Factoren die invloed hebben op de berekening pv-installatie

We hoeven je vast niet te vertellen dat stormschade bij zonnepanelen zowel geld kost, als gevaar oplevert. Reden genoeg om ervoor te zorgen dat onze zonnepanelen vanaf nu geen kant meer op kunnen. Op sommige factoren hebben we zelf invloed, met andere moeten we simpelweg genoeg rekening houden in de berekeningen. 

Eurocode

Bij de berekening van een pv-systeem houden we daarom rekening met de Eurocodes. Dit zijn de Europese normen voor het toetsen van de constructieve veiligheid van alles wat gebouwd wordt. Volgens deze handvatten kennen we in Nederland drie windgebieden, met daarnaast vijf terreincategorieën. De combinatie van beide uitkomsten geeft, samen met de gebouwhoogte, een maximaal te verwachten windlast. Die last kan zowel winddruk als windzuiging zijn. 

#1: Windgebieden

In Nederland zijn drie windgebieden aangewezen, waarbij gebied I de hoogste windbelasting heeft en gebied III de laagste. De verdeling is als volgt:

Gebied I: Markermeer, Waddeneilanden en de provincie Noord-Holland ten noorden van de gemeenten Heemskerk, Uitgeest, Wormerland, Purmerend en Edam-Volendam.

Gebied II: Het resterende deel van de provincie Noord-Holland, de provincies Groningen, Friesland, Flevoland Zuid-Holland en Zeeland.

Gebied III: Het resterende deel van Nederland.

Vijf terreincategorieën:

Naast dat een groot deel van de windbelasting afhangt van de geografische locatie, geeft de tweede factor aan of een gebouw in bebouwd of open gebied staat. In het laatste geval kun je je voorstellen dat de windbelasting hoger is. Dit geldt niet alleen voor open vlaktes; het kan ook voorkomen dat een gebouw veel hoger is dan omliggende gebouwen en daardoor meer belast wordt. Om deze omliggende factoren te kunnen meten, worden er vijf terreincategorieën aangeduid:

0) Zee- of kustgebied

1) Meren of vlak en horizontaal gebied zonder obstakels

2) Gebied met lage vegetatie (gras) en vrijstaande obstakels met tussenruimten van tenminste 20 keer de obstakelhoogte

3) Gebied met regelmatige begroeiing of gebouwen/obstakels met een tussenruimte van ten hoogste 20 obstakelhoogtes (dorpen, voorstedelijk terrein, bos)

4) Gebied waar ten minste 15% van de oppervlakte is bedekt met gebouwen met een gemiddelde hoogte van >15 meter.

Een passend montagesysteem

De uitkomst van de bovenstaande drie (externe) factoren bepaalt aan welke maximale windlast de samenstelling van het montagesysteem zou moeten voldoen. Dit is het gedeelte waar we wél invloed op hebben. 

Bij een pv-systeem houden we rekening met twee cruciale punten: 1) de connectie tussen het montagesysteem en het dak en 2) de manier waarop de panelen aan het systeem zijn bevestigd. Afhankelijk van de situatie zijn bepaalde technieken soms beter passend dan andere. Dat betekent dat er in het ene deel van Nederland wel eens andere keuzes gemaakt moeten worden dan in een ander deel. Elke unieke situatie verdient een unieke benadering.

Met of zonder ballast?

We gaan in dit voorbeeld uit van een plat dak. Werk je met ballast, dan staat het montagesysteem in principe op ‘losse voeten’. In extreme gevallen bestaat dan de kans dat het gehele montagesysteem van het dak wordt geblazen. Een systeem met ballast is daarom prima geschikt op plaatsen waar de verwachte windlast niet erg hoog is. Ga je panelen op 100 meter hoogte plaatsen, dan is een ballastvrij systeem vaak een slimmere keuze. Een dergelijk systeem is onderdeel van de dakconstructie, dus deze zit rotsvast aan het dak. Dit is niet op elke plek in Nederland noodzakelijk, maar wij adviseren zéker ballastvrij op locaties met een hogere windbelasting.

Klemmen op de lange of korte zijdes

Zonnepanelen worden in de meeste gevallen aan het montagesysteem bevestigd met klemmen. Tijdens dit stormachtige weer zien we (bij platdak situaties) vooral dat zonnepanelen in the heat of the moment iets krommen door de wind en daardoor uit hun klemmen schieten. Voldoende klemmen op de juiste plek is dus een tweede aandachtspunt.

Wat vervolgens opvalt is dat panelen vaak worden bevestigd door de klemmen enkel aan de korte zijdes te plaatsen. De lange zijdes krijgen hierdoor vrij spel om wind te vangen en de kans dat deze met de wind meebuigen is dan ook een stuk groter. Wist je dat de maximale windbelasting soms wel de helft kleiner wordt wanneer de klemmen op de lange zijdes worden bevestigd (zoals afbeelding hiernaast)? Hoewel dit principe natuurlijk altijd geldt, is het plaatsen van klemmen op die manier niet altijd noodzakelijk. In gebieden aan de kust of op grote hoogtes raden we echter wel aan om de klemmen nooit enkel aan de korte zijde te plaatsen.

Kortom, om de kans op schade bij zonnepanelen zo klein mogelijk te houden, houden we rekening met:

• het windgebied;
• de terreincategorie;
• de gebouwhoogte

en werkt Technea bewust met:

• wel/geen ballast afhankelijk van de situatie;
• voldoende klemmen, zoveel mogelijk op de lange zijde.

Tot slot

De kwaliteit van materialen is uiteraard ten alle tijden van invloed. De meest goedkope installatie kan in eerste opzicht aantrekkelijk lijken, maar goedkope bevestigingsmaterialen hebben sneller de neiging stuk te gaan. Investeer daarom liever in de aanschafkosten, dan in het herstellen na stormschade. Schade aan zonnepanelen door storm wordt namelijk niet altijd gedekt door de verzekeraar.