Fotovoltaïsche zonnepanelen - energie uit zonlicht

Met een fotovoltaïsch systeem zet je zonlicht om in elektriciteit. Het werkt op basis van het foto-elektrische effect, een fenomeen dat al in de 19e eeuw werd ontdekt, maar pas in de loop van de 20e eeuw fysiek werd aangetoond. Vanaf toen gingen mensen op zoek naar manieren om dit effect te benutten. De eerste sector waarin dat gebeurde, was de ruimtevaart. Tegenwoordig zie je de technologie overal: veel mensen hebben zonnepanelen op hun dak liggen die zonlicht omzetten in gratis stroom. Fotovoltaïsche zonnepanelen zijn ook ideaal om de energiekosten van bedrijven en overheden te drukken en tegelijk het klimaat te beschermen. 

Hoe werken zonnepanelen?

Fotovoltaïsche zonnepanelen werken op basis van zonnecellen. Die zetten stralingsenergie om in elektrische energie. Als je meerdere cellen aan elkaar koppelt, vormen ze panelen die op daken, gevels en open ruimten kunnen worden geplaatst. Hoe die cellen elektriciteit opwekken? Dat kunnen we in grote lijnen met twee stappen uitleggen:

  1. Energie opvangen: Als er licht op de zonnepanelen valt, komen er in de zonnecellen positieve en negatieve elektronen vrij. Die worden aangetrokken door de elektrische contactpunten, waardoor gelijkstroom ontstaat tussen de voor- en achterzijde van de cel. Het foto-elektrische effect werkt zonder mechanische of chemische reacties. Het is dus onderhoudsvrij én het slijt niet.
  2. Stroomconversie: de gelijkstroom die in het zonnepaneel wordt opgewekt, wordt door de inverter omgezet in wisselstroom die geschikt is voor het stroomnet (230 of 400 V wisselstroom bij 50 Hz). Strenge veiligheidsnormen, geavanceerde processoren en toonaangevende vermogenselektronica zorgen ervoor dat de zonnestroom efficiënt wordt omgezet. De wisselstroom kan vervolgens in de woning worden verbruikt of op het net worden gezet.
    Structuur van een silicium zonnecel

    Er is trouwens een verschil tussen zonne-energiesystemen en fotovoltaïsche systemen. Een zonnesysteem is de algemene term voor systemen die gebruik maken van zonne-energie, waaronder fotovoltaïsche systemen (PV-systemen), die zonlicht omzetten in elektriciteit, en thermische zonne-energiesystemen, die zonne-energie gebruiken om warmte op te wekken.

    De verschillende soorten modules

    De efficiëntie van fotovoltaïsche systemen hangt af van de manier waarop de zonnecellen gemaakt zijn.  Bij Viessmann fotovoltaïsche modules kan een onderscheid gemaakt worden tussen monokristallijne en polykristallijne cellen:

    • Monokristallijne cellen: Cellen met hoge prestaties gemaakt van zuivere enkelvoudige kristallen (efficiëntie: 14 tot meer dan 19 procent)
    • Polykristallijne cellen: Gemaakt van gegoten siliciumblokken met kristallen van verschillende oriëntaties (efficiëntie: 12 tot meer dan 17 procent)

    Zowel monokristallijne als polykristallijne zonnecellen van Viessmann zijn geschikt voor gebruik in residentiële, openbare en commerciële gebouwen. Een gespecialiseerde partner van Viessmann helpt je de meest geschikte optie te kiezen.

    Pluk de voordelen van de fotovoltaïsche systemen van Viessmann

    Nu de elektriciteitskosten de pan uit swingen, is een fotovoltaïsch systeem een uitstekende manier om geld te besparen en minder afhankelijk te zijn van energiebedrijven. De energie die je zonnepanelen produceren, kun je zelf verbruiken of op het net zetten. Dankzij de wettelijke terugleververgoeding en het geld dat je bespaart door je eigen energie op te wekken, betaalt de investering zichzelf in enkele jaren terug. Een fotovoltaïsch systeem verhoogt ook de waarde van je vastgoed.

    Door zonnepanelen te plaatsen, laat je zien dat je milieubewust leeft en dat je het klimaat wil beschermen door je CO2-uitstoot te verminderen. Een oppervlakte van 8,5 m2 aan zonnepanelen volstaat al om de energiebehoefte van een gemiddelde persoon te vervullen.

    Onze hoogwaardige zonnepanelen staan garant voor een hoog economisch rendement en een lange levensduur. Bij het fotovoltaïsche assortiment dat de partners van Viessmann aanbieden, hoort een uitgebreide reeks services. Van ontwerp en opmeting tot levering en onderhoud: wij zorgen voor alles wat met je fotovoltaïsche systeem te maken heeft.

    De fotovoltaïsche technologie van Viessmann omvat alle componenten die je nodig hebt, van zonnepanelen, inverters en installatiesystemen tot thuisbatterijen en warmtepompen om je eigenverbruik te verhogen.

    Terugleververgoeding en eigenverbruik

    Momenteel kun je de zonnestroom die je met een fotovoltaïsche dakinstallatie genereert op twee manieren gebruiken: ofwel injecteer je alles in het net, ofwel verbruik je een deel van of alle stroom zelf. Vroeger was het financieel aantrekkelijker om alle zonnestroom op het elektriciteitsnet te zetten. Maar door de verlaagde terugleververgoedingen en de stijgende energieprijzen is het nu veel interessanter om je stroom zelf te verbruiken. De elektriciteitsprijzen per kilowattuur zijn over het algemeen veel hoger dan de terugleververgoeding per kilowattuur zonnestroom die je op het stroomnet zet. Daarom wordt de opgewekte zonnestroom steeds meer ter plaatse verbruikt of in batterijen opgeslagen. Alleen het overschot aan energie komt nog op het stroomnet terecht. Dat laatste wordt in Duitsland gereguleerd door de wet inzake hernieuwbare energie (EEG). Deze richtlijn verplicht energiebedrijven om de elektriciteit te kopen die niet door de producenten wordt verbruikt, maar in het net wordt geïnjecteerd.

    Efficiënt eigenverbruik verzekerd

    Eigenverbruik biedt een groot financieel voordeel, want zelf gegenereerde zonnestroom is goedkoper dan stroom van het elektriciteitsnet. En als je voor een geoptimaliseerd systeem met perfect op elkaar afgestemde componenten kiest, kun je gegarandeerd genieten van een hoog eigenverbruik.

    [1] Fotovoltaïsche installatie [2] Zonne-inverter [3] Fotovoltaïsche meter [4] Verbruiker [5] Warmtepompmeter [6] Warmtepomp [7] Verbruiks- en injectiemeter [8] Openbaar stroomnet

    Complete oplossing - een fotovoltaïsch systeem combineren met een warmtepomp

    De efficiëntste manier om energie om te zetten in warmte is met een warmtepomp. Die zet 1 kilowattuur elektriciteit om in maximaal 4 kilowattuur warmte door omgevingsenergie te gebruiken. Als je met een warmtepomp de nodige energie wilt genereren om je woning en huishoudwater te verwarmen, dan is zonnestroom een goedkope warmtebron. Wil je een fotovoltaïsch systeem met een warmtepomp combineren? Kies dan voor een systeem met omgevingsverwarming dat specifiek gericht is op het optimaliseren van eigenverbruik en dat kan worden afgestemd op het opwekkingspatroon van de zonnepanelen. Viessmann heeft een harmonieus systeem samengesteld dat zonnepanelen en een warmtepomp combineert.

    Fotovoltaïsch systeem met thuisbatterij Vitocharge

    Als het fotovoltaïsche systeem op een voldoende grote oppervlakte ligt, produceert het overdag genoeg stroom voor een volledige woning. Maar er is niet altijd evenveel zonlicht, en de zonlichtpieken komen vaak niet overeen met de verbruikspieken. Denk bijvoorbeeld aan momenten wanneer de vaatwasser, wasmachine en droogkast werken. En de warmtepomp, natuurlijk: die heeft tijdens het verwarmingsseizoen meer energie nodig om de circulatiepomp draaiende te houden.

    Een thuisbatterij vlakt de pieken af door extra stroom te leveren wanneer dat nodig is. Vitocharge VX3 is de nieuwste generatie thuisbatterijen voor zonnestroom van Viessmann. Deze batterij verhoogt niet alleen je eigenverbruik, maar ook de efficiëntie van je volledige fotovoltaïsche systeem. De zonnepanelen laden de thuisbatterij op wanneer je woning niet alle opgewekte stroom nodig heeft. Wanneer je later extra elektriciteit nodig hebt, wordt die geleverd door de batterij. Als de thuisbatterij volledig opgeladen is en er geen stroom wordt verbruikt, wordt het teveel aan stroom op het net gezet en krijg je een terugleververgoeding.

    [1] Zonnepanelen [2] Zonnecollectoren [3] Split lucht/water-warmtepomp [4] Buitenunit van de warmtepomp [5] Mechanische ventilatie-unit [6] Thuisbatterij

    Een juiste planning is belangrijk voor een zuinige werking

    Om ervoor te zorgen dat de technologie economisch en betrouwbaar werkt, zijn er een paar punten waar je rekening mee moet houden. Naast een hoge product- en uitvoeringskwaliteit is het ook belangrijk om goed te plannen. Wie een fotovoltaïsch systeem wil kopen, moet daarom eerst bij een van onze partners nagaan of aan de eisen wordt voldaan. 

    Oriëntatie, helling en beschaduwing van het dak

    Zuidgerichte daken zonder schaduw zijn ideaal voor zonnepanelen. Met een helling van 30 tot 40 graden valt het zonlicht onder precies de juiste hoek op de zonnepanelen Vitovolt 300, waardoor de cellen maximaal energie opwekken. Als de helling goed is, maar het dak oost- of westgericht is, is de opbrengst gemiddeld 20 % lager. Om dat verlies te compenseren, heb je een groter fotovoltaïsch systeem nodig. Het oppervlaktediagram van Viessmann toont hoeveel energie je op jouw dak kunt opwekken. Nieuwsgierig? Vul gewoon de breedte en de hoogte van je dak in en je ziet meteen hoeveel zonnepanelen je kunt installeren.

    Controleer het draagvermogen van het dak

    Zonnepanelen wegen veel, en het dak moet dat gewicht natuurlijk aankunnen. Een bouwkundig ingenieur kan snel vaststellen of je dak een fotovoltaïsche installatie kan dragen. Als de dakstructuur moet worden aangepast, kom je als eigenaar mogelijk in aanmerking voor een renovatielening. 

    Standaardnormen voor woningen

    Met de formules voor Vitovolt 300 van Viessmann kies je moeiteloos het juiste fotovoltaïsche systeem. Het enige wat je moet doen, is enkele vragen beantwoorden. Welk systeem het best bij je past, hangt af van hoeveel leden je gezin telt en het beoogde gebruik van de installatie. Bijvoorbeeld: als het fotovoltaïsche systeem ook een warmtepomp van energie moet voorzien, heb je meer zonnepanelen nodig. Combineer je het systeem daarentegen met een brandstofcel, dan heb je minder zonnepanelen nodig. Dat komt doordat een brandstofcel niet alleen warmte, maar ook elektriciteit voor eigenverbruik genereert. In de volgende tabel zie je de standaardwaarden (bij benadering).

    Aantal gezinsleden

    Gemiddeld energieverbruik per jaar

    Alleen zonnepanelen

    Zonnepanelen en warmtepomp

    Zonnepanelen en brandstofcellen

    2

    tot ong. 3000 kWh

    XS

    S

    XS

    3

    tot ong. 3500 kWh

    S

    M

    XS

    4

    tot ong. 4500 kWh

    M

    L

    XS

    5

    tot 6000 kWh

    L

    XL

    S

    vanaf 5

    tot 6500 kWh

    XL

    XXL

    S

    vanaf 5

    vanaf 6500 kWh

    XXL

    XXL

    S

    Korte FAQ over zonnepanelen

    Welke dakvorm is het meest geschikt om een fotovoltaïsch systeem te plaatsen en moet je zo'n systeem regelmatig schoonmaken? Het antwoord op deze en nog meer vragen vind je hieronder.

    De fotovoltaïsche zonnepanelen van Viessmann kunnen snel en veilig worden geïnstalleerd op hellende daken (tussen 10 en 60 graden) en op platte daken. De enige cruciale factor is het feit dat het dak het gewicht van de zonnepanelen moet kunnen dragen, zelfs bij slechte weersomstandigheden.

    Met zonnepanelen kun je ongeveer 30 % van de totale energiebehoefte van een woning vervullen. Met een thuisbatterij zoals Vitocharge kun je je eigenverbruik verhogen. Een aandeel van 70 tot 80 % is realistisch. Het is ook een slim idee om een elektrische auto of e-bike te gebruiken.

    Moderne zonnepanelen zijn vrijwel zelfreinigend door hun hellingshoek en zeer glad oppervlak. Bovendien verwijderen regen en wind het meeste stof. Bij sneeuw of grotere brokstukken, zoals takken, is het echter raadzaam om schoon te maken. Het verdient aanbeveling een gespecialiseerd bedrijf in te schakelen, aangezien werken op zulke hoogtes riskant kan zijn. Bovendien bestaat het risico van garantieverlies bij onjuiste reiniging.

    U kunt uw zelf opgewekte elektriciteit "aanbieden" op de markt. Afhankelijk van de hoeveelheid kan dit echter moeilijk te realiseren zijn. Het alternatief is om alle elektriciteit ter plaatse te gebruiken. Een andere optie is om de installatie te upgraden. U kunt de oude modules vervangen door nieuwere, krachtigere apparatuur. In het algemeen kunt u het bestaande montageframe blijven gebruiken.

    Door hun helling en gladde oppervlak zijn moderne zonnepanelen zo goed als zelfreinigend. Als er toch stof op terechtkomt, wordt het weggeblazen door de wind of afgespoeld door de regen. Ligt er sneeuw of iets groters op de panelen, zoals gevallen takken, dan is het wel een goed idee om ze schoon te maken. Dat laat je het best doen door een gespecialiseerd bedrijf, want aan werken op hoogte zijn risico's verbonden. Bovendien kan de garantie vervallen als je de panelen niet op de juiste manier reinigt.

    Laadstation met zonnepanelen in Allendorf