1. Inleiding

Denk even aan een regenwateropvangsysteem. Je weet hoe groot je watertank is (les 5.1) en hoeveel water je per dag verbruikt (les 4.2). Nu moet je berekenen hoeveel emmers — lees: zonnepanelen — je nodig hebt om die tank dagelijks bij te vullen. Maar net als bij regen hangt de opbrengst af van het weer: in de zomer regent het (schijnt de zon) veel meer dan in de winter.

De kernvraag is daarom niet hoeveel zon je gemiddeld over het jaar hebt, maar hoeveel zon je hebt in het slechtste seizoen. Want als je systeem in december genoeg oplevert, dan heb je in juli sowieso meer dan genoeg. Andersom werkt dat niet: een systeem dat alleen in de zomer voldoet, laat je in de winter letterlijk in het donker zitten.

In deze les leer je het concept Peak Sun Hours (PSH), de formule om het benodigde Wattpiek-vermogen te berekenen, en hoe je dat vertaalt naar een concreet aantal panelen op je camperdak. We werken een volledig rekenvoorbeeld uit voor de Belgische winter en bespreken de praktische beperkingen waar je rekening mee moet houden.

Deze les bouwt rechtstreeks voort op les 5.1, waarin je de batterijcapaciteit hebt berekend. Het dagverbruik in Wh/dag dat je in les 4.2 hebt bepaald, is ook hier je vertrekpunt. De twee berekeningen samen — batterijcapaciteit en paneelvermogen — vormen de kern van je systeemontwerp. Na deze les heb je alle getallen in handen om een concrete boodschappenlijst samen te stellen voor je zonne-installatie.

2. PSH — Peak Sun Hours

Peak Sun Hours is een geniale vereenvoudiging van een complex weerfenomeen. In plaats van rekening te houden met wisselende lichtintensiteit doorheen de dag — ochtendzon is zwakker dan middagzon, bewolking varieert per minuut — drukt PSH alles uit in één getal: het equivalent aantal uren volle zon per dag. Eén PSH staat gelijk aan 1.000 W/m² gedurende één uur. Als België op een winterdag een PSH-waarde van 1,5 heeft, betekent dat dat alle verspreide zonnestraling van die dag hetzelfde effect heeft als anderhalf uur felle middagzon.

De PSH-waarde varieert sterk per seizoen en per locatie. In België zijn de gemiddelde waarden: winter 1 à 2 PSH, lente en herfst 2,5 à 3,5 PSH, zomer 4 à 5 PSH. Ter vergelijking: in Zuid-Spanje of Griekenland haal je in de zomer makkelijk 6 à 7 PSH. Dat betekent dat een identiek paneel in Spanje in de zomer vier keer zoveel oplevert als hetzelfde paneel in België in de winter. Een belangrijk gegeven als je plant om in de winter in België off-grid te staan.

Let op: PSH is niet hetzelfde als het aantal uren dat de zon boven de horizon staat. In de Belgische winter staat de zon weliswaar zo'n 8 uur boven de horizon, maar door de lage stand, korte baan en frequente bewolking is de effectieve straling veel lager. Die 8 uur verspreid, diffuus licht vertaalt zich naar slechts 1 à 2 uur equivalent volle zon. Dat is het krachtige aan PSH als eenheid: het vat alle weervariatie samen in één bruikbaar getal voor je berekening.

Wat springt eruit? Het verschil tussen winter en zomer in België is een factor 3 à 4. Een paneel van 100 Wp levert in de winter slechts 100 tot 200 Wh per dag op, terwijl datzelfde paneel in de zomer 400 tot 500 Wh haalt. Als je je systeem ontwerpt op het zomergemiddelde, heb je in de winter slechts een kwart tot een derde van de verwachte opbrengst. Dat is precies waarom de gouden regel luidt: ontwerp altijd voor het slechtste seizoen.

De PSH-waarden in de tabel zijn langjarige gemiddelden. In werkelijkheid varieert de dagelijkse opbrengst enorm: een heldere winterdag in januari kan 2,5 PSH opleveren, terwijl een grauwe bewolkte dag in dezelfde maand slechts 0,5 PSH haalt. Daarom is het verstandig om met de lage kant van het bereik te rekenen (1,5 PSH voor de winter) in plaats van het gemiddelde. Zo bouw je een buffer in die voorkomt dat je systeem op een doorsnee slechte dag al tekortschiet.

Waar haal je de PSH-waarden voor jouw exacte locatie? De betrouwbaarste bron is PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System), een gratis tool van het JRC (Joint Research Centre) van de Europese Commissie. Voer je locatie in, kies de maand, en PVGIS geeft je de verwachte dagopbrengst per geïnstalleerde kWp. Deel dat getal door 1.000 en je hebt de PSH. Voor een camper die door heel Europa reist, geeft PVGIS je per bestemming een nauwkeurige inschatting.

Een handig gegeven om te onthouden: voor België lever je met 1 kWp (1.000 Wp) geïnstalleerd vermogen gemiddeld zo'n 850 tot 950 kWh per jaar op. Maar dat jaargemiddelde is misleidend voor off-grid toepassingen, omdat het de enorme seizoensvariatie maskeert. In december lever je misschien 30 kWh met die 1 kWp, terwijl je in juni 120 kWh haalt — een factor 4 verschil. Daarom rekenen we altijd per seizoen, nooit met het jaartotaal.

3. De formule

De PSH-methode is verrassend eenvoudig. Je neemt je dagverbruik in wattuur, deelt door het aantal Peak Sun Hours, en corrigeert voor de efficiëntieverliezen in het systeem. Die verliezen zijn niet één enkel getal maar een optelsom van meerdere factoren: temperatuureffecten op de panelen (warmte verlaagt het rendement met 10–15% op hete zomerdagen), kabelverliezen (2–5% afhankelijk van kabellengte en doorsnede), het rendement van de MPPT-laadregelaar (95–98%), deelschaduw, en vuil of stof op de panelen.

Samen tikken die verliezen aan tot 15 à 25 procent van de theoretische opbrengst, wat neerkomt op een efficiëntiefactor van 0,75 tot 0,85. In de praktijk rekenen we met 0,80 als standaardwaarde — conservatief genoeg om tegenvallende dagen op te vangen, maar niet zo pessimistisch dat je onnodig veel panelen koopt.

Een veelgestelde vraag is: waarom niet gewoon het Wattpiekvermogen gelijkstellen aan het dagverbruik? Oftewel, waarom niet simpelweg 1.000 Wp installeren voor 1.000 Wh/dag? Het antwoord zit in de PSH. Een paneel van 1.000 Wp levert alleen 1.000 Wh als het precies 1 uur volle zon krijgt én er geen verliezen zijn. In de Belgische winter, met 1,5 PSH en 20% verliezen, levert datzelfde paneel slechts 1.000 × 1,5 × 0,80 = 1.200 Wh — net voldoende. Maar als je uitgaat van 4,5 PSH (zomer), dan zou 278 Wp al genoeg zijn. De PSH is dus de sleutel die theorie en praktijk verbindt.

4. Voorbeeldberekening

Laten we een concreet scenario doorrekenen. Je camper verbruikt 1.000 Wh per dag — een realistisch getal voor een Midi-camper met koelkast, verlichting, laptoplader en waterpomp (vergelijkbaar met het voorbeeld uit les 4.2). Je ontwerpt voor de Belgische winter met 1,5 PSH en rekent met een efficiëntiefactor van 0,80.

Stap 1 — Benodigd Wp: 1.000 Wh ÷ 1,5 PSH ÷ 0,80 = 833 Wp. Je hebt dus minimaal 833 Wattpiek aan zonnepanelen nodig.

Stap 2 — Aantal panelen: Bij standaard 200W-camperpanelen: 833 ÷ 200 = 4,17. Je rondt altijd naar boven af, dus je hebt 5 panelen van 200 Wp nodig, goed voor 1.000 Wp geïnstalleerd.

Stap 3 — Dakoppervlak: Een typisch 200W camperpaneel (semi-flexibel of star) meet ongeveer 1,00 m × 0,55 m. Vijf panelen vergen dus: 5 × (1,00 × 0,55) = 2,75 m². Op een standaard Sprinter of Ducato met 4 m² bruikbaar dakoppervlak is dat goed haalbaar.

Met deze 5 panelen heb je in totaal 1.000 Wp geïnstalleerd — 167 Wp meer dan de berekende 833 Wp. Die extra marge is geen verspilling. Op bewolkte winterdagen kan de werkelijke PSH-waarde dalen tot 0,8 of lager. Die extra panelen vangen dat deels op. Bovendien is het altijd goedkoper om bij de bouw een extra paneel mee te nemen dan om achteraf een paneel bij te plaatsen en de bekabeling te moeten uitbreiden.

Laten we nu eens kijken hoe dezelfde berekening uitpakt per seizoen. Zo zie je concreet waarom de winterberekening bepalend is voor je hele ontwerp.

Wat springt eruit? Voor dezelfde 1.000 Wh/dag heb je in de winter 5 panelen nodig, maar in de zomer slechts 2. Ontwerp je op de zomer, dan dek je in de winter amper 40% van je behoefte — je batterij raakt dan niet meer volledig opgeladen en je autonomie smelt weg als sneeuw voor de zon. Ontwerp je op de winter, dan heb je in de zomer een flink overschot dat je batterij sneller oplaadt en je meer flexibiliteit geeft. De winterberekening (rode rij) is je ontwerpbasis.

Dat zomeroverschot is trouwens geen probleem: een goede MPPT-laadregelaar (les 5.3) begrenst automatisch de laadstroom zodra de batterij vol is. Je panelen produceren dan simpelweg minder dan hun maximum, zonder schade aan het systeem. Het enige nadeel van overdimensionering is de extra investering in panelen en dakruimte — maar dat weegt niet op tegen het risico van onderdimensionering in de winter.

5. Praktische overwegingen

De formule geeft je het theoretische antwoord, maar je camperdak is geen oneindig vlak. Het beschikbare dakoppervlak is in de praktijk vaak de beperkende factor. Een standaard Fiat Ducato L3H2 of Mercedes Sprinter heeft ruwweg 6 à 8 m² totaal dakoppervlak, maar daarvan gaat een deel verloren aan het dakluik (vaak 0,4 m²), een airco-unit, de schotelantenne of een dakventilator. Realistisch houd je 3 à 5 m² nuttig oppervlak over voor panelen.

Je hebt de keuze tussen starre en flexibele panelen. Starre panelen zijn doorgaans iets efficiënter (hogere celkwaliteit, mono-PERC) en hebben betere ventilatie doordat er een luchtlaag onder zit, waardoor ze minder oververhitting kennen. Maar ze zijn dikker (3–4 cm) en zwaarder (10–12 kg per stuk). Flexibele panelen volgen de dakronding perfect, wegen amper 3–4 kg, en zijn onopvallend — ideaal voor stealth-campers. Het nadeel: ze worden warmer (minder luchtcirculatie = lager rendement bij hitte) en de laminaatlaag kan na 3–5 jaar degraderen.

Oriëntatie en hellingshoek spelen ook een rol. Op een camperdak liggen panelen vlak (0°), wat in de winter niet ideaal is omdat de zon dan laag aan de horizon staat. Sommige bouwers monteren kantelbare beugels waarmee je de panelen bij stilstand op 30–45° kunt zetten. Dat kan de winteropbrengst met 20–30% verhogen, maar het vereist wel manuele actie en is niet praktisch tijdens het rijden. Schaduw is een ander aandachtspunt: een dakluik of airco-unit die schaduw werpt op één cel kan de opbrengst van een heel serieel geschakeld paneel halveren, tenzij je bypass-diodes hebt die de schaduwcel overbruggen.

De realiteit is dat de meeste campers in de Belgische winter niet 100% zelfvoorzienend zijn op zon alleen. En dat hoeft ook niet. Ontwerp je paneelcapaciteit op de winter, maar accepteer dat je bij langere bewolkte periodes af en toe de alternator (tijdens het rijden laadt die 20–40 Ah per uur bij) of een walstroomaansluiting gebruikt als aanvulling. Dat is geen falen van je systeem — dat is slim en realistisch ontwerpen.

Een laatste praktische tip: houd bij je dakindeling rekening met de toekomst. Als je nu 3 panelen monteert maar ruimte overlaat voor een vierde, kan je later eenvoudig uitbreiden als je verbruik stijgt (bijvoorbeeld door een extra koelbox of elektrische kookplaat). Het is veel eenvoudiger en goedkoper om een extra paneel toe te voegen dan om achteraf je hele laadregelaar en bekabeling te moeten vervangen voor een grotere configuratie.

Denk er ook aan dat de technologie snel evolueert. Panelen worden elk jaar efficiënter en lichter. Wat vandaag 200 Wp levert in een paneel van 0,55 m², kan over twee jaar 250 Wp zijn in dezelfde afmeting. Als je nu iets overhoud aan dakruimte, profiteer je bij een toekomstige upgrade dubbel.

Wat springt eruit? De verliezen stapelen zich op. Elk individueel verlies lijkt klein (2–15%), maar samen eten ze een kwart van je theoretische opbrengst op. Daarom is de efficiëntiefactor geen detail maar een essentieel onderdeel van de formule. Wie hem weglaat, komt structureel tekort. Een goede installatie (korte dikke kabels, MPPT-regelaar, regelmatig panelen schoonmaken) zit aan de 0,85-kant. Een minder optimale installatie (lange dunne kabels, PWM-regelaar, deelschaduw) zit eerder op 0,75.

Nu je de theorie, het rekenvoorbeeld en de praktische beperkingen kent, is het tijd om zelf aan de slag te gaan. De twee opgaven hieronder volgen exact dezelfde stappen als het voorbeeld hierboven.

Kernbegrippen