Klikzink
Een zonnecel levert minder naarmate hij warmer wordt. Dat geldt voor elke cel, in elke uitvoering, en het is de reden dat de manier waarop een dak zijn warmte loslaat verschilt per systeem. Bij een plat dak met ballast liggen de panelen op een frame, los van het dakvlak, met tegels erop als gewicht in plaats van schroeven door de dakbedekking. Onder die panelen zit lucht die vrij kan bewegen. Bij een geïntegreerde felsbaan ligt de cel in het vlak van de baan, op de dakopbouw zelf, zonder die luchtlaag. Dat is de kern van het verschil en het werkt in het voordeel van het ballastsysteem.
Op een plat dak stroomt lucht onder de panelen door, van de ene rand naar de andere, en die luchtstroom voert warmte af die anders in het paneel zou blijven zitten. Op een hete zomerdag kan een paneel op een frame daardoor merkbaar koeler blijven dan een cel die vlak op het dakoppervlak ligt. Bij solarfels is die luchtspouw er niet: de baan ligt op de tengels of de ondergrond zoals een gewoon dak dat doet, en de warmte die in de cel ontstaat moet via het staal en de opbouw eronder weg. Dat gaat langzamer dan via vrije luchtstroming.
Wat daar tegenover staat, is dat een hellend dak zelf ook al warmte afvoert, alleen op een andere manier. Bij een plat dak staat de zon in de zomer bijna loodrecht op het vlak en warmt de hele oppervlakte gelijk op, over een groot aaneengesloten vlak, urenlang. Bij een hellend dak schuift de invalshoek gedurende de dag en het vlak straalt 's avonds warmte af naar een luchtlaag die vrijer om het gebouw heen kan bewegen dan de ingesloten ruimte onder een plat ballastdak. Het is dus niet zo dat een hellend dak vanzelf net zo goed koelt als een geventileerd plat dak, maar het verschil is kleiner dan de luchtspouw op zichzelf zou suggereren.
De reden dat een plat dak met ballast er anders uitziet dan solarfels, zit niet alleen in de warmte maar ook in hoe het paneel op het dak blijft liggen. Bij ballast drukt het gewicht van de tegels het frame naar beneden, zodat er geen schroef of beugel door de dakbedekking hoeft. Dat werkt goed op een vlak dak waar wind vooral van opzij en van boven aangrijpt. Op een hellend dak is ballast geen optie: tegels op een frame op een schuin vlak schuiven, en een frame heeft daar iets nodig om aan vast te zitten. Solarfels lost dat anders op. De baan is de bevestiging zelf, blind geklemd onder de fels op de tengels, zoals ook een gewone felsbaan zonder cellen bevestigd wordt. Er gaat geen schroef doorheen, maar er is ook geen los frame en dus geen ballast nodig om het op zijn plek te houden.
Dat verschil in bevestiging is de reden dat de twee systemen elkaar niet beconcurreren op dezelfde daken. Een plat dak met een minimale afschot, zoals een bedrijfshal met een dakrand van nauwelijks een paar procent helling, is het domein van ballastsystemen. Daar werkt de luchtspouw onder het frame optimaal, is er ruimte voor onderhoud tussen de rijen panelen, en is er geen enkele reden om over een geïntegreerde felsbaan na te denken. Zodra het dakvlak een echte helling heeft, van boerderijschuur tot villa met een kap, verdwijnt de ballastoptie en wordt het een keuze tussen panelen op beugels of een dakvlak dat zelf de stroom opwekt.
Het effect van die warmte is in de praktijk vooral een verlies in de warmste uren van de warmste dagen, niet een structureel probleem. Op een zomermiddag met volle zon kan een cel die inpandig warm wordt een paar procent minder leveren dan een cel die goed geventileerd is. Op een dag met bewolking, in de ochtend, of in het najaar speelt het nauwelijks een rol, en een groot deel van het jaar in Nederland bestaat uit precies die omstandigheden. Bij een dakopbouw met voldoende isolatie eronder, zoals bij een nieuwbouwwoning waar het dakpakket vanaf de tekentafel is meeontworpen, blijft de temperatuur onder de baan lager dan bij een dak waar de isolatie achteraf is toegevoegd en er kieren en koudebruggen zijn overgebleven. Wij rekenen dat niet in een vast getal om, want het verschilt per dakopbouw, per dakhelling en per uitvoering, en dat is precies waarom we het op tekening doorrekenen in plaats van een percentage op de site te zetten.
De vergelijking met een schuine felsbaan waar de cellen niet los van het vlak liggen speelt hier trouwens net zo, alleen is de context anders: bij een plat ballastdak is er wél een alternatief zonder doorboring dat de warmte beter afvoert, terwijl bij een hellend dak dat alternatief er domweg niet is. Wie kiest tussen solarfels en beugelpanelen op een hellend dak maakt een andere afweging dan wie kiest tussen solarfels en ballast op een plat dak, en die twee vergelijkingen mag je niet door elkaar halen.
Bij een plat dak met voldoende draagvermogen voor het extra gewicht van tegels, en zonder architectonische wens om het dakvlak strak en ononderbroken te houden, is een systeem op beugels met ballast vaak de logische keuze. Het is eenvoudiger te vervangen als een paneel defect raakt, de luchtspouw houdt de opbrengst in de zomer hoger, en er is geen noodzaak om het dak zelf te vervangen om aan stroom te komen. Solarfels wordt pas interessant zodra het dak zelf ook aan de beurt is, bij nieuwbouw of bij vervanging van een bestaande dakbedekking, omdat je dan in één moment betaalt voor dak en opwekking samen in plaats van voor twee aparte ingrepen. Op een plat dak waar de bestaande dakbedekking nog jaren meekan, is dat argument er niet, en dan wint ballast het gewoon op praktische gronden.
Wie twijfelt tussen de twee, en wil weten hoe een geïntegreerde felsbaan zich verder gedraagt op een dak dat niet plat is, vindt bij ons ook een uitleg over wat er gebeurt als één baan van het dak beschadigd raakt, en wat een dak met solarfels in de praktijk aan onderhoud vraagt. Voor een concreet dakvlak, plat of hellend, rekenen we de opbouw en de verwachte warmtehuishouding door op tekening, zonder dat daar kosten aan vastzitten.