Zonnepanelen in de schaduw

Vanzelfsprekend functioneren zonnepanelen het beste onder een grote hoeveelheid daglicht. Bij schaduw op je dak wordt het lichtinval van de zon door een object (gedeeltelijk) tegengehouden. Dit heeft logischerwijs gevolgen voor de opbrengst van zonnepanelen. Tijdelijke schaduw ‘s ochtends in de wintermaanden is niet zo’n groot probleem. Maar het komt geregeld voor dat een pijpje op je dak of de boom van je buurman schaduw veroorzaakt. Wanneer wegen de nadelige effecten van schaduw niet meer op tegen de opbrengst van je zonnepanelen? Dat lees je in dit artikel.   

Benieuwd wat dit in jouw situatie betekent? Vraag dan direct een vrijblijvende schaduwberekening aan en een van onze adviseurs neemt contact met je op.

Om te begrijpen welk effect schaduw heeft op een zonnepaneel, moeten we het eerst hebben over zonnecellen. Een standaard zonnepaneel bestaat namelijk uit zestig zonnecellen welke allemaal met elkaar verbonden zijn. Zo’n zonnecel vangt zonlicht op en zet de energie om in elektriciteit. Wordt de lichtinval beperkt door schaduw? Dan stroomt er minder stroom door de zonnecellen die in de schaduw liggen. Dit beperkt de opbrengst van het hele paneel. Dit komt omdat de zonnecellen in een serie aaneengesloten zijn. Kan er door één cel minder stroom vloeien? Dan stroomt er daarna door de rest van de zonnecellen ook minder stroom. Zie het als een slinger kerstverlichting: wanneer één lampje kapot is, heeft het hele lichtsnoer hier last van. 

Gedurende het jaar neemt de zon verschillende hoogtes aan. De zon staat in de zomermaanden aanzienlijk hoger dan in de winter. Op 21 juni staat de zon op haar hoogste punt, de hellingshoek ten opzichte van Nederland is dan 61 graden. Op 21 december straalt de zon onder een hellingshoek van 15 graden. Deze hellingshoek is niet alleen belangrijk ten opzichte van het dak, maar ook ten opzichte van objecten rondom het dak, zoals dat schoorsteenpijpje of de boom van de buurman. Hoeveel schaduw deze objecten veroorzaken hangt namelijk af van de stand van de zon. Kijk maar eens naar de afbeelding hieronder. 

Wanneer de zon op het hoogste punt staat (21 juni) is de instralingshoek 61 graden. De hoeveelheid schaduw die de boom veroorzaakt heeft in deze situatie geen invloed op de zonnepanelen. Maar vergelijk het met de zonnestand op 21 december (hellingshoek van 15 graden) en je ziet dat de invloed van de schaduw veel groter wordt.
Een schoorsteenpijpje van bijvoorbeeld 30 centimer geeft in de winter een uitgerekte schaduw van ongeveer 110 centimeter. In de zomer heeft deze schaduw slechts een lengte van 16 centimeter. Herinner je je de tangens formule van de middelbare school nog? Zo niet, op (online) rekenmachines vind je er een standaard knopje voor. Hiermee kan je zelf de schaduw invloed van objecten berekenen: lengte schaduw = hoogte schaduw object / tangens(hellingshoek°). 

Een (gedeelte van een) zonnepaneel kan in de zomer dus volledig in de zon liggen maar in de winter wel last krijgen van schaduwwerking, afhankelijk van de oriëntatie van je dak, de hellingshoek van de zon en de mogelijke obstakels die schaduw veroorzaken. Probeer eens te achterhalen hoeveel uur van de dag (een deel van) je dak in de schaduw ligt. Langdurig schaduw? Dan is het waarschijnlijk beter om op deze plek geen panelen te plaatsen. Vooral niet wanneer het op dat moment al voorjaar/zomer is. Slechts korte tijd schaduw op het dak gedurende de dag? Het verlies weegt dan vaak niet op tegen de meeropbrengst. Houd er altijd rekening mee op welke dag je je dak bekijkt. Zoals je ziet op de afbeelding is de invloed van schaduw in de winter veel groter. 

Wanneer de zonnepaneleninstallatie in serie geschakeld is, vermindert een zonnepaneel waar schaduw op aanwezig is de opbrengst van het hele systeem. Gelukkig is er een oplossing om de negatieve invloed van schaduw te beperken. Dit is mogelijk door de installatie parallel te schakelen, zodat niet het hele systeem afhankelijk is van de zwakste schakel. Er wordt dan gebruik gemaakt van optimizers. Dit zijn een soort mini omvormers die achterop een paneel worden geplaatst om zo continu de optimale spanning van één paneel te zoeken. Op deze manier doen de panelen in de schaduw nog steeds gedeeltelijk mee in de totale opbrengst en blijven de panelen in de zon optimaal presteren.

Wat veel mensen niet weten als je het hebt over schaduw en zonnepanelen, is dat een paneel anders reageert bij schaduw op de lange en korte kant. Het is dus ook interessant om te kijken hoe zonnepanelen geplaatst worden: landscape (horizontaal) of portrait (verticaal). Een zonnepaneel is namelijk verdeeld in drie banen middels bypass diodes. Veroorzaakt de boom van je buurman een schaduw die van onder naar boven is opgebouwd? Dan kan het slim zijn om de zonnepanelen landscape te plaatsen. Lees meer over de werking van zonnepanelen en bypass in dit artikel.

Het is simpelweg het verstandigst om zonnepanelen die in de zomer al grotendeels in de schaduw liggen niet te plaatsen. De kosten voor die panelen wegen dan niet op tegen wat ze opleveren. Wanneer er slechts een deel van je dak een gedeelte van de dag in de schaduw ligt kun je nadenken over de rol van de omvormer en op welke manier het zonnesysteem is geschakeld. Onze adviseurs helpen je graag om de invloed van schaduw op je dak te berekenen. Zij brengen jouw persoonlijke situatie precies in kaart met slimme software. Staat er een boom in je tuin? Heb je een dakkapel? Schaduw door het dak van je buren? De adviseur berekent voor je of de schaduweffecten van deze objecten over het hele jaar gezien wel of niet opwegen tegen de volledige opbrengst van je zonne-installatie.