Schuur met zonnepanelen als dak

De oude schuur in de achtertuin was "op", deze was gebouwd met vuren houten balkjes uit een tijdperk dat we nog gebruik maakte van "florijnen", zichtbaar aan stickers op het oude houtwerk. In 2012 waren er nog nieuwere planken tegen het oude frame geplaatst nadat het konijn succesvol een gat gemaakt had in de voorzijde. Nu, een jaar of 4 later beginnen er weer planken los te komen, wil de deur niet meer knap dicht en is ook het binnenframe op zijn retour.

Planning

Zodoende was het plan gevat voor een nieuwe schuur, maar aan de rechterkant van de achtertuin tegen de schutting. Het moest en zou een schuur worden met PV als dak en hierbij ook de schutting als achterwand te gebruiken. Daarnaast moest de bekleding van de schuur met composiethout gaan gebeuren. Het idee is dat deze schuur de aankomende 10 jaar kan blijven staan zonder weg te rotten.

Als extra eigenschap is het plan gevat om een terrasoverkapping te maken achter in de tuin in het verlengde van de schuur. Voor de conformiteit willen dan wel dezelfde dakconstructie gebruiken voor de overkapping als voor de schuur.

Orientatie PV, panelen keuze

Het oorspronkelijke plan had voorzien in 1 brede overkapping van links naar rechts onder 10 graden kijkend op het westen. Na wat zoeken naar een relatief betaalbaar paneel die als dak gebruikt kan worden en de keuze voor zwart als dak vielen er al vele af. Er zijn veel panelen te vinden via bijvoorbeeld gebruiktezonnepanelen.com. Echter kwamen de meeste maten niet lekker uit.

Na wat discussie is er uiteindelijk besloten om het knikdak een kwartslag te draaien, hiermee keek het dak nu naar het zuiden onder 10 graden en komt de oversteek ook weer van pas als dakrand.

Door deze maatvoering kon er gebruik gemaakt worden van Solar Frontier panelen van 1 meter 25 bij 1 meter. Door deze in een formatie van 6 te leggen ontstaat er een dakvlak van circa 2,5 meter bij 3 meter. Het werden niet de meest recente 170 Watt exemplaren maar 145 Watt versies welke goedkoper in de aanschaf waren. In verband met de enorme hoeveelheid schaduw is het kostentechnisch interessant om de duurdere panelen te gebruiken. De opbrengst zal rond de 500-600kWh/kWp liggen. De keuze voor de 145 Wp variant heeft met name met de gigantische hoeveelheid schaduw te maken van de bomen achter de schutting (oosten) en het huis aan de voorzijde (westen).

Uitwerking

Het begint met tekenen. Door het hebben van enige 3D tekenervaring heb ik de volledige schuur eerst in 3D getekend. Door gebruik te maken van deze methode was het mogelijk om van te voren te zien hoe alle maten passen, van de panelen tot aan de composiet rabat delen. Met dat inzicht is bijvoorbeeld de hoogte nog iets aangepast zodat 11 rabat delen netjes uitkomen zonder te hoeven zagen. Hier is de oversteek van de zonnepanelen als dakrand ook goed zichtbaar.

Uiteindelijk zou de schuur er dan zo uit moeten komen te zien zoals de onderstaande afbeelding, niet dat alles getekend is, maar genoeg om het verband en de maten in te passen. Deze is met de gratis variant van Autodesk Fusion 360 getekend en staat dan ook hier: http://a360.co/21fShvB

De gexporteerde cad bestanden staan hier: http://iserv.nl/files/pics/schuur/cad/

Praktische uitvoering

De dak constructie is uiteindelijk een stuk minder overkill geworden, het raampje is wat groter geworden en het korte schuine dak is van lichtdoorlatende plaat zodat het minder donker in de schuur wordt en onder de uiteindelijke overkapping. De schuur is 2,5 x 2,5 en de onderkant van het dak 2,1 meter hoog zodat 11 composiet rabat delen van 19 werkende breedte er tussen passen. Uiteindelijk is het knikdak circa 40 centimeter hoog met een hoek van 10 graden. Maar, door deze constructie kon ik deze wel naar het zuiden laten wijzen.

Je kan de constructie van het knikdak in de onderstaande foto zien, hier is ook de schutting als achterwand zichtbaar. De driehoek van het knikdak ligt bovenop de liggers van het raamwerk. Hierdoor is deze redelijk makkelijk te plaatsen. Uiteindelijk zijn er maar 2 driehoeken met 4 schoringen ertussen waar de panelen aan vast zitten en op rusten. Een paar korte verstevigingsbalken in het midden zorgen dat het wat makkelijker is om de panelen erbovenop te krijgen. Het geeft ook wat meer houvast voor het werken op de trap.

Een foto genomen vanaf de linkerzijwand geeft het verspringen van de middelste werkbalkjes mooi weer.

In de toekomst gaat er nog een stuk terrasoverkapping aan vast met eenzelfde knikdak voor nog een 6 Solar Frontier panelen. Hiermee zou de installatie op 2 x 870 Wp komen, passend voor de omvormer. Overigens, als je de balken zaagt volgens de lengtes van de tekening dan past het ook echt. Pas het niet, dan doe je het fout. Dat is advies die ik zelf ook wel op had mogen volgen toen ik niet uit kwam met het knikdak. Ik had 3120 mm gelezen als 3 meter 20. Dat scheelt 8cm en kwam dus ook niet uit. Gecorrigeerd worden door je eigen tekening, wie kent het niet.

De panelen zitten met een haakse hoek met 10mm sleuf aan de balken vast. De M8 bouten met carosserie ringen geven de nodig werkruimte waar nodig om het geheel recht te leggen, want tuinhout is dat niet. Voor de panelen met oversteek gebruik in een Aluminium 15x25x15 U profiel van 96 cm die de 2 zijden met elkaar verbind, hier zit voor de M8 moeren een 3D geprinte moervanger die tussen het U profiel valt waardoor het wat makkelijker werkt. De bouten zijn 20mm M8 Inbus.

Om het geheel waterdicht te maken is er gebruikgemaakt van SikaFlex 221, deze kit/lijm is bij de betere speciaalzaak te vinden voor circa 10 euro. Goed schoon en vetvrij maken met alcohol dan hecht dit goed. Plaats per paneel en leg een mooie aaneengesloten rups over de rakende lengtes. Let op dat voor het kruis in het midden er meer kit gebruikt wordt doordat deze niet aansluitend is.

Een SMA 2000HF welke ik oorspronkelijk in 2012 aan de wand had hangen voor de installatie van het woonhuis maar vervangen was voor een 3000TL ivm met dubbele ingang kon nu weer mooi aan het werk. De 6 panelen staan in serie voor een open klemspanning van ergens rond de 600 Volt en een werkspanning van rond de 500 Volt. Dat vindt de SMA wel zo fijn, deze houdt van hoge spanning. Extended data is ook beschikbaar op PVO. http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=12447&sid=46397 Boven de 450 Volt DC activeert de SMA Sunny Boy 2000HF een bypass waarmee de efficiency met circa 2-3 procent omhoog springt van 95 naar 98 procent. Na het geheel aangesloten te hebben sprong deze meteen tot leven. Kortstondig met volle zon heb ik een piek gezien van circa 700 Watt, wat redelijk is voor de orientatie.

Overigens moet de schuur nog wel een profi elektrische aansluiting krijgen, dit is nu een verlengsnoer vanuit huis naar de schuur toe, maar ach, voor de 700 Watt max die eruit komt loopt het wel los met 1,5mm2. Dit wordt nog wel een projectje om 10 meter kabel in te spitten door de achtertuin heen, en nog eens 7 meter onder het huis door, en nog door een schitterende buitengevel.

Inmiddels is de gevel ook dicht maar het kozijn nog niet geplaatst ;-) De resterende lichtdoorlatende plaat waarmee het water wel in de dakgoot komt staat nog in bestelling.