|
|
|
|
Ook:
zonnecellen, zonnepaneel, zonnestroom, fotovoltaïsche cellen, fotovoltaïsche paneel.
PV staat voor photo voltaic (fotovoltaïsch).
Een PV-paneel bestaat uit een groot aantal zonnecellen en kan door het fotovoltaïsche principe
van deze cellen uit (zon)licht elektriciteit genereren. Een PV-systeem
bestaat weer uit een aantal PV-panelen.
PV-panelen zijn er in
verschillende uitvoeringen, bijvoorbeeld in paneelvorm, als onderdeel van de zonwering, als deel van een
glazen dak of gevel, als film over
dakpannen of dakpanelen.
Wanneer er teveel elektriciteit wordt geproduceerd wordt dit meestal
naar het openbare net gevoerd.
De twee belangrijkste onderdelen die alle PV-systemen gemeen hebben, zijn:
- de modulen die zonlicht in elektriciteit
omzetten (de cellen, zonnecellen; uitvoer is gelijkstroom)
- de omvormers (inverters) die de gelijkstroom (DC) in wisselstroom (AC) omzetten.
het vereenvoudigd principe van een zonnecel (wouterlood):  |
vereenvoudigd principe van een pv-paneel:  |
pv-paneel passend in/bij een kleipannen dak, zonnepaneel korasun, (koramic/wienerberger):  |
Om het zonlicht optimaal te benutten moeten PV-panelen in een bepaalde
richting naar de zon worden gericht. Voor vaste panelen is een
optimale stand bepaald: de hoek die het paneel maakt heet
de tilthoek en geeft gemiddeld in Nederland bij 36 graden de meeste
instraling van het zonlicht. Omdat de optimale hoek verschillend is
voor de tijd van het jaar, is een hoek van 36 graden optimaal voor maximale
instraling bij vast gemonteerde panelen; de optimale hoek ligt tussen
de uitersten van 22 graden in de winter en 65 graden in de zomer. De richting
van een vast zonnepaneel is bij voorkeur iets ten westen van het
zuiden.
Buisvormige zonnepanelen
Er bestaan ook zonnepanelen, bijvoorbeeld Solyndra van Toes
Solar, waarbij de zonnecellen niet in een plat vlak zijn ondergebracht maar
in de vorm van een aantal buizen. Bij deze methode wordt de zon altijd
onder een meer of minder ideale hoek door de buis gevangen. Voordelen van dit
systeem, toegepast op een plat dak, waarbij het paneel horizontaal wordt
toegepast:
- meer panelen per oppervlakte kunnen worden geïnstalleerd
- het paneel hoeft niet onder een speciale hoek bevestigd te worden
- eenvoudige onderstellen van de platte horizontale panelen volstaat om de
panelen vrij te houden van hindernissen op het dak
- de buisconstructie laat de wind vrij door de panelen waaien
- het feit dat er minder windvang is dan bij zonnepanelen die onder een hoek op
het dak zijn bevestigd zorgen ervoor dat er niet geboord hoeft te worden in het
dak
- zonlicht dat tussen de buizen door schijnt kan door een lichte dakbedekking
naar de onderzijde van de buizen stralen voor meer opvang van zonlicht.
PV-panelen en kosten en baten
Een zonnepanelensysteem van bijvoorbeeld 3,0 kWp (3000 Wattpiek, een
piekvermogen van 3000 Watt, dat wordt nooit bereikt). Het rendement is ca. 10%
(gemiddeld, gegevens
van ECN). Bij 3000 Wp wordt dan gemiddeld 300 W geleverd (per uur). Bij 8760
uren per jaar is dat 300 W * 8760 h, ofwel ca. 2,6 MWh/jaar. Als opgewekte
stroom geleverd mag worden aan het elektriciteitsnet tegen dezelfde prijs als de
afnameprijs, komt dat overeen met ca. 2,6MWh * ca. 0,25 euro/kWh geeft ca. 650
euro/jaar. Bij een investering van ca. 8.000 euro (zonder subsidies) is dat
helaas niet veel. Als het investeringsbedrag wordt meegenomen in de hypotheek,
kost dat 8.000 euro * 5% rente is 400 euro/jaar. De "winst" is dan
grofweg 250 euro voor het eerste jaar; die "winst" kan elk haar
gebruikt worden om de lening af te lossen. De verwachte terugverdientijd is meestal ca. 15 jaar (prijspeil 2011).
Er is onderhoud nodig aan pv-panelen (ca 0,5% van de aanschafkosten per jaar) en
het vermogen van de zonnepanelen neemt in de tijd af (0,5% per jaar; bron van de
gegevens is Toes). Verder is
het zeer belangrijk dat de temperatuur van de panelen niet te hoog wordt; boven
de 25 graden Celsius komt
Let op: omdat zeker niet alle opgewekte energie zelf gebruikt kan worden, is het
zeer belangrijk dat geleverde energie dezelfde vergoeding moet hebben als de
afgenomen prijs! Wanneer de leveringsprijs veel verschilt van de afnameprijs,
zal de terugverdientijd extra nadelig worden beïnvloed. De leveringsvergoeding
zal voorlopig zeker lager zijn dan de afnameprijs; het is soms zelfs de vraag
óf het energiebedrijf de opgewekte energie wil afnemen.*)
Een ander probleem is dat er nauwelijks controle van pv-panelen plaatsvindt:
teveel schaduw (bomen, een hogere muur) kan ervoor zorgen dat een hele rij
panelen niet werkt. Je kunt ook moeilijk aan de opbrengst van de pv-panelen
nagaan of er een draad los zit of iets defect is, omdat het weer elk jaar steeds
anders is. Periodiek onderhoud op
pv-panelen lijkt wellicht overbodig, maar is daarom toch aan te bevelen.
Omdat niet alleen de efficiëntie van pv-panelen en omvormers vaak nog
onduidelijk is, maar ook de installateur niet altijd volledig kennis van zaken
heeft, is Vereniging Eigen
Huis (VEH) met een project gestart waarbij TNO
en Kema een shortlist hebben
samengesteld van leveranciers die aan alle eisen konden voldoen. Oskomera
was voor de VEH de winnende leverancier:
Productinformatie
123zonne-energie april 2012 (aanbod Oskomera via Vereniging Eigen Huis).
Bepaling
van de opbrengsten e.d. van zonnepanelen in een Excel-sheet (variabelen zijn
gewenst piekvermogen, rendement, afname vermogen installatie, stijging
elektriciteitsprijs, investeringsbedrag, onderhoudskosten, rente van een
eventuele lening, subsidie).
PV-panelen en architectuur
Gelukkig worden pv-panelen wat meer in de architectuur van gebouwen
meegenomen zodat ze een geïntegreerd onderdeel worden van het gebouw,
want de wildgroei van die losse series willekeurig
geplaatste gevallen zou, onder normale
omstandigheden, door geen enkele welstandscommissie geaccepteerd
worden. Als het maar enigszins naar "milieu" ruikt, mag je er blijkbaar
niet afkeurend over zijn.
architectonisch aardige inpassing in het ontwerp:  |
 |
hoe het eigenlijk niet moet (foeilelijk):  |
Omdat zonnepanelen overdag ook bij een brand in een huis elektriciteit blijven
leveren, kan het voor brandweermannen (theoretisch) gevaarlijk zijn om te blussen
ivm. het gevaar voor elektrocutie. Hiervoor moeten bij brand van gebouwen met zonnepanelen speciale
regels in acht worden genomen. Onder meer het spuiten van schuim op de panelen
kan helpen om de elektriciteitsproductie aanzienlijk te verminderen.
Voor de werking van zonnecellen zie bij fotovoltaïsche principe.
pv-panelen in een glazen dak, met veel doorzicht! (aldus bouwinnovatie):  |
Documentatie
- Berekening
van de optimale hoek van een zonnepaneel (G. Tombeur)
- Pv-panelen:
wanneer vergunningvrij
- Pv-panelen: Solyndra Solar fotovoltaïsch systeem voor vlakke daken (Weka Daksystemen)
- Pv-panelen in (meer of minder) doorzichtig glazen dak
- Productinformatie 123zonne-energie april 2012 (aanbod Oskomera via Vereniging Eigen Huis)
- Brochure pv-paneel Suntech Stp250
- Brochure omvormers SMA Sunny Boy
- Voorbeelden van meerwerk en minderwerk rond de installatie van pv-panelen (excl. aanschaf en installatie zelf; bron 123zonne-energie 2012)
De term fotovoltaïsch paneel bestaat uit:
- foto, dat afkomstig is van het Griekse phos, genitief photos
(licht)
- voltaïsch als afleiding van volt (eenheid van spanning) genoemd naar de Italiaanse natuurkundige Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio graaf Volta
(1745-1827)
- paneel dat ontleend is aan het Franse panel (zadelkussen), ook peniau
(stuk stof, vak van een wand), dat een ontlening is van middeleeuws Latijn pannellus
(zadelkussen, paneel), een variant van het Latijnse pannulus (lapje), verkleinwoord van
pannus (lap).
Bron Etymologiebank.
Met dank aan o.m. Orga
Architect, Energie
Zuinig, Llink
Omroep, ElkedagZONdag
(pdf), Koramic (korasun),
Vereniging Eigen Huis en vooral Sunergy
(Delta).
Fabrikanten van zonnepanelen zijn o.m. Scheuten
Solar, Solland
Solar, Toes Solar, Oskomera.
Zellux lichtgewicht zonnepanelen
voor het platte dak.
Zie ook groene stroom
(ook voor bijvoorbeeld Concentrated Solar Power CSP) en de ecologische bouwmarkt Eco-logisch.
Eng. photovoltaic panel
*) Een artikeltje met de veelzeggende titel "Te veel zonnepanelen = geen stroom"
over het niet meer mogen leveren van elektriciteit aan het "openbare
net" in België (maar dat schijnt in Nederland ook voor te komen):
"Als veel huizen in een straat zonnepanelen hebben dan kan het lokale stroomnet overbelast raken door alle erin gebrachte stroom, waardoor
één of meer installaties afgeschakeld worden. Dat ervoer een paar in een straat in Le Roux (Fosses-la-Ville, prov. Namur). Na 6 maanden hield hun installatie er mee op. De netbeheerder Orès kwam 23 dagen na de klacht langs en constateerde dat het lokale netgedeelte vol was. En in zo'n geval is doorgaans de eerst geplaatste installatie de klos."
(Bron Waals Weekblad,
uit L'Avenir 10 mei 2012.)
