Zonnepanelen

Het rendement van zonnepanelen wordt aangegeven in kWh (kilowattuur). Het vermogen van zonnepanelen wordt uitgedrukt in Wp (Wattpiek). Dit vermogen wordt vermenigvuldigd met een rekenfactor. De rekenfactor houdt rekening met de sterkte van de zoninstraling en de oriëntatie van het dak. In Nederland wordt er meestal gerekend met een rekenfactor van 0,85 bij een string omvormer en 0,90 bij het gebruik van optimizers of micro-omvormers.

Rekenvoorbeeld: Een 4-persoonshuishouden waarvan het dak van de woning bedekt is met 16 zonnepanelen. De opbrengst van 16 panelen is 4320 kWh per jaar. Volgens Milieu Centraal varieert het tarief van een kWh stroom in 2022 tussen de 15 en 62 cent. Afhankelijk van hoeveel jij betaalt voor je stroom bespaar je jaarlijks dus tussen de € 648,- en € 2.678,- met zonnepanelen.

Wanneer u meer stroom opwekt dan u verbruikt, mag u stroom terugleveren aan het net. Uw meter houdt bij hoeveel elektriciteit u teruglevert aan het net. Dit wordt verrekend met de stroom die u afneemt van uw energieleverancier als er minder stroom wordt opgewekt. Dit heet salderen. Deze regeling bestaat in ieder geval tot en met 1-1-2023.

De overheid heeft aangegeven dat ook na 1-1-2023 het financieel aantrekkelijk moet zijn om in zonnepanelen te investeren. Lees meer over de salderingsregeling in dit artikel van Milieu Centraal.

Monokristallijne zonnepanelen
Monokristallijne zonnecellen zijn donkerzwarte zonnecellen die efficiënter zijn dan andere vormen. Sommige mensen noemen deze vorm enkele kristallijne cellen. Deze zonnecellen bevatten pure siliciumcellen. Bovendien hebben deze zonnepanelen minder ruimte nodig (dus besparen ze ruimte). Deze zonnepanelen zitten het langst in andere op silicium gebaseerde zonnecellen. De kosten van deze zonnepanelen zijn echter hoog. Dit zijn de duurste zonnepanelen. Enkele van de voordelen van monokristallijne zonnepanelen zijn; hoog rendement (tot 20%), minder ruimte voor installatie, langere houdbaarheid en betere prestaties bij weinig zonlicht. De nadelen zijn onder meer; hoge kosten, hoge temperatuurstijging en hoge afvalproductie tijdens het productieproces.

Polykristallijne zonnepanelen
Polykristallijne zonnecellen zijn blauwgekleurde zonnecellen die minder efficiënt zijn. Ze bestaan ook uit silicium. Tijdens het productieproces moeten echter veel fragmenten van silicium worden gesmolten (in plaats van een enkel siliciumfragment) om de wafers van het zonnepaneel te vormen. Daarom wordt deze vorm van zonnecellen een multi-siliciumcel genoemd. De voordelen van het gebruik van polykristallijne zonnepanelen zijn; een eenvoudiger en goedkoper productieproces, minder afvalproductie, etc. De nadelen zijn onder andere; een verhoging van de temperatuur bij hoge prestatieniveaus, minder efficiëntie (tot 16%) en een lagere uitvoersnelheid.

Amorf zonnepanelen
In tegenstelling tot gewone atomaire kristallijn silicium zonnecellen, hebben amorfe variabelen een onrustige locatie van atomen. Amorf zonnepanelen geven het minste rendement en daardoor minder geschikt voor daken en meer voor kleinere toepassingen op afgelegen plekken. De amorf zonnepanelen bestaan uit amorf silicium en zijn buigzaam. Amorf silicium zet het licht van de zon om in elektrische energie. Amorf werkt dan ook anders dan de PV-systemen op het dak, tegen de muur of op de grond. De zonnepanelen van amorf hebben dus geen kristallijne structuur zoals dat bij de monokristallijne en polykristallijne zonnecellen. De amorf zonnepanelen is voor binnen- en buitengebruik Op glasbasis: goedkoop (basisontwerp) Roestvrijstalen basis: dun, licht, onbreekbaar, buigbaar op vorm, nauwkeurig kneedbaar Filmbasis: dun, licht, onbreekbaar, buigbaar, cirkelvormig Verschillende spanningsniveaus kunnen worden bereikt. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende vormen.

Glas-glas zonnepanelen
De naam glas-glas zonnepanelen verwijst naar het feit dat de cellen aan beide zijden omgeven zijn door gehard glas. Bij andere zonnepanelen is de voorkant van glas en de achterkant van kunststof: glas-folie zonnepanelen. De glas-glas panelen die op deze manier worden gemaakt, zijn hele hoge mate resistent, waardoor de prestaties van de cellen op de lange termijn het hoogst blijven met deze oplossing. De cellen zijn volledig beschermd tegen microfracturen, die kunnen worden veroorzaakt door omgevingsinvloeden (bijv. windbelastingen). Door het ontwerp van de panelen is er geen metalen frame nodig, waardoor de zonnepanelen een uniform glazen oppervlak op het dak vormen. Naast esthetiek is een zeer belangrijk positief kenmerk van frameloze glas-glas zonnepanelen dat hun vermogen om zichzelf te reinigen veel beter is dan ingelijste zonnepanelen.

Het belangrijkste verschil tussen monokristallijne en polykristallijne zonnecellen is dat vergelijkende monokristallijne zonnecellen zwart van kleur zijn, efficiënter en duurzamer, terwijl polykristallijne zonnecellen blauw van kleur, minder efficiënt en minder duurzaam zijn.

Het ander verschil zit in de kristallen in het silicium. Fabrikanten gebruiken silicium voor de productie van zonnepanelen. Daarom is de primaire component van de zonnecel silicium. Zuiver, kristallijn silicium geleidt de stroom echter slecht. Het wordt beschouwd als een halfgeleidermateriaal. De componenten verhogen het vermogen van silicium om het vermogen om zonne-energie op te vangen en om te zetten in elektriciteit te vergroten.

Kristallijne zonnecellen hebben twee hoofdvormen; monokristallijne en polykristallijne zonnecellen. Van deze twee vormen zijn monokristallijne zonnecellen efficiënter dan polykristallijne zonnecellen.

De omvormer is het hart en de centrale eenheid van het zonnepaneelsysteem. Er zijn een groot aantal omvormers, die verschillen afhankelijk van het type fotovoltaïsch systeem in hun werking en nominaal vermogen. Verschillende omvormers worden ook onderscheiden op basis van het aantal zonnepanelen en aangesloten strings. Dit is een groep zonnepanelen die aan dezelfde kabel worden aangesloten en aan 1 omvormer wordt gekoppeld. Naast omvormers zonder opslag zijn er ook omvormers met opslag.

De omvormer is het kastje tussen de zonnepanelen en de meterkast, dat de gelijkstroom van zonnepanelen veilig en efficiënt omvormt tot 230 Volt wisselstroom voor gebruik in huis of bedrijf en teruglevering aan het net.

De omvormer is het draaipunt van een fotovoltaïsch systeem. Omdat de gelijkstroom die door het zonnepaneelsysteem wordt verkregen een vluchtige stroomfrequentie heeft, moet deze met behulp van de omvormer worden omgezet in een constante frequentie. Deze ombouw is nodig omdat de in het huis of bedrijf gelegde hoogspanningslijnen met wisselstroom werken.

Om de door de zonnepanelen opgewekte gelijkstroom te kunnen gebruiken, moet deze eerst worden omgezet in wisselstroom. Gelijkstroom heeft een kortdurend constante polariteit, wisselstroom daarentegen verandert de polariteit met regelmatige tussenpozen. De gebruikelijke wisselstroomfrequentie is 50 Hertz. De omvormer werkt voornamelijk als spanningsomvormer. Moderne omvormers werken met een rendement van meer dan 95%, de beste omvormers zijn vandaag voor 98% op de markt.

De zonnepanelen worden aangesloten op de omvormer. De string omvormer kan bijvoorbeeld op een zolder van een woning of meterkast van een bedrijf worden geplaatst. Belangrijk is dat deze in een goed geventileerde ruimte hangt. De omvormer moet namelijk kunnen koelen. Voldoende koeling zorgt voor een hoger rendement en langere levensduur.

Een kabel is nodig om de zonnepanelen via de omvormer op de meterkast aan te sluiten. De schouwer zal daar een voorstel voor maken. De omvormer wordt op een aparte groep in de meterkast aangesloten. Het kan voorkomen dat aanpassingen bijvoorbeeld een hoofdschakelaar in de meterkast nodig zijn.

Serie geschakeld, parallel geschakeld. Het zijn termen die vaak voorbijkomen wanneer er onderzoek gedaan wordt naar zonnepanelen. Om u een voorbeeld te geven van de verschillende systemen en werkingen zullen we hier de werking en de voordelen van de systemen verduidelijken.

Wanneer de panelen serie geschakeld staan, houdt dit in dat de panelen samengekoppeld zijn. Dit is te vergelijken met kerstverlichting. Het serie geschakeld systeem is zeer geschikt voor een installatie waar alle zonnepanelen op dezelfde dak komen.

De installatie van een serie geschakeld systeem is meestal de beste keuze als zonnepanelen op dezelfde dak komen. De ideale situatie is dat het grotendeels dakvlak op het zuiden ligt. Dit zorgt ervoor dat de panelen de hele dag zonlicht opvangen. Hierdoor behaalt het systeem een hoog rendement!

Serie geschakeld, parallel geschakeld. Het zijn termen die vaak voorbijkomen wanneer er onderzoek gedaan wordt naar zonnepanelen. Om u een voorbeeld te geven van de verschillende systemen en werkingen zullen we hier de werking en de voordelen van de systemen verduidelijken.

Bij een parallel geschakeld systeem wordt ieder paneel voorzien van een eigen optimizer of micro-omvormer. Hierdoor werken de panelen individueel van elkaar waardoor de panelen geen ongunstig effect op elkaar kunnen hebben door bijvoorbeeld schaduwvorming. Het parallel geschakelde systeem is handig bij veel verschillende dakvlakken, een oost-west ligging van het dak, of een bosrijke omgeving.

Als de zonnepanelen parallel gekoppeld zijn zal ieder paneel altijd maximaal werken. Hierdoor zult u het meeste rendement uit ieder paneel halen.

Zonnepanelen hebben weinig onderhoud nodig. Vuil wordt spontaan afgespoeld door regen. Het is wel raadzaam om af en toe te controleren of er geen vuil is achtergebleven: want schone zonnepanelen zorgen weer voor volledig rendement. Zijn de panelen vuil en wilt u ze graag zelf schoonmaken? Gebruik dan alleen lauw, kalkvrij water en een zachte spons. Liever veilig laten doen, dan kunt u ook zonnepanelen door een specialist laten reinigen en inspecteren.

De omvormer heeft geen onderhoud nodig, maar heeft over het algemeen wel een kortere levensduur dan de zonnepanelen (10-25 jaar). Een omvormer gaat gemiddeld 10 tot 15 jaar mee.

Er zijn op dit moment geen landelijke subsidies voor zonnepanelen. De reden is dat zonnepanelen inmiddels ook zonder subsidie een goed renderende investering is.

Het financiële rendement van zonnepanelen is vergelijkbaar met een jaarlijkse spaarrente van 4 tot 6%. Er is wel een ander groot financieel voordeel: u mag als particulier de btw (21%) over de investering in zonnepanelen terugvragen. U vult daarvoor een formulier in van de Belastingdienst. Kijk voor meer informatie hier.