Klikzink
Een zonnecel levert minder naarmate hij warmer wordt. Dat geldt voor elke cel, los van hoe hij op het dak ligt. Het verschil zit in wat er onder de cel zit en hoe die warmte wegkomt. Bij een paneel dat op beugels boven een bestaand dak hangt, zit er een luchtspouw tussen paneel en dakvlak. Die lucht stroomt, voert warmte af, en houdt het paneel relatief koel. Bij een felsbaan met de cellen erin verwerkt ligt de cel in het vlak van het dak, op de dakopbouw. Er is geen spouw die als schoorsteen werkt. De warmte die in de cel ontstaat, moet via de plaat en de opbouw eronder weg, niet via een luchtstroom erboven.
Dat is de vraag die bij dit type dak op tafel komt en bij een paneel op beugels niet: wat zit er onder de plaat, en hoe komt de warmte daar doorheen of daar vandaan. Het antwoord ligt niet in de cel maar in de opbouw. Een sporthaldak is meestal een sandwichpaneel of een stalen dek met daarop isolatie en dan de felsbaan, of een houten of stalen dakplaat met isolatie en een ventilerende spouw daaronder. Die opbouw bepaalt hoeveel warmte er vasthoudt en hoeveel er weg kan naar de kant van het gebouw. Isolatie die goed genoeg is om het binnenklimaat van de sporthal comfortabel te houden, is voor de warmteafvoer van de cel juist een blokkade. Wat de bewoner van het gebouw goed uitkomt in de winter, komt de cel in de zomer niet goed uit.
Een sporthal is voor dit soort vragen een ander gebouw dan een woning of een kantoor. Twee dingen spelen hier samen. Het dak is vaak een groot overspannend vlak zonder tussensteunpunten: de hal moet vrij van kolommen zijn voor het speelveld, dus de kapconstructie overspant in één keer, met spanten of liggers die ver uit elkaar staan en een dakvlak dat daartussen relatief licht is opgebouwd. Dat raakt niet direct de warmteafvoer van de cel, maar het bepaalt wel welke dakopbouw praktisch haalbaar is, en dus ook wat er onder de felsbaan ligt. Een lichte, slanke opbouw op een groot overspannend dak heeft andere isolatiewaarden en andere ventilatiemogelijkheden dan een zwaar dak op een woning met veel dakdoorbrekingen en kleinere vlakken.
Het tweede punt is het verbruiksprofiel. Een sporthal gebruikt overdag relatief weinig stroom en piekt juist 's avonds, als de lichten aan moeten, de verwarming aanslaat voor de avondtraining en de kantine open is. Dat is het tegenovergestelde van het moment waarop de zon het hardst schijnt en de cellen het warmst worden. De uren waarin de warmte onder het dak het meest oploopt, zijn niet de uren waarin de sporthal de stroom het hardst nodig heeft. Dat betekent niet dat de opbrengst er niet toe doet, maar het relativeert de vraag: een iets lager rendement op het heetste moment van de dag raakt een sporthal anders dan een gebouw dat op dat moment net zijn piekverbruik heeft.
Er staat wel wat tegenover de ontbrekende spouw. De felsbaan zelf is van staal, en staal geleidt warmte snel door het hele vlak heen in plaats van dat de warmte op één punt blijft staan. Een geïsoleerde felsbaan straalt bovendien over de volle lengte van de baan uit naar de buitenlucht, over het hele dakvlak, niet alleen ter plaatse van de cel. Bij een paneel op beugels zit de warmte geconcentreerd in het paneel zelf, met een relatief kleine luchtspouw die het moet afvoeren. Bij de felsbaan verdeelt de warmte zich over een groter metalen oppervlak, wat de piektemperatuur van de cel zelf kan dempen ten opzichte van wat je op basis van het ontbreken van een spouw zou verwachten.
Verder speelt de kleur en afwerking van de baan een rol die bij elk dak hetzelfde is, met of zonder cellen: een matte donkere plaat neemt meer warmte op dan een lichte plaat, en dat geldt voor het hele dakvlak, niet specifiek voor het deel met cellen. Het is geen nadeel dat uniek is aan deze oplossing, het is een gegeven van het materiaal.
Omdat de warmteafvoer via de opbouw loopt en niet via een spouw boven de plaat, kijken we bij een sporthal specifiek naar wat er onder de felsbaan ligt en hoe dat is opgebouwd. Bij een sandwichpaneel als drager ligt de isolatie vast aan de plaat, zonder ventilatieruimte, en is de warmteafvoer een gegeven van dat systeem. Bij een dakopbouw met een aparte isolatielaag en een ventilerende spouw richting binnenzijde is er meer ruimte om te sturen: hoe die spouw is uitgevoerd, hoe de lucht daar doorheen kan bewegen, en welk deel van de warmte daardoor alsnog wegkomt voordat die het binnenklimaat van de hal raakt.
Dat is precies waarom we dit op tekening bekijken in plaats van er een algemene uitspraak over te doen. Het ene sporthaldak heeft een sandwichpaneel van twintig jaar geleden dat vervangen wordt, het andere is een nieuwbouwproject met een dakopbouw die nog op de tekentafel ligt en waarin de isolatiewaarde en de ventilatie nog aan te passen zijn aan wat het dak moet doen. Bij nieuwbouw is er ruimte om de opbouw mede op deze vraag af te stemmen, bij vervanging werk je met wat er al ligt of wat er in de bestaande constructie past.
Wat dit betekent voor de opbrengst per vierkante meter, hoeveel de temperatuur van de cel oploopt bij een bepaalde opbouw en hoeveel dat scheelt in wattpiek, is niet iets waar een vast getal op te plakken is. Dat verschilt per dakopbouw, per oriëntatie van het dak en per klimaatzone, en we rekenen dat uit op basis van de tekening van het specifieke gebouw. Een schatting die los van die tekening wordt gegeven, zegt niets over het dak dat er werkelijk komt.
Deze warmtevraag is één van de punten die meewegen bij de keuze tussen een geïntegreerde felsbaan en een paneel op beugels boven een bestaand dak, naast de andere overwegingen die voor een sporthal gelden, zoals de wens om het dakvlak strak en zonder opbouw te houden of de vraag of het dak toch al aan vervanging toe is. Bij een sporthal met een nieuw dak of een dak dat aan het einde van zijn levensduur is, wegen de argumenten voor een geïntegreerde oplossing vaak zwaarder, omdat je dan hoe dan ook een nieuwe dakopbouw en een nieuwe bevestiging nodig hebt, en de opwekking daar in één keer in meeneemt.
Bij een sporthal met een dak dat nog een lange resterende levensduur heeft en dat structureel geen paneel op beugels kan dragen zonder aanvullende voorzieningen, is een paneel op beugels vaak nog steeds de logische keuze, ook los van de warmtevraag. De warmteafvoer is dan één argument tussen meerdere, niet de doorslaggevende.
Als er twijfel is over een specifiek sporthaldak, kijken we naar de tekening van de dakopbouw: welke isolatie, welke drager, of er een ventilerende spouw is en hoe die is uitgevoerd. Op basis daarvan is te zeggen wat er met de warmte onder de baan gebeurt bij dat specifieke dak, en of dat aanleiding geeft om de opbouw aan te passen voordat de felsbanen erop komen. Dat gesprek voeren we het liefst voordat de opbouw vastligt, zodat er nog ruimte is om te schuiven als dat nodig is.