Welke zonnepanelen werken het best op een oost-west dak
Heb je een dak dat niet perfect op het zuiden ligt? Geen paniek. Een oost-west opstelling kan verrassend effectief zijn.
De keuze voor de juiste panelen wordt dan wel cruciaal. Niet elk paneel presteert hetzelfde onder de lagere invalshoeken van de ochtend- en avondzon.
Wat is het?
Een oost-west dak heeft twee dakvlakken: één gericht op het oosten en één op het westen. Zonnepanelen op beide zijden vangen zo de zon op van zonsopgang tot zonsondergang.
Dit noemen we ook wel een 'dubbelzijdige' of 'gekoppelde' installatie. Het is een slimme oplossing wanneer je dak niet naar het zuiden wijst.
Je benut dan de volledige beschikbare dakruimte. De opbrengst per paneel is lager dan op een zuiddak, maar de totale jaaropbrengst kan indrukwekkend zijn. De installatie verschilt fundamenteel van een traditioneel zuid-systeem.
De panelen liggen vaak dichter op het dak, in een lagere hoek. Dit zorgt voor een andere dynamiek in schaduwvorming en energieproductie gedurende de dag.
Hoe werkt het precies?
Op een oost-west dak vang je twee aparte pieken aan energie op. De oostelijke panelen produceren stroom vanaf de vroege ochtend.
De westelijke panelen nemen het over in de middag en avond. De totale opbrengst wordt zo over de dag gespreid.
Dit is gunstig voor je eigen verbruik, vooral als je 's ochtends en 's avonds thuis bent. Je hoeft minder stroom terug te leveren aan het net. De panelen worden meestal in een lage hellingshoek geplaatst, tussen de 10 en 15 graden.
Dit minimaliseert schaduw tussen de rijen. Het zorgt er ook voor dat ze beter presteren bij de lagere zonnestand in de ochtend en avond.
De rol van paneelkeuze
De omvormer speelt een sleutelrol. Een goede omvormer met twee aparte Maximum Power Point Trackers (MPPT's) is essentieel. Deze optimaliseert de opbrengst van de oost- en west-strings onafhankelijk van elkaar. Niet elk zonnepaneel is hier even geschikt voor.
Panelen met een hoge opbrengst bij diffuus licht presteren beter. Dit komt omdat een groot deel van het licht op een oost-west dak indirect is.
Panelen met een lage temperatuurcoëfficiënt zijn ook een voordeel. Ze verliezen minder rendement als ze opwarmen. Dit gebeurt sneller bij de lage montagehoek op zo'n dak.
De meeste installateurs adviseren tegenwoordig monokristallijne panelen met een hoog vermogen. Deze zijn efficiënter per vierkante meter. Dat is belangrijk omdat je vaak meer panelen kwijt wilt op de beschikbare ruimte.
De wetenschap erachter
Het principe is gebaseerd op de baan van de zon. In Nederland komt de zon op in het oosten en gaat onder in het westen.
Een zuid-opstelling vangt de zon het meest direct rond het middaguur. Bij een oost-west opstelling staat de zon nooit loodrecht op de panelen. De invalshoek is altijd schuiner.
Dit verlaagt de piekopbrengst per paneel, maar vergroot het aantal productieve uren per dag.
Het rendementsverlies per paneel valt mee. Onderzoek van TNO laat zien dat een oost-west paneel nog steeds zo'n 80-85% van de opbrengst van een optimaal georiënteerd zuid-paneel kan halen. Het verschil wordt kleiner naarmate de dakhelling vlakker is.
Invloed van schaduw en reflectie
De spreiding van de productie heeft een wetenschappelijk voordeel. Het verminderd het risico op overbelasting van het elektriciteitsnet.
Dit is een groeiend probleem in wijken met veel zonnepanelen. Schaduw is een grotere vijand dan bij een zuid-opstelling.
Omdat de zon lager staat, kunnen dakkapellen, bomen of schoorstenen langer schaduw geven. Een schaduwanalyse vooraf is daarom cruciaal. De lage hellingshoek heeft ook een voordeel. Vuil en stof worden makkelijker door regen afgevoerd.
Dit vermindert het rendementsverlies door vervuiling. Sommige panelen hebben een speciale coating die reflectie vermindert. Dit kan bij de schuine invalshoeken van oost en west extra procenten winst opleveren.
Voordelen en nadelen
Het grootste voordeel is de betere spreiding van je energieproductie. Je wekt stroom op wanneer je die zelf het meest gebruikt.
Dit verhoogt je eigen verbruik en verlaagt je energierekening. Je benut bijna de volledige dakoppervlakte.
Dit levert vaak een hogere totale jaaropbrengst op dan een kleiner zuiddak. Ideaal voor daken met veel ruimte maar een ongunstige oriëntatie. Een ander voordeel is de lagere belasting van het elektriciteitsnet.
De keerzijde
De productiepiek rond het middaguur wordt afgevlakt. Dit is beter voor de stabiliteit van het lokale net. De opbrengst per paneel ligt lager. Je hebt dus meer panelen nodig voor dezelfde jaaropbrengst als een zuiddak.
Dit kan de initiële investering verhogen. De installatie is vaak complexer.
Het ontwerp en de bekabeling vragen meer expertise. De kosten voor de omvormer kunnen hoger uitvallen door de dubbele MPPT.
De terugverdientijd kan iets langer zijn dan bij een optimaal zuid-systeem. De dalende paneelprijzen en stijgende energieprijzen maken het verschil echter steeds kleiner.
Voor wie relevant?
Deze oplossing is ideaal voor huizen met een groot dak dat oost-west georiënteerd is.
Vooral bij daken met een lage helling, zoals bij platte daken of jaren-30 woningen. Ook voor huishoudens met een hoog verbruik in de ochtend en avond is het interessant. Denk aan gezinnen met kinderen of mensen die thuiswerken. Je past je productie beter aan je verbruik aan.
Als je een warmtepomp of elektrische auto hebt, is de spreiding gunstig. Je kunt die apparaten slim aansturen op de piekproductie van je eigen panelen.
Voor huiseigenaren die hun volledige dak willen benutten is dit de beste optie.
Minder geschikt voor
Je laat geen kostbare ruimte onbenut. De totale energieopbrengst kan zelfs hoger uitvallen dan bij een kleiner zuiddak. Mensen met een beperkt budget die maximale opbrengst per paneel zoeken, zoals bij zonnepanelen voor een schuur, kiezen beter voor een zuid-opstelling.
Ook bij een klein dak met schaduw op één zijde is het minder ideaal, maar voor zonnepanelen op een woonboerderij zijn er specifieke aandachtspunten. Als je vooral gericht bent op maximale saldering, is de spreiding minder voordelig.
Je levert dan minder terug tijdens de dure piekuren rond het middaguur. Bij een steil dak dat precies oost-west ligt, is de opbrengst per paneel relatief laag. Overweeg dan alternatieven zoals een enkele rij panelen op het zuidelijke deel van een schuin dak.