Wat is de optimale dakhelling voor zonnepanelen?
De optimale hellingshoek voor zonnepanelen is 90 graden. Dan vallen de zonnestralen loodrecht op uw fotovoltaïsche systeem en haalt het de hoogste opbrengst.
In de praktijk is dit echter nauwelijks haalbaar. De zon beweegt gedurende de dag en uw PV-systeem staat meestal vast – wat leidt tot verschillende invalshoeken van de zon op het zonnesysteem.
Daarom wordt een hellingshoek gekozen die gemiddeld over het hele jaar het beste rendement oplevert. In Duitsland worden de hoogste zonneopbrengsten behaald wanneer het PV-systeem onder een hoek van ongeveer 30 tot 35 graden wordt georiënteerd.
Hierbij geldt: hoe verder de oriëntatie van uw fotovoltaïsche installatie afwijkt van het zuiden, hoe voordeliger een lage hellingshoek. Systemen die naar het oosten en het westen zijn gericht, kunnen bijvoorbeeld een opbrengst tot 90% opleveren bij een hellingshoek van 0 tot 20 graden.
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.
Andere factoren die de kantelhoek kunnen beïnvloeden
Locatie
De positie van de zon hangt af van hoe dicht je bij de evenaar bent. Hoe dichter je bij de evenaar bent, hoe hoger de zon staat. Deze verschillen zijn niet alleen wereldwijd zichtbaar, maar ook binnen Duitsland. Hamburg ligt verder weg van de evenaar, dus steilere dakhellingen zijn optimaal. In München zou een vlakker veld geschikter zijn.
Seizoenen
In de zomer staat de zon veel hoger, waardoor de invalshoek van de zonnestralen met 60 graden veel steiler is dan in de winter, waar hij slechts 20 graden is. In de zomermaanden biedt een steiler dak dus rendementsvoordelen, terwijl vlakkere constructies beter geschikt zijn voor de zomer. Aangezien echter tot 75% van de opbrengst in de zomer wordt gegenereerd, moet u de hellingshoek ook dienovereenkomstig berekenen.
Oriëntatie
De beste oriëntatie voor een PV-systeem is precies naar het zuiden – men spreekt van een azimuthoek van 0 graden. In de praktijk is echter gebleken dat zelfs grotere afwijkingen (+/-30 graden) van deze positie naar het oosten of westen nauwelijks effect hebben op de fotovoltaïsche opbrengst. De verschillen liggen in het percentage van één cijfer.
Hoe bepaal je de dakhelling?
De makkelijkste manier om de dakhelling te bepalen is door een app te gebruiken. Plaats uw smartphone op het dakoppervlak en de app (bv. gradenboog: Android / iOS) toont u de exacte hellingshoek.
U kunt ook de hellingshoek van uw dak vinden op de bouwtekeningen. Vaak zijn deze ingetekend en zo niet, gebruik dan een gradenboog of stelvierkant.
Wat te doen met een ongunstige dakhelling?
De dakhelling is meestal een gegeven en kan niet gemakkelijk worden veranderd. Steigers en spanten kunnen uitkomst bieden, maar gaan gepaard met hoge investeringen die nauwelijks renderen.
Bovendien is de bepalende factor voor het rendement van een fotovoltaïsch systeem niet de dakhelling, maar de hellingshoek van de zonnepanelen – en die kan worden aangepast door middel van passende verhogingen.
Verhoogingen op schuine daken
Normaal gesproken worden zonnepanelen parallel aan het schuine dak gemonteerd. Een verhoging kan echter een te vlakke dakhelling compenseren.
In dit geval zijn er twee mogelijkheden voor verhoging:
- Een bevestiging van de zonnepanelen met trapeziumplaten gemonteerd op trapeziumplaatklemmen: Deze oplossing is bijzonder geschikt wanneer kleine verschillen (5-7%) moeten worden gecompenseerd.
- Een sluiting met driehoekige steunen: Daarmee kunnen ook aanzienlijke verschillen worden gecompenseerd en grotere hellingshoeken worden bereikt.
Verhoogingen op platte daken
Op platte daken kunnen zonnepanelen in de gewenste hellingshoek op draagsystemen worden gemonteerd. Voorzichtigheid is hier echter geboden, want een neiging brengt ook altijd het risico van zelfbeschadiging met zich mee. Daarom moet hier voldoende afstand tussen de rijen worden gepland.
Een andere uitdaging doet zich voor in gebieden met veel wind. Hier bieden gevels met achterwandbekleding uitkomst.
Volgsystemen
Met een volgsysteem kunnen de optimale kantelhoek en de oriëntatie van de zonnepanelen aan het seizoen worden aangepast. Hij kan de stand van de zon volgen en zorgt zo voor een hogere opbrengst.
Er zijn twee soorten volgsystemen:
Eénassige volgsystemen – zij bewegen ofwel verticaal ofwel horizontaal, d.w.z. in hun inclinatie of oriëntatie.
Twee-assige volgsystemen – zij bewegen zowel verticaal als horizontaal – d.w.z. zowel in hun helling als in hun oriëntatie.
Retrofit-systemen kunnen het rendement van uw fotovoltaïsche systeem tot 40% verhogen. Ze zijn echter duur en kunnen de totale kosten tot 35% verhogen.