Hoe werken zonnepanelen?

Van plan om zonnepanelen te laten installeren? Dan wil je vast weten hoe zonnepanelen werken. Lees verder en kom alles te weten over hoe zonnepanelen werken.

Een zonnepaneel zet zonlicht om in elektriciteit. Maar hoe gebeurt dat? In het zonnepaneel zitten zonnecellen, die zonne-energie opvangen. Deze zonnecellen bestaan meestal uit silicium, een materiaal dat stroom geleid zodra er licht op komt. Omdat de stroom van zonnecel naar zonnecel gaat, ontstaat er een spanning op het hele paneel. De zonne-energie loopt van de plus- naar de minkant. Tussen de zonnecellen (die bestaan uit twee lagen), wordt de zonne-energie omgezet in gelijkstroom. Gelijkstroom is niet hetzelfde als elektriciteit. De omvormer moet de gelijkstroom namelijk nog een keer omzetten, dit keer in elektriciteit. De elektriciteit wordt naar de groepenkast gestuurd. De groepenkast verdeelt op zijn beurt de elektriciteit over je huishoudelijke apparaten. Jouw huishoudelijke apparaten kunnen vervolgens gebruik maken van de zonne-energie die is omgezet in elektriciteit.

Wist je dat je vaak niet meteen alle omgezette stroom gebruikt? Maar wat gebeurt er dan met het stroom dat je niet gebruikt? Dat is simpel. Een meter houdt bij wat je gebruikt aan stroom. De stroom die je niet gebruikt, wordt opgeslagen en wordt verrekend voor wanneer je minder stroom opwekt. Dit noemen we salderen.

Vermogen zonnepanelen

Zonnepanelen

Het vermogen van een paneel geeft aan hoeveel energie het paneel produceert. Vermogen wordt vaak uitgedrukt in Wp (Wattpiek). Het vermogen komt niet altijd overeen met het vermogen dat beschreven staat op het paneel. Dat komt omdat een zonnepaneel tijdens het testen de ideale omstandigheden heeft. In het dagelijks leven zijn de omstandigheden uiteraard niet altijd ideaal. In Nederland schijnt de zon niet constant en is het niet altijd even warm. Hierdoor is het vermogen in het echt vaak iets lager. Tijdens het omvormen tot stroom wordt helaas ook energie verbruikt.

Vermogen zonnepanelen berekenen

👉 Om tot een realistisch beeld te komen, dien je het aantal Wp te vermenigvuldigen met 0,85. Elk jaar neemt het vermogen van een zonnepaneel ongeveer met een half procent af.

De meeste panelen hebben een piekvermogen tussen de 270 en 330 Wp. Bij duurdere klasse is het ook mogelijk een zonnepaneel aan te schaffen tot zo’n 370 Wp.

Werking zonnepanelen: rendement

Je wil natuurlijk een zo hoog mogelijk rendement uit je zonnepanelen halen. Hier spelen een aantal factoren een belangrijke rol.

  • Zo is het belangrijk om het paneel in de juiste hellingshoek te installeren, evenals de positionering van het paneel.
  • In het zuiden behaal je het hoogste rendement, maar het zuidoosten of zuidwesten is ook een goede optie.
  • Een hoek van 36 graden is ideaal. Een gemiddeld rendement wordt meestal al behaald tussen de 20 tot 50 graden.
  • Er wordt ook gekeken naar windrichting en schaduw. Ontstaat er schaduw door bijvoorbeeld hoge gebouwen, bomen of flats in de buurt? Dan heeft dit uiteraard ook gevolgen op het rendement.

Gemiddeld rendement

👉 Desondanks heeft een gemiddelde zonnepaneel een rendement van ongeveer 6%, wat best hoog is. Hierin is ook al rekening gehouden dat een zonnepaneel na ongeveer 10 tot 15 jaar vervangen dient te worden. Na ongeveer 10 jaar heb je de investering in zonnepanelen teruggewonnen!

⇒ Vraag nu een vrijblijvende offerte aan !

Materiaal

Zonnepanelen op frame

Het rendement van een zonnecel is afhankelijk van het materiaal waarvan het gemaakt wordt. Een zonnecel kan gemaakt zijn van:

  • monokristallijn: Monokristallijn heeft het hoogste rendement en een gemiddelde levensduur. Daarentegen zijn de kosten van monokristallijn wel hoger.
  • polykristallijn: Polykristallijn heeft een hoog rendement en een gemiddelde levensduur en gemiddelde kosten.
  • armof: Armof heeft een laag rendement en een kortere levensduur. Maar de kosten zijn ook laag.

Rendement verhogen

Door rekening te houden met verschillende factoren, kun je het rendement van je zonnepanelen verhogen. Zo kan je de omvormer het beste in een koele ruimte te hangen, of de omvormer verkoeling bieden. Bij hoge temperaturen wordt de omvormer namelijk ook erg warm, waardoor er gemiddeld 5% van de energie verloren gaat. Het koel houden van de omvormer levert dus een hoger rendement op. De levensduur van de omvormer wordt hierdoor tevens vergroot.

Rendement verbeteren in de schaduw

Een ander voorbeeld om het rendement te verhogen zijn Power Optimizers. Het woord zegt het al, een Power Optimizer is een chip die de energieopbrengst van de zonnepanelen vergroot. Zoals eerder beschreven heeft schaduw een negatieve invloed op het rendement van de zonnepanelen. Door schaduw wordt namelijk een serie van de zonnepaneel gepauzeerd. Dit beïnvloed het hele paneel. Dus hoe minder zon, hoe minder stroom. Het liefst willen we natuurlijk zoveel mogelijk stroom. Maar een beetje schaduw kan meestal geen kwaad. Als er schaduw op meerdere cellen van het zonnepaneel valt, speelt een omvormer hier een grote rol bij. Er bestaan namelijk micro-omvormers die kunnen helpen bij schaduw. Ook optimizers kunnen de negatieve effecten van de schaduw weren. Wist je dat je ook jouw rendement kunt vergroten door btw terug te vragen? Hier kunt je best veel op besparen!

Hoe werken verschillende zonnepanelen?

monokristallijne zonnepanelen

Er zijn verschillende soorten zonnepanelen, of PV panelen. ‘PV panelen’ is het technische woord voor zonnepanelen. Er zijn drie categorieën. Deze drie categorieën hebben we al eerder besproken, namelijk: monokristallijn, polykristallijn en armof. Poly- en monokristallijn komen het meeste voor. Er zijn zwarte en donkerblauwe zonnepanelen. De zwarte panelen vallen onder de categorie monokristallijn. De blauwe panelen vallen onder de categorie polykristallijn. Bij beide panelen wordt de geleider, silicium, gesmolten onder hoge temperatuur. Vervolgens koelt het silicium af, waardoor kristallen ontstaan. Bij de blauwe panelen (polykristallijn) gebeurt dit ongeordend. De kristallen staan door elkaar. Bij de zwarte panelen (monokristallijn) gebeurt dit netjes in eenzelfde richting. Omdat de zonnecellen bij de blauwe panelen zichtbaar kunnen worden, zijn de zwarte zonnecellen een stuk mooier. De zwarte panelen worden daardoor dan ook vaker gekozen. De zwarte zonnepanelen brengen bij direct licht de meeste stroom op, de blauwe panelen brengen de meeste stroom op bij indirect licht. De aluminium lijst wordt bij de zwarte panelen vaak ook zwart gemaakt voor een mooier geheel.

⇒ Vraag gratis offertes bij experten aan !

Nieuwste ontwikkelingen

zonnepanelen monteren

Er zijn steeds nieuwe ontwikkelingen in de sector van zonnepanelen. Het is dan ook een goed idee om uitvoerig zonnepanelen te vergelijken voor je over gaat tot aankoop. Wie weet is er een nieuw interessant aanbod waar je op lange termijn veel mee bespaart. Zo zijn er tegenwoordig ook glas-glas zonnepanelen. Dat is een iets duurdere investering, waar je jarenlang plezier aan hebt. Of misschien is het voor jouw situatie wel interessant om voor een thuisaccu te kiezen? Als je je woning echt helemaal wil verduurzamen is dat een uitstekende optie om je voetafdruk te verminderen.

Wat is een omvormer?

Een omvormer is één van de belangrijkste onderdelen van een zonnepaneel. Een omvormer zet namelijk de zonne-energie om in stroom en berekent hoeveel stroom er wordt omgezet. Bij het opstarten kan de omvormer een beetje geluid maken, vaak zoemend (ongeveer 35 dB). Op momenten dat de omvormer niet werkt (bijvoorbeeld ‘s nachts), maakt hij ook geen geluid. Een omvormer bestaat uit Maximum Power Point Trackers (MPPT’s). Zij zorgen voor een zo groot mogelijke omzetting van temperatuur en licht naar stroom. Per serie zonnecellen wordt de omvormer aangesloten.

Micro-omvormer

Bij schaduw op panelen kun je gebruik maken van micro-omvormers. Hierdoor heeft elk paneel zijn eigen omvormer, waardoor de schaduw niet de gehele energieopbrengst beïnvloed. Dit is uiteraard wel duurder. Bij het plaatsen van een omvormer is het belangrijk dat er voldoende koeling is. Hoe warmer de omvormer, hoe meer stroom er verloren gaat. Er bestaan ook omvormer-ventilatoren.

⇒ Vraag volledig kosteloos offertes aan !

Een omvormer kiezen

Bij het kiezen van een omvormer, moet je rekening houden met een aantal punten. Het vermogen van de omvormer is namelijk gebaseerd op de totale capaciteit van de zonnepanelen.

👉 Een omvormer mag maximaal 20% kleiner en 10% groter zijn dan het aantal Wp van de zonnepanelen. Een groter vermogen van een omvormer zorgt niet voor een grotere omzet van zonne-energie.

Ook moet je rekening houden met schaduw, ofwel: kies je voor Power Optimizers of micro-omvormers, of voor helemaal niets? Kies je voor een omvormer met ventilator, voor een betere koeling, houd dan ook rekening met geluid. Een omvormer moet ook uitgelezen kunnen worden, dit kan op verschillende manieren. Dit kan via bluetooth, het Ethernet, via wifi, de USB of via een ingebouwde webserver. Tenslotte zijn er vele soorten merken waaruit je kan kiezen. Waar baseer jij jouw keuze op?

Hoe werken zonnepanelen bij schaduw?

Schaduw verlaagt het rendement van de zonnepanelen, maar hoe kan dit? Een zonnepaneel bestaat uit verschillende series. Als er schaduw valt op een serie, kan de energie niet meer goed doorstromen in het circuit. Daarom hebben panelen bypass diodes, een systeem heeft meestal drie bypass diodes. Zodra er schaduw op een zonnepaneel valt, zorgt de bypass diodes er voor dat deze serie even niet meer meedoet. Een derde deel van het paneel werkt hierdoor tijdelijk niet meer, hierdoor neemt de algehele opbrengst van een zonnepaneel ook af. Een oplossing hiervoor zijn de micro-omvormers. Deze zorgen ervoor dat elk paneel zijn eigen omvormer heeft, waardoor niet het gehele systeem van de zonnepanelen minder produceert. Micro-omvormers zijn wel duurder.

Wat is salderen?

Soms produceer je meer zonne-energie wat omgezet wordt in stroom, dan je verbruikt. Bij salderen wordt de overgebleven (niet gebruikte) stroom opgeslagen. Dit wordt opgeslagen bij een openbaar elektriciteitsnetwerk. Deze leverancier is verplicht om de energie te verrekenen wanneer je een keer meer stroom verbruikt, dan dat je heeft geproduceerd. Je krijgt een bepaalde prijs per kWh die je opwekt. Deze prijs is lager dan de prijs die jij zelf betaalt voor stroom. Voor salderen heb je echter wel een elektriciteitsnetwerk nodig. De elektriciteitsmeter berekent hoeveel stroom je van het net gebruikt, hiervoor heb je vaak een slimme meter nodig. Met een slimme meter hoef je niet zelf de meterstanden door te geven. Bij een draaischijfmeter wordt het salderen automatisch verrekend. Je kan niet meer salderen dan je verbruikt. Salderen op zonnepanelen buiten jouw eigen huis is niet mogelijk, salderen gaat namelijk om de panelen geplaatst op jouw eigen energiemeter. Vanaf 2023 wordt deze salderingsregeling stapsgewijs afgebouwd. Je ontvangt dan minder voor de opgewekte stroom. Uiteindelijk zal de salderingsregeling niet meer bestaan, maar dit duurt nog een aantal jaar.

Wil je besparen op je zonnepanelen? Vergelijk prijzen!

Door offertes te vergelijken vind je snel de juiste prijs. In een offerte zie je trouwens ook wat de specialist voorstelt en hoe de prijs wordt opgebouwd.