Hoe werkt zonne-energie elektriciteit?

19 jun Hoe werkt zonne-energie elektriciteit?

Hoe werkt zonne-energie elektriciteit?
Energie van de zon
De zon zorgt voor een overvloedige, vrije bron van schone energie in de vorm van natuurlijk licht en warmte. Het is mogelijk om een deel van deze gratis energie direct op te vangen om zonlicht om te zetten in elektriciteit met behulp van fotovoltaïsche (PV) panelen. Meer informatie kan ook gevonden worden op https://www.elektricien-jk.be/

Hoe werkt zonne-energie?

Zonne-PV-systemen zetten licht om in elektrische energie. Ze variëren in grootte van enkele vierkante centimeters, bijvoorbeeld op rekenmachines en horloges tot systemen van honderden vierkante meters die gemaakt zijn van onderling verbonden modules die een array vormen. Foto’s in het zonlicht raken het zonnepaneel en worden geabsorbeerd door halfgeleidende materialen, zoals silicium. Elektronen (negatief geladen) worden losgeslagen uit hun atomen, waardoor ze door het materiaal kunnen stromen om elektriciteit te produceren. Door de speciale samenstelling van de zonnecellen mogen de elektronen slechts in één richting bewegen. Een array van zonnecellen zet zonne-energie om in een bruikbare hoeveelheid gelijkstroom (DC). De DC wordt via bekabeling naar een omvormer geleid, die de stroom omzet in netstroom (wisselstroom) die is aangesloten op de hoofdstroomvoorziening van het pand.

Veelzijdigheid

Zonne-PV-systemen zijn opgebouwd uit modules, die elk typisch ongeveer 1m x 1,6m zijn. ZonnepV-systemen kunnen worden ontworpen om te passen in vrijwel elke grootte en vorm van het dak of kunnen worden gemonteerd op frames op de begane grond. Solar PV kan ook verticaal en horizontaal worden gemonteerd, waardoor het systeem deel uitmaakt van de wand- en dakconstructies met nieuwe eigenschappen, hoewel de prestaties met deze hellingen zullen afnemen.

Oriëntatie en kanteling

De ideale installatie voor PV-modules is gericht op het zuiden onder een schuine hoek van 30° tot 40° ten opzichte van het horizontale vlak. Dit levert de beste jaarlijkse prestaties. Installaties die naar het zuiden van het oosten en het westen zijn gericht, zijn haalbaar, hoewel het rendement zal worden verminderd. De installatie wordt niet aanbevolen op daken die naar het noorden zijn gericht.

Wat betekenen kWp en kWh?

Zonne-energiesystemen en -modules krijgen een vermogen in kilowattspiek (kWp). Dit is het elektrische vermogen dat wordt opgewekt onder standaard testcondities (bestralingssterkte 1000W/m2, luchtmassa 1,5, celtemperatuur 25 graden).

De totale hoeveelheid elektrische energie die het systeem in een jaar daadwerkelijk opwekt, wordt gemeten in kilowattuur (kWh). Dit is afhankelijk van de oriëntatie, zonwering en locatie van het systeem en van de grootte van het systeem (in kWp) dat u hebt geïnstalleerd.

Een systeem dat niet in de schaduw staat, op het zuiden is gericht en een hellingshoek heeft van ongeveer 30-40°, zal ongeveer 850kWh/kWp per jaar genereren.

Zonnestraling

Dit diagram toont de totale gemiddelde straling die valt op een oppervlak van 1m2 dat onder een hoek van 30° ten opzichte van de horizontaal is gemonteerd, gemeten in kilowattuur per jaar (kWh/j).

Schaduw

Eventuele schaduwen op een enkele module zullen de prestaties van de hele array verminderen omdat alle modules zijn aangesloten. Een systeem kan vroeg of laat op de dag wat schaduw verdragen zonder veel vermindering van de totale output, maar het mag niet tussen 10 uur en 16 uur in de schaduw staan. Bomen, schoorstenen, tv-antennes en ontluchtingsbuizen zijn allemaal veelvoorkomende oorzaken van beschaduwing en moeten voor elke installatie worden verantwoord. PV-systemen hebben geen direct zonlicht nodig en wekken op bewolkte dagen wat elektriciteit op. Typisch in december kunnen systemen ongeveer 25% van de energie opwekken die ze in juli opleveren.

Fotovoltaïsche zonneceltypes

Er zijn verschillende cel-/moduletechnologieën met een reeks kenmerken, kosten en baten.

Kristallijne cellen

Dit is het meest voorkomende type. Er zijn prestatievariaties afhankelijk van of u kiest voor enkelkristal of monokristallijne cellen/modules (vaak de efficiëntere van de twee) of een multikristallijne of polykristallijne cellen/module, waarvan sommige een marmerachtig uiterlijk hebben. Standaard polykristallijne cellen zijn goedkoper te produceren dan monokristallijne.

Hybride cellen

Deze combineren monokristallijne cellen met een ander celtype, dunne film, om de beste algemene prestaties in gevarieerde lichtniveaus te geven. Hybride modules zijn duurder dan kristallijne modules.

Vergelijking samenvatting van verschillende technologieën

Hybride panelen zijn vaak duurder in aanschaf dan de andere types. Er zijn echter nog vele andere factoren die ook van invloed zijn op de totale installatiekosten van een systeem.

• Het rendement van een zonnecel geeft een indicatie van hoeveel van de energie van de zon wordt omgezet in elektrische energie.
• Hoe hoger het rendement, hoe beter de cel/module in staat is om de energie van de zon om te zetten. De installatie zal in een jaar tijd verschillende hoeveelheden kWh opwekken.
• Het beste voorbeeld van een dak is te zien in de bovenstaande tabel.

Aansluiting op het net

Het overgrote deel van de systemen wordt geïnstalleerd in panden met een bestaande netstroomvoorziening.

De Solar PV-voeding wordt in uw bestaande systeem ingevoerd en de opgewekte elektriciteit wordt ofwel in uw huis gebruikt ofwel geëxporteerd naar het net, afhankelijk van de hoeveelheid die u op dat moment gebruikt.
In het geval van een stroomonderbreking schakelen de omvormers die op het elektriciteitsnet zijn aangesloten automatisch uit om eventuele technici te beschermen die aan de leidingen werken om deze te repareren.
Voordat een PV-systeem wordt aangesloten, informeert de installateur de plaatselijke wijknetwerkexploitant (DNO), die verantwoordelijk is voor het beheer van het elektriciteitsnet in uw omgeving.

Planning

Toegestane ontwikkelingsrechten zijn een reeks criteria aan de hand waarvan bepaalde soorten ontwikkelingen kunnen worden gerealiseerd zonder dat eerst een bouwvergunning bij de gemeente hoeft te worden aangevraagd.
Er zijn een aantal criteria waarmee u, als aan deze criteria wordt voldaan, zonnepanelen op uw terrein (of een bijgebouw in uw tuin) kunt installeren zonder dat u daarvoor een bouwvergunning hoeft aan te vragen. Voorgestelde dak- en wandpanelen mogen niet worden geplaatst:

• Meer dan 200 mm buiten de muur of de dakhelling uitsteken
• Hoger zijn dan het hoogste deel van het dak (met uitzondering van de schoorsteen).
• Zich bevinden op het principe of de zijhoogte wanneer deze zichtbaar is vanaf een snelweg (alleen beschermd gebied).
• Zich bevinden op de muur van een bijgebouw dat zichtbaar is vanaf de snelweg (alleen beschermd gebied)
• Een standalone/Ground Mounted zonnepaneel is toegestaan op voorwaarde dat dit het geval is:
• De enige standalone installatie
• Niet meer dan 4 meter hoog
• Gelegen op meer dan 5 meter afstand van de grens van de schildpadden.
• Niet meer dan 9m² (of 3m breed en 3m diep)
• Niet zichtbaar vanaf de snelweg (alleen beschermd gebied)
• Alle voorgestelde panelen (zowel gemonteerd als losstaand) moeten worden:
• Zo geplaatst dat het effect op het uiterlijk van het gebouw en de aantrekkelijkheid van de ruimte tot een minimum beperkt blijft, en verwijderd wordt als het niet meer nodig is
• Informeer uw bouwverzekeraar over uw installatie, want het kan zijn dat zij dit als een materieel gegeven op uw polis moeten vermelden.
• Dit moet niet leiden tot een verhoging van uw premies, maar eerst bij uw verzekeringsmaatschappij navragen.

Paneelreiniging
Er is zeer weinig onderhoud nodig als een goed ontworpen Solar PV-systeem op de juiste manier wordt geïnstalleerd. Modules moeten periodiek worden gecontroleerd op verstoppingen zoals bladeren, overmatig stof/vuil of vogeluitwerpselen.
Opbouw kan over het algemeen worden opgeruimd met behulp van een waterslang of door een zware regenbui. Het gebruik van een hogedrukreiniger of reinigingsmiddel wordt NIET aanbevolen en de meeste ophopingen worden op natuurlijke wijze opgeruimd door de regen.
Bomen en vegetatie kunnen groeien en leiden tot schaduw op het zonnepaneel. Dit heeft een negatieve invloed op de prestaties van het systeem en het kan nodig zijn om periodiek te snoeien om ervoor te zorgen dat de prestaties van het systeem optimaal blijven.
U kunt verwachten dat ze 25 jaar of meer in werking zijn, hoewel de omvormer tijdens de levensduur van de modules mogelijk moet worden vervangen.
Eenmaal gemonteerd, moet uw installateur de schriftelijke gegevens van eventuele onderhoudscontroles die u van tijd tot tijd moet uitvoeren om ervoor te zorgen dat alles goed werkt, achterlaten.
Dit omvat documentatie over de belangrijkste foutsignalen van de omvormer en de belangrijkste aanwijzingen voor het oplossen van problemen.