • 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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

NL 17333 Me/vw
Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht
De uitvinding heeft onder andere betrekking op een bouwwerk, in het bijzonder een tuinbouwkas van het "Venlo"-type, met een skelet voor het ondersteunen van ten minste een dakconstructie, welke dakconstructie is voorzien van ten minste een, 5 bij voorkeur asymmetrische, kap met een in hoofdzaak naar het zuiden gericht zuiddek en een daarop aansluitend noorddek, welk noorddek en zuiddek aan een zijde zijn begrensd door een goot en aan een tegenoverliggende zijde zijn begrensd door een hoger gelegen nok, waarbij het noorddek is voorzien van ruiten en 10 beluchtingsramen en het zuiddek is voorzien van ten minste twee tussen de goot en nok geplaatste, bij voorkeur lineaire, Fresnel lenzen, met elk bijbehorende en daaronder aangebrachte absorp-tie-elementen, die zijn ingericht voor het met ten minste twee vrijheidsgraden volgen van de zonnestand met behulp van een met 15 de absorptie-elementen gekoppeld bewegingsmechaniek, dat is voorzien van trekkabels, waarbij de absorptie-elementen zijn opgehangen aan verstelbare ophangkabels (r-kabels) die van de absorptie-elementen althans ongeveer volgens de hartlijn van de bijbehorende lenzen naar het zuiddek verlopen en bij verstelling 20 derhalve de afstand tot de lenzen regelen, terwijl ten minste een andere verstelbare kabel (φ-kabel) naar het noorddek verloopt en bij verstelling de hoek φ tussen de verticaal en de r-kabel regelt.
Een dergelijke tuinbouwkas is bekend uit de openbare 25 rapportage van de Wageningen UR Glastuinbouw, getiteld "Fresnel concentrerende systemen voor de tuinbouw", Nota 504 van februari 2009. In Fig. 4.2 daarvan is een bewegingsmechaniek met kabels weergegeven ten behoeve van het bewegen van 3 absorptie-elementen. Hierbij zijn twee φ-kabels aangebracht, waarvan de 30 ene is verbonden met het absorptie-element dat het dichtst bij het noorddek hangt en naar het noorddek verloopt, terwijl de andere φ-kabel op het, het verst van het noorddek hangende absorptie-element aangrijpt en naar het zuiddek verloopt en daar van een gewicht is voorzien. De absorptie-elementen zijn onder-35 ling door een kabel verbonden. Het nadeel van deze constructie 2 is dat de krachten in het bewegingsmechaniek zeer groot worden doordat in de uiterste standen van de absorptie-elementen de hoek tussen een van de φ-kabels en de r-kabels de 180° nadert, waarbij een steeds kleiner deel van de trekkracht kan worden be-5 nut voor het opheffen van de zwaartekracht en dus de trekkracht in de φ-kabel steeds groter moet worden dat voor een groot deel door de r-kabel moet worden opgevangen.
De uitvinding beoogt thans volgens een eerste aspect een bewegingsmechaniek voor de absorptie-elementen te verschaf-10 fen, waarbij het krachtenspel is verbeterd, in het bijzonder in de extreme standen van de absorptie-elementen, en dat geen ruimte aan het noorddek inneemt.
Hiertoe wordt de tuinbouwkas volgens de uitvinding in een eerste aspect daardoor gekenmerkt dat ten minste een deel 15 van de absorptie-elementen door een drukstijve verbinding tot een eenheid met elkaar zijn verbonden en de φ-kabel op de eenheid aangrijpt op een plaats op een afstand van het absorptie-element dat het dichtst bij het noorddek is gelegen.
Doordat de absorptie-elementen door een drukstijve ver-20 binding zijn verbonden is het mogelijk gemaakt dat de φ-kabel op een lagere plaats aangrijpt op de eenheid, bijvoorbeeld in het geval van 2 absorptie-elementen in de buurt van het laagste ab-sorptie-element, waardoor de hoek tussen de φ-kabel van het noorddek en de r-kabel kleiner wordt en dus de trekkrachten in 25 de kabels afnemen, resp. de absorptie-elementen naar een meer extreme stand kunnen worden versteld, dat wil zeggen dichter naar het noorddek. Bij voorkeur grijpt daarbij de φ-kabel bij het noorddek effectief aan op een zodanige plaats dat in alle standen van de absorptie-elementen de hoek tussen de horizontaal 30 en deze effectieve aangrijpingsrichting maximaal 50° bedraagt en de hoek tussen de r-kabels en deze effectieve aangrijpingsrichting maximaal 140° bedraagt. De kracht in de r-kabels dient daarbij te zijn gelegen tussen 0 (de absorptie-elementen moeten ook niet aan de φ-kabel gaan hangen, omdat anders de r-35 verstelling wordt verstoord) en maximale bedrijfsbelasting van de kabels, bijvoorbeeld 100 kg bij een 3 mm staalkabel.
In een voordelige uitvoering verloopt de φ-kabel vanaf een positie nabij de nok van de kap naar een katrol aan de een 3 heid van de absorptie-elementen en loopt deze door naar een lagere locatie aan of onder het noorddek.
Op deze wijze verplaatst het effectieve aangrijpingspunt aan het noorddek zich, zodanig dat een gunstige 5 krachtenverdeling gehandhaafd blijft. De constructie is goedkoper en eenvoudiger dan bijvoorbeeld een enkele φ-kabel verplaatsbaar op het noorddek te laten aangrijpen, hetgeen uiteraard wel mogelijk is. Voorts heeft deze "dubbele" uitvoering van de φ-kabel het voordeel dat het ene kabeldeel zich altijd 10 boven het drukstijve verbindingsdeel en het bovenste absorptie-element kan bevinden en het andere deel er onder, waardoor geen beperkingen door het bovenste absorptie-element worden opgelegd.
Het is gunstig indien de φ-kabel vanaf de eenheid naar een katrol aan een kolom onder het noorddek verloopt, omdat de 15 krachten gemakkelijk in de kolom kunnen worden opgenomen en de kabel vanaf de kolom naar een aandrijving verder kan worden geleid.
Voor de opvang van licht in de absorptie-elementen is het gunstig indien de absorptie-elementen zijn ingericht tenein-20 de steeds in de richting van het hart of de symmetrielijn van de lens te zijn gericht, waarbij de absorptie-elementen elk afzonderlijk aan een van de r-kabels zijn bevestigd en verdraaibaar met de drukstijve verbinding tussen de absorptie-elementen zijn verbonden.
25 Het is zeer voordelig indien de aandrijvingen voor de r- en φ-kabels telkens aan een van de horizontale spanten of andere horizontale constructiedelen is bevestigd. Hierdoor is het mogelijk om reeds bekende technieken te gebruiken, daar de aandrijvingen voor luchtramen, lichtschermen en dergelijke ook 30 meestal aan spanten zijn bevestigd. De luchtramen bestaan bij voorkeur uit schuiframen waarvan de aandrijving aan het noorddek is aangebracht, waardoor de spanten vrij zijn voor de aandrijving van de r- en φ-kabels.
De φ-kabel kan bij het horizontale spant over 180 0 35 zijn omgeleid om een evenwijdig aan de φ-kabel beweegbare katrol die met de bijbehorende aandrijving is verbonden. Op deze wijze wordt de verstelweg gehalveerd, hetgeen het mogelijk maakt om de φ-kabel dubbel uit te voeren, zoals hiervoor is beschreven, zon- 4 der dat dit een te grote verstelweg aan de horizontale spanten of andere horizontale constructiedelen veroorzaakt.
In het geval in een richting evenwijdig aan de nok van een kap een aantal horizontale spanten evenwijdig aan elkaar is 5 aangebracht, is het voordelig indien bij tenminste een deel van de spanten, en bij voorkeur bij alle spanten de absorptie-elementen zijn voorzien van r- en φ-kabels en bijbehorende aandrijvingen op de horizontale spanten, waarbij de aandrijvingen van een aantal horizontale spanten onderling zijn gekoppeld en 10 met een enkele aandrijfmotor worden versteld.
Een eenvoudige uitvoering is die waarbij de aandrijvingen op de horizontale spanten zijn uitgerust met tandheugels die met de bijbehorende kabels zijn verbonden, en met tandwielen die met de bijbehorende tandheugels in ingrijping zijn en onderling 15 zijn gekoppeld door een torsiestijve as die door de betreffende aandrijfmotor roteerbaar is.
In het geval de tuinbouwkas een aantal aansluitende kappen omvat is het gunstig indien de aandrijvingen voor de r-en φ-kabels van een aantal kappen onderling zijn gekoppeld.
20 Op deze wijze kan een enkele aandrijfmotor, in het bij zonder elektromotor, een heel veld van bewegingsmechanieken aandrijven, waarbij de aandrijfmotor bij voorkeur nabij het midden van het veld is opgesteld, teneinde torsiekrachten en dergelijke te minimaliseren.
25 Het is gunstig indien de verhouding van de breedte van de Fresnellenzen in de richting tussen goot en nok en de brand-lijn(focus)afstand maximaal ca. 0,85 is, en bij voorkeur tussen ca. 0,66 en 0,82 ligt. Bij een grotere verhouding loopt het rendement (de hoeveelheid licht die jaarlijks op een gedefinieerde 30 brandlijnbreedte valt:de hoeveelheid licht die op de Fresnellens valt) snel terug. Ook de gemiddelde (diffuse en directe) lichttransmissie loopt bij een grotere verhouding terug. Bij een kleinere verhouding wordt het "bovenstuk" of "opzetstuk" (de ruimte boven het horizontale spant) van de tuinbouwkas relatief 35 te groot en moeten de absorptie-elementen grote slingerbewegingen maken. Het hogere bovenstuk zou ook te vermijden zijn door een groter aantal kleinere Fresnellenzen toe te passen, maar dan neemt het aantal brandlijnen en dus absorptie-elementen toe 5 waardoor de kostprijs aanzienlijk hoger wordt. Bovendien worden de absorptie-elementen dan erg smal en kwetsbaar.
De hoogte van het bovenstuk van een Venlokas wordt bepaald door de lengte van een opzetkolom, dat wil zeggen de 5 afstand tussen het spant en de goot. Bij normale kassen zitten de goten ca. 15 a 20 cm boven het spant op hele korte opzetko-lommen. In geval van het gebruik van 2 Fresnellenzen tussen de goot en nok van het zuiddek (en dus 2 absorptie-elementen) is bij voorkeur de verhouding van lengte opzetkolom : lengte brand-10 puntafstand tussen 0,6 en 1,1. In een zeer specifieke uitvoering is die verhouding 1,65 : 1,875 = 0,88. De lengte van de opzetko-lommen boven het spant is dan dus 165 cm. Er is dan boven het spant een voldoende vrije "lege" ruimte om het bewegingsmecha-niek en de absorptie-elementen kwijt te kunnen en vrij te laten 15 bewegen. Vanaf het spant naar beneden kan de kas dan weer een "normale" kas zijn, waar alle standaard voorzieningen in gemaakt kunnen worden.
De Fresnellenzen, tenminste in de richting tussen goot en nok, zijn bij voorkeur van een aantal met behulp van gietmal-20 len gevormde elementen gevormd. Hierdoor neemt de prijs van de mallen aanzienlijk af. De totale prijs voor de mallen kan nog verder afnemen indien de Fresnellenzen uit een aantal paren van elementen zijn gevormd die ten opzichte van het symmetrievlak of de hartlijn van de lens gespiegeld zijn geplaatst. Zo wordt het 25 aantal benodigde mallen gehalveerd.
De Fresnellenzen zijn bij voorkeur tussen glasplaten van een ruit geplaatst, zodanig dat de groeven die de lens vormen naar boven zijn gekeerd. De Fresnellenzen zijn op deze wijze door de glasplaten beschermd en is het mogelijk om de groeven 30 van de Fresnellenzen naar boven te keren, zonder problemen te krijgen met vervuiling van de groeven. Indien de Fresnellenzen uit losse elementen bestaan, kunnen deze in de fabriek met de glasruiten tot een eenheid worden samengesteld, waardoor de montage in het werk beperkt kan blijven.
35 Indien een aantal elementen van een Fresnellens tussen twee glasplaten zijn geplaatst, zijn deze elementen bij voorkeur ten minste aan de boven- en onderrand voorzien van een dwars op het element uitstekende richel, die bij voorkeur naar de onderen bovenzijde uitsteekt.
6
Door deze richels is het mogelijk de elementen van de Fresnellenzen los tussen de glasruiten te leggen, waarbij de richels voorkomen dat de elementen langs elkaar gaan schuiven indien de ruimte tussen de glasplaten groter is dan de dikte van 5 twee elementen. Deze ruimte tussen de glasplaten en de lenselementen is juist gunstig omdat dan de isolatiewaarde van de samengestelde glasplaten toeneemt. Door de richels aan de lenselementen liggen de lenzen ook los van de glasplaten waardoor geen beschadigingen van de oppervlakken van de lenzen zullen 10 ontstaan.
Indien de lenselementen door spuitgieten worden gevormd hebben de richels, die dan bij voorkeur over de hele omtrek zijn aangebracht, ook de functie om het kromtrekken van de lenselementen bij het afkoelen aanzienlijk te verminderen. Voorts 15 kunnen de lenselementen aan de randen, bij voorkeur nabij de hoeken, worden voorzien van stapelorganen, zoals uitstekende pootjes aan ten minste een zijde voor samenwerking met de richels .
Op deze wijze is het mogelijk de lenselementen na het 20 vormen automatisch te stapelen, terwijl het niet nodig is om de lenzen te voorzien van beschermfolie doordat de lensoppervlakken op afstand van elkaar worden gehouden. Dit bespaart aanzienlijk op de handlingkosten.
In een voordelige uitvoering zijn de Fresnellenzen 25 (ook) in de richting evenwijdig aan de nok uit een aantal elementen gevormd en zijn de elementen van de Fresnellenzen aan hun tegenovergelegen zijranden uitgevoerd met vormsluitende verbin-dingsorganen, zodanig dat in de richting evenwijdig aan de nok naburige elementen trek- en schuifvast met elkaar zijn verbon-30 den.
De oppervlakken van de glasplaten en de oppervlakken van de lenselementen kunnen zijn voorzien van een antireflectie coating om de reflectie bij de overgangen van lucht naar glas en vice versa te minimaliseren. Het is het meest effectief om de de 35 "droge" oppervlakken, dat wil zeggen die in de spouw tussen de glasplaten van de coating te voorzien omdat de efficiëntie van de coating verminderd door vocht.
Indien het noorddek is voorzien van schuiframen is het gunstig indien het noorddek op een plaats boven de opening van 7 de schuiframen is voorzien van een (doorzichtige) regenkap die vanaf het noorddek schuin benedenwaarts onder een hoek met het noorddek verloopt naar een vrij uiteinde, waarbij de regenkap bij voorkeur gekromd is en de hoek van de regenkap met het 5 noorddek toeneemt in de richting van het vrije uiteinde.
Een dergelijke regenkap heeft naast zijn normale functie van het tegengaan van inregenen een verdere functie van het beter regelbaar maken van de beluchting. Normaal is het moeilijk om de beluchting nauwkeurig te regelen bij kleine openingen van 10 het luchtraam. De stand en het verloop van de regenkap ten opzichte van het noorddek kunnen zodanig gekozen worden dat de spleet tussen de regenkap en het schuifraam de ventilatieopening bepaalt en niet de spleet tussen schuifraam en frame. De verandering van de spleet tussen regenkap en schuifraam bij ver-15 plaatsing van het schuifraam kan voor een goede beluchtingsregeling worden ontworpen door de stand en vormgeving van de regenkap.
Bij voorkeur ligt de hoek van het zuiddek met de horizontaal tussen 10° en 40° en bedraagt deze (in Nederland) bij 20 voorkeur ca. 30° (90° minus de maximale zonshoogte die in Nederland ± 60° is) In een zuidelijker land bij een maximale zonshoogte van ca. 70° zou dit dus 20° zijn , terwijl het noorddek althans ongeveer loodrecht daarop staat. De energieopbrengst is dan maximaal en de lichtverdeling op de grond is uniform, dat 25 wil zeggen niet of nauwelijks verstoring door directe inval van zonlicht door het noorddek in hoogzomer.
De absorptie-elementen zijn bij voorkeur voorzien van een aantal PV-modules met PV-cellen.
In een uitvoering van de tuinbouwkas waarbij over de 30 lengte van de kap een aantal evenwijdige glasroeden zijn verdeeld, komt de lengte van de PV-modules bij voorkeur overeen met de afstand tussen de glasroeden, waarbij de PV-cellen binnen een PV-module parallel zijn geschakeld en de naastliggende PV-modules in serie zijn geschakeld.
35 Deze uitvoering heeft het grote voordeel dat de onver mijdelijke schaduw die de glasroeden zullen veroorzaken geen groot negatief effect op het rendement van de in serie geschakelde PV-modules zal hebben. Bij een serieschakeling wordt de maximale stroom bepaald door de stroom door de slechtste PV-cel, 8 en dat is de PV-cel die in de schaduw ligt. Nu de lengte van de PV-modules overeenkomt met de afstand tussen de glasroeden, zal er altijd schaduw vallen op de zelfde PV-cel(len) in alle PV-modules. Omdat de PV-cellen binnen een module parallel zijn ge-5 schakeld heeft een "schaduw" cel een zelfde (gering) effect op de opbrengst van alle PV-modules, die dus in hun serieschakeling geen hinder van elkaar ondervinden, waardoor het rendement niet nadelig wordt beïnvloed.
Een installatietechnisch gunstige uitvoering is die 10 waarbij de absorptie-elementen zijn uitgevoerd met in het werk aan elkaar gelaste dragerprofielen, waarop de PV-modules worden geplaatst, bij voorkeur met behulp van plakstroken, waarbij de naast elkaar gelegen PV-cellen binnen een PV-module zijn voorzien van dwars op de lengte van de PV-module uitstekende 15 aansluitpolen, waarbij naastliggende PV-modules om en om zijn geplaatst, zodanig dat bij naastliggende PV-modules de pluspolen van de ene PV-module naar dezelfde kant uitsteken als de bijbehorende minpolen van de andere PV-modules en aldus een over de lengte van twee naastliggende PV-modules doorlopende stroomge-20 leider met alle bij elkaar horende en naar een kant uitstekende polen van de naastliggende modules is verbonden, waardoor de PV-modules stroomgeleidend in serie zijn verbonden. Ook een uitvoeringsvorm waarbij de stroom aan beide zijden van de cel afgevoerd wordt, is mogelijk. De + en - polen liggen dan om en 25 om en er zijn per kant een + en een - stroomafvoergeleider.
De dragerprofielen zijn nauwkeurig in lijn met elkaar aan elkaar te bevestigen op het werk. De PV-modules kunnen daarna eenvoudig op deze dragerprofielen worden bevestigd. Door de speciale polen van de PV-cellen en het om en om monteren van de 30 PV-modules kunnen de PV-modules relatief eenvoudig met elkaar in serie worden verbonden, zonder dat dure en gevoelige stekkerver-bindingen tussen de PV-modules nodig zijn. Dit bespaart aanzienlijke kosten.
Een zeer eenvoudige verbinding tussen de PV-modules 35 wordt bereikt indien de stroomgeleiders met behulp van klikpro-fielen aan de PV-modules zijn bevestigd, bij voorkeur doordat elke pool en de stroomgeleider door de klikprofielen tegen elkaar zijn geklemd. Een goed en blijvend contact is gewaarborgd in de klikprofielen als deze zijn voorzien van aandrukorganen, 9 zoals een meegegoten bladveer, neopreen rubber veter en dergelijke, voor het in contact houden van de stroomgeleiders met de polen. In het geval van aluminium geleiders zijn deze tenminste ter plaatse van het contact gecoat, verzilverd of vertind.
5 In een veelzijdige uitvoering van de tuinbouwkas zijn absorptie-elementen aan weerszijden voorzien van licht verstrooiende elementen, zoals verstrooiglas of Fresnellenzen ten behoeve van een daglichtregeling.
In deze uitvoering is het mogelijk om de absorptie-10 elementen te benutten als traploze daglichtregeling door de absorptie-elementen hoger of lager dan de brandlijn te positioneren. Een deel van de lichtbundel zal dan de absorptie-elementen passeren. Dit zal normaal gesproken tot lichte en donkere strepen op de grond leiden, maar door de licht 15 verstrooiende elementen wordt het licht zodanig verstrooid dat een min of meer egale belichting van de bodem plaatsvindt.
In een bijzondere uitvoering van de tuinbouwkas zijn de aandrijvingen voor het bewegingsmechaniek voor de absorptie-elementen aanstuurbaar door een zonnestand-volgsysteem, welk 20 volgsysteem is voorzien van ten minste twee rijen van lichtgevoelige sensoren die zich in hoofdzaak dwars op en in de lichtbundel uitstrekken, waarbij de rijen op verschillende afstanden tot de lens zijn opgesteld, en van meetmiddelen die de hoeveelheid ontvangen licht van de sensoren kunnen meten en re-25 kenmiddelen die uit de lichtmetingen in de twee rijen ten minste de richting van de lichtbundel en bij voorkeur ook de afstand van de brandlijn kunnen berekenen, en het volgsysteem daarmee de aandrijvingen kunnen aansturen voor het in de brandlijn houden van de absorptie-elementen.
30 Door dit zonnestand-volgsysteem kunnen de bewegingen van het bewegingsmechaniek voor het verplaatsen van de absorptie-elementen bij het wijzigen van de zonnestand aanzienlijk worden verminderd, waardoor het energieverbruik van de aandrijvingen wordt verminderd en de opbrengst van de absorptie-35 elementen wordt vergroot doordat deze steeds goed in de brandlijn van de Fresnellenzen worden gehouden.
Bij voorkeur zijn daarbij de rijen van lichtgevoelige sensoren ten opzichte van elkaar versprongen in een richting evenwijdig aan de brandlijn, bij voorkeur over een afstand van 10 meer dan 3 maal hun onderlinge afstand in de richting van de lens, bij voorbeeld indien de ene rij van lichtgevoelige sensoren op een afstand van ca. 2 - 10 cm boven de absorptie-elementen en de andere rij van sensoren op een afstand van 10 -5 20 cm boven de absorptie-elementen is geplaatst, zijn de rijen van lichtgevoelige sensoren over een afstand van meer dan 30 cm, en bij voorkeur over de hartafstand van de roeden (1,25 m) of meer versprongen.
Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding volgen 10 uit de onderstaande beschrijving aan de hand van de tekeningen die een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding schematisch weergeven.
Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een ten behoeve van de duidelijkheid kleine tuinbouwkas.
15 Fig. 2 is een schematische perspectivische illustratie van het bedieningsmechaniek voor de absorptie-elementen uit de tuinbouwkas van Fig. 1.
Fig. 3 toont een gedeelte van de kas van Fig. 1 op grotere schaal.
20 Fig. 4 is een bovenaanzicht van de aandrijving voor het bedieningsmechaniek van Fig. 2 en 3.
Fig. 4A en 4B zijn op grotere schaal weergegeven details IV A en IV B in Fig. 4 ter illustratie van het krachtenspel in de aandrijving van de kabels van het bewegings-25 mechaniek van de absorptie-elementen van de tuinbouwkas.
Fig. 5 en 6, resp. 7 en 8 zijn met Fig. 3 overeenkomende aanzichten, waarbij het bedieningsmechaniek en aandrijving in twee andere standen zijn weergegeven.
Fig. 9 is een perspectivisch aanzicht van een gedeelte 30 van de aandrijving voor een aantal bewegingsmechanieken in meerdere kappen van de kas van Fig. 1.
Fig. 10 en 11 tonen op grotere schaal het detail X in Fig. 3 in twee verschillende standen.
Fig. 12 toont in perspectief een aantal luchtramen uit 35 Fig. 10 met het bewegingsmechaniek daarvoor.
Fig. 13 is een zeer schematisch perspectivisch aanzicht van twee Fresnellenzen met bijbehorende absorptie-elementen in een stand zoals deze zijn ingebouwd in een tuinbouwkas.
11
Fig. 14 is een op grotere schaal weergegeven doorsnede volgens detail XIV in Fig. 3.
Fig. 15 A, B, C zijn een bovenaanzicht, doorsnede volgens de lijn C-C in Fig. 15A, en vooraanzicht van het 5 lenselement A uit Fig. 13 op grotere schaal.
Fig. 16 A, B, C zijn met Fig. 15 overeenkomende aanzichten van lenselement B van Fig. 13.
Fig. 17 A, B toont op grotere schaal' details XVII A en B in Fig. 15.
10 Fig. 18 toont op grotere schaal detail XVIII, waarbij voorts is geïllustreerd hoe een aantal lenselementen op elkaar wordt gestapeld.
Fig. 19 is een perspectivisch explosie-aanzicht van een deel van het absorptie-element van Fig. 3.
15 Fig. 20 illustreert het elektrisch schema van de PV- cellen van het absorptie-element van Fig. 19.
Fig. 21 toont op grotere schaal detail XXI in Fig. 19.
Fig. 22 is een op grotere schaal weergegeven dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van het absorptie-element 20 volgens de uitvinding.
Fig. 23 is een op grotere schaal weergegeven, gedeeltelijk doorgesneden perspectivisch aanzicht van een ophanging van een absorptie-element, zoals weergegeven in Fig. 3.
Fig. 24 is een met Fig. 3 vergelijkbaar aanzicht van de 25 tuinbouwkas, waarbij een sensor voor een zonnevolgsysteem is aangebracht.
Fig. 25 is een schematische weergave van de werking van de sensor van Fig. 24.
30 De tuinbouwkas volgens dit uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is opgebouwd met behulp van een aantal op de ondergrond staande verticale kolommen 1 en daaraan bevestigde horizontale spanten 2, alsmede door de spanten ondersteunde hulpkolommen 3. Deze kolommen en spanten ondersteunen een dak-35 constructie 4 met een aantal kappen, die asymmetrisch zijn uitgevoerd met telkens een zuiddek 5 en een noorddek 6. Bij deze uitdrukkingen zuid- en noorddek wordt uitgegaan van plaatsing op het noordelijk halfrond, waar de zon in het zuiden staat. Op het 12 zuidelijk halfrond zal de situatie juist andersom zijn, en dienen de termen noord- en zuid- andersom gelezen te worden.
Deze zuiddekken 5 en noorddekken 6 strekken zich telkens uit tussen een goot 7 ter plaatse van een kolom 1 of 3 en 5 een hoger gelegen nok 8. Glasdragers of roeden 9 vormen de verbindingen tussen goten 7 en nokken 8 en ondersteunen nog te bespreken glasplaten die de dakbedekking vormen. Het kasdek is een zogenaamd Venlo-dek: er zit behalve de aluminium glasdragers, de goot en de nok geen constructie meer in het dek (zoals 10 bij een breedkapkas, waar er om de vakmaat een spant zit en er dwars op het glas ook weer gordingen zitten). De weergegeven tuinbouwkas is in principe ontworpen om met de zuiddekken 5 op het zuiden georiënteerd te staan (150° ^ azimuth ^ 210°; indien azimuth zuiden = 180°) . Het asymmetrische ontwerp heeft het voor-15 deel dat de energieopbrengst wordt gemaximaliseerd (meer kasoppervlakte doet mee) en dat er een gelijkmatiger lichtverde-ling op planthoogte is (geen stroken licht door het noorddek)
Het kasdek bestaat in dit geval uit één kap van 4 m breed (hartafstand tussen goten 7), waarbij het zuiddek onder 20 een hoek van 30° staat en het zuiddek een lengte van goot naar nok van ongeveer 3,13 m heeft. Hierin zitten (in dwarsdoorsnede) twee lineaire Fresnellenzen 10, 11 (zie Fig. 3) van elk ongeveer 1,54 m breed (in de richting tussen goot en nok). De Fresnellenzen 10, 11 hebben een ontwerpbrandlijnafstand van 1,875 m. Elke 25 Fresnellens werkt samen met een in de brandlijn van de lens plaatsbaar absorptie-element 12, resp. 13 dat met twee vrijheidsgraden kan worden bewogen voor het volgen van de brandlijn tijdens de bewegingen van de zon.
De breedte van de lens : focusafstand = bij voorkeur 30 maximaal 0,85 (1,54 : 1,875 = 0,821). Bij een grotere verhouding (bijvoorbeeld 1,05) loopt het rendement (de hoeveelheid licht die jaarlijks op een gedefinieerde brandlijnbreedte valt: de hoeveelheid licht die op de lens valt) snel terug. Ook de gemiddelde (diffuse en directe) lichttransmissie loopt bij een 35 grotere verhouding terug.
Bij een kleinere verhouding wordt het "bovenstuk" of "opzetstuk" (de ruimte boven het horizontale spant 2) van de kas relatief te groot en moeten de absorptie-elementen 12, 13 grote slingerbewegingen maken. Het hogere bovenstuk zou ook te vermij 13 den zijn door meer kleinere lenzen toe te passen, maar dan neemt het aantal brandlijnen en dus absorptie-elementen toe, waardoor de kostprijs hoger wordt. Bovendien worden de absorptie-elementen dan wel erg klein en kwetsbaar.
5 De gekozen geometrie is min of meer een optimalisatie van de constructie (een niet te grote kapoverspanning, glasmaat, aluminium roede), opbrengst van energieoogst (een niet te sterke lens), en kosten (niet teveel lenzen en dus kosten van absorptie-elementen) . Ook de ruimte tussen het noorddek 6 en de baan 10 van het hoogste absorptie-element is een technisch bruikbare afstand (bij meer absorptie-elementen wordt dit evenredig kleiner, terwijl de constructie toch altijd een minimale of praktische afmeting houdt).
In lengterichting van de kap, dat wil zeggen evenwijdig 15 aan de nok 8 zou de lineaire Fresnellens 10, 11 oneindig lang kunnen zijn, in de praktijk wordt deze lengte begrensd door de breedte van de ruiten, dus de hartafstand van de roeden (in dit geval 1,25 m, maar dit zou ook bijvoorbeeld 1,67 m kunnen zijn). Overigens is het het eenvoudigst als de vakmaat (hartafstand van 20 de horizontale spanten 2) een veelvoud is van de hartafstand van de ruiten: in dit geval 5,0 m vakmaat : 1,25 is 4 ruiten in een vak.
Zoals gezegd, dienen de absorptie-elementen 12, 13 te zijn voorzien van een bewegingsmechaniek 14 om de absorptie-25 elementen in de brandlijn van de Fresnellenzen te houden bij het veranderen van de zonnestand. De zonnestand verandert zowel gedurende de dag (azimuth), als gedurende het jaar (zonnehoogte).
Elk bewegingsmechaniek 14 is uitgevoerd met kabels, waarbij twee soorten kabels, namelijk zogenaamde r-kabels 15, 16 30 die verlopen vanaf de absorptie-elementen 12, 13 naar het midden van de bijbehorende lens 10, 11, en een zogenaamde φ-kabel 17 die verloopt vanaf de absorptie-elementen 12, 13 naar het noorddek 6. Deze kabels hebben een minimale lichtonderschepping, en kunnen door middel van katrollen van richting veranderd worden, 35 waardoor met kabels gemakkelijk compact kan worden geconstrueerd, terwijl de kosten relatief laag zijn. De absorptie-elementen 12, 13 hebben door de kabels twee vrijheidsgraden die zijn gedacht als poolcoördinaten (r, <p) met het hart van (één van) de lenzen als assenkruis (0,0).
14
In verband met het asymmetrische dek is er aan het noorddek 6 maar weinig constructieruimte om het bovenste absorp-tie-element "om te kunnen trekken" (de φ-verstelling). Bovendien moet ook het bewegingsmechaniek 18 voor een luchtraam 19 hier 5 nog ingebouwd worden.
Het geeft daarom veel voordelen om het bovenste absorp-tie-element 13 (die bij het noorddek 6) niet opzij te trekken, maar van onderaf op te duwen. Hij kan dan (vrijwel) tegen het noorddek 6 aangeduwd worden. De cp-kabel 17 wordt daarom niet aan 10 het bovenste, maar aan (of in de buurt van) het onderste absorp-tie-element 12 vastgemaakt (in het geval van 2 absorptie-elementen). Er wordt hiermee wel een concessie gedaan aan de lichtonderschepping en de kosten, want een verbinding 20 tussen de twee modules moet dan een drukstijve verbinding zijn, bij-15 voorbeeld een drukstang of -buis in plaats van een trekkabel.
Daarnaast moet tussen het bovenste en onderste absorptie-element 12, 13 één maal per gekoppelde eenheid van de absorptie-elementen een stabilisatiekruisverband 54 aangebracht worden (bij voorkeur in het midden van de gekoppelde eenheid), omdat de 20 stabilisatie niet meer vanuit de zwaartekracht gewaarborgd wordt (het bovenste absorptie-element 13 "staat" met de drukstang 20 op het onderste 12 en is dus in principe instabiel), zoals in de stand van de techniek bij de via trekdraden onder het bovenste absorptie-element hangende onderste absorptie-elementen het ge-25 val was.
Een ander probleem is dat door de benodigde r-verstelling van de absorptie-elementen 12, 13 eigenlijk geen goed "trekpunt" voor de φ-verstelling gevonden kan worden: Als het trekpunt in de nok 8 gekozen wordt (dus hoog) kan in lage 30 posities van het absorptie-element 12, 13 de trekkracht in tenminste de r-kabel 15 negatief worden (dus een drukkracht, omdat het absorptie-element 12 door de φ-kabel 17 omhoog getrokken wordt). Als het trekpunt bij de goot 7 gekozen wordt (dus laag) kan in hoge posities van het absorptie-element 12, 13 de trek-35 kracht in de kabels 15 en 17 te groot worden, omdat de hoek tussen deze kabels te groot wordt. Bovendien is het fysisch onmogelijk in combinatie met trekkabels om deze hoek groter dan 180° te maken, waardoor dan een heel gebied niet bereikt kan worden. Dus eigenlijk is een verstelbaar trekpunt benodigd, 15 ongeveer gelijk opgaand met de r-verstelling. Zoals gezegd is hier bij het noorddek 6 weinig ruimte voor, maar het is technisch ook complex te realiseren. Daarbij mag de betreffende draad het absorptie-element 13 niet in sommige standen kruisen: 5 hij moet dus altijd óf boven de drukstang 20 blijven óf er altijd onder blijven.
Dit is opgelost door met behulp van een katrol 21 ter plaatse van de onderste absorptie-element 12 een fictief bewegend "trekpunt" langs het noorddek 6 te realiseren, dat altijd 10 op een redelijk optimale plaats zit in relatie tot de op dat moment gewenste bewegingsrichting. De krachten in de kabels 15 -17 blijven daardoor altijd binnen de perken en worden nooit negatief, de kabelgedeelten van de cp-kabel 17 kruisen nooit de module (het bovenste kabelgedeelte zit altijd boven de drukstang 15 20, het onderste altijd daaronder, de gemiddelde fictieve kabel en resultante trekkracht is altijd ongeveer evenwijdig aan de drukstang 20 gericht, in deze uitvoering +20° boven tot -15° onder de drukstang).
Zoals te zien is in bijvoorbeeld Fig. 2 en 3, gebeurt 20 de r-verstelling "linksom", en de φ-verstelling gebeurt "rechtsom": hierdoor komen de verschillende kabels 15, 16 en 17 elkaar niet tegen. De r-kabels 15, 16 worden via katrollen 22, 23 onder het zuiddek 5 in het midden van de betreffende lenzen 10, 11 geleid, naar hun eigen katrol 24 aan de bovenzijde van een kolom 25 1, 3, dan naar hun eigen katrol 25 aan de kolom ter hoogte van het spant 2 en dan naar een aandrijving 26 die op het spant 2 is aangebracht. De r-verstelling van het ene absorptie-element 12 zit aan de ene zijde van de "spant"roede 9 en kolom 1, 3 ("voor"), die van het andere absorptie-element 13 zit aan de an-30 dere zijde van de "spant"roede 9 en kolom 1, 3 ("achter"). Ook deze kabels 15, 16 komen elkaar dus niet tegen. De krachten uit de kabels 15 en 16 grijpen hierdoor ook symmetrisch om het hart van de trekdrukbuis 39 aan, waardoor er minimale extra momenten op de trek-drukbuis uitgeoefend worden (fig 4A) 35 De cp-kabel 17 wordt zoals gezegd vanaf de nok (dit kan ook vanaf een plaats in de buurt van de nok zijn) naar de katrol 21 nabij het onderste absorptie-element 12 en van daar naar een katrol 27 nabij het bovenste uiteinde van de "rechter" kolom 3, 1, dan naar een katrol 28 aan deze kolom ter hoogte van het 16 spant 2 en vervolgens naar een aandrijving 29 op het spant 2 geleid. De φ-verstelling zit in het gedeelte boven het absorptie-element 13 "achter" de kolom 3 en in het gedeelte onder het ab-sorptie-element 13 "voor", dus aan de andere zijde van de 5 "spant"roede dan de r-verstellingskabel 16 van absorptie-element 13 en deze komen elkaar dus ook niet tegen, ook niet op het punt waar ze elkaar kruisen. In deze uitvoeringsvorm is de katrol 21 in het hart van de drukstang 20 geplaatst en recht onder de spantroede 9. De minimale krachten evenwijdig aan het absorptie-10 element 12 veroorzaakt door het schuin weglopen van de cp-kabel heffen elkaar op doordat de boven en onderzijde van de φ-kabel weglopen naar verschillende zijden van de spantroede 9. Hierdoor worden ongewenste resultante krachten geminimaliseerd.
Doordat de kabels 15 - 17 worden aangedreven door de 15 genoemde aandrijvingen 26, 29 op het spant 2, betekent dit dat de absorptie-elementen 12, 13 om de vakmaat aan kabels 15, 16 zijn opgehangen (want de aandrijvingen liggen op het spant dat gebonden is aan de vakmaat). Daarom moet ook zoals boven beschreven de vakmaat een veelvoud zijn van de hartafstand van de 20 roeden 9, immers de kabels moeten ergens aan opgehangen worden en bij een Venlo-achtig dek is het enige constructiemateriaal in het dek de roede waarin het glas ligt. De roeden 9 boven de spanten 2 zijn daarom bij voorkeur verzwaard (bijvoorbeeld door een stalen U-profiel om de roede heen of een strip in de roede, 25 waarbij de omtrek en dus de resulterende schaduw gelijk is aan de overige roeden).
Zoals gezegd, moet in de kabels altijd een (kleine) trekkracht aanwezig zijn (standen "links" van de verticale hangende r-kabels 15, 16 kunnen dus niet bereikt worden).
30 Drukkrachten zijn niet mogelijk. Te hoge trekkrachten zijn ongewenst in verband met een gewenste minimale kabeldikte (bij 3 mm is de maximale trekkracht bijvoorbeeld ca. 100 kg). De kabels 15 - 17 worden opgespannen door enerzijds de zwaartekracht (gewicht absorptie-elementen 12, 13) en anderzijds de krachten van de mo-35 toren. Omdat de 2 motoren tegen elkaar in kunnen werken (bij onjuiste aansturing) wordt een kabelkrachtbegrenzer in één van de kabels 15 - 17 per hijsvak ingebouwd (zie ook nog hieronder).
De kabels 15 - 17 worden prefab op de gewenste lengte gemaakt met bij voorkeur aangegoten ogen en bij voorkeur aange 17 walste draadeinden. Naverstellen in het werk wordt gedaan door middel van aan het einde van de draden aangebrachte stelwartels (stelschroeven) op de genoemde draadeinden.
Zoals gezegd, wordt met de aandrijving 26 r beschreven, 5 terwijl met de aandrijving 29 φ wordt gerealiseerd. Door voor deze constructie te kiezen wordt bereikt dat de absorptie-elementen 12, 13 altijd naar het hart van de betreffende Fre-snellenzen 10, 11 zijn gericht: het bovenvlak van het absorptie-element is daarom altijd optimaal (= loodrecht) georiënteerd ten 10 opzichte van de lichtkegel die hij moet onderschep- pen/tegenhouden. De figuren 3, 5 en 7 tonen 3 standen van de absorptie-elementen 12, 13 en het bijbehorende bewegingsmecha-niek 14, die overeenkomen met 3 standen van de zon. De standen komen bijvoorbeeld ongeveer overeen met: (Fig. 3, 4: midzomer 15 rond het middaguur voor alle kasoriëntaties), (Fig. 5, 6: in het voor- of najaar rond het middaguur voor alle kasoriëntaties) en (Fig. 7, 8: midzomer vroeg in de morgen bij een kasoriëntatie enigszins zuid-west of laat in de avond bij een kasoriëntatie enigszins zuid-oost).
20 Door de katrol 21 ter plaatste van het onderste absorp- tie-element 12, moet de cp-kabel 17 een 2x grotere slag beschrijven om dezelfde beweging van de absorptie-elementen 12, 13 te bewerkstelligen, dan wanneer de kabel enkelvoudig naar het noorddek 6 zou lopen. Dit is ongewenst in verband met de lengte 25 en slag van de aandrijving 29. Deze aandrijving omvat een in de lengte over het spant verlopende tandheugel 30 (Fig. 9) die met behulp van een tandwiel (niet weergegeven) heen en weer kan worden bewogen. Aan de tandheugel zit een trek-drukbuis 31. Het tandwiel zit in een tandheugelaandrijfhuis 32 en de verstelslag 30 is aan een maximum gebonden door de afstand tussen dit tandheugelaandri j f huis 32 op het spant 2 en het lagerhuis 32A . Daarom is in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld een extra katrol 33 op de trek-drukbuis 31 gemaakt, die deze overbrengingsreductie weer teniet doet: de katrol 33 wordt bij voorkeur horizontaal 35 uitgevoerd en heeft ongeveer de diameter van de breedte van de kolom 1, 3 (dus as katrol 33 = hart trek-drukbuis 31), waardoor er minimale extra momenten op de trek-drukbuis 31 uitgeoefend worden.
18
De aandrijvingen 26, 29 zijn voorzien van aandrijfmoto-ren, zoals elektromotoren 34, 35. Hoewel afzonderlijke motoren beveiligd worden door eindschakelaars op de uiterste standen van de tandheugels 30 en 38 en bij goed werken van de regelsoftware 5 de posities van motoren bekend is en beveiligd wordt, kan in sommige situaties bij ontregeling een combinatie van motorstan-den optreden die onherstelbare schade kan doen ontstaan doordat de motoren 34, 35 tegen elkaar inwerken. In tenminste één van de kabels 15 - 17 (bij voorkeur op een vast punt, zoals in dit ge-10 val het uiteinde van de cp-kabel 17 die aan de kolom 3 vastzit) is een trekkrachtsensor 17A aangebracht die de motoren beide uitzet bij te hoog oplopende kabelkrachten. Een sensor per hijsvak (dus 2 motoren) is voldoende, omdat er van uitgegaan wordt dat als de kracht in één kabel te hoog wordt, deze in alle ka-15 beis te hoog wordt. In Fig. 2 bestaat de sensor 17A uit een S-vormige krachtopnemer voorzien van een rekstrookje, die tussen de kolom 3 en de stelwartel gemonteerd is. Deze plaats aan het uiteinde van de kabel 17 is handig, omdat het een niet bewegend en niet draaiend kabelpunt is en zo laag mogelijk zit, waardoor 20 de elektrische aansluiting voor de sensor 17A eenvoudig is te realiseren.
Het bewegingsmechaniek 14 sluit qua aandrijving nauw aan bij in de of glastuinbouw gebruikelijke of gangbare mechanieken (bijvoorbeeld voor de aandrijving van scherminstallaties 25 of voor de aandrijving van scharnierende luchtramen). Het is een mechaniek dat 2 vrijheidgraden moet verzorgen en bestaat daarom eigenlijk uit 2 aandrijvingen. De twee aandrijvingen zijn zogenaamde spant-railaandrijvingen en zijn elk voorzien van: een as 36, 37 in de lengterichting van de kas (dus 30 evenwijdig aan de nokken/goten), elke as 36, 37 wordt aangedreven door de bijbehorende elektromotor 34, 35 (die bij voorkeur in het midden van de as zit), om de vakmaat (hier 5,0 m drijft de as 36, 37 een 35 haakse overbrenging aan (tandwiel in tandheugel 30, resp. 38), deze assen 36, 37 bedienen dus meerdere vakken (bijvoorbeeld 4 of 5 aan de ene kant van de motor 34, 35 en ook 4 of 5 aan de andere kant van de motor, dus een kaslengte van 2x(4of5)x5m = 40 a 50 meter kaslengte), 19 deze tandheugels 30, 38 drijven op hun beurt zogenaamde trek-drukbuizen 31, 39 aan die in tandheugelaandrijfhuizen 32, 40 en lagerhuizen nr 32A, 40A op het spant 2 liggen (aan de ene kant van de as worden deze buizen 5 op trek belast, aan de andere kant van de as op druk, vandaar de naam trek-drukbuis), deze trek-drukbuizen 31, 39 kunnen meerdere kappen links en rechts van de as tegelijk bedienen (bijvoorbeeld 3 a 4 kappen aan de ene kant van de as en 3 a 4 kappen aan de andere 10 kant van de as, dus een kasbreedte van 2x(3of4)x4m = 24 a 32 meter kasbreedte).
Op deze wijze kan dus in dit voorbeeld per motor 40x24 a 50x32 = 960 a 1.600 m2 kas met een motor 34, 35 (per vrijheidsgraad) bediend worden. De vakken dienen vanuit 15 kostenoverwegingen zo groot mogelijk te zijn. De grootte van de vakken wordt begrensd door de gewenste nauwkeurigheid van het systeem. Dit strijdt met de mogelijke bouwtoleranties van de kas, verschillen in thermische uitzettingen van kas en trek-drukbuizen, torsie in de aandrijfas enz. In verband hiermee die-20 nen de bediende oppervlaktes vanuit de motor gezien zo "vierkant" mogelijk te zijn; dus de motor zoveel mogelijk in het midden van een hijsvak. In de praktijk zullen de vakken ongeveer 1.000 a 2.000 m2 groot worden. Deze verhoudingen corresponderen redelijk met beschikbare asdiktes en beschikbare motorkoppels in 25 relatie tot wat in de glastuinbouw gebruikelijk is.
Als laatste kan worden opgemerkt dat ook met een horizontale verstelling van de trek-drukbuizen 31, 38 op het spant 2 van ongeveer de halve kapmaat de gehele baan van de brandlijn beschreven kan worden. Dit is voordelig, want daardoor kan de 30 trekdrukbuis halverwege de kap (in het midden) ondersteund worden door een lagerhuis zonder in conflict te komen met de kabels. Ook aan de randen van de kas is er dan geen probleem met "door de zijgevel prikkende" trek-drukbuizen.
Zoals goed is te zien in Fig. 10 en 11, zijn in het 35 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld de luchtramen 19 in het noord-dek 6 uitgevoerd als schuiframen, in plaats van "klap"luchtramen bij gebruikelijke kassen. Deze schuiframen hebben het voordeel dat een slagschaduw van een opengeklapt luchtraam op het volgende zuiddek 5 wordt voorkomen, immers het schuifraam 19 steekt 20 niet uit en blijft in het vlak van het noorddek. Voorts is geen ver naar binnen in de kas uitstekend bedieningsmechaniek voor het luchtraam 19 nodig. Het bedieningsmechaniek 18 voor het schuifraam 19 kan heel compact in het dekvlak worden gehouden, 5 waardoor de absorptie-elementen 13 en het bedieningsmechniek 14 hiervoor er geen hinder van ondervindt.
Ook Fig. 12 toont een aantal luchtramen 19 en het bedieningsmechaniek 18 daarvoor. De luchtramen 19 zijn via verbindingsorganen 41 verbonden met onder het noorddek 6 aange-10 brachte tandheugels 42 die in de richting tussen nok 8 en goot 7 verschuifbaar is door middel van een tandwiel 43 (Fig. 10, 11) dat is ondergebracht in een tandheugelaandrijfhuis 44. De tandheugels 42 en tandwielen 43 zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld om de twee roeden 9 aangebracht. De tandwielen 43 in een dek 6 zijn 15 onderling verbonden door een as 45 die met behulp van een elektromotor 46 verdraaibaar is en zo alle ramen 19 in hetzelfde noorddek 6 kan bedienen. De aandrijving van het schuifluchtraam kan als alternatief ook uitgevoerd worden met trekkabels die op een as wikkelen bij voldoende steile noorddekhelling.
20 Fig. 10 en 11 tonen verder dat aan de nok 8 boven de opening voor het schuifraam 19 een regenkap 47 is aangebracht. Deze is bij voorkeur transparant vanwege de minimale lichtonder-schepping en voorkomt het inregenen in de kas via een (gedeeltelijk) geopend luchtraam 19. De regenkap 47 is bij voor-25 keur van kunststof om de koudebrugwerking te minimaliseren. Het luchten vanuit de nok 8 van de kas werkt goed, doch de regelbaarheid van de ventilatie is moeilijk, in het bijzonder bij kleine openingen vanwege de grote trekwerking. De regenkap 47 biedt een verbetering op de regelbaarheid, doordat de doorlaat 30 nu niet meer wordt bepaald door de opening tussen de bovenkant van het schuifraam 19 en de nok 8 maar door de opening tussen de buitenkant van het schuifraam 19 en de regenkap 47. Door de speciale vorm van de regenkap neemt deze doorlaat slechts weinig toe in het eerste gedeelte van de openingsweg van het raam, 35 waardoor een veel fijnere regeling mogelijk is. De regenkap 47 werkt dan dus als deel van een regelklep, waarbij de afstand tussen regenkap en het luchtraam in een richting loodrecht daarop de luchtdoorlaat bepaalt. De weergegeven gekromde vorm betekent dat de opening in de eerste verplaatsing van het lucht- 21 raam 19 weinig toeneemt en na het eerste kritische begin sneller toeneemt, waardoor de regenkap zijn functie geleidelijk verliest .
5 Zoals eerder is vermeld en zoals in Fig. 13 is te zien, bevinden zich tussen goot 7 en nok 8 van elk zuiddek 5 twee Fre-snellenzen 10, 11. De Fresnellenzen 10, 11 zijn aan één zijde van een profilering, bijvoorbeeld in de vorm van groeven en kartels, voorzien, zie bijvoorbeeld Fig. 14. De lens is zo 10 ontworpen dat de Fresnelprofilering omhoog georiënteerd moet zijn: dit geeft een hoger rendement van de lens en een hogere (directe en diffuse) lichttransmissie. Dit is begrijpelijk te maken doordat het licht in deze oriëntatie twee keer (niet-loodrecht) een brekingsvlak passeert, waardoor de profilering 15 relatief minder extreem hoeft te zijn: een dergelijke lens blijft qua vorm dichter bij een vlakke ruit. Doordat de lens door de twee brekingsvlakken minder extreem is, heeft de lens met name buiten het ontwerppunt (ontwerppunt is loodrechte inval, buiten het ontwerppunt is schuine lichtinval) een betere 20 focus. De lens 'op zijn kop ontwerpen' is dus met name zinvol bij opstellingen waarbij de lens een vaste oriëntatie heeft, zoals in de onderhavige situatie vast in het dekvlak (in tegenstelling tot veel toepassingen waarbij de Fresnellens in 1 of 2 richtingen met de zon meebeweegt en de lichtinval altijd 25 vrijwel samenvalt met het ontwerppunt)
Zoals Fig. 13 toont, zijn de Fresnellenzen 10, 11 opgebouwd uit een aantal lenselementen A en B. Deze worden door spuitgieten gevormd. Dit maakt de lenselementen relatief klein, waardoor de matrijskosten binnen de perken kunnen worden gehou-30 den.
In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaan de lenselementen A en B uit vierkante stukken van ± 40x40 cm. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van slechts twee matrijzen (gietmallen) of bijvoorbeeld ook één matrijs met verschillende 35 inzetstukken) in de vorm van een half middendeel A, A' en een half buitendeel B, B'. De lenselementen A, A' en B, B' kunnen gelijk zijn uitgevoerd, dus in spiegelbeeld worden aangebracht voor het vormen van de symmetrische lens. Met twee paar van twee 22 verschillende lenselementen A/A' en B/B' kan dus een lens van ± 160 cm x 40 cm worden gevormd.
Er is voor verschillende (relatief kleine) lenselementen gekozen om de matrijskosten te beperken. Door voor 5 verschillende lenselementen te kiezen kan ook de kartelhoogte en -breedte per lenselement geoptimaliseerd worden, waardoor materiaalgebruik en rendement per lensdeel evenwichtig afgewogen kunnen worden. In het weergegeven geval kan het lens element A dunner worden dan het lenselement B waar de lens "sterker" moet 10 zijn om het licht af te buigen, waardoor kartelhoogte en daarmee plaatdikte groter moet zijn. Elke lenselement A, B is over de omtrek voorzien van een opstaande rand of richel 48, die bij voorkeur zowel naar boven als naar beneden uitsteekt. Voorts is nabij de hoeken van elk lenselement een pootje 49 aangebracht, 15 juist binnen de richel 48.
De richel 48 heeft een aantal voordelen. Ten eerste voorkomt deze het kromtrekken van het platte lenselement tijdens spuitgietproces en het afkoelen daarna. Doordat de richel zowel boven als onder het lenselement verloopt (zodat de Fresnellens 20 in het midden aansluit), is het mogelijk de lenselementen gemakkelijk in een dubbel-glasruit 50 aan te brengen waardoor een constructie van 3 lagen met lucht daartussen ontstaat. Dit leidt tot een grotere ü-waarde van de glasruit. Het nadeel van de extra lichtonderschepping van de 3 lagen wordt dan omgezet in een 25 extra voordeel. Daarnaast zorgt de richel ervoor dat de krasge-voelige kunststof lensvlakken volledig vrij van het glas liggen en dus niet kunnen beschadigen in de loop van de tijd door frictie met de glasplaten.
De opstaande richel 48 en de pootjes 49 zorgen ook 30 voor de onderlinge positionering van de lenselementen A, B tussen de glasplaten 51 van de glasruit 50: ze kunnen elkaar niet passeren als de glasruit 50 gesloten is indien de ruimte tussen de glasplaten 51 kleiner is dan twee maal de gezamenlijke hoogte van de richel 48 en het pootje 49. De pootjes 49 hebben tussen 35 de glasplaten 51 dus ook de functie van afstandhouder: door toepassing van de pootjes 49 kan de richel 48 lager worden waardoor materiaal bespaard wordt: de totale richelhoogte + poothoogte zorgt voor de opsluiting van de lenselementen A, B in de glasruit 50 bij minimaal materiaalgebruik.
23
De hoofdfunctie van de pootjes 49 is echter dat de lenselementen A, B gemakkelijk stapelbaar worden (zie Fig. 18), waardoor de lenselementen na het spuitgieten met een robot kunnen worden gestapeld in plaats van een persoon aan de 5 spuitgietmachine. Een verder voordeel is dat er geen dure verpakking voor de lenselementen nodig is: de lenselementen A of B liggen los van elkaar door de pootjes 49 en richels 48, waardoor de oppervlakken van de lenselementen vrij van elkaar liggen. Bij gewone platte lenselementen moeten deze ter bescherming tegen 10 krassen aan beide zijden van een beschermfolie worden voorzien. De richels 48 en pootjes 49 dienen dus ook tijdens transport en opslag als afstandhouder.
De lenselementen A, B zijn aan hun tegenovergestelde zijden, die in de praktijk in de richting evenwijdig aan de nok 15 8 van de kas wijzen, voorzien van in elkaar passende puzzelstuk- of zwaluwstaartachtige, dat wil zeggen trek- en bij voorkeur ook schuifvaste, verbindingsmiddelen 52, 53 (zie Fig. 15 - 17), waardoor de lenselementen in een rij evenwijdig aan de nok 8 (zie Fig. 13) onverschuifbaar en onverdraaibaar met elkaar zijn 20 verbonden. De verbindingsmiddelen 52, 53 staan wel een kleine hoekverdraaiing dwars op het oppervlak van de lenselementen toe. De rijen van lenselementen A, A', B, B' zijn wel in de richting evenwijdig aan de nok 8 van de kas vrij schuivend ten opzichte van elkaar (ze moeten alleen goed aanliggen tegen elkaar, dit 25 gebeurt echter automatisch door de zwaartekrachtcomponent in de zuiddekhelling a (Fig. 14) naar beneden).
Zoals eerder aangegeven, zijn de lenselementen A, B geplaatst binnen in gebruikelijke isolerende dubbel-glasruiten 50, die tenminste aan de naar elkaar toe gekeerde, maar eventu-30 eel zelfs aan de vier oppervlakken kunnen zijn voorzien van een antireflex coating en bijvoorbeeld glasdikten van 4 mm met een tussenruimte van 16 mm kunnen bezitten. Omdat de oppervlakken van de lenselementen A, B en glasplaten 51 los van elkaar liggen en dus vrij ten opzichte van elkaar kunnen uitzetten en krimpen, 35 is het niet nodig de lenselementen op een van de glasplaten 51 te lamineren, waardoor er geen delaminatieproblemen kunnen ontstaan en kosten worden bespaard. Ook de oppervlakken van de lenselementen A, B kunnen van een antireflectie coating zijn voorzien.
24
De ruiten van het noorddek 6 zijn bij voorkeur diffuus gemaakt, zodat het eventueel op het noorddek vallende licht diffuus de kas binnentreedt. In het geval aan het noorddek gebruik wordt gemaakt van dubbel-glas, zal bij voorkeur het bovenopper-5 vlak van de glasplaat aan de binnen/onderzijde diffuus zijn gemaakt. Zo is al het in de kas binnentredende licht diffuus. Immers, het licht dat via de Fresnellenzen 10, 11 de kas binnentreedt is ook diffuus indien het de grond van de kas bereikt.
Een antireflectie coating zal meestal niet op de ruiten van het 10 noorddek 6 zijn aangebracht omdat eventueel door de ruiten van het noorddek 6 gereflecteerde licht via het zuiddek 5 alsnog de kas zal binnenkomen.
Zoals eerder is vermeld is het kasdek een zogenaamd 15 Venlodek: er zit behalve de aluminium glasdragers (roeden 9), de goot 7 en de nok 8 geen constructie meer in het dek. Een keuze voor een venlodek is gebaseerd op de door het dek gevormde schaduw op de absorptie-elementen 12, 13 en op PV-cellen die daar deel van uit maken. Bij een Venlodek is (in tegenstelling tot 20 een breedkapachtige dekconstructie) het schaduwpatroon heel uniform en repeterend (elke roede 9 geeft een schaduwstreep op dezelfde onderlinge afstand), waardoor de elektrische schakeling van de PV-cellen hierop gemakkelijker af te stemmen is (bescha-duwing van PV-cellen is een groot probleem bij PV-installaties). 25 Het is dan mogelijk de PV-cellen in één PV-module met de lengte van de hartafstand van de roeden (dus bijvoorbeeld 1.250 mm) parallel met elkaar te schakelen en deze modules vervolgens met elkaar in serie te schakelen).
Fig. 19 - 22 tonen een van de absorptie-elementen die 30 op die basis zijn ontworpen. Het absorptie-element omvat een wa-tergekoelde rechthoekige of vierkante buis 55, bij voorkeur RVS, die zorgt voor constructieve stijfheid en sterkte (om de vakmaat van bijvoorbeeld 5,0 m opgehangen aan de eerder beschreven ver-stelkabels). Tevens dient deze buis 55 als geleider voor het 35 koelwater (dus 2 functies). Deze buis 55 wordt in het werk gelast, i.v.m. maatnauwkeurigheid, rechtheid en maximale hydraulische capaciteit bij minimale weerstand.
Bovenop de buis 55 worden in het werk PV-modules 56 met PV-cellen 57, in de vorm van een PV-laminaat aangebracht, bij 25 voorkeur met behulp van een warmtegeleidende, zelfklevende tape 58. De bovenzijde van het PV-laminaat bestaat uit bij voorkeur gehard ontspiegeld glas, en de onderzijde uit bij voorkeur gea-nodiseerde aluminium plaat in verband met de maximale thermische 5 geleiding en elektrische isolatie. Daartussen bevinden zich de PV-cellen 57 die geschikt zijn voor 20 a 30 zonnen, of een stra-lingsdichtheid van 2 a 3 W/cm2, en die gelamineerd zijn met bij voorkeur warmtegeleidende (elektrische isolerende) tape of, bijvoorbeeld door een zinkoxide toevoeging, gemodificeerde 10 (warmtegeleidende) EVA-folie (tussen tenminste de PV-cellen en de aluminium achterplaat) en standaard EVA-folie, siliconenrubber, giethars of een ander inkapselingsmateriaal boven en naast de PV-cellen.
Stroomgeleidende aansluitpolen 59 van de PV-modules 56 15 in de vorm van contactstrippen worden in het werk elektrisch aan elkaar gekoppeld door zware massieve stroomgeleiders 60. Deze zijn bij voorkeur gevormd van aluminium. Dit aluminium kan van een beschermende coating voorzien zijn of vertind of verzilverd zijn. Deze bescherming kan eventueel alleen ter plaatse van de 20 elektrische aansluitpolen 59 zijn aangebracht; bijvoorbeeld via partieel vertinnen door middel van maskeren, zie de gearceerde gebieden 60' op de stroomgeleider 60 in Fig. 21. De stroomgeleiders 60 hebben een lengte van 2x de modulelengte, dus 2x de hartafstand van de dekroeden 9.
25 De elektrische koppeling tussen de aansluitpolen 59 uit het PV-laminaat 56 en de zware stroomgeleiders 60 gebeurt door een klem of drukcontactverbinding. Hiertoe worden de zware elektrische stroomgeleiders 60 in een (spuitgegoten, om de kosten te beperken kunnen dat lengtes zijn van 30 a 40 cm, bij voorkeur 30 een deelvoud (of deler) van van de PV-modulemaat) kunststof houder 61 gelegd die tevens als elektrische isolator dient. De dunne aansluitpolen uit het laminaat worden per potentiaal (+ en -) tegen de stroomgeleider 60 gelegd. Met een los of scharnierend deksel 62 (kan ook aan de zijkant zitten) en een verende 35 rubber inlegveter of (bij voorkeur) per contactpunt of plaats meegegoten kunststof bladveertje 63 wordt het klem/drukcontact gerealiseerd door het kunststof deksel 62 of de zijkant dicht te drukken in kliksluitingen 64 (wigvormig met haakrand, dus ook weer te openen voor onderhoud/demontage). De verbonden dunne 26 aansluitpolen 59 worden vervolgens onder het PV-laminaat 56 gevouwen, naast de buis 55 (zie Fig. 22). Over de modulerand en de omgevouwen aansluitpolen 59 wordt een elektrisch isolerend profiel 65A geschoven—. Indien de schaal 65 niet geleidend is, is 5 een dergelijk isolerend profiel niet nodig.
Zoals Fig. 19 toont, kan de aluminium schaal 65 met behulp van gaten 65' in het midden van zijn onderkant demonteerbaar op kunststof klikprofielen 55A aan de buis 55 zijn geklikt. Als de aluminium schaal 65 op de kunststof klik-10 profielen 55A geklikt is (en het kunststof klikprofiel 55A dus door het gat 65' steekt) kan dit alleen aan de onderzijde, omdat daar de zon niet kan komen. Anders zou het geconcentreerde zonlicht op het kunststof schijnen en dit doen smelten.
15 Zoals Fig. 20 toont, worden de PV-modules 56 om en om aangebracht (steeds 180° gedraaid ten opzichte van elkaar) waardoor alle PV-modules 56 identiek kunnen zijn. De PV-modules 56 zijn daarom niet rotatiesymmetrisch gemaakt, maar hebben de + en - zijde aan beide zijden van de PV-cellen 57 (dus aan weerszij- 20 den van het laminaat) steeds aan dezelfde zijde. Door de uiteinden 66 van de PV-modules in enige mate schuin te maken, zodanig dat een trapeziumvormige PV-module 56 ontstaat, is het niet mogelijk om een PV-module 56 onjuist op de buis 55 te monteren en zijn de aansluitpolen 59 automatisch goed gericht.
25 Uiteraard zijn ook andere vormaanpassingen denkbaar om de om-en-om plaatsing van de PV-modules op te leggen. De naar elkaar toegekeerde randen van de PV-modules 56 zullen daarbij een evenwijdige vorm hebben die van een loodrecht op de langsranden van de modules verlopende rechte lijn afwijkt. De PV-cellen 57 30 kunnen voor het optimale gebruik van het wateroppervlak waaruit zij zijn gevormd schuin zijn afgesneden en bij voorkeur is de schuinte van de randen van de PV-modules 56 dezelfde als de schuinte van de PV-cellen 57 (zie Fig. 19 en 20), zodat het oppervlak van de PV-module 56 optimaal door de PV-cellen 57 kan 35 worden bezet.
De PV-cellen 57 zijn zoals gezegd parallel geschakeld, terwijl de PV-modules 56 in serie zijn geschakeld. Door de opstelling en onderlinge koppeling van de modules via de stroomgeleiders 60 zijn er geen stekkerverbindingen tussen de 27 modules 56 nodig hetgeen met het oog op de grote stromen een aanzienlijke kostenbesparing oplevert. Doordat de lengte van de modules overeenkomt met de hartafstand van de glasroeden 9 zal elke PV-module 56 evenveel schaduw ontvangen en heeft deze scha-5 duw geen negatief effect op de serieschakeling tussen de modules. De PV-module kan ook met L = 2x roeden-hartafstand gemaakt worden of met L = h roeden-hartafstand, dus principieel gaat het erom dat er een groep PV-cellen parallel geschakeld wordt met een lengte gelijk aan de roeden-hartafstand. De klik-10 bevestiging van de stroomgeleiders 60 vereenvoudigt de montage op het werk, waardoor nauwelijks montagefouten zullen ontstaan.
Zoals Fig. 23 in het bijzonder toont, is het absorptie-element voorzien van een 2e concentrator 67 met schuine spiegels 68 die aan weerszijden op de PV-cellen 57 aansluiten en het zon-15 licht verder op de PV-cellen 57 concentreren. Deze ten opzichte van het absorptie-element vast gemonteerde 2e concentrator 67 is mogelijk omdat het bovenvlak van het absorptie-element 12, 13 door het gekozen bewegingsmechaniek altijd loodrecht ten opzichte van de lichtbundel georiënteerd blijft. Hierdoor zal de vaste 20 2e concentrator 67 vanzelf ook altijd redelijk optimaal ten opzichte de lichtbundel georiënteerd staan. Door de driehoeksvormen (dit kan overigens ook een holle of een bolle geoptimaliseerde spiegel zijn) van de 2e concentrator 67 ontstaat er ruimte tussen de PV-cellen 57 en de modulerand en daardoor 25 ruimte voor de realisatie van de verbinding tussen de PV-cellen 57 en de aansluitpolen 59 en stroomgeleiders 60. De verbinding van de stroomgeleiders 60 is geconstrueerd in de ruimte onder het PV-laminaat 56 onder en naast de PV-cellen 57 onder de spiegels 68 van de 2e concentrator 67. De ruimte onder de spiegels 68 30 wordt daarnaast gebruikt om de benodigde minimale afstand tussen de PV-cellen 57 en de rand van het laminaat 56 te realiseren in verband met niet gewenste intrede van vocht in het laminaat dat de cellen zou kunnen aantasten. Tevens is deze ruimte ook benodigd om het absorptie-element te kunnen isoleren met een 35 behoorlijke dikte. De ruimte onder de spiegels 68 wordt dus effectief gebruikt voor meerdere doelen, waardoor de spiegels ook vanuit dit oogpunt nuttig zijn. De aansluitpolen 59 van bij voorkeur vertind koper gaan zo snel mogelijk het PV-laminaat 56 uit (vanwege minimalisatie van de kosten). De aansluitpolen 59 28 kunnen aan de PV-cellen 57 gesoldeerd of gelijmd worden met elektrisch geleidende lijm.
In de absorptie-elementen zijn de verschillende functies zo veel mogelijk gescheiden van elkaar: constructieve 5 sterkte en stijfheid, PV-cellen laminaat, waterkoeling, elektrische stroomafvoer worden in hoofdzaak door verschillende elementen verwezenlijkt.
De absorptie-elementen 12, 13 kunnen ook worden gebruikt als daglichtregeling door het absorptie-element 12, 13 10 uit de brandlijn van de lenzen 10, 11 te bewegen, waardoor een deel van de lichtbundel langs het absorptie-element 12, 13 zal lopen. Dit kan belichte en beschaduwde strepen veroorzaken en om dit tegen te gaan, is elk absorptie-element 12, 13 aan weerszijden uitgerust met een verstrooiglas 69, dat het licht uit de 15 lichtbundel zodanig kan verstrooien dat de lichte en donkere plekken zo veel mogelijk vereffend worden. In plaats van verstrooiglas kunnen ook andere licht verstrooiende elementen, zoals Fresnellenzen worden gebruikt.
De eerder genoemde 2e concentrator 67 is een gezet alu-20 minium spiegelprofiel (voorzien van PVD multilaagstructuur), dat ook langs de zijkant van het absorptie-element naar beneden doorloopt, zodat het licht wat "naast" (maar tegen) het absorptie-element valt, zoveel als mogelijk teruggekaatst wordt de kas weer in, zodat er niets van het licht verloren gaat en alles 25 nuttig gebruikt wordt. Deze spiegel kan ook samenwerken met (indien toegepast) het verstrooiglas 69. In beide situaties wordt er derhalve samengewerkt met de daglichtregelfunctie.
Fig. 23 toont nog in meer detail de ophanging van één van de absorptie-elementen 12, 13 aan een van de r-kabels 15, 30 16. Deze ophanging omvat in dit geval een omgekeerde V-haak 75 waarvan de omgebogen vrije uiteinden haken in de ogen van een juk 76 dat het absorptie-element 12, 13 ondersteunt. De V-haak 75 is bij voorkeur gemaakt van stijf constructiemateriaal (hier massief 0 4 mm). Dit heeft als voordeel dat de omgekeerde V-haak 35 ook kleine drukkrachten op kan nemen, hetgeen van belang is als het absorptie-element vanwege de zwaartekracht (in Fig. 3) "linksom" wil kantelen. Indien de omgekeerde V-haak uit een kabel zou bestaan, dan zou in dat geval de rechter kabel slap kunnen gaan hangen. De haak 75 heeft 2 functies: het absorptie- 29 element 12, 13 omhoog houden, terwijl er zo min mogelijk schaduw op het absorptie-element valt (vandaar ook de wijde benen) en het stabiliseren van het absorptie-element (vandaar ook de wijde benen). De stijve, op maat gemaakte ophanging, in dit geval in 5 de vorm van de omgekeerde V-haak 75 vergemakkelijkt ook de montage van de absorptie-elementen aan de kabels 15, 16.
In Fig. 24 en 25 is een verder aspect van de uitvinding weergegeven in de vorm van een zonnevolgsysteem 70 voor het be-wegingsmechaniek 14 van de absorptie-elementen 12 en 13. Het 10 volgsysteem 70 omvat in dit geval twee rijen van sensoren of detectoren 71 en 72. De rij sensoren 71 bevindt zich op een afstand van 2-10 cm boven het absorptie-element 13 en de rij sensoren 72 op een afstand van 10-20 cm boven het absorptie-element 13. Beide rijen sensoren 71 en 72 zijn niet boven elkaar 15 geplaatst maar bevinden zich op het horizontale vlak (in de richting evenwijdig aan de lengte van het absorptie-element 13) ca. 30 cm (of roeden-hartafstand, in dit voorbeeld 1,25 m) naast elkaar. Dit om eventuele schaduw op de onderste rij sensoren 71 te voorkomen (of de fill factor van de PV-cellen niet 20 teveel te beïnvloeden). Elke rij 71, resp. 72 omvat ca. 10-20 lichtgevoelige sensoren. Dit kunnen bijvoorbeeld fotodiodes, fo-totransistoren of lichtgevoelige weerstanden (LDR) zijn. Eén rij lichtgevoelige sensoren kan verschillen in lichtintensiteit meten. Wanneer de absorptie-elementen 12, 13 dicht bij het be-25 treffende brandpunt of de brandlijn staat aan de hand van berekende waarden uit de zonnestand, kan uit de signalen van de onderste rij lichtgevoelige sensoren 71 de punten C en D bepaald worden uit lichtintensiteit verschillen. Evenzo kan de bovenste rij lichtgevoelige sensoren 72 de punten Δ en B bepaald worden 30 uit lichtintensiteit verschillen. Hierdoor is de grens van de focusserende lichtbundel L bekend. Wanneer de punten ABCD zijn vastgesteld uit de lichtintensiteit verschillen kan met (computer) berekeningen de positie en de helling van de grenzen van de lichtbundel L bepaald worden. Deze grenzen geven de vorm aan van 35 de convergerende lichtstralen naar de brandlijn.
Met de details van de positie en de helling van de grenzen van de lichtbundel L en de informatie van de breedte van de brandlijn kan vervolgens de positie van de brandlijn bepaald worden.
30
De snelle bepaling van de positie van de brandlijn is van belang om het heen een weer bewegen van de absorptie-elementen 12, 13 bij het zoeken van de brandlijn te voorkomen. Tevens voorkomt dit energieverlies door het overbodige energieverbruik van de 5 motoren van de aandrijvingen van het bewegingsmechaniek 14 en doordat de absorptie-elementen 12, 13 niet in de brandlijn gepositioneerd is.
Bij grotere invalshoeken zullen de licht-donker over-gangen bij de grenzen van de lichtbundel L minder scherp zijn.
10 In dat geval zal uit het intensiteitverloop van de beide rijen sensoren de juiste positie van de grenzen van de lichtbundel L bepaald worden. Indien nodig kan de sensor hiertoe geijkt worden met de meting van het opgewekte vermogen.
De software van de in het volgsysteem opgenomen compu-15 ter is lerend en de bereikte posities worden opgeslagen.
Hierdoor kan het volgsysteem 70 door toevoeging van informatie steeds effectiever worden
De uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening ge-20 toonde en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd. Zo is het mogelijk om het aantal lenzen tussen de goot en nok te vergroten, tot bijvoorbeeld 3 of 4, waarbij dan ook het aantal absorptie-elementen toeneemt tot 3 of 25 4. In dat geval is het niet noodzakelijk om de onderste absorp tie-elementen weer via een drukstijve verbinding met de bovenste twee absorptie-elementen te verbinden, maar een kabelverbinding zou dan ook mogelijk zijn, indien de φ-kabel op de drukstijve verbinding tussen de bovenste twee absorptie-elementen aan-30 grijpt. Voorts is het mogelijk om geen lineaire Fresnellenzen toe te passen, maar niet-lineaire Fresnellenzen (in het bijzonder circulaire Fresnellenzen, met puntconcentratie). De katrollen van de r- en φ-kabels moeten dan om een (extra) as kunnen draaien (om deze kabels ruimte te geven om naar "links" 35 en naar "rechts" richting de kopgevels te draaien) en ergens in de kaplengte of aan de gevel komt er een extra verstelmechaniek dat het samenstel van absorptie-elementen in de richting evenwijdig aan de nok van het dek kan transleren. Het aangrijpingspunt van de φ-kabel nabij de nok zal verplaatst moe- 31 ten worden naar het punt bij de bovenste katrol 23 van de hoogste r-kabel. De drukstijve verbinding hoeft dan niet te scharnieren met de koelbuis van de absorptie-elementen, die dan een soort aanvoer-retourleiding wordt (Een ronde of vierkante 5 PV-cel met warmtewisselaar alias module hangt daar scharnierend boven (of beter gezegd de koelwaterbuis hangt eronder).
Alhoewel de uitvinding is beschreven aan de hand van een Venlokas met asymmetrische kap, is de uitvinding ook toepasbaar op kassen (Venlo, breedkap of nog een ander type) met 10 symmetrische kappen. De uitvinding is verder niet beperkt tot de toepassing in tuinbouwkassen, ook in andere bouwwerken met een dak is de uitvinding toepasbaar, zoals kantoorgebouwen, woningen en dergelijke, waarbij de lenzen kunnen worden ingebouwd in (schuine) daken van atriums, serres en dergelijke, die dan ook 15 in hoofdzaak naar het zuiden (of noorden op het zuidelijk halfrond) zullen zijn gericht. De schaduwpatronen kunnen hier door andere elementen dan glasroeden worden veroorzaakt. Uiteraard kan hierbij ook slechts een enkele (Fresnel)lens met een bijbehorend absorptie-element worden toegepast. De verschillende 20 kenmerken van de tuinbouwkas kunnen ook in dergelijke bouwwerken zijn verwezenlijkt.

Claims (3)

1. Lenssysteem voor toepassing in daksystemen, voorzien van twee op afstand van elkaar bevestigde glasplaten met daartussen een Fresnellens, die is voorzien van een groot aantal evenwijdige groeven, waarbij de Fresnellens tenminste in een 5 richting loodrecht op de groeven is gevormd van een aantal met behulp van gietmallen gevormde elementen.
2. Lenssysteem volgens conclusie 39, waarbij de Fre-snellenzen uit een aantal paren van elementen zijn gevormd die ten opzichte van het symmetrievlak gespiegeld zijn geplaatst.
3. Glasruit met lenssysteem voor toepassing in dak systemen, voorzien van twee op afstand van elkaar bevestigde glasplaten met daartussen een los aangebrachte Fresnellens, die is voorzien van een groot aantal evenwijdige groeven welke zich in de gebruiksstand van de glasruit aan de bovenzijde van de 15 Fresnellens bevinden.
NL2007897A 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht. NL2007897C2 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2007897A NL2007897C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2006020 2011-01-18
NL2006020A NL2006020C2 (nl) 2011-01-18 2011-01-18 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007897 2011-11-30
NL2007897A NL2007897C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2007897C2 true NL2007897C2 (nl) 2012-07-19

Family

ID=45464467

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2006020A NL2006020C2 (nl) 2011-01-18 2011-01-18 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007901A NL2007901C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007899A NL2007899C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007897A NL2007897C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007900A NL2007900C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007898A NL2007898C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2006020A NL2006020C2 (nl) 2011-01-18 2011-01-18 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007901A NL2007901C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007899A NL2007899C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2007900A NL2007900C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
NL2007898A NL2007898C2 (nl) 2011-01-18 2011-11-30 Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2476305B1 (nl)
NL (6) NL2006020C2 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104170684B (zh) * 2014-08-18 2016-03-09 苏州爱康低碳技术研究院有限公司 具有自清洗功能的多功能光伏农业大棚
CN104170685B (zh) * 2014-08-18 2016-03-09 苏州爱康低碳技术研究院有限公司 具有调光功能的节能型光伏农业大棚
CN104686255B (zh) * 2015-02-10 2017-12-22 杨恒喜 大棚分段式智能放风机
WO2018146288A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-16 Elemental Engineering Ag Directional solar panel assembly
CN108803671A (zh) * 2017-04-29 2018-11-13 沈阳农业大学 一种全自动采光的温室控制系统
CN110537437B (zh) * 2019-10-11 2021-08-03 无为县年香马蹄种植专业合作社 一种大棚内种植马蹄的保温装置
KR102499128B1 (ko) * 2020-11-30 2023-02-10 숙명여자대학교산학협력단 광 제어 모듈 및 이를 이용한 온실
CN114303722B (zh) * 2021-12-20 2022-08-30 中国科学技术大学 一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682606A (ja) * 1992-08-31 1994-03-25 Sanyo Electric Co Ltd 採光装置
JPH06194504A (ja) * 1992-11-17 1994-07-15 Kuraray Co Ltd フレネルレンズシートおよびその製造法
DE29703890U1 (de) * 1997-03-04 1997-04-30 Koehler Christian Einrichtung zur Nutzwärme- und Solarstromerzeugung für Glasdachkonstruktionen bei Erhalt der Transparenz- und Tageslichtbeleuchtung mittels integrierter konzentrierender Fresnel-Zylinderlinsen und zweiachsig nachgeführten Absorbern
EP2228611A1 (en) * 2009-02-23 2010-09-15 Reidy, Neil Solar panel

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB625412A (en) * 1945-02-08 1949-06-28 Harry Willetts Improvements in, or relating to, portable buildings, greenhouses and similar structures
GB1529021A (en) * 1977-03-24 1978-10-18 Secretary Industry Brit Double glazed windows
US4283889A (en) * 1979-12-19 1981-08-18 Dunn Michael D Greenhouse construction
FR2595109B1 (fr) * 1986-03-03 1988-05-06 Manenc Christian Systeme de toiture ouvrante, notamment pour veranda, et profiles pour sa realisation
NL9100069A (nl) * 1991-01-16 1992-08-17 Wanders Agroprojecten B V Luchtraam voor een kas of warenhuis.
EP0694252A1 (en) * 1994-07-29 1996-01-31 Caja Rural De Almeria, Sociedad Cooperativa Andaluza De Credito Limitada Industrial structure for asymmetrical peaked roof glasshouse with three different slopes equipped with roller blind windows in one of the slopes and devices for the installation of a second detachable inner ply
AU2002333388A1 (en) * 2001-08-11 2003-02-24 Flabeg Solarglas Gmbh And Co Kg Heat insulating element
US6442937B1 (en) * 2001-08-21 2002-09-03 The Boeing Company Solar receiver adaptive tracking control
JP3745699B2 (ja) * 2002-03-25 2006-02-15 日本サーモスタット株式会社 温室の天窓
NL1026082C2 (nl) * 2004-04-29 2005-11-01 Johannes Van Tilborgh Tuinbouwkas met daglichtsysteem.
ITSV20050007A1 (it) * 2005-02-04 2006-08-05 Giacomo Roccaforte Elemento di copertura per serre agricole o simili
DE202007017351U1 (de) * 2007-12-11 2009-04-16 Kark Ag Dacheindeckung aus Sonnenschutzelementen
WO2010088632A2 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Glasspoint Solar, Inc. Concentrating solar power with glasshouses
NL2004024C2 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Omt Solutions Beheer B V A coated translucent substrate for a greenhouse and a freezer door.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682606A (ja) * 1992-08-31 1994-03-25 Sanyo Electric Co Ltd 採光装置
JPH06194504A (ja) * 1992-11-17 1994-07-15 Kuraray Co Ltd フレネルレンズシートおよびその製造法
DE29703890U1 (de) * 1997-03-04 1997-04-30 Koehler Christian Einrichtung zur Nutzwärme- und Solarstromerzeugung für Glasdachkonstruktionen bei Erhalt der Transparenz- und Tageslichtbeleuchtung mittels integrierter konzentrierender Fresnel-Zylinderlinsen und zweiachsig nachgeführten Absorbern
EP2228611A1 (en) * 2009-02-23 2010-09-15 Reidy, Neil Solar panel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P.J. SONNEVELD ET AL: "Fresnel concentrerende systemen voor de tuinbouw", WAGENINGEN UR GLASTUINBOUW / NOTA 604, February 2009 (2009-02-01), Wageningen (NL), XP002659385, Retrieved from the Internet <URL:http://edepot.wur.nl/5339> [retrieved on 20110915] *

Also Published As

Publication number Publication date
NL2007901C2 (nl) 2012-07-19
NL2006020C2 (nl) 2012-07-19
EP2476305A3 (en) 2014-10-01
NL2007898C2 (nl) 2012-07-19
EP2476305B1 (en) 2017-08-23
NL2007899C2 (nl) 2012-07-19
NL2007900C2 (nl) 2012-07-19
EP2476305A2 (en) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2007897C2 (nl) Bouwwerk, in het bijzonder tuinbouwkas met een systeem voor het absorberen van zonlicht.
US9057535B2 (en) Solar energy conversion devices and systems
EP1644759B1 (en) Concentrating type solar collection and daylighting system within glazed building envelopes
US20230051274A1 (en) Light management systems for optimizing performance of bifacial solar module
EP2321587B1 (en) Solar energy conversion
Davidsson et al. Performance of a multifunctional PV/T hybrid solar window
US10738473B2 (en) Solar shading module, glazed structure, building, and method of operating a solar shading module
KR101265867B1 (ko) 태양광 전지 모듈 조립체
US20120103394A1 (en) Solar Energy Collection Devices
CN102834677A (zh) 相对排的线性集中器构造
US10208909B2 (en) Passive skylight with two parabolic reflector segments
JP2010190565A (ja) 太陽エネルギ収集装置及び方法
US20100294261A1 (en) Asymmetric solar collector system
KR20140106649A (ko) 낮은 바람 저항 자가 밸러스팅 광발전 모듈 장착 시스템
EP0800035B1 (de) Richtungsselektives Reflektionssystem zur Abschattung des direkten Sonnenlichts für Verglasungen
Beck et al. Making better use of natural light with a light-redirecting double-glazing system
CN117957762A (zh) 用于低太阳仰角的光伏系统
AU2021252652A1 (en) A light redirecting prism, a redirecting prismatic wall and a solar panel incorporating the same
CN113796007A (zh) 包括反射板的太阳能电池模块和用于调节反射模块的方法
RU2157617C2 (ru) Теплица
US20240007044A1 (en) Bifacial photovoltaic module, single axis solar tracker and operating method thereof
JPS6040800Y2 (ja) 採光装置
WO2023165728A1 (en) Optomechanical system for light regulation and electricity production
KR20230130021A (ko) 이중축 태양광 어레이 추적기
CN116317831A (zh) 复合型可调式太阳能发电系统及其切换控制方法

Legal Events

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

Effective date: 20140801