CASSETTE
Energie-opwekkende cassette gevel
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
In de gebouwde omgeving is steeds meer vraag naar bouwmaterialen met geïntegreerde zonnepanelen (BiPV). Het combineren van een zonnepaneel met een gevelbekledingsmateriaal reduceert kosten en materiaalgebruik. Het basisidee van de door TNO gepatenteerde innovatie op dit vlak is het maken van een zonnepaneel van een materiaal waarvan een enkele centimeters van de randen kunnen worden gevouwen zodat er een soort ondiepe doos ontstaat met het zonnepaneel aan de 'onderbodem'. In de gevelbouw worden dit soort gevouwen dozen als gevelcassettes gebruikt met uitgesneden gleuven in de randen voor bevestiging. In het concept wordt een glazen achterzijde van een BiPV zonnepaneel vervangen door een aluminium composiet en de glazen voorzijde door een kunststof toplaag. Dit vereenvoudigt het bevestigingssysteem vanwege gereduceerd gewicht en doordat het bevestigingssysteem is geïntegreerd en maakt daarmee nieuwe toepassingen binnen de gebouwde omgeving mogelijk. De verwachting is ook dat het de kosten en esthetiek van dit product op een veel groter marktaandeel aansluiten dan de huidige glas-glas PV panelen.
Doelstelling
In dit project onderzoeken we de beste manier van samenstellen en industrieel produceren van een gevelelement dat zonne-energie opwekt. Testen op mini-modules van dit soort hebben bij TNO de standaard certificeringstesten doorstaan. TNO heeft een keer een full size prototype gemaakt op deze basis maar met de nodige nog niet overkomen technische uitdagingen. In het hier voorgestelde project onderzoeken we hoe we de technische uitdagingen op het gebied van verschillende thermische expansie coëfficiënten in een glasloos zonnepaneel overkomen door productieprocessen en materiaalcombinaties te ontwikkelen, gebruik makend van materiaalkundig onderzoek en verouderingstesten in samenwerking met TNO en onze productiepartners en leveranciers van nodige materialen.
Korte omschrijving
Gezamenlijk wordt een nieuwe productspecificatie uitgewerkt die aansluit bij de reeds bekende producteisen uit de markt. Vervolgens wordt gewerkt aan de volgende aspecten: • Materiaalkundige studies aan de klimaatbestendigheid van het geïntegreerde zonnepaneel met verschillende beschermende materialen en dragers die zorgen voor mechanische stabiliteit. Hiervoor worden mogelijke productie methoden ontwikkeld bij Kameleon en TNO en worden daarop standaard testen uitgevoerd bij TNO. • Productieprincipes / produceerbaarheidsonderzoek van de materialencombinatie en benodigde bewerkingen om tot het product te komen. Verschillende methoden zijn vergeleken in verouderingstesten op full size panelen. Het PV laminaat wordt geproduceerd bij Kameleon. Het cassettevouwen proces wordt aangepast bij Sorba Projects evenals het aanpassen van de elektrische aansluitingen om vervolgens het totaalresultaat te testen bij TNO.
Resultaat
Het resultaat van dat onderzoek is nieuwe kennis over het beste productieproces en materialencombinatie om een energieopwekkende gevelcassette te maken voor een de beste productlevensduur, esthetiek en kosten. Het resulterende rapport van deze studie zal de basis zijn voor de besluitvorming rondom verdere investeringen in de ontwikkeling en certificering van het voorgestelde product. Minimaal te verwachten resultaten zijn: - full size prototype panelen in verschillende configuraties. - Een rapport met beschrijvingen van het minimum viable product en bijbehorende meest waarschijnlijk succesvolle productieproces en materiaalsamenstelling - De resultaten van de analyse van methoden om technische uitdagingen te mitigeren.
In de gebouwde omgeving is steeds meer vraag naar bouwmaterialen met geïntegreerde zonnepanelen (BiPV). Het combineren van een zonnepaneel met een gevelbekledingsmateriaal reduceert kosten en materiaalgebruik. Het basisidee van de door TNO gepatenteerde innovatie op dit vlak is het maken van een zonnepaneel van een materiaal waarvan een enkele centimeters van de randen kunnen worden gevouwen zodat er een soort ondiepe doos ontstaat met het zonnepaneel aan de 'onderbodem'. In de gevelbouw worden dit soort gevouwen dozen als gevelcassettes gebruikt met uitgesneden gleuven in de randen voor bevestiging. In het concept wordt een glazen achterzijde van een BiPV zonnepaneel vervangen door een aluminium composiet en de glazen voorzijde door een kunststof toplaag. Dit vereenvoudigt het bevestigingssysteem vanwege gereduceerd gewicht en doordat het bevestigingssysteem is geïntegreerd en maakt daarmee nieuwe toepassingen binnen de gebouwde omgeving mogelijk. De verwachting is ook dat het de kosten en esthetiek van dit product op een veel groter marktaandeel aansluiten dan de huidige glas-glas PV panelen.
Doelstelling
In dit project onderzoeken we de beste manier van samenstellen en industrieel produceren van een gevelelement dat zonne-energie opwekt. Testen op mini-modules van dit soort hebben bij TNO de standaard certificeringstesten doorstaan. TNO heeft een keer een full size prototype gemaakt op deze basis maar met de nodige nog niet overkomen technische uitdagingen. In het hier voorgestelde project onderzoeken we hoe we de technische uitdagingen op het gebied van verschillende thermische expansie coëfficiënten in een glasloos zonnepaneel overkomen door productieprocessen en materiaalcombinaties te ontwikkelen, gebruik makend van materiaalkundig onderzoek en verouderingstesten in samenwerking met TNO en onze productiepartners en leveranciers van nodige materialen.
Korte omschrijving
Gezamenlijk wordt een nieuwe productspecificatie uitgewerkt die aansluit bij de reeds bekende producteisen uit de markt. Vervolgens wordt gewerkt aan de volgende aspecten: • Materiaalkundige studies aan de klimaatbestendigheid van het geïntegreerde zonnepaneel met verschillende beschermende materialen en dragers die zorgen voor mechanische stabiliteit. Hiervoor worden mogelijke productie methoden ontwikkeld bij Kameleon en TNO en worden daarop standaard testen uitgevoerd bij TNO. • Productieprincipes / produceerbaarheidsonderzoek van de materialencombinatie en benodigde bewerkingen om tot het product te komen. Verschillende methoden zijn vergeleken in verouderingstesten op full size panelen. Het PV laminaat wordt geproduceerd bij Kameleon. Het cassettevouwen proces wordt aangepast bij Sorba Projects evenals het aanpassen van de elektrische aansluitingen om vervolgens het totaalresultaat te testen bij TNO.
Resultaat
Het resultaat van dat onderzoek is nieuwe kennis over het beste productieproces en materialencombinatie om een energieopwekkende gevelcassette te maken voor een de beste productlevensduur, esthetiek en kosten. Het resulterende rapport van deze studie zal de basis zijn voor de besluitvorming rondom verdere investeringen in de ontwikkeling en certificering van het voorgestelde product. Minimaal te verwachten resultaten zijn: - full size prototype panelen in verschillende configuraties. - Een rapport met beschrijvingen van het minimum viable product en bijbehorende meest waarschijnlijk succesvolle productieproces en materiaalsamenstelling - De resultaten van de analyse van methoden om technische uitdagingen te mitigeren.