De invloed van ventilatie op het rendement van zonnepanelen

Zonnepanelen? Het kan ook zonder die afschuwelijke bak op je dak

Zonnepanelen zijn vandaag hot. In zowat elke straat vind je wel een huis waar recent zonnepanelen werden geïnstalleerd. Het is niet enkel goed voor de portemonnee maar vooral voor het milieu gezien deze panelen elektriciteit kunnen produceren uit zonlicht en dat zonder vervuilende restproducten.

De meeste installaties worden nu op een kader enkele centimeters boven de dakpannen geplaatst, de zogenaamde on-top installatie. Heel eenvoudig te plaatsen maar wordt meestal als vrij lelijk ervaren. Daarom werden systemen bedacht waarbij de zonnecellen rechtstreeks op de pannen  worden gekleefd. Resultaat: een mooi vlak dak waarbij je in sommige gevallen zelfs niet eens de zonnepanelen zou herkennen. In Frankrijk is het zelfs zo dat je enkel subsidies van de overheid kan krijgen als je kiest voor een dergelijk geïntegreerd systeem.

Waarom wordt dan tot op vandaag nog zo weinig gekozen voor deze mooiere geïntegreerde systemen? In de eerste plaats omdat zo een on-top installatie op zowat ieder type dak geplaatst kan  worden terwijl voor een geïntegreerd systeem toch telkens een andere oplossing gezocht moet worden voor ieder verschillend type dakdichting . Daarnaast zouden zonnecellen (flinterdunne plakjes silicium die zorgen voor de energieproductie in een zonnepaneel) in een geïntegreerde toepassing veel minder elektriciteit opwekken. Maar hoeveel precies is nog veelal een discussiepunt: installateurs spreken van een verlies tot 15% terwijl men het in de literatuur meestal bij 3% houdt.

Om dit energieverlies precies te kunnen bepalen, hebben we in samenwerking met Koramic een testdak gebouwd waarop zowel een geïntegreerd als een on-top systeem geïnstalleerd werd. Vervolgens werden een 20-tal sensoren aangesloten die ons alle info gaven  die we nodig hadden om een goede vergelijking te kunnen maken: binnen- en buitentemperatuur, temperatuur van de pannen, zonnecellen, onderdak, hoeveelheid zonlicht, windsnelheid en –richting enz. Iedere seconde werd alles automatisch opgemeten en vervolgens bewaard op een soort boordcomputer.

Na 10 maanden hadden we zo maar liefst 400.000.000 getallen ofwel 3 gigabyte aan meetgegevens verzameld. Om de zaak een beetje overzichtelijk te houden,  hebben we zelf een computer programma  geschreven  dat  dan alle resultaten mooi in grafieken en tabellen kon presenteren. Uiteindelijk bleek het rendementsverlies tussen beide installaties slechts 2,4% te bedragen, wat zelfs lager bleek dan de 3% die we her en der hadden teruggevonden tijdens onze uitgebreide literatuurstudie.

Naast dit experimentele onderzoek hebben we ook theoretisch onderzocht wat precies aan de oorsprong ligt van dit verlies. Zonnecellen blijken steeds minder energie te produceren naarmate ze warmer worden en dit terwijl ze nu net meer zonlicht nodig hebben om meer elektriciteit op te wekken. Door de holte tussen het dak en de zonnepanelen kunnen de zonnecellen bij een on-top installatie iets sneller afkoelen dan bij een geïntegreerde installatie, waar een dergelijke holte ontbreekt. Dit verklaart dus waarom geïntegreerde systemen iets minder goed presteren.

Toch is het verschil niet zo groot en kunnen andere factoren belangrijker zijn bij de keuze van een nieuwe installatie. Samen met het feit dat zonnepanelen steeds meer gebruikt worden in en rondom het huis leek het ons belangrijk om eens na te gaan welke toepassingen er  bestaan. Heel wat, zo bleek: zo is het bijvoorbeeld reeds mogelijk om zonnecellen in je ramen  te plaatsen zonder dat het opvalt  of je kan een stalen boom met enkele reusachtige bladeren bedekt met zonnepanelen die meedraaien met de zon installeren in je tuin.    

Natuurlijk moet je ook niet onbezonnen te werk gaan bij de keuze van je zonnepanelen. Daarom werden in deze masterproef alle factoren toegelicht die een invloed kunnen hebben op de totale productie. Zo kan bijvoorbeeld een klein streepje schaduw van een paal of een schoorsteen er al voor zorgen dat een volledig paneel geen elektriciteit meer zal op wekken!

Zo zie je maar dat zonnepanelen niet altijd lelijk hoeven te zijn en er ook oplossingen bestaan die een mooi geheel kunnen vormen met je huis. Daarenboven zijn deze oplossingen zeker nog rendabel genoeg om hun uitzicht bij de keuze te laten primeren.