Infotainment spot op zonne-energie tijdens International Festival of Technology

Masterstudent Vincent Weeda van de TU Delft heeft een infotainment spot ontwikkeld om te laten zien wat de mogelijkheden van zonne-energie zijn. De infotainment spot draait op flexibele zonnecellen en is te zien tijdens het International Festival of Technology dat van 1 tot 5 juni op de campus van de TU Delft plaatsvindt.

Via de infotainment spot krijgen de festivalbezoekers informatie en entertainment op het gebied van zonnecellen. Daarmee willen masterstudent Vincent Weeda en zijn begeleider dr Olindo Isabella van de Photovoltaic Materials and Devices groep (Elektrotechniek) de mogelijkheden van zonne-energie laten zien. De student heeft een prototype gemaakt om te demonstreren wat er momenteel mogelijk is met een flexibele fotovoltaïsche module, ofwel PV-module. Deze demonstrator geeft informatie via een robuust touchscreen dat volledig op zonne-energie draait.

In het volledig autonome systeem wordt een flexibele CIGS-module (koper-indium-gallium-selenide) gebruikt, als alternatief voor de harde siliconenmodules. De student heeft gegevens van een weerstation van het KNMI gebruikt om nauwkeurig te schatten hoeveel zonne-energie in Nederland beschikbaar is. Vervolgens heeft hij op basis daarvan de invloed van de omgeving van de infotainmentspot op alle bestralingscomponenten geschat.

Daarnaast is bovendien een methodologie ontwikkeld om een nauwkeurige schatting te maken van de hoeveelheid zonne-energie die op het gebogen oppervlak valt. ‘Toen ik dit kende, kon ik de energieoutput schatten met een PV-model dat rekening houdt met de effecten van temperatuur, wind en bestraling. Op die manier heb ik de systeemtopologie ontworpen op een zo klein mogelijk verlies en een zo groot mogelijke opbrengst van zonne-energie.’

De student heeft een capaciteitsprofiel ontwikkeld in combinatie met metingen van daadwerkelijk energiegebruik, om zo de systeemprestaties in de loop van het jaar te simuleren. Uit het onderzoek kwam naar voren dat er op basis van de meteorologische gegevens een gemiddelde van minimaal 1000 kWh/m2 horizontale straling in Nederland beschikbaar is. Wanneer de effecten van temperatuur en bestraling in aanmerking worden genomen, is de energieproductie van de CIGS-module 62 kWh/jaar. Het capaciteitsprofiel laat in combinatie met uitgevoerde energiemetingen een energiegebruik van 19,3 kWh/jaar zien. De PV-module kan jaarlijks dus ongeveer drie keer zoveel energie produceren als de capaciteitsvraag.

Het 12-V DC-systeem is volledig autonoom en heeft een accu waar het energieoverschot in wordt opgeslagen. De energie is direct beschikbaar via twee ad-hoc USB-poorten, zodat de batterij van een smartphone kan worden opgeladen met zonne-energie. Wanneer de infotainmentspot op een andere locatie wordt geïnstalleerd, kan het systeem worden aangepast wat betreft nominaal vermogen van de PV-module en grootte van de accu.

De infotainment spot is te zien in de Energy Arena tijdens A Day of Wonder waar de TU Delft studenten van de Energy Club het publiek van harte welkom heten. A Day of Wonder is het eindfeest van het Delftse International Festival of Technology dat op vrijdag 5 juni 2015 plaatsvindt aan de Mekelweg 5 van 16.00 tot 23.00 uur (gratis toegang).