NL2010917C2

NL2010917C2 - THERMAL SYSTEM FOR SOLAR PANELS AND A SOLAR PANEL CONTAINING A THERMAL SYSTEM.

Info

Publication number: NL2010917C2
Application number: NL2010917A
Authority: NL
Inventors: Johannes Josephus Albertus Putman
Original assignee: Putman Installatietechniek B V
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-12-08

Description

TITELTITLE

Thermisch systeem voor zonnepanelen, alsmede een zonnepaneelsamenstel omvattende een thermisch systeem.Thermal system for solar panels, as well as a solar panel assembly comprising a thermal system.

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een thermisch systeem voor zonnepanelen, waarbij warmte van het ene medium, bijvoorbeeld vloeistof of gas, over wordt gebracht naar een ander medium. Een dergelijk proces wordt ook wel warmteterugwinning genoemd.The present invention generally relates to a thermal system for solar panels, in which heat is transferred from one medium, for example liquid or gas, to another medium. Such a process is also called heat recovery.

Het toepassen van een dergelijk thermisch systeem heeft een aantal voordelen. In eerste instantie is gebleken dat het adequaat koelen van zonnepanelen direct leidt tot een verhoogde stroomopbrengst. Het is gebleken dat in de praktijk ongeveer twintig procent meer opbrengst kan worden gerealiseerd, wanneer de zonnepanelen efficiënt worden gekoeld. Daarnaast kan de weggevoerde warmte door het thermische systeem worden hergebruikt voor het verwarmen van bijvoorbeeld tapwater- en/of CV-systemen of anderszins. De combinatie van een zonnepaneel met een thermisch systeem wordt in de volksmond ook wel een Photovoltaic thermal hybrid solar collector, PVT-systeem genoemd.The use of such a thermal system has a number of advantages. In the first instance, it appeared that the adequate cooling of solar panels directly leads to an increased power output. It has been found that in practice about twenty percent more yield can be achieved if the solar panels are efficiently cooled. In addition, the heat dissipated can be reused by the thermal system for heating, for example, tap water and / or central heating systems or otherwise. The combination of a solar panel with a thermal system is also popularly referred to as a Photovoltaic thermal hybrid solar collector, PVT system.

In PVT-systemen van het hierboven genoemde type is een foto-voltaïsche cel, dat wil zeggen een zonnepaneel, welke is ingericht om zonlicht te converteren naar elektriciteit (stroom), gecombineerd met een zonnecollector, dat wil zeggen een thermisch systeem dat is ingericht om door het zonlicht in een fluïdum geabsorbeerde warmte te transporteren.In PVT systems of the above-mentioned type, a photovoltaic cell, i.e. a solar panel, which is adapted to convert sunlight into electricity (current), is combined with a solar collector, i.e. a thermal system which is arranged to heat transported by the sunlight in a fluid absorbed.

Door de winst in efficiëntie van bovengenoemde PVT-systemen, dat wil zeggen, de extra stroomopbrengst van de zonnepanelen en de warmteterugwinning van het thermische systeem, is de interesse in deze PVT-systemen de afgelopen jaren sterk toegenomen.Due to the gain in efficiency of the aforementioned PVT systems, that is to say, the extra power yield of the solar panels and the heat recovery of the thermal system, the interest in these PVT systems has increased considerably in recent years.

Een nadeel van de huidige thermische systemen is dat deze niet op een efficiënte manier integraal kunnen worden gemonteerd aan reeds bestaande zonnepanelen die zonder thermisch systeem zijn uitgeleverd. Eén van de redenen hiervoor is dat het niet voorzien was ten tijde van het uitleveren van de reeds bestaande zonnepanelen dat het gebruik van thermische systemen dusdanig in populariteit zou toenemen.A drawback of the current thermal systems is that they cannot be integrally mounted in an efficient manner on existing solar panels that have been supplied without a thermal system. One of the reasons for this is that it was not foreseen at the time of the delivery of the existing solar panels that the use of thermal systems would increase in popularity to such an extent.

Een ander nadeel is dat het voor een bezitter van een zonnepaneel niet aantrekkelijk is om deze te vervangen door een PVT-systeem, aangezien de desinvestering in een dergelijk zonnepaneel niet rendabel kan worden terugverdiend.Another disadvantage is that it is not attractive for a solar panel owner to replace it with a PVT system, since the divestment in such a solar panel cannot be recovered profitably.

Aan de uitvinding ligt derhalve de opgave ten grondslag een universeel thermisch systeem te verschaffen welke op een eenvoudige manier op bestaande als op nieuwe zonnepanelen kan worden gemonteerd.It is therefore an object of the invention to provide a universal thermal system which can be mounted in a simple manner on existing and on new solar panels.

In een eerste aspect verschaft de uitvinding hiertoe een thermisch systeem voor gebruik bij zonnepanelen, omvattende een warmte isolerende ondersteuningslaag, waarbij de warmte isolerende ondersteuningslaag is voorzien van ten minste één, aan een eerste zijde van de ondersteuningslaag aangebrachte sleuf, een aan een tweede zijde van de ondersteuningslaag aangebrachte verstevigingslaag. Het thermische systeem omvat verder ten minste één, in de ten minste ene sleuf bevestigde buis ingericht voor het transporteren van een fluïdum, waarbij het thermische systeem is ingericht om via de eerste zijde van de ondersteuningslaag aan een zonnepaneel te worden gemonteerd, met het kenmerk dat het thermische systeem ten hoogte 35 millimeter dik is.In a first aspect, the invention provides for this purpose a thermal system for use with solar panels, comprising a heat-insulating support layer, wherein the heat-insulating support layer is provided with at least one slot arranged on a first side of the support layer, and on a second side of reinforcement layer applied to the support layer. The thermal system further comprises at least one tube mounted in the at least one slot and adapted to transport a fluid, the thermal system being adapted to be mounted on a solar panel via the first side of the supporting layer, characterized in that the thermal system is at most 35 millimeters thick.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag dat wanneer de dikte van het thermische systeem wordt teruggebracht tot ten hoogste 35 millimeter, dit systeem eenvoudiger en universeler op bestaande zonnepanelen kan worden gemonteerd. Eén van de redenen hiervoor is dat een dergelijk thermisch systeem past binnen de bestaande constructie van een bestaand zonnepaneel, doordat, bijvoorbeeld, het thermische systeem kan worden ingepast in een frame van een zonnepaneel dat dan als geheel aan een dak kan worden gemonteerd.The invention is based on the insight that when the thickness of the thermal system is reduced to a maximum of 35 millimeters, this system can be mounted more easily and more universally on existing solar panels. One of the reasons for this is that such a thermal system fits within the existing construction of an existing solar panel, because, for example, the thermal system can be fitted into a frame of a solar panel that can then be mounted as a whole on a roof.

Het is in de praktijk gebleken dat de efficiëntie van het thermische systeem verbetert naarmate de warmtedoorlaatcoëfficiënt van de isolerende ondersteuningslaag een hogere waarde heeft, bij voorkeur van ten minste drie. Om dit te bewerkstelligen worden de reeds bestaande thermische systemen uitgerust met een ondersteuningslaag van glaswol, waarbij het glaswol een dikte heeft van minimaal acht centimeter. Een dergelijke uitvoering leidt ertoe dat de dikte van het totale thermische systeem ongeveer tien centimeter is.It has been found in practice that the efficiency of the thermal system improves as the heat transmission coefficient of the insulating support layer has a higher value, preferably of at least three. To achieve this, the existing thermal systems are equipped with a support layer of glass wool, the glass wool having a thickness of at least eight centimeters. Such an embodiment results in the thickness of the total thermal system being approximately ten centimeters.

De oplossing van het bovengenoemde probleem gaat dus tegen deze algemene leer in. Het dunner maken van het thermische systeem, en dus ook de isolerende ondersteuningslaag en/of de verstevigingslaag, leidt ertoe dat de efficiëntie van het systeem vermindert. Toch is de uitvinder verrassenderwijs met dit idee gekomen, omdat de voordelen die hiermee verkregen worden zwaarder wegen dan dit nadeel.The solution to the above problem therefore goes against this general doctrine. The thinning of the thermal system, and therefore also the insulating support layer and / or the reinforcement layer, leads to a reduction in the efficiency of the system. Yet the inventor has surprisingly come up with this idea, because the advantages that are obtained with it outweigh this disadvantage.

Het verkleinen van de isolerende ondersteuningslaag en/of de verstevigingslaag leidt tot een rendementsverlies ten opzichte van reeds bestaande thermische systemen van ongeveer tien procent. Echter, dit verlies is acceptabel doordat het thermisch systeem volgens de onderhavige uitvinding onder andere universeel inzetbaar is, dat wil zeggen het kan gemonteerd worden op reeds bestaande zonnepanelen, en omdat het systeem stukken goedkoper is. Deze kostenbesparing komt deels voort uit het feit dat minder isolatiemateriaal nodig is om de isolerende ondersteuningslaag te maken.The reduction of the insulating support layer and / or the reinforcement layer leads to a loss of efficiency with respect to already existing thermal systems of approximately ten percent. However, this loss is acceptable because, among other things, the thermal system according to the present invention can be used universally, i.e. it can be mounted on already existing solar panels, and because the system is considerably cheaper. This cost saving is partly due to the fact that less insulation material is required to make the insulating support layer.

Om het rendementsverlies zo veel mogelijk op te vangen, hebben de uitvinders ingezien dat door het aanbrengen van ten minste één sleuf aan de eerste zijde van de isolerende ondersteuningslaag, waarbij de ten minste ene buis is bevestigd in de ten minste ene sleuf, de isolatiewaarde van het thermische systeem op locaties waar de ten minste ene buis niet is gelegen niet of nauwelijks afneemt. Dit komt doordat de totale dikte van het thermische systeem op die locaties volledig uit de verstevigingslaag en de isolerende ondersteuningslaag bestaat.In order to compensate for the loss of efficiency as much as possible, the inventors have realized that by providing at least one slot on the first side of the insulating support layer, wherein the at least one tube is fixed in the at least one slot, the insulation value of the thermal system at locations where the at least one tube is not located does not decrease or hardly decreases. This is because the total thickness of the thermal system at those locations consists entirely of the reinforcement layer and the insulating support layer.

Een ander voordeel van de huidige uitvinding is dat het thermische systeem niet uitgerust hoeft te zijn met een beschermlaag, bijvoorbeeld een glaslaag, aangezien de afdekking van het systeem wordt gecreëerd bij montage van het thermische systeem aan het zonnepaneel.Another advantage of the present invention is that the thermal system need not be equipped with a protective layer, for example a glass layer, since the cover of the system is created when the thermal system is mounted on the solar panel.

De totale dikte van het thermische systeem volgende de uitvinding is ten hoogste 35 millimeter. Om dit te bewerkstelligen heeft een vakman meerdere opties tot zijn beschikking. Een vakman kan zowel de diameter van de bevestigde buis alsmede de dikte van de ondersteuningslaag en/of de verstevigingslaag aanpassen om dit doel te bereiken.The total thickness of the thermal system according to the invention is at most 35 millimeters. To achieve this, a skilled person has several options at his disposal. A person skilled in the art can adjust both the diameter of the attached tube and the thickness of the support layer and / or the reinforcement layer to achieve this goal.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de doorsnede van de ten minste ene bevestigde buis gelegen tussen tien millimeter en veertien millimeter. De efficiëntie van het thermische systeem wordt mede bepaald door de capaciteit van de ten minste ene buis, dat wil zeggen, van hoeveel eenheden fluïdum deze per tijdseenheid kan transporteren, en de isolatie-eigenschap van de isolerende ondersteuningslaag en de verstevigingslaag.In an embodiment of the invention, the cross-section of the at least one attached tube is between ten millimeters and fourteen millimeters. The efficiency of the thermal system is partly determined by the capacity of the at least one tube, that is, how many units of fluid it can transport per unit of time, and the insulation property of the insulating support layer and the reinforcement layer.

Het blijkt dat wanneer de ten minste ene bevestigde buis een doorsnede heeft van tussen 10 millimeter en 14 millimeter, het verlies in efficiëntie van het thermische systeem wordt beperkt. In een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft de ten minste ene buis een doorsnede van 14 millimeter, maar is die gedurende het bevestigingsproces daarvan op de isolerende ondersteuningslaag samengedrukt, waardoor de kleine diameter van de buis ongeveer 10±2 millimeter bedraagt. Door dit samendrukken van de ten minste ene buis kan toch een voldoende hoge capaciteit worden behaald, terwijl geen compromis in de dikte van de buis is vereist.It appears that when the at least one attached tube has a cross-section of between 10 millimeters and 14 millimeters, the loss in efficiency of the thermal system is limited. In a specific embodiment of the invention, the at least one tube has a diameter of 14 millimeters, but is compressed on the insulating support layer during its fixing process, so that the small diameter of the tube is approximately 10 ± 2 millimeters. By compressing the at least one tube a sufficiently high capacity can nevertheless be achieved, while no compromise in the thickness of the tube is required.

In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de dwarsdoorsnede van de ten minste ene bevestigde buis een ovale vorm.In another embodiment of the invention, the cross-section of the at least one attached tube comprises an oval shape.

In een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding is de isolerende ondersteuningslaag in hoofdzaak vervaardigd van glaswol, polyisocyanuraat (PIR), geëxpandeerd polystyreen (EPS). De thermische geleidbaarheid of warmtegeleidingscoëfficiënt is een materiaalconstante die aangeeft hoe goed het materiaal warmte geleidt. De isolatiewaarde van een materiaal wordt bepaald door een combinatie van de warmtegeleidingscoëfficiënt en de dikte van het materiaal. Een lage warmtegeleidingscoëfficiënt leidt tot een hoge isolatiewaarde, en andersom.In a specific embodiment of the invention, the insulating support layer is substantially made of glass wool, polyisocyanurate (PIR), expanded polystyrene (EPS). The thermal conductivity or heat conductivity coefficient is a material constant that indicates how well the material conducts heat. The insulation value of a material is determined by a combination of the thermal conductivity and the thickness of the material. A low thermal conductivity coefficient leads to a high insulation value, and vice versa.

De warmtegeleidingscoëfficiënt van glaswol bedraagt ongeveer 0,033, wat, bij een dikte van 80 millimeter, leidt tot een isolatiewaarde van ongeveer 2,5. Aangezien de dikte van de isolerende ondersteuningslaag in combinatie met de verstevigingslaag in de huidige uitvinding kleiner is, is ook de isolatiewaarde lager. Om dit toch enigszins te compenseren kan er gebruik worden gemaakt van polyisocyanuraat, wat een warmtegeleidingscoëfficiënt heeft van ongeveer 0,022. Bij een dikte van 25 millimeter volgt dan een isolatiewaarde van ongeveer 1,1. Daarnaast is gebleken dat de stijfheid van het thermische systeem bij gebruik van polyvinylchloride voor de verstevigingslaag voldoende is om door een zonnepaneel goed te worden afgedicht.The heat conductivity coefficient of glass wool is approximately 0.033, which, at a thickness of 80 millimeters, leads to an insulation value of approximately 2.5. Since the thickness of the insulating support layer in combination with the reinforcement layer is smaller in the present invention, the insulation value is also lower. Polyisocyanurate can be used to somewhat compensate for this, which has a heat conductivity coefficient of approximately 0.022. At a thickness of 25 millimeters, an insulation value of approximately 1.1 follows. In addition, it has been found that when polyvinyl chloride is used, the rigidity of the thermal system is sufficient for the reinforcement layer to be properly sealed by a solar panel.

In een nog verdere uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een thermisch systeem, waarbij de ten minste ene buis door een vlak gevormd door de eerste zijde van de isolerende ondersteuningslaag uitsteekt, waarbij ten minste één van de ten minste ene buis, de ondersteuningslaag en de verstevigingslaag is ingericht om zodanig in te deuken dat bij montage van het thermische systeem aan het zonnepaneel de ten minste ene buis zich in mechanisch contact bevindt met het zonnepaneel.In a still further embodiment, the invention provides a thermal system, wherein the at least one tube protrudes through a plane formed by the first side of the insulating support layer, wherein at least one of the at least one tube is the support layer and the reinforcement layer. arranged to indent such that when the thermal system is mounted on the solar panel, the at least one tube is in mechanical contact with the solar panel.

Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de isolerende ondersteuningslaag dikker gekozen kan worden en/of de sleuven minder diep gemaakt kunnen worden, waardoor de isolatiewaarde van de ondersteuningslaag wordt verbeterd. Op de plekken waar de buis is bevestigd aan de ondersteuningslaag zal de buis, de ondersteuningslaag en/of de verstevigingslaag gedeeltelijk indeuken, waardoor de dikte van het gehele thermische systeem toch gewaarborgd blijft, dat wil zeggen de dikte van het complete thermische systeem ten hoogte 35 millimeter bedraagt.The advantage of this embodiment is that the insulating support layer can be chosen thicker and / or the slots can be made less deep, whereby the insulation value of the support layer is improved. At the places where the tube is attached to the support layer, the tube, the support layer and / or the reinforcement layer will partially indent, whereby the thickness of the entire thermal system remains guaranteed, that is to say the thickness of the complete thermal system at a height of 35 millimeter.

In een specifieke uitvoeringsvorm is de ten minste ene buis vervaardigd van een van metaal, bijvoorbeeld koper of aluminium, en een kunststof en bedraagt de dikte van de isolerende ondersteuningslaag ongeveer 25±3 millimeter, de dikte van de verstevigingslaag ongeveer 8±1mm, waarbij het materiaal van de ondersteuningslaag zodanig is gekozen dat deze laag een isolatiewaarde tussen 1 en 2 heeft. In veel praktische gevallen wordt waterglycol daarbij gebruikt als fluïdum.In a specific embodiment, the at least one tube is made of a metal, for example copper or aluminum, and a plastic and the thickness of the insulating support layer is approximately 25 ± 3 millimeters, the thickness of the reinforcement layer approximately 8 ± 1 mm, the thickness material of the supporting layer is chosen such that this layer has an insulation value between 1 and 2. In many practical cases, water glycol is used as a fluid.

Volgens een tweede aspect voorziet de uitvinding in een zonnepaneelsamenstel, omvattende een foto-voltaïsch paneel, dat wil zeggen, een zonnepaneel, een aan een eerste zijde van het paneel bevestigde glasplaat ingericht voor het doorlaten van zonlicht en het tegenhouden van fluïda, en een aan een tweede zijde van het paneel gemonteerd thermisch systeem volgens een van de uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de uitvinding.According to a second aspect, the invention provides a solar panel assembly comprising a photovoltaic panel, that is, a solar panel, a glass plate mounted on a first side of the panel adapted for transmitting sunlight and retaining fluids, and a a second side of the panel mounted thermal system according to one of the embodiments of the first aspect of the invention.

Een uitvoeringsvorm volgens dit aspect voorziet in een zonnepaneelsamenstel omvattende aan weerszijden van het samenstel opgenomen montagebeugels voor het monteren van het samenstel op een dak.An embodiment according to this aspect provides a solar panel assembly comprising mounting brackets mounted on either side of the assembly for mounting the assembly on a roof.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de bijgesloten figuren, welke slechts ter illustratie van de uitvinding dienen en niet als een beperking hiervan mogen worden uitgelegd.The invention will now be elucidated with reference to the enclosed figures, which only serve to illustrate the invention and should not be construed as a limitation thereof.

Fig. 1 toont in schemavorm een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van de het thermische systeem volgens de uitvinding.FIG. 1 shows in diagram form an example of an embodiment of the thermal system according to the invention.

Fig. 2 toont in schemavorm een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een zonnepaneelsamenstel volgens de uitvinding.FIG. 2 shows in diagram form an example of an embodiment of a solar panel assembly according to the invention.

In de getoonde voorbeelden wordt met name ingegaan op een uitvoeringsvorm zoals de aanvrager deze op de markt brengt. Zoals een vakman begrijpt zijn er vele andere praktische uitvoeringsvormen denkbaar die onder de beschermingsomvang van de bijgevoegde conclusies vallen.The examples shown deal in particular with an embodiment as the applicant markets it. As one skilled in the art understands, many other practical embodiments are conceivable that fall within the scope of the appended claims.

Figuur 1 toont in schemavorm een thermisch systeem 1 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het thermische systeem 1 omvat enkele onderdelen. De isolerende ondersteuningslaag 4 is ingericht om ten minste één buis 7 te dragen. Hiertoe is de isolerende ondersteuningslaag 4 ingericht met ten minste één sleuf 3, waar de ten minste ene buis 7 in wordt bevestigd. Deze ten minste ene buis 7 kan op verschillende manier worden bevestigd aan de ondersteuningslaag 4. Voorbeelden hiervan zijn klemmen, lijmen, haken, lassen, solderen, etc.Figure 1 shows in schematic form a thermal system 1 according to an embodiment of the present invention. The thermal system 1 comprises a few parts. The insulating support layer 4 is adapted to support at least one tube 7. To this end, the insulating support layer 4 is arranged with at least one slot 3, into which the at least one tube 7 is secured. This at least one tube 7 can be attached to the support layer 4 in different ways. Examples of this are clamps, glues, hooks, welding, soldering, etc.

De ondersteuningslaag 4 is daarnaast dusdanig ingericht dat deze een hoge isolatiewaarde heeft, zodanig dat de warmte niet eenvoudig door de ondersteuningslaag 4 verloren kan gaan. Deze warmte-isolerende eigenschap heeft als voordeel dat het thermische systeem 1 efficiënt werkt, aangezien, doordat de warmte tussen het zonnepaneel en de ondersteuningslaag 4 ingevangen is, het fluïdum tot een hogere temperatuur wordt opgewarmd. Met andere woorden, de opgevangen warmte wordt zonder veel verliezen afgevoerd voor hergebruik, bijvoorbeeld door het opwarmen van tapwater.The supporting layer 4 is furthermore arranged such that it has a high insulation value, such that the heat cannot simply be lost through the supporting layer 4. This heat-insulating property has the advantage that the thermal system 1 works efficiently, since, because the heat is trapped between the solar panel and the support layer 4, the fluid is heated to a higher temperature. In other words, the collected heat is dissipated for reuse without many losses, for example by heating tap water.

De isolerende ondersteuningslaag 4 heeft verder een eerste zijde 8 en een tweede zijde 9. De ten minste ene buis 7 is aan de eerste zijde 8 bevestigd op de ondersteuningslaag 4 via de ten minste ene sleuf 3. Door deze ten minste ene buis 7 vloeit, in bedrijf, een fluïdum, bijvoorbeeld water, dat de warmte van het zonnepaneel opvangt en verder afvoert voor hergebruik. Het thermische systeem 1 is verder ingericht om aan deze eerste zijde 8 gemonteerd te worden aan een zonnepaneel (niet getekend).The insulating support layer 4 further has a first side 8 and a second side 9. The at least one tube 7 is attached to the first side 8 on the support layer 4 via the at least one slot 3. This at least one tube 7 flows through this, in operation, a fluid, for example water, that collects the heat from the solar panel and carries it away for reuse. The thermal system 1 is further adapted to be mounted on this first side 8 to a solar panel (not shown).

Optioneel is het thermische systeem 1 verder voorzien van een folie 2 voor het efficiënt overdragen van opgevangen warmte aan het fluïdum. Een dergelijke folie 2 is in de praktijk veelal vervaardigd van aluminium.Optionally, the thermal system 1 is further provided with a foil 2 for efficiently transferring collected heat to the fluid. Such a foil 2 is in practice often made of aluminum.

Het kenmerkende van het thermische systeem 1 volgens de onderhavige uitvinding is dat het complete systeem 1 ten hoogste 35 millimeter dik 6 is. Deze dikte 6 wordt hierbij gevormd door de dikte van de isolerende ondersteuningslaag en de dikte van de verstevigingslaag 5. Een vakman zal begrijpen dat om deze dikte 6 van 35 millimeter te kunnen realiseren, elk van deze twee variabelen aangepast kan worden.The characteristic of the thermal system 1 according to the present invention is that the complete system 1 is at most 35 millimeters thick 6. This thickness 6 is herein formed by the thickness of the insulating support layer and the thickness of the reinforcement layer 5. A person skilled in the art will understand that in order to be able to realize this thickness 6 of 35 millimeters, each of these two variables can be adjusted.

De functie van de verstevigingslaag 5 is om meer rigiditeit, zoals stijfheid en starheid, aan het thermische systeem 1 toe te voegen. Veel van de in de praktijk op de markt gebrachte zonnepanelen hebben een afmeting van 1,60m bij 1,65m óf 1,0m bij 0,85m. De verstevigingslaag 5 verzekert dat een thermisch systeem 1 van een dergelijk groot formaat niet in het midden doorbuigt.The function of the reinforcement layer 5 is to add more rigidity, such as rigidity and rigidity, to the thermal system 1. Many of the solar panels put on the market in practice have a size of 1.60 m at 1.65 m or 1.0 m at 0.85 m. The reinforcement layer 5 ensures that a thermal system 1 of such a large format does not bend in the middle.

In een uitvoeringsvorm is de isolerende ondersteuningslaag 4 ongeveer 25 millimeter dik en is de verstevigingslaag 5 ongeveer 8 millimeter dik. De diameter van de in figuur 1 getekende buis 7 komt overeen met de diameter van de ten minste ene sleuf 3, waardoor een raakvlak aan het mantelvlak van de bevestigde buis 7 samenvalt met het vlak gevormd door de eerste zijde van de ondersteuningslaag 4. Dat wil zeggen, de ten minste ene bevestigde buis 7 sluit aan op de eerste zijde van de ondersteuningslaag 4.In one embodiment, the insulating support layer 4 is approximately 25 millimeters thick and the reinforcement layer 5 is approximately 8 millimeters thick. The diameter of the tube 7 shown in Figure 1 corresponds to the diameter of the at least one slot 3, so that an interface on the lateral surface of the attached tube 7 coincides with the plane formed by the first side of the support layer 4. That is to say say, the at least one attached tube 7 connects to the first side of the support layer 4.

In een andere uitvoeringsvorm is de diameter van de ten minste ene buis 7 veertien millimeter maar is tijdens of vóór bevestiging daarvan samengedrukt, zodanig dat deze een wat ovale vorm heeft. De kortste diameter van deze ovale vorm is 10 mm, waardoor de diepte van de ten minste ene sleuf slechts 10 millimeter hoeft te zijn. Deze ovale vorm van de buis 7 heeft als voordeel dat de capaciteit van de buis hoog is, terwijl de relevante diameter van de buis relatief klein is, i.e. 10 millimeter.In another embodiment, the diameter of the at least one tube 7 is fourteen millimeters, but is compressed during or before mounting thereof, such that it has a somewhat oval shape. The shortest diameter of this oval shape is 10 mm, so that the depth of the at least one slot need only be 10 millimeters. This oval shape of the tube 7 has the advantage that the capacity of the tube is high, while the relevant diameter of the tube is relatively small, i.e. 10 millimeters.

Fig. 2 toont in schemavorm een voorbeeld van een uitvoeringsvorm van een zonnepaneelsamenstel 20 volgens de onderhavige uitvinding. Dit zonnepaneelsamenstel 20 omvat in principe drie verschillende onderdelen.FIG. 2 shows in schematic form an example of an embodiment of a solar panel assembly 20 according to the present invention. This solar panel assembly 20 basically comprises three different parts.

Een eerste onderdeel is een glasplaat 25 ingericht voor het beschermen van het samenstel 20 tegen onder andere weersinvloeden. De glasplaat 25 laat wel zonlicht door, zodanig dat het zonnesamenstel 20 het zonlicht kan opvangen en omzetten in elektriciteit.A first component is a glass plate 25 adapted to protect the assembly 20 against, among other things, weather influences. The glass plate 25 does allow sunlight through, such that the solar assembly 20 can capture the sunlight and convert it into electricity.

Daarnaast omvat het samenstel 20 een foto-voltaïsch paneel 24, dat wil zeggen, een zonnepaneel, ingericht voor het omzetten van zonlicht in elektrische energie. De huidige uitvinding is van toepassing op allerlei typen zonnepanelen.In addition, the assembly 20 comprises a photovoltaic panel 24, that is, a solar panel adapted for converting sunlight into electrical energy. The present invention applies to all types of solar panels.

Bij een zonnepaneel met monokristallijnen zijn er bijvoorbeeld staven getrokken uit een siliciumsmelt. Deze staven bestaan uit één kristal en worden in schijven gesneden en op de zonnepanelen gemonteerd. Dit soort zonnepanelen heeft het hoogste rendement.For example, with a single-crystal solar panel, rods are drawn from a silicon melt. These bars consist of one crystal and are cut into disks and mounted on the solar panels. This type of solar panels has the highest efficiency.

Een ander voorbeeld van zonnepanelen is gebaseerd op polykristallijnen. Bij dit soort panelen worden er blokken gegoten van vloeibaar silicium. Bij dit proces ontstaan er breukvlakken tussen de kristallen. Hierdoor hebben deze panelen een lager rendement dan de hierboven genoemde panelen, echter zijn ze wel goedkoper in productie.Another example of solar panels is based on polycrystalline. With this type of panels, blocks are made of liquid silicon. This process causes fracture surfaces between the crystals. As a result, these panels have a lower efficiency than the panels mentioned above, but they are cheaper to produce.

Een derde veel voorkomend zonnepaneel is een amorf-type zonnepaneel. Hierbij wordt het silicium als het ware op een plaat gedampt. Dit resulteert erin dat er een hele dunne film ontstaat. De kosten voor het produceren van een dergelijk paneel zijn gering, echter het rendement ligt ook een stuk lager dan bij de bovengenoemde twee andere varianten.A third common solar panel is an amorphous-type solar panel. The silicon is, as it were, evaporated on a plate. This results in a very thin film. The costs for producing such a panel are low, but the efficiency is also considerably lower than with the above-mentioned two other variants.

Als laatste omvat het samenstel 20 aan een andere zijde van het foto-voltaïsche paneel 24 het gemonteerde thermische systeem 23 volgens een van de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.Finally, the assembly 20 on another side of the photovoltaic panel 24 comprises the mounted thermal system 23 according to one of the embodiments of the present invention.

Dit geheel wordt vervolgens met montagebeugels 22, 26 aan bijvoorbeeld een dak van een huis gemonteerd. De uitvinders hebben hierbij ingezien dat de dikte van het thermische systeem 23 gering moet zijn, ten hoogste 35 millimeter, zodanig dat het thermische systeem 23 in de beugels 22, 26 past die gebruikt worden bij reeds bestaande zonnepanelen 24.This assembly is then mounted with mounting brackets 22, 26 on, for example, a roof of a house. The inventors have realized here that the thickness of the thermal system 23 must be small, at most 35 millimeters, such that the thermal system 23 fits into the brackets 22, 26 which are used with already existing solar panels 24.

Om het geheel verder in de beugels 22, 26 te klemmen, omvat het zonnesamenstel 20 verder klemveren 21, 27 om het thermische systeem 23 tegen het zonnepaneel 24 te drukken. In een ander voorbeeld zijn dit klemstroken over de gehele lengte van het zonnepaneel 24.To further clamp the assembly further into the brackets 22, 26, the solar assembly 20 further comprises clamping springs 21, 27 for pressing the thermal system 23 against the solar panel 24. In another example, these are clamp strips over the entire length of the solar panel 24.

Tevens is de toevoer 29 getekend van de in het thermische systeem 23 aanwezige buis 32, en de afvoer 28 van de aanwezige buis 32. Deze ten minste ene buis 32 is gemonteerd aan de eerste zijde van de warmte isolerende ondersteuningslaag 23, in combinatie met een aluminium folie 31. Deze aluminium folie 31 wordt toegepast zodat de warmtegeleiding naar de ten minste ene buis 32 toe verbetert.The supply 29 of the tube 32 present in the thermal system 23 is also drawn, and the outlet 28 of the tube 32 present. This at least one tube 32 is mounted on the first side of the heat-insulating support layer 23, in combination with a aluminum foil 31. This aluminum foil 31 is used so that the heat conduction towards the at least one tube 32 improves.

Zoals een vakman begrijpt is het fluïdum dat in de toevoer 29 gaat relatief koud ten opzichte van water dat de afvoer verlaat. In praktische situaties wordt het zonnepaneel 24 gekoeld van tachtig graden Celsius naar veertig graden Celsius. Dit blijkt een rendementsverbetering op te leveren van ongeveer dertig procent.As one skilled in the art understands, the fluid entering the inlet 29 is relatively cold relative to water leaving the outlet. In practical situations the solar panel 24 is cooled from eighty degrees Celsius to forty degrees Celsius. This appears to yield a return improvement of around thirty percent.

De onderhavige uitvinding is hierboven toegelicht met behulp van een aantal voorbeelden. Zoals een deskundige zal begrijpen, kunnen verschillende wijzigingen en aanvullingen worden aangebracht binnen de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies.The present invention has been explained above with the aid of a number of examples. As those skilled in the art will appreciate, various changes and additions may be made within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims

A thermal system for use with solar panels, comprising: a heat insulating support layer, wherein the heat insulating support layer is provided with at least one slot provided on a first side of the support layer; a reinforcement layer provided on a second side of the support layer; at least one tube mounted in the at least one slot and adapted to transport a fluid; wherein the thermal system is adapted to be mounted on a solar panel via the first side of the support layer, characterized in that the thermal system is at most 35 millimeters thick.

The thermal system of claim 1, wherein the cross-section of the at least one attached tube is between 10 mm and 14 mm.

The thermal system of claim 2, wherein the at least one attached tube is compressed such that the smallest diameter of the attached tube is 10 ± 2 mm.

The thermal system of claim 1, wherein a cross-section of the at least one attached tube comprises an oval shape.

A thermal system according to any one of the preceding claims, wherein the heat insulating support layer is substantially made of one of glass wool, polyisocyanurate (PIR) and expanded polystyrene (EPS).

A thermal system according to any one of the preceding claims, wherein the at least one tube protrudes through a plane formed by the first side of the insulating support layer, wherein at least one of the at least one tube and the support layer is adapted to indent such that when mounting the thermal system on the solar panel, the at least one tube is in mechanical contact with the solar panel.

A thermal system according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one tube is made of a metal and a plastic.

A thermal system according to any one of the preceding claims, wherein the thickness of the insulating support layer is 25 ± 2 mm.

The thermal system of claim 8, wherein the material of the insulating support layer is such that the support layer has an insulation value between 1 and 2.

The thermal system of claim 8, wherein the thickness of the reinforcement layer is 8 ± 1 mm.

A thermal system according to any one of the preceding claims, wherein the material of the reinforcement layer is substantially made of polyvinyl chloride (PVC).

12. A thermal system according to any one of the preceding claims, further comprising a foil arranged on the first side of the support layer for transferring heat to the at least one tube.

A solar panel assembly, comprising: a photovoltaic panel; a glass plate mounted on a first side of the panel arranged for transmitting sunlight and retaining fluids. a thermal system mounted on a second side of the panel according to any of claims 1 - 12.

14. Solar panel assembly as claimed in claim 13, further comprising mounting brackets included on either side of the assembly for mounting the assembly on a roof.