In mijn vorige blog gaf ik al aan dat schaduw een aanzienlijke invloed heeft op de productie van je zonnepanelen. Het is erg lastig om dit effect goed te meten omdat de zon over het jaar en over de dag telkens op een andere plaats aan de hemel staat. Ik heb er daarom voor gekozen om het effect via een zelf ontwikkeld rekenmodel duidelijk te maken.
Het rekenmodel berekent over een jaar elk uur uit waar de zon staat. Het model houdt rekening met een gemiddeld weertype, temperatuur en bewolking, per maand en uur van de dag. Het model kan daarmee per uur vaststellen of een gebouw of boom een schaduw werpt op de zonnepanelen. Omdat maar een keer per uur wordt gerekend, kan het zijn dat smalle objecten zoals een lantaarnpaal door de berekening gemist worden. De panelen liggen bij beide voorbeelden op het zuiden met een hellingshoek van 33°.
Schaduw van een groot gebouw in de buurt
Dit voorbeeld gaat uit van een gebouw met een breedte van 40 meter dat in het zuidoosten van je huis staat. Dit gebouw staat op 50 meter en heeft een hoogte van 9, 23 of 50 meter (boven de hoogte van de panelen). Voor die drie hoogten gaan we het effect van de schaduw van dat gebouw berekenen. Zie volgende figuur.
Hier blijkt dat het hoge gebouw (flat) een duidelijke invloed heeft op de stroomproductie, namelijk een vermindering van 8%. Een laag gebouw, een normale woning aan de overkant van de straat, heeft weinig tot geen invloed.
Schaduw van een grote boom
Het komt regelmatig voor dat een grote boom naast een huis staat waardoor schaduw op de panelen zal vallen op een bepaald moment in de dag. In dit voorbeeld staat deze boom in het zuid-oost op een afstand van 15 meter. De breedte van de boom is 5 meter. De hoogten waarmee gerekend worden zijn 5, 10, 15 en 25 meter (boven de hoogte van de panelen).
Een boom heeft vanzelfsprekend minder invloed dan een hoog flatgebouw, maar je ziet dat een stevige boom vlakbij je huis tot een vermindering van 6% leidt.
Desastreuze invloed van schaduw op opbrengst?
Zelfs als al je zonnepanelen het gehele jaar door in de schaduw staan, dan nog leveren ze bijna 50% van de stroom. Dit komt door het zogenaamde diffuse licht dat overdag altijd op de panelen valt. Diffuus licht ontstaat doordat zonnestralen in de dampkring vele malen door deeltjes worden afgebogen. Telkens veranderen de lichtstralen van richting totdat uiteindelijk een deel van het licht uit alle mogelijke richting komt. Dit wordt diffuus licht genoemd.
Bij een volledige bewolking valt alleen nog diffuus licht op je zonnepanelen. Je ziet dat de zonnepanelen dan nog steeds stroom produceren. Bij volledige bewolking is de schaduw van een gebouw of boom niet langer zichtbaar en door de panelen niet langer merkbaar. In de schaduw van een gebouw of boom werken de panelen op alleen diffuus licht op halve kracht. Beter dan niets!
Let ook op vervuilingen van je panelen. Deze veroorzaken eigenlijk ook een soort van schaduw. Alleen nu kan ook diffuus licht niet bij de zonnecellen komen. Ik kom daar later op terug.
Hoe zit het nu bij mij?
Uit beide voorbeelden kun je alleen afleiden dat de invloed van schaduw aanzienlijk kan zijn. Hoe het precies voor jouw situatie zit kun je alleen berekenen via een gespecialiseerd rekenmodel. Zelf kun je nu al je de horizon van je eigen zonnepanelen bepalen. Dit doe je in een speciale kaart waarin je vanuit de positie van je zonnepanelen in alle windrichting bepaalt hoe hoog de zon moet staan dat deze juist geen schaduw veroorzaakt op de zonnepanelen. Voor het voorbeeld van het flatgebouw van 50 meter hoog ziet die kaart er als volgt uit:
De kaart moet je als volgt lezen. De windrichtingen spreken voor zich. Van het zuidoosten tot het zuiden staat ons flatgebouw. Dit is 50 meter hoog en staat op een afstand van 50 meter. Hieruit kun je hoek naar de bovenkant van de flat berekenen (zoek op Google naar tangens hoek is overstaande zijde gedeeld door aanliggende zijde); deze is 45°. In de kaart staan cirkels die horen bij een hoek (20°, 35° en 60°). 0° is de buitenrand en 90° is de middenstip waar je panelen liggen. Nu teken je een deel van de 45° cirkel (tot 0°, namelijk op de grond) dat loopt van zuidoost naar zuid. Als de zon in dit vak staat, dan staan je panelen in de schaduw.
De gele band die van oost naar west loopt is de positie van de zon over het jaar. In de winter (onderste rand) blijft de zon laag (tot 14°) en ons flatgebouw veroorzaakt eigenlijk de hele ochtend een schaduw op de panelen. In de zomer (bovenste rand) hebben je zonnepanelen geen last van het gebouw want tegen de tijd dat deze uit het zuidoosten schijnt, staat de zon al zo hoog aan de horizon dat deze er overheen schijnt.
Neem contact met ons op als je de mogelijkheden wilt onderzoeken om ons model te gebruiken.
