Hoe werken zonnepanelen?
Zonnegids
Zonne-energie is een van de belangrijkste duurzame energiebronnen. Je kan met zonnepanelen besparen op je energierekening én de waarde van je woning verhogen. Niet gek dus, dat zo'n 2,6 miljoen huishoudens zonnepanelen op hun dak hebben liggen. Ben jij ook klaar om de Power Shift naar zonne-energie te maken?
Inhoud
Hoe werken zonnepanelen?
Zonnepanelen werken op licht. Hoe meer licht op jouw panelen valt, hoe meer energie geproduceerd wordt.
Daglicht valt op de zonnepanelen die dat omzetten in gelijkstroom (DC). De gelijkstroom gaat naar de omvormer, die er reguliere wisselstroom (AC) of bruikbare 230V stroom van maakt. Deze wisselstroom is hetzelfde als die van jouw energieleverancier. Je kan het dus gebruiken voor alle huishoudelijke apparaten en lampen.
Stroom die je niet direct verbruikt lever je terug aan het net. Je verkoopt als het ware jouw energie aan je energieleverancier. Omdat er direct energie verbruikt wordt bij productie, is de productie in de monitoring vaak hoger dan dat wat er teruggeleverd wordt
Wat zijn zonnepanelen?
Zonnepanelen, ook wel fotovoltaïsche panelen genoemd, zijn donkere panelen die zonne-energie omzetten in elektriciteit. Met behulp van de zon kun je energie opwekken om in huis te gebruiken. Een ontzettend duurzame oplossing!
Zonnepanelen zijn te plaatsen op het dak van je woning, maar ook op garages of bijgebouwen. Heb je veel grond? Dan kun je overwegen de zonnepanelen op de grond te plaatsen. Het is belangrijk om de juiste oriëntatie van de zonnepanelen te bepalen, zodat deze gedurende de dag zo veel mogelijk zonlicht kunnen opnemen. Onze solar specialisten begeleiden je hier graag in.
Wat zijn de voor- en nadelen van zonnepanelen?
Dit zijn de voordelen van zonnepanelen:
- De zon is een van de meest milieuvriendelijke en minst uitputtelijke energiebronnen, het is namelijk een oneindige bron. Ga je voor zonnepanelen, dan kies automatisch voor het milieu en het klimaat. Telkens als de zon schijnt, produceer je groene stroom. Op die manier help je, samen met andere miljoenen mensen, het verbruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.
- Je bespaart een hoop geld. Dit komt omdat je met zonnepanelen je eigen stroom opwekt, en daarom minder afhankelijk bent van energieleveranciers.
- Zonnepanelen vermeerderen de waarde van je woning en ze zorgen voor een gunstiger energielabel voor je huis. Dit is belangrijk, want steeds meer mensen hechten waarde aan een milieuvriendelijke en misschien wel energieneutrale woning. Wie investeert in zonnepanelen, investeert in zijn huis.
- Energie wordt steeds duurder en de terugverdientijd van zonnepanelen wordt daardoor korter. Waar je voorheen in 10 jaar je zonnepanelen had terugverdiend, heb je ze nu in zo'n 4 tot 6 jaar al terugverdiend. Dit komt niet alleen door de steeds stijgende energieprijzen, maar ook doordat de kwaliteit van de zonnepanelen beter en het rendement steeds hoger wordt.
Dit zijn de nadelen van zonnepanelen:
- De productie van zonnepanelen zorgt voor CO2 uitstoot, daar kunnen we niet omheen. Als we die CO2 uitstoot in rekening brengen, is de terugverdientijd van energie uit zonnecellen slechts 2,5 jaar. Dat betekent dus dat je zonnepanelen na 2,5 jaar de hoeveelheid stroom hebben geproduceerd die nodig was voor de productie ervan. Als je kijkt naar de gemiddelde levensduur van zonnepanelen, 25 tot 30 jaar, betekent dat dus héél veel groene stroom!
- De aanschafkosten van zonnepanelen zijn hoog. Toch is de investering laag in verhouding tot de verwachte besparingen.
Hoeveel stroom produceren zonnepanelen?
Hoeveel zonne-energie je zonnepanelen per jaar produceren, wordt beïnvloed door verschillende factoren.
Eerst en vooral zijn er de verschillende seizoenen, die zorgen voor andere omstandigheden. In de zomer hebben we meestal een overschot aan zonne-energie, terwijl we dat in de winter moeten compenseren met andere energiebronnen, simpelweg omdat er dan minder zonuren zijn. Het is wel mogelijk om een schatting te maken van het verwachte vermogen van X aantal zonnepanelen op basis van hun rendement en de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit (kWh) per geïnstalleerde kW.
Als het gaat om de maatstaf kWh per geïnstalleerde kW, dan zeggen we meestal dat een geïnstalleerde kW ongeveer 800-1.100 kWh per jaar oplevert. Als je zonnepanelen in totaal een piekvermogen van 2000 Wp hebben, kunnen ze ongeveer 1.600-2.200 kWh energie per jaar produceren.
Naast de zonuren, het rendement en de hoeveelheid kWh per geïnstalleerde kW zijn er nog andere factoren die van invloed zijn op de hoeveelheid elektriciteit die de zonnecellen produceren:
- Het type zonnepaneel dat je hebt en de kwaliteit daarvan
- Schaduw op je zonnepanelen door de omgeving, zoals bomen, gebouwen etc.
- Windrichting waar je zonnepanelen op gericht zijn
- Helling van de zonnepanelen
- Weersomstandigheden
- Vuil op de zonnepanelen
Met andere woorden: hoeveel stroom je zonnepanelen produceren, hangt af van jouw specifieke omstandigheden.
Hoe efficiënt zijn zonnecellen?
De efficiëntie van zonnepanelen is afhankelijk van de factoren die hierboven genoemd zijn. Je geeft hiermee aan hoeveel stroom de zonnepanelen opleveren, maar dan in een percentage in plaats van kWh.
Over het algemeen hebben zonnepanelen een efficiëntie bereik van 15% tot 25%. Dit houdt in dat een zonnepaneel van 1m2 een vermogen van 150 tot 250 watt oplevert. Zonnetechnologie wordt steeds verder ontwikkeld, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd.
Wat doet een omvormer?
De omvormer is het onderdeel van het zonnesysteem dat gelijkstroom, die de zonnepanelen produceren, omzet in wisselstroom. De wisselstroom kun je vervolgens in je woning gebruiken of verkopen aan het net. Bij Svea Solar adviseren we je een omvormer die het beste bij aansluit bij je omstandigheden.
De omvormer moet op een goed geventileerde, droge plek staan die niet al te stoffig is. Het liefste in de buurt van de meterkast of in de buurt van de zonnepanelen. De beste plek voor een omvormer is een garage of een zolder. Omvormers kunnen een licht zoemend geluid maken zodra ze in gebruik zijn, vanwege de ventilator die er in zit. Een slaapkamer is dus geen geschikte plek voor de omvormer. Een installateur kijkt met je mee wat de meest geschikte locatie is voor het plaatsen van de omvormer.
Om het hoogste rendement te bereiken, is het cruciaal dat de omvormer en zonnepanelen optimaal op elkaar zijn afgestemd. Een belangrijk onderdeel van dit afstemmingsproces is het ‘dimensioneren’ van de omvormer.
Als men praat over dimensioneren, dan gaat het over het vermogen van de omvormer. Afhankelijk daarvan zal de omvormer over- of onderdimensioneren bij een bepaald aantal zonnepanelen.
Overdimensioneren
Bij overdimensionering is de capaciteit van de omvormer kleiner dan het maximale vermogen van de zonnepanelen. Dit betekent dat op hele zonnige dagen zonne-energie verloren gaat omdat de zonnepanelen in de middag meer kunnen opwekken dan dat de omvormer kan verwerken. Dit noemen we ‘aftoppen’ en komt in Nederland slechts enkele dagen per jaar voor. Zonnepanelen zullen zelden hun maximale capaciteit bereiken. Overdimensioneren is daarom vaak de slimste keuze bij suboptimale weersomstandigheden.
Hoe kleiner de omvormer, hoe minder spanning de omvormer nodig heeft om op te starten. Een kleinere omvormer kan dagelijks sneller opstarten en later afsluiten dan een grotere omvormer. Een kleinere omvormer kan dus meer uren per dag zonne-energie omzetten in wisselstroom dan een grotere omvormer. Ook om deze reden is het vaak interessanter om te kiezen voor overdimensioneren, dus een kleinere omvormer vergeleken met het vermogen van je zonnepanelen.
Onderdimensioneren
Bij onderdimensionering wordt er gekozen voor een omvormer met een groter vermogen dan het totale vermogen van de zonnepanelen opgeteld. Hierdoor zal de omvormer op stralende dagen niet aftoppen en kan je op een ideale zonnige dag maximaal zonne-energie opwekken. Echter zal de omvormer door het grote vermogen dagelijks later opstarten en eerder afsluiten, waardoor je bij zonsopgang en zonsondergang minder energie opwekt.
De grafiek hieronder geeft het verschil weer tussen over- en onderdimensioneren. Zo zie je rood gearceerd het aftoppen waar je te maken mee krijgt bij overdimensioneren. Daarnaast zie je groen gearceerd waar je juist extra energiewinst hebt als je overdimensioneert.
