Wat schaduw doet op een dak op het zuiden

Een dakvlak op het zuiden krijgt de zon van vroeg tot laat, met het hoogste punt rond het midden van de dag. Dat maakt het de ligging met het hoogste dagtotaal van alle richtingen. Het betekent ook dat een schaduw die precies op dat middaguur over het vlak valt, harder aankomt dan op een dak dat naar het oosten of het westen ligt. Daar valt de piek van de zon nu eenmaal in de ochtend of de avond, en een obstakel dat dan schaduw geeft, raakt een deel van de dag dat toch al minder oplevert. Op het zuiden raakt hetzelfde obstakel het beste uur.

Een schoorsteen op een zuiddak werpt 's ochtends een schaduw die schuin over het vlak naar links of rechts ligt, afhankelijk van de kant waar de zon opkomt. Naarmate de dag vordert, trekt de schaduw samen en komt hij dichter bij de schoorsteen zelf te liggen. Rond het middaguur, wanneer de zon het hoogst staat, is de schaduw op zijn kortst, maar valt hij ook het meest recht op het dakvlak. Een baan die op dat moment in de schaduw ligt, mist niet een klein deel van de dag maar juist het deel waarin een onbeschaduwde baan het meest zou opwekken. Diezelfde schoorsteen op een oostdak geeft een lange ochtendschaduw op een moment dat de zon nog laag staat en toch al weinig geeft; het verlies is er, maar het weegt minder zwaar.

Een dakkapel werkt net zo, maar dan over een breder deel van het vlak en over een langere periode van de dag. Op het zuiden ligt de schaduw van een dakkapel 's ochtends aan de ene kant, schuift hij tegen het middaguur samen tot een smalle strook direct onder de kapel, en loopt hij 's middags weer uit naar de andere kant. Het stuk dakvlak direct onder de kapel zit dus het grootste deel van de dag in enige vorm van schaduw, en precies dat stuk ligt op de plek waar de opbrengst van een zuiddak het hoogst zou zijn geweest.

Een boom in de tuin, ten zuiden van het huis, is de variant die het meest verandert met het seizoen. In de winter staat de zon laag en trekt de schaduw van de boom ver over het dak, ook midden op de dag. In de zomer staat de zon hoger en is de schaduw op het middaguur veel korter, soms zo kort dat de boom dan geen dakvlak meer raakt. Op een zuiddak is dat winterverlies vervelender dan op een noorddak, omdat een zuiddak in de winter juist zijn beste kans heeft om nog wat op te wekken, en een oostdak of westdak in de winter al weinig opbrengt, schaduw of niet.

Hoe een dakvlak dat opdeelt, hangt af van de vorm van het obstakel en van de opbouw van het dak. Op een baan met gewone panelen op beugels werkt een string vaak in serie: valt er schaduw op één paneel in die string, dan zakt de opbrengst van de hele string mee, ook van de panelen die in de volle zon liggen. Op een zuiddak met een schoorsteen in het midden kan dat betekenen dat de ene helft van het dakvlak de hele ochtend normaal presteert en tegen het middaguur plots meezakt met het paneel dat dan in de schaduw komt.

Wat de ligging omdraait

Of een zuiddak met een obstakel de beste keuze blijft, hangt niet alleen af van het dagtotaal maar ook van het moment waarop de stroom wordt gebruikt. Een huishouden dat vooral 's avonds verbruikt, profiteert weinig van een piek op het middaguur die toch al deels wegvalt door een schoorsteen; dan kan een oostwest opstelling, met een lager dagtotaal maar een vlakkere verdeling over de dag, per saldo beter aansluiten. Een bedrijf dat juist overdag draait, met machines of koeling die op het middaguur het hardst werken, heeft daarentegen alle belang bij een zuiddak dat om twaalf uur optimaal presteert, en zal een obstakel op die plek willen vermijden of eromheen plannen.

De plek van het obstakel op het vlak maakt daarbij verschil. Een schoorsteen aan de rand van een zuiddak, dicht bij de dakvoet of de nok, werpt een schaduw die een groot deel van de dag over de dakrand valt en het middengedeelte van het vlak grotendeels vrijlaat. Diezelfde schoorsteen in het midden van het vlak raakt op het middaguur precies het gedeelte dat op een zuiddak het meest oplevert. Bij het ontwerpen van een nieuw dak is dat een reden om, waar dat kan, doorvoeren en opstanden aan de randen te plaatsen in plaats van in het midden.

Wat het voor het dakvlak betekent

Bij een felsbaan met geïntegreerde cellen ligt de opwekking in het vlak van de baan zelf, zonder een tweede laag erboven en zonder een aparte bekabeling die van paneel naar paneel over het dak loopt. Een schaduw op het zuiden raakt dan de banen die op dat moment in de schaduw liggen, en de rest van het dakvlak werkt door zoals op elk zuiddak: rustig oplopend in de ochtend, op zijn best rond het middaguur, aflopend richting de avond. Hoe een schaduwrijke plek op een zuiddak precies uitwerkt tegenover een felsdak met panelen erop, of tegenover indak-panelen of zonnedakpannen, staat op de pagina die dat vergelijkt.

Wat er in de praktijk moet gebeuren, verschilt per dak. De hoek van de schoorsteen, de hoogte van de boom, de plek van de dakkapel en de dakhelling zelf bepalen samen hoe groot het verlies is en welk deel van de dag het raakt. Dat rekenen we uit op tekening, met de ligging en de obstakels van het specifieke dakvlak, niet met een algemeen getal dat voor elk zuiddak zou moeten gelden.