Door Richard Mooi

Goed voorbereid is het halve werk. Dat geldt natuurlijk ook bij het plaatsen van zonnepanelen op daken. Maar bij een klein woonhuissysteem hoef je natuurlijk minder te doen dan bij een grote installatie met 200 panelen op een staldak. In die laatste situatie willen monteurs tekeningen hebben, liefst zo gedetailleerd mogelijk. Van het bevestigingsmateriaal, maar ook van de routering van de bekabeling. Maar welke softwarepakket levert nu het beste tekenwerk? En wat als je de opbrengst exact wilt weten, inclusief leidingverliezen?

Cloud-software

Het Delfse bedrijf Solar Monkey is volgens eigen zeggen marktleider in Nederland van ontwerpsoftware voor zonnepanelen met name op woningdaken. De software draait in de cloud, de webbroswer op de computer is de enige tool die de installateur nodig heeft, vertelt Robin Blankenstein. Volgens hem is een uitleg van een half uur voldoende. Solar Monkey claimt dat binnen een minuut een daklegplan is te maken. De luchtfoto’s zijn gekoppeld aan het 3D-hoogtemodel, waardoor ook bomen en andere obstakels en de dakhelling automatisch in de schaduwberekening worden meegenomen. “We hebben ingezet op snel, accuraat en gebruiksvriendelijk.”

Hoogtemodel

Het 3D-model ziet ook de rookgasafvoer van een cv-ketel of ventilatiepijp als schaduwobject. “We werken met een hoogtemodel, dat is gekoppeld aan de stand van de zon. Het model weet de hoogte van omliggende gebouwen en bomen en we kunnen precies voorspellen wat de invloed is op de panelen.” Volgens Solar Monkey zijn de gedetailleerde luchtfoto’s van heel Nederland beschikbaar, ook de verste uithoeken in de provincie. “Soms loopt het wel een jaartje achter.”

Globale opbrengstberekening zonnepanelen

Via de software kan de installateur bovendien een globale opbrengstberekening maken op basis van instraling, schaduw en gekozen panelen en omvormers. De database bevat de meest voorkomende panelen en omvormers technische specificaties. Passen op het dak twaalf panelen, dan laat de software de meest geschikte omvormers zien. Door per omvormer een opbrengstberekening te maken, kan de installateur kiezen voor de economische beste omvormer of juist de energetisch best presterende. Ook schaduw van een dakkapel wordt duidelijk. “De software geeft het verlies aan. Dan zie je snel genoeg dat het niet rendabel is. Je kunt dan voor optimizers kiezen en dan zie je het verschil.”

Legplan

Uit de software komt vervolgens het legplan rollen met de exacte plaats van het panelen op het dak. Voor het bevestigingsmateriaal heeft Solar Monkey een koppeling met leveranciers van bevestigingsmateriaal. Op dit moment is dat alleen nog met Esdec. Een kabelplan is geen onderdeel van de software, een stringplan, bij meerdere stringen, wel. De software werkt met abonnementen of met een prepaid-tegoed. In dat laatste komt een compleet ontwerp, inclusief offerte op zo’n 15 euro. Het Zwolse softwarebedrijf 2solar is met een soortgelijke cloudsoftware actief.

PV Sol

Een veelgebruikt pakket bij in solar gespecialiseerde installatiebedrijven is PV Sol van het Duitse softwarehuis Valentin. PV Sol is niet alleen ontwerpsoftware, zegt Emiel Ponte van de Nederlandse importeur Switch2Solar. PV Sol is vooral bedoeld om de energetische prestaties van een zonnestroominstallatie nauwkeurig door te rekenen. De panelen worden in een 2D via de ingebouwde Google Earth/Bing-satellietfoto’s ingetekend. Ook import vanuit 3D-tekensoftware als Sketchup en Revit is mogelijk. De exacte hoogtes van bomen en andere obstakels moet de tekenaar handmatig invoeren. “Google, Bing, Cyclomedia of hoogtebestanden zijn per definitie niet actueel. Hoogte van begroeiing en bebouwing is uiteindelijk allesbepalend voor de prestatie van de zonnepanelen.”

3D-simulatie.

Panelen en omvormer selecteren

Met de complete schets, inclusief schaduwobjecten kun je vervolgens de panelen en omvormer selecteren. Daarna wordt op basis van een wiskundig model met een groot aantal variabelen een nauwkeurige berekening gemaakt. Niet alleen de schaduw wordt meegenomen, maar ook het aantal zonuren, de locatie en de kabelverliezen. Ook de invloed van accuopslag en elektrische auto gaat mee in de grote rekensom, indien aanwezig dan natuurlijk.

Gevalideerde berekeningen

De berekeningen zijn gevalideerd en worden bijvoorbeeld door financiers van grote solarparken geaccepteerd. De tekeningen vanuit PV Sol zijn niet te exporteren naar een leverancier van bevestigingsmateriaal of CAD-programma. Uit PV Sol komen stringverdeling, installatiediagram, overzichtstekening met alle afmetingen en voor hellende daken ook een kabelplan rollen.

Autocad-Stabicad

Voor het maken van een legplan voor een klein systeem op het dak van woningen is eenvoudige cloudsoftware voldoende. Je hebt vaak maar één string en twee monteurs leggen het systeem aan. Andere koek is een compleet dak van een boerderijstal of distributiecentrum van zonnepanelen voorzien. Dan willen de monteurs graag gedetailleerde tekeningen zien. Waar komen de kabelgoten, waar staan de omvormers en hoe lopen de (ondergrondse) AC-kabels? Dan zit er niks anders op om Autocad-Stabicad op te starten en de complete installatie in 2D uit te werken. Niks geen hulpmiddelen als Google Earth of luchtfoto’s en de panelen in het tekenvlak droppen. Zelf tekenen. Wel kun je natuurlijk de pv-panelen als DWG-bestand van de website van de leverancier downloaden en in het Autocad-scherm plaatsen. En dan begint het grote tekenwerk. Sommige werkvoorbereiders willen dat de tekenafdeling zelf de kleinste details meeneemt. Sommige schetsen zijn zo gedetailleerd dat ook panlatten voor het bevestigen van de haken zijn ingetekend.

Autocad  add-on

De Belgische software-ontwerper Kim Eyckmans ontwikkelde voor Autocad een add-on die een aantal stappen automatiseert. Onder de naam Virtuosolar presenteerde hij zijn vinding dit jaar op de vakbeurs Solar Solutions. Virtuosolar is bedoeld om het teken- en rekenwerk voor grote installaties te versnellen. Bijvoorbeeld een groot dak van een distributiecentrum, vertelt Eyckmans. Hij verkoopt in België al een paar jaar de software en heeft grote bedrijven als klant.  “Je kunt de ganse lay-out in mijn software maken inclusief schaduwsimulatie.”

Stringplannen & ballastberekeningen

De software is in staat de panelen in de beste vorm op het dak te leggen. De add-on genereert automatisch stringplannen, ballastsberekeningen en montageplannen, inclusief maten. Tijdens het ontwerp is het mogelijk om voor een nauwkeurige opbrengstberekening een link te leggen met PV Sol of tegenhanger PVsyst. “Dan ga je weer verder in Virtuosolar.” Er is een link met bevestigingsmateriaal van Esdec en van Van der Valk.

Kabelplan

Tenslotte is ook het kabelplan inzichtelijk te maken in de software. Het tracé van de kabelgoten geeft de tekenaar aan, en vervolgens bepaalt de software hoe de kabels moeten lopen, waarbij inductielussen automatisch worden vermeden. Het aantal panelen per string kan handmatig worden bepaald, maar ook automatisch. Een layout in 3D is standaard onderdeel van de software.

Solar Solutions 2020

Op de 2020-editie vakbeurs Solar Solutions in de Haarlemmermeer wil Eyckmans met een eenvoudiger online-variant van zijn add-on presenteren. Het moet een geavanceerdere concurrent worden van cloudsoftware van 2Soalar en Solarmonkey. “Die zitten vooral op de residentiele markt. Daar boven heb je nog de MKB-markt. Alles groter dan een gewoon huis, maar toch kleiner dan ene industriepand zie ik als een belangrijk segment.” Die online-software wordt minder krachtig dan de add-on voor  Autocad, maar moet wel een groot deel van het engineeringproces vereenvoudigen.