ISSO-kleintje Zonne-energie

KLEINTJEke

nn

isin

st

itu

ut

vo

or

de

ins

ta

ll

at

ies

ec

to

r

Installateurs Gebouweigenaren Student ParticulierDocentenFacility managersAdviseursInstallateurs Gebouweigenaren Student ParticulierDocentenFacility managersAdviseurs

KL

EIN

TJ

E z

on

ne

-en

er

gie

Zonne-energie

iSBn-978-90-5044-244-2

Praktische aanwijzingen voor de installatie van zonnewarmte- en zonnestroomsystemen

Deze uitgave is geschikt voor:

installateur adviseur

op het gebied van:

woningen utiliteit energie & milieu

ISBN: 978-90-5044-244-2

ISSO-kleintje

Zonne-energie

Praktische aanwijzingen voor de installatie van zonnewarmte- en

zonnestroomsystemen

kleintje.book Page 1 Wednesday, April 3, 2013 1:50 PM

ISSO-kleintje 3 Zonne-energie

INHOUDSOPGAVEVoorwoord 7Begrippenlijst 9Leeswijzer 17

1 Soorten zonnewarmtesystemen en toepassingen 191.1 Productie van warmtapwater 191.2 Ondersteuning en verwarming 201.3 Overige toepassingen 201.4 Soorten zonnewarmtesystemen 21

1.4.1 Opslagvat binnen, collector op het dak 221.4.2 Opslagvat en collector op het dak 23

1.5 Soorten collectoren 241.5.1 Vlakkeplaatcollectoren 251.5.2 Vacuümbuizen en heatpipes 261.5.3 Onafgedekte collectoren 27

1.6 Collectorcircuit 311.6.1 Drukgevuld 311.6.2 Terugloop 31

1.7 Plaatsing van het systeem 311.7.1 Hellende daken 311.7.2 Platte daken 321.7.3 Overig 32

2 Soorten zonnestroomsystemen en toepassingen 332.1 Zonnestroomsystemen 33

2.1.1 Modules en laminaten 332.1.2 Folie 33

2.2 Toepassingsgebieden 342.2.1 Aan het openbare elektriciteitsnetwerk, on-grid 352.2.2 Off-grid 35

2.3 Plaatsing van het systeem 352.3.1 Hellende daken 352.3.2 Platte daken 362.3.3 Overig 37

3 Start van het werk 393.1 Werkomschrijving 393.2 Gereedschap en materiaal 403.3 Administratie 41

kleintje.book Wednesday, April 3, 2013 1:50 PM


4 Veiligheid, werken op hoogte en verticaal transport 434.1 Voorwaarden valbeveiliging 434.2 Soorten valbeveiliging 444.3 Ladders 464.4 Steigers 474.5 Vluchtweg 474.6 Hijskranen en ladderliften 474.7 Persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) 484.8 Warmte 494.9 Elektriciteit 494.10 Wind 504.11 Overige gevaren 50

4.11.1 Asbest 504.11.2 Dakbedekking 514.11.3 Oplosmiddelen 514.11.4 Glycol 514.11.5 GSM-straling 51

5 Plaatsbepaling dak 535.1 Inleiding 535.2 Dakbelasting 535.3 Bouwvoorschriften, vergunningseisen, windbelasting 535.4 Obstakels op het dak zoals dakramen, schoorstenen,

dakkapellen, etc. 545.5 Aansluiting naar binnen (onderliggende balken/muren) 545.6 Schaduwval op het dak 555.7 Plaatsing hellende daken 555.8 Plaatsing platte daken 565.9 Wateraccumulatie 595.10 Sneeuw 595.11 Effect schaduw op zonnewarmtesystemen 595.12 Effect schaduw op zonnestroomsystemen 59

6 Plaatsen thermische collectoren 616.1 Bevestiging op hellende daken 616.2 Bevestiging op platte daken 626.3 Overig 646.4 Plaatsen op hellende daken (dakpannen) 656.5 Plaatsen op platte daken (ballast) 666.6 Dakdoorvoer 666.7 Aansluitingen 676.8 Collectorsensor 69



7 Plaatsen zonnestroompanelen/folie 717.1 Schuin dak 717.2 Plat dak 717.3 Overig 737.4 Plaatsen op hellende daken (dakpannen) 747.5 Plaatsen op platte daken 747.6 Inductielussen 777.7 Dakdoorvoer 787.8 Aansluitingen 787.9 Aarding van de constructie 80

8 Plaatsen zonneboiler 818.1 Opstellingsruimte 818.2 Onderdelen en aandachtspunten 818.3 Opslagvat 828.4 Leidingen 82

8.4.1 Leidingafschot 848.4.2 Leidingisolatie 85

8.5 Pomp en regeling 858.6 Warmtewisselaar 868.7 Afsluiters, vulkranen en regelventielen 878.8 Overdrukventiel 888.9 Drukmeter 898.10 Terugslagklep 908.11 Ontluchters 908.12 Terugloopvaten 918.13 Expansievaten 928.14 Collectorcircuitvloeistof 948.15 Sensoren 948.16 Thermostatisch mengventiel 958.17 Controle op werkzaamheden 968.18 Afpersen 968.19 Vullen van het systeem 978.20 In bedrijf stellen 98

9 Monitoring, inspectie, onderhoud en service zonnewarmtesystemen 999.1 Monitoring 999.2 Inspectie/preventief onderhoud 1009.3 Onderhoud 1009.4 Service/storingstabel 100

10 Checklist oplevering zonnewarmtesystemen 103



11 Plaatsen omvormer 10911.1 Benodigde ruimte 10911.2 Bekabeling 10911.3 Posititie 10911.4 Bereikbaarheid 10911.5 Geluid 11011.6 Onderdelen en aandachtspunten 110

11.6.1 DC-schakelaar 11011.6.2 Omvormer 11011.6.3 AC-bekabeling en aansluiting 112

11.7 Controle op werkzaamheden 113

12 Monitoring, inspectie, onderhoud en service zonnestroomsystemen 11512.1 Monitoring 11512.2 Inspectie/preventief onderhoud 11612.3 Onderhoud 11612.4 Service/storingstabel 116

13 Checklist oplevering zonnestroomsysteem 117



VOORWOORD

Het 'ISSO-kleintje Zonne-energie' is gebaseerd op het 'ISSO-handboek Zonne-energie' en heeft vooral betrekking op de montage van zonne-energiesystemen.

Dit 'ISSO-kleintje' behandelt zowel de zonnewarmte- als de zonnestroominstallaties. Daarnaast zijn de bouwkundige aspecten die betrekking hebben op het kwalitatief goed monteren van zonne-energietoepassingen verwerkt.Zonnewarmte wordt behandeld in een toepassing als zonne-boiler, zonneverwarming, zwembadverwarming, voor de verwarming van lucht, in combinatie met een warmtepomp en voor koeling.Zonnestroom wordt met name voor netgekoppelde toepassingen behandeld.Het bouwkundige (buitendakse) deel van het werk wordt duidelijk beschreven. In dit deel is veel aandacht voor het verticaal transport en veilig werken op hoogte.

Voor het ontwerpen van zonne-energie-installaties, inclusief de bouwkundige integratie, wordt verwezen naar het 'ISSO-handboek Zonne-energie'.



BEGRIPPENLIJST

AC-gedeelteHet gedeelte van de PV-installatie vanaf de AC-klemmen van de omvormer tot en met de verbinding van de voedingskabel met de elektrische installatie.

Afgedekte collectorCombinatie 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.

AfschotHet onder afschot leggen van collectorleidingen is het monteren daarvan onder een zodanige helling dat de warmtetransport-vloeistof 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 onder-constructie in de richting van de hemelwaterafvoeren.

Ballastframe/ballastbakFrame of bak om de zonnecollector of PV-module op een horizontaal vlak (plat dak) te bevestigen, waarbij de frame-constructie/bak los op het dak wordt geplaatst en een ballast (gewicht) de noodzakelijke stabiliteit garandeert.

BallastlaagEen ballastlaag bestaat uit één 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 bescherming van de waterdichte laag tegen veroudering of esthetische en/of beloopbare afwerking.



Belasting(Stelsel van) krachten, zoals eigen gewicht, wind, water of sneeuw, die werken op een bouwkundige constructie, bijv. het dak.

Beschermingsklasse/IP codeDe beschermingsklasse 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.

Bouwkundige constructieDragende constructie (als onderdeel van het bouwkundig skelet van een bouwwerk) waarlangs de optredende krachten doel-treffend naar de fundering worden afgeleid.

CollectorcircuitCombinatie van leidingen, terugloopvat of terugloopvolume in het opslagvat, pomp(en) en mogelijke externe warmtewisselaar tussen zonnecollector en opslagvat.

Compacte zonneboilerZonneboiler 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.

DakbedekkingsconstructieEen dakbedekkingsconstructie bestaat uit alle materiaallagen boven de onderconstructie en is samengesteld uit (meestal) een dampremmende laag of sluitlaag, een thermisch isolatie-materiaal en een dakbedekkingssysteem (waterkerend of gesloten) en een eventuele afwerking.

Dampremmende laagEen dampremmende laag wordt toegepast in een dak-bedekkingsconstructie onder de thermische isolatie en heeft tot doel het transport van waterdamp naar de bovenliggende thermische isolatie en het dakbedekkingssysteem te beperken.



DC-gedeelteHet gedeelte van de installatie van de zonnecel tot de DC-klemmen van de omvormer.

DoorstroomtoestelWarmwatertoestel zonder opslagfunctie dat het tapwater verwarmt voor direct gebruik.

ExpansievatReservoir voor uitzetting van de warmtetransportvloeistof. Een expansievat wordt toegepast bij een volledig gevuld collector-circuit.

FotovoltaïschDatgene wat onder invloed van licht ('fotos' in het Grieks) een elektrische spanning en stroom opwekt.

Hellend dakEen onder een helling (≤ 70°) geplaatste uitwendige scheidings-constructie bestaande uit een onderconstructie en alle zich daarop bevindende lagen inclusief het van een harde, schub-vormige, permeabele dakbedekking voorziene oppervlak dat is blootgesteld aan de weerselementen; ook de aansluitingen en overige details worden tot het dak gerekend.

Helling of hellingshoekDe hoek die de zonnecollector of PV-module heeft ten opzichte van het horizontale vlak.

Inverter (omvormer)Energieomzetter die de elektrische gelijkspanning en -stroom van de generator omzet in éénfase of meerfase wisselspanning en -stroom. In dit 'ISSO-kleintje': omvormer.

KoudebrugEen koudebrug (beter: thermische brug) is dat gedeelte van een constructie dat een belangrijk lagere warmteweerstand heeft dan het grootste deel van die constructie.

Laminaat (PV-laminaat)Zonnepaneel zonder frame.



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.

ModuleHet kleinste gebruiksklare samenstel van verschillende zonne-cellen voor directe omzetting van energie van (zon)licht in elektrische energie.

Naverwarmen bij zonneboilerHet op gebruikstemperatuur (ca. 65 °C) brengen van door de zon voorverwarmd water.

NetkoppelingEen zonnestroomsysteem dat aan het openbare elektriciteitsnet is gekoppeld.

OmvormerZie inverter.

Onafgedekte collectorBij de onafgedekte collector ontbreekt de afdekking en vaak ook de behuizing en zij-isolatie. Soms is wel isolatie aan de achter-kant aanwezig.

OnderconstructieDe onderconstructie is het deel van het dak dat als functie heeft om als constructief element, conform de betreffende Nederlandse norm (NEN-EN-1900 serie), zowel permanente als veranderlijke belastingen over te dragen naar de rest van de gebouwenconstructie.

OpslagvatWatertank die aan de buitenzijde is geïsoleerd tegen warmte-verlies.

OriëntatieHoek ten opzichte van het zuiden waaronder de collector is opgesteld.



OverdrukventielAppendage die bij overschrijding van de ingestelde druk in de installatie vloeistof of lucht laat ontsnappen; ook wel ontlastklep genoemd.

OververhittingsbeveiligingVoorziening om te voorkomen dat ongewenst hoge temperaturen optreden in het opslagvat.

PanlatEen op een schuin dak horizontaal aangebrachte houten lat waarop, van nokken voorziene, dakpannen worden gelegd.

PE-folieEen polyetheenfolie bedoeld voor toepassing in dakbedekkings-constructies als dampremmende- of sluitlaag.

Permanente belasting/blijvende belastingBelasting die naar alle waarschijnlijkheid werkzaam is gedurende een gegeven referentieperiode en waarvan de variatie in grootte in de tijd verwaarloosbaar is, of waarvoor de variatie altijd één kant op gaat (gelijkmatig) totdat de belasting een zekere grenswaarde bereikt.

PVAfkorting 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-moduleAlgemene benaming voor zonnepanelen en andere uitvoerings-vormen zoals flexibele dakbanen.

SterkteMechanische eigenschap die de geschiktheid aangeeft van een materiaal om belastingen te weerstaan, meestal uitgedrukt in spanningseenheden.

StringEen serieschakeling van modules of een serieschakeling van gelijke groepen parallel geschakelde modules.



StringkabelVerbindingskabel tussen de modules in een string of de verbindingskabel tussen een string en een DC-koppelkast of de DC-klemmen van een omvormer.

TemperatuursensorOnderdeel van een regeling dat op elektronische wijze de temperatuur meet van het oppervlak waarmee het in contact staat.

TengelsDwars op het dakbeschot aangebrachte latten waar de pan-latten op zijn bevestigd. In het geval van montage in een schuin dak moet de zonnecollector op de tengels worden bevestigd. Ventilatie tussen collector en dakbeschot is zo gegarandeerd.

TerugloopsysteemZonneboilersysteem waarbij, als de pomp uitschakelt, de warmtetransportvloeistof uit de collector terugstroomt naar een terugloopvat of -volume.

TerugslagklepAppendage die vloeistofstroming in een leiding slechts in één richting toestaat.

Uitwendige scheidingsconstructieConstructie die de scheiding vormt tussen een voor personen toegankelijke besloten ruimte van een gebouw en de buiten-lucht, de grond of het water, waaronder begrepen de op die constructie aansluitende delen van andere constructies.

VacuümbuiscollectorLangwerpige vlakkeplaatabsorber gemonteerd in een lucht-geëvacueerde glazen buis; ook wel heatpipecollector genoemd.

VlakkeplaatcollectorZonnecollector waarvan de oppervlakte voor instraling ongeveer even groot is als de absorberoppervlakte.

VoorraadtoestelWarmwatertoestel dat water verwarmt en dit uit voorraad levert.



Voorverwarmer/zonneboilerZonneboilersysteem zonder enige vorm van bijverwarming om koudtapwater voor te verwarmen vóórdat het naar een ander warmwatertoestel (indien aanwezig) wordt geleid; ook wel tapwatervoorverwarmer genoemd.

VorstbeschermingsmiddelMiddel dat wordt toegevoegd aan water waardoor het vriespunt wordt verlaagd, of een andere vloeistof met een laag vriespunt.

WarmtegeleidingscoëfficiëntDe warmtegeleidingscoëffiënt van een bepaalde stof is de warmtestroomdichtheid (W/m2), die in een laag van 1 m ontstaat bij 1 K temperatuursverschil aan weerszijden van die laag, in eenheden uitgedrukt [W/(m·K)].

WarmteopslagvatZie opslagvat.

Waterdicht, dampopen membraan (WDO-membraan)Waterwerend membraan dat waterdicht en dampopen is (WDO-membraan) voor toepassing in hellende daken en/of in gevels. Een materiaal wordt als WDO-membraan gekenmerkt indien de waterwerendheidsklasse = W1 en de diffusieweerstand sd < 0,2 m.

Zonneboiler(systeem)Combinatie van zonnecollector en warmteopslag. Door de collector wordt zonne-energie ingevangen en in de vorm van warmte voor een aantal uren of dagen opgeslagen in één of meerdere opslagvaten. Een collectorcircuit zorgt voor over-dracht van warmte van collector naar opslagvat.

ZonnecelHet kleinste element van halfgeleidermateriaal dat de energie van (zon)licht direct omzet in elektrische energie (DC).

ZonnecollectorDeel van het zonneboilersysteem dat tot doel heeft zoveel mogelijk van het opvallende zonlicht om te zetten in warmte om dit vervolgens af te geven aan een warmtetransportvloeistof.



ZonnepaneelStar element (basiseenheid) bestaande uit seriegeschakelde zonnecellen tussen glazen of kunststofplaten al dan niet bevestigd in een metalen of kunststof frame. Ook PV-paneel.

ZonnestroomsysteemHet totaal van PV-modules, omvormer(s), bekabeling etc. dat stroom levert. Meestal gebruikt in relatie tot netkoppeling.



LEESWIJZER

Dit 'ISSO-kleintje Zonne-energie' behandelt vanuit de praktijk de installatie van zonnewarmte- en zonnestroomsystemen. Ontwerp en voortraject worden niet behandeld in dit 'ISSO-kleintje', daarvoor wordt verwezen naar het 'ISSO-handboek Zonne-energie'.

Zonnewarmtesystemen worden ook aangeduid als zonthermische (ZT) systemen, of zonneboilers en -collectoren.

Zonnestroomsystemen worden ook aangeduid als Photo-Voltaïsche (PV) systemen, of zonnepanelen.

IndelingVan ieder systeem worden de verschillende uitvoeringen behandeld en wordt achtergrondinformatie gegeven, waarna de hoofdstukken verder zijn gesplitst in vier blokken:

1. Algemeen;2. Bouwkundig/dakzijdig;3. Zonnewarmtesysteem;4. Zonnestroomsysteem.

Deze blokken zijn ook los van elkaar te gebruiken en vaak hebben gebruikers van dit 'ISSO-kleintje' ook maar enkele blokken nodig.


O p l e i d i n g s - e n

o n t w i k k e l i n g s f o n d s

v o o r h e t T e c h n i s c h

I n s t a l l a t i e b e d r i j f

isso

Kruisplein 253014 DB rotterdamPostbus 5773000 An rotterdamTel. 010-2065969Fax 010-2130384e-mail: [email protected]

De in iSSo deelnemende organisaties zijn:nLingenieurs: organisatie van advies- en ingenieursbureausPiT: Stichting Promotie installatietechniekTVVL: nederlandse Technische Vereniging voor

installaties in gebouwenUneTo-Vni: ondernemersorganisatie voor de installatie-

branche en de technische detailhandel

Het Kleintje zonne-energie is opgesteld door:ir. S.J. zijlmans zen renewables (rapporteur)ing. A.H.P. Derksen iSSo(eindredacteur)

Lezersgroep:H. Keijser VBK Solar ServicesP. Verkaik BDA Dak- en gevelopleidingen

De ontwikkeling van Kleintje zonne-energie is mede tot stand gekomen door financiële bijdragen van:

Kennisinstituut voor de installatiesector

iSSo houdt zich bezig met het identificeren van kennisvragen binnen de installatiesector, het ontsluiten en toegankelijk maken van deze kennis in de vorm van praktische iSSo-publicaties en het bevorderen van het gebruiken van iSSo-publica-ties als normstellende richtlijnen.

Stichting iSSo en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij zowel het verzamelen als bij het verwerken en opstellen van de in deze publicatie vervatte gege-vens. nochtans moet niet worden uitgesloten, dat deze publicatie onvolledig is of dat zij onjuistheden of onvolkomenheden bevat. Degene die van deze publicatie en de daarin vermelde gegevens gebruik maakt, aanvaardt dan ook daarvoor zelf het risico.

Stichting iSSo en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt sluiten iedere aansprakelijkheid uit voor zowel schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de publicatie als schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van eventuele (druk-)fouten, onvolledigheden en onvolkomenheden van deze publicatie.

Alle rechten voorbehouden. niets uit deze publicatie mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elek-tronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het bestuur van Stichting iSSo.

Voorzover het maken van kopieën uit deze publicatie is toegestaan op grond van artikel 16h t/m 16m Au-teurswet 1912 jo het Besluit van 27 november 2002, Stb 575, dient men de daarvoor wettelijk verschul-digde vergoedingen te voldoen aan de Stichting reprorecht (Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp).

All rights reserved. no part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmit-ted in any form by any means, electronic, mechani-cal, photocopying, recording or otherwise, without the written permission of the foundation iSSo.

op alle publicaties van Stichting iSSo zijn de Algemene Leveringsvoorwaarden van toepassing. Deze kunt u lezen op www.isso.nl of opvragen bij Stichting iSSo.

Aanvullingen en eventuele errata zijn te raadplegen via onze website: www.isso.nl

eventuele opmerkingen en vragen kunnen door-gegeven worden aan iSSo, Postbus 577, 3000 An rotterdam, e-mail: [email protected]

© Stichting iSSo – rotterdam, maart 2013

iSSo voorziet de installatiesector van de benodigde kennis voor de dagelijkse installatiepraktijk. op basis van de geïdentificeerde kennisvraag worden goed toegankelijke iSSo-publicaties ontwikkeld. ondersteunende instructiebijeenkomsten, digitale producten en overige diensten helpen de sector om deze kennis in de praktijk toe te passen. Samengevat staat iSSo voor: vaststelling van de kennisvraag, kennisontwikkeling en kennisoverdracht.

de werkvelden van isso zijn:

Luchtbehandeling

Verwarming

Algemene techniek

Water & gas/Sanitair

Koeltechniek

elektro & iCT

energie & Milieu

overzicht van de isso-kleintjes:

Kleintje zonne-energie (2013)Kleintje Vloerverwarming (2013)Kleintje Water (2012)Kleintje Legionellapreventie (2012)Kleintje Meetmethoden Verlichting (2012)Kleintje Ventilatie (2012)Kleintje Koellast (2010)Kleintje Meetmethoden elektrotechniek (2009)Kleintje Stooklijnoptimalisatie (2009)Kleintje gAS (2008)Kleintje riolering (2007)Kleintje U- en rc Waarden (2007)Kleintje Cv (2006)Kleintje Binnenklimaat (2006)Kleintje Warmteverlies voor Woningen (2005)Kleintje inregelen (2004)

Voor meer informatie over de iSSo-uitgaven kunt u www.isso.nl raadplegen. Deze uitgave is als abonnee ook digitaal verkrijgbaar via www.isso-digitaal.nl

ISSO-kleintje Zonne-energie

Documents

Transcript of ISSO-kleintje Zonne-energie