Hoe de minimale afstand tussen zonnepanelen te berekenen

Inhoud:

1. Inleiding
2. Waarom is de afstand tussen zonnepanelen belangrijk?
3. Welke factoren moeten worden overwogen bij de installatie van zonnepanelen?
4. Hoe de minimale installatieafstand voor zonnepanelen te berekenen?
5. Relevante wetten en regelgeving met betrekking tot de randafstand van panelen
6. Conclusie

Inleiding

Naarmate de wereldwijde aandacht voor hernieuwbare energie toeneemt, zijn zonne-fotovoltaïsche systemen een populaire energieoplossing geworden. Een vaak over het hoofd geziene, maar cruciale factor bij de installatie van zonnepanelen is de optimale afstand tussen de panelen. Dit artikel onderzoekt het belang van de ruimte tussen de panelen, methoden voor het bepalen van de optimale afstand en de bijbehorende regelgeving.

Waarom is de afstand tussen zonnepanelen belangrijk?

In het ontwerp van fotovoltaïsche systemen is de afstand tussen zonnepanelen een cruciale factor die de systeemprestaties rechtstreeks beïnvloedt, waaronder lichtopname, warmteafvoer en onderhoudsgemak. Juiste paneelafstand verhoogt niet alleen de energie-efficiëntie, maar verlengt ook de levensduur van het systeem. De belangrijkste redenen zijn als volgt:

• Hotspot-effect en thermisch beheer: Het hotspot-effect kan zorgen voor lokale oververhitting van fotovoltaïsche (PV) panelen, wat hun efficiëntie vermindert en mogelijk de modules beschadigt. Recent onderzoek van de Portland State University en de Universiteit van Utah heeft aangetoond dat de efficiëntie van PV-modules voor elke temperatuurstijging van 1°C kan afnemen met 0,3% tot 0,5%. Het handhaven van een juiste afstand helpt de luchtstroom en warmteafvoer te bevorderen, wat het risico van hotspots effectief vermindert en de algehele energieopbrengst verbetert.

• Schaduwen en obstakels voorkomen: Bij zonsopgang en zonsondergang is de hoek van het zonlicht lager, en als de afstand tussen de zonnepanelen onvoldoende is, kunnen de panelen aan de voorkant schaduwen werpen op de panelen aan de achterkant, waardoor hun energieopbrengst vermindert. Correct ontworpen afstand zorgt ervoor dat elk paneel voldoende zonnestraling ontvangt, minimaliseert de negatieve impact van schaduwen op de energieopwekking en optimaliseert de algehele systeemprestaties.

• Systeembetrouwbaarheid en veiligheid verbeteren: Adequate afstand kan het risico op fysieke botsingen en schade aan de PV-panelen door wind of andere omgevingsfactoren verminderen. Als de panelen te dicht bij elkaar worden geïnstalleerd, kan dit de structurele spanning tussen de panelen verhogen, wat de langetermijnstabiliteit en veiligheid van het systeem beïnvloedt. Het juiste ontwerp van de afstand helpt deze potentiële problemen te voorkomen en waarborgt de stabiliteit en veiligheid van het systeem.

• Onderhoud en reiniging: De afstand tussen PV-panelen beïnvloedt ook het gemak van reinigen en onderhoud. Als de afstand te klein is, kunnen stof, bladeren of andere verontreinigingen zich tussen de panelen ophopen, wat het schoonmaken bemoeilijkt. De juiste afstand vermindert de ophoping van dergelijke verontreinigingen, vereenvoudigt het reinigingsproces en behoudt de optimale prestaties van de PV-panelen.

Welke factoren moeten worden overwogen bij de installatie van zonnepanelen?

• Paneelgrootte en configuratie: Zonnepanelen zijn verkrijgbaar in verschillende groottes en configuraties, meestal met 60 of 72 cellen. De keuze voor de juiste grootte en configuratie moet worden gebaseerd op de beschikbare ruimte en de verwachte energiebehoefte.
• Paneeloriëntatie: Om de zonnestraling te maximaliseren, is de oriëntatie van de panelen cruciaal. Idealiter moeten panelen op een naar het zuiden gerichte oppervlakte worden geïnstalleerd. Geografische breedtegraad, mogelijke schaduwwerking en de hellingshoek van de panelen moeten echter ook worden overwogen om een optimale energieopbrengst te waarborgen.
• Schaduwen vermijden: Het is essentieel om schaduw tussen de zonnepanelen te vermijden voor een stabiele energieproductie. Een afstand van ongeveer 10-15 cm wordt aanbevolen om schaduwwerking tussen de panelen te voorkomen.
• Hellingshoek van de panelen: De hellingshoek van de panelen moet worden aangepast om de maximale zonnestraling op te vangen. Deze hoek hangt af van de breedtegraad van de installatieplaats. Het correct afstemmen van de paneelhelling op basis van de geografische locatie kan de energie-efficiëntie verbeteren.
• Ruimteplanning: Naast de ruimte die nodig is voor de panelen zelf, moet ook rekening worden gehouden met de ruimte voor andere systeemelementen zoals omvormers en opslagbatterijen. Nauwkeurige planning van de totale installatieruimte is noodzakelijk om problemen tijdens de installatie te voorkomen.

Bij het ontwerpen van een zonnepaneelsysteem moeten naast de vijf bovengenoemde factoren ook omgevings- en structurele factoren in overweging worden genomen. Dit omvat de impact van wind en winddruk op het systeem, sneeuw- en regenwaterafvoer, kabelrouting en de stabiliteit van de montagestructuur, die allemaal aanzienlijke invloed kunnen hebben op de algehele efficiëntie van de zonnepanelen.

Hoe de minimale installatieafstand voor zonnepanelen te berekenen?

Het ontwerpen van een geschikte afstand voor hellende of op de grond gemonteerde fotovoltaïsche systemen kan een uitdaging zijn en zelfs problematisch worden. Het waarborgen van de nauwkeurigheid van deze afstand is cruciaal om ongewenste schaduwwerking van de modules aan de voorkant van elke rij te voorkomen, wat kan leiden tot slechte systeemprestaties en klantontevredenheid. Overmatige compensatie is ook een probleem, omdat het waardevolle ruimte kan verspillen en de algehele efficiëntie van het systeem kan verminderen.

Om de rijafstand tussen zonnepanelen te berekenen, moet je eerst het hoogteverschil van de achterkant van de module naar de grond bepalen. In dit voorbeeld gebruiken we een Maysun Solar-module met een breedte van 39,41 inch en een inclinatiehoek van 15°. Hier zijn de gedetailleerde berekeningsstappen:

1. Bereken het hoogteverschil

Formule:Hoogteverschil = Sin(hoek van inclinatie) × Modulebreedte

Voorbeeld:

• Modulebreedte: 39,41 inch
• Inclinatiehoek: 15°

Berekening:Hoogteverschil = Sin(15°) × 39,41 ≈ 10,2 inch
Afgerond, het hoogteverschil is 10 inch.

2. Bereken de module rijafstand

Om de module rijafstand te berekenen, moet je de zonnehoogtehoek gebruiken, die verkregen kan worden uit een zonnekaartprogramma.

Voorbeeld:

• Kies de tijdsperiode van 9:00 AM tot 3:00 PM tijdens de winterzonnewende als het slechtste geval.
• Uit de zonnekaart blijkt dat de zonnehoogtehoek 17° is.

Berekening:Module rijafstand = Hoogteverschil / Tan(17°) = 10 / Tan(17°) ≈ 32,7 inch
Afgerond, de module rijafstand is 33 inch.

3. Houd rekening met de azimuthhoek correctie

Vervolgens moet je de azimuthhoek in overweging nemen en een correctie toepassen om de minimale module rijafstand te berekenen. Stel dat de azimuthhoekcorrectie 44° is.

Berekening:Minimale module rijafstand = Module rijafstand × Cos(44°) = 33 × Cos(44°) ≈ 23,7 inch
Afgerond, de minimale module rijafstand is 24 inch. Dit betekent dat in sommige gevallen de afstand tussen de rijen vergroot kan worden, wat kan leiden tot aanzienlijke ruimtebesparing, mogelijk de systeemgrootte met wel 27% kan vergroten in krappe daken of grote commerciële systemen.

4. Bereken de rijbreedte

De laatste berekening helpt je om de opstelling in CAD-indelingen gemakkelijker in te stellen. Deze berekening bepaalt de afstand van de achterrand van de ene rij naar de achterrand van de volgende rij, oftewel de rijbreedte.

Berekening:Rijbreedte = Minimale module rijafstand + Cos(inclinatiehoek) × Modulebreedte
= 24 + Cos(15°) × 39,41 ≈ 62 inch

Door deze berekeningsstappen te volgen, kun je effectief de optimale rijafstand tussen zonnepanelen bepalen, waardoor de systeemlay-out en ruimtebenutting geoptimaliseerd worden. Deze berekeningen helpen je niet alleen om beter geïnformeerde beslissingen te nemen tijdens de ontwerpfase, maar ook om de algehele efficiëntie van het systeem te verbeteren.

Relevante wetten en voorschriften voor de grensafstanden van zonnepanelen

Bij het installeren van zonnepanelen is het niet alleen van cruciaal belang om rekening te houden met de afstand tussen de panelen en de installatiehoeken, maar ook om te voldoen aan de lokale overheids- en regelgeving met betrekking tot de afstand tussen zonnepanelen en de eigendomsgrenzen.

1. Italië

In Italië wordt de afstand tussen zonnepanelen en eigendomsgrenzen gereguleerd door het Burgerlijk Wetboek, met name Artikel 889. Deze wet vereist dat zonnepanelen minstens twee meter van de eigendomsgrenzen worden geïnstalleerd. Bovendien kunnen lokale regelgeving en voorschriften per regio of provincie variëren, dus het is essentieel om de lokale wetten te controleren voordat de installatie plaatsvindt.

Voor op de grond gemonteerde zonnepaneelsystemen specificeert het Wetgevingsbesluit (DL 17/2022) verder geschikte gebieden voor dergelijke installaties. Zo kunnen grondsystemen worden geïnstalleerd in landbouwgebieden binnen 300 meter van industriële, commerciële en steengroevezones, evenals binnen 150 meter van snelwegen. De afstandseisen voor zonnepanelen van grenzen omvatten:

• Een minimale afstand van 3 meter tussen aangrenzende gebouwen.
• Een minimale afstand van 10 meter tussen tegenoverliggende muren en ramen van gebouwen (volgens Ministerieel Besluit nr. 1444/1968).
• Eventuele noodzakelijke leidingen moeten minstens 1 meter van de grens verwijderd zijn.

2. Frankrijk

In Frankrijk is de installatie van zonnepanelen onderworpen aan nationale regelgeving en lokale stedenbouwkundige voorschriften (PLU - Plan Local d'Urbanisme). Specifieke regelgeving en afstandseisen omvatten:

• Bouwvergunningen: In de meeste gevallen is voor zonnepanelen op daken geen bouwvergunning vereist. Als het systeem echter wordt geïnstalleerd in een beschermd gebied (bijvoorbeeld nabij historische gebouwen) of het uiterlijk van het gebouw verandert, is een vergunning vereist.
• Afstand tot buren: Nationale regelgeving stelt geen uniforme afstandseisen voor zonnepanelen van aangrenzende percelen; dit wordt doorgaans bepaald door de lokale bouwvoorschriften. Het wordt meestal aanbevolen om minimaal 3 meter afstand te houden om mogelijke schaduwwerking en burenruzies te voorkomen.
• Hoogtebeperkingen: In sommige gevallen mogen zonnepanelen op daken niet meer dan 30 centimeter boven de dakhoogte uitsteken. Specifieke regels variëren per lokale bouwvoorschriften.
• Milieu-impactbeoordeling: Voor grotere zonneprojecten, vooral op de grond gemonteerde systemen, kan een milieu-impactbeoordeling vereist zijn, evenals milieuvvergunningen.

3. Duitsland

In Duitsland worden de installatie van zonnepanelen gereguleerd door het Bundesbaugesetz (BauGB) en specifieke bouwvoorschriften per deelstaat, evenals de Wet op Hernieuwbare Energiebronnen (EEG). De belangrijkste afstandseisen zijn:

• Afstand tot buren: Volgens het Bundesbaugesetz hoeven zonne-energiesystemen op gebouwen doorgaans geen speciale vergunningen te verkrijgen, maar moeten ze ervoor zorgen dat de afstand tussen de zonnepanelen en naburige gebouwen geen nadelige effecten veroorzaakt (zoals schaduwwerking). De aanbevolen afstanden variëren doorgaans van 1,5 tot 3 meter, waarbij specifieke eisen variëren per lokale bouwvoorschriften.
• Bouwvergunningen: Zonnepanelen op daken hebben meestal geen speciale bouwvergunning nodig, maar voor op de grond gemonteerde systemen kunnen vergunningen vereist zijn, afhankelijk van de omvang van het project en de locatie.
• Hoogtebeperkingen: Lokale bouwvoorschriften bepalen dat de hoogte van zonnepanelen niet boven een bepaald bereik mag uitkomen, vooral voor dakinstallaties, meestal niet meer dan 30 tot 50 centimeter boven de dakhoogte.
• Lokale regelgeving: Deelstaten kunnen hun eigen regels hebben. Bijvoorbeeld, Beieren en Baden-Württemberg hebben strengere voorschriften voor de installatie van zonne-energiesystemen en vereisen soms speciale vergunningen in bepaalde situaties.

Conclusie

Het waarborgen van de minimale installatieafstand tussen zonnepanelen is een cruciale stap in het ontwerp van het systeem, die directe invloed heeft op de energie-efficiëntie, warmteafvoer en onderhoudsgemak. Een goed doordacht ontwerp van de afstand kan de lichtabsorptie en ventilatie optimaliseren, schaduwwerking verminderen en potentiële structurele schade minimaliseren. Bovendien is het naleven van lokale wet- en regelgeving essentieel om de legaliteit en compliance van het systeem te waarborgen. Daarom is het bij het plannen van een zonne-energiesysteem van vitaal belang om rekening te houden met milieufactoren, systeemlay-out en lokale voorschriften om optimale prestaties en langdurige stabiliteit te waarborgen.

Sinds 2008 is Maysun Solar toegewijd aan het produceren van hoogwaardige fotovoltaïsche modules. Ons assortiment zonnepanelen, waaronder IBC-, HJT-, TOPCon-panelen en balkon-zonnestations, wordt vervaardigd met geavanceerde technologie en biedt uitstekende prestaties en gegarandeerde kwaliteit. Maysun Solar heeft met succes kantoren en magazijnen in veel landen opgezet en langdurige partnerschappen opgebouwd met topinstallateurs! Voor de laatste prijsopgaven voor zonnepanelen of vragen over fotovoltaïsche producten kunt u contact met ons opnemen. Wij zetten ons in om u te bedienen, en onze producten bieden betrouwbare garanties.

Referentie：

Heltsley, K. (2024, 30 juni). Best practices voor het installeren van bifaciale zonnepanelen | uitgelegd. ItekEnergy. https://www.itekenergy.com/solar-panels/best-practices-for-installing-bifacial-solar-panels/

9 Tips en trucs voor het inzetten van bifacial zonnepanelen. (n.d.). Waaree Energies Limited. https://shop.waaree.com/blog/9-tips-and-tricks-for-deploying-bifacial-solar-panels/?srsltid=AfmBOoqdaA1bhATCHPqFaA2YzrBgD5OQwzWb2WUQs5UVUsOQOZIEozGa

Misschien vindt u dit ook leuk: