9 Oriëntatie en hellingshoek

De eerste vraag: hoeveel kWh levert je dak per jaar? Dat bepalen de richting en de helling, en het staat uitgerekend in Opbrengst in Vlaanderen. De tweede vraag: wanneer, op de dag en in het jaar? Dat beslist hoeveel van je stroom je zelf verbruikt en hoeveel je op het net zet.

De officiële bronnen zeggen niet allemaal hetzelfde. De Vlaamse overheid noemt zuid, van zuidoost tot zuidwest, met 30° tot 50° helling het best voor de productie, en zegt dat een oost-westopstelling wat minder levert, maar ook 's ochtends en 's avonds. Fluvius vindt dat zuid niet vanzelf de beste keuze is. Verbruik je vooral overdag, kies dan zuid. Verbruik je vooral 's ochtends of 's avonds, dan zijn oost en west beter. Het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, het WTCB, rekent op hoogstens 5 % verlies bij zuidoost of zuidwest en op meer dan 15 % bij oost of west.

Deze tabel rekenden wij uit met de uurgegevens van PVGIS, het gratis zonnemodel van de Europese Commissie, voor Gent en gemiddeld over 2005 tot 2023. Je ziet Wh per kWp per uur, in Belgische kloktijd. Bij de oost-westopstelling ligt de helft van het vermogen op het oosten en de helft op het westen, allebei op 30°.

In juli scheelt het dagtotaal maar 5 %. Tussen 10 en 18 uur levert zuid meer, ervoor en erna de oost-westopstelling. In december haalt een oost-westopstelling maar 44 % van zuid, en daar zit het grootste deel van het verschil over het jaar.

Het zijn gemiddelden over alle dagen, ook de grijze. Op een heldere junidag piekt de oostkant rond 12 uur en de westkant rond 16 uur, in zomertijd. Samen halen ze die dag 93 % van wat zuid op een dag maakt.

Over het hele jaar schuift zo'n 7 procentpunt van de productie naar de ochtend en de avond. Bij een oost-westopstelling valt 10,1 % van de stroom voor 10 uur, bij zuid 6,8 %. Tussen 10 en 16 uur valt bij oost-west 64 % van de productie, bij zuid 71 %.

Meer stroom 's ochtends en 's avonds brengt pas iets op als je op dat moment iets laat draaien. Een gezin dat overdag de deur uit is, verbruikt anders dan een woning waar iemand thuiswerkt of waar overdag een elektrische wagen laadt. Wie vooral rond de middag verbruikt, zit goed met zuid. Wie 's ochtends ontbijt maakt en 's avonds kookt, wast en droogt, heeft meer aan oost en west. Heb je een dag- en nachtmeter of kwartierdata in Mijn Fluvius, leg dan je verbruik per uur naast de productie in de tabel hierboven.

Op een plat dak liggen de zaken anders. Lage panelen naar oost en west op een plat dak zijn een ander ontwerp dan twee steile dakvlakken van een zadeldak. Rijafstand, onderlinge schaduw en windbelasting verschillen, uitgelegd in Panelen op een plat dak.

Voor oost, west en een plat dak komt PVGIS iets lager uit dan de waarden waarmee de MYNRG Check rekent: rond 900 kWh per kWp voor een oost- of westdak en 945 kWh per kWp voor een plat dak.

Hoe steiler de helling, hoe meer productie naar de winter schuift, tegen een iets lagere jaaropbrengst. Een plat dak en oost of west op 10° hebben bijna hetzelfde verloop over de seizoenen. Voor de jaaropbrengst ligt het optimum op 39° tot 40° naar het zuiden. Tussen 30° en 45° blijf je binnen 1 % daarvan, en ook 25° en 50° halen nog 97 à 98 %.

Ligt je dak niet op het zuiden, dan valt het daarom nog niet af. Zuidoost en zuidwest halen zo'n 94 % van het optimum. Zelfs een dakvlak op het noorden met een lage helling kan werken, maar reken het altijd uit: een noordvlak van 35° haalt maar 52 %.

Vaak weegt schaduw zwaarder dan de richting. Een goed gericht dak met veel schaduw kan minder opleveren dan een vrij dak dat minder gunstig ligt. Hoe je dat inschat, lees je in Schaduw, bypassdiodes en optimizers.

Een gezin in Roeselare verbruikt 3.500 kWh per jaar. We zetten zuid op 35°, met 7 panelen van 460 Wp of 3,22 kWp, naast een dakvlak op het oosten of westen van 30°, met 8 panelen of 3,68 kWp. De MYNRG Check rekent per dakvlak en kent geen gecombineerde oost-westopstelling. Een oost-westdak behandel je daarom per dakvlak als oost- of westdak.

Op zuid rekenen we met 1.050 kWh/kWp, op oost of west met 900, een oriëntatiefactor van 0,856. Het zelfverbruik zonder batterij volgt 0,33 ÷ √(productie ÷ verbruik), begrensd tussen 18 en 70 %. Dat model kijkt naar het hele jaar en niet per uur. ⏱ Een bespaarde kWh is 0,35 euro waard, een geïnjecteerde 0,045 euro.

Met één paneel meer haalt het oost- of westdak bijna dezelfde productie en hetzelfde zelfverbruik van 34 %. In geld komt zuid er zo'n 8 euro per jaar beter uit. Het extra paneel kost wel rond 410 euro, waardoor je er een jaar langer over doet om het terug te verdienen. Spijt hoeft het gezin met een oost- of westdak niet te hebben. Liggen de panelen verdeeld over oost en west, dan ligt de piek ook lager en volstaat een kleinere omvormer. Meer van je eigen stroom gebruiken doe je vooral door je verbruik te verschuiven, uitgelegd in Verbruik verschuiven, of met een batterij, besproken in Rendabiliteit in Vlaanderen.

Welke richting voor jou het beste uitvalt, verschilt van gezin tot gezin. Een verkeerde keuze merk je pas als de panelen er liggen, en dan liggen ze er 25 tot 30 jaar. Een installateur die ter plaatse je dak en je zekeringkast bekijkt, kiest de omvormer die bij jouw dakvlakken past. Wil je weten of je offerte klopt, laat ze dan nakijken met de MYNRG Check.

Een oost-westopstelling piekt lager. De hoogste uurwaarde ligt op 685 W per kWp, bij zuid op 896 W. Fluvius schrijft dat panelen verdeeld over twee dakvlakken ook de kans verkleinen dat de omvormer uitvalt door een overbelast net.

Daardoor volstaat een kleinere omvormer. Met 600 W wisselstroom per kWp gaat bij zuid 4,4 % van de jaaropbrengst verloren aan afkappen, bij oost-west 0,1 %. Meer daarover in DC/AC-ratio en afkappen.

• Uurreeks. PVGIS geeft per uur het vermogen voor 1 kWp. Lees elke uurwaarde als gemiddelde rond dat uur, want de tijdsaanduiding kan zowat een half uur verschuiven.
• Mix 50/50. De oost-westopstelling in de tabellen is het gemiddelde van twee gelijke dakvlakken. Bij een andere verdeling schuift het profiel naar de kant met de meeste panelen.
• Zonnehoek. In Gent staat de zon om 12 uur zonnetijd 62° hoog op 21 juni, 39° op 21 maart en 21 september, en 15,5° op 21 december. Een lage winterzon valt bijna loodrecht op zuidpanelen en onder een scherpe hoek op oost- en westpanelen. Daar komt de zwakke winter van een oost-westopstelling vandaan.
• Uurwaarden middelen uit. Op kwartierbasis ligt het echte zelfverbruik lager en het afkappen hoger dan hier berekend.

• PVGIS, uurdata (seriescalc)
• PVGIS, jaar- en maandcijfers (PVcalc)
• Vlaanderen.be, Zonnepanelen
• Fluvius, Is mijn dak geschikt voor zonnepanelen?
• WTCB, Technische Voorlichting 263 (2017), via de gemeente Mechelen