Dakoppervlak voor zonnepanelen berekenen

Een gewoon zonnepaneel voor woningen is 65 × 39 inch = 17,6 ft² per paneel. Inclusief het frame en de ruimte tussen de rails reken je op circa 20 ft² per geplaatst paneel.

Op 100 ft² bruikbaar dak passen ongeveer 5 panelen, oftewel circa 1.750 watt (1,75 kW). Op 500 ft² passen er ongeveer 25, oftewel circa 9 kW. Een gewoon systeem van 6 kW bij een woning vraagt rond 350 ft² vrij dak op het zuiden.

Brandvoorschriften vragen twee verschillende dingen die makkelijk door elkaar lopen. Het ene is een vrije strook langs de nok — vaak 18 inch aan elke kant als het veld een beperkt deel van het dak beslaat, oplopend tot 36 inch als het meer beslaat. Het andere is een vrij looppad van 36 inch van goot naar nok. Sommige gemeenten eisen ook vrije stroken bij kilgoten en dakkapellen. Voorschriften en plaatselijke aanvullingen verschillen, dus vraag allebei na bij je gemeente.

Schaduw van schoorstenen, ontluchtingen en naastgelegen gebouwen verkleint het bruikbare vlak verder. Dakvlakken op het zuiden zijn het productiefst; oost en west leveren nog steeds goed; dakvlakken op het noorden zijn op het noordelijk halfrond doorgaans niet rendabel.

Een gewoon zonnepaneel voor woningen is 65 × 39 inch, oftewel 17,6 ft² paneel. Dat is het glas alleen — met ruimte tussen de rails en de vrije randen erbij reken je op ongeveer 20 ft² dak per geplaatst paneel.

De meeste installaties bij woningen gebruiken 20 tot 30 panelen, waarvoor 350 tot 525 ft² bruikbaar dak nodig is.

Niet al het dakoppervlak is bruikbaar: dakvlakken op het zuiden zijn het beste, op het zuidelijk halfrond die op het noorden. Oost en west werken wel, maar leveren 15 tot 20% minder. Dakvlakken op het noorden worden doorgaans overgeslagen.

Beschaduwde vlakken kun je niet gebruiken. Een boom die het dak twee uur per dag beschaduwt maakt de opbrengst van die panelen kapot.

Vrije randen: vaak 18 inch aan elke kant van de nok, oplopend tot 36 inch als het veld meer van het dak beslaat, plus een looppad van 36 inch van goot naar nok. Met de ruimte tussen de rijen en de obstakels erbij is dat de toeslag van 25% die de tabel hieronder toepast.

Moderne panelen voor woningen leveren elk 350 tot 450 watt. 20 panelen van 400 W is dus een systeem van 8 kW.

Een gemiddeld Amerikaans huishouden verbruikt 10.500 kWh per jaar, oftewel 875 kWh per maand of 29 kWh per dag.

Een systeem van 8 kW levert in een gematigd klimaat ongeveer 11.000 tot 13.000 kWh per jaar — genoeg om het grootste deel van dat verbruik te dekken.

Per regio: Zuid-Californië en Arizona leveren 1.500 tot 1.700 kWh per kW per jaar. De noordwestkust: 1.000 tot 1.200. Het noordoosten: 1.100 tot 1.300. Florida: 1.400 tot 1.500.

Uitgewerkt voorbeeld: een huis van 2.000 ft² in Texas met een energierekening van 200 $ per maand. Jaarverbruik circa 12.000 kWh. Nodig is een systeem van 8 tot 9 kW, dus 20 tot 23 panelen van elk 400 W. Dat is 352 tot 405 ft² paneel, dus met de toeslag van 25% heb je ruwweg 440 tot 510 ft² dak op het zuiden nodig.

Bij zonnepanelen loopt de berekening andersom dan bij vrijwel alles op deze site: je begint doorgaans bij de systeemgrootte die je wilt in kilowatt en rekent terug naar het dakoppervlak dat daarbij hoort. Een gewoon paneel voor woningen is tegenwoordig ongeveer 65 bij 39 inch — ruwweg 17,6 ft² — en levert rond 400 watt.

Deel je gewenste systeemgrootte door het paneelvermogen voor het aantal panelen, en vermenigvuldig dat met 17,6 voor het kale paneeloppervlak. Dat getal is niet het dakoppervlak dat je nodig hebt, want panelen kunnen niet rand aan rand over het hele dak liggen.

Tel er ongeveer 25% bij voor de werkelijkheid van een dak: de vrije stroken langs nok en goot die de meeste voorschriften eisen, de ruimte tussen de rijen, en de vlakken die door ontluchtingen, schoorstenen en dakkapellen worden beschaduwd. De tabel toont zowel het kale paneeloppervlak als het werkelijke dakoppervlak inclusief die toeslag.

Uitgewerkt voorbeeld — een systeem van 8 kW. Bij 400 W per paneel zijn dat 20 panelen. Het paneeloppervlak is 20 × 17,6 = 352 ft². Tel 25% bij voor vrije randen en obstakels en je hebt ruwweg 440 ft² bruikbaar, goed georiënteerd dak nodig. Op een eenvoudig zadeldak is dat het grootste deel van één dakvlak op het zuiden.

„Bruikbaar” is het sleutelwoord, en het is de reden dat het kale dakoppervlak uit een satellietmeting de capaciteit overschat. Alleen vlakken met een fatsoenlijke oriëntatie tellen mee — op het noordelijk halfrond is zuid het beste, verliezen oost en west ruwweg 15 tot 20%, en zijn dakvlakken op het noorden het montagewerk zelden waard. Meet elk dakvlak apart en tel alleen de vlakken op die kwalificeren.

Kosten van zonnepanelen geïnstalleerd: 2,50-4,00 $ per watt vermogen. Een systeem van 8 kW is dus 20.000 tot 32.000 $ vóór belastingvoordeel en subsidies.

Federaal belastingvoordeel in de Verenigde Staten: 30% van de totale systeemkosten, verlengd tot en met 2032. Staats- en gemeentelijke regelingen kunnen daar nog 10 tot 30% bovenop doen.

Effectieve kosten na de regelingen: 14.000 tot 22.000 $ voor een systeem van 8 kW in een gewone staat.

Terugverdientijd: 6 tot 10 jaar in de meeste Amerikaanse staten. Sneller, 4 tot 6 jaar, in staten met hoge stroomtarieven en goede regelingen.

Kosten per vierkante voet gebruikt dak: ruwweg 50 tot 100 $ per ft² paneeloppervlak. Dat gaat niet over de rest van je dak, alleen over het vlak dat de panelen innemen.