Hoeveel levert mijn zonnepaneel?

Je bent op deze pagina omdat je belangstelling hebt om een zonnepaneel te plaatsen op jouw camper? Neem dan eerst een kijkje op mijn pagina “Elektrische energie in balans”; daar kun je aan de hand van een invulbaar rekenschema zien of het voor jou zin heeft om een zonnepaneel te plaatsen.
Er gaan op internet en op fora als ook Facebook-groepen de wildste verhalen rond over het rendement van de zonnepanelen. Er zijn camperaars bij die zeggen genoeg te hebben aan een zonnepaneel van 150Wp met een accu van 105 Ah en daarmee dagelijks de accu’s van de elektrische fietsen opladen, hun Nespresso-apparaat aan de omvormer hebben hangen en elke avond tot na middernacht voor de buis hangen. Dat zou allemaal kunnen maar niet met een paneel van 150 Wp en een 105 Ah accu.
Maar hoeveel levert een zonnepaneel nou echt? Dat is afhankelijk van drie factoren:
1. hoeveel zonlicht valt er op het paneel;
2. hoe groot is dat paneel, en
3. wat is het opslagmedium.

De lichtinval

Bij zonnepanelen spreken we voortdurend van maximale opbrengst. Deze opbrengst van een zonnepaneel is namelijk volkomen afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht die op het paneel valt. Dat hoeft geen direct zonlicht te zijn en kan ook daglicht (dus onder de bomen, in de schaduw) zijn, maar de opbrengst bij direct zonlicht is hoger. Hoe langer het op een dag licht, hoe groter de opbrengst. In de grafiek hieronder is de gemiddelde opbrengst per maand in Nederland gedurende het hele jaar weergegeven. In de maanden april, mei, juni en juli is de opbrengst in die vier maanden gelijk aan de helft van de jaaropbrengst.

Daarnaast is ook de stand van het paneel van belang; als het kan worden panelen op daken en in weilanden onder de meest gunstige hoek geplaatst, zodat de opbrengst het hoogste is.

Zoals je ziet heeft een paneel, geplaatst onder een hoek tussen 30⁰ tot 40⁰ en gericht op het Zuiden het hoogste rendement. Nu kan dat op jouw dak niet tenzij je daar een heel lastige constructie (met ook weer veel gewicht) voor maakt. Wij leggen de panelen altijd plat op het dak. Uit de tabel kun je dan afleiden dat het rendement in elke richting 87% bedraagt. Jij hoeft er dan dus geen rekening mee te houden of je de camper met de neus richting Zuiden moet plaatsen of juist niet.

De Gemiddelde Dagelijkse Opbrengst (GDO) van een paneel wordt als volgt berekend: Een 100 Wp (Watt-piek) zonnepaneel laadt onder perfecte omstandigheden 100 Watt per uur. Maar, perfecte omstandigheden zijn er niet, zoals we hierboven al hebben gezien. Tussen maart en oktober komt in Nederland al het licht op een dag overeen met 4 uur perfecte omstandigheden (4 volle zonuren). De gemiddelde opbrengst van bijvoorbeeld een 100 Watt paneel is dus: 100 Watt x 4 volle zonuren = 400 Watt-uur per dag. Ga je noordelijker, naar Scandinavië bijvoorbeeld, dan wordt de hoek waaronder de zon op het paneel schijnt kleiner (en daarmee de opbrengst lager), maar daar tegenover staat dat de zon langer schijnt (tot wel 24 uur per dag als je boven de poolcirkel komt). Per saldo levert jouw paneel ook daar gemiddeld per dag die 4 volle zonuren. Alleen als je naar het Zuiden gaat, wordt de opbrengst per dag groter. Gemakshalve reken ik echter voor heel Europa met deze factor 4.
Alle zonnepanelen zijn zo samengesteld dat ze per paneel ongeveer 18V gelijk- spanning leveren. Hoeveel ampère het paneel levert is afhankelijk van de grootte in Wp.Het 100Wp paneel van hierboven levert 5,55 A, omdat 100 / 18 = 5,55 In het overzicht hierboven is de gemiddelde dag-opbrengst van een 100 Wp zonnepaneel in Nederland weergegeven.

Hoe groot is het paneel

Elk paneel is in de regel opgebouwd uit 32 tot 36 zonnecellen; elke cel levert een spanning van circa 0,5 V. Door alle die cellen in serie te zetten leveren ze samen iets van 18,5 V tot 21,5 V per paneel. Hoe groter je de cel individueel maakt, des te meer stroomsterkte (in ampere) die cel kan leveren. Dit samen bepaalt nu de maximale energie, die we voor een zonnepaneel hebben bepaald op Wattpiek. Wanneer de cellen samen dus 18,5 V leveren met een maximale stroomsterkte van 5,41 A, dan levert het paneel dus maximaal 18,5 x 5,41 = 100,085 Wp (afgerond dus 100 Wp).
Hoe meer Wattpiek een zonnepaneel levert, hoe groter dat paneel in afmeting zal zijn. En 30 Wp zonnepaneel is bijvoorbeeld 41 x 45 cm groot, een 60 Wp paneel 77 x 51 cm en een 150 Wp paneel 146 x 66 cm.
Heb je een zonnepaneel op jouw dak liggen en je weet niet hoeveel Wp dat paneel als capaciteit heeft? Er is een eenvoudige vuistregel voor. Je neemt de lengte en breedte in mm en deelt dat door 6500. Als je de uitkomst nu afrond op een veelvoud van 10 heb je de capaciteit van jouw paneel. Als voorbeeld hieronder de panelen van www.kleinezonnepanelen.nl:

Het opslagmedium: de accu

Onder camperaars (maar ook in huishoudens met zonne-energie) wordt de accu gebruikt om de opgewekte energie uit het zonnepaneel op te slaan. Dit doen we met behulp van een laadregelaar. We willen immers niet onze kostbare accu opblazen omdat we hem “overladen”. Er zijn twee soorten laadregelaars bekend: PWM en MPPT-regelaars.
PWM staat voor Pulse With Modulation; dat betekent dat deze laadregelaar de stroomsterkte aanpast aan de fase waarin het laadproces zich bevindt. Zo zal de PWM laadregelaar minder stroom(sterkte) leveren als het laadproces zich aan het eind bevindt.
MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking. Het truukje van de MPPT-regelaar zit hem hierin dat hij het vermogen aan de ingang geheel weet om te zetten naar het zelfde vermogen aan de uitgang. Dus levert jouw zonnepaneel 18 V en 5,55 A (100 Watt), dan gaat die 100 Watt ook naar de uitgang (als het nodig is!). Daartoe vindt een dubbele transformatieplaats: van 18V-5,55 A naar een electronische “accu”in de MPPT-regelaar zelf, van waaruit de benodigde spanning en stroomsterkte voor het laadproces weer wordt gehaald. Een PWM laadregelaar knijpt in voorkomende gevallen alleen de stroomsterkte, waardoor het uitgangsvermogen daalt.
De MPPT-regelaar gebruikt zoveel mogelijk het volle vermogen van de zonnecel door naast de stroomsterkte (zoals PWM-regelaar doet) ook de spanning aan te passen aan de laadcyclus. Een MPPT-regelaar bepaalt het optimale werkpunt zodat het maximale vermogen uit het paneel wordt gehaald. Het meeste voordeel wordt bereikt bij lage accuspanning. Als de accu voller raakt neemt het voordeel af. Door deze werkwijze levert een MPPT-regelaar 30% meer energie aan de accu dan een PWM-regelaar. Je betaalt wel wat meer voor een laadstroomregelaar met MPPT maar die kosten haal je er zo uit: het zonnepaneel kan immers wat kleiner zijn omdat je meer opbrengst uit het zonnepaneel haalt. Met een traditionele PWM regelaar zal nooit het maximale vermogen van een zonnepaneel aan een accu kunnen worden afgegeven.

Nu kan de laadregelaar niet meer energie kwijt in de accu dan dat deze kan opnemen. Heb je een volle accu, dan zal de opbrengst van het zonnepaneel maar heel weinig zijn. Heb je een bijna lege accu, dan zal alle opgewekte energie besteed worden aan het opladen van de accu.
Er is dus een relatie tussen de capaciteit van jouw accu, het maximaal toegestane verbruik en de minimaal benodigde capaciteit van het zonnepaneel. Uitgaande van een normale deep-cycle accu of een Gel-accu (met maximale ontladingspercentages van respectievelijk 50% en 70%) en een MPPT-laadregelaar bij het zonnepaneel zie je onderstaand de relatie in cijfers:

laatstelijk bijgewerkt: 23 maart 2019

Hoe nuttig was deze informatie?

Het spijt ons dat de infformatie niet niuttig was.

Reageer op deze pagina

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

  Subscribe  
Abonneren op