Klikzink
Een schooldak van stalen felsbanen met geïntegreerde zonnecellen is één doorlopend metalen vlak dat ook nog stroom opwekt. Dat vraagt om een aarding die past bij beide feiten tegelijk: het is een dak van staal, en het is een installatie die spanning voert. Bij een school komt daar nog iets bij dat niet bij elk gebouw speelt, en dat is waar deze pagina op ingaat.
Bij een gewoon paneel op beugels op een pannendak aard je vooral het paneelframe en de draagconstructie van de montage. Het dakvlak zelf, de pannen, doet niets: het is een niet-geleidend oppervlak waar de installatie los boven hangt. Bij een felsdak met zonnecellen erin is dat niet zo. De banen zijn Sendzimir verzinkt staal, blind bevestigd onder de fels, en dat hele oppervlak is elektrisch geleidend en aan elkaar verbonden via de klemmen. De opwekking zit niet op het dak, ze zit in het dak. Dat betekent dat de aarding niet alleen de kabels en de omvormer beschermt, maar ook het metalen dakvlak zelf, van goot tot nok, in één stelsel moet opnemen. Op een school met meerdere dakvlakken, dakkapellen of een aansluiting op een lager gebouwdeel is dat een ander uitgangspunt dan bij losse panelen, waar je per opstelling een aparte aardverbinding kunt maken. Hier is het dak de installatie, en de aarding moet dat hele vlak dekken.
De aarding van de felsbanen sluit aan op de hoofdaarding van het gebouw, dezelfde die ook de vaste elektrische installatie, de bliksembeveiliging als die er is, en vaak ook waterleiding en verwarming met elkaar verbindt. Bij een school is dat systeem doorgaans al uitgebreider dan bij een woonhuis, simpelweg omdat er meer techniek in het gebouw zit: ventilatie, keukenapparatuur in het personeelsgebouw, noodverlichting, brandmeldinstallatie. De felsbanen worden daarop aangesloten via aardingsklemmen die op het metaal worden bevestigd, meestal bij de gootrand en bij de nok, zodat het hele dakvlak op één potentiaal blijft en geen enkel deel van het dak een spanningsverschil kan opbouwen ten opzichte van de rest van het gebouw. Dat is geen extra onderdeel dat losstaat van het dak: het hoort bij de aanleg en wordt meegenomen op de tekening waarop ook de kabelroutes en de plek van de omvormer staan.
De aarding zorgt dat een fout in de installatie, bijvoorbeeld een beschadigde kabel of een lekkende aansluiting, niet leidt tot een dakvlak dat onder spanning komt te staan. Bij een pannendak met paneeltjes erop is het risico daarvan al beperkt, omdat de pannen niet geleiden. Bij een metalen felsdak is dat risico juist waarom de aarding er is: het hele dak is geleidend, dus als er iets misgaat moet de fout meteen wegvloeien naar de aarde in plaats van dat het metaal zelf spanning gaat voeren. Voor een school is dat niet een technisch detail dat verstopt blijft in een installatierapport, het is de reden dat het dak veilig blijft voor iedereen die er in de buurt komt, van de conciërge die de dakrand controleert tot de installateur die jaren later onderhoud komt doen.
Bij scholen geldt een praktische regel die niets met elektriciteit te maken heeft maar er wel invloed op heeft: er wordt niet op het dak gelopen zolang er kinderen in het gebouw zijn. Dat betekent dat inspectie, onderhoud aan de aarding of werk aan de omvormer wordt gepland buiten schooltijd, in de vakantie of in het weekend. Voor de aardingsklemmen op het dakvlak zelf maakt dat weinig verschil, die zitten vast en hoeven niet vaak bezocht te worden, maar het is wel de reden dat een aannemer bij een school vooraf al rekening houdt met een planning die niet lijkt op die van een kantoorpand of een loods. Een school is zeven of acht maanden per jaar volop in gebruik en de rest van het jaar juist leeg op de momenten dat er wel gewerkt kan worden. Dat speelt niet bij de aarding zelf, maar wel bij hoe en wanneer je erbij kunt.
Een school verbruikt stroom vooral op schooldagen, overdag, wanneer de zon ook schijnt. Dat is voor de opwekking gunstig, maar het gebouw staat een groot deel van de zomervakantie leeg, precies de periode waarin de opbrengst van een dakvlak vol zonnecellen het hoogst is. Dat heeft geen directe invloed op de aarding, die blijft het hele jaar hetzelfde stelsel, maar het is wel relevant voor hoe de installatie als geheel wordt opgezet en waar de omvormer en de beveiligingen komen te zitten. Een installateur die de aarding en de aansluiting op het net ontwerpt, houdt rekening met een gebruikspatroon dat niet gelijk loopt met een kantoor of een woonwijk. Voor de school zelf betekent dit vooral dat de aarding, net als de rest van de installatie, zonder toezicht moet blijven functioneren tijdens weken dat er niemand in het gebouw is, wat een reden extra is om het stelsel eenvoudig en overzichtelijk te houden in plaats van met veel losse onderdelen die apart onderhoud vragen.
Bij een school die het dak vervangt of nieuw bouwt, wordt de aarding van het felsdak meegenomen in het bouwkundig en installatietechnisch ontwerp, samen met de bliksembeveiliging als het gebouw die heeft en met de aansluiting van de omvormer op de meterkast of het schakelstation. Omdat er geen schroef of beugel door het dakvlak gaat, is er ook geen los bevestigingspunt dat apart geaard moet worden: de klemmen onder de fels die de baan vasthouden, zijn ook het punt waar de aardverbinding wordt gemaakt. Dat maakt het aardingsplan overzichtelijker dan bij een dak met honderden losse beugels en steunconstructies erop, waar elk bevestigingspunt in principe een eigen aandachtspunt is. Voor de opdrachtgever en de aannemer betekent dit dat de aarding een vast onderdeel is van de tekening waarop ook de rest van het dak wordt uitgewerkt, en dat er geen aparte leverancier of apart traject voor nodig is naast de aanleg van het dak zelf.
Deze pagina gaat niet in op hoe de bekabeling naar binnen loopt, hoe het dak waterdicht blijft, wat er gebeurt als een baan beschadigd raakt, of wie garant staat voor welk onderdeel. Dat zijn eigen onderwerpen met eigen pagina's. Wat hier van belang is, is dat de aarding van een felsdak met zonnecellen een ander uitgangspunt heeft dan de aarding van panelen op een pannendak, dat dit bij een school samenkomt met een gebruikspatroon van overdag druk en in de zomer leeg, en met een dak waar vanwege de kinderen onder het gebouw niet zomaar gelopen wordt. Precies hoe het aardingsplan voor een specifieke school eruit ziet, met welke klemmen, op welke punten en in samenhang met welke bestaande installatie, hangt af van het gebouw en de bestaande situatie. Dat rekenen en tekenen we uit op basis van de tekening van het dak, niet op basis van een algemeen getal dat voor elke school zou moeten kloppen.