Eén paneel voor zonnewarmte
en -elektriciteit

Het gebruik van zonlicht en zonnewarmte als alternatieve energiebronnen raakt steeds meer ingeburgerd. Shell bijvoorbeeld rustte vorige week twee benzinestations uit met zonnecelpanelen. In een nieuwbouwwijk in IJsselstein is elk huis voorzien van zonneboilers. Het zonnecelpaneel zet zonlicht direct om in elektriciteit; bij de zonneboiler gaat het om de warmte uit het zonlicht. Tot nu toe werken de systemen los van elkaar. Een –ruimtebesparende– combinatie is om praktische redenen nog niet mogelijk. Een ontwerp van dr. ir. D. de Vries van de Technische Universiteit van Eindhoven (TUE) en Shell Solar in Helmond brengt daar verandering in.

Het probleem bij het combineren van de twee systemen zit in de tegengestelde eisen. Aan de ene kant moet de warmte van het zonlicht maximaal gebruikt kunnen worden voor het opwarmen van water. Aan de andere kant mogen fotovoltaïsche cellen (pv-cellen) die het zonlicht omzetten in elektriciteit niet te warm worden. Dan gaat het rendement omlaag.

Het zonnepaneel dat De Vries ontwikkelde, combineert beide mogelijkheden. Zijn collector bestaat uit een oppervlaktelaag met pv-cellen met daaronder vastgelijmd een laagje koper. Aan de onderkant van het koper zitten waterbuizen van de zonneboiler gesoldeerd. Over de hele zonnepaneelcollector ligt een glasplaat die hetzelfde effect heeft als het glas bij een tuinbouwkas.

Het binnenkomend zonlicht wordt door de fotocellen omgezet in elektriciteit. De warmte voert de collector zo snel mogelijk door de koperlaag af naar het onderliggende buizenstelsel.

De onderzoeker kwam erachter dat hoe dikker de koperlaag is, hoe beter hij werkt. De kosten van het materiaal dwingen De Vries echter op zoek te gaan naar het economisch optimum. Ook de beste vorm en dikte van de waterbuizen staat nog niet vast.

Het nieuwe paneel is in Nederland getest naast een bestaande zonnecollector en een zonnepaneel. Het prototype leverde per vierkante meter meer warmte en elektriciteit op dan de twee afzonderlijke systemen. De TUE vroeg inmiddels patenten op het ontwerp aan.