Klikzink
Een schooldak is bijna nooit één leeg, vlak oppervlak. Er staan luchtbehandelingskasten op, er lopen kanalen naar de gymzaal, er zitten lichtkoepels boven het trappenhuis en soms een schoorsteen van de oude ketel die nooit is weggehaald. Al die dingen werpen schaduw, en die schaduw verschuift met de stand van de zon door de dag en door het jaar. Bij een dak dat stroom opwekt via de banen zelf, betekent dat iets voor de manier waarop je de opwekking regelt. Dit is de pagina die daar specifiek over gaat: waar de optimizer per baan zit, wat hij doet, en waarom dat bij een school vaker aan de orde is dan bij een vrijstaande loods.
Bij een fabriekshal of een distributiecentrum is het dakvlak vaak groot en ongestoord: één rechte vlakte zonder opstakels, waar de zon van links naar rechts over het hele oppervlak trekt. Bij een school is dat anders. Schoolgebouwen zijn vaak in fases gebouwd, met een gymzaal die lager is dan de klassenvleugel, met dakopstanden voor ventilatie boven elk lokaalblok, en met een plat stuk waar de installaties staan naast een hellend deel waar de felsbanen liggen. Daar komt bij dat een school in de zomer vaak grotendeels leegstaat, terwijl de zomer nu net de periode is waarin de zon het hoogst staat en de opbrengst het grootst zou zijn. Overdag, als er wel verbruik is, moet elk stukje dakvlak dus zo veel mogelijk opleveren, ook het stukje dat drie kwartier per dag in de schaduw van een schoorsteen valt.
Om te begrijpen wat de optimizer per baan oplost, helpt het om te weten hoe het zonder werkt. Een aantal banen met cellen wordt elektrisch in serie gezet, een string. De stroom door die string wordt bepaald door de zwakste schakel: valt er een schaduw op één baan in de rij, dan zakt de stroom van de hele string mee, ook van de banen die volop in de zon liggen. Op een rustig dak zonder opstakels is dat meestal geen probleem, want de schaduw die er valt, valt over de hele rij gelijk. Op een dak met een schoorsteen, een dakraam of een technische opstand valt de schaduw juist ongelijk: de ene baan zit om elf uur in de ochtend in de slagschaduw van de luchtbehandelingskast, de baan ernaast niet. Zonder optimizer trekt die ene beschaduwde baan de rest van de string mee omlaag, precies op het moment dat de rest van het dak nog volop zon heeft.
De optimizer is een kleine regelaar die per baan, of per klein groepje banen, de spanning en de stroom apart regelt voordat het signaal de string in gaat. Elke baan levert dan zijn eigen maximale opbrengst voor de lichtinval die er op dat moment is, onafhankelijk van wat de baan ernaast doet. Een baan in de schaduw van de schoorsteen levert dan minder, maar hij trekt de banen in de zon niet meer mee omlaag. Het is dezelfde gedachte als een dimmer per lamp in plaats van één schakelaar voor een hele groep: elke lamp brandt op zijn eigen niveau, in plaats van dat de zwakste lamp de sterkte van alle andere bepaalt. De optimizers zitten dicht bij de banen, onder het dakvlak, en zijn met kleine kabels aangesloten op het gedeelte van het dak waarvoor ze zijn ingedeeld. Verderop, waar de bekabeling het dak verlaat en naar de omvormer gaat, komt het signaal van alle optimizers samen. Waar die omvormer precies staat en hoe de bekabeling het gebouw binnenkomt, staat beschreven op de pagina over hoe de stroom bij een school naar binnen komt; hier gaat het puur om de regeling per baan zelf.
Op een vlak, ongestoord dakdeel van een school, bijvoorbeeld boven een aula zonder opstanden, heeft een optimizer per baan weinig zin. Daar valt de schaduw, als die er al is, gelijk over de hele rij en werkt een gewone string net zo goed, tegen lagere kosten. De afweging wordt anders zodra er opstakels op of naast het dakvlak staan die op ongelijke momenten schaduw geven: een schoorsteen bij het ene lokaal, een dakraam bij het andere, een klimop tegen de gevel die over de dakrand groeit, of een naburig gebouw dat 's ochtends een strook van het dak in de schaduw zet en 's middags niet meer. Ook een dakvlak dat in meerdere richtingen ligt, bijvoorbeeld een oost- en een westkant die elektrisch met elkaar verbonden zouden worden, is een reden om per baan te regelen: de oostkant piekt 's ochtends, de westkant 's middags, en zonder optimizer zouden ze elkaar in de weg zitten.
Bij een gewoon paneel op beugels wordt vaak al met losse optimizers per paneel gewerkt, en dat idee is hier niet nieuw. Het verschil zit in de schaal en de plaatsing. Een paneel is een vast, aanwijsbaar blok van doorgaans anderhalve vierkante meter, met een eigen aansluitpunt aan de achterkant waar de optimizer eenvoudig bij kan. Een felsbaan met cellen erin is een doorlopende strook staal van enkele meters lang en 475 millimeter breed, die deel is van de dakbedekking zelf. De regeling per baan moet dus rekening houden met de lengte van de baan en met het feit dat de bekabeling niet los over het dak hangt, maar meeloopt onder de banen door, naar de kant waar de installatie het dak verlaat. Bij een school, waar de baanlengtes per dakvlak kunnen verschillen doordat de ene vleugel breder is dan de andere, wordt de indeling in groepen per optimizer op tekening bepaald, niet met een standaardschema.
Op een school geldt vaak een strikte regel: er mag niet op het dak gelopen worden zolang er kinderen in of onder het gebouw zijn, en op sommige scholen geldt dat sowieso, met of zonder kinderen aanwezig. Dat betekent dat storingen op afstand herkenbaar moeten zijn, zodat een monteur niet voor niets komt en niet vaker dan nodig het dak op moet. Optimizers per baan geven, via het systeem waarmee de opbrengst wordt uitgelezen, aan welk deel van het dakvlak afwijkt van de rest. Een beheerder ziet dan dat baan twaalf tot achttien op het oostelijke dakdeel minder opleveren dan verwacht, in plaats van dat de hele installatie een storing meldt zonder verdere aanwijzing. Dat scheelt zoekwerk op een dak waar je liever niet loopt, en het scheelt bezoeken op momenten dat de gymles net onder dat deel van het dak plaatsvindt.
De optimizer regelt de opbrengst per baan, maar hij regelt niet of het dak toegankelijk is voor onderhoud, en hij regelt niet wat er gebeurt als een baan mechanisch beschadigd raakt door hagel of vallend werk. Die onderwerpen staan op andere pagina's van deze site. De optimizer per baan is ook geen garantie dat schaduw geen effect heeft: een baan die grotendeels in de schaduw ligt, levert nog steeds minder dan een baan in de volle zon. Wat de optimizer voorkomt, is dat die ene beschaduwde baan de opbrengst van de rest van het dakvlak omlaag trekt. Bij een school met veel opstakels en een gebruikspatroon dat niet gelijk loopt met de zomerse piek, is dat verschil in de praktijk merkbaar in de opbrengst per dakdeel, ook al is een concreet getal per vierkante meter niet te geven zonder de tekening van het specifieke dak erbij te leggen.