Zonnepanelen

Hoe werkt een zonnepaneel?

Zonnepanelen zetten zonne-energie om in elektriciteit. Zonnepanelen bestaan uit verschillende zonnecellen die daglicht opvangen en met behulp van een omvormer omzetten naar stroom.

Stroom terug leveren

Als zonnepanelen gekoppeld zijn aan een elektriciteitsnet spreken we van een netgekoppeld PV-systeem. Zo’n systeem wordt doorgaans gebruikt voor woningen en bedrijven. Overtollige elektriciteit (die niet wordt gebruikt binnen het gebouw) kan worden teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. Dit wordt voor kleinverbruikers (hoofdzekering max. 3x80A) verrekend met de stroom die wordt afgenomen van de energieleverancier. Zijn de zonnepanelen niet gekoppeld, dan wordt de opgewekte stroom direct gebruikt of opgeslagen in een accu voor kleinere toepassingen, zoals bijvoorbeeld een caravan.

Maximaal effect

Om een maximaal effect te bereiken, moeten panelen tussen zuidoost en zuidwest georiënteerd zijn. Gemiddeld levert dat zo’n 140 tot 150 kWh per m² zonnepaneel op. Wat betreft de montage zijn zonnepanelen in twee groepen in te delen:

• aan het gebouw gemonteerde losse systemen, BAPV (Building Applied PV)
• Direct in de constructie opgenomen systemen, BIPV (Building Integrated PV)

Soorten zonnepanelen

Zonnepanelen zijn er in diverse soorten en maten. Het soort paneel wordt voornamelijk bepaald door het materiaal waar de zonnecellen uit bestaan. De bekendste soorten zonnepanelen zijn de monokristallijn, polykristallijn en dunne-film panelen.

Monokristallijn zonnepanelen

Monokristallijn zonnepanelen zijn vaak te herkennen aan hun zwarte kleur en kleine vierkantjes. Er is een speciaal productieproces nodig om de zonnecellen voor monokristallijn zonnepanelen te produceren. Hierdoor zijn de kosten hoger, maar gaan de zonnepanelen langer mee: met een relatief hoog rendement van 20 procent.

Polykristallijn zonnepanelen

Polykristallijn zonnepanelen zijn te herkennen aan de blauwe kleur. De aanschafprijs is lager dan bij monokristallijn zonnepanelen, evenals het rendement (zo’n 15-17 procent). Het belangrijkste verschil zit in hem in het productieproces.

Dunne-film zonnepanelen

In dunne-film panelen wordt amorf silicum gebruikt, welke in een zeer dunne laag (minder dan 1 µm) als een soort laminaat worden geplaatst. Door deze dunne laag en omdat de panelen geen kristallen bevatten, zijn ze zeer buigzaam. De dunne-film zonnepanelen geven het minste rendement (6 tot 12%). Hierdoor ligt de prijs lager. Dit type zonnepanelen vraagt een specifieke ondergrond en bevestigingsmethode en is daardoor alleen toepasbaar bij bepaalde (plat)dakconstructies.

In ontwikkeling

Ook zijn er nieuwe soorten zonnepanelen in ontwikkeling, waaronder glas-glas zonnepanelen met een langere levensduur, PV-panelen van perovskiet en CIGS-panelen met een hoger rendement dan traditionele amorfe zonnepanelen. Momenteel worden deze panelen nog volop onderzocht en verbeterd.

Gebouwintegratie

Zonnepanelen kunnen geïntegreerd worden in de gevel of het dak. Dat is vooral handig voor hoogbouw met een beperkt dakoppervlak. Voor Nederland is dit van groot belang, omdat grootschalige PV-toepassing hier alleen mogelijk is wanneer systemen worden geïntegreerd in de gebouwde omgeving en de infrastructuur.

Dakbedekkingssytemen

De trend is – met name in het buitenland – dat zowel bij bestaande bouw als bij nieuwbouw de PV-systemen (BIPV) worden opgenomen in de constructies, waarbij deze bijvoorbeeld tevens dienen als dakbedekkingssystemen, gevelpanelen en dergelijke. In dit kader ontwikkelen steeds meer PV-fabrikanten ‘bouwkundige’ componenten, met name in de vorm van dakbedekkingssystemen, zoals dakpannen, leien, dakramen enzovoort.

In de praktijk

In de Utrechtse wijk Tolsteeg is het project ‘de Trip’ gerealiseerd. Alle daken van de 255 startersappartementen en bedrijfsruimtes, in totaal 710 m², zijn hierbij voorzien van zonnepanelen. Ook is er een centrale WKO-installatie en een centraal opgestelde combi-warmtepomp, in combinatie met vloer- en wandverwarming. Al deze duurzame maatregelen hebben een lager energieverbruik en zo lagere energiekosten voor bewoners tot gevolg.

Bekijk andere projecten zoals 'de Trip' in de viewer Circulair Bouwen. Ook kunt u daar andere voorbeeldprojecten met zonnepanelen vinden, door te zoeken op PV-panelen.