optimalisatie zonnepanelen voor maximale winteropbrengst in Noord-Europa

[rijpezweer]

Ik ben me even aan het inlezen geweest in optimalisatie van zonnepanelen in onze tuin op 57 graden noorderbreedte. Netgekoppeld met maximaal teruggevoed vermogen 11.1 kW. Doel is maxi-winteropbrengst met mini-budget.

Mijn voorlopige conclusie over de fotovoltaïsche kant:
- pal zuidgericht. Oost of west zit de zon zo noordelijk in de winter al heel snel onder de horizon.
- monokristallijne panelen. Net iets betere prestaties.
- n-type. Net iets betere prestaties.
- bifacial. Heel belangrijk hier. Het sneeuwseizoen duurt hier gemiddeld drie maanden en valt in de te optimaliseren periode. Uit weerkaatst licht valt er nog behoorlijk wat rendement te halen.
- glas/glas
- hellingshoek 90 graden. Iets minder is marginaal beter, maar veel complexer. Een hoge hellingshoek geeft ook minder kans op plakkende sneeuw bij afwezigheid.
- goed nakijken hoe het paneel in zones is verdeeld. Landscape gemonteerd geeft het minst kans op wegvallen van productie bij slagschaduw op een deel van het paneel. Als je de structuur kent kan je dat probleem uitsluiten.
- panelen overdimensioneren met 50% of meer als de omvormer dat toelaat. Dat levert meer productie en een snellere opstart in donkerder dagen.
- Een omvormer met laag opstartvoltage levert een vroegere opstart en later afsluiten. Zeker in de winter belangrijk. Dan haal je toch nooit het piekvermogen van de omvormer!

Zie ik cruciale dingen over het hoofd? Heb jij goeie tips? Ik hoor het graag!

[pelletpower]

Niets aan toe te voegen. Alleen of de omvormer tegen de overcapaciteit in de zomer kan. Vroeger was dat lastig , tegenwoordig schijnt het beter te gaan. Wel effe checken dus.

Andere hoek dan verticaal is lastig? Gevelmontage? Prima, 70 graden levert weinig meer op.

[rijpezweer]

Andere hoek dan verticaal is lastig? Gevelmontage? Prima, 70 graden levert weinig meer op.

We willen graag een budgetvriendelijke en ecologische draagconstructie. Schroefpalen dus waarschijnlijk, verduurzaamde houten palen erop en eenvoudige stutten tegen windlast ertegen. Horizontal metalen struts er tegen en een of ander bevestigingsmechanisme. De details vlooien we dan wel uit eens de panelen er zijn...

Ook hier weer: commentaren welkom.

[GTV6]

De omvormers kunnen tegen een groter aangesloten vermogen dat is geen probleem.
Je moet echter wel kijken naar het max voltage van de string daar kan hij niet tegen, bij 1 fase rond de 600V en bij 3 fase rond de 1000V. Let op het onbelaste voltage, en kijk dan ook in de grafiek bij -10 of -20, dan loopt dat voltage nogal op.
Op zuid heb je de hoogste jaaropbrengst dat is waar en verticaal is goed voor de winter.
Maar zie die productie maar te gebruiken tijdens het middaguur, dat valt niet mee. Als je mag salderen, prima plan, kan dit niet is oost west waarschijnlijk nuttiger, zeker zonder accu.

[rijpezweer]

Ons huis is goed geïsoleerd. We willen de waterleiding in het midden van de winter vorstvrij kunnen houden op zonne-energie. Daarvoor is de opbrengst in december, januari en februari cruciaal..

Voor de prijs van de panelen hoef je dat echt niet te laten. Een salderingsregeling is er niet meer. Overtollige energie verkopen kan wel, aan een ridicuul lage prijs van 0.02€.

Op termijn kan er ook wat oost en west bij.

[GTV6]

Oke ja die drie maanden valt het echt erg tegen soms dagen niets, ik woon zelf in Polen en dat zal beetje vergelijkbaar zijn.
Deze week voldoende productie, meer dan ik op kan maken, hier ook geen saldering en een lage terugleververgoeding.
Met 6,5 kWp vandaag 32 kWh opgewekt 9,6 kWh nu in de accu en helaas ook wat aan het net geleverd.

[rijpezweer]

Oke ja die drie maanden valt het echt erg tegen soms dagen niets, ik woon zelf in Polen en dat zal beetje vergelijkbaar zijn.

Als ik de graaddagen bekijk waarin ik vorstvrijwaring nodig heb, dan valt het op dat die erg correleren met sneeuwbedekking. Dan zou de opbrengst met het juiste soort opzet (zie hierboven) hopelijk mee moeten vallen. Voor de rest is er dan nog het net. In het onwaarschijnlijke geval dat dat het begeeft is er de buurman en goede vriend die desnoods een generator komt aanzetten.

Deze week voldoende productie, meer dan ik op kan maken, hier ook geen saldering en een lage terugleververgoeding.
Met 6,5 kWp vandaag 32 kWh opgewekt 9,6 kWh nu in de accu en helaas ook wat aan het net geleverd.

De redenering is behalve ecologisch ook economisch. Een batterij heeft in de gegeven context naar mijn beperkte inzicht maar zin als er aan een paar voorwaarden voldaan is:
- Functioneel moeten er effectief op te slane overschotten zijn in de winter. Daarvoor is er extra overdimensionering nodig. Waarom zou ik een batterij aanschaffen als ik de warmte opsla in ons hele huis, in massa en lucht?
- Economisch moet ze veel goedkoper dan nu. Waarom een product met een levensduur van tien jaar aanschaffen als dat kan in mijn huis?
- Ecologisch moet het om een afdankertje gaan uit een oude wagen.

[GTV6]

Ja geen idee hoe je de opgewekte energie wil omzetten naar warmte.
Maar lucht is niet echt een medium voor opslag.
Warmte is ondanks isolatie zo vervlogen, laagwaardige energie zeg maar.
Maar als je ook zonder net wil produceren heb je een "speciale" omvormer nodig, de standaard omvormer gaat uit zonder netspanning.
Dus ja zonder info over wat je nu wil, lastig om er wat van te zeggen.

[rijpezweer]

Ja geen idee hoe je de opgewekte energie wil omzetten naar warmte.

Zonnepanelen zouden wel eens grotendeels kunnen volstaan voor elektrische verwarming met infrarood of convectie tot boven het vriespunt.

Maar lucht is niet echt een medium voor opslag. Warmte is ondanks isolatie zo vervlogen, laagwaardige energie zeg maar.

Er is toch ook massa? Het beton in de vloer is dat een beetje meer, En de warmteverliezen zijn erg beperkt. De delta zal ook zelden meer dan 10 graden bedragen.

Maar als je ook zonder net wil produceren heb je een "speciale" omvormer nodig, de standaard omvormer gaat uit zonder netspanning.

Dankjewel voor de tip. Ik was ervan op de hoogte, maar dat laatste staat nog niet vast om budgettaire redenen. Ik heb simpelweg nog niet gezocht hoeveel een toestel dat automatisch zowel eiland-modus als netgekoppeld aankan meer moet gaan kosten. Als dat verschil te groot is, dan is dat geen optie.

[LeaD]

Dankjewel voor de tip. Ik was ervan op de hoogte, maar dat laatste staat nog niet vast om budgettaire redenen. Ik heb simpelweg nog niet gezocht hoeveel een toestel dat automatisch zowel eiland-modus als netgekoppeld aankan meer moet gaan kosten. Als dat verschil te groot is, dan is dat geen optie.

Elke ups ( noodvoeding voor computer ) doet dat en die kan je tweedehands goedkoop scoren . Je dient dan wel een subnet te ontwerpen .

[rijpezweer]

Ik heb simpelweg nog niet gezocht hoeveel een toestel dat automatisch zowel eiland-modus als netgekoppeld aankan meer moet gaan kosten. Als dat verschil te groot is, dan is dat geen optie.

Elke ups ( noodvoeding voor computer ) doet dat en die kan je tweedehands goedkoop scoren . Je dient dan wel een subnet te ontwerpen .

Goed punt. Ik heb een gratis ups liggen die het wel even kan uitzingen. Zo weet ik dat ik alvast kan beginnen met eenvoudigweg netkoppeling zonder eilandmodus.

[CvP]

Om teruglevering te beperken en maximale opbrengst in de winter te krijgen zou je de panelen vertikaal kunnen plaatsen.
Gecombineerd met oost-west opstelling en wellicht een paar op zuid heb je dan ook opbrengst ondanks sneeuw en ijs.

[rijpezweer]

Om teruglevering te beperken en maximale opbrengst in de winter te krijgen zou je de panelen vertikaal kunnen plaatsen.
Gecombineerd met oost-west opstelling en wellicht een paar op zuid heb je dan ook opbrengst ondanks sneeuw en ijs.

Waarom zou oost-west helpen op zo'n noordelijke locatie? De zon komt amper boven de horizon uit buiten het zuiden in de winter...

[Adriaan Kragten]

Op mijn website: www.kdwindturbines.nl staan onderaan het menu KD-reports drie Nederlandstalige notities waarin ik voor Nederland figuren heb afgeleid die de opbrengst van zonnepanelen weergeven afhankelijk van de dakhoek, de stand t.o.v. het zuiden en de maand. Je kunt in één grafiek maar twee variabelen opnemen en daarom kun je voor de winter het best kijken naar figuur 1 uit de notitie: "Opbrengst van zonnepanelen in december afhankelijk van de dakhoek (slope) en de stand t.o.v. het zuiden (azimuth)". In deze figuur is te zien dat bij een dakhoek van 75°, de opbrengst bij een paneel op het oosten of het westen maar een factor 0,29 is van de opbrengst bij een perfecte stand op het zuiden. Twee panelen waarvan er één op het oosten en één op het westen staat, leveren dus nog minder dan één paneel perfect op het zuiden. De bron van de theorie waarmee deze figuren bepaald werden wordt ook gegeven en daarmee kun je zelf ook gemakkelijk berekeningen voor een andere plaats dan Nederland uitvoeren.

Als je niet mag salderen en de opgewekte energie wilt gebruiken voor verwarming in de winter dan is voor Nederland de optimale stand precies op het zuiden en een grote dakhoek van ongeveer 75°. De opbrengst voor een dakhoek van 60° is in de winter maar iets lager dan voor een dakhoek van 75° maar in de zomer aanzienlijk hoger. De opbrengst voor een dakhoek van 80° of zelfs 90°, is in de winter ook maar iets lager dan voor een dakhoek van 75° maar in de zomer is de opbrengst wel veel lager. Als het kan zou ik daarom voor een dakhoek van ongeveer 60° kiezen. Ik heb diverse huizen ontworpen met ongeveer deze dakhoek en die kun je vinden onder het menu "No wind energy". Als je nog meer naar het noorden zit dan Nederland dan wordt de optimale dakhoek voor de winter nog groter dan voor Nederland. Het is wel zo dat je dan vóór de panelen een groot stuk grond moet hebben dat vrij is van bomen of bebouwing omdat de panelen anders snel in de schaduw komen te liggen.

[rijpezweer]

Dag Adriaan. Dank Voor je reactie.

De optimale hellingshoek voor eenzijdige panelen ligt bij ons op ongeveer 78 graden. Ik verwacht op 90 graden weinig negatief effect. Lage temperaturen en sneeuw zijn immers sterk gecorreleerd. Bij 90 graden zou de voorkant iets minder, maar de achterkant net iets meer moeten opbrengen dan bij 78. Dat is nog niet gerekend met het feit dat sneeuw net iets makkelijker van 90 graden afschuift dan van 78.

Zomerproductie per paneel maximaliseren wil ik niet, genoeg produceren voor eigen verbruik wel. Financieel zou dat in de toekomst trouwens wel eens negatief kunnen uitpakken. In Vlaanderen is het in bepaalde gevallen al zo dat je moet betalen om je stroom aan het net kwijt te kunnen...

Het eerste experiment wordt allicht erg bescheiden. Een oude omvormer en enkele panelen op een houten raamwerk bij de buren/vrienden in de tuin. Dat zou hen minstens acht maanden per jaar gratis warm water moeten opleveren. Een mooie besparing voor een familie die het financieel heel erg krap heeft, een mooie ecologische opbrengst, en een mooi datapunt voor uitbreiding in eigen tuin...