Door zijn expertise als jarenlange installateur van duurzame energiesystemen begon Jan Putman, directeur en ontwerper van het concept, in 2013 aan de eerste ontwikkelingen van zijn innovatie: de Solar Energy Booster. In 2014 werden de eerste tests succesvol afgerond met zijn prototype en door middel van Europese subsidies via Climate-KIC en provinciale subsidies werd de haalbaarheid onderzocht om deze op de markt te brengen. In 2016 kreeg zijn innovatie ook het Solar Keymark certificaat, welke het belangrijkste kwaliteitslabel voor zonne-energie is in Europa.
De werking van de booster
De uit aluminium vervaardigde booster panelen zijn in verschillende afmetingen te verkrijgen. Ze zijn toepasbaar bij de meeste fotovoltaïsche (PV) panelen en worden onzichtbaar op de achterkant geklikt, waardoor het beschikbare dakoppervlak optimaal wordt benut.
Door de Solar Energy Booster op een zonnepaneel te installeren, verandert het in een fotovoltaïsch thermisch paneel (PV-T), waardoor nu ook thermische energie kan worden teruggewonnen.
De leidingen zijn gevuld met Greenway® Neo Solar N, een energiedrager ontwikkelt door Climalife, die de warmte uit het paneel onttrekt en naar een buffervat leidt, die als bron voor een warmtepomp dient.
Wanneer de warmte wordt onttrokken, koelt het zonnepaneel af en levert hij zelfs meer zonne-energie op.
“De Booster kan het PV-paneel tot wel 70 graden in temperatuur verlagen op een zomerdag waardoor de efficiëntie van het elektrisch rendement meer dan 20% wordt verhoogd. In de winter is het elektrisch remdement ongeveer gelijk, waardoor de gemiddelde opbrengst uit het paneel per jaar 8% kan toenemen.” Legt Jan Putman uit.
Het Solar Energy Booster bronsysteem
Door de thermische energie en extra opgewekte elektriciteit te verbinden aan een warmtepomp kan een goed geïsoleerd gebouw zonder gas worden verwarmd.
“Ik ben ervan overtuigd dat een combinatie van systemen ons kan helpen om de energie-transitie te versnellen.” Uit dit geloof heeft Jan het concept van Solar Energy Booster bronsysteem uitgewerkt. “We hebben een mooi product en uit de gedachte van het voortdurend zoeken naar nieuwe oplossingen en combinaties die gemaakt kunnen worden met het Solar Energy Booster systeem zijn we voorlopers in de markt geworden.”
Het concept van een bronsysteem combineert 3 energietechnieken:
- PV-T panelen ontwikkeld met de booster
- Warmtepomp
- Warmte-opslagsysteem
De thermische energie die door de PV-T panelen wordt verzameld, wordt via de Greenway® Neo Solar N energiedrager naar de warmtepomp geleid en gebruikt om sanitair warm water en verwarming te produceren.
Het overschot aan thermische energie wordt overgebracht naar een warmte-opslagsysteem om gebruikt te worden in het geval van onvoldoende productie.
Greenway® Neo Solar N, de sleutel in het hele proces
“Een warmtepomp kan pas goed werken als hij de juiste brontemperatuur aangeleverd krijgt, een zonnepaneel kan gunstig werken als hij genoeg gekoeld kan worden en het warmteopslagsysteem kan zuinig werken als het juiste bronsysteem, hier de energiedrager, wordt gekozen.” benadrukt Jan.
In eerste instantie werd er gewerkt met een MEG als energiedrager, maar omdat er steeds meer met een warmte-opslagsysteem in de grond werd gewerkt, werd de vraag naar een plantaardige en duurzame vloeistof groter.
“Omdat er met zo een warmte-opslagsysteem wordt gewerkt, wil je dit ook op een veilige en goede manier doen en goede materialen gebruiken zoals hier de energiedrager. Voor ons was het belangrijk dat de viscositeit van de energiedrager zo laag mogelijk was.” vertelt Jan ons.
Michael van Beek, Sales Manager bij Climalife adviseerde om Greenway® Neo Solar N te gebruiken als bronsysteem. Deze energiedrager is gemaakt op basis van biologische 1,3-propaandiol en is biologisch afbreekbaar waardoor er minder risico is op bodemverontreiniging bij een lek en past daardoor perfect bij deze toepassing.
Bovendien blijft Greenway® Neo Solar N stabiel tot wel +200°C. «De energiedrager moet tegen een bepaalde temperatuur kunnen. We spreken altijd over vriezen, maar het mag ook niet verbranden. Het moet stabiel blijven en voldoen aan het gebruik ervan. Greenway® Neo Solar N voldoet hier volledig aan.» verklaart Jan Putman verder.
De voordelen van het Solar Energy Booster bronsysteem
Dit proces zorgt voor een ideale brontemperatuur. Het is namelijk mogelijk om een temperatuur te bereiken tussen 15°C en 30°C in de zomer en tussen 5°C en 15°C in de winter.
“Onderstaande grafiek is de heilige graal… dit proberen we telkens te evenaren in onze systemen.” Vertelt Jan Putman ons. Op onderstaande figuur kunnen we onder andere zien dat bij een buitentemperatuur van 36°C de brontemperatuur in balans wordt gehouden tussen 30 en 15 graden. Waardoor er een COP* van 8 behaald kan worden.
Een bijkomend voordeel is als de warmtepomp een ideale brontemperatuur aangeleverd krijgt, de warmtepomp zuiniger gaat werken, je hem minder nodig hebt en zelf een kleinere warmtepomp nodig gaat hebben.
Een bekroonde innovatie
In 2017 kreeg Jan Putman een mooie erkenning voor zijn innovatie door de Jan Terlouw Innovatie Prijs te ontvangen. Deze gaat ieder jaar naar de meest duurzame en innovatieve ondernemer van Oost-Nederland.
Deze prijs kreeg hij meer bepaald voor het concept van faseverandering. Bij een overgangstemperatuur van bijvoorbeeld water van +0°C naar -0°C zit er 10 maal meer energie door het veranderen van structuur (water naar ijs). Jan werkt met Heatstixx (PCM**) in een buffervat waarmee hij een andere overgangs-temperatuur kan kiezen van bijvoorbeeld -15°C naar +15°C met als doel om een hogere brontemperatuur aan te leveren aan de warmtepomp. Waarmee hij een rendement verbetering kan bereiken van 30%.
Hoe wordt er naar de toekomst gekeken?
Het doel van het bedrijf is nu dit soort energieconcepten breder op de markt te introduceren. Samen moeten we ernaar streven dat de fotovoltaïsche panelen het hele gebouw verwarmen, met of zonder de aanwezigheid van de zon. Nu de energietransitie versnelt, ligt de markt open voor dit soort innovatieve ideeën.
Jan Putman heeft tot nu toe steeds de focus gelegd op zijn innovatie, nu is het tijd om deze op de markt verder uit te bouwen door samen te werken met specifiek gekozen groothandels, terwijl het zijn rol als adviseur behoudt.
Solar Energy Booster vertrekt steeds vanuit een duurzaam advies op maat om daarna de hele montage van het project te verzorgen tot de oplevering van het project. Het bedrijf telt 3 werknemers, maar wordt gesteund door adviesbureaus om geïnformeerd te worden op vlak van veiligheid, milieu, subsidies, enz. Het werkgebied van het bedrijf strijkt nu enkel over Nederland, maar heeft ook de ambitie om over de grenzen heen zijn innovatie te introduceren. Zo werkt Jan nu samen met een adviseur om de mogelijkheden in België te onderzoeken, daar moet er weer rekening gehouden worden met andere normen, voorschriften en subsidies.
*Prestatiecoëfficiënt
**Phace change materials
