Van zonlicht naar stroom
Hoe werken zonnepanelen?
Alles wat u moet weten over zonnepanelen
Hebben zonnepanelen uw interesse gewekt, en wilt u eerst nog meer weten over de werking en functionaliteit van zonnepanelen? Dan kunt u gerust verder lezen. Op deze pagina zullen we u voorzien van zoveel mogelijk algemene informatie over zonnepanelen, en delen tegelijk alles over de specificaties, voordelen en mogelijkheden van een zonne-energie systeem. We gaan onder meer in op de formaten van een zonnepaneel, Wattpiek, kWh, het proces van stroom opwekken, de levensduur van zonnepanelen en de terugverdientijd. Zo bent u volledig op de hoogte van zonnepanelen.
Werking zonnepanelen
We zien zonnepanelen steeds vaker op het dak liggen, maar wat zijn zonnepanelen nou precies? Een zonnepaneel wordt ook wel een pv paneel genoemd. De panelen profiteren van een onuitputtelijke energiebron: de zon. Elke dag opnieuw komt de zon op en zorgt voor zonlicht, óók als het bewolkt is. Daar profiteren zonnepanelen van door de energie van de zon om te zetten in stroom. Dat wil zeggen: de zonnepanelen zullen gelijkstroom opwekken, en de omvormer zorgt er vervolgens voor dat de gelijkstroom wordt omgezet in wisselstroom. Die wisselstroom gebruiken we vervolgens weer in de keuken, badkamer of slaapkamer.
Hoe functioneren zonnepanelen?
Een zonnepaneel is opgebouwd uit tientallen zogenoemde zonnecellen, gemiddeld zo’n 60 tot 72. Deze zonnecellen zijn een soort ‘wafers’: dunne plaatjes afkomstig van een blok silicium. Een zonnecel vangt fotonen op – piepkleine elementaire deeltjes uit zonlicht – en zet deze om in elektronen. Door de inval van zonlicht ontstaat een positieve en negatieve spanning aan weerzijden van een zonnepaneel, wat zorgt voor elektrische stroom. Dit proces van energie opwekken uit zonlicht noemen we het photovoltaïsch effect of fotoelektrische effect.
Dankzij de achter elkaar geschakelde zonnecellen op een zonnepaneel zal de stroom ‘lopen’ naar de omvormer en op dit punt worden omgezet van gelijkstroom naar functionele wisselstroom.
Ontwikkelingen op de energiemarkt
De energiemarkt is zich in de laatste jaren razendsnel aan het ontwikkelen. En dat moet ook, want steeds meer mensen stappen over op zonnepanelen, zonneboilers en warmtepompen. Ook op de Vlaamse markt stijgt de afgelopen jaren de vraag naar zonnepanelen. Explosief, zo kunnen we wel stellen. En dat is waarschijnlijk het gevolg van de stijgende energieprijzen. Ook groeit de vraag naar thuisbatterijen; het alternatief als we straks niet langer stroom kunnen injecteren op het net.
Geen zon nodig voor zonne-energie
Zonnepanelen functioneren op zon, toch? Wel, ja en nee. Een zonnepaneel begint pas te functioneren zodra de zon opkomt, en werkt dus wel degelijk op de energie van de zon. Toch heeft u geen zonneschijn nodig, om toch zonne-energie op te wekken. Ook op bewolkte dagen zult u met uw zonnepanelen stroom opwekken. Er is op deze bewolkte dagen sprake van diffuus licht. Licht dat door de bewolking wordt weerkaatst op het pv paneel, waardoor toch energie vrijkomt. Leuk feitje: bijna 60% van de energie die we opwekken uit zonnepanelen is afkomstig van diffuus licht.
Daarnaast kennen we nog het module rendement van een zonnepaneel. Dit is de efficiëntie van het paneel om zonlicht om te zetten in stroom. Over de gehele linie van zonnepanelen ligt het module rendement gemiddeld tussen de 15% en 22%. Bij Soly.be is het module rendement liefst 20,5%. Een uitstekend module rendement.
Diffuus licht zonnepanelen
Diffuus licht is zonlicht op een bewolkte dag, waarbij zonnepanelen toch nog stroom kunnen opwekken. Hoe anders is dit bij daadwerkelijke schaduwvorming op het zonnepaneel. Er wordt op plekken waar schaduw op het paneel valt géén stroom opgewekt. Wanneer er sprake is van een situatie waarbij het pv paneel deels in de schaduw ligt, dan kiezen we structureel voor een parallel geschakeld systeem voor zonnepanelen. Voorheen werd dit probleem van schaduwvorming opgelost met ‘bypass diodes’, welke het schaduwgebied simpelweg oversloegen, maar dit ging alsnog ten koste van de totale opbrengst van het systeem. Inmiddels gebruiken we daarom power-optimizers. Dit zijn kleine kastjes die aan ieder paneel worden gekoppeld, waardoor er een juiste balans tussen spanning en stroom tot stand komt. De opbrengst van de zonnepanelen wordt hierdoor geoptimaliseerd.
Zonnepanelen specificaties
De ontwikkelingen op de energiemarkt hebben in de afgelopen decennia de nodige verschuivingen veroorzaakt. Tegenwoordig bevindt het overgrote deel van de productie van zonnepanelen zich in China. Het land heeft een technische voorsprong op het gebied van zonne-energie en kent op dit moment lagere productiekosten ten opzichte van haar Europese en Amerikaanse concurrenten. Eén van de grootste merken is Jinko Solar. Dit merk onderscheidt zich met name in innovatie, duurzaamheid en langdurige kwaliteit. Hoewel de reputatie van China niet altijd even sterk is, doet men het op het gebied van zonne-energie wel degelijk uitmuntend.
Jinko Solar
Bij Soly.be kiezen we voor de zonnepanelen van Jinko Solar. We zullen altijd streven naar een transparante vergelijking van de markt, maar kunnen gezien de complexiteit en grootte van de markt helaas niet alle verschillende zonnepanelen vergelijken. Voor de specificaties van zonnepanelen zullen we ons daarom beperken tot de huidige zonnepanelen van Soly.be: de zonnepanelen van Jinko Solar 420 Wp.
Onze zonnepanelen
Afmetingen zonnepaneel
De afmetingen van een zonnepaneel worden weergegeven in lengte x breedte x diepte, al dan niet in combinatie met de vierkante meter (m²) voor de oppervlakte en het gewicht van het systeem. De 400-420 Wp zonnepanelen van Soly.be kennen de afmeting 1.722×1.134×30mm. Wist u overigens dat het aantal Wattpiek van een zonnepaneel vaak ook iets zegt over de afmetingen? Naarmate het aantal Wattpiek hoger ligt, groeien de afmetingen, de prijs en de opbrengst van het zonnepaneel mee.
Het gewicht van zonnepanelen
Heeft u wel eens een zonnepaneel vastgehouden? Grote kans dat u dan schrok van het gewicht. Een zonnepaneel weegt er namelijk in. Bij de Jinko Tiger Neo N-Type Mono-Facial zonnepanelen van 400 – 420 Wp hoort een gewicht van 22,0 kg. Bij het kleinste systeem van 6 zonnepanelen dient u voor de constructie dus al rekening te houden met een totale belasting van circa 132 kilogram, exclusief dragers, optimizers en overig gebruikte materialen.
Wattpiek en kWh zonnepanelen
Wat is de Wattpiek en de kWh van zonnepanelen? De Wattpiek beschrijft het piekvermogen dat een zonnepaneel aan stroom kan opwekken onder de meest gunstige omstandigheden. Dat wil zeggen: oriëntatie op het zuiden, hellingshoek van 35°, de perfecte temperatuur en optimale instraling van de zon. Zoals u weet kennen onze zonnepanelen momenteel een piekvermogen van 390Wp.
Wilt u vervolgens het aantal Wattpiek omrekenen naar kWh (kilowattuur), dan neemt u het gemiddelde rendement van een zonnepaneel op jaarbasis, namelijk 88%, als uitgangspunt. Zoals u ziet ligt het gemiddelde rendement niet op 100%. Dit heeft te maken met de variërende hellingshoek en oriëntatie van de Belgische daken, in combinatie met de reguliere weersomstandigheden in België. Vervolgens vermenigvuldigt u het rendement met de Wattpiek op de volgende manier (voorbeeld Trina Vertex S Full Black): 0,88 x 390 = 343,2 kWh per jaar. Bent u bekend met uw jaarlijkse stroomverbruik? Dan kunt u precies uitrekenen hoeveel zonnepanelen u nodig heeft om uw stroomverbruik te compenseren.
Hoe wordt de Wattpiek van zonnepanelen berekend?
Tientallen fabrikanten en honderden leveranciers van zonnepanelen bieden allemaal een andere Wattpiek aan. Hoe komt dat? De Wattpiek van zonnepanelen wordt nauwkeurig berekend in het laboratorium. Hier worden de pv panelen getest onder de meest gunstige omstandigheden. De Wattpiek wordt berekend op basis van het module rendement en de afmetingen van een zonnepaneel. Het module rendement geeft weer welk percentage van het zonlicht kan worden omgezet in elektriciteit, terwijl de afmetingen ruimte bieden voor een x-aantal zonnecellen per paneel. En u weet: hoe meer zonnecellen, des te meer energie kan worden opgewekt. Dit verklaart de totstandkoming van de Wattpiek.
De kleur van zonnepanelen
Op de markt voor zonnepanelen is kleur ook een belangrijk aspect. Zowel optisch als kwalitatief. Hoe komt dat? Omdat de kleur en het rendement van zonnepanelen wel degelijk met elkaar te maken hebben. In feite bestaan er twee vaste kleuren voor zonnepanelen, namelijk (donker)blauw en zwart. Daarbinnen is nog wel sprake van een kleurenpalet, maar dat heeft geen effect op de groep zelf. In de regel beschikken zwarte zonnepanelen (Full Blacks) over een hogere Wattpiek, waardoor het rendement hoger is. De prijs voor volledig zwarte zonnepanelen zal in de praktijk iets hoger liggen, maar dit wordt (meer dan) terugverdiend in de vorm van een hoger rendement door de jaren heen.
Levensduur zonnepanelen
Wat is de levensduur van zonnepanelen? Een belangrijke vraag, want u wil graag zolang mogelijk genieten van uw systeem op het dak. De gemiddelde levensduur van zonnepanelen ligt tussen de 30 en 40 jaar. Dit is evenwel afhankelijk van de fabrikant en het merk. Omdat de levensduur van een zonnepaneel dermate hoog ligt, durft het gros van de fabrikanten moeiteloos een fabrieksgarantie van 25 jaar of langer af te geven. Mocht uw product binnen dit tijdsbestek mankementen vertonen, dan kunt u deze situatie-afhankelijk onder de garantie laten repareren of vervangen.
Overigens is er gedurende de levensduur van de zonnepanelen wel sprake van een minieme jaarlijkse afname van het rendement. Dit noemen we de rendementsdegradatie van zonnepanelen. Na 30 tot 40 jaar is het rendement van de zonnepanelen zodanig afgenomen, dat u wordt geadviseerd een nieuw systeem te installeren. Het staat u natuurlijk vrij om de zonnepanelen in een eerder stadium te vervangen, bijvoorbeeld omdat het potentiële rendement van een nieuw systeem substantieel hoger ligt dan bij de initiële installatie van de oude zonnepanelen.
Hoe werkt de omvormer van zonnepanelen?
Zonnepanelen zijn volledig afhankelijk van een omvormer en andersom. Beide systemen worden qua grootte/zwaarte op elkaar afgestemd. Vanuit de zonnepanelen loopt een afgeschermde en goed geïsoleerde kabel naar de omvormer. De omvormer zal de gelijkstroom vanuit de zonnepanelen omzetten in wisselstroom, geschikt voor gebruik in huis. Overigens is het van belang om de omvormer op een koele plek met voldoende ventilatieruimte te installeren, omdat tijdens een inactieve fase van de omvormer dit apparaat haar warmte kwijt moet kunnen.
Specificaties omvormer
De omvormer is qua grootte vergelijkbaar met twee schoenendozen. Welke omvormer u nodig heeft, dat is afhankelijk van de keuze voor een serie- of parallel geschakeld systeem. Deze moet eveneens aansluiten op het vermogen van de zonnepanelen. Voor een serie schakeling maken we bij Soly.be bijvoorbeeld gebruik van de GroWatt omvormer, terwijl we voor een parallel geschakeld systeem kiezen voor de SolarEdge omvormer. Lees meer over onze producten.
Stroom injecteren op het net in België
Op zonnige dagen, wanneer u weinig stroom verbruikt, kan het zijn dat u zelf-opgewekte stroom overhoudt. Deze kunt u terug injecteren op het net. Zoals u voor het gebruik van het net effectief moet betalen, zo krijgt u met een juist energiecontract de stroom vergoed die u injecteert op het net. Dit is stroom die u niet nodig heeft. De mogelijkheden rondom het injecteren van stroom op het net komen over een aantal jaren te vervallen. Als alternatief kunt u kiezen voor de thuisbatterij óf de combinatie zonnepanelen en thuisbatterij.
Wel of niet kiezen voor zonnepanelen?
Duurzaamheid is een hot item in deze dagen. Veel huishoudens willen minder – of zelfs volledig – afhankelijk worden van het energienet. Ook worden binnen de Europese Unie en op landelijk niveau afspraken gemaakt over het verminderde gebruik van fossiele brandstoffen. De energietransitie is dus in volle gang, en dankzij diverse premies op zonnepanelen en de thuisbatterij worden Vlaamse huishoudens gestimuleerd om te kiezen voor zonne-energie. En de mogelijkheden zijn er. Zo kunt u bij Soly.be kiezen voor zonnepanelen kopen, maar ook voor het extra voordelige zonnepanelen huren.
Alternatieven – of juist aanvullingen – zijn te vinden in het isoleren van de woning of het vervangen van oude, energieslurpende huishoudelijke apparatuur. Allen hebben ten doel om energie, en dus geld te besparen.
Besparen op energie
Wilt u direct geld besparen en minder energie in huis verbruiken? Dan geniet u ongetwijfeld van de efficiency van zonnepanelen op het dak. Afhankelijk van uw jaarlijkse stroomverbruik en het aantal gekozen zonnepanelen wordt u zo direct minder afhankelijk van het energienet. Dat betekent dat u vanaf dag 1 minder gaat betalen voor uw energieverbruik. Binnen enkele jaren heeft u de investering in een systeem met zonnepanelen terugverdiend, waarna u nog zeker 20 jaar volop kunt genieten van alle voordelen.
Wilt u juist besparen op uw gasverbruik? Dan is isolatie de beste optie. Isolatie zorgt ervoor dat de warmte in huis beter behouden blijft, terwijl de koele lucht van buiten niet meer binnenkomt. Daardoor hoeft u de verwarming minder vaak aan te zetten, en schroeft uw gasverbruik drastisch terug.
Wel of geen zonnepanelen? Kopen of huren? Het is afhankelijk van uw persoonlijke situatie.
Kennisbank
Kom in contact
