Hoe ontwerp je een PV-installatie?

Iedere installatie van een zonne-energiesysteem is weer uniek. Het kan daarom lastig zijn om de juiste omvormer bij de juiste zonnepanelen te kiezen. Wij geven je handvatten om deze beslissing eenvoudiger te maken.

Benodigdheden ontwerp PV-installatie

  • Datasheet omvormer
  • Datasheet zonnepaneel

Wanneer je wil bepalen welke installatie de juiste is voor een specifieke locatie, is het handig om eerst te kijken wat er op jaarbasis verbruikt wordt. Vervolgens bereken je welke omvormer en zonnepanelen het beste bij de installatie passen. Hierbij dient te worden gelet op een aantal factoren:

  • Schaduw;
  • Hellingshoek en oriëntatie van de zonnepanelen;
  • Juiste configuratie van de zonnepanelen.

Hellingshoek en oriëntatie van de zonnepanelen

Alle zonnepanelen die in 1 string worden aangesloten, dienen dezelfde hellingshoek en oriëntatie hebben. Dit heeft te maken met de spanning en stroom die een zonnepaneel afgeeft, deze moet matchen met alle zonnepanelen in de betreffende string.

Waarom is dit belangrijk voor de omvormer?
Als de verschillen tussen de zonnepanelen te ver uit elkaar liggen kan de omvormer het Maximum Power Point (het punt waarbij het paneel de meeste opbrengst geneert) niet vinden.

In Nederland is het over het algemeen het meest effectief als een omvormer met 10% tot 20% wordt over gedimensioneerd. Dit is afhankelijk van hellingshoek en oriëntatie. De installatie kan bij ideale omstandigheden dan een beetje aftoppen, maar zal veel beter presteren in minder goede omstandigheden (wat in Nederland helaas vaak het geval is). Hierdoor is de opbrengst van het zonne-energiesysteem optimaal.

Schaduw bij zonnepanelen

Bekijk of er last is van eventuele schaduw bij je zonnepanelen installatie. Dit kan bijvoorbeeld door andere huizen, bomen, dakkapellen, schoorstenen en zelfs door andere zonnepanelen (zoals bij veel platdak-systemen). Als één zonnepaneel in de schaduw ligt, zullen alle zonnepanelen in dezelfde string daar last van kunnen hebben. Zorg er daarom voor dat zonnepanelen zo min mogelijk in de schaduw liggen. Mocht er echt geen andere mogelijkheid zijn, dan biedt SolarEdge hier bijvoorbeeld een goede oplossing voor.

Configuratie van de zonnepanelen

Voorbeeld: een huishouden verbruikt 4500 kWh per jaar. Er kan worden gekozen voor een installatie van 4500 kWp. Dat zal globaal rond de 4100 kWh opbrengen per jaar. In dit rekenvoorbeeld zullen we de JA Solar Monokristallijn Percium 300WP gebruiken en een Solis 4k enkelfase omvormer.

Overbelasting
Met 15 zonnepanelen JA Solar 300Wp komen we uit op 4500Wp. Dit is precies het verbruik van het huishouden. De volgende stap is het kiezen van het aantal stringen dat je wilt aansluiten. Een belangrijkste factor bij deze keuze is de spanning die de zonnepanelen afgeven. Een te hoge spanning kan de omvormer opblazen. Let op: dit valt buiten garantie omdat er niet is geïnstalleerd volgens specificaties.

De Solis 4k heeft een maximale DC-ingangsspanning van 600V. Het JA Solar 300Wp zonnepaneel heeft een Open klemspanning van 39,85V. Je vermenigvuldigt de Open klemspanning met het aantal zonnepanelen in de string: 15 x 39,85 = 597,75V. De uitkomst impliceert dat de zonnepanelen in één string kunnen worden geïnstalleerd. Echter, de temperatuurcoëfficiënt zal ook meegenomen moeten worden in de berekening. De vuistregel is dat de Open klemspanning plus 15% moet worden berekend: 597,75 x 1.15 = 687,41V. Dit getal is ver buiten de specificaties van de omvormer. Deze installatie zal dus verdeeld moeten worden over twee stringen. Indien mogelijk heeft het de voorkeur om de strings gelijk te verdelen. Dus in dit geval zal het een string van 8 en een string van 7 zijn.

Opstartspanning
Een omvormer heeft een minimale spanning nodig om op te starten. De Solis 4k heeft een opstartspanning van 120V. De omvormer zal opstarten op de open klemspanning, maar zodra de omvormer in bedrijf gaat wordt er gerekend met de UMPP spanning. De kortste string in ons voorbeeld is 7 zonnepanelen. Dus 7 x 32.26V (UMPP) = 225,82V. Ook hier zal de temperatuurcoëfficiënt meegerekend moeten worden omdat het de spanning beïnvloedt. Dit wordt dus 225,82 x 0.85 = 191.95V. dit is ruim voldoende voor de Solis 4k om op te starten.

Extra tip

De omvormer is het meest kwetsbare deel van de installatie. Let daarom goed op waar je de omvormer inkoopt. De meeste fabrikanten komen van buiten Europa en het is vaak niet makkelijk om hiermee in contact te komen mochten er problemen zijn. Libra Energy is voor elke omvormer die wij verkopen gecertificeerd om de after sales service af te handelen voor de fabrikant. Hierdoor ben je verzekerd van een goede en snelle service afhandeling.