Zonnepanelen voor platte daken voor barre en noordelijke klimaten
- Trygve Mongstad
- 12 mei
- 4 minuten om te lezen
Bijgewerkt op: 30 mei
Het noordelijke klimaat brengt unieke uitdagingen met zich mee voor een zonne-installatie op een plat dak. De risico's worden niet goed begrepen, omdat dit relatief jonge markten zijn en er veel onervaren aanbieders van zonne-energieoplossingen in deze gebieden zijn. De meeste zonnepanelen en montagesystemen zijn ontwikkeld met zeer uiteenlopende klimaten in gedachten, en de installaties zullen te maken krijgen met:
Blootstelling aan sterke wind
Hoge sneeuwaccumulatie
Lage zonhoeken
Al deze factoren kunnen de prestaties verminderen en het risico op schade aan de zonne-installatie of zelfs aan het gebouw zelf vergroten. Conventionele PV-systemen met platte daken – vaak gekantelde zonnepanelen in ballastbevestigingen – zijn ontwikkeld voor zuidelijkere klimaten en niet ontworpen met deze omstandigheden in gedachten.
Conventionele zonnepanelen op platte daken bedekt met sneeuw (Foto's: Over Easy Solar)
Verticale fotovoltaïsche systemen (VPV) zijn de toekomst van zonne-energie op platte daken in extreme weersomstandigheden. De VPV-unit is ontwikkeld in Noorwegen met het oog op de uitdagingen van het Noord-Europese klimaat en presteert uitzonderlijk goed in winderige, sneeuwrijke omgevingen waar standaardoplossingen vaak tekortschieten.
Windweerstand op platte daken: hoe de VPV-unit de windkrachten vermindert
Een zonne-installatie op een plat dak is bijzonder kwetsbaar voor opwaartse windkracht - de verticale kracht die conventionele zonnepanelen van het dak kan tillen. Om veilig te functioneren in winderige gebieden, vertrouwen traditionele systemen op zware ballast of gecompliceerde mechanische bevestigingen, die de belasting verhogen en het risico op dakschade, zoals compressie van de isolatie of lekkage van membranen, vergroten.
De VPV-unit hanteert een fundamenteel andere aanpak. Omdat verticale panelen geen opwaartse kracht genereren, hebben ze doorgaans geen ballast of dakdoorvoeren nodig, wat de installatie vereenvoudigt en de dakintegriteit behoudt. Dit is gevalideerd door:
CFD-simulaties met Fraunhofer ISE
Windtunneltesten bij IFI Aachen
Veldgegevens van installaties in windzones met een referentiewindsnelheid tot 27 m/s
Neem onze installatie in Tromsø, Noord-Noorwegen – een zeer kwetsbare locatie aan zee. Na meerdere winters en stormen blijft het systeem stabiel en intact.
Verticale zonnepanelen tijdens een winterstorm in Tromsø, Noorwegen
De sleutel ligt in ons aerodynamische ontwerp:
Laagprofielpanelen (~25 cm) die de blootstelling aan wind verminderen
Arrays die de windbelasting over het systeem verdelen
Kleine paneelafstanden die elke module beschermen tegen wind
Hierdoor is de VPV Unit een betrouwbare, ballastvrije oplossing voor de meeste platte daken, ook voor daken aan de kust of in open terrein.
Sneeuw en zonnepanelen: beter voor platte daken met verticale panelen
Conventionele zonnesystemen op platte daken raken gemakkelijk bedekt met sneeuw - zelfs een paar centimeter sneeuw kan de energieproductie volledig stilleggen. En in extreme sneeuwomstandigheden kan het gewicht van de sneeuw de zonnepanelen, het membraan en het dak eronder beschadigen.
Verticale zonnepanelen werken anders:
Ze blijven gedeeltelijk of volledig boven de sneeuw, waardoor de output behouden blijft
Ze profiteren van albedo; zonlicht dat door sneeuw wordt weerkaatst, waardoor de bifaciale prestaties worden verbeterd
De sneeuwaccumulatie is laag en de verticale panelen zorgen voor een passieve smeltfunctie
Bij hoge sneeuwlasten die het dak en de panelen kunnen beschadigen, dragen verticale panelen geen sneeuwlasten en concentreren de last niet op het dakmembraan of de isolatie.
We hebben dit in de praktijk gezien bij verschillende installaties, zoals het Sundvolden Hotel en de Blussuvoll skole (Trondheim), waar onze verticale systemen gedurende de winter bleven produceren, terwijl de gekantelde systemen afgedekt bleven.
Lees ook: Verticale zonnepanelen en sneeuw: hogere energieopbrengsten in de winter en beter voor het dak
Waarom verticale bifaciale zonne-energie meer energie oplevert in noordelijke klimaten
Omdat de verticale installatiehoek niet optimaal is voor zonnepanelen, denken velen dat verticale zonnepanelen altijd ondermaats presteren. Bifaciale zonnepanelen die aan beide kanten produceren, leveren echter een zeer goede energieopbrengst. Sterker nog, op noordelijke breedtegraden hebben we gezien dat verticale bifaciale panelen de prestaties van traditionele systemen aanzienlijk kunnen overtreffen – bij de onderzoeksinstallatie in Tromsø zagen we een 40-50% hogere specifieke energieopbrengst (kWh/kWp) voor verticale zonnepanelen dan voor een referentie-installatie met een conventionele platdakoplossing met een hellingshoek van 10° (oost-west).
Belangrijke voordelen zijn:
Een betere invalshoek voor zonlicht dat van lage hoeken komt, zorgt voor een hogere efficiëntie
De verticale oost-west oriëntatie vangt in noordelijke gebieden heel goed energie op vanuit bijna alle hoeken
Energie met een hogere waarde die wordt geproduceerd in de ochtend-/avonduren en het vroege voorjaar, zodat deze beter aansluit bij de vraag
Resultaten uit de praktijk in Oslo, Trondheim en Oost-Noorwegen bevestigen dat VPV stabiele winteropbrengsten en een hogere opbrengst in het tussenseizoen oplevert vergeleken met plat gemonteerde conventionele panelen.
Conclusie: Een slimme en veilige zonne-oplossing voor barre klimaten
Als u zonnepanelen op een plat dak in een noordelijke of alpiene regio wilt plaatsen, zijn conventionele oplossingen mogelijk niet optimaal. Met minimale structurele eisen, in de meeste gevallen geen ballast nodig en praktijkervaring in heel Noorwegen en Europa, zien we dat verticale zonne-energie een toekomstbestendige oplossing is voor gebouwen die te maken hebben met zware weersomstandigheden, wind, sneeuw en noordelijke omstandigheden.
Wilt u weten wat de VPV-unit voor uw gebouw kan betekenen?
Neem vandaag nog contact met ons op voor een technische beoordeling of projectconsultatie.
