De PV-wirefree zonwering: Een adaptief buitenzonweringsysteem met draadloos geïntegreerde zonnecellen

De PV-wirefree zonwering is een adaptief buitenzonweringsysteem met draadloos geïntegreerde zonnecellen. Dit bouwcomponent vervult de functie van een zonweringsysteem met draaibare lamellen en kan tevens op duurzame wijze in een deel van de elektrische energie van het gebouw voorzien. Metalen draagconstructie dient als geleider Brede PV-laminaten dienen als de lamellen van de zonwering. De boven elkaar gelegen draaibare lamellen zijn tegelijkertijd elektronisch en mechanisch met twee aluminium profielen verbonden, deze vormen de draagconstructie en de elektronische geleiders van het zonweringsysteem. Het ´ne profiel dient als pluspool, het andere als de minpool.Het gehele elektronische circuit is van aluminium zodat geen corrosie tussen verschillende metalen optreedt en het circuit betrouwbaar blijft. Twee aluminium steunen per PV-lamel dragen de lamel en dienen ook weer als de polen van het PV-laminaat. Geen elektrische isolatie. Het gehele systeem is hiermee elektronisch parallel geschakeld, vergelijkbaar met het ´ PV-wirefree concept ´, waarmee ECN (Energie-onderzoek Centrum Nederland) zich enkele jaren geleden bezig hield. Met het parallel schakelen wordt de systeemspanning onder de 30 volt gehouden, waardoor het systeem zonder isolatie en andere beveiligingscomponenten ´aanraakveilig´is.Deze ongebruikelijke manier van schakelen levert echter wel aanzienlijke stroomsterktes op die grote transportverliezen van PV-cel tot inverter kunnen opleveren. Doordat de aluminium dragende profielen echter (voor het elektriciteitstransport) een zeer grote doorsnede hebben, kan dit nadeel teniet gedaan worden.Meer directe zonne-energie. De PV-lamellen zijn adaptief: ze kunnen zich gedurende de dag en het jaar aanpassen aan de hoogte van de zon om zo meer directe zonne-energie te kunnen ontvangen. Uit berekeningen naar gedeeltelijke adaptiviteit van PV-vlakken die zich op of aan de gevel bevinden, bleek dat in Nederland tot ruim 26% aan extra energie is op te wekken in hetzelfde vlak, wanneer dit over een horizontale as de zonnestand kan volgen. De introductie van een tweede, verticale as waarbij het PV-vlak aan de gevel ook nog gedeeltelijk de zon kan volgen door zich aan de azimuthoek van de zon (hoek t.o.v. het zuiden) aan te passen, bleek slechts 2% extra energie te genereren en door de benodigde aanpassingen aan het systeem, niet rendabel.Eén prefab element. Het PV-wirefree zonweringsysteem is hier ontwikkeld voor een gebouw met een traveemaat van 3.6 x 3.2 meter in de gevel. De optimale elektronische lay-out van een gesloten PV-systeem is hiervoor bepaald en bestaat uit twee boven elkaar gelegen traveematen. Hierin zijn 14 PV-lamellen boven elkaar geschakeld.Deze afmeting maakt het nog mogelijk om het zonweringsysteem als één groot prefab element te ontwikkelen, waarin alle onderdelen reeds gemonteerd zijn. De inverter, de motor en de overige delen die de beweging van de lamellen aansturen, zijn onzichtbaar in de smalle loopbrug van het zonweringsysteem geplaatst. Verwijderen van een rooster onder de loopbrug verschaft toegang tot deze componenten. In het gehele bouwcomponent is er telkens mee rekening gehouden om geen elektrische verbinding te maken tussen de beide profielen en consoles. De loopbrug is dan ook van kunststof.Opbrengst en terug-verdien-tijd. De te verwachten jaarlijkse energieopbrengst per prefab element is voor Nederland maximaal ruim 1800 kWh per prefab element, dit is zon 90 kWh/m2-gevel. In Italië levert één prefab element bijna 3000 kWh en in Sudan bijna 4000 kWh. Hiermee bedraagt de energy payback time voor het gehele PV-wirefree zonweringsysteem in Nederland ongeveer 5 jaar, in Italië ongeveer 3 jaar en in Sudan ruim 2 jaar.Architectur

Magnetic measurements on organic compounds

Applied Science

Heat mapping the Netherlands: Laying the foundations for energy-based planning

Building TechnologyArchitectur

The city-zen approach for urban energy master plans addressing technical opportunities + non-technical barriers

Architectural Engineering + TechnologyArchitecture and The Built Environmen

Energiezuinige teeltsystemen in kassen

De Glastuinbouw in Nederland is met 9% van het gasverbruik (= ± 4 miljard m3) een grote energiegebruiker. Daar staat tegenover dat de glastuinbouw de laatste jaren zo’n 10% (= 11 miljard kWh y-1) van de Nederlandse elektriciteitsproductie voor haar rekening neemt, dankzij het veelvuldig gebruik van warmte/krachtinstallaties [1]. De glastuinbouwsector heeft een convenant met de overheid gesloten: ‘Schone & Zuinige Agrosectoren 2008-2020’. Er moet nog veel gebeuren om de doelstellingen van dit convenant te realiseren. Dit artikel biedt een beknopt overzicht van de status en een doorkijk naar de toekomst.BouwtechnologieArchitectur

SREX: Synergie tussen regionale planning en exergie

De komende jaren is een transitie nodig van eindige fossiele naar oneindige duurzame energiebronnen. Dit kan niet zondermeer in het huidige systeem en vraagt om een aanpassing van ruimtelijke planning. Duurzame energiebronnen komen in verschillende kwaliteiten voor en zijn meer gebonden aan hun locatie. Daarom is het voor een duurzame ontwikkeling van de gebouwde omgeving op alle schaalniveaus van belang om energie integraal mee te nemen binnen de ruimtelijke planning. In ‘Synergie tussen regionale planning en exergie’ worden specifiek de mogelijkheden van integratie van duurzame energiesystemen op die grotere schaal besproken, met speciale aandacht voor de beschikbare of gewenste kwaliteit van energie, of wel exergie. Dit boek is het resultaat van vijf jaar onderzoek door een team van energietechnologen, systeemanalisten, aardwetenschappers, planologen, landschapsarchitecten en stedenbouwkundigen van de TU Delft, de Rijksuniversiteit Groningen, Wageningen Universiteit, de Hogeschool Zuyd in Heerlen en TNO-Deltares, financieel ondersteund door Agentschap NL.Architectural Engineering and TechnologyArchitecture and The Built Environmen

Energiepotentiestudie Oostland

De leerstoel Climate Design & Sustainability van de faculteit bouwkunde aan de TU Delft heeft een energiepotentiestudie uitgevoerd voor het door kassen gedomineerde gebied Oostland, bestaande uit de gezamenlijke gemeenten Pijnacker-Nootdorp en Lansingerland. De studie is geïnitieerd door lokale vooruitstrevende ondernemers. Onder anderen de Rabobank Zuid-Holland-Zuid, enkele tuinders en glastuinbouw gerelateerde ondernemers hebben zich in een duurzaamheidsgroep verenigd met als doelstelling kansen aan te grijpen om duurzame ingrepen in het gebied te bewerkstelligen. In deze bijzondere bottomup benadering wordt gezocht naar korte-termijningrepen die ook in duurzame langetermijnvisie passen van beide meedenkende gemeenten.Architectural Engineering +TechnologyArchitecture and The Built Environmen

The Energy Master Plan: Transition to self-sufficient city regions by means of an approach to local energy potentials

City regions and metropolitan areas form the scale on which the battle for will be won or lost, and the level at which cities can become resilient and even self-sufficient. A master plan for a sustainable energy system for city regions is not a luxury anymore. An energy master plan will be based on incremental steps of transition. The approach needs to start with the charting of energy sources, sinks and unused potentials of a studied area. Herein the method of Energy Potential Mapping can play an essential role. The next step deals with the identification of demand reduction possibilities in the existing built environment – new construction can already be zero energy. Differences in simultaneous discrepancies between supply and demand can be bridged by synergetic systems, heat exchange, cascading and intermediate storage of energy. Finally the remaining demand needs to be solved with renewable energy, inside the city as well as in its environs, which become ever more indispensable to the modern metropolis. In the energy master plan EPM deals with the identification of supply and demand, supports the finding - in place and time - of energy potentials from sun to magma, helps the discovery of simultaneous mismatches, surpluses and shortages, and helps determine the effect on the urban climate. Mapping is done in 3D, soon to be 4D, including the time factor (diurnal differences, seasonal differences, long-term developments). Since 2005 Energy Potential Mapping has been developed at TU Delft. It has gained international scientific standing. The advanced 3D method has been used for sustainable energy plans and currently forms the basis for making Dutch regions energy-neutral, in cooperation with local stakeholders. The full paper will describe the Energy Master Plan approach and Energy Potential Mapping method, illustrated by cases executed so far.Architectural Engineering +TechnologyArchitecture and The Built Environmen

City-zen: New Urban Energy: Roeselare 'City-zen Roadshow' REPORT

The City-zen Roadshow travels with a team of internationally recognized experts, in the field of energy planning and design to help develop a sustainable agenda for cities and their neighbourhoods. It will visit 9 cities in total over a 5-year period who are seeking expert guidance on how to become more sustainable and wish to move towards energy neutrality. The overall aim of the Roadshow team is to work closely with people from the hosting city, whether they be city leaders, energy planners, local architect, professionals, academics, students and citizens. The Roadshow spends 5 days in each hosting city to deliver energy and urban design fun-shops in which all local stakeholders are welcome and encouraged to join and to take ownership of the final outcomes. Outcomes that will allow the cities recourses, both people and energy, to be directed effectively, by highlighting the energy challenges and potentials to be found in their neighbourhoods, and to finally present a sustainable ‘City Vision’. The following report will describe the activities and outcomes of the Roeselare Roadshow that took place in Roeselare (Belgium), between the 23rd & 27th of April 2018.The Roeselare Roadshow would not have been possible without the commitments and organisational energy of one individual. That person, Timo Wyffels, highly respected member of the Municipality of Roeselare, Energie en Duurzaamheid bij Stad Roeselare. Timo and his team of sustainability experts from the Klimaatswitch team gave continuous support during the preparations for the Roeselare SWAT Studio and later Roadshow. The Roadshow team would like to take this opportunity to thank Timo and his committed colleagues at the Municipality. We wish them well in their continued efforts to make Roeselare a zero-energy city, and wish them every success in taking the outcomes of the City-zen Roeselare Roadshow to the next level of realization. Special mentions must also go to the Mayor of Roeselare, Kris Declercq, whose hospitality, encouragement and enthusiasm brought the Roadshow in meaningful partnership with the city. The day to day organisation and ‘engine room’ of the SWAT Studio and the Roadshow would be powered by the tenacity, amenability and zeal of one young member of the Klimaatswitch team, Janne Ruszkowski. We thank Kris and Janne for helping to make the Roadshow an impactful success. The Huis van de Voeding (House of Food) in the city centre of Roeselare would be the home of the SWAT Studio and Roadshow during our co-creative efforts to develop a sustainable City Vision. We’d like to thank organises for the hospitality they showed to the SWAT and Roadshow team during our extended stay there. The activities and energy within the House of Food gave even greater impetus to the Roadshow team and their stakeholder partners to go to zero carbon.Climate Design and Sustainabilit

City-zen: New Urban Energy: Menorca 'City-zen Roadshow' REPORT

The City-zen Roadshow travels with a team of internationally recognized experts, in the field of energy planning and design to help develop a sustainable agenda for cities and their neighbourhoods. The Roadshow team work closely with people from the hosting city, whether they be city leaders, energy planners, local architect, professionals, academics, students and of course the citizens themselves. The Roadshow typically spends 5 days in each hosting city to deliver energy and urban design workshops in which all local stakeholders are welcome and encouraged to join and to take ownership of the final outcomes. Outcomes that will allow the cities recourses, both people and energy, to be directed effectively, by highlighting the energy challenges and potentials to be found in their neighbourhoods, and to finally present a sustainable ‘City Vision’. The following report will describe the activities and outcomes of the Roadshow (Sustainable Island Menorca ‘Roadshow’) that took place at the Institut Menorquí d'Estudis (IME) in Mahón on the island of Menorca, between the 24th & 28th of April 2017.ACKNOWLEDGEMENTS The Menorca Roadshow would not have been possible without the commitment, stamina, diplomacy skills, amenability and passion of one individual. That person, Jesús Cardona, architect and highly respected member of the Institut Menorquí d'Estudis (IME). Jesús’ unconditional and continuous support during the preparations for the SWAT Studio and later Roadshow were pivotal in their joint success and far reaching impact in Mahón and across the island. The Roadshow team would like to take this opportunity to thank Jesús and his wonderful colleagues at the IME. We wish them well in their continued efforts to make Menorca a zero energy island, and wish them every success in taking the outcomes of the ‘Sustainable Island Menorca’ Roadshow to the next level of realization. The Institut Menorquí d'Estudis would be the home of the SWAT Studio and Roadshow during their co-creative efforts to develop a sustainable island vision. The IME was indeed a home, a place of welcome, friendliness, fun, support, knowledge and experience. All at the Institut, and partnering group, the L'Observatori Socioambiental de Menorca (Obsam) worked relentlessly to ensure that the objectives of the Roadshow were met. In the case of Menorca they would be surpassed. A second special mention goes to David Carreras Marti (Director of Obsam) for his mainstay influence in this regard and offering his vast knowledge of the island, its inhabitants, flora and fauna. The Roadshow was simply inspired by the citizens of Menorca and now looks forward to the next Roadshow, aiming for the higher benchmark that has been set by this island and its people.Climate Design and Sustainabilit