Pagina 16 van: Installatie en Sanitair – nummer 6 – 2019
Het dak lijkt in de toekomst het domein te worden van het pv-
paneel en de opwekking van elektrici-
teit. Als het aan het Envision-project
ligt, wordt de gevel gebruikt voor de
opwekking van warmte. Dankzij de
ontwikkeling van nieuwe coatings zijn
warmtecollectoren in elke gewenste
kleur en patroon verkrijgbaar. In plaats
van de traditionele zwarte panelen kan
nu de warmte worden gewonnen uit
mooie gevelbekleding. De mogelijkheid
om de collectoren te combineren met
bestaande warmtepomptechnieken,
zorgt voor een goede derde optie, naast
bodemlus warmtepompen en lucht-
warmtepompen.
Envision is een samenwerking van
een consortium van negen partijen en
maakt onderdeel uit van het EU Horizon
2020-programma. Het project heeft
vier verschillende technieken voor
energieopwekking bij elkaar gebracht,
met als doel een totaalconcept te
ontwikkelen dat elke vierkante meter
van een gebouw benut voor optimale
energie-opwekking. Het gaat hierbij om
pv-cellen in glasoppervlaktes, warmte-
opwekking via glas, warmteopwekking
via zonnecollectoren en warmteopwek-
king via gevelpanelen.
Near Infrared
Bij laatstgenoemde techniek is dr. ir.
Bart Erich, onderzoeker bij TNO, nauw
betrokken. Hij hield zich bezig met de
ontwikkeling van coatings om zonne-
collectoren een andere kleur te geven
dan zwart, zonder dat het rendement te
laag wordt.
“Systemen voor warmteopwekking
bestaan al, maar het probleem is dat
die collectoren zwart zijn en daar zit
niet iedereen op te wachten – zowel
architecten als gebouweigenaren. De
reden waarom de collectoren nu alleen
in zwart verkrijgbaar zijn, is dat het de
enige kleur is die het volledige spec-
trum aan zonlicht absorbeert.”
Met het volledige spectrum bedoelt
Erich niet alleen het zichtbare deel van
het licht. Het lichtspectrum is namelijk
breder dan wat wij met het blote oog
kunnen waarnemen. “50 procent van
het zonlicht is zichtbaar en 50 procent
niet. Een oppervlak heeft kleur omdat
dat oppervlak het licht van die kleur
weerkaatst. Dus: een rood oppervlak
reflecteert rood licht en absorbeert de
andere kleuren van het zichtbare deel.
Maar het onzichtbare deel wordt ook
gereflecteerd. Gevolg is dat gekleurde
oppervlaktes een groot deel van
het volledige spectrum aan zonlicht
weerkaatsen. Hierdoor is de warmte-
absorptie ten opzichte van zwarte
oppervlaktes vaak veel lager, waardoor
gekleurde collectoren normaal gespro-
ken niet mogelijk zijn.”
Om die kleuren toch geschikt te maken
voor warmteopwekking, moet de
absorptie van het onzichtbare licht
beter worden. Namens TNO heeft Erich,
in samenwerking met AkzoNobel, zich
gericht op het deel van het onzichtbare
licht dat ‘nabij-infrarood’ of ‘near infra-
red’ (NIR) wordt genoemd. Dit is onge-
veer verantwoordelijk voor 50 procent
van de energie in zonlicht.
Pigmenten
Om de energie in NIR te kunnen benut-
ten, hebben de onderzoekers een slim-
migheid toegepast. “De truc is dat er
allerlei soorten pigment zijn die een
bepaald deel van het spectrum absor-
beren. Het is ons gelukt om pigmenten
aan kleuren toe te voegen die NIR
absorberen, maar verder geen invloed
hebben op de reflectie van het zichtbare
deel van het licht. Ze gedragen zich
eigenlijk als zwart voor het deel van het
licht wat we niet zien,” zegt Erich.
“Gewoon wit absorbeert bijvoorbeeld
maar 2 procent van de zonnestraling.
Met de toevoeging van het juiste pig-
ment hebben we de absorptie kunnen
verbeteren naar een rendement dat
dicht tegen het theoretisch maximum
ligt voor NIR, namelijk 42 procent.” Een
behoorlijke toename. Met de aangepas-
te coatings is het mogelijk om gevels
te voorzien van warmtecollectoren in
allerlei kleuren en motieven én een
hoog rendement te halen.
Gevelbeplating
Het gevelsysteem waar de coating
op toegepast gaat worden, is ontwik-
keld samen met Emergo. Het systeem
bestaat uit gevelbeplating met leidingen
die de warmte transporteren naar een
warmtepomp binnenshuis.
Hoewel het gevelbeplatingsysteem met
bekleding nog in een woning gedemon-
streerd moet worden, laten de testen
tot nu toe een uiterst positief beeld
zien. “Het systeem kan op jaarbasis
20 installatie en sanitair | nummer 6 augustus 2019
installatie | TECHNIEK | TEKST: DANIËL VAN CAPELLEVEEN | FOTO: TNO / ENVISION
Collector met kleurtje
Dankzij de ontwikkeling van gekleurde
coatings die de energie in onzichtbaar licht
benutten, zijn esthetisch verantwoorde
zonnecollectoren mogelijk geworden.
Het geveloppervlak kan nu ook voor
warmteopwekking gebruikt worden, zonder
lelijke zwarte collectoren.
Gevel kan bron
warmtepomp worden
20-21_collectormetkleurtje.indd 20 19-08-19 17:04