9 Oriëntatie en hellingshoek

• Hoeveel kWh levert het per jaar? Dat bepalen de richting en de helling. Zie Opbrengst in Nederland.
• Wanneer op de dag en in het jaar? Dat bepaalt hoeveel van je stroom je zelf verbruikt (zelfverbruik) en hoeveel je teruglevert.

Milieu Centraal noemt zuid, zuidwest en zuidoost met een hoek van ongeveer 36° het beste voor de opbrengst, en een combinatie van oost en west ook slim, omdat de opbrengst dan beter over de dag verspreid is. Volgens PVGIS haalt zuidoost of zuidwest ongeveer 94 % van het optimum, en oost of west ongeveer 80 %.

De cijfers in deze tabel zijn berekend met uurgegevens van PVGIS (het gratis zonnemodel van de Europese Commissie) voor Utrecht, gemiddeld over 2005 tot 2023. Ze tonen Wh per kWp in het uur dat begint op het aangegeven tijdstip, in Nederlandse kloktijd. "Oost-westopstelling" is de helft van het vermogen op oost en de helft op west, beide onder 30°.

Wat je hieruit leest:

• In juli verschillen de dagtotalen maar 5 %. Tussen ongeveer 10 en 18 uur levert zuid meer, ervoor en erna de oost-westopstelling.
• In december haalt een oost-westopstelling maar 44 % van zuid. Daar zit het grootste deel van het verschil over het jaar.
• Dit zijn gemiddelden van alle dagen, ook de bewolkte. Op een heldere junidag piekt de oostkant rond 11 à 12 uur en de westkant rond 16 uur (zomertijd). Samen halen ze dan ongeveer 90 % van het dagtotaal van zuid.

Over het hele jaar schuift zo'n 7 procentpunt van de productie naar de ochtend en de avond. Bij een oost-westopstelling valt 11,0 % vóór 10 uur, bij zuid 7,5 %. Na 16 uur is dat 25,1 % tegenover 21,3 %. Tussen 10 en 16 uur valt bij een oost-westopstelling 64 % van de productie, bij zuid 71 %.

Meer productie 's ochtends en 's avonds levert pas iets op als je op dat moment stroom gebruikt. Een gezin dat overdag niet thuis is, heeft een ander profiel dan een woning waar overdag een elektrische auto laadt of iemand thuiswerkt. Verbruik je vooral rond de middag, dan past zuid beter; verbruik je vooral 's ochtends en 's avonds, dan passen oost en west beter. Met de uurgegevens van je slimme meter, in de app van je leverancier of via de P1-poort, kun je je verbruik per uur naast de productie in de tabel hierboven leggen.

Let op bij een plat dak: lage panelen naar oost en west op een plat dak zijn een ander ontwerp dan twee steile dakvlakken van een zadeldak. De rijafstand, de schaduw op elkaar en de windbelasting verschillen, zie Panelen op een plat dak.

Een steilere helling schuift productie naar de winter, tegen een iets lagere jaaropbrengst. Een plat dak en oost of west onder 10° hebben bijna hetzelfde seizoensprofiel. Het optimum voor de jaaropbrengst ligt bij 39° à 40° op het zuiden. Tussen 30° en 45° blijf je binnen 1 % daarvan, en ook 25° en 50° halen nog 98 à 99 %.

Een dak dat niet op het zuiden ligt, is niet meteen ongeschikt. Zuidoost en zuidwest halen ongeveer 94 % van het optimum. Ook een vlak naar het noorden met een lage helling kan werken, maar reken het altijd uit: een noordvlak van 35° haalt maar 52 %. Schaduw weegt vaak zwaarder dan de richting. Een goed gericht dak met veel schaduw kan minder opleveren dan een vrij dakvlak dat minder gunstig ligt, zie Schaduw, bypassdiodes en optimizers.

Een gezin in Almere verbruikt 3.000 kWh per jaar. We vergelijken zuid 30° (8 panelen van 435 Wp, 3,48 kWp) met een oost- of westdakvlak van 30° (9 panelen, 3,92 kWp), de aantallen die de MYNRG Check voorstelt. Een oost-westopstelling reken je per dakvlak als oost- of westdak. We gaan uit van:

• een verbruik van 3.000 kWh per jaar;
• een opbrengst van ongeveer 855 kWh/kWp op zuid 30° en ongeveer 745 kWh/kWp op oost of west 30° (870 kWh/kWp maal de factoren van de MYNRG Check);
• zelfverbruik zonder batterij volgens ons rekenmodel (zoals de MYNRG Check): 0,30 ÷ √(productie ÷ verbruik), tussen 18 en 70 %. Dit model rekent per jaar en niet per uur, en ziet het voordeel van het bredere dagprofiel dus niet;
• ⏱ vanaf 2027: 0,25 euro per bespaarde kWh en netto 0,015 euro per teruggeleverde kWh;
• ⏱ een prijs van ongeveer 0,92 euro per Wp inclusief installatie (Milieu Centraal).

Met één paneel extra haalt het oost- of westdak bijna dezelfde productie en hetzelfde zelfverbruik. In geld scheelt het 3 euro per jaar in het voordeel van zuid, en het extra paneel kost ongeveer 400 euro, waardoor de terugverdientijd bijna twee jaar langer wordt. Verbruikt het gezin vooral 's ochtends en 's avonds, dan pakt oost of west in werkelijkheid beter uit dan dit jaarmodel laat zien. Liggen de panelen verdeeld over oost en west, dan is de piek bovendien lager en volstaat een kleinere omvormer. Meer eigen stroom gebruik je vooral door verbruik te verschuiven (Verbruik verschuiven) of met een batterij (Rendabiliteit van een thuisbatterij).

Welke richting voor jou het best uitpakt, hangt aan je dak en je dagritme. Een installateur die beide dakvlakken ziet en weet wanneer jij thuis bent, kan dat afwegen. Je panelen liggen er 25 jaar.

• In juli is het verschil klein. Het jaarverlies van ongeveer 15 % zit vooral in de winter, de lente en de herfst.
• Extra panelen vangen het opbrengstverschil op. In het rekenvoorbeeld heeft oost of west er 9 nodig tegenover 8 op zuid. De investering stijgt van ongeveer 3.200 naar 3.600 euro.
• Een oost-westopstelling heeft een lagere piek. De hoogste uurwaarde in Utrecht is 671 W per kWp, bij zuid 892 W. Met een lagere middagpiek is de kans kleiner dat je omvormer afschakelt door een te hoge netspanning, zie Netcongestie en terugleveren.
• Een kleinere omvormer volstaat bij een oost-westopstelling. Met 600 W wisselstroom per kWp gaat bij zuid 4,3 % van de jaaropbrengst verloren aan afkappen, bij een oost-westopstelling 0,1 %. Meer daarover in DC/AC-ratio en afkappen.

• Uurreeks. PVGIS geeft per uur het vermogen voor 1 kWp. Lees de uurwaarde als gemiddelde over dat uur; de tijdsaanduiding kan ongeveer een half uur afwijken.
• Mix 50/50. "Oost-westopstelling" is het gemiddelde van twee gelijke dakvlakken. Bij een andere verdeling schuift het profiel naar die kant.
• Zonnehoek. In Utrecht staat de zon om 12 uur zonnetijd 61° hoog op 21 juni, 38° op 21 maart en september, en 14,5° op 21 december. Een lage winterzon treft zuidpanelen bijna loodrecht en oost- en westpanelen onder een scherpe hoek. Zo verklaar je de zwakke winter van een oost-westopstelling.
• Uurwaarden middelen uit. Per kwartier gemeten ligt het echte zelfverbruik lager en het afkappen hoger dan hier berekend.

• PVGIS, uurdata Utrecht (seriescalc)
• PVGIS, jaar- en maandcijfers Utrecht (PVcalc)
• Milieu Centraal, Kosten en opbrengst zonnepanelen
• Liander, Stroom opwekken en opslaan
• Rijksoverheid, Salderingsregeling