13 Montagesystemen

Het paneel wordt met klemmen op rails of profielen gehouden. Die klemmen mogen het paneel niet vervormen, want dan kan er onzichtbare celschade ontstaan. Een regelbaar systeem heeft daarom de voorkeur.

De rails zijn de metalen profielen waarop de panelen rusten. Ze verdelen de krachten over de dichtstbijzijnde haken en kunnen staand of liggend lopen.

De dakhaken verbinden de rails met het dak. Ze gaan door de overlap van de dakbedekking en worden in het gebinte geschroefd.

Dan is er nog het bevestigingsmateriaal: schroeven, klemmen en soms ballast, meestal van roestvrij staal of aluminium. Alleen de haken verschillen per soort dakbedekking.

De fabrikant van het paneel bepaalt waar je het mag klemmen, de klemzones, hoe het gemonteerd moet worden en welke belasting het aankan. Klem je erbuiten, dan belast je het paneel anders dan in de test. Ook het aanhaalmoment van klemmen en bevestigingen moet kloppen met de instructies.

Sterke rails maken ongeschikte schroeven of een te zwakke ondergrond niet goed. Elke schakel in de keten moet berekend zijn op de belasting die je verwacht.

De richtlijn van het WTCB, Technische Voorlichting 263 van december 2017, geldt voor daken met een helling van 15° tot 75°.

De gewone manier is bovenop de dakbedekking. De panelen rusten op rails die aan het daktimmerwerk vastzitten, en de dakbedekking blijft de regen tegenhouden.

Bij integratie vervang je een deel van de dakbedekking door panelen, met waterdichte aansluitingen.

Bij semi-integratie nemen vervangingselementen onder de panelen de rol van het dak over. Voor zonnepanelen komt dat weinig voor, en het is vooral interessant bij nieuwbouw of renovatie.

De richtlijn legt nog een paar dingen vast. Bevestigingen worden geschroefd, want genagelde systemen zijn niet geschikt. Onder de panelen blijft minstens 50 mm vrij als de rails loodrecht op de helling lopen, en 20 mm als ze evenwijdig lopen, zodat je bladeren kan weghalen. Langs de dakranden en de nok blijft een vrije strook van zo'n 30 cm voor inspectie.

Je dak moet langer meegaan dan je installatie: minstens 20 jaar volgens het WTCB, minstens 25 jaar volgens Leefmilieu Brussel. Elke doorboring moet vakkundig en waterdicht gebeuren. En corrosie ligt op de loer bij water, zeelucht, industrie en waar verschillende metalen elkaar raken.

De windbelasting volgt de Eurocode NBN EN 1991-1-4, met de Belgische nationale bijlage. Voor een paneel op een hellend dak is de windkracht de piekdruk maal de krachtcoëfficiënt. De piekdruk is de hoogste plaatselijke winddruk en verschilt met het terrein en de hoogte. De krachtcoëfficiënt verschilt met de plek op het dak en de manier van monteren. Staat er een minteken, dan gaat het om zuiging: de wind trekt het paneel naar buiten.

Aan de randen en hoeken van het dak is de belasting het hoogst. De referentiewindsnelheid in België ligt tussen 23 en 26 m/s.

⏱ De cijfers komen uit documenten van 2013 tot 2017, en de normen worden herzien. Laat je installateur rekenen met de waarden die vandaag gelden.

Sneeuw schuift naar de onderrand van de panelen en hoopt zich daar op. Als het afwisselend vriest en dooit, wordt die sneeuw compacter en zwaarder. Een zonnepaneel weegt zelf 11 tot 13 kg per m².

Deze cijfers zijn richtwaarden. De volledige uitleg staat in Panelen op een plat dak.

Ballast weegt al snel meer dan 80 kg per m² dak, terwijl een niet-toegankelijk dak normaal op zo'n 80 kg per m² berekend is. Dak en draagstructuur moeten het extra gewicht aantoonbaar dragen, en een ingenieur rekent dat na.

Een draagstructuur die aan de gebouwstructuur verankerd is, weegt meer dan 40 kg per m² en vraagt een volledige afdichting rond elk ankerpunt.

Gekleefde, soepele dunne panelen blijven onder 10 kg per m² en zijn bedoeld voor een helling van 0° tot 10°.

Los geplaatste panelen met ballast kunnen oplichten, kantelen of schuiven. Leg geen panelen in de hoek- en randzones van het dak. Die zones zijn zo breed als de kleinste van twee maten: tweemaal de gebouwhoogte of de breedte van het gebouw. Na winterstormen kwamen vooral schadegevallen met ballast aan het licht.

Voor panelen op stalen profielplaten bestaat geen algemene vuistregel: niet voor de draagkracht van de plaat, niet voor de plaats en het aantal schroeven. Laat dat uitwerken door een stabiliteitsingenieur of door de installateur, en vraag de berekening op papier.

Dit voorbeeld toont hoe snel de krachten oplopen. We nemen de gegevens van het WTCB-werkvoorbeeld over: een piekdruk van 815 Pa, 40° helling, een gebouw van 12 m hoog in terreincategorie III. Voor een gewone woning ligt de piekdruk anders.

Het paneel meet 1,7 bij 1,1 m, of 1,87 m². De drukcoëfficiënt is −1,2 in het midden van het dakvlak en −2,0 in de randzone. Het paneel weegt 12 kg per m².

De zuiging loopt op tot 14 keer het gewicht van het paneel. De kracht gaat van de wind naar het paneel, de klemmen, de rail, de haken, de schroeven en de keper, en de zwakste schakel beslist hoe sterk het geheel is. In het WTCB-voorbeeld trekt er 1.227 N aan één haak, en twee schroeven van 6 × 80 mm houden tot 3.885 N.

Elk dak is anders opgebouwd, en wat onder je pannen zit, ziet niemand van op straat. Een installateur ter plaatse kijkt naar het gebinte, de houtklasse en de staat van het hout, en rekent de bevestiging uit voor jouw dak. Je panelen moeten er 25 tot 30 jaar blijven liggen, door elke storm heen. Wat ze je opbrengen, rekent de MYNRG Check eerst uit.

Een foto van de afgewerkte panelen vertelt weinig over wat eronder zit. Wij zouden altijd het montagedossier vragen: de naam van het systeem, de berekening, waar de bevestigingen zitten en foto's van de belangrijke details tijdens de werken, zoals de haken, de doorvoeren en de afdichtingen. Doorvoeren moeten blijvend waterdicht zijn. Er moet ruimte zijn voor ventilatie en een veilige kabelgeleiding, en de materialen moeten bij elkaar passen, zodat er geen corrosie ontstaat.

Twee dikke schroeven houden meer dan vier dunne. In het WTCB-voorbeeld, met hout van klasse C18, houden vier schroeven van 4 × 50 mm 3.938 N, twee schroeven van 6 × 80 mm 6.170 N.

Niet elk dak kan panelen dragen. Fluvius raadt rieten daken en groendaken af, en op daken met asbest zijn zonnepanelen verboden.

• Krachtenpad. Bij zuiging gaat de kracht via paneel, klemmen en rail naar de haken, en van daar naar de schroeven in het hout. De kracht op de schroef volgt uit het moment rond het draaipunt van de haak.
• Uittrekweerstand. Die verschilt met de houtklasse, van C14 tot D70 met een dichtheid van 290 tot 900 kg/m³, met de schroef en met hoe diep die indringt. Het aantal schroeven telt niet lineair mee: de rekenformule gebruikt n^0,9.
• Rekenmodule. Het WTCB biedt een gratis online rekenmodule voor de verankering op hellende daken. Kijk na welke versie en voorwaarden vandaag gelden.

• WTCB, Verankering van fotovoltaïsche panelen op hellende daken
• WTCB, Technische Voorlichting 263, Montage van zonnepanelen op hellende daken (december 2017)
• WTCB-Contact 2017/3, rekentool voor de verankeringen
• WTCB-Contact 2013/4, manipulatie van kristallijne fotovoltaïsche panelen
• Buildwise, bouwdetail 1357, semi-integratie
• Leefmilieu Brussel, Gids Duurzame Gebouwen, fotovoltaïsche installaties op platte en hellende daken
• Vlaanderen.be, omgevingsvergunning voor zonnepanelen
• Fluvius, is mijn dak geschikt voor zonnepanelen