De energieprestatie van de nieuwbouw van ziekenhuis Tergooi in Hilversum verbetert met 30% door de benutting van beschikbaar dakoppervlak voor fotovoltaïsche (PV) energie. Daarmee wordt voldaan aan de energieprestatie-eis van de Regeling Groenprojecten.
De benutting van het (beschikbare) dakoppervlak is uit economische overwegingen een uitgangspunt evenals de toepassing van een doorsnee PV-paneel qua type, afmetingen en vermogensdichtheid.
Eerst is onderzocht bij welke helling en onderlinge afstand van de PV-panelen de jaarlijkse energieopbrengst per vierkante meter dakoppervlak maximaal is. Daarbij is uitgegaan van PV-panelen met een helling van maximaal 24°, een architectonische randvoorwaarde, en een opstelling parallel aan de dakranden, een praktische randvoorwaarde. De zongerichte gevels van de nieuwbouw zijn gericht op zuidoost of zuidwest. Optimaal voor de nieuwbouw van Tergooi is de maximale helling van 24° op zuidwest of zuidoost en een tussenafstand van 0,5 meter. Een zogeheten ‘oost/west’-systeem presteert niet beter. De grotere vermogensdichtheid per vierkante meter dakoppervlak bij een ‘oost/west’-systeem, feitelijk noordoost/zuidwest bij plaatsing parallel aan de dakrand, weegt niet op tegen de lagere energieopbrengst als gevolg van de kleinere helling (12°) en de ongunstige oriëntatie op noordoost van de helft van de PV-panelen.
De invloed van schaduw op het dak is nauwkeurig bepaald door de berekening van de uurlijkse beschaduwingsreductiefactor Fsh;ob;an en correctiefactor Csh;PV die uitdrukt dat schaduw op een deel van het PV-paneel een meer dan evenredig opbrengstverlies geeft. De correctiefactor hangt af van de aard van de schaduw en het aantal bypass-diodes per PV-paneel. De aard van de schaduw is afgeleid uit de correlatie tussen de richting van de schaduw en de richting van de PV-cellen die onder dezelfde bypass-diode vallen. De berekening is conform de uitgebreide methode ten aanzien van beschaduwing volgens NEN 7120. De resultaten zijn ook grafisch in beeld gebracht voor een beter inzicht.
De jaarlijkse bijdrage van het PV-systeem is bepaald met de referentieklimaatgegevens voor de bepaling van de energiebehoefte van gebouwen volgens NEN 5060. De kritische grens voor de toepassing van PV op het dak is gelijk aan de opbrengst van de toepassing van PV in de gevel. Bij een lagere opbrengst heeft de toepassing op het dak geen meerwaarde.