Photo Voltaische panelen (PV-panelen) zorgen er voor dat zonlicht wordt omgezet in elektriciteit. Op het dak van de woning worden meerdere zonnepanelen gemonteerd door middel van beugels en rails (schuin dak) of een metalen frame met ballast (plat dak). De zonnepanelen bestaan uit aan elkaar gekoppelde zonnecellen. Deze zonnecellen zijn gemaakt van het materiaal silicium. Silicium wordt onder andere gewonnen uit zand en is één van de meest voorkomende mineralen in de aardkorst. Silicium heeft de eigenschap dat het zonlicht kan omzetten in elektriciteit. Deze elektriciteit is niet direct bruikbaar, omdat er gelijkstroom wordt opgewekt. De standaard in onze woningen is wisselstroom. De opgewekte stroom dient dus omgevormd te worden naar wisselstroom, zodat de apparaten in onze woning dit kunnen gebruiken.
Van de zonnepanelen loopt een kabel naar de omvormer. Deze kabel is pinkdikte en kan door een PVC-pijpje aangelegd worden. De omvormer wordt zo dicht mogelijk bij de zonnepanelen aangesloten. Deze omvormer zorgt er voor dat de elektriciteit, die is opgewekt door de zonnepanelen, wordt omgezet in 230 volt wisselspanning. De omvormer wordt met een kabel aangesloten op een aparte groep in de meterkast of op een PV-verdeler op de groep van de wasmachine of droger. Op het moment dat de zonnepanelen meer elektriciteit opwekken dan dat er nodig is om de elektrische apparaten te laten werken, kan er elektriciteit worden teruggeleverd naar het elektriciteitsnet. De elektriciteitsmeter moet geschikt zijn om de stroom terug te kunnen leveren aan het net.
Er zijn verschillende soorten zonnepanelen op de markt. Uiteindelijk hebben ze allemaal het zelfde doel; zonlicht omzetten in elektriciteit. Elk type zonnepaneel heeft echter zijn eigen eigenschappen. De zonnepanelen van monokristallijn zijn gemaakt van één cilindrisch siliciumkristal. De panelen hebben een hoog rendement per vierkante meter. Een nadeel zijn de iets hogere productiekosten waardoor de panelen ook iets duurder in aanschaf zijn. Een monokristallijn zonnepaneel is te herkennen aan een donkere (zwarte) kleur. De panelen komen het best tot hun recht bij direct zonlicht. Daarnaast hebben de panelen een lange levensduur en vergen ze weinig onderhoud. Bij kleine daken is met een monokristallijn paneel het meeste vermogen per vierkante meter te behalen. Wanneer een monokristallijn paneel wordt uitgevoerd met een zwarte backsheet (achterplaat) noemen we dit ook wel een all-black/full-black zonnepaneel.
De zonnepanelen van polykristallijn worden gemaakt van gesmolten en geherkristalliseerd silicium. De panelen hebben een korrelige textuur. Ten opzichte van de monokristallijne zonnepanelen is het rendement iets lager en is de zonnecel meer blauw dan zwart gekleurd. Echter zijn de productiekosten weer lager, omdat het productieproces een stuk eenvoudiger is ten opzichte van de monokristallijne panelen. In vergelijking tot monokristallijne zonnepanelen hebben polykristallijne panelen een iets beter rendement in een bewolkte omgeving. Een andere ontwikkeling op de markt is het dunne film zonnepaneel. Hierin zijn momenteel twee stromingen op de markt. De CIGS dunne film zonnepanelen en de CIS dunne film zonnepanelen. Het verschil is dat bij CIS (Coper Indium Selenide) het niet giftige Zinkoxide wordt gebruikt in het paneel. Bij CIGS (Coper Indium Gallium Selenide) wordt het giftige Cadmiumsulfide gebruikt en is Gallium toegevoegd. Vanuit milieu oogpunt zijn de CIS zonnepanelen dus iets milieuvriendelijker. Bij CIGS dunne film zonnepanelen komt door de Gallium toevoeging echter het Aurora effect niet voor.
Dit isesthetisch voordeel is dat dunne film zonnepanelen een diepzwarte en egale kleur hebben. Dit ziet er erg strak uit en is het te zien als één zonnecel. Een nieuwe ontwikkeling op de markt is het multi-energie paneel. Dit is een paneel waarmee zowel elektriciteit als warm water kan worden opgewekt. De systemen zijn optimaal voor bewoners die een klein dak hebben en zowel elektra als warm tapwater willen opwekken. Met name bij energieneutrale woningen en/of nul-op-de-meter woningen biedt dit systeem kansen om ook veel warm tapwater op te wekken. Dit is ter ondersteuning van bijvoorbeeld de warmtepomp en dus buffering van warm water in het buffervat. Esthetisch gezien geeft dit een groot voordeel, er liggen niet twee verschillende systemen op het dak. Wanneer er echter voldoende ruimte is om zowel zonnepanelen als een zonneboiler te plaatsen, dan heeft dit energietechnisch de voorkeur.
Ik heb schaduw op mijn dak. Dit zal per situatie verschillen. Het is belangrijk om te realiseren dat de zon in de winter een stuk lager staat dan in de zomer. Wanneer de schaduwlast op het dak predominantly in de winter van toepassing is, dan kan het installeren van zonnepanelen nog steeds heel interessant zijn. De zonnepanelen zullen voornamelijk in de maanden maart tot en met september/oktober veel energie produceren. In de maanden november tot en met februari is dit slechts circa 13% van de totale jaaropbrengst. Is er last van een slagschaduw, zoals bijvoorbeeld een schoorsteen, die langzaam de gehele dag een strook schaduw legt over het dakvlak, dan kan een parallelle schakeling uitkomst bieden.
Naarmate er schaduw is, zijn er oplossingen: micro-omvormers of power-optimizers achter elk paneel zorgen ervoor dat panelen onafhankelijk blijven presteren. Daarnaast kunnen selective deployment optimizers ingezet worden voor één of een groep panelen die negatieve invloed hebben op het systeem. De optimale hellingshoek is 35 graden. Dit houdt echter niet in dat daken met een andere hellingshoek niet interessant zijn. Zonnepanelen kunnen zelfs plat op een dak geplaatst worden en nog steeds een prachtige opbrengst leveren. Bij een plat dak moet bijvoorbeeld ook rekening gehouden worden met de afstand tussen de panelen; hoe hoger de hellingshoek, hoe verder de afstand tussen de rijtjes panelen. Om zoveel mogelijk panelen op een plat dak te plaatsen worden de panelen daarom vaak onder een hellingshoek van circa 10 - 15 graden geplaatst. Bij platte daken op het zuiden worden zelfs vaak oost-west opstellingen gemaakt.
Checken of jouw dak geschikt is
Verreweg de meeste Nederlandse daken zijn geschikt voor zonnepanelen. Maar je wil vast ook weten hoe geschikt je dak is: hoeveel zonlicht valt er op jouw dak en hoeveel panelen passen er op? Er zijn 3 factoren die bepalen hoeveel zonnestralen jouw dak kan opvangen: De richting en de helling van je dak, Hoeveel schaduw er op je dak valt, Hoeveel ruimte je op je dak hebt voor zonnepanelen.
- Richting en helling van het dak: Een dak op het zuiden vangt de meeste zonnestralen op. Een plat dak maakt richting minder uit, maar biedt soms minder paneelruimte.
- Schaduw op het dak: Een beetje schaduw is niet erg, teveel schaduw verlaagt de opbrengst. Oplossingen zijn micro-omvormers of power-optimizers.
- Beschikbare dakruimte: Houd rekening met obstakels zoals ramen, schoorstenen en dakkapellen. Houd rondom obstakels minimaal een halve meter afstand.
1. Richting en helling van het dak: Om zoveel mogelijk zonnestralen op te kunnen vangen, is vooral de richting (noord-zuid-oost-west) van je dak belangrijk. Een schuin dak op het zuiden vangt de meeste zonnestralen op en geeft dus de hoogste stroomopbrengst. De helling van een schuin dak is meestal tussen 20 en 50 graden; bij platte daken geldt: vaak naar het zuiden gericht, maar de afstand tussen panelen kan groter zijn. De invloed van richting en helling op de opbrengst zie je in de tabel met opbrengstpercentages per richting en hoek. Een voorbeeld: zonnepanelen op het zuiden en een helling van 45 graden leveren 100% op; op zuidwesten bij dezelfde hoek circa 5% minder en op westen circa 25% minder.
2. Schaduw op het dak: Schaduw kan de opbrengst flink verlagen, maar er zijn oplossingen. Micro-omvormers of power-optimizers bieden uitkomst; ook bij schoorstenen en dakkapellen werken ze effectief. Een parallelle schakeling laat panelen onafhankelijk werken en voorkomt gemeenschappelijke daling in vermogen. De kosten van parallel schakelen kunnen oplopen tot ongeveer €90 per paneel.
3. Hoeveel plek heb je: Controleer of er ruimte is op je dak en wat obstakels zijn zoals dakkapellen, schoorstenen en ramen. Houd circa 20 centimeter afstand aan de rand van het dak en tussen rijtjes panelen om schaduw te voorkomen. Een gemiddeld zonnepaneel heeft 1,65 m x 1 m, en reken per paneel op ongeveer 1,6 m² oppervlak voor zuid-opstellingen op schuine daken. Voor een plat dak en zuid-opstelling reken je op ongeveer 4 m² per paneel. Voor snelle berekening kun je de Zonatlas of Zonnekaart gebruiken: deze tools geven de potentie en opbrengst voor jouw dak in kaart, inclusief hellingshoeken en schaduwketens.
Praktische keuzes bij de installatie
Vraag een installateur om een offerte: maatwerk is vereist; een professioneel advies zorgt voor veilige en correcte installatie, met maximale opbrengst en garanties. Zonnepanelen kunnen op schuine en platte daken geplaatst worden, maar een platte dak-dakopstelling vereist vaak een oost-west-opstelling om ruimte te maximaliseren. Als je woning nog geen dakopbouw heeft, kun je ook kiezen voor integratie in het dak (dakpannenlaag) of voor panelen die eruit zien als dakpannen. Een geïntegreerde oplossing heeft minder ventilatieruimte en levert iets minder stroom.
Bij planvorming is het ook belangrijk om te controleren of jouw dak geschikt is voor de belasting. Gemiddeld wegen zonnepanelen tussen de 15 en 20 kilogram per vierkante meter en de afmetingen zijn meestal 1,65 m x 1,0 m per paneel. Voor de veiligheid moet de draagkracht van de dakconstructie worden getoetst; sommige oudere gebouwen vereisen extra aandacht of aanpassingen. Europese normen Eurocodes beïnvloeden windbelasting en stabiliteit; overleg met een constructeur is aan te raden bij oudere daken of bijzondere constructies.
Tot slot: overweeg of je dakbestemmingen en subsidies voor renovatie of zonne-energie op jouw dak relevant zijn. Zeker bij SDE++ en Regionale Energiestrategieën (RES) zijn daken vaak de voorkeurslocatie voor zonne-energie. Zonatlas heeft de zonpotentie van gebouwen en de opbrengstberekeningen in kaart gebracht en helpt bij een realistische inschatting van terugverdientijd en opbrengst. Voor een nauwkeurige offerte en een legplan op maat kun je altijd een vrijblijvende afspraak maken met een adviseur.
Hoe worden zonnepanelen geïnstalleerd?
Overwegingen voor een dakterras met zonnekracht
Naast PV-panelen kun je nadenken over een dakterras als multifunctioneel dakpunt. Als er voldoende ruimte is, kan een combinatie van zonnepanelen en een dakterras worden overwogen, met aandacht voor ventilatie en gewicht. Een geïntegreerde aanpak kan esthetisch aantrekkelijk zijn en ruimte besparen doordat de panelen mee opgaan in het dakontwerp. Voor een plat dak kun je oost-west opstellingen kiezen zodat de dagindeling van de energieopwekking beter aansluit op het energieverbruik.
Praktische stappen om te starten
- Bepaal de doelstellingen: wat is je gewenste terugverdientijd en hoeveel energie wil je opwekken?
- Maak een dakscan: gebruik Zonatlas of een vergelijkbare tool om de potentie van jouw dak te bepalen.
- Laat een installateur een legplan opstellen: rekening houdend met obstakels, schaduw, en draagkracht van het dak.
- Kies de soort panelen en de schakeling (serie, parallel, micro-omvormers, of power-optimizers) op basis van schaduw en ruimte.
- Beslis over de afwerking en esthetiek: of panelen zichtbaar blijven, dakkapellen, en eventuele dummy-panelen voor een nette uitstraling.