Documentatie zonnepanelen Hoe werken zonnepanelen en vermogen: Het vermogen van zonnecellen wordt uitgedrukt in Watt-piek (Wp). Dit is de opbrengst van een zonnepaneel onder optimale omstandigheden. In Belgie wordt dit ideale resultaat echter bijna nooit gehaald. Ook wordt er bij het omvormen van de stroom energie in warmte omgezet, die dus verloren gaat. In de praktijk moet het vermogen in Watt-piek dan ook met 0.85 vermenigvuldigden om tot de jaaropbrengst in kWh te komen. Een systeem met een vermogen van 600Wp levert ongeveer 480 kWh stroom per jaar richting zonnepanelen. Ook is het niet bij elk huis mogelijk om de zonnepanelen naar het zuiden te richten. Hiervoor geldt dat oriëntatie naar het zuidoosten of het zuidwesten ook een acceptabel rendement op levert. Tot slot moet er ook nog gekeken worden naar schaduw door hogere gebouwen in de buurt. Als die op bepaalde tijden van de dag voor schaduw zorgen, heeft dat uiteraard ook consequenties voor het rendement van je zonnepanelen. Met andere woorden, bij iedere woning of ander gebouw zal afzonderlijk moeten worden gekeken hoe de zonnepanelen het best geplaatst kunnen worden om het grootste rendement te kunnen leveren Werking zonnepanelen: Wat en hoe over de werking zonnepanelen ? In een zonnepaneel wordt zonne-energie omgezet in elektriciteit. Zonnepanelen worden ook wel pv-panelen genoemd, naar het engelse “photo voltaic”. Het zijn namelijk de foto-voltaïsche cellen in het paneel, die de zonne-energie opvangen. Zonnepanelen mogen niet verward worden met zonnecollectoren. Deze werken volgens een ander principe. Hierbij wordt stromend water opgewarmd door middel van zonne-warmte. Soorten omvormers: Een omvormer heeft u altijd nodig als u investeert in zonnepanelen. Zonnepanelen wekken namelijk gelijkstroom op en deze moet omgezet worden in wisselstroom. Wanneer u het beste voor welk soort omvormer kiest en welke 3 soorten er op de markt zijn, wordt hieronder uitgelegd. Buiten het soort omvormer moet gekeken worden naar de grootte van de omvormer (wattage) en het aantal zonnepanelen (en hoeveel deze ongeveer opwekken). Micro omvormer: • Geschikt voor situaties waarbij zonnepanelen in verschillende posities staan of wanneer er sprake is van schaduw. • Om elk zonnepaneel afzonderlijk het beste te laten presteren, worden er per een of twee zonnepanelen een micro omvormer geplaatst. • Als u kiest voor micro omvormers is een centrale omvormer in huis niet langer nodig zoals bij een string omvormer het geval is. • Monitoring van uw zonnepanelen gaat per zonnepaneel of per twee. U kunt dus voor ieder zonnepaneel / twee zonnepanelen afzonderlijk de opbrengst zien en hoe deze presteren. U heeft hiermee een beter beeld van hoe uw installatie het doet ten opzichte van de monitoring bij een string omvormer. • Micro omvormers zijn duurder dan een enkele string omvormer. String omvormer: • Geschikt voor een of meerdere series zonnepanelen (strings) met dezelfde oriëntatie op het dak en waarbij weinig of geen sprake is van schaduw val op de zonnepanelen. • Meest betaalbare optie voor een omvormer. • Veel string omvormers kunnen via wifi of ethernet gemonitord worden. Op die manier kan u de gegevens aflezen over de hoeveelheid geproduceerde energie. • Als er een of een aantal zonnepanelen niet goed of minder goed presteren dan de rest, wordt de gehele installatie beïnvloed. Heeft u dus bijvoorbeeld wel schaduw, maar slechts op 2 zonnepanelen van de 10, zal de gehele installatie minder opbrengst hebben. Dan kan soms beter gekozen worden voor een systeem met optimizers of micro omvormers. U moet dan een afweging maken tussen extra investeringskosten en meer opbrengst of iets lagere investeringskosten maar ook lagere opbrengst. Optimizer systeem: Geschikt voor situaties waarbij zonnepanelen in verschillende posities staan of wanneer er sprake is van schaduw. Elk zonnepaneel krijgt een eigen optimizer en zorgt voor optimalisatie van de opbrengst. Monitoring van uw zonnepanelen gaat per zonnepaneel. U kunt dus voor ieder zonnepaneel afzonderlijk de opbrengst zien en hoe deze het doet. U heeft hiermee een beter beeld van hoe uw installatie presteert ten opzichte van de monitoring bij een string omvormer. Omvormer en optimizers zijn duurder dan een omvormer zonder optimizers (string omvormer) Nog steeds een centrale omvormer nodig voor het omzetten van gelijkstroom in wisselstroom. De ligging van de zonnepanelen: Schuin dak: Op een schuin dak met dakpannen worden over het algemeen haken gebruikt waar rails op komt. Daarop worden de panelen bevestigd. De manier van plaatsen van de haken kan verschillen, zo zijn er haken die aan de latten op het dak worden geschroefd maar ook haken die over de latten worden getrokken. De zonnepanelen komen dan boven de dakpannen te liggen. Er zijn diverse merken op de markt die een systeem voor een schuin dak aanbieden. Elke systeem wordt net iets anders in elkaar gezet of is qua design net wat anders. Ieder systeem heeft andere voor en nadelen. De een is wat goedkoper, de ander kwalitatief beter maar duurder. Bij het kiezen van de onder constructie neemt Solar Sterk de beste mogelijkheden voor uw situatie in overweging en kijkt daarbij ook naar wat uw wensen zijn. Er kan ook gekozen worden voor een indaksysteem. Hierbij vallen de panelen in het dak in plaats van erop. Solar Sterk bied dit niet aan omdat de nadelen hiervan hoger wegen dan de voordelen in onze optiek. Denk aan brandgevaar, rendementsverlies door het hoger oplopen van de temperatuur van de zonnepanelen. Wilt u een indaksysteem? Laat u goed informeren over de mogelijkheden en zorg dat u een bedrijf kiest welke veel kennis en ervaring heeft in het installeren van dit systeem. Voor speciale schuine daken wordt per situatie gekeken naar een passende oplossing. Bijvoorbeeld bij golfplaten of stalen daken is de onder constructie net iets anders of wordt deze op een andere manier gemonteerd dan bij gewone pannendaken. Plat dak: Voor platte daken zijn diverse systemen verkrijgbaar. Ieder systeem ziet er net wat anders uit qua design, maar ook zit er verschil in gebruiksvriendelijkheid, prijs en kwaliteit. Een plat dak systeem is een systeem waarbij een onder constructie op uw dak wordt geplaatst met daarop de zonnepanelen. Zij en achterkanten worden daarbij vaak afgedekt voor een nettere uitstraling. Een systeem op een plat dak wordt over het algemeen verzwaard met ballast door middel van tegels. Vaak is dit ter voorkoming van verschuiving van het systeem door slechte weersomstandigheden of ter voorkoming van het vangen van wind. Voor een plat dak systeem is het daarom wel nodig dat uw dak stevig genoeg is om deze ballast plus een volledige installatie te dragen. Twijfelt u? Solar Sterk beoordeelt tijdens een schouw/opname de staat van het dak in zoverre dat dat van buitenaf te zien is. Voor het kiezen van de onder constructie bij een plat dak is het van belang of de panelen liggend (landscape) of staand (portrait) worden geplaatst. De manier van installeren verschilt dan namelijk net wat van elkaar. Bij een plat dak opstelling zijn er diverse manieren voor het plaatsen van de zonnepanelen mogelijk. Daarbij is wel van belang hoe de richting van het dak is, of er schaduw objecten zijn en of er voldoende ruimte op het dak beschikbaar is. Meestvoorkomend is de opstelling waarbij rijen gemaakt worden van enkele zonnepanelen (zuid opstelling). Ook is het mogelijk een oost/west opstelling te maken waarbij er rijen gemaakt worden van dubbele zonnepanelen. Als laatste kan er ook een schansopstelling gemaakt worden voor meer zonnepanelen op een oppervlak. Open veld: Wilt u veel zonnepanelen maar geen geschikt dak? Dan is wellicht een installatie op een open veld iets voor u. Dan is het uiteraard wel van belang dat er de ruimte is op een stuk land bijvoorbeeld. Bij een open veld opstelling wordt een onder constructie gebruikt net zoals op een platdak. Daarnaast kan er ook een schansopstelling gebruikt worden. Het rendement: Het zonnepanelen rendement (efficiëntie zonnepanelen) ligt ongeveer tussen 15% en 22%. Hiermee bedoelt men dat een zonnepaneel tussen 15% en 22% van het beschikbare zonlicht kan omzetten in elektriciteit. Bijvoorbeeld: op een zonnepaneel van 1,5m² met een vermogen van 250 Wp straalt de zon met een vermogen van 1300 Wp. Het rendement van dat zonnepaneel, of de hoeveelheid zonlicht dat het paneel kan omzetten in elektriciteit, is dan 19,2% (250/1.300). De soorten zonnepanelen Monokristallijn: Monokristallijn zonnepanelen komen samen met polykristallijn het vaakst voor. Deze zonnepanelen worden gemaakt van silicium. De silicium wordt langzaam afgekoeld waardoor een egale plaat kan worden gevormd en daardoor kan de gehele oppervlakte van de plaat zonlicht omzetten in energie. Deze platen worden in dunne plakken gezaagd en die plakken worden gebruikt voor het maken van de zonnepanelen. Bij een monokristallijn zonnepaneel worden de zonnecellen ingeklemd tussen een glasplaat en aan de andere kant een laag folie. Deze wordt omlijst met een frame. Hoogste rendement per m2. Beter bij directe zonnestraling. Egaal zwart of donker blauw. Oogt vaak stijlvoller dan polykristallijn zonnepanelen. Hoeken zijn gebogen. Duurder in aanschaf dan andere zonnepanelen. Polykristallijn: Samen met monokristallijn zonnepanelen de meest voorkomende soort. Polykristallijn zonnepanelen worden gemaakt van silicium restmateriaal (bijvoorbeeld van wat over is van het maken van monokristallijn panelen). Deze worden sneller afgekoeld en daardoor kunnen geen egale kristallen gevormd worden. Een blok polykristallijn bestaat dus uit verschillende kristallen in plaats van uit 1 egale en wordt vervolgens in dunne plakjes gezaagd. Een zonnepaneel bestaat uit meerdere van deze plakken. Doordat geen egale kristallen gevormd kunnen worden, is het ene kristal beter in staat licht om te zetten in energie dan het andere. Lager rendement dan monokristallijn zonnepanelen. Meer rendementsverlies bij hogere temperaturen ten opzichte van andere soorten. Beter bij indirecte zonnestraling. Oogt vaak minder stijlvol door de meerdere kristallen en blauwe kleur die gevlekt lijkt. Vierkanten hebben een hoekige vorm. Goedkoper dan monokristallijn zonnepanelen. Amorf / Dunne film: Een dunne film of amorf zonnepaneel komt nauwelijks voor op daken. De zonnecellen zijn daar minder geschikt voor. Dunne film / Amorf zonnepanelen bestaan niet uit kristallen maar uit amorf silicium. Doordat ze niet uit kristal bestaan zijn ze buigzamer dan andere zonnepanelen en vooral geschikt voor vaar- en voertuigen. Zo’n zonnepaneel is dunner en er is dus minder materiaal nodig om een zonnepaneel te produceren. Voor het zelfde rendement als mono of polykristallijn zonnepanelen is twee keer zoveel oppervlakte nodig omdat dit zonnepaneel onder normale omstandigheden minder presteert. Wel hebben deze zonnepanelen een hoger rendement bij hoge temperaturen en weinig licht dan de mono en polykristallijn zonnepanelen. Egale zwarte kleur en oogt vaak strak en aantrekkelijk. Dunne film / Amorf zonnepanelen hebben een kortere levensduur dan andere soorten. Glas: Glaszonnepanelen zijn het zelfde als monokristallijn zonnepanelen, echter zit het verschil in de buitenkant. Bij de gewone monokristallijn zonnepanelen zitten de cellen ingeklemd tussen een glasplaat en een laag folie maar bij glas zonnepanelen zitten de cellen dus ingeklemd tussen twee glasplaten. Deze glas zonnepanelen zijn wat slijtvaster en robuuster dan zonnepanelen met een folie. Folie is gevoeliger voor defecten, waterdamp en vuil dan een glasplaat. Minder rendementsverlies door de jaren heen dan andere soorten zonnepanelen. Duurder dan glas / folie zonnepanelen in de aanschaf. Lange levensduur. Verbuik zonnepanelen: Alleenstaand 1900 kWh 8 Samenwonend 2500 kWh 10 Klein gezin (het meest voorkomende) 3800 kWh 16 Groot gezin 5600 kWh 20 Voor kunt u berekenen hoe snel u een investering kunt terugverdienen. Factoren die het rendement beïnvloeden Voor kunt u berekenen hoe snel u een investering kunt terugverdienen , kijk naar de Factoren het rendement beïnvloeden:Aangezien zonnepanelen werken op zonne-energie spreekt voor zicht dat er diverse externe factorenzijn die een grote invloed hebben op het rendement. Deze zijn niet onbelangrijk om mee rekening tehouden. 1 locatie: Het aantal zonne-uren en de mate van zonne-instraling is verschillend per locatie. Zo is de zonneinstraling in het westen hoger dan in het oosten waardoor je aan de kust relatief gezien, meer energie zult opwekken dan in het midden of in het oosten van het land. 2 temperatuur: Bij hogere temperaturen presenteert het zonnepaneel minder goed dan bij lagere temperaturen. Dat heeft te maken met de geleidingscapaciteit van de zonnecellen. De ideale temperatuur bedraagt 25ᵒC. Bij deze temperatuur kan het zonnepaneel het meest efficiënt elektriciteit opwekken. Zo kan het dus zijn dat je in het voorjaar op een zonnige dag meer energie opwekt dan op een hete zomersedag. Het hangt ook af van de plaatsingswijze van het paneel af. Panelen die op het dak zijngemonteerd worden op natuurlijke wijze door de wind gekoeld. Bij panelen die in het dak zijngeïntegreerd is dat niet het geval. 3 schaduwen: Het rendement van het zonnepaneel kan nadelig worden beïnvloed door schaduwen van objecten in de nabije omgeving zoals lantaarnpalen, bomen, andere woningen, een schoorsteen of een dakkapel. Bij het berekenen van het aantal zonnepanelen dat nodig is dien je rekening te houden met de aanwezigheid van dergelijke objecten die de lichtinval kunnen verstoren. 4 soort zonnepaneel: Over het algemeen kun je de meeste energie opwekken met monokristallijn of polykristallijn zonnepanelen. Monokristallijn panelen zijn duurder in aanschaf maar bieden een hoger rendement per vierkante meter dan polykristallijn zonnepanelen. Bij een klein dakoppervlak kan het aantrekkelijker zijn om voor een hoog rendement oplossing te kiezen