SolarBEAT: unieke outdoor testfaciliteit voor BIPV

Niet ieder dak is geschikt voor traditionele zonnepanelen. Die zijn esthetisch ook niet altijd wenselijk. Building integrated photovoltaics (BIPV) biedt in dat perspectief grote kansen, bijvoorbeeld in de vorm van zonnepanelen geïntegreerd in dakbedekking en gevelplaten. Vanuit deze gedachte richtten TNO en TU/e in 2014 SolarBEAT op.

Innovatieve technologieën

Op SolarBEAT testen we componenten van installaties zoals pv-modules, zonnecollectoren, combinaties hiervan (PVT), string- en micro-omvormers, power optimizers en batterijen. Daarnaast nemen we de prestaties van complete zonnestroom en -warmtesystemen onder de loep. Daarbij worden in samenwerking met architecten, bouwbedrijven, ontwikkelaars en installateurs innovatieve technologieën en toepassingen verbeterd en geheel nieuwe ontwikkeld.

Opbrengst en robuustheid

In real life omstandigheden – in de openlucht voeren we de testen uit. Producten en systemen worden doorlopend gemonitord op hun opbrengst en robuustheid, bijvoorbeeld in relatie tot de lichtinval en weersomstandigheden. Dat alles gebeurt met behulp van uitermate nauwkeurige meetapparatuur, het hele jaar door en 24 uur per dag. Dit levert waardevolle informatie om de prestaties te optimaliseren en valideren. Zo kunnen fabrikanten business cases maximaliseren en bewezen vernieuwende technologie introduceren.

Geavanceerde infrastructuur

Met het eigentijdse zon- en weer-meetstation meten we, met meer dan 1000 sensoren, lichtinstraling, temperatuur, thermische isolatie en energieopbrengst. Daarnaast heeft SolarBEAT een volledige warmte-installatie voor onderzoek aan zonthermische systemen, inclusief warmtepompen, buffervaten en een onafhankelijke warmwaterflow. De resultaten worden opgeslagen in een beveiligde centrale database. Vertrouwelijke projectgegevens zijn via een web portal uitsluitend toegankelijk voor geautoriseerde personen.

Zonnegevels en -dakpannen

De thuisbasis van SolarBEAT is de TU/e-campus in Eindhoven. Op het dak en de gevels van het Vertigo-gebouw testen en monitoren wetenschappers en bedrijven doorlopend vele soorten geïntegreerde zonne-energietechnieken (BIPV) en hun toepassingen, onder meer zonneramen, zonnegevels, balkonhekken en zonnedakpannen. Zo hielp SolarBEAT Solarge uit Weert bij de ontwikkeling van haar duurzame lichtgewicht kunststof zonnepanelen en het Nijmeegse Soluxa bij het testen van gekleurde zonnepanelen voor applicatie op gevels van gebouwen.

Hoger niveau

Nog zo’n partner van SolarBEAT is de internationale glasproducent Pilkington. Dit bedrijf creëerde een raam met dubbel glas. In de voorste 2 lagen zijn zonnelamellen geïntegreerd. SolarBEAT test de opbrengst van meerdere varianten lamellen, uiteenlopend in kleur en coating, zonneceltechniek en de bedekkingsgraad van de zonnecellen. In een ander project werkt TNO met meerdere partners aan alternatieve barrièrefolies voor zonnecellen. SolarBEAT test deze op kleine zonnecellen en vergelijkt de resultaten van het lab met de metingen buiten. Door de schaalbaarheid van de hardware is het echter ook mogelijk precisiemetingen te doen aan kleinere en grotere zonnecellen. Hierbij maken we gebruik van meetapparatuur die het Nederlandse ReRa Solutions ontwikkelde.

Opslagsystemen

Voor emissieloze gebouwen is het bufferen van zonnestroom en zonnewarmte cruciaal, de zon schijnt nu eenmaal niet altijd. Daarom doen we ook onderzoek naar uiteenlopende opslagsystemen. Een voorbeeld is de zoutbatterij van Cellcius, een spin-off van TU/e en TNO. We testen samen met bouwbedrijf Emergo binnen een volledig systeem, inclusief warmtepomp en buffervaten. Daarbij simuleren we het gebruik van een gemiddeld huishouden. Zo helpen we Cellcius bij het optimaliseren van deze batterij om daar een commercieel succes van te maken.

Innovatieve warmteoplossingen in bouwdelen

Om huizen te verwarmen willen we steeds minder gebruik maken van gas. Hierdoor neemt de vraag naar warmtepompen toe. Een innovatieve techniek die we samen met partners ontwikkelen en testen, is een warmtewisselaar die geïntegreerd wordt achter een zonnepaneel, dakpan, onder een terras of in de gevel.