Zonnepanelen

Hoe werken zonnepanelen

zonnepanelen 282x212.jpg

Zonne energie werd al ontdekt in 1839 ontdekt door de Franse natuurkundige Becquerel. Het heet photovoltaïsch effect, en daarvoor wordt een (half)geleidend materiaal gebruikt genaamd silicium. Door de energie van de zon komen er elektronen los in het silicium. Daardoor ontstaat dan de spanning in een zonnecel en door meerdere zonnecellen aan elkaar te koppelen in een zonnepaneel kan er stroom gaan lopen. Het is niet perse noodzakelijk om zonlicht te moeten hebben, ook op een bewolkte dag wordt er energie opgewekt.

Wat doet schaduw

Door de aaneengeschakelde zonnecellen en de rondlopende stroom is schaduw op uw panelen niet goed. De schaduw op die cellen vertraagd de rondlopende stroom waardoor de opbrengst verminderd. Als u dus een compleet systeem op het dak heeft maar de helft zit vaak in de schaduw door een boom, dan zal dat gedeelte ook uw opbrengst bepalen. Om dit schaduweffect tegen te aan zit er een kleine technische aanpassing in de panelen en die schakelen de betreffende cel die in de schaduw staat tijdelijk uit, daardoor kan daar geen stroom lopen en blijft de rest wel volledig doorwerken, uiteraard met iets minder opbrengst door het betreffende paneel. Bij een groter systeem zitten er meerdere van die ‘bypass’ systemen ingebouwd, en iedere bypass schakelt dan een deel uit. Het beste is schaduw vermijden, maar soms is het onmogelijk om op een bepaalde tijd op de dag die schaduw te vermijden en daardoor is het wel interessant om op die plek een zonnepaneel te plaatsen. Er zijn ook nog systemen voor als je veel schaduw partijen hebt dan gebruik je meerdere omvormers per deel, en zo werkt iedere sectie apart met eigen opbrengst.

Vermogen

Elektriciteit wordt in vermogen oftewel in Watt uitgedrukt, en omdat de sterkte van de zon per dag, per week, per seizoen verandert id het opgenomen vermogen daaraan ook gekoppeld. Er wordt dus vaak gesproken van maximale vermogen in Watt (piek opbrengst(WP)). Dit wordt door een testomgeving bepaald met een standaard temperatuur en belichting, maar als je in Nederland een systeem besteld worden hier software programma’s gebruikt die diverse factoren als hellingshoek, windrichting, woonplaats en maximale vermogen bij elkaar brengen en daar rolt dan de geschatte uitkomst uit.

Soorten panelen

Er zijn diverse soorten panelen op de markt en hier worden de Monokristallijn silicium of Polykristallijn silicium veel gebruikt. De meer zwarte Monokristallijne silicium zonnepanelen zijn iets duurder maar hebben wel een hogere stroomopbrengst per vierkante meter (gemiddeld 18 procent van de zonne-energie wordt in stroom omgezet). Ook zie je vaak de blauwe Polykristallijne silicium zonnepanelen die zijn dus iets goedkoper maar het rendement is 14 % en zijn derhalve nog steeds interessant. Veel mensen gaan ook voor de zwarte omdat die mooi meekleuren met het dak, maar ls u daar niet mee zit dan zijn de blauwe ook een goed alternatief. Er zijn op dit moment grote ontwikkelingen gaand om het rendement van de panelen te verhogen, meer flexibele panelen etc., ieder jaar wordt de techniek verbeterd uiteraard. Is het dan beter om te wachten? Uiteindelijk zijn nieuwe technieken eerst weer duurder en al die tijd kunt u niet profiteren van de zonne energie dus wachten zal niet resulteren in verlaging van de energie kosten.

Hogere temperatuur: lagere opbrengst

Je zou denken dat bij hogere temperaturen, meer zon licht, dus meer opbrengst zou zijn. Helaas is het andersom, hoe hoger de temperatuur, des te lager de opbrengst. Iedere 10 graden hoger in temperatuur wordt de opbrengst van panelen lager. Daarom moeten panelen gekoeld worden door er een luchtstroom achterlangs te voorzien. ook de omvormer presteert minder wanneer die te warm wordt, dus ook daar geldt dat die op een koele plek moet staan.

Vermogen over aantal jaren

De huidige panelen zijn al veel beter da de eerste generatie, maar nog neemt het rendement af naarmate de panelen ouder worden. Ieder jaar is dat ongeveer met een 0,5 procent en na 25 jaar hebben we het dan over zo’n 12,5 %. In de berekeningen van rendementen en opbrengst wordt wel rekening gehouden met het verlies in jaren, maar met de huidige prijs stijgingen in energie is het verlies verwaarloosbaar.

De Omvormer

Een omvormer is het hart van het systeem, deze zet de opgewekte stroom om in bruikbare elektriciteit voor uw woning. Een omvormer zorgt er verder voor dat er zoveel mogelijk rendement gehaald wordt uit de panelen op licht intensieve dagen. Een omvormer staat het liefst zo dicht mogelijk bij de panel, dus meestal op zolder. Daar zal deze ook minder ‘last’ veroorzaken omdat een omvormer en licht zoemend geluid produceert, niet veel erger dan een afzuigsysteem in de woning.

Verder informatie

Zonnepanelen zijn uiteraard goed voor het millieu, energie van de zon is ‘gratis’, er hoeft niets voor geproduceerd te worden behalve de productie van de panelen zelf. Echter die milieu belasting heeft u na drie jaar al gecompenseerd.

Opbrengst van panelen verschilt per dag, per maand, per seizoen zoals u wel kunt inschatten. Zonuren en intensiteit zijn belangrijke factoren voor de opbrengst. Verder zijn er ook regionale effecten, daar waar de meeste zonuren zijn zullen panelen het beste presteren, echter de stand van uw dak en ook uw huis tov noord of zuid is allemaal van invloed op de opbrengst.
langjarig gemiddelde KNMI.pngBron: KNMI