Over ons

Bij nieuwe bouwprojecten wordt steeds meer en meer gebruik gemaakt van gebouw-geïntegreerde zonnecellen, ook wel building-integrated phovoltaics (BIPV) genoemd. De zonnepanelen zijn daarbij zelf een onderdeel van de bouwschil, bv. als dak, als gevel of ingebed in een raam. De functie van het zonnepaneel is dan niet enkel het genereren van elektriciteit, maar ze fungeert ook als een structureel element van het gebouw. Als bouwelement zorgt het mee voor thermische isolatie, veiligheid, zonnewering, en bescherming tegen geluidsoverlast of waterinsijpeling.

Dakleien, bestaande uit zonnecellen: kabels doorbreken de thermische schil van het gebouw

Helaas is een vereiste voor elk BIPV-systeem dat er elektrische kabels moeten getrokken worden van de buitenkant naar de binnenkant van het gebouw. Dit creëert een aantal problemen:

  • Ten eerste breken de kabels de thermische schil van het gebouw door het creëren van koudebruggen en het doorbreken van de luchtdichtheid. Dit vermindert de isolatie van gebouwen en veroorzaakt ongewenst warmteverlies. Beschouw bijvoorbeeld fotovoltaïsche dakleien op bovenstaande figuur: de afzonderlijke leien zijn met elkaar verbonden via elektriciteitsdraden naar de omvormer, binnenin het gebouw, om de gecapteerde lichtenergie op het elektriciteitsnet te plaatsen. Deze verbindingen doorbreken de thermische schil van het gebouw en leiden tot thermische ongemakken en warmteverlies.
  • Ten tweede veroorzaakt de perforatie van de elektrische kabels door de isolatie condensatie en waterpenetratie. Dit resulteert in vochtindringing, zowel voor het gebouw als voor de BIPV-installatie. Dit leidt tot gebouwschade, schimmelvorming, een snellere afbraak van de zonnecellen en dus ook tot een kortere levensduur van het BIPV-systeem.

Bovendien ondervinden BIPV-installateurs nog twee bijkomende problemen bij installatie:

  • BIPV is per definitie multidisciplinair: de installatie moet gebeuren door verschillende profielen: een bouwvakker, dakwerker én een elektricien. De samenwerking tussen de verschillende profielen loopt niet altijd optimaal. Bouwvakkers opleiden om de verschillende bedradingsschema’s van BIPV correct te behandelen is tijdrovend voor de werkgever.
  • BIPV-installaties worden gekenmerkt door grote stromen, wat elektrocutiegevaar oplevert voor de werknemers bij fout geïnstalleerde systemen.

Bovenstaande problemen kunnen opgelost worden door de geproduceerde energie van de zonnecellen draadloos over de bouwschil te transporteren.

  • Door een draadloos energieoverdrachtssysteem is het boren van gaten door de thermische bouwschil niet meer nodig. Er wordt een nagenoeg perfecte thermische, lucht- en waterdichtheid gecreëerd, wat resulteert in een beter geconditioneerde binnenomgeving en een langere levensduur van het totale systeem.
  • BIPV-systemen met draadloze energieoverdracht laten een “plug-and-play-installatie” toe. Een bouwvakker kan via het plug-and-play-systeem eenvoudiger en sneller het systeem plaatsen, zonder kans op fouten.
  • Draadloze energieoverdracht leidt tot een significante verbetering van de veiligheid. Immers, de elektronische componenten kunnen volledig ingebed worden in een niet-geleidende behuizing. Er is een volledig galvanische scheiding, waardoor installateurs geen enkel risico op elektrocutie lopen. Vooral de DC-bekabeling houdt extra risico’s in. Bovendien wordt automatisch een fail safe mechanisme gecreëerd tijdens de werking: het falen van een converter heeft geen invloed op de rest van het systeem door de volledige galvanische scheiding.

Tot slot heeft de toepassing van draadloze energieoverdracht nog enkele andere voordelen:

  • Een plug-and-play mechanisme is een oplossing voor het efficiëntieverlies dat ontstaat bij partiële beschaduwing van de zonnepanelen.
  • Het draadloos overbrengen van de elektriciteit genereert onmiddellijk een hoge step-up van de spanning (positief voor het rendement), en zorgt ervoor dat meer componenten van de converter zich bevinden aan de binnenzijde van het huis, i.p.v. in de “danger zone” aan de buitenzijde. Immers, de zonnepanelen bereiken hoge temperaturen, wat nefast is voor de elektronische componenten. Meer componenten binnenshuis zorgt voor een grotere betrouwbaarheid en langere levensduur van de elektronica.

Dit project ontwikkelt, door het combineren van twee volwassen technologieën (BIPV en draadloze energieoverdracht) een BIPV plug-and-play module, gebouwd met off-the-shelf (dus goedkope) standaardcomponenten.

Deze efficiëntie wordt via een praktijkopstelling geanalyseerd waardoor kwantitatieve data beschikbaar komt voor de marktspelers. Bovendien zal door kwaliteitsmonitoring via sensoren een antwoord gegeven worden op de vraag hoe betrouwbaar de praktische opstelling is.