0

Ontwerpen van gebouwen met pv-installaties - 307

Het zodanig ontwerpen van gebouwen met pv-installaties dat de effectiviteit van de pv-panelen is gewaarborgd.

OPLOSSINGSRICHTINGEN

Uitleg

Oriëntatie
De oriëntatie van zonnepanelen heeft een grote invloed op de energieopbrengst. Een zuidoriëntatie, met een maximale afwijking van 20° naar het oosten en westen, levert de optimale opbrengst. Bij een zuidoost- en zuidwest-oriëntatie treedt slechts een minimaal verlies op. Bij plaatsing van pv-panelen op platte daken is het gemakkelijker een optimale oriëntatie te kiezen. Bijkomend voordeel is dat de vormgeving van het gebouw niet wordt beïnvloed.

Hellingshoek
Kies voor een optimale energieopbrengst van zonnepanelen in de ontwerpfase. Ga zo mogelijk uit van een hellingshoek van 36°. Bij plaatsing van pv-panelen op platte daken is het gemakkelijker een optimale hellingshoek te kiezen. Zie ook figuur 1.

Figuur 1.

In dichter bebouwde gebieden kan een kleinere hellingshoek verstandig zijn om de kans op beschaduwing te verkleinen. Om vervuiling op de pv-panelen tegen te gaan, moet de hellingshoek minstens 20° bedragen. Pv-panelen met een nog kleinere helling worden te weinig schoongespoeld door hemelwater en moeten dus regelmatig worden gereinigd.

Ventilatie
Achter pv-panelen in een hellend dak moet een luchtspouw worden opengehouden die aan boven- en onderzijde in verbinding staat met de open lucht. Hierdoor ontstaat natuurlijke ventilatie. Dit moet voorkomen dat de temperatuur van de panelen te hoog oploopt: de energieopbrengst neemt bij hogere temperatuur namelijk af.

Figuur 2 De opbouw van een PV-dak met ruimte voor ventilatie onder de panelen en een waterwerende dampdoorlatende laag om condensatievocht uit de dakconstructie te houden.

Neem maatregelen om deze spouw te beschermen tegen ongedierte, vogels en vervuiling. Het is belangrijk dat het dak onder de luchtspouw dampdicht is, omdat anders waterdamp vanuit de woning op de achterzijde van de panelen condenseert. Dit betekent dat aan de warme zijde van de isolatie een dampremmende laag moet worden aangebracht en aan de koude zijde een waterwerende dampdoorlatende laag.
Houd er rekening mee dat een pv-systeem bestaande uit zonnepanelen in kassenbouwprofielen, niet 100% waterdicht is. Doordat de panelen 's nachts kouder zijn dan de omgeving, treedt bovendien condensvorming op aan de achterzijde van de panelen. Zorg er daarom voor dat het dak waterwerend en dampdoorlatend is.

Beschaduwing
Schaduw beperkt de opbrengst van een pv-systeem. Elke afzonderlijke zonnecel fungeert als een schakel die de opgewekte elektriciteit doorgeeft. Schaduw op één of meerdere cellen kan zo'n schakel verbreken, waardoor de pv-panelen die op de string zijn aangesloten niet goed presteren. Dakkapellen, schoorstenen en dakdoorvoeren veroorzaken per definitie schaduw op daken.

Figuur 3 Dakdoorvoeren mogen geen schaduw werpen op de zonnecellen. Ze zijn hier dan ook geplaatst in dummypanelen.


Geluidsoverdracht
Voorkom ongewenste flankerende geluidsoverdracht door er bij het detailleren rekening mee te houden dat de pv-installatie boven woningscheidende wanden wordt onderbroken. Dit is te realiseren door juist op die plaats een pasgoot te projecteren.

Figuur 4 Langs de panelen worden pasgoten aangebracht. Deze goten voor de afvoer van regenwater, vangen maatafwijkingen op en beperken (op de woningscheidende wand) de overdracht van geluid tussen woningen. (Fotograaf Jan van IJken in opdracht van REMU NV)


Bekabeling
De doorvoeren voor kabels moeten, ter voorkoming van vochtproblemen in de dak- of gevelconstructie, water-, lucht- en dampdicht worden afgewerkt. Essentieel daarbij is dat de bekabeling via een manchet luchtdicht wordt aangesloten op de dampremmende laag aan de binnenzijde van de constructie. Houd er bij de detaillering rekening mee dat elektrische bekabeling, indien blootgesteld aan de UV-straling van de zon, hard kan worden. Dat zou op termijn kunnen leiden tot kabelbreuk en kortsluiting. Verder moet de bekabeling onbereikbaar zijn voor knaagdieren, vogels en insecten.

Inverterruimte
Situeer de ruimte voor de inverter(s), ook wel omvormers genoemd, zo dicht mogelijk bij de pv-panelen. Dat beperkt het verlies van energie via de kabels. Houd rekening met de warmte-ontwikkeling in de omvormer (tot 10% van het geïnstalleerde vermogen). Goede ventilatie van de omvormer kan oververhitting voorkomen.

ACHTERGROND

Naast de bekende gevelbekledingen en dakbedekkingen kunnen op verschillende plaatsen in de bebouwing zonnepanelen worden toegepast. Door de specifieke uitstraling is het voor stedenbouwkundigen en architecten een uitdaging om zonnepanelen op een esthetisch verantwoorde manier te integreren in woningen en kantoorgebouwen. Om tot een goed renderend pv-systeem te komen zijn uiteenlopende ontwerpaspecten van belang.

Figuur 5.

AANDACHTSPUNTEN

Ontwerp
Betrek in het ontwerp de bereikbaarheid van de pv-panelen in verband met onderhoud. Zorg er tegelijkertijd voor dat de panelen onbereikbaar blijven voor dieven. Omvormers in grotere pv-projecten worden in een aparte ruimte geplaatst, al dan niet los van de woningen. Ze zijn alleen toegankelijk voor de eigenaar/beheerder van het pv-systeem.

Juridische aandachtspunten
Het is belangrijk te weten wie de eigenaar van het pv-systeem is; het energiebedrijf of de bewoner. Als het energiebedrijf eigenaar is, gebruikt deze het dak als productiemiddel. De geproduceerde stroom gaat rechtstreeks naar het elektriciteitsnet. Het energiebedrijf sluit daartoe een overeenkomst met de eigenaar/bewoner, waarin het recht van opstal op het dak van de woning is vastgelegd. Bij huurwoningen zal dit opgenomen moeten worden in de huurovereenkomst. Let in zo'n overeenkomst op:

  • bereikbaarheid van de installatie (voor onderhoud en onderzoek);
  • afwikkeling van schade aan de rest van de woning die mogelijk door de pv-installatie wordt veroorzaakt;
  • afwikkeling van schade aan de pv-installatie zelf;
  • procedures voor het geval dat het energiebedrijf de installatie zou willen weghalen;
  • procedures in geval het energiebedrijf de installatie wil overdoen aan de eigenaar/bewoner.

Een bewoner kan eigenaar zijn van een pv-systeem, wanneer de pv-installatie per woning is geïnstalleerd en de geproduceerde energie ten goede komt aan de bewoner. De eigenaar/bewoner zal dan met het energiebedrijf een overeenkomst moeten sluiten over het terugleveren van overtollige elektriciteit aan het openbaar net. In veel gevallen krijgt de bewoner toestemming voor teruglevering van elektriciteit aan het energiebedrijf tegen kleinverbruikerstarief.

Aandachtspunten EPC
Mocht de opgewekte energie uit de pv-panelen niet ten goede komen aan de bewoners, dan mag de pv-installatie niet in de energieprestatieberekening worden meegenomen. Als het systeem wel in de berekening wordt meegenomen, zijn uitvoering en grootte van de installatie samen met het type woning bepalend voor de EPC-verlaging. De exacte bepaling is mogelijk met behulp van de bepalingsmethoden in NEN 5128 en NEN 2916.

OVERIGE INFORMATIE

  • SBR-Infoblad 308: Plaatsing van pv-panelen op platte daken
  • SBR-Infoblad 309: Plaatsing van pv-panelen op hellende daken
  • SBR-Infoblad 310: Opname van pv-panelen in gevels
  • SBR-Infoblad 311: Veilig monteren en installeren van pv-panelen op daken
  • Handleiding Zonnestroom voor ontwerper en installateur, ISSO-publicatie 78
  • NEN 5129: Energieprestaties van woonfuncties en woongebouwen Bepalingsmethode
  • NEN 2916: Energieprestatie van Utiliteitsgeb ouwen Bepalingsmethode
  • www.sbrpvpanelen.nl