werking zonnepanelen
Door Stefan Van Rompaey Meer uit de zon 02-05-2018

Alles wat je moet weten over de werking van zonnepanelen

Zonnepanelen kun je – en daar zijn we bij Eneco erg blij om – niet meer uit het straatbeeld wegdenken. Wie weet denk jij er zelf over om een zonne-installatie te laten plaatsen? Maar wat weet jij over de werking van zonnepanelen? Wat is een zonnecel? En hoe wordt zonlicht nu echt stroom? We loodsen je even door het hele proces.

De zon geeft ons warmte en licht. Jij voelt je ongetwijfeld ook opgeladen na een wandeling of een terrasje in de zon? Maar de televisie, het strijkijzer of de mixer draait niet zomaar wanneer de zon schijnt. Er gebeurt namelijk heel wat tussen het schijnen van de zon en het kunnen strijken van een hemd.

De werking van een zonnecel

Het lijkt logisch dat we zonnewarmte zouden inzetten om ons van stroom te voorzien. Maar in de realiteit is zonnewarmte als energiebron onvoldoende. Zonlicht daarentegen is de perfecte leverancier van groene stroom. Dankzij zonnecellen kan dit licht immers worden omgezet in elektrische stroom.

Een zonnecel, of een fotovoltaïsche cel, bestaat uit twee lagen silicium. Aan de bovenste laag wordt fosfor toegevoegd, onderaan borium. Die combinatie wordt vervolgens tussen twee glasplaten geplaatst. De zonnecellen vormen in veelvoud de basis voor een zonnepaneel.

De werking van een zonnecel is geen eenvoudig proces, maar we proberen het even heel basic uit te leggen.

  • Door de toevoeging van fosfor en borium ontstaat er een onevenwicht in het aantal elektronen per laag. Bovenaan zijn er te veel, onderaan te weinig.
  • Sommige metalen, zoals de halfgeleider silicium, hebben de eigenschap om elektronen los te laten van zodra ze in contact komen met licht.
  • Van zodra het licht dus binnenvalt op de bovenste siliciumlaag wordt als het ware een ‘stoelendans’ in gang gezet. De elektronen van de bovenste laag zoeken een plekje in de onderste laag, waardoor er boven opnieuw plekjes vrijkomen.
  • Tussen de negatief geladen bovenlaag en de positief geladen onderlaag stromen de elektronen in één bepaalde richting. Er ontstaat dus letterlijk elektrische stroom. Die energie wordt opgevangen door een metalen contact dat zich tussen de twee lagen bevindt.

De werking van zonnepanelen

Het paneel wordt op basis van een ingenieus montagesysteem op het dak bevestigd en via specifieke bekabeling verbonden met de elektriciteit in je woning. De energie die door een zonne-installatie wordt opgewekt is gelijkstroom, de stroomvorm die wij in België niet gebruiken. Daarom speelt de omvormer een erg belangrijke rol.

De omvormer is een cruciaal element van een installatie, want het zet de gelijkstroom om in wisselstroom, zodat we de energie kunnen gebruiken in huis. Een productiemeter of groenestroommeter meet de hoeveelheid energie die door de zonnepanelen wordt geproduceerd. Van hieruit vertrekt de stroom naar de toestellen in je woning. Dankzij de omvormer kan de geproduceerde zonne-energie dus meteen ingezet worden.

werking zonnepanelen omvormer

Zowat elke woning in België is aangesloten op het reguliere elektriciteitsnet. Voorlopig is het nog niet mogelijk om helemaal ‘off grid’ te gaan, je eigen elektriciteit volledig zelf op te wekken via eigen zonnepanelen en de overtollige energie te stockeren in thuisbatterijen. In de donkere periodes zou het wel eens erg donker kunnen worden in je woning.

De energie die door jouw zonnepanelen wordt opgewekt, maar niet meteen verbruikt of in een batterij opgeslagen wordt, zal op het reguliere net geïnjecteerd worden. ‘s Avonds, wanneer je zonnepanelen geen stroom opwekken, haal je stroom van het elektriciteitsnet om de verlichting, de wasmachine of het fornuis te laten werken. Aangezien je het elektriciteitsnet gebruikt in de twee richtingen, als consument en producent, betaal je een prosumententarief.

Een bijhorende terugdraaiende teller is goed nieuws voor je energiefactuur. Deze teller draait terug van zodra je meer energie opwekt dan je op dat moment verbruikt. Zo kan het je zelfs lukken om je verbruik – de hoeveelheid stroom die je zelf van het elektriciteitsnet haalt – tot nul te laten dalen.

En hoe werkt een zonneboiler dan?

Bij een zonneboiler wordt het zonlicht omgezet in warmte. Op je dak liggen zonnecollectoren die de warmte doorgeven aan een warmtegeleidende vloeistof die doorheen de leidingen van de collectoren loopt.

Dankzij een circulatiepomp wordt de opgewarmde vloeistof van de zonnecollectoren richting het voorraadvat gepompt, en terug. De vloeistof stroomt door de leidingen in dat waterreservoir en geeft er warmte af. Die uitwisseling van warmte wordt geregeld door de warmteregelaar, zodat de vloeistof enkel wordt rondgestuurd als de temperatuur in de collectoren op het dak hoger is dan de temperatuur in het voorraadvat.

Wanneer jij dan een douche wilt nemen of de afwas gaan doen, kan je rekenen op door de zon opgewarmd water. Als de vraag naar warm water groter is dan wat de zon kan verwarmen, kan de hulpverwarmingsketel ingeschakeld worden.

 

Gids zonnepanelen