Hoe werken zonnepanelen en hoe bespaar je ermee? Dat is wellicht de belangrijkste vraag die iedereen zich stelt die overweegt om te investeren in zonnepanelen. Het was reeds in het jaar 1839 dat de Franse natuurkundige Becquerel een bijzondere ontdekking deed. Het ging daarbij om het zogenaamde photovoltaïsch effect. Dit maakte meteen duidelijk dat het mogelijk is om stroom op te wekken met behulp van zonlicht. In de praktijk gebeurt dit tegenwoordig bijzonder vaak met behulp van het mineraal silicium. De energie afkomstig van de zon zorgt ervoor dat er elektronen losgemaakt kunnen worden uit het silicium. Deze beschikken over een negatieve lading. Het gevolg is dat er binnen in de zonnecel elektrische spanning ontstaat. Door een systeem te maken bestaande uit meerdere zonnecellen is het mogelijk om een bepaalde hoeveelheid aan stroom te realiseren.
De invloed van schaduw op (de prestaties van) je zonnepanelen
De vraag hoe werken zonnepanelen en hoe bespaar je ermee beantwoorden is niet mogelijk zonder ook even stil te blijven staan bij de invloed welke schaduw uitoefent. Van schaduw is namelijk bekend dat ze de opbrengst van je zonnepanelen aanzienlijk kan beïnvloeden. In een cel die wordt overschaduwd is het namelijk zo dat er significant minder stroom door gaat lopen. Doordat zonnecellen in de praktijk altijd in serie worden geschakeld is het zo dat de opbrengst niet hoger kan zijn gelegen dan deze van de ‘zwakste schakel’. Het is zeer belangrijk om hier bij stil te blijven staan.
Voor zogenaamde bypass diodes geldt dat ze ingezet kunnen worden met als doel om het opbrengstverlies tegen te gaan. Hiervoor geldt namelijk dat ze een overschaduwde cel tijdelijk over kunnen slaan. Voor een systeem met zonnepanelen geldt dat ze doorgaans beschikt over drie bypass diodes. Voor elke bypass diode geldt dat ze een derde van het zonnepanelensysteem kan uitschakelen. Dit heeft aldus als gevolg dat het systeem in één klap één derde minder stroom kan opwekken. Omwille van deze reden is het zeer belangrijk om de inval van schaduw op het paneel zoveel mogelijk te proberen vermijden.
Waarom gebruikmaken van micro-omvormers of power-optimizers?
Tevens een niet onbelangrijk onderdeel van het antwoord op de vraag “hoe werken zonnepanelen en hoe bespaar je ermee” heeft betrekking tot de zogenaamde micro-omvormers en power-optimizers. Wanneer schaduw onvermijdbaar is zullen deze systemen een zeer belangrijke meerwaarde weten te creëren. In dit geval wordt elk paneel dan ook voorzien van diens eigen omvormer. Op deze manier wordt ervoor gezorgd dat wordt voorkomen dat het volledige systeem minder stroom gaat opwekken door toedoen van één overschaduwd zonnepaneel.
Het is in de praktijk tevens een mogelijkheid om opbrengstverlies door schaduw tegen te gaan door voor elk afzonderlijk paneel een koppeling te voorzien met een zogenaamde Maximum Power Point-tracker. Voor een power optimizer zonnepanelen geldt dat ze een klein kastje is welke zorgt voor een optimale verhouding tussen enerzijds de stroom en anderzijds de spanning van het zonnepaneel. Op deze manier is het mogelijk om het potentieel van een zonnepaneel op de meest optimale wijze te benutten. Let op, verschillende zonnepanelen beschikken standaard over power optimizers.
Wat zegt de film over je zonnepanelen?
Voor maar liefst 95 procent van de zonnepanelen op de markt geldt dat ze over een zwarte of blauwe film beschikken. Het onderscheid dat hierbij wordt gemaakt is het volgende:
- Zwart staat voor monokristallijn silicium;
- Blauw staat voor polykristallijn silicium;
Naast de siliciumpanelen bestaat er ook zoiets als dunne-filmpanelen. Hiervoor geldt dat ze er bekend om staan zonlicht beter om te zetten in stroom. Toch worden ze als gevolg van hun flexibele karakter veel minder vaak op daken geplaatst. Gebeurt dat toch? Dan worden ze doorgaans in een vast frame geplaatst. In de praktijk is het zo dat dergelijke zonnepanelen echter vooral worden voorzien bij voer- en vaartuigen. Omwille van deze reden worden dunne-filmpanelen in de praktijk ook wel eens mobiele zonnepanelen genoemd.
Let op de omstandigheden op je dak!
Een belangrijk misverstand welke in de praktijk vaak weerklinkt heeft betrekking tot het vermoeden dat hogere temperaturen gunstig zijn voor het rendement van je zonnepanelen. Het tegenovergestelde is echter waarheid. Wanneer er sprake is van hogere temperaturen zullen je zonnepanelen net minder stroom opwekken. Voor elke 10 graden temperatuurstijging waarvan sprake is neemt de stroomopbrengst af met 4,5 procent. Omwille van deze reden is het van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat er lucht achter de zonnepanelen kan stromen. Op deze manier wordt namelijk voorkomen dat de temperatuur te hoog oploopt.
Des te meer licht er op de zonnepanelen valt, des te warmer ook de omvormer zal worden. Wordt deze te warm? Dan neemt ook haar efficiëntie af. Omwille van deze reden is het altijd een belangrijke tip om de omvormer te voorzien op een plaats waar sprake is van voldoende vrije luchtstroom. Een optimale werking van de omvormer zonnepanelen is immers van cruciaal belang voor de opbrengst van jouw zonnepanelensysteem.
Hoe bespaar je met zonnepanelen?
Het eerste gedeelte van de vraag “hoe werken zonnepanelen en hoe bespaar je ermee” is inmiddels wel beantwoord. Dat brengt ons meteen bij het tweede onderdeel van deze pagina. De belangrijkste reden voor veel mensen om te investeren in zonnepanelen heeft natuurlijk te maken met de besparing die ermee kan worden gerealiseerd. Door zelf energie op te wekken spreekt het immers voor zich dat deze niet moet worden geleverd door de energieleverancier. De energie die je opwekt kost jou eigenlijk niets. De zonnepanelen prijs die je moet betalen uiteraard even daar gelaten.
De gemiddelde terugverdientijd voor een systeem met zonnepanelen bedraagt op moment van schrijven zo’n 10 jaar. De gemiddelde levensduur wordt door experten ingeschat op gemiddeld 25 jaar. Dit betekent dus eigenlijk dat je na afloop van de eerste 10 jaar nog eens gedurende 15 jaar van gratis stroom kan genieten. Bovendien staan zonnepanelen er tevens om bekend de waarde van je woning te verhogen en kunnen ze zomaar zorgen voor een passieve inkomstenstroom. De stroom die je zonnepaneleninstallatie te veel opwekt kan immers terug worden geleverd aan het stroomnet. In ruil daarvoor ontvangt je uiteraard een bepaalde vergoeding.
