1
DOSSIER : ARIZONA, de fotovoltaïsche lei 01/2002
1. INLEIDING Zonnepanelen zijn opgebouwd uit een aantal zonnecellen. Deze zonnecellen hebben als eigenschap de lichtenergie afkomstig van de zon op te nemen, waardoor een spanningsveld gecreëerd wordt (de opname vindt ook plaats ondanks de aanwezigheid van een wolkendek). Dit spanningsveld geeft aanleiding tot een gelijkstroom die, na omzetting d.m.v. een invertor naar wisselstroom, kan aangewend worden voor het eigen elektriciteitsverbruik. De resterende elektriciteit wordt tegen vergoeding teruggeleverd aan de elektriciteitsdistributeurs (oa Electrabel ). De hieronder vermelde zonnepanelen zijn dak geïntegreerde zonnepanelen: zij nemen de plaats in van een gedeelte van de normale dakbedekking. Daken zijn in de meeste gevallen immers de ideale constructies om op de meest rendabele manier gebruik te maken van het zonnelicht voor de omzetting naar elektriciteit.
2
1.1. Zonnecel Samenstelling : Polykristallijn siliciumplaatje. Voor- en achtercontacten (metalen) voor de afvoer van de negatief en positief geladen deeltjes. Afmeting ong. 10 cm x 10 cm. 1.2. Zonnepaneel Een zonnepaneel bestaat uit een aantal zonnecellen, die met elkaar verbonden zijn d.m.v. serie en/of parallelschakeling, met als doel een groter vermogen te creëren.
1.3. Fotovoltaïsche systemen Werking Afhankelijk van de intensiteit van de zon en van de lichtinval produceert een netgekoppelde systeem een zekere hoeveelheid gelijkstroom. Een invertor zet de gelijkstroom om naar wisselstroom. Gebruik geproduceerde wisselstroom: ofwel eigen gebruik ofwel verkoop aan een distributeur ( oa Electrabel-Interelectra) Vergoeding van een distributeur ( oa Electrabel ), terugbetaling aan dagtarief. De elektriciteitsmeter werkt daarbij in 2 richtingen: stroom leveren aan een distributeur: meter draait in negatieve richting stroom ontvangen van een distributeur: normale, huidige situatie Verbinding : elk zonnepaneel bevat twee stekkers die het mogelijk maakt dit paneel met het volgende te verbinden.
3
2. DAKGEINTEGREERDE ZONNEPANELEN VOOR LEIENDAKEN 2.1. De elementen De elementen die nodig zijn om een goede plaatsing van de zonnepanelen te kunnen verwezenlijken zijn reeds bijgeleverd: het waterkeringsprofiel, inox schroeven lengte 30mm, koperen nagels en stormkrammen.
Lengte 600
Lengte 900
V.A.
R.Z.A
55 80
70 70
Ï 4 Ï 16
324
365
600
324
1292
4mm
Dikte 4mm
5mm
O.A. Dikte 12mm
Figuur 1: zonnepaneel (voorbeeld voor 60/32)
10
360
360
1120
10 Figuur 2: waterkeringsprofiel 2.2. Stockage:
4
De zonnepanelen dienen op een vlakke ondergrond gestapeld worden. De panelen worden met de glas- of rugzijde naar elkaar toe gelegd.
2.3. Fysische specificaties Het zonnepaneel is samengesteld uit 24 multikristallijne zonnecellen van 10x10 cm die ingekapseld zijn in EVA (Ethyl Vinyl Acetaat) tussen een hoog transparante en geharde glaslaag aan de voorkant en Tedlar polyester Tedlar laminaat aan de achterkant. De glasplaat aan de voorkant is gestructureerd en voorzien van 3 bevestigingspunten met opgelijmde aluminium plaatjes voor het vastschroeven op de panlatten. De achterkant is voorzien van een reliëf tegen capillaire opstijging van regenwater. Een connectiedoos met 2 verbindingskabels voorzien van een unipolaire connector, zodat bekabeling foutloos kan gebeuren, is verlijmd op de achterkant van het zonnepaneel. Formaat: - 60/40 of 60/30 leien - 60/32
121 x 60cm 129 x 60cm
Dikte: Zichtbare oppervlakte na integratie: Totaal gewicht per paneel:
5mm. ong. 0,32m² (voor een paneel van 129x60) ong. 9,1kg ( voor een paneel van 129x60)
2.4. Opbouw
bovenkant : gehard glas 4 mm met hoge lichttransparantie 24 zonnecellen (10 x 10 cm) ingekapseld in een polymeer onderlaag : zwarte Tedlar connectiedoos met eenvoudige, veilige stekkerverbindingen
2.5. Elektrische specificaties
5
De karakteristieken zijn gemeten volgens de internationale normeringen bij een instralingniveau van 1000 W/m², AM 1,5 spectrum en een temperatuur van 25°C. De tolerantie op het maximaal vermogen is ± 5%. - 2 parallelle strings van elk 12 cellen in serie per module - polykristallijne cellen met hoog rendement - 1 hot-spot diode per zonnelei - maximaal vermogen Pm 3,5 Wp - spanning bij maximaal vermogen Vm 5.7 V - stroom bij maximaal vermogen lm 5,68 A - kortsluitstroom Isc 6,30 A - open klemspanning Voc 7,15 V - stroomtemperatuurcoëfficiënt 3 mA/°C - spanningstemperatuurcoëfficiënt - 17mV/°C Deze fotovoltaïsche modules zijn gegarandeerd van de hoogste kwaliteit en voldoen aan de EC503 en de EN61215 specificaties voor: - mechanische belasting - thermische cycli bij hoge vochtigheid - hagelimpact - elektrische isolatie - UV test - mechanische torsie - thermische shock
3. RENDEMENTEN EN OPBRENGSTEN Eenheid van elektrisch vermogen van de zonnepanelen
6
Wp = Watt piek = het maximaal vermogen van een zonnepaneel bij volle zon = piekvermogen “Volle zon” = instraling van 1000 Watt/m² op het aardoppervlak.
Opbrengsten zonnepanelen in deze rubriek Voorbeeld : systeem 1170 Wp (= ± 11.5 m²dakoppervlak) opbrengst op jaarbasis = 850 à 950 kWhjaar ter illustratie een gezin van 4 personen verbruikt per jaar ± 3000 à 4000 kWh.
Optimale dakoriëntatie -Tussen zuidoost en zuidwest - Helling min 20° en max. 60° - Optimale helling 38° - Geen beschaduwing door bv. bomen(rendementsverlies)
3.1. Systeemvoorbeeld Systeem 1170 Wp (± 11,5 m²) -
36 zonnepanelen met connectiedoos en stekkerverbindingen omvormer 850 W voor netkoppeling met geïntegreerde beveiligingen, conform de Belgische richtlijnen 2 x 15 m aansluitkabel HO7RNF 1 x 4² met geïsoleerde connectoren voor de verbinding van de leien op het dak met de omvormer binnen het gebouw
Kostprijs excl. BTW en installatiekosten: ( ± 10.709,- € )
4. 75% SUBSIDIËRING 4.1. Wat ?
7
Steun van de Vlaamse Overheid & Electrabel en SPE ( Samenwerkende Vennootschap voor Produktie van Elektriciteit) voor de plaatsing van PV panelen op gebouwen in het Vlaamse Gewest. De panelen dienen min. 5 jaar gemonteerd te blijven. Jaarlijks wordt er een specifiek budget voorzien, op de uitgaven begroting. Voor 2002 werd er 1,5 miljoen Euro gereserveerd.
4.2. Wie? De subsidie wordt toegekend aan natuurlijke personen, publiekrechtelijke en privaatrechtelijke rechtspersonen voor de plaatsing van zonnepanelen. Particulieren, ondernemingen, niet-commerciële instellingen, onderwijsinstellingen, gemeenten en andere overheden, kunnen in aanmerking komen voor de financiële steun. De subsidie wordt toegekend zowel voor autonome als netgekoppelde fotovoltaïsche systemen.
4.3. Subsidieerbare kosten -
De zonnepanelen Het montagesysteem en de bekabeling De omvormers De plaatsingskosten ten belopen van max. 5% van de overige subsidieerbare kosten, indien de montage uitgevoerd wordt door een onderneming die geregistreerd is bij het federale Ministerie van Financiën (code 26) Zowel BTW - plichtigen als niet BTW – plichtigen De steun wordt als volgt berekend: Als ondergrens voor het vermogen wordt aangegeven dat projecten met een geïnstalleerd vermogen van kleiner dan 0.8kWp niet prioritair in aanmerking worden genomen. Daarnaast wordt slechts steun toegekend voor een geïnstalleerd vermogen tot en met 2.4kWp * = 1 element heeft een max. vermogen van 0.0325 kWp
4.4. Teruglevering aan het net Wanneer een fotovoltaïsch systeem meer elektriciteit produceert dan het verbruik van de eigenaar, kan het overschot aan elektriciteit teruggeleverd worden aan het net en dit voor de levensduur van de installatie. Enkel voor installaties met een maximaal geïnstalleerd vermogen van 3kWp.
8
4.5. Hoe en waar wordt de aanvraag ingediend ? Aanvragen dienen schriftelijk te gebeuren, met speciale formulieren. Alle aanvragen moeten per post of per bode ingediend worden voor de eerste beoordelingsronde, zijnde 30 april op het volgende adres: Ministerie van de Vlaams Gemeenschap Afdeling Natuurlijke Rijkdommen en Energie North Plaza B Koning Albert II-laan 7 1210 Brussel tel. : 02-553 46 21, fax: 02-553 46 01 Voor meer informatie kan u steeds terecht op de website: http://www.energiesparen.be/
5. PLAATSING De plaatsing van de fotovoltaïsche zonnepanelen ( PV panelen ) gebeurt met rechthoekige leien in het systeem van dubbele dekking. De tekeningen die hier voorgesteld worden zijn voor een leiformaat 60/32 met een overlap van 11cm, latafstand 245mm (zie Fig. 3+4) Bij gebruik van andere leien en/of overlap dient men het leitype en de overlap over te maken bij bestelling.
9
5.1. Algemene opmerkingen / montageinstructies • Het aantal leihaken per systeem is afhankelijk van de configuratie van de zonnepanelen. • De dakwerker moet de PV panelen in 1 lange rij aan elkaar schakelen (bij het leggen van de leien op het dak). Tot slot wordt aan elk eind van de horizontale rij 1 kabel van 15 m vertikaal bevestigd (zelfde plug-in-systeem als voor de leien onderling). Deze kabels worden naar binnen in het gebouw gebracht. • Voor de elektrische aansluiting van de omvormer moet moeten enkel de + en kabels die binnenkomen aansluiten op de omvormer en deze laatste aansluiten op een verdeelkast 230 VAC. • Bij de systeemvoorbeelden kunnen eventueel een (klein) aantal PV panelen toegevoegd of weggelaten worden zonder de omvormer aan te moeten passen.
0 60
6 5
0 60
4 3 2 1
4
5 24
5 24
5 24
5 24
1: lei 60/32 2: panlat 3: zonnepaneel Figuur 3: algemene doorsnede
5 24
5 24
1
3 2
4: waterkeringsprofiel 5: tengellat 6: onderdak
5
6
245 245
10
3 2
245 245
1
320 4
1: panlat
2: lei 60/32
3: leihaak
Figuur 4: plaatsing leien Men plaatst het dak dicht tot waar men de zonnepanelen zal beginnen te plaatsen. Er dient geen bijkomende houtconstructie voorzien te worden. De zonnepanelen worden pas uitgepakt, net voor de plaatsing (dit om beschadiging op de werf te vermijden).
1
3
245 245 245 245
2
1: zonnepaneel
4
2: bevestigingspunt
Figuur 5: plaatsing zonnepanelen
3: schroef
11
Foto 1: plaatsen van een zonnepaneel De zonnepanelen worden mee in het verband van de leien geplaatst. (Fig.5) De zonnepanelen dienen met een grote voorzichtigheid behandeld worden. De panelen haken tijdelijk bij plaatsing achter de leien. De panelen worden naast elkaar geplaatst met een voeg van 4mm.De zonnepanelen worden bevestigd in de panlatten met 3 Inox vijzen in de daartoe voorziene bevestigingspunten. De panelen dienen vast gevezen te worden zonder dat de onderkant van de panelen los komt te liggen van de onderliggende panelen of neiging zouden hebben van open te staan. Indien zich dit zou voordoen dient de bevestiging minder vast te worden aangebracht totdat beide panelen op elkaar aansluiten. Met andere woorden er mag geen buigspanning op het paneel worden overgebracht. Er mag niet over de panelen gelopen worden, noch mogen loopplanken over de panelen gelegd worden.
12 1 2 3
1: schroef
2: waterkeringsprofiel
3: zonnepaneel
Figuur 6: plaatsing waterkering + rij boven zonnepaneel Tussen de bovenliggende leien en het zonnepaneel wordt het waterkeringsprofiel geplaatst. Dit gebeurt om het zonnepaneel te beschermen tegen overtollig vuil. (Fig.6) Het waterkeringsprofiel moet aan het zonnepaneel worden gekleefd. De rij leien boven de zonnepanelen worden ook vastgevezen en niet gehaakt. (Fig.7) Vlak naast het zonnepaneel worden leien vastgevezen met 2 inox vijzen 30mm. Anders bestaat de kans bij het inslaan van de haak dat het glaspaneel geraakt wordt.
1 2 3
1: koperen nagel
2: stormkram
3: schroef
Figuur 7: plaatsing leien boven zonnepaneel De tweede rij boven de zonnepanelen dient bevestigd te worden met 2 nagels en een stormkram.
13
Figuur 8: zonnepaneel in dakvlak Een voorstelling van de fotovoltaïsche zonnepanelen geplaatst in Alterna 60/32.
7
24
6 5 4 3 2
2
5
24
45
5
3 24
5
5
2
4
1 1
Figuur 9: detail doorsnede
1: Menuiserite onderdak 2: lei Alterna 60/32 3: inox schroef 4: waterkeringsprofiel
5: zonnepaneel 6: tengellat 7: panlat
14
5.2. Elektrische aansluitrichtlijnen voor de dakwerker. (Fig.1)
Elk van de zonnepanelen is voorzien van twee elektrisch veilige stekkers; een mannelijke (+) en een vrouwelijk (-). Een zonnepaneel op zich zelf in de volle zon is totaal ongevaarlijk. Wanneer er echter meerdere modules aaneengeschakeld worden, kan men tot gevaarlijke spanningen komen. Daarom mag er nooit een kabel doorgesneden worden. Ook de verlengkabels mogen niet door de dakwerker worden ingekort. Bij plaatsing op het dak moeten onmiddellijk de panelen in serie geschakeld worden. Hiertoe moeten telkens een stekker van het laatste paneel ingeplugd worden in de overblijvende stekker van het voorlaatste paneel. Hierbij kan men zich door het type stekkers niet vergissen van polariteit. Wanneer men op deze wijze alle zonnepanelen in 1 lange lijn aaneengezet heeft, brengt men aan beide uiteinden een verlengkabel aan. Deze verlengkabel wordt meegeleverd met de omvormer. Beide verlengkabels moeten naar binnen gebracht worden. Hier stopt het werk van de dakwerker. Eventueel is het mogelijk de correcte aansluiting van de leien na te meten aan de uiteinden van de verlengkabels met een daartoe ontworpen meetapparaatje.
Voor meer informatie kan u bij mij steeds terecht. Met vriendelijke groeten Marc Lootens Productmanager Leien 015/71.73.52 of
[email protected]
