PV-installaties in verschillende weersomstandigheden
Terwijl iedereen tijdens de koude wintermaanden warmpjes binnen zit, liggen PV-installaties op het dak in verschillende weersomstandigheden. Hoe zit het met de belasting van het weer op de PV-installaties? Hoeveel sneeuw kan er bijvoorbeeld op een PV-installatie liggen? Je leest het in deze Memodo blog.
In deze blog leer je over:
- de sneeuwbelasting op PV-installaties;
- de windbelasting op PV-installaties en de verschillende windgebieden in Nederland;
- wat hagel doet op de PV-installatie;
- hoe fabrikanten rekening houden met meer veerkracht van de installaties.
Klimaatverandering… we kunnen er niet meer omheen. De lange periodes van droogte, hagel, harde regenbuien en sneeuwval zijn niet meer weg te denken uit Nederland. Maar hoe zit het met de PV-systemen op het dak? Die gedurende het hele jaar blootgesteld worden aan deze extremere weersomstandigheden? Het is wel duidelijk: de belasting op PV-panelen en de systemen neemt toe. Ze moeten daarom steeds stabieler worden. De weersomstandigheden bepalen de sneeuw-, wind- of hagelbelasting.
Sneeuw op PV-installaties
De locatie van het PV-systeem bepaalt hoeveel sneeuw er op de panelen kan vallen. De sneeuwbelasting op de systemen wordt bekeken door te kijken of de sneeuw van de panelen wegglijdt of niet, bijvoorbeeld door de helling of door een sneeuwvanger. Deze drukbelasting wordt over het algemeen een statische belasting genoemd, omdat de sneeuw alleen van boven naar beneden drukt. De hoeveelheid van de lading sneeuw hangt af van de hoeveelheid en het soort sneeuw.
10 cm poedersneeuw weegt ongeveer 10 kg/m², wat overeenkomt met ongeveer 100 Pa, terwijl natte sneeuw 40 kg/m² ≈ 400 Pa weegt.
De wind over de daken
De windbelasting is anders. De wind komt uit verschillende richtingen, dus de belasting op de PV-panelen werkt ook in verschillende richtingen. Ook kan de wind onder de panelen doorwaaien. Samen met de luchtweerstand door de onderbouw kunnen de panelen van het dak worden weggeduwd. Wanneer de wind met 50 km/u verticaal tegen een paneel waait, komt dit ongeveer overeen met een winddruk van 114 Pa, afhankelijk van de dichtheid en temperatuur van de lucht.
Vergeleken met de sneeuwbelasting lijkt dat niet veel, maar de verschillende richtingen en vooral de wisselende zuigkracht van de wind kunnen microscheurtjes veroorzaken. Ze groeien met elke nieuwe lading sneeuw, verspreiden zich en kunnen uiteindelijk leiden tot een volledige onderbreking van het PV-paneel
De meeste PV-panelen bij Memodo in de residentiële sector zijn bestand tegen een windbelasting van 2.400 Pa en een sneeuwbelasting van 5.400 Pa. Sommige PV-panelen hebben een hogere sneeuwbelasting van 6.000 Pa en een windbelasting van 4.000 Pa.
Nederland is verdeeld in verschillende windzones. In de zones worden standaard waarden opgeslagen waar de PV-panelen tegen moeten kunnen. Hieronder vertellen we je er meer over.
De windzones in Nederland
Voordat je de hoeveelheid ballast (verzwaring) op het PV-systeem kunt bepalen moet je rekening houden met de volgende punten:
- de hoogte van het gebouw waar de PV-panelen op liggen;
- de terreincategorie van de plaats;
- de windlastzone in de plaats van het gebouw;
- de hoogte boven NAP. Dit kun je eenvoudig opvragen via deze website of via deze link.
ZONE 1 (basiswindsnelheid 29,5 m/s)
Markermeer, IJsselmeer, Waddenzee, Waddeneilanden en de provincie Noord-Holland ten noorden van de gemeentes Heemskerk, Uitgeest, Wormerland, Purmerend, Edam-Volendam en de hele kust.
ZONE 2 (basiswindsnelheid 27 m/s)
De rest van de provincie Noord-Holland, het vasteland van de provincies Groningen en Friesland en de provincies Flevoland, Zuid-Holland en Zeeland.
ZONE 3 (basiswindsnelheid 24,5 m/s)
De rest van Nederland
Europese normen en richtlijnen voor PV-systemen
Er worden Europese normen en richtlijnen gesteld voor de belasting op PV-systemen in verschillende weersomstandigheden, de zogeheten Eurocode. Voor windbelasting geldt vanaf 1 april 2012 de Eurocode NEN-EN 1991-1-4 met nationale bijlage. Je bekijkt de richtlijn hier. Dit deel van Eurocode 1 geeft voorschriften bij het vaststellen van de hoogte van de belastingen op constructies die door wind worden veroorzaakt. Hierbij moet je rekening houden met diverse parameters.
Wil je voor de installatie van onderconstructie de wind- en sneeuwbelasting berekenen? De fabrikant Schletter, van SL-rack onderconstructies, heeft een tool ontwikkeld waarin je aan de hand van de postcode, de hoogte boven NAP en de terreincategorie eenvoudig de wind en sneeuwbelasting kunt berekenen. Hieronder zie je de verschillende terreincategorieën in beeld.
Bron: zonnepaneel-info.nl
Hoe zit het met hagelstenen?
Aangezien iedere hagelsteen anders is, is het niet eenvoudig om aan te geven hoeveel hagel een PV-paneel aankan. Fabrikanten zeggen dan ook dat een paneel een ronde hagelsteen van een bepaalde grootte tot een maximale snelheid aankan. Panelen die in Nederland worden geplaatst hebben een type/ontwerp certificering volgens de internationale norm IEC 61215. De testen die zij uitvoeren met panelen, de zogenoemde ‘hail impact test’, werkt met balletjes van 25mm doorsnede (7,5 gram) die met een snelheid van 23 m/s op het paneel worden geschoten.
Bron: CMSenergy.nl
Meer veerkracht voor PV-panelen
Fabrikanten van PV-panelen staan voor een grote uitdaging: door steeds extremere weersomstandigheden moeten ze producten ontwerpen die steeds resistenter en stabieler worden. En dat in een tijd waarin het belangrijk is dat de framedikte van de panelen steeds dunner wordt, dit werkt contraproductief. Het zwakke punt van de panelen is echter niet het frame, maar de siliciumlaag zelf. Fabrikanten proberen de verschillende lagen stabieler te maken, bijvoorbeeld met een glasplaat aan de achterkant of een flexibelere zonnecel. Op deze manier proberen ze scheuren of barsten te vermijden.
Reken altijd door hoeveel de belasting op het paneel wordt! Ons advies: reken liever te ruim om mogelijke schade aan de PV-systemen te voorkomen.
Even alles op een rijtje:
- PV-systemen worden blootgesteld aan steeds extremere weersomstandigheden, zoals sneeuw, hagel en wind;
- de sneeuwbelasting wordt een statische belasting genoemd omdat de sneeuw alleen van boven naar beneden op het paneel drukt. De windbelasting is een dynamische belasting en werkt in verschillende richtingen;
- Nederland is verdeeld in verschillende windzones. Er zijn standaard waarden gedefinieerd waar de modules in de individuele zones tegen moeten kunnen.
Kennis over zonnepanelen8 min. leestijdAlles weten over de voordelen van Bifaciale modules? In deze blogpost helpen we je op weg!
Kennis over zonnepanelen6 min. leestijdDe salderingsregeling voor zonnepanelen is niet meer van deze tijd en moet afgeschaft worden. Lees in onze blog waarom.
Kennis over zonnepanelen10 min. leestijdWat is belangrijker: het aantal wattpiek of de efficiëntie van zonnepanelen? Ontdek het antwoord in deze blogpost.
Kennis over zonnepanelen8 min. leestijdVolgens Milieu Centraal zijn zonnepanelen niet rendabel meer. Onzin, zeggen wij. Ontdek in onze blog hoe het écht zit.
Kennis over zonnepanelen5 min. leestijdDe huidige situatie op de PV-markt: grondstoffentekorten, verstoorde leveringsketen en stijgende prijzen. Wat kun jij doen?