De Fresnelkas: een kas met PV cellen

Het concept van een geconcentreerd fotovoltaïsche (CPV) systeem geïntegreerd in een kas resulteert in het combineren van de productie van energie en de teelt van planten. De Fresnellenzen in dit CPV systeem zijn optische lenzen met geringe dikte die gebruikt kunnen worden voor de concentratie van directe zonnestraling.

De mogelijkheid van een Fresnellens om direct licht van en diffuus licht te scheiden kan gebruikt worden voor lichtregeling in kassen en gebouwen. Met een Fresnellens kan directe straling gebruikt worden voor de opwekking van energie en diffuus licht voor de plantengroei. Hiertoe wordt de PV-module in het brandpunt of brandlijn van de Fresnellens gehouden.		 Fresnelkas in Wageningen
Foto 1: Fresnelkas in Wageningen
Plaatsing van de twaalf Fresnel lenzen van 1x1m tussen dubbel glas (totale afmeting is 1x3m).
Foto 2: Plaatsing van de twaalf Fresnel lenzen van 1x1m tussen dubbel glas (totale afmeting is 1x3m).		 De Fresnellenzen blijken een goede lichttransmissie voor diffuse straling te vertonen en dit geeft voor planten die een lage lichtintensiteit nodig hebben (meeste potplanten) interessante mogelijkheden. In het geval van een lage intensiteit ('s morgens,'s avonds, bewolkt weer en in de winter) van zonnestraling, kan de PV-module worden verwijderd van het brandpunt, zodat de totale straling in de kas komt. Dus het lichtniveau is optimaal te regelen voor de tuinbouw toepassingen
Verder zal de verwijdering van alle directe straling resulteren in betere klimatologische omstandigheden in de kas. Een voordeel van de Fresnellens-systemen is de mogelijkheid om de lens te produceren op groot formaat met een beperkte dikte. Dit zorgt ervoor dat de mechanische belasting en kosten op een aanvaardbaar niveau. In onze kas gebruiken we een vaste Fresnellens met een bewegende zonnecel module. Dit systeem is uitgevoerd met lineaire Fresnellenzen, die de directe zonnestraling focusseert naar een lijn in het brandvlak.

Fotovoltaïsche module
Foto 3: Fotovoltaïsche module


Zonnevolgsysteem voor de modules
Foto 4: Zonnevolgsysteem voor de modules

 De zonnecelmodule wordt met staalkabels in de brandlijn gehouden zoals kan worden gezien op foto 3 en 4. Een dergelijk systeem heeft een relatief eenvoudige mechanische constructie en zonnevolgsysteem en al het gehele systeem is beschermd is tegen wind, regen en stof. De Fresnellens is in de Oost-West richting geplaatst. Dit heeft als voordeel dat de transmissie maximaal en opbrengst maximaal is. Ons systeem is gebaseerd op een lineaire Fresnellens met een breedte van 1,0 m en een brandpuntsafstand van 1,50 m. De concentratie factor van de lens is 50 keer.

De monokristallijn silicium fotovoltaïsche module is watergekoeld dus het vormt een PV/T-module. Naast de ervaring met integratie van een vaste lineaire Fresnellens geïntegreerd in een kasdek hebben we in dit werk de energieopbrengst, en de posities van de brandlijn bepaald.

  
Print deze pagina

Contact
Feije de Zwart
visitekaartje
feije.dezwart@wur.nl
»  meer Contact
Lees meer:
Fresnelkas gebouwd in Bleiswijk

Bij het Innovatie en Demo Centrum (IDC) in Bleiswijk wordt een kas met een daglichtinstallatie gebouwd. Een kas met een dergelijke installatie kan elektrische en thermische energie wekken. Wageningen UR Glastuinbouw gaat in deze kas onderzoek doen naar de verbetering van de energie-efficientie van een daglichtinstallatie en naar de gewasreactie van een aantal potplanten. Bode Project- en Ingenieursbureau heeft de kas ontworpen en Technokas gaat de kas bouwen.
» Lees meer...

Artikel:
Een geconcentreerd pv-systeem in een kas gebaseerd op fresnel lenzen

Folder:
de Opbouw van de Fresnel-kas (pdf)