Fotovoltaïsch zonnesysteem: is uw dak geschikt?

De wereld een beetje beter maken hoeft niet duur te zijn. Integendeel. Want met uw eigen fotovoltaïsche zonne-installatie op uw dak kunt u niet alleen klimaatvriendelijke elektriciteit produceren, maar ook een leuk bedrag verdienen.

Maar hoe productief het zonnestelsel is, hangt sterk af van de respectieve plaatselijke omstandigheden. Alleen als de juiste locatie kan worden gebruikt voor het PV-systeem is het de moeite waard – zowel ecologisch als economisch.

In deze gids leest u welke kenmerken uw dak moet hebben om als een goede locatie voor een zonnesysteem te worden beschouwd.

Minimumgrootte van uw dak

Grootte is belangrijk. Tenminste bij een zonnesysteem. Want alleen met een voldoende groot dakoppervlak is de installatie van een zonnesysteem ook financieel lonend.

Groot dakzonnesysteem

Zonnesystemen bestaan uit afzonderlijke modules. Daarom zijn theoretisch ook zeer kleine systemen denkbaar. Maar die zijn economisch gezien meestal niet lonend. De reden: de installatie van een zonnesysteem brengt hoge kosten met zich mee die onafhankelijk zijn van de grootte van het systeem.

Het systeem moet bijvoorbeeld door een specialist worden aangesloten om de opgewekte elektriciteit überhaupt te kunnen gebruiken. De planningskosten enz. zijn ook slechts in geringe mate afhankelijk van de grootte van het zonnesysteem.

Vanwege deze hoge vaste kosten loont het de moeite om het zonnesysteem op een zo groot mogelijk dak te dimensioneren. Dit spreidt de vaste kosten over een groter aantal zonnemodules. Dit verlaagt de installatiekosten per geïnstalleerde module aanzienlijk, waardoor het break-even-point eerder kan worden overschreden.

Als vuistregel moet ten minste 25 vierkante meter bruikbaar dakoppervlak beschikbaar zijn.

De ideale dakoriëntatie

Zelfs het grootste dak kan ongeschikt blijken voor een zonnesysteem als de zonnestraling niet hoog genoeg is. Daarom speelt de oriëntatie van het dak een doorslaggevende rol, want die bepaalt hoeveel uren zonlicht per dag kunnen worden berekend.

De oriëntatie van een zon-PV-systeem is van grote invloed op de opbrengst ervan. Het bepaalt of het winstgevend is en of een investering de moeite waard is.

Daken met een zuidelijke oriëntatie zijn logischerwijs een bijzonder rendabele locatie voor een zonnesysteem. Dit komt omdat de duur van de zonnestraling dan het hoogst is. Bovendien kan met een dak op het zuiden de bijzonder sterke instraling van de middagzon worden benut. Hierdoor neemt ook de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit aanzienlijk toe.

Gelukkig kunnen rendabele zonne-installaties ook worden gebouwd op locaties met een oost-west-oriëntatie. Op dergelijke daken wordt het zonnesysteem in tweeën gedeeld en worden modules aan beide zijden van het dak geplaatst.

Dit levert grote voordelen op. Enerzijds kan een aanzienlijk groter dakoppervlak worden bebouwd, waardoor de kosten per geïnstalleerde module aanzienlijk dalen. Anderzijds is de elektriciteitsproductie op een dak met een oost-west oriëntatie bijzonder hoog in de ochtend- en avonduren.

In tijden van dalende feed-in-tarieven en sterk stijgende elektriciteitsprijzen voor eindafnemers blijft de rentabiliteit van een dergelijk zonnesysteem toenemen.

De perfecte dakhelling

Het is niet alleen de oriëntatie van een dak, maar ook de De helling is ook een bepalende factor voor de intensiteit van de zonnestraling.

Hellende daken met een helling tussen 30 en 55 graden zijn bijzonder geschikt voor de productie van elektriciteit met een fotovoltaïsch systeem. Dat komt omdat Duitsland duizenden kilometers ten noorden van de evenaar ligt en de zonnestralen hier dus een schuine invalhoek hebben.

Dakhelling

De optimale dakhelling ligt in Duitsland tussen 30 en 55 graden.

De helling van het dak, vergelijkbaar met een wijngaard, compenseert deze schuine invalshoek. Dit maximaliseert de ingestraalde energie per vierkante meter van het fotovoltaïsche systeem.

Wie geen schuin dak heeft, maar alleen een plat dak, kan toch van dit effect profiteren. De zonnepanelen worden dan in een optimale hoek op geschikte beugels geplaatst. In een dergelijk geval is het echter belangrijk ervoor te zorgen dat de afzonderlijke modules ver genoeg van elkaar af staan zodat zij elkaar niet beschadigen.

Fotovoltaïsche panelen: de optimale dakhelling

De optimale hellingshoek voor zonnepanelen is 90 graden. Dan raken de zonnestralen uw systeem loodrecht en haalt het de hoogste opbrengst.

Draagkracht van uw dak

Hoe hoog de opbrengst van de zonnestraling ook is, de belangrijkste factor voor de installatie van een fotovoltaïsche installatie is een voldoende draagvermogen van het desbetreffende dak.

Het draagvermogen moet ten minste 300 Newton per vierkante meter bedragen om installatie op het dak mogelijk te maken. De montagerails die de zonnepanelen ondersteunen worden vervolgens aan haken bevestigd. Deze haken worden gemonteerd op de bijbehorende dakpannen en zorgen voor de verbinding tussen het dak en het systeem.

Schaduwrijke dakzone

Wie niet het geluk heeft een dak te hebben dat de hele dag in de schaduw ligt, moet toch nagaan of een zonnesysteem voor hem de moeite waard kan zijn.

Afhankelijk van hoe de schaduw zich in de loop van de dag ontwikkelt, kan het nog mogelijk zijn het zonnesysteem rendabel te gebruiken. Met de juiste tegenmaatregelen kan de opbrengst van een fotovoltaïsch systeem hoog zijn ondanks schaduw.

Totale beschaduwing

Als de hele plant door schaduw wordt getroffen, wordt dit ook wel “totale beschaduwing” genoemd. Deze toestand moet natuurlijk zoveel mogelijk worden vermeden.

Als de plant in de schaduw staat van stof of bladeren, moet hij daarom worden schoongemaakt, bijvoorbeeld met een tuinslang.

Niet zo gemakkelijk te verhelpen totale beschaduwing, bijvoorbeeld door een naburig gebouw, moet absoluut in de opbrengstprognose worden meegenomen voordat het zonnesysteem wordt geïnstalleerd. Dit is de enige manier om de elektriciteitsopbrengst betrouwbaar te ramen en een zinvolle economische prognose op te stellen.

Gedeeltelijke beschaduwing

Als slechts een deel van het zonnesysteem in de schaduw ligt, kunnen zogenaamde power optimizers worden gebruikt om de aantasting van de elektriciteitsproductie tot een minimum te beperken.

Het echte probleem bij gedeeltelijke schaduw is niet zozeer de schaduw zelf, maar de grote onderlinge afhankelijkheid van de afzonderlijke zonnemodules. Deze zijn in feite met elkaar verbonden in het elektrische circuit. Dit houdt de installatiekosten laag.

De zwakste schakel in deze keten bepaalt echter de elektriciteitsproductie van alle aangesloten modules. Indien één module wordt overschaduwd, wordt het vermogen van het gehele complex dienovereenkomstig verminderd.

U kunt dit verschijnsel visualiseren aan de hand van een tuinslang. Als deze slang een knik heeft, beperkt deze de waterstroom, ongeacht hoe breed de slang elders is.

Met een power optimiser kan het oog van de naald van de zwakste module in een zonnesysteem worden omzeild, wat kan leiden tot opbrengstverhogingen tot 25 procent.

Ondanks dit hoge opbrengstpotentieel is de installatie van een stroomoptimalisator niet in alle gevallen de moeite waard. Aangezien de installatiekosten en de vermogensbehoefte tijdens de werking relatief hoog zijn, is een stroomoptimalisator alleen zinvol als de potentiële verliezen door gedeeltelijke beschaduwing groot zijn.

Conclusie

Om met een zonnesysteem een goed rendement te behalen, moet het zorgvuldig worden gepland. Dit komt doordat het desbetreffende ontwerp, zoals de oriëntatie of het gebruikte dakoppervlak, bijzonder belangrijke parameters zijn voor de prestaties van het systeem.

In de planningsfase moet ook de beschaduwing zo nauwkeurig mogelijk worden berekend en zo nodig worden tegengegaan met een stroomoptimalisator. Dit kan de elektriciteitsopbrengst aanzienlijk verhogen, maar veroorzaakt ook kosten die niet mogen worden verwaarloosd.