Algemene informatie over zonne-energie


Een compleet zonnestroom systeem bestaat naast de zonnepanelen uit een draagconstructie, kabels en een omvormer, die de opgewekte gelijkstroom van de zonnecel omzet in 230 Volt wisselspanning, geschikt voor teruglevering  aan het net. De opgewekte elektriciteit kan direct gebruikt worden in het pand waar de installatie geplaatst is. De overtollige energie kan aan het elektriciteitsnet worden teruggeleverd. Bij een te lage zon(licht)instraling wordt gewoon elektriciteit van het elektriciteitsnet gebruikt. 

De zonnepanelen  zijn opgebouwd uit in serie geschakelde poly- of monokristallijne zonnecellen. Het vermogen van het paneel op een willekeurig moment is afhankelijk van de hoeveelheid licht die er op valt en de temperatuur. Het paneel levert  een bepaald vermogen, afhankelijk van het type paneel. 

Om een indicatie te geven van de te verwachten jaaropbrengsten kan als vuistregel gehanteerd worden, het geïnstalleerde vermogen maal 0,85. Dit is de jaaropbrengst in kWh. Dit geldt indien de panelen schaduwvrij zijn opgesteld onder een hoek van circa 20 a 40 graden en volledig op het zuiden gericht. 1000 Wp levert in dat geval ca 850 kWh per jaar op. Deze rekenregels zijn  vooral bedoeld om een grove indicatie te geven. Het ene jaar kan er meer geproduceerd worden dan andere jaren. Hier kan veel verschil in zitten.

Installiebedrijf Kerkhoff Groesbeek | Zonne-energie / zonnepanelen

Systemen

Voor bijna ieder type dak is een geschikt systeem te verkrijgen. De meest voorkomende type daken zijn pannendak, platdak en golfplatendak. Voor deze toepassingen zijn diverse draagconstructies ontwikkeld die veelvuldig getest zijn. 

Pannendak: Voor de montage op een pannendak tot 10 meter hoog, wordt een railsysteem geleverd dat gebruik maakt van dakhaken die tussen de dakpannen bevestigd worden. Aan deze haken wordt de rail bevestigd waarop de zonnepanelen geklemd worden. Hiermee wordt de waterdichtheid van het dak gegarandeerd.  

Platdak: Voor de montage op een platdak tot 10 meter hoog  wordt een eenvoudig te plaatsen aluminium constructie geleverd waarop de zonnepanelen worden gemonteerd.   Golfplaten systeem: Bij montage op een golfplatendak worden schroeven met lange draadeinden rechtstreeks in de gording gedraaid. Een rubberen ring zorgt voor een waterdichte afdichting tussen het draadeind en de golfplaat. Aan deze haken wordt de rail bevestigd waarop de zonnepanelen  geklemd kunnen worden.

Zo werkt een zonnecel?

Een zonnepaneel bestaat uit meerdere in serie geschakelde zonnecellen. Hieronder wordt het proces in één zonnecel beschreven. Het proces dat zich in een zonnecel afspeelt heet fotovoltaïsche omzetting (PV = photovoltaic conversion). Hierbij wordt zonlicht in elektriciteit omgezet. Op de scheidingsgrens van de p- en n-laag ontstaat een intern elektrisch veld (spanningsverschil). Als er licht op de zonnecel valt dan wordt een (negatief geladen) elektron in de zonnecel losgemaakt en blijft een (positief) gat over. Ontstaat zo'n elektron/gat-paar in de buurt van het intern elektrisch veld dan worden deze twee gescheiden, omdat zij een verschillende lading hebben. Hierdoor krijgt de plaag een positieve lading en de n-laag een negatieve lading. Door een verbinding tussen beide lagen te maken, gaan elektronen stromen en heeft men dus elektriciteit. Naarmate meer licht op de zonnecel valt, worden meer elektronen vrijgemaakt en is er meer stroom. Het fotovoltaïsch proces gaat door zolang er licht op de cel valt. In dit proces worden geen materialen gebruikt en zijn geen bewegende delen aanwezig. Zonnecellen zijn daardoor duurzaam.Niet al het licht kan worden omgezet in elektriciteit. Zonnecellen gebruiken voornamelijkzichtbaar licht. Een groot deel van de energie van de zon bereikt de aarde als infrarood (IR)- of warmtestraling en ultraviolette (UV) straling. Het theoretisch haalbare omzettingsrendement is daarom niet hoger dan 20-30%. De zonnecellen die momenteel geproduceerd worden hebben een rendement van ongeveer 16%.

Installiebedrijf Kerkhoff Groesbeek | Zonne-energie / zonnepanelen
Installiebedrijf Kerkhoff Groesbeek | Zonne-energie / zonnepanelen

Vermogen

Het elektrisch vermogen dat aan een zonnecel onttrokken kan worden, is min of meer evenredig met het oppervlak en met de intensiteit van het zonlicht dat op het oppervlak valt, en wordt gemeten in Watt-piek (Wp). Een Watt-piek is gedefinieerd als het elektrisch vermogen dat een zonnecel levert bij standaard test condities (STC): een instraling van 1000 W/m² (een stralend blauwe hemel in juni) en een cel temperatuur van 25 graden Celsius. Onder deze omstandigheden levert een zonnecel van 1 Wp een vermogen van 1 Watt. Bij een lagere instraling of een hogere temperatuur levert de zonnecel minder vermogen.

Zonneceltypen

Het basismateriaal van de meeste zonnecellen is silicium. Silicium is een van de meest voorkomende elementen op aarde. Silicium komt in de natuur echter voornamelijk in gebonden toestand voor (siliciumoxide). Voor zonnecellen is zuiver silicium nodig. Naast silicium worden andere materialen voor zonnecellen gebruikt zoals andere halfgeleiders (gallium, germanium) en organische kleurstoffen. Typen zonnecellen zijn onder andere:

Zonnepanelen, de bouwelementen waarin zonnecellen zijn verwerkt

Zonnepanelen of modules zijn de bouwelementen waarin zonnecellen zijn verwerkt. De zonnecellen zijn in serie geschakeld om het voltage te verhogen. Ze zijn ter bescherming ingekapseld tussen glazen of kunststof panelen, die aan de voorkant transparant zijn. De afdeklaag aan de achterkant kan doorzichtig of ondoorzichtig zijn. van de diverse fabrikanten hebben verschillende afmetingen. Het gewicht ligt tussen de Vermogen zonnepaneel Het vermogen van het zonnepaneel is afhankelijk van het aantal cellen dat gelamineerd is. Het geleverde vermogen van een zonnepaneel is recht evenredig met de instraling, maar neemt af met een toenemende celtemperatuur. Hoe meer zon-instraling, hoe meer stroom erop gewekt kan worden. Echter hoe warmer de temperatuur van het zonnepaneel, hoe lager de omzetting. Een paneel moet dus goed geventileerd worden opgesteld en zo optimaal mogelijk naar de zon gericht zijn. De door de zonnecellen opgewekte stroom is gelijkstroom. Is de zoninstraling minder dan zal de stroomsterkte minder zijn en daarmee ook de opgewekte energie. Een geringere instraling gaat nauwelijks ten koste van de spanning.

Installiebedrijf Kerkhoff Groesbeek | Mastervolt