Warmte onder solarfels bij een vrijstaande woning

Een zonnecel levert minder naarmate hij warmer wordt. Dat is geen storing en geen gebrek, het is de fysica van de cel zelf. Bij een gewoon paneel op beugels helpt de constructie een handje: het paneel hangt een paar centimeter boven de dakbedekking, en die spleet laat lucht stromen die warmte afvoert. Bij een geïntegreerde felsbaan is die spleet er niet. De baan ligt op de dakopbouw, net als iedere andere felsbaan op dat dak, en de cel zit in het metaal zelf verwerkt.

Dat is precies waarom de opbouw onder de baan meetelt bij de keuze voor solarfels. De stalen baan geleidt warmte snel, maar geeft die ook snel weer af zodra de zon van het vlak is, aan de buitenlucht en aan de constructie eronder. Bij een geïsoleerd dak met een spouw of een geventileerde onderconstructie kan die warmte deels weg via de opbouw, niet alleen via de bovenkant. Hoeveel dat oplevert, hangt af van het type dakopbouw, de isolatiedikte en de manier waarop de fels op de ondergrond bevestigd is. Dat is dan ook precies waarom wij niet met een algemeen percentage rondlopen: het verschilt per dakvlak en we rekenen het door op tekening, met de opbouw die er werkelijk ligt.

Bij een vrijstaande woning speelt dit anders dan bij een rijtjeshuis, simpelweg omdat er meer dakvlak is en vaak niet één vlak maar twee, drie of vier, elk met een eigen richting. Een zadeldak met een vlak op het zuiden en een vlak op het noorden is bij een vrijstaande woning de regel, niet de uitzondering, en soms komt daar nog een dwarskap of een aanbouw met een eigen helling bovenop. Elk van die vlakken vangt niet alleen andere hoeveelheden zon, maar warmt ook anders op en koelt anders af. Een zuidvlak onder een strakblauwe hemel in augustus kan flink heet worden; een noordvlak blijft die middag koeler, simpelweg omdat de zon er nooit loodrecht op staat.

De vraag die daaruit volgt is niet of solarfels warm wordt, dat wordt het overal, maar welk vlak je ermee bedekt en welk vlak je liever vrij laat of met een blinde felsbaan zonder cellen uitvoert. Een zuidvlak met veel zoninstraling levert normaal gesproken de meeste stroom op, ook als de opbrengst door warmte wat terugzakt op de heetste dagen. Een noordvlak levert vanuit zichzelf al weinig op, en daar is de discussie over warmteverlies eigenlijk minder relevant dan de vraag of dat vlak de investering in cellen wel waard is. Bij een dakkapel of een klein dwarsvlak speelt hetzelfde: soms is het praktischer om dat vlak in gewone felsbanen uit te voeren en de opwekking te concentreren op de vlakken die er goed voor liggen.

Die keuze per vlak is ook een keuze over de bekabeling en de aansluiting, want elk vlak dat je met solarfels uitvoert moet zijn eigen leiding krijgen naar binnen, zoals wij uitleggen bij [de plek waar de kabel het dak verlaat](/dakstroom/vrijstaande-woning/stroom-naar-binnen). Hoe meer vlakken met cellen, hoe meer doorvoeren en hoe meer aansluitpunten er samenkomen bij de omvormer. Dat is geen bezwaar tegen het toepassen van meerdere vlakken, maar wel iets om in een vroeg stadium op tekening te zetten, samen met de vraag welke vlakken oriëntatie en warmtehuishouding rechtvaardigen dat je daar de investering in doet.

Er is nog een praktisch punt dat bij een vrijstaande woning meer gewicht krijgt dan bij een rijtjeswoning: de nokdetails en de aansluitingen tussen vlakken. Waar twee dakvlakken samenkomen, bij de nok of bij een hoekkeper, lopen de felsbanen tegen elkaar aan en moet de opbouw daar net zo zorgvuldig warmte kunnen afvoeren als in het midden van het vlak. Bij een eenvoudig zadeldak is dat overzichtelijk, bij een complexere kapvorm met meerdere aansluitingen ontstaan er meer van dat soort details, en elk detail is een plek waar de dakopbouw en de warmtehuishouding op elkaar afgestemd moeten zijn.

Wat hier niet uit volgt, is dat een geïntegreerd dak daardoor slechter presteert dan een dak met paneel op beugels. Het is een andere manier van warmte kwijtraken, via de constructie in plaats van via een luchtspouw onder het paneel, en per dakvlak weegt dat verschillend uit. Op een vlak met een goed geventileerde onderconstructie is het verschil met een paneel op beugels klein. Op een vlak met een compacte, goed geïsoleerde opbouw zonder ventilatieruimte eronder is er minder weg voor de warmte, en dat weegt mee in de keuze of je daar solarfels toepast of liever een paneel monteert dat zijn eigen luchtspouw meebrengt.

Daarom is de vraag over warmte bij een vrijstaande woning nooit een vraag over het hele dak, maar altijd een vraag per vlak: welke oriëntatie, welke opbouw, welke aansluiting op de omvormer. Wij kijken daarvoor naar de tekening van het gebouw, niet naar een vlakke lijst met kentallen die voor elk huis hetzelfde zouden zijn. Een opdrachtgever met een vrijstaande woning kan die tekening met de vier dakvlakken aanleveren, en dan rekenen wij per vlak door wat solarfels daar doet en of een gewoon paneel op dat specifieke vlak niet praktischer is.