Afgelopen voorjaar heb ik een eerste artikel geschreven over mijn zelfbouw van zonnepanelen (even voor de duidelijkheid : niet zonnecollectoren). Aangezien ik nu mijn installatie(tje) van circa 400 Wp klaar heb is het weer tijd voor een vervolg artikel.

De zonnecellen

Het is een installatie geworden van 8 panelen van 70 x 102 cm. De panelen zijn gemaakt met cellen van 15,6 x 15,6 cm en ik schat ze op 50 Wp ieder. Deze cellen waren inmiddels overjaard geraakt (zo vermoed ik). De efficiency (elektrisch vermogen per oppervlak ) is zeer laag : 9 %. De prijs was daar dan ook naar : ik heb circa 0,45 per Wp betaald voor deze cellen.

Hierboven de cellen

Lichtdoorlatendheid van het glas

Na het vorige artikel ben ik heel erg lang bezig geweest om van alles uit te zoeken . Met name de keuze van het glas vanwege de lichtdoorlatendheid kostte veel tijd. Gewoon “oud” glas blijkt niet erg best te zijn. Daartoe heb ik met de Evergreen-cellen een testpaneel gemaakt van 2 “strings” van 12 cellen (met een string bedoel ik een groep van in serie geschakelde cellen). Op de foto zijn deze 2 groepen te zien. En als je goed kijkt zie je op deze foto voor beide strings een stuk glas staan.

Het Testpaneel

In het zonnetje heb ik beide strings aangesloten op hun eigen multimeter om de respectievelijke kortsluitstromen te meten. Natuurlijk gaf dat een verschil in het meetresultaat (zowel de multimeters als beide strings zijn niet gelijk). Maar door vervolgens de multimeters om te wisselen kreeg ik een vrij nauwkeurige meting vwb het verschil tussen beide strings. De volgende stap was om een stuk glas voor de ene string te zetten en voor de andere string niets en het meetresultaat te noteren. Daarna heb ik het glas verplaatst naar de andere string om weer het meetresultaat te noteren. Vervolgens wederom de multimeters omgewisseld en de voorgaande stappen herhaald. Door de zo verkregen 4 meetresultaten te middelen kreeg ik een behoorlijk nauwkeurige meting over de invloed van het glas op de kortsluitstroom van de cellen. Ik ga er van uit dat de meting met de hoogste kortsluitstroom ook betekent dat daar het hoogste vermogen (in het max power point) uit komt (als ik cellen danwel strings danwel panelen enzo onderling vergelijk). Het lijkt me namenlijk zeer onlogisch als dit niet zo zou zijn.

Met dit testpaneel kon ik dus op zoek naar de meest economische glassoort. Uiteindelijk heb ik die gevonden. Omdat ik 100m2 heb besteld werd de prijs even onder de € 15 per m2. Het is gehard glas van 3 mm dik. Natuurlijk gebruik ik dat niet allemaal voor mezelf maar verkoop dat aan andere zonnepaneel-zelfbouwers, die kunnen dan meeliften op mijn opgedane kennis en lage prijs voor dat geharde glas. De lichtdoorlatendheid kwam in de meting op nagenoeg 90% (tegen de minder dan 80% van het gewone glas). Ik heb nu dus glas met een acceptabele lichtdoorlatendheid dat bovendien gehard is en ook nog eens voor een nette prijs. Omdat ik inmiddels cellen van 15,6 x 15,6 cm had, heb ik daar ook een speciale maat gehard glas (als onderdeel van die 100 m2) voor laten maken. Ik heb daar zo’n 40 platen van.

De levering van het glas

De installatie klaar

31 december ’s avonds was mijn installatie dus klaar en toen was het wachten op de zon. Ik had geluk want de volgende dag, de eerste dag van het nieuwe jaar was er meteen de hele dag (nog wel kort dus…) volop zon. Het eerste dagmaximum was 265 Watt. De hoogste stand van de zon was net iets minder dan 15 graden boven de horizon, nog zeer laag dus. De panelen zelf staan bijna pal op het zuiden gericht ( ongeveer 175 gr ) dus optimaal. Verder heb ik ze onder een hoek van maar liefst 50 graden geplaatst, dat is 15 a 20 graden steiler dan optimaal voor een heel jaar. Maar voor de huidige lage (winter) zonnestand veel beter. Ik speel dan ook met de gedachte om ze ergens in het voorjaar wat vlakker te leggen. Dat is in mijn constructie niet zo heel erg moeilijk te realiseren, ik heb zoals je op de foto kan zien tenslotte niets te maken met dakhelling ofzo.

En zo ziet dat er nu uit.

Enige getallen en meetwaarden

De cellen zijn 15,6×15,6 cm , een stuk groter (ongeveer 2 x groter oppervlak) dan de Evergreencellen maar ze leveren maar 55% per cel meer dan die Evergreencellen (omdat ze die lage efficiency van 9% hebben tegenover de 14% van de Evergreens). Aangezien ik de Evergreens op 1,5Wp incalculeer (geplaatst achter het glas dus) reken ik voor de cellen van 15,6 x 15,6 cm op 55% meer: dus 1,5 x 1,55 = 2,32 Wp per cel. Nu zitten er 24 cellen in een paneel (van 70 x 102 cm) en dat geeft 24 x 2,32 = 55,68 Wp per paneel. Maar voorlopig moet ik dat nog gaan zien dus ik begin met ze 50 Wp te noemen. Ik heb nu 8 panelen in serie en die zitten aangesloten op een Philips 500 inverter (2e hands , de voorloper van de Stecagrid 500, hij is volgens mij precies hetzelfde), dus 8 x 55,68 = 445 Wp. Uiteraard zal ik dat bij deze lage zonnestand bij lange na niet gaan halen. Maar het wordt wel spannend om te zien hoe de max output op de vermogensmeter langzaam maar zeker steeds hogere waarden bereikt nu we weer richting voorjaar en zomer gaan. Er is alleen tot nu toe ontzettend weinig zon geweest sinds 1 jan. Maar goed dat hoort bij deze tijd van het jaar.

Het eerste dag maximum (van 1 januari) was dus 265 Watt. Sindsdien is het 2 keer met heel kleine stapjes omhoog gegaan naar momenteel 277 Watt. Maar op 28 jan was er weer zon, zo’n dag dat de zon af en toe fel tussen de bewolking doorkomt.En ik had meteen een waarde van 345 Watt !! De temperatuur van de cellen zal op dat moment mogelijk nog onder de 25 gr. geweest zijn. Die 25 graden is de waarde waarbij het WattPiek vermogen van zonnecellen wordt bepaald. Bij een lagere temperatuur krijg je een hogere waarde.

Je kan uitrekenen hoe groot de afstand is die het zonlicht door de atmosfeer moet afleggen. Vooral bij zo’n lage zonnestand van 15 graden boven de horizon is dat erg lang. Ik heb dat eens uitgerekend voor 15 graden en ook voor 20 graden boven de horizon. De verhouding tussen die afstanden zou dus mogelijk ook de verhouding (omgekeerd dan natuurlijk) moeten weergeven die een zonnepaneelinstallatie oplevert. En eigenlijk had ik dat niet verwacht maar het blijkt ongeveer te kloppen. Die 265 W/ 345W is ongeveer dezelfde verhouding als de cosinus van 15gr/20gr (dit geeft de verhouding aan van de afgelegde weg door de atmosfeer van het zonlicht) : 0.259/ 0.342

Ik heb ook een meting gedaan om de efficiency van de inverter te achterhalen door de spanning en de stroomsterkte van de panelen aan de ingang van de inverter te meten. Op de foto kan je zien wat die meetwaarden zijn. Ik moet er wel bij zeggen dat de vermogensmeter natuurlijk absoluut niet gemaakt is om de fase verschuiving, die mogelijk/waarschijnlijk optreedt tussen spanning en stroom, cos phi genoemd, in te calculeren. Oftewel : wat die meter aanwijst kan aardig fout zijn. Daartegen zullen de meetwaarden tussen de panelen en de inverter wel degelijk heel nauwkeurig zijn.

Foto van voltage, ampère (ingang inverter) en vermogen (uitgang inverter)

Het komt er op neer dat deze efficiency (beter dan ik had verwacht) op meer dan 95 % uitkwam. En zodoende die 345 (mijn hoogste meting totnogtoe) waren aan de ingang van de inverter eigenlijk 363 Wp. Afijn, ik heb dus goede hoop dat ik inderdaad een keer een waarde ga zien van even boven de 400 Wp. Dan kan ik dik tevreden zijn,(want dat zou betekenen dat de panelen ruim boven de 400 watt zaten). Die vermogens meter is er overigens gewoon eentje die ik bij Conrad heb gekocht. Ik heb er 2 van. En bij deze op de foto heb ik de ingang en uitgang inwendig omgewisseld. Ik dacht dat dat nodig was omdat in deze meetopstelling de stroom in tegengestelde richting er doorheen gaat. Maar het blijkt dat de andere vermogensmeter die dus niet “gemodificeerd” is ook gewoon werkt. Dit alles wil echter natuurlijk niet zeggen dat het voor andere typen vermogensmeters ook zo werkt.

De Kosten

Ik heb berekend wat de bouwprijs van 1 zo’n paneel is : bijna precies € 60,00. Mijn doel is geweest om op € 1,20 per Wp uit te komen.En dat zal ik halen als een paneel 50Wp levert (totaal voor de hele installatie die 400 Wp). Lager dus dan die ruim 55 Wp die ik een eindje hierboven noem. Oftewel als ik die 55Wp wel ga halen dan wordt de Wp prijs weer lager : onder de € 1,10, en dat zou best eens kunnen gaan lukken. Maar eerlijk is eerlijk; ik heb zo hier en daar gereedschappen moeten aanschaffen en die heb ik helemaal niet meegerekend. Aan de andere kant naarmate ik meer panelen bouw zal die invloed kleiner worden.

Verdere toekomstplannen

Het is een erg leuk project om mee bezig te zijn en ik ben begonnen met een volgende serie van 8 panelen.Uiteindelijk wil ik er totaal zo’n 40 gaan maken. Ik ga over een half jaar verhuizen en bij mijn nieuwe huis zal ik voldoende “tuin” hebben om de panelen op paaltjes in de grond te maken. Gelukkig maar want mijn huidige huis leent zich er niet zo goed voor zoals op de foto wel te zien is.

Nog wat opmerkingen

De panelen zijn helemaal volgens het dubbelglas-principe gemaakt zoals ik dat in mijn vorige artikel heb beschreven. Voor gedetailleerdere informatie daarover zie mijn doctersnuggles.come2me.nl (ik heb inmiddels een 2e doctersnuggles2.come2me.nl gemaakt die zeker nog niet klaar is maar wel veel foto’s toont).

Ik had zelf gehoopt om afgelopen zomer mijn installatie klaar te hebben. Het grondig uitzoeken van de materialen heeft echter veel tijd gekost. Maar dat is het helemaal waard geweest want dat heeft heel veel bijgedragen aan de levensduur (dat moet uiteraard nog gaan blijken) van de panelen. Vooral de keuze van het glas heeft veel tijd gekost maar dat is het helemaal waard geweest.

Ook heb ik het afgelopen jaar cellen verkocht aan anderen hier in Ned. om op die manier in contact te komen met andere doe-het-zelvers, zodat we elkaars ervaringen en kennisgebieden konden samenvoegen. En die opzet is wat mij betreft prima gelukt. Er zijn nu een aantal mensen bezig met zelfbouw vooral wil ik de website noemen van Hante die ik zeer goed vind. Er en er is ook een forum voor zelfbouwers.

Mogelijke Verbeteringen

Vanwege de bouwmethode zijn er ook een paar mensen bezig om een methode te ontwikkelen waarbij ze gebruik maken van de EVA-folie die ook in de zonnepaneelfabrieken gebruikt wordt om de cellen hermetisch af te sluiten voor corrosie.Want dankzij mijn contacten heb ik goedkoop aardig wat van die folie op de kop getikt (het is over de houdbaarheidsdatum heen maar het werkt zo te zien nog prima !) Als het hun lukt dan wil ik mijn toekomstige panelen ook volgens hun methode gaan bouwen. Daarbij zal vrijwel zeker de totale efficiency van het paneel toenemen daar er veel minder overgangen zullen zijn voor het licht (lucht naar glas, glas weer naar lucht en vervolgens vanuit de lucht naar de cel) de cel bereikt. En ook zal er dan minder licht tussen het glas en de cel reflecteren. Hier valt mogelijk een verbetering van 90% naar zo’n 95% te realiseren. En dan kom je wel heel dicht bij de 100%.

Chris van der Zwaal

Gerelateerde informatie

• doctersnuggles.come2me.nl
• doctersnuggles2.come2me.nl
• Zonne energie (DIY) (Hante)
• DIY Zonnepanelen Forum (www.kalifa.nl)
• Zelfbouw Zonnepaneel | OliNo
• Zelfbouw zonne-energie systeem | OliNo
• Andere artikelen over zonne-energie op OliNo