Zonnepanelen en vorst: scheuren in panelen?

Wat is het?

Vorst en zonnepanelen lijken geen logische combinatie. Toch hoor je wel eens verhalen over barsten of scheuren die door kou zouden ontstaan.

Dit fenomeen roept terecht vragen op bij Nederlandse eigenaren van een zonnesysteem. In de kern gaat het om de vraag of extreme kou, zoals strenge vorst in de winter, de glasplaat of de cellen van een paneel kan beschadigen. Het is een angst die leeft, vooral bij oudere of goedkopere modellen.

De realiteit is gelukkig genuanceerder dan de horrorverhalen. De meeste moderne zonnepanelen zijn ontworpen om een breed temperatuurbereik te weerstaan.

Toch is het een relevant onderwerp, want schade door weersomstandigheden valt vaak onder de garantie. Het is dus slim om te weten waar je precies op moet letten.

Hoe werkt het precies?

Het mechanisme achter eventuele schade heet thermische uitzetting en krimp. Materialen, zoals het glas en de metalen onderdelen van een paneel, zetten uit bij warmte en krimpen bij kou.

Dit gebeurt continu, elke dag en nacht opnieuw. Problemen ontstaan als verschillende materialen in een paneel een verschillende uitzettingscoëfficiënt hebben. Het glas reageert anders dan het aluminium frame of de siliciumcellen. Bij een plotselinge, extreme temperatuurdaling kunnen deze onderdelen niet gelijkmatig krimpen.

Die ongelijke spanning kan leiden tot microscheurtjes in het glas of loslatende verbindingen. Dit proces versterkt zichzelf: een klein scheurtje laat vocht binnen, dat bij bevriezing uitzet en de scheur vergroot.

De rol van materiaalkwaliteit

Zo kan een kleine onvolkomenheid uitgroeien tot zichtbare schade. Het type glas is cruciaal.

Gehard glas, wat de standaard is, is veel sterker en beter bestand tegen temperatuurschommelingen dan normaal glas. De dikte en de kwaliteit van de gebruikte coatings bepalen ook hoe flexibel het paneel reageert. De manier waarop de cellen zijn ingekapseld (de 'encapsulant') en de kwaliteit van de backsheet (de achterzijde) zijn eveneens van groot belang. Een hoogwaardig paneel is zo ontworpen dat alle lagen als één geheel uitzetten en krimpen, waardoor de spanning wordt opgevangen.

De wetenschap erachter

De kern van het probleem zit in de materiaalkunde. Ieder materiaal heeft een specifieke uitzettingscoëfficiënt, een getal dat aangeeft hoeveel het per graad Celsius van grootte verandert.

Glas, silicium en aluminium hebben allemaal een andere coëfficiënt. Bij fabricage wordt het paneel onder hoge temperatuur samengeperst. Alles is dan in uitgezette toestand verlijmd en geperst.

Als het paneel daarna in de winter flink afkoelt, willen de materialen terug naar hun 'koude' vorm, maar ze zitten aan elkaar vast. Die ingespannen krachten noemen we thermische spanning.

Testen en normen

Die spanning is normaal en berekend door ingenieurs. Pas wanneer de spanning de treksterkte van het glas of de hechting van de lijm overschrijdt, ontstaat er permanente schade.

Dit is waar ontwerpkwaliteit en productieprecisie het verschil maken. Elk zonnepaneel dat in Europa wordt verkocht, moet voldoen aan strenge IEC-normen. Een belangrijke test is de 'thermal cycle test'. Hierbij wordt een paneel honderden keren blootgesteld aan extreme temperatuurschommelingen, bijvoorbeeld van -40°C tot +85°C.

Daarnaast is er de 'damp heat test' (vochtigheid en hitte) en de 'mechanical load test' (druk van sneeuw of wind). Een paneel dat deze tests doorstaat, heeft bewezen bestand te zijn tegen de typische Nederlandse weersomstandigheden, inclusief strenge vorstperioden.

Voordelen en nadelen

Het belangrijkste voordeel van moderne panelen is hun robuustheid. Goedgekeurde panelen zijn specifiek getest op vorst.

Je hoeft dus niet bang te zijn voor spontane scheuren bij een normale Nederlandse winter. Ze leveren zelfs beter op in koud, zonnig weer, en hebben een lange levensduur.

Een nadeel is dat niet elk paneel op de markt van dezelfde kwaliteit is. Panelen die niet aan de Europese normen voldoen, bijvoorbeeld uit goedkopere productie, lopen een hoger risico. Ook bij hele oude systemen (15+ jaar) kan de materiaalkwaliteit minder geavanceerd zijn. Een ander aandachtspunt is installatiefout.

Een paneel dat te strak of verkeerd is geklemd in het montagesysteem, kan niet vrij uitzetten en krimpen.

Garantie en verzekering

Dit kan lokale stresspunten creëren die bij vorst tot breuk leiden. Een vakkundige installatie is dus essentieel. Productgarantie dekt meestal fabricagefouten, ook als die pas na jaren door vorst zichtbaar worden.

De vermogensgarantie (lineaire garantie) loopt vaak 25 tot 30 jaar. Scheuren door extreme weersomstandigheden, zoals schade door hagel, vallen vaak onder je opstalverzekering.

Controleer altijd de polisvoorwaarden. Sommige verzekeringen hebben een uitsluiting voor 'slijtage' of eisen een bepaalde installatiestandaard.

Bewaar je installatiecertificaat en productgarantiebewijzen goed. Dit maakt een eventuele schademelding veel eenvoudiger.

Voor wie relevant?

Deze informatie is allereerst relevant voor iedereen die zonnepanelen overweegt. Door te kiezen voor panelen met een goede productgarantie die je kunt claimen en een betrouwbare installateur, minimaliseer je het risico op vorstschade vanaf dag één.

Ook voor huidige eigenaren is het nuttig. Twijfel je over de kwaliteit van je systeem, bijvoorbeeld na een verhuizing? Laat dan een inspectie uitvoeren.

Een installateur kan de montage en de staat van de panelen controleren op potentiële zwakke plekken.

Praktische tips voor eigenaren

Verder is het relevant voor mensen in specifieke situaties. Denk aan een woning in een open, winderig gebied waar de temperatuur lager kan zijn, of een dak met schaduw dat lang nat blijft en bevriest. Voor hen is extra aandacht voor materiaal en montage extra verstandig.

Controleer na een periode van strenge vorst je panelen visueel vanaf de grond. Let op zichtbare scheuren in het glas.

Merk je een onverwachte daling in de opbrengst op? Dit kan een indicatie zijn van interne schade, zoals microscheurtjes in de cellen.

Maak je geen zorgen over sneeuw. Het verwijderen van sneeuw van panelen wordt afgeraden vanwege het risico op krassen. Laat het smelten. De donkere kleur van het paneel versnelt dit proces. De kou zelf is geen probleem voor de werking; zonlicht is dat wel.

Investeren in kwaliteit betaalt zich uit. Kies voor panelen van een A-merk met een lange, lineaire vermogensgarantie.

Combineer dit met een installateur die aangesloten is bij een keurmerk zoals Zonnekeur. Zo ben je optimaal beschermd tegen vorst en andere risico's.