Lichte dakconstructies voor zonnepanelen
Om de klimaatdoelen te halen hebben we veel zonnepanelen nodig. Alleen is een groot deel van de daken niet geschikt voor zonnepanelen. Met de innovatieve technieken op deze pagina is het toch mogelijk zonnepaneelsystemen te plaatsen op daken waar dit anders niet kan. Bekijk of dit een oplossing is voor uw dak.
Is uw dak geschikt?
De markt voor nieuwe technieken groeit en ontwikkelt zich steeds. Marktpartijen spelen op de innovaties in. Zij ontwikkelen zonnepaneelsystemen die u ook op uw zwakke(re) dak kunt plaatsen. Wilt u weten of uw dak geschikt is voor één van de onderstaande technieken?
Kunststof panelen
Bij kunststof panelen zijn de glasplaten en aluminium frames vervangen door vezel versterkte polymeren. Hierdoor ontstaat een systeem dat de helft lichter is dan gewone panelen. Tegelijk hebben ze een veel lagere CO2-uitstoot. Ze zijn compleet recyclebaar.
De kunststof panelen zijn geschikt voor schuine of platte daken van distributiecentra, stallen en vergelijkbare gebouwen. Een aantal van deze daken kunnen het gewicht van normale zonnepanelen niet dragen.
Een 0,5 mm dunne kunststof sheet vervangt de glasplaat. De kunststof sheet is gemaakt van polymeer van hoge kwaliteit. Dat is speciaal voor zonnepanelen ontwikkeld. De achterkant van de panelen bestaat uit een 12 mm dik lichtgewicht sandwichpaneel. De panelen zijn op een simpele manier in elkaar te zetten. De panelen zijn geschikt voor hellende en platte daken.
Het gebruik van kristallijn silicium zonnecellen is een innovatie op het gebied van lichtgewicht panelen. Het elektrisch vermogen van de kunststof panelen is daarmee te vergelijken met traditionele panelen. De techniek is uitgebreid getest en wordt op dit moment in kleine series gemaakt in Nederland. De eerste panelen zijn al geplaatst.
- De panelen zijn de helft minder zwaar door het gebruik van kunststof.
- De achterkant is voldoende stijf waardoor een apart frame niet nodig is. De panelen zijn hierdoor door één persoon te dragen en sneller te installeren.
- De installatietijd is de helft minder dan bij normale panelen.
- Verzwaring van het dak is niet meer nodig.
- In de panelen zitten geen giftige stoffen. De panelen zijn 100% recyclebaar.
- De materialen komen grotendeels uit Europa.
- De CO2-uitstoot is 25% lager dan bij normale panelen.
- De kunststof voorkant zorgt voor een lagere opbrengst aan energie (rendement) vergeleken met een traditionele glasplaat. Het rendement is ongeveer 19%. Bij normale zonnepanelen is dat 22%.
Panelen met organische zonnefolie
Organische folie is lichter en beter recyclebaar dan het materiaal van de meeste traditionele panelen. Na een ontwikkelperiode van ruim 15 jaar zijn de eerste producten geplaatst.
De lichte, flexibele folie is geschikt voor gebogen oppervlakten en gevels. Denk bij een gebogen oppervlakte aan bijvoorbeeld de mast van windmolens of silo’s.
Fabrikanten brengen bij deze zonnefolie organische cellen aan op een kunststof draagfolie in een rol-op-rol-proces. De cel heeft meerdere lagen waardoor het naast het zichtbare licht, ook het infrarood en uv-licht opvangt. De folie heeft een standaardformaat van 44 cm bij 2 meter. Sommige fabrikanten werken met silicium in plaats van organische cellen. Silicium werkt nu nog beter dan de organische cellen die nog in ontwikkeling zijn.
- De folie is veel lichter in gewicht dan normale panelen.
- De folie is flexibeler.
- In de folie zitten geen giftige stoffen. De folie is milieuvriendelijk.
- De productie heeft minder materiaal nodig (vooral minder glas en metalen). En daardoor ook minder energie. Al na 3 maanden zorgt de folie voor evenveel opwek van energie als nodig is voor de productie van een paneel met folie.
- De CO2-uitstoot is 10 keer lager dan bij normale zonnepanelen.
- Zonnefolie levert minder energie op dan traditionele zonnepanelen. De opbrengst aan energie (rendement) is ongeveer 8%. Bij een normaal zonnepaneel is dat 22%.
Dakankers voor ballastvrij montagesysteem
Dakankers verankeren de draagconstructie van zonnepanelen rechtstreeks aan het dak. Daarmee hoeft het dak niet extra verzwaard te worden. Deze manier van bevestigen ontwikkelt zich snel tot een nieuwe standaard. De totale constructie is 40% lichter dan normale zonnepaneelsystemen.
Dakankers zijn geschikt voor lichte dakconstructies voor schuine en platte daken van bitumen, kunststof, zink of edpm (eenlaagse synthetisch dakrubber). En voor daken waarop het hard waait, zoals op grote hoogten en dakrandzones.
Een dakanker is een bevestigingsplaat. De schroef wordt waterdicht aan de dakconstructie vastgemaakt. De ankers worden daarna afgeseald. Ze zijn geschikt voor schuine en platte daken van bitumen, kunststof, zink of EPDM (eenlaagse synthetisch dakrubber).
- Het is een ‘ballastvrij’ montagesysteem. De dakankers zitten rechtstreeks in de dakconstructie. Het dak hoeft niet extra verzwaard te worden.
- Een dun schroefdraad verbindt het dakanker en de drager. Dit schroefdraad zorgt dat bladeren en regenwater van het dak afspoelen.
- De dakankers kunnen tegen extreme weersomstandigheden.
- Het zonnepaneelsysteem kan niet verschuiven. Dit verkleint de kans op beschadiging aan het dak.
- Met dakankers blijven de originele functies van een dak behouden: de afvoer van regenwater en thermische isolerende werking.
- Er zijn gaten in de dakhuid nodig om de dakankers te monteren. Dit kan lekkages of koudebruggen (‘gaten’ in de isolatie) opleveren. Laat de dakankers daarom door erkende installateurs uitvoeren.
- Het plaatsen van dakankers kost meer tijd dan het plaatsen van zogenaamde geballaste (verzwaarde) onderconstructies. Daarom zijn dakankers duurder om te installeren.
Onderconstructie van draagbalk naar draagbalk
Een onderconstructie van draagbalk naar draagbalk kan zichzelf dragen. Het dak zelf wordt niet belast, alleen op de draagbalken. Er zijn verschillende mogelijkheden op de markt waarbij de totale constructie hiervan zeker 50% lichter is dan normale zonnepaneelsystemen.
Daken met een zwakke dakplaat zijn geschikt voor deze onderconstructie. Of ‘zachte daken’: daken met een zacht isolatiemateriaal direct onder de dakhuid. Dit kan bij zowel schuine als platte daken.
De onderconstructie bestaat uit een lange rail met bevestigingspunten op de draagbalken. Door de draagbalken wordt het dak zelf niet belast. En zitten de panelen toch stevig op het dak.
- De constructie is zelfdragend met een uitvouwmechanisme. Het hoeft niet als één systeem op het dak geplaatst te worden. Tijdens het plaatsen kan de constructie uitvouwen. Dit mechanisme verschilt per fabrikant. Hierdoor gaat de installatie sneller.
- Bij platte daken is de totale afstand van het dak (overspanning) groter. Daarom moet de constructie steviger zijn dan bij schuine daken.
- Omdat er extra bevestiging en materiaal nodig is, is de installatie duurder.
- Er zijn onderconstructiesystemen met een overspanning tot en met 25 meter. Hierdoor kunnen de draagbalken maximaal 25 meter uit elkaar liggen.
Dunne film zonnefolie gelijmd op het dakvlak
In een dunne film zonnefolie zijn de zonnecellen dunner, lichter en flexibeler. Dit is een andere techniek om elektriciteit op te wekken dan bij normale zonnepanelen. In plaats van panelen is het een langgerekt folie met zonnecellen, vastgelijmd aan een oppervlak. Deze folie is een van de lichtste oplossingen. Het gewicht is ongeveer 15% vergeleken met een normaal zonnepaneelsysteem.
Daken met een egaal oppervlak zijn geschikt om de dunne film folie op te lijmen. Dit kan op alle soorten oppervlakken, behalve hout. Het is goed te gebruiken bij grotere oppervlakken. Denk aan grote daken waarbij de folie een lange afstand moet overbruggen.
Fabrikanten produceren de dunne film zonnecellen tot een langgerekte folie op een rol vanuit grondstoffen. De folie is standaard 0,5 mm dik en er is geen (glazen) frame nodig zoals bij normale zonnepanelen.
- De dunne film zonnefolie is licht, makkelijk te vervoeren en installeren.
- Er zijn geen boorgaten in het dak nodig. Er is dus geen kans op lekkage.
- De dunne film zonnefolie is op bijna alle oppervlakken te lijmen.
- De folie kan ook op verticale oppervlakken gelijmd worden.
- Het is gemakkelijk schoon te houden.
- De zonnefolie wordt gemaakt van veelvoorkomende en goedkope materialen.
- Het lijmen op een groot dak vraagt extra aandacht.
- Het is niet te lijmen op houten oppervlakken.
- De opbrengst (rendement) aan elektriciteit is ongeveer 18%. Bij normale zonnepanelen is dat 22%.
- De investeringskosten van dunne film folie zijn flink hoger dan bij normale zonnepanelen. Zonnefolie is moeilijk te verwijderen. De kans op achterblijvende lijmresten is groot.
Meer innovatie voor zonne-energie?
Kijkt u ook eens op onderstaande pagina's voor meer innovatieve toepassingen met zonne-energie voor bijvoorbeeld daken en gevels.
Vragen over zonne-energie?
- Ministerie van Economische Zaken en Klimaat
Uitgelicht
