ISSO-handboek HBze
Zonne-energie Bouwkundige- en installatietechnische richtlijnen voor zonne-energiesystemen
ISBN: 978-90-5044-338-8
INHOUDSOPGAVE ISSO-kontaktgroep 09-103
1
2
Samenvatting
11
Afkortingen
13
Symbolenlijst
15
Begrippenlijst
17
Inleiding
31
1.1
Afbakening
31
1.2
Doelgroepen
31
1.3
Structuur
31
1.4
Leeswijzer
31
1.5
Normenoverzicht
33
1.5.1
Algemene normen
33
1.5.2
Zonnestroom normen
33
1.5.3
Zonnewarmte normen
36
1.5.4
Bouwkundige normen
37
Programma van Eisen
41
2.1
Inleiding
41
2.2
Initiatiefgesprek met de opdrachtgever
41
2.2.1
IdeĂŤle motivaties
42
2.2.2
Verplichtingen
42
2.2.3
Zakelijke redenen
43
2.3
3
Haalbaarheidsstudie
43
2.3.1
Aandachtsgebieden voor beschouwing haalbaarheid
43
2.3.2
Zonnestroom in cijfers
49
2.3.3
Zonnewarmte in cijfers
52
2.3.4
Overige prestatie-indicatoren
54
2.3.5
FinanciĂŤle en economische beschouwing
55
2.3.6
Beoordeling haalbaarheid
55
2.3.7
Technische haalbaarheid
55
2.4
Projectdefinitie/PVE
55
2.5
Opslag van energie
61
2.6
SDE+ subsidie
61
Ontwerp zonnestroominstallaties
63
3.1
Inleiding
63
3.2
Ontwerp van een netgekoppelde PV-installatie
63
3.2.1
Algemeen
63
3.2.2
Kenmerken van een PV-array
64
3.2.3
Stappenplan
67
3.2.4
Aarding
74
3.2.5
Bliksembeveiliging
75
3.2.6
Bescherming tegen overspanning
77
3.2.7
Voorbeeld van een gecombineerde bliksembeveiligingsinstallatie
79
3.2.8
Ontwerp van een systeem met elektrische energie-opslag
79
3.2.9
Systeemontwerp veldsysteem, voorwaarden
3.3
ISSO-handboek HBze
9
Beoordeling ontwerp op haalbaarheid
89 99
3
Zonne-energie
4
Ontwerpfase zonnewarmtesystemen
103
4.1
104
4.2
5
Zonnewarmte voor een huishouden
105
4.1.2
Grote warmwatersystemen
113
4.1.3
Verwarming zwembadbassinwater
124
4.1.4
Lucht als warmtetransportmedium
127
4.1.5
Zonnewarmte en warmtepompcombinaties
129
4.1.6
Koeling met zonnewarmte
131
Beoordeling voorontwerp en haalbaarheid
131
4.2.1
Legionellapreventie
131
4.2.2
Vaststelling haalbaarheid
132 137
5.1
Inleiding
137
5.2
Keuze zonne-energiesysteem
137
5.2.1
Algemeen
137
5.2.2
Plat dak (of hellend met een gesloten dakbedekking)
137
5.2.3
Hellende daken (dakpannen)
5.4
5.5
ISSO-handboek HBze
4.1.1
Ontwerp bouwkundige aspecten
5.3
6
Ontwerp
139
Inpandige bouwkundige installatietechnische consequenties
140
Systeemindeling (montagewijze)
140
5.4.1
Montagewijze 1
140
5.4.2
Montagewijze 2
141
5.4.3
Montagewijze 3
142
5.4.4
Montagewijze 4
143
5.4.5
Montagewijze 5
143
Ontwerprichtlijnen
144
5.5.1
Nederlandse bouwregelgeving
144
5.5.2
Constructieve veiligheid
148
5.5.3
Inwendige condensatie
148
5.5.4
Temperatuurinvloed
150
5.5.5
Eisen met betrekking tot brandveiligheid
150
5.5.6
Eisen met betrekking tot geluid
150
5.5.7
Eisen met betrekking tot waterdichtheid en temperatuurfactor van het binnenoppervlak
151
5.5.8
Eisen met betrekking tot de thermische isolatie en luchtdoorlatendheid
151
5.5.9
Aanvullende ontwerprichtlijnen hellende daken afgewerkt met dakpannen
151
5.5.10 Aanvullende ontwerprichtlijnen platte daken (of hellend met gesloten dakbedekking)
153
5.5.11 Permanente valbeveiliging
156
Uitwerkingsfase
157
6.1
Inleiding
157
6.2
Bestekplan
157
6.3
Aanbesteding
157
6.4
Engineering zonnestroom
157
6.4.1
Selectie en plaatsing van de modules
158
6.4.2
Selectie en plaatsing van de omvormer(s)
158
6.4.3
DC-bekabeling
158
6.4.4
Netinpassing en AC-bekabeling
158
6.4.5
Overige aspecten
159
4
Zonne-energie
6.5
6.6
6.7 7
Selectie componenten
160
6.5.2
Ontwerp opslagvat
160
6.5.3
Het collectorcircuit
161
6.5.4
Het distributiecircuit (naverwarming)
Engineering bouwkundig
175 180
6.6.1
Montagewijze 1: geĂŻntegreerd in de gebouwschil
181
6.6.2
Montagewijze 2: opbouwsysteem
181
6.6.3
Montagewijze 3: los geplaatst (eventueel met ballast) op plat dak
181
6.4.4
Montagewijze 4: gecombineerd met flexibele dakbedekking
181
6.6.5
Montagewijze 5: zonnewarmtesysteem opgenomen in de dakisolatie onder de flexibele dakbedekking
182
Opstellen offerte
182 185
7.1
Inleiding
185
7.2
Werkvoorbereiding
185
7.3
Tips bij het monteren van PV-systemen
185
7.4
Plaatsing van de omvormer
185
7.5
DC-bekabeling
186
7.5.1
Afwijking van standaard situaties
186
7.5.2
Wijze van aanleg
187
7.5.3
Kabelcodering
188
Aansluiting op de laagspanningsinstallatie
189
7.6.1
Aansluiting aan de voedende zijde van de installatie
189
7.6.2
Aansluiting aan de belaste zijde van een eindgroep
190
7.7
Aarding
7.8
Bliksembeveiliging
190
7.9
Veilig werken met PV-systemen
190
7.10
Oplevering
192
7.10.1 Inleiding
192
7.10.2 Oplevering van een PV-systeem
192
7.10.3 Systeemdocumentatie
192
190
7.10.4 Inspectie
193
7.10.5 Metingen en beproevingen PV-systeem
196
Realisatie zonnewarmte-installatie
201
8.1
Werkvoorbereiding
201
8.2
Uitvoering
202
8.2.1
Collectormontage
202
8.2.2
Plaatsen van het opslagvat
202
8.2.3
Het collectorcircuit
203
8.2.4
Montage van de regeling
205
8.2.5
Tapwaterzijdige aansluitingen
206
8.3
ISSO-handboek HBze
159
6.5.1
Realisatie zonnestroominstallatie
7.6
8
Engineering zonnewarmte
8.2.6
Controle op werkzaamheden
206
8.2.7
Milieuaspecten
206
8.2.8
In bedrijf stellen van het zonneboilersysteem
206
Oplevering
208
8.3.1
Eerste oplevering
208
8.3.2
Instructie
209
8.3.3
Tweede oplevering
209
5
Zonne-energie
9
Realisatie bouwkundige aspecten
211
9.1
Inleiding
211
9.2
Veilig werken op daken
211
9.2.1
Algemeen
211
9.2.2
Veiligheids- en gezondheidsplan
211
9.2.3
Veiligheidsvoorschriften
211
9.2.4
Asbest
212
9.3
10
214
9.4
Details
214
9.5
Bouwkundige uitvoeringsrichtlijnen
214
9.5.1
Montagewijze 1
214
9.5.2
Montagewijze 2
227
9.5.3
Montagewijze 3
245
9.5.4
Montagewijze 4
250
9.5.5
Montagewijze 5
259
Beheerfase
263
10.1
Inspectie
263
10.1.1 Zonnestroom
263
10.1.2 Zonnewarmte
264
Onderhoud
265
10.2.1 Zonnestroom
265
10.2.2 Zonnewarmte
266
10.2
10.3
10.4
10.5 11
Controle dak/acceptatie ondergrond
10.2.3 Bouwkundige zaken
266
Energetische controle (monitoring)
267
10.3.1 Zonnestroom
267
10.3.2 Zonnewarmte
270
Foutopsporing
271
10.4.1 Zonnestroom
271
10.4.2 Zonnewarmte
272
Einde levensduur
273
MKK-structuur
275
11.1
275
Opzet MKK 11.1.1 Fases
275
11.1.2 Kwaliteitbeheeraspecten
276
11.1.3 Matrix
276
11.2
Overzicht ingevulde cellen
278
11.3
Celinhoud en specificatiebladen
278
11.4
Opbouw specificatiebladen
282
Specificatiebladen
283
I.
Programmafase
283
I.0-1
Programma van Eisen
283
I.0-2
Randvoorwaarden
284
I.2-1
Uitwisseling informatie
285
I.3-1
Eisen
286
I.4-1
Middelen
287
I.8-1
Rapportage
288
ISSO-handboek HBze
6
Zonne-energie
II.
Ontwerpfase
289
II.0-1
Randvoorwaarden PV
289
II.0-2
Randvoorwaarden thermisch
290
II.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
291
II.2-1
Uitwisseling informatie PV
292
II.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
293
II.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
294
II.3-1
Eisen PV
295
II.3-2
Eisen PV
296
II.3-3
Eisen PV (aarden van PV-installatie)
297
II.3-4
Eisen PV
298
II.3-5
Eisen thermisch
299
II.3-6
Eisen bouwkundig
300
II.4-1
Middelen PV
301
II.4-2
Middelen thermisch
302
II.4-3
Middelen bouwkundig
303
II.8-1
Documentatie PV
304
II.8-2
Documentatie thermisch
305
II.8-3
Documentatie bouwkundig
306
III.
Uitwerkingsfase
307
III.0-1
Randvoorwaarden
307
III.2-1
Uitwisseling informatie
309
III.3-1
Eisen algemeen
310
III.3-2
Eisen PV
311
III.3-3
Eisen thermisch
312
III.4-1
Middelen
313
III.8-1
Documentatie
314
IV.
Realisatiefase
315
IV.0-1
Randvoorwaarden PV
315
IV.0-2
Randvoorwaarden thermisch
316
IV.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
317
IV.2-1
Uitwisseling informatie PV
318
IV.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
319
IV.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
320
IV.3-1
Eisen PV
321
IV.3-2
Eisen thermisch
322
IV.3-3
Eisen bouwkundig
323
IV.4-1
Middelen PV
324
IV.4-2
Middelen thermisch
325
IV.4-3
Middelen bouwkundig
326
IV.8-1
Documentatie PV
327
IV.8-2
Documentatie thermisch
328
IV.8-3
Documentatie bouwkundig
329
V.
Beheerfase
330
V.0-1
Randvoorwaarden
330
V.2-1
Uitwisseling informatie
331
V.3-1
Eisen
332
V.4-1
Middelen
333
V.8-1
Documentatie
334
ISSO-handboek HBze
7
Zonne-energie
Bijlage A
Prestatieparameters
335
Bijlage B
Zoninstraling
345
Bijlage C
Architectonische beoordeling
355
Bijlage D
Zonnecellen en modules
360
Bijlage E
Systeemverliezen van zonnestroominstallaties
372
Bijlage F
Schaduweffecten bij zonnestroominstallaties
376
Bijlage G
Omvormers voor netgekoppelde systemen
384
Bijlage H
Kabelberekeningen
397
Bijlage I
Voorbeeld uitvoering PV-installaties
398
Bijlage J
PV en brandweer
403
Bijlage K
Checklist inspectie zonnestroomsystemen
405
Bijlage L
Productkennis zonnewarmtetechniek
419
Bijlage M
Rekenprogramma's zonnewarmte
440
Bijlage N
Leidingberekening collectorcircuit
441
Bijlage O
Specifieke gegevens leidingen
445
Bijlage P
Isolatiematerialen
446
Bijlage Q
Vloeistofeigenschappen
447
Bijlage R
Vloeistoffen in contact met verschillende metalen
449
Bijlage S
Waterwerkbladen
451
Bijlage T
Checklist inspectie zonthermisch systeem
452
Bijlage U
Productkennis bouwkundige integratie
454
Bijlage V
Veilig werken op daken
476
Bijlage W
Referentiedetails
486
Bijlage X
Windbelasting zonne-energiesystemen
520
Bijlage Y
Ecodesign en energielabels
526
Literatuurlijst
ISSO-handboek HBze
534
8
Zonne-energie
SAMENVATTING Toepassing van zowel zonnewarmte en zonnestroom zijn in dit handboek samengebracht. Daarnaast zijn de bouwkundige aspecten die betrekking hebben op het kwalitatief goed monteren van zonne-energiesystemen integraal in dit handboek verwerkt. De hoofdstukindeling van het handboek volgt de opeenvolgende processtappen bij het realiseren van een zonneenergieproject, namelijk: programmafase, ontwerpfase, uitwerkingsfase, realisatiefase en beheerfase (MKK). Voor elke van deze fasen wordt praktische informatie verstrekt over hoe te handelen en welke voorschriften en regelingen van toepassing zijn. Zonnewarmte wordt behandeld in een toepassing als zonneboiler, zonneverwarming, zwembadverwarming, voor de verwarming van lucht, in combinatie met een warmtepomp en voor koeling. Zonnestroom wordt met name voor netgekoppelde toepassingen behandeld, waarbij veel aandacht wordt gegeven aan aansluitvoorschriften. Het handboek beperkt zich tot installatie met een omvang die nog op een laagspanningsnet aangesloten worden. In de praktijk zal dat tot een paar honderd kW zijn. Ook het bouwkundige (buitendakse) deel van het werk op een professionele wijze behandeld. Vijf verschillende montagewijzen worden hierbij als leidraad gebruikt. Natuurlijk worden ook de relevante voorschriften besproken. De bijlagen geven een schat aan achtergrondinformatie en handige hulpmiddelen. Dit loopt uiteen van een methode voor het presenteren van de prestatie-indicatoren, via checklists en productkennis en bouwkundige detailuitwerkingen.
ISSO-handboek HBze
11
Zonne-energie
AFKORTINGEN AISI
American Iron and Steel Institute.
APP
Atactisch polypropyleen.
C-EPS
Cementgebonden geëxpandeerd polystyreen.
CG
Cellulair glas.
EPB
Geëxpandeerd perliet.
EPDM
Ethyleenpropyleendieenmonomeer.
EPS
Geëxpandeerd polystyreen.
FPO
Flexibele polyolefinen.
MKK
Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties.
MWG
Minerale wol, glaswol.
MWR
Minerale wol, steenwol.
OSB
Oriented strand board.
PAK
Polycyclische aromatische koolwaterstoffen.
PE
Polyethyleen.
PIR
Polyisocyanuraat.
POCB
Polyolefin Copolymer Bitumen.
PUR
Polyurethaan.
PV
Photovoltaïsch.
PVC
Polyvinylchloride.
SBS
Styreenbutadieenstyreen copolymeer.
TPO
Thermoplastische polyolefinen.
URL
Uitvoeringsrichtlijn.
WDO
Waterdichte dampopen membranen.
XPS
Geëxtrudeerd polystyreenschuim.
XS
Geëxpandeerd silicaat.
ISSO-handboek HBze
13
Zonne-energie
SYMBOLENLIJST A
aanschafkosten
[€]
Ac
collectoroppervlakte
[m2]
Ac*
optimale collectoroppervlakte; gegeven per warmwatervraag van 1.000 m3/jaar
[m2 per 1.000 m3/jaar]
Ag
gebruikersoppervlakte in de EPN
[m2]
Al
oppervlakte doorsnede leiding
[m2]
Aze;tap
collectoroppervlakte in de EPN
[m2]
B
jaarlijkse bruto of netto financiële besparing
[€]
cc,v
inhoud van de warmteopslag per m2 collectoroppervlakte
[liter/m2]
ct
omrekeningsfactor voor de jaarlijkse warmtevraag voor tapwater in de EPN
[MJ/m2]
Cp
vermenigvuldigingsfactor in de ontwerpdrukberekening
[-]
D
inwendige diameter leiding
[m]
E
energieopbrengst van een PV-systeem
[kWh/jr]
Epar,ze
jaarlijkse kosten voor parasitair elektriciteitsgebruik
[€]
Eb
jaarlijkse elektriciteitsbesparing van het zonneboilersysteem
[kWh]
fb
besparingsfractie van het zonneboilersysteem
[-]
G
zonnestraling op de collector
[W/m2]
Hi
instraling in het vlak van een PV-module
[kWh/m2·jr]
Hmax
maximale instraling loodrecht op een ideaal vlak (zuid, 36°) op een gegeven locatie
[kWh/m2·jr]
I
stroomsterkte
[A]
Imp
stroom van een zonnecel of PV-module in het maximale vermogenspunt (MPP) [A]
Isc
kortsluitstroom van de zonnecel of PV-module
L
lengte leiding
[m]
M
montagekosten
[€]
O
jaarlijkse onderhoudskosten
[€]
po
ontwerpdruk
[kN/m2]
pw
stuwdruk op gegeven hoogte
[kN/m2]
P
nominaal vermogen van de naverwarming
[kW]
Pc
vermogen van de naverwarming voor continugebruik
[kW]
Pel
elektriciteitsprijs
[€/kWh]
Pgas
gasprijs
[€/m3]
Pm
nominaal vermogen van een PV-module, gemeten onder STC
[W]
Pmp
vermogen van een zonnecel of PV-module in het maximale vermogenspunt (MPP)
[W]
PR
performance ratio van een PV-systeem
[-]
PSTC
vermogen van PV-modules onder de standaard testcondities (STC)
[W]
qm
massastroom
[m3/s]
qv
debiet van de douches
[liter/min]
Qb
jaarlijkse energieopbrengst van het zonneboilersysteem
[GJ]
Qp,t
jaarlijks primair energiegebruik voor warmtapwaterbereiding in de EPN
[MJ]
Qt
warmte beschikbaar voor de pieklast
[MJ]
Qv
warmtevraag
[GJ]
Qv,d
dagelijkse warmtevraag
[GJ]
ISSO-handboek HBze
15
[A]
Zonne-energie
Qw,t
jaarlijkse warmtevraag voor tapwater in de EPN
[MJ]
Qze;tap
jaarlijkse energiebijdrage van een zonne-energiesysteem in de EPN
[MJ]
Rc
warmteweerstand constructie
[m2·K/W]
Sd
dampdiffusieweerstand
[m]
T
tijdsduur van de piekvraag
[s]
tdo
douchetijd
[min]
th
hersteltijd van de boiler
[s]
ts
inschakeltijd van de brander; tijdsinterval tussen het begin van de pieklast en het moment dat de brander inschakelt
[s]
TCF
tilt correctie factor voor afwijkende oriëntatie en hellingshoek
[-]
T*
gereduceerde temperatuurverschil
[m2·K/W]
Um
verlieswarmteoverdrachtscoëfficiënt van de collector
[W/(m2·K)]
UA
totale warmteoverdrachtscoëfficiënt van een warmtewisselaar
[W/K]
Ud
dampdiffusieweerstand
[m]
v
snelheid van warmtetransportvloeistof in leiding
[m/s]
V
effectieve inhoud van het boilervat
[m3]
Vgas,besp
jaarlijkse gasbesparing van het zonneboilersysteem
[m3]
Vvat
volume warmteopslag
[m3]
Vvat*
optimale vatinhoud; gegeven per m2 collectoroppervlakte
[liter per m2]
Vv
warmwatervraag
[m3]
Vv,d
dagelijkse warmwatervraag
[liter]
Vv,k
gemeten hoeveelheid koud water
[m3]
Vmp
spanning van een zonnecel of PV-module in het maximum vermogenspunt (MPP)
[V]
Voc
open klemspanning van de zonnecel of PV-module
[V]
W1
waterwerendheidsklasse
[-]
zze;tap
oriëntatiegetal van de zonnecollector in de EPN
[-]
Γ
veiligheidsfactor in de ontwerpdrukberekening
[-]
Δp
drukverlies over leidingnet
[Pa]
Δpa
drukverlies over aanvoerleiding
[Pa]
Δpcv
drukverlies over collectorveld
[Pa]
Δpr
drukverlies over retourleiding
[Pa]
ΔT
temperatuurverschil tussen warm en koud water
[K]
H
collectorrendement
[-]
ηo
optisch rendement van de collector; collectorrendement als de collectortemperatuur gelijk is aan de omgevingstemperatuur
[-]
ηel
opwekkingsrendement voor elektriciteit
[-]
ηopw;tap
opwekkingsrendement van de warmtapwaterbereiding in de EPN
[-]
ηsys
systeemrendement voor warmtedistributie in de EPN
[-]
θa
temperatuur van de buitenomgeving
[°C]
θkw
koudwatertemperatuur
[°C]
θmedium
temperatuur van de warmtetransportvloeistof in de collector
[°C]
θww
warmwatertemperatuur
[°C]
ζ
weerstandscoëfficiënt leiding
[-]
ρ
dichtheid warmtetransportvloeistof
[kg/m3]
ISSO-handboek HBze
16
Zonne-energie
BEGRIPPENLIJST Aardfout Onbedoeld contact van de + of de - met aarde (aan de DC-kant van een PV-systeem). Absorber Deel van de collector, dat de opvallende zonnestraling omzet in warmte en waaruit de ingevangen warmte wordt afgevoerd met behulp van warmtetransportvloeistof. AC-gedeelte Het gedeelte van de PV-installatie vanaf de AC-klemmen van de omvormer tot en met de verbinding van de voedingskabel met de elektrische installatie. AC-module PV-module met een eigen kleine omvormer. Levert wisselspanning en kan direct op het elektriciteitsnet worden aangesloten. Afdekking Licht- en warmtedoorlatend deel van de zonnecollector, dat dient om het warmteverlies naar de buitenlucht te verminderen en de absorber tegen weersinvloeden te beschermen. Afgedekte collector Combinatie van absorber(s), isolatiemateriaal, transparante afdekking, behuizing en aansluitingen voor leidingen, die als zodanig fabrieksmatig wordt geproduceerd. Ook de vacuümbuis- of heatpipecollector wordt als afgedekte collector beschouwd. Afschot Het onder afschot leggen van collectorleidingen is het monteren daarvan onder een zodanige helling, dat de warmtetransportvloeistof bij het afschakelen van de collectorpomp onder invloed van de zwaartekracht naar het terugloopvat of -volume stroomt. Afschot (bouwkundig) Het afschot is de helling van de waterdichte laag en de onderconstructie in de richting van de hemelwaterafvoeren. Afschotlaag Een afschotlaag bestaat uit materiaal, aangebracht op de onderconstructie of de dampremmende laag, zodat na het aanbrengen van de waterdichte laag, afschot aanwezig is. Afwerklaag Een afwerklaag bestaat uit één of meer lagen materialen, al dan niet fabriekmatig aangebracht op het dakbedekkingssysteem. Deze laag kan verschillende functies hebben, zoals bijvoorbeeld bescherming van de waterdichte laag tegen de inwerking van UV-licht of thermische veroudering of als esthetische afwerking. Amorf silicium Hier bedoeld als silicium 'zonder regelmatige kristalstructuur'. Basismateriaal voor één van de typen dunne filmmodule. Apertuuroppervlakte Maximaal geprojecteerde oppervlakte, waardoor ongeconcentreerd zonlicht de absorber kan bereiken. APP-gemodificeerd bitumen Met thermoplasten gemodificeerd bitumen (in hoofdzaak atactisch polypropyleen). Array Een parallel schakeling van verschillende strings.
ISSO-handboek HBze
17
Zonne-energie
Attest Een document dat verklaart dat op een bepaald moment de eigenschappen van een product of bouwdeel in overeenstemming zijn met bepaalde eisen die door opdrachtgevers of de overheid worden gesteld aan bouwwerken, mits het bouwdeel op een voorgeschreven wijze wordt vervaardigd of toegepast (verwerkingsmethode) met gebruik making van producten met voorgeschreven 'technische specificaties'. De specificaties worden niet periodiek gecontroleerd. Autonoom zonnestroomsysteem Een zonnestroomsysteem zonder koppeling aan het elektriciteitsnet, maar meestal gekoppeld aan een accu; levert op zichzelf stroom aan een gebruiker (bijv. praatpaal). Ballastframe / ballastbak Frame of bak om de zonnecollector of PV-module op een horizontaal vlak (plat dak) te bevestigen, waarbij de frameconstructie/bak los op het dak wordt geplaatst en een ballast (gewicht) de noodzakelijke stabiliteit garandeert. Ballastlaag Een ballastlaag bestaat uit ĂŠĂŠn of meer lagen materialen, aangebracht op het dakbedekkingssysteem. Deze laag kan zowel dienen als ballast tegen opwaaien, als ook een bijkomende andere functie hebben zoals bijvoorbeeld bescherming van de waterdichte laag tegen veroudering of esthetische en/of beloopbare afwerking. BDA Praktijkblad 'Daken' BDA Praktijkbladen zijn technische informatiebladen van (dakbedekkings-)producten en systemen die volgens een zelfde structuur zijn opgebouwd. Er zijn BDA Praktijkbladen inzake ontwerp, uitvoering, detailprincipes en beheer. Begroeide daken Begroeide daken is de verzamelnaam voor vegetatiedaken en tuindaken. Een begroeid dak is altijd minimaal voorzien van een substraatlaag, waarop vegetatie groeit. Belasting Stelsel van krachten (belasting) werkend op de constructie (rechtstreekse belasting). Belastingcombinatie Samenstelsel van rekenwaarden gebruikt voor de toetsing van de constructieve betrouwbaarheid bij een grenstoestand waarbij verscheidene belastingen gelijktijdig werken. Beschermingsklasse/IP code De beschermingsklasse wordt aangeduid met een IP-code. De IP-codering (International Protection Rating, ook soms Ingress Protection) op elektrische apparaten is een aanduiding voor de mate van beveiliging van de constructie van elektrische of elektronische apparatuur tegen eigen schade door gebruik in 'vijandige omgevingen' en tegen eventueel gevaar voor de gebruiker. Beschermingslaag De beschermingslaag is de laag die op de waterdichte laag wordt aangebracht ter bescherming daarvan en bestaat meestal uit met polyurethaan gebonden rubbergranulaat. Besparingsfractie Energetische bijdrage van zonne-energie aan de warmwatervraag; ook wel dekkingsgraad genoemd. Bestaand bouwwerk Bouwwerk dat geldt als een bestaand bouwwerk vanaf het moment van gereedmelding tot aan het moment van sloop. Betrouwbaarheid Geschiktheid van een constructie of een constructief element om te voldoen aan de voorgeschreven eisen, met inbegrip van de ontwerplevensduur, waarvoor zij is ontworpen. Betrouwbaarheid wordt meestal uitgedrukt in problematische termen.
ISSO-handboek HBze
18
Zonne-energie
Beveiligen Het zonneboilersysteem moet worden beschermd tegen bevriezing, oververhitting en overdruk. Bij bevriezing kan schade aan de zonnecollector of de collectorleidingen ontstaan. Bij oververhitting en overdruk is tevens gevaar voor de omgeving. Om te voorkomen dat bij een kleine warmwatervraag te hoge temperaturen in de collectoren en het opslagvat ontstaan, wordt een maximaaltemperatuurbeveiliging voor het opslagvat opgenomen. Bezonningsfactor Tijdsfractie dat de zonnecollector wordt of kan worden beschenen door de zon en geen last heeft van schaduw. BIPV Building Integrated PV; gebouwgeĂŻntegreerde zonnestroomsystemen. Blocking-diode Een in serie met een string geschakelde diode. Bouwfysica Die onderdelen van de natuurkunde die bij het bouwen speciaal van belang zijn, zoals akoestiek, licht, warmte, vocht en ventilatie. Bouwkundige constructie Dragende constructie (als onderdeel van het bouwkundig skelet van een bouwwerk) waarlangs de optredende krachten doeltreffend naar de fundering worden afgeleid. Bouwmateriaal Materiaal gebruikt voor bouwwerken bijvoorbeeld beton, staal, hout, metselwerk. Bouwwerk Elke constructie van enige omvang van hout, steen, metaal of ander materiaal, die op de plaats van bestemming hetzij direct hetzij indirect met de grond is verbonden, hetzij direct of indirect steun vindt in of op de grond, bedoeld om ter plaatse te functioneren. Bouwwerken Alles wat wordt gebouwd of het resultaat is van bouwbedrijvigheid. Brandrol Een gewapende bitumen dakbaan met extra laag bitumen aan de onderzijde van de baan (MEC = met extra coating) welke door directe verhitting met een open gasvlam zodanig verweekt, dat een goede aanhechting met de ondergrond mogelijk is. Brandveiligheid Brandveiligheid wordt bepaald door de mate waarin het gevaar voor het ontstaan en uitbreiden van brand en de schadelijke gevolgen (persoonlijk ongevallen) daarvan worden voorkomen dan wel beperkt. BRL Een BRL is een nationale beoordelingsrichtlijn. Bypass-diode Een diode anti-parallel geschakeld aan een deel van de zonnecellen van een module. CdTe Cadmium-telluride; halfgeleidermateriaal voor dunne filmzonnecellen. Certificaat Het document waarin de certificerende instelling de verklaring maakt dat een product, proces, systeem of persoon voldoet aan vooraf gestelde eisen. Als verzamelbegrip wordt hiervoor ook wel de term 'kwaliteitsverklaringen' gehanteerd. CIGS Koper-indium/gallium-diselenide/sulfide; halfgeleidermateriaal voor dunne filmzonnecellen.
ISSO-handboek HBze
19
Zonne-energie
Collector Zie zonnecollector. Collectorcircuit Combinatie van leidingen, terugloopvat of terugloopvolume in het opslagvat, pomp(en) en mogelijke externe warmtewisselaar tussen zonnecollector en opslagvat. Collectorrendement Verhouding tussen de nuttig afgenomen energie en de op de collector vallende zonne-energie. Compacte zonneboiler Zonneboiler waarbij de collector en het opslagvat aan elkaar grenzen en één constructief geheel vormen. De Integral Collector Storage (ICS) systemen zijn daar een voorbeeld van. Condensatiegebied Het condensatiegebied in een (dak-)constructie is dat gebied waar de maximaal mogelijke waterdampconcentratie is bereikt, zodat verdere toevoer van waterdamp tot inwendige condensatie leidt. Constructie Systematisch samenstel van met elkaar van de onderconstructieve elementen ontwerpen om belastingen te dragen en voldoende stijfheid te verschaffen. Constructief element Fysisch goed te onderscheiden deel van een constructie, bijvoorbeeld een kolom, een balk/ligger, een plaat, funderingspaal. Constructieve berekening Methode of algoritme voor het bepalen van de belastingeffecten in elk punt van de constructie. Dak Een uitwendige scheidingsconstructie met een hoek van maximaal 70° met de horizontaal, bestaande uit de onderconstructie en alle zich daarop bevindende lagen inclusief het oppervlak dat is blootgesteld aan de weerselementen. Ook de noodzakelijke details worden tot het dak gerekend. Dakbedekkingsconstructie Een dakbedekkingsconstructie bestaat uit alle materiaallagen boven de onderconstructie en is samengesteld uit (meestal) een dampremmende laag of sluitlaag, een thermisch isolatiemateriaal en een dakbedekkingssysteem (waterkerend of gesloten) en een eventuele afwerking. Dakbedekkingsmateriaal Dakbedekkingsmateriaal is elk materiaal, dat een onderdeel vormt van de waterdichte laag in het dakbedekkingssysteem. Dakbedekkingssysteem Een dakbedekkingssysteem is samengesteld uit alle dakbedekkingsmaterialen, onderdelen en hulpstukken zorgen voor een waterdichte of waterkerende afwerking van een dak, inclusief de noodzakelijke details. Dakdoorbreking Een dakdoorbreking is een onderbreking in het dak of de dakbedekking. Dakonderhoud Dakonderhoud is de verzamelnaam voor zowel noodzakelijk onderhoud om de normale levensduur te bereiken als planmatig onderhoud. Dakrand Een dakrand is de plaats waar de beëindiging van het dakvlak en de beëindiging van het bouwwerk samenvallen. Daktuin Een daktuin is het tuingedeelte van een tuindak.
ISSO-handboek HBze
20
Zonne-energie
Dampdoorlatendheid De mate waarin waterdamp wordt doorgelaten onder invloed van dampspanningsverschillen tussen de binnen- en buitenzijde van een bouwdeel. Dampremmende laag Een dampremmende laag wordt toegepast in een dakbedekkingsconstructie onder de thermische isolatie en heeft tot doel het transport van waterdamp naar de bovenliggende thermische isolatie en het dakbedekkingssysteem te beperken. DC-gedeelte Het gedeelte van de installatie van de zonnecel tot de DC-klemmen van de omvormer. DC-hoofdkabel Verbindingskabel tussen DC-koppelkast van een enkele array naar de pv-inverter of wanneer er sprake is van meer dan één array, een verbindingskabel tussen de algemene DC-koppelkast en de inverter. DC-koppelkast Een kast waarin alle strings of arrays met elkaar zijn verbonden. Hierin vaak zekeringen, overspanningsbeveiliging, soms monitoring etc. Dekkingsgraad Zie besparingsfractie. Delta-T regeling Voorziening om de vloeistofcirculatie door de zonnecollector te regelen op basis van temperatuurverschil tussen collector en opslagvat. Diffusie weerstandsgetal Het diffusieweerstandsgetal (μ-waarde) van een stof geeft aan hoeveel maal dampdichter die stof bij een bepaalde dikte is dan een even dikke laag lucht. Direct systeem Zonneboilersysteem waarbij het tapwater direct door de collector stroomt. Doorbuiging De verplaatsing in verticale richting ten gevolge van een belasting, gemeten loodrecht op het vlak van het dakelement, van het verplaatste punt dakelement tot het vlak van de oplegpunten. Doorbuiging in de eindtoestand Het deel van de totale doorbuiging waarvan mag worden verwacht dat deze op den duur kan optreden. Doorstroomtoestel Warmwatertoestel zonder opslagfunctie dat het tapwater verwarmt voor direct gebruik. Drainagelaag De drainagelaag is de laag onder de substraatlaag en het eventuele filtervlies met als functie dat overtollig water wordt afgevoerd, zodanig dat er voldoende water achterblijft voor de vegetatie. Drukvereffening Het verschijnsel dat bij winddruk of -zuiging op gedeeltelijk luchtdoorlatende onderdelen van bouwwerken niet de volle winddruk of -zuiging op het betreffende onderdeel werkzaam is. Drukvereffeningsfactor Factor, waarmee de windbelasting op een element van een bouwwerk moet worden vermenigvuldigd, teneinde het verschijnsel drukvereffening voor dit element in rekening te brengen. Dunne filmcellen Zonnecellen gemaakt van een dunne laag halfgeleidermateriaal op een dragerlaag, o.a. amorf silicium, CdTe en CI(G)S.
ISSO-handboek HBze
21
Zonne-energie
EPB Geëxpandeerd perliet. EPS Geëxpandeerd polystyreenschuim. Expansievat Reservoir voor uitzetting van de warmtetransportvloeistof. Een expansievat wordt toegepast bij een volledig gevuld collectorcircuit. Extensieve begroeiing Een begroeiing die zich ontwikkelt tot een min of meer ecologisch stabiele plantengemeenschap die zichzelf in stand kan houden met een minimum aan onderhoud. Over het algemeen betreft dit plantengemeenschappen die bestaan uit vetplanten zoals sedums en droogteminnende kruiden en grassen, die ook van nature in een droog, schraal (arm) milieu voorkomen. Filtervlies Een filtervlies wordt soms toegepast bij vegetatiedaken en meestal bij tuindaken onder de substraatlaag met als functie het voorkomen dat fijne aarddeeltjes uit het substraat in de drainage terechtkomen, waardoor deze zou kunnen verstoppen. Flash-test Test waarbij een PV-module wordt geflitst met het doel om de elektrische eigenschappen (spanning, stroom, vermogen) vast te stellen. De metingen vinden plaats onder standaard testcondities (STC). Fotovoltaïsch Datgene wat onder invloed van licht ('fotos' in het Grieks) een elektrische spanning en stroom opwekt. Gedwongen circulatie Het met behulp van de collectorpomp rondpompen van de warmtetransportvloeistof. Gesloten dakbedekkingssysteem Een gesloten dakbedekkingssysteem is een systeem van flexibele banen/folies of vloeibaar aangebrachte materialen die voor een duurzaam waterdichte afsluiting zorgen. Gesloten systeem Zonneboilersysteem waarbij de warmtetransportvloeistof in het collectorcircuit niet in contact is met de buitenlucht. Heatpipecollector Zie vacuümbuiscollector. Hemelwaterbeslasting De hoeveelheid regenwater dat in een bepaalde tijdseenheid op een m2 dak valt. Hellend dak Een onder een helling (≤ 70°) geplaatste uitwendige scheidingsconstructie bestaande uit een onderconstructie en alle zich daarop bevindende lagen inclusief het van een harde, schubvormige, permeabele dakbedekking voorziene oppervlak dat is blootgesteld aan de weerselementen; ook de aansluitingen en overige details worden tot het dak gerekend. Helling of hellingshoek De hoek die de zonnecollector of PV-module heeft ten opzichte van het horizontale vlak. Indirect systeem In nagenoeg alle gevallen zijn zonnecollectoren opgenomen in een indirect systeem. Daarin is de warmtetransportvloeistof gescheiden van het tapwater door middel van tenminste één warmtewisselaar.
ISSO-handboek HBze
22
Zonne-energie
Instraling Het vermogen dat op een bepaald moment geleverd wordt door de zon, uitgedrukt in Watt per vierkante meter (W/m2). Integral Collector Storage (ICS) system Zonneboiler waarbij collector en warmteopslagvat één geheel zijn. Intensieve begroeiing Een begroeiing waarbij het noodzakelijk is voor de instandhouding van de beplanting (uitgebreid) onderhoud te plegen. Voor dit onderhoud moet men denken aan water geven, snoeien, bemesten, onkruid wieden enz. Inverter (omvormer) Energie-omzetter die de elektrische gelijkspanning en -stroom van de generator omzet in éénfase of meerfase wisselspanning en -stroom. In het handboek: omvormer. ISC STC De kortsluitstroom in een module, string of array onder standaard test condities (STC). Junction box Koppeldoos of aansluitdoos; achterop een module, waar doorgaans de bypass diodes in gemonteerd zitten en de aansluitsnoeren aan gekoppeld zijn. Koud-dak Een koud-dak is een dak waarbij tussen thermische isolatie en waterkerende laag in principe buitencondities heersen door de daar toegepaste spouw met buitenlucht te ventileren. Koude-brug Een koude-brug (beter: thermische brug) is dat kleine gedeelte van een constructie dat een belangrijk lagere warmteweerstand heeft dan het grootste deel van die constructie. Kristallijn silicium Monokristallijn of multi- c.q. polykristallijn silicium; halfgeleidermateriaal voor zonnecellen. Laminaat (PV-laminaat) Zonnepaneel zonder frame. Luchtdichtheid Mate waarin lucht tegen wordt gehouden onder invloed van een luchtdrukverschil tussen binnen- en buitenzijde van een bouwdeel. Luchtdoorlatendheid Eigenschap van een te beschouwen object om lucht door te laten, indien over beide zijden een luchtdrukverschil aanwezig is. Manometer Appendage die de druk van een vloeistof (of gas) in een installatie aangeeft. Maximum Power Point (MPP) Combinatie van stroom en spanning van een module die tot het hoogst bereikbare vermogen van een zonnestroomsysteem leidt, gegeven een bepaalde instraling en temperatuur. Mismatch Het verschil tussen het samengesteld maximum vermogen van zonnepanelen die in serie of parallel geschakeld en de som van de individuele maximale vermogens. Het verschil ontstaat door effecten van onder meer ongelijke temperatuur, vervuiling, beschaduwing en productieverschillen. Module Het kleinste gebruiksklare samenstel van verschillende zonnecellen voor directe omzetting van energie van (zon)licht in elektrische energie.
ISSO-handboek HBze
23
Zonne-energie
MPP-tracker Onderdeel van de functie van een omvormer dat continu het werkingspunt zoekt waarbij het hoogste vermogen uit het zonnestroomsysteem gehaald wordt. MWR Minerale wol, steenwol. Natuurlijke circulatie Rondgang van de warmtetransportvloeistof in het collectorcircuit, waarbij de vloeistof door verwarming (in de collector) in een laag gedeelte van het circuit onder invloed van dichtheidsverschillen en zwaartekracht gaat stromen; zie ook thermosifonsysteem. Naverwarmen bij voorverwarmerzonneboiler De temperatuur van het water in het opslagvat wisselt sterk. Afhankelijk van de tapwaterafname, het jaargetijde, het rendement van de zonnecollector en de systeemverliezen is de variatie gewoonlijk tussen 10 °C en 80 °C. Een groot deel van het jaar zal het tapwater dan ook moeten worden naverwarmd om tot de gewenste afnametemperatuur te komen. Naverwarming, centraal Centrale naverwarming gebeurt met een groot naverwarmingstoestel direct gekoppeld aan het zonneboilersysteem. Geïntegreerde naverwarming van de zonneboiler is ook een optie in dit kader. Naverwarming, decentraal Bij decentrale naverwarming worden meerdere kleine naverwarmingstoestellen gebruikt dichtbij de afzonderlijke (verzamelingen van) tappunten; bij een collectief zonneboilersysteem. Bijvoorbeeld doorstroomtoestellen in de afzonderlijke huishoudens. Naverwarming, geïntegreerd Bij geïntegreerde naverwarming wordt een hoeveelheid water bovenin het opslagvat van de zonneboiler op de gewenste warmwatertemperatuur (ca. 65 °C) gehouden. Dit kan met een geïntegreerde warmtewisselaar gevoed door een CV-ketel, een geïntegreerd elektrisch element of door directe opwarming met een geïntegreerde gasbrander. Het collectorcircuit wisselt warmte met het onderste deel van het opslagvat. Naverwarmingsdeel Het bovenste deel van het opslagvat van de zonneboiler met geïntegreerde naverwarming. Netkoppeling Een zonnestroomsysteem dat aan het openbare elektriciteitsnet is gekoppeld. Noodafvoer Een afvoer die in noodgevallen gaat functioneren om overbelasting door water van het dak te voorkomen. Omgekeerd-dak Een omgekeerd dak is een bijzondere vorm van het warm-dak, met het verschil dat de thermische isolatie zich bevindt op de waterdichte laag. Omvormer Zie inverter. Onafgedekte collector Bij de onafgedekte collector ontbreekt de afdekking en vaak ook de behuizing en zij-isolatie. Soms is wel isolatie aan de achterkant aanwezig. Onderconstructie De onderconstructie is het deel van het dak, dat als functie heeft om als constructief element, conform de betreffende Nederlandse norm (NEN-EN-1900 serie), om zowel permanente als veranderlijke belastingen over te dragen naar de rest van de gebouwenconstructie.
ISSO-handboek HBze
24
Zonne-energie
Onderdakconstructie De onderdakconstructie is het deel van een hellend dak dat als ondergrond dient voor de schubvormige harde dakbedekking en dat verder als functie heeft om als constructief element, conform de betreffende Nederlandse norm (NEN 6700-serie), zowel permanente als veranderlijke belastingen over te dragen naar de rest van de gebouwconstructie. Onderdak folie Folies voor toepassing in hellende daken (≥ 15°) en/of wanden met als hoofdfuncties: Het in voldoende mate tegenhouden en afvoeren van hemelwater; Het in voldoende mate doorlaten van waterdamp van binnenuit. (zie ook WDO en WDK membraan). Ondergrond De ondergrond is de materiaallaag direct onder het dakbedekkingssysteem. In het algemeen zal dit de thermische isolatie zijn, doch het kan in voorkomende gevallen ook de onderconstructie zijn. Onderhoud Reeks van werkzaamheden uitgevoerd tijdens de levensduur van de constructie om deze in staat te stellen aan de eisen van de betrouwbaarheid te blijven voldoen. Ontlastklep Zie overdrukventiel. Ontluchter Appendage die, gemonteerd op het hoogste punt van een leiding(circuit), lucht uit de leiding laat ontsnappen. Ontwerp- en berekeningscriteria Kwantitatieve formuleringen die, voor elke grenstoestand, de te vervullen voorwaarden omschrijven. Ontwerplevensduur Veronderstelde periode gedurende welke een constructie of een deel ervan te gebruiken is voor het doel als beoogd, met inbegrip van het voorziene onderhoud, maar zonder dat ingrijpende herstel nodig is. Ontwerpsituaties Samenstellen van fysieke omstandigheden die de reële omstandigheden representeren, die optreden tijdens een zekere tijdsperiode, waarvoor het ontwerp en de berekening aantonen dat de van toepassing zijnde grenstoestanden niet worden overschreden. Open systeem Zonneboilersysteem waarbij de warmtetransportvloeistof in het collectorcircuit contact heeft met de buitenlucht. Opslagvat Watertank die aan de buitenzijde is geïsoleerd tegen warmteverlies. In het opslagvat wisselt de warmtetransportvloeistof in het collectorcircuit warmte met het tapwater. Het opslagvat heeft twee functies: warmtebuffer tussen het relatief langzaam invangen van zonne-energie en het snel onttrekken van warmte tijdens tappen en warmtebuffer om een periode zonder zonaanbod te kunnen overbruggen. Dit betreft met name de nachtelijke uren en in mindere mate de dagen met weinig zon. Oriëntatie Hoek ten opzichte van het zuiden waaronder de collector is opgesteld. Overdrukventiel Appendage die, bij overschrijding van de ingestelde druk in de installatie, vloeistof of lucht laat ontsnappen; ook wel ontlastklep genoemd. Oververhittingsbeveiliging Voorziening om te voorkomen dat ongewenst hoge temperaturen optreden in het opslagvat.
ISSO-handboek HBze
25
Zonne-energie
Panlat Een op een schuin dak horizontaal aangebrachte houten lat, waarop van nokken voorziene dakpannen worden gelegd. Parallelschakeling Wijze van schakeling van zonnecollectoren waarbij alle instroomleidingen worden aangesloten op één hoofdinstroomleiding en alle uitstroomleidingen op één hoofduitstroomleiding. Parasitair energiegebruik Hoeveelheid elektrische energie benodigd voor het functioneren van het zonneboilersysteem. PE-folie Een polyetheenfolie bedoeld voor toepassing in dakbedekkingsconstructies als dampremmende- of sluitlaag. Permanente belasting / blijvende belasting Belasting die naar alle waarschijnlijkheid werkzaam is gedurende een gegeven referentieperiode en waarvan de variatie van haar grootte in de tijd verwaarloosbaar is, of waarvoor de variatie altijd één kant op gaat (gelijkmatig) totdat de belasting een zekere grenswaarde bereikt. Piekvermogen Vermogen van een PV-module of zonnestroomsysteem, uitgedrukt in Watt-piek, gespecificeerd onder standaard testcondities. Platdakframe Constructie ter bevestiging van de zonnecollector op een horizontaal dak. PR Performance Ratio (opbrengstfactor) De verhouding tussen de werkelijke opbrengst van het zonnestroomsysteem en het theoretisch maximum van de PV-modules. Het verschil tussen de werkelijke en theoretische opbrengst wordt veroorzaakt door verliezen in de omvormer, de kabels en nog een aantal andere factoren. De waarde voor een netgekoppeld zonnestroomsysteem ligt meestal tussen de 0,75 en 0,85. PUR/PIR Polyurethaanschuim/polyisocyanuraatschuim. PV Afkorting van het Engelse woord photovoltaic(s). Aanduiding voor fotovoltaïsche technologie, ook wel afkorting voor zonnestroomsysteem. Ook: PV-cellen, PV-paneel, PV-module, PV-systeem. PV-module Algemene benaming voor zonnepanelen en andere uitvoeringsvormen zoals flexibele dakbanen. PVT De combinatie van een zonnecollector en een zonnepaneel in één systeem (behuizing). Naast de productie van elektriciteit wordt ook de warmte benut. Rechtensverkregen niveau Niveau dat een gevolg is van de toepassing op enig moment van de relevante op dat moment van toepassing zijnde technische voorschriften en dat niet lager ligt dan het niveau van de desbetreffende voorschriften voor een bestaand bouwwerk en niet hoger dan het niveau van de desbetreffende voorschriften voor een te bouwen bouwwerk. Referentieperiode Gekozen tijdsperiode die wordt gebruikt als grondslag voor de statische waardebepaling van veranderlijke belastingen en eventuele buitengewone belastingen.
ISSO-handboek HBze
26
Zonne-energie