Vaak gaat de belangstelling bij een zonnestroomsysteem vooral uit naar de zonnepanelen zelf. Hoeveel wattpiek leveren ze? Hoe lang is de garantie? Welke keurmerken hebben ze?
Minder aandacht gaat uit naar de omvormer terwijl die ervoor zorgt dat gelijkstroom, opgewekt door de panelen wordt omgezet in bruikbare wisselstroom waar onze elektrische apparaten op werken. Een efficiënte omvormer zorgt voor weinig verlies in de omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom. Maar is de omvormer minder efficiënt dan gaat je mooi opgewekte vermogen van je panelen met veel Wattpieks verloren in je omvormer en heb je uiteindelijk, en daar gaat het toch om, veel minder opbrengst dan je dacht.
M.a.w. de keuze van de omvormer is een belangrijke factor en wordt te vaak onderbelicht. Daarnaast houdt de omvormer bij wat de opbrengst is van het systeem, zijn er allerlei alerts die storingen, of verminderde opbrengst signaleren en doorgeven.
In essentie zijn omvormers (inverters in het Engels) terug te brengen tot drie types.
- De stringomvormer, waarop meerdere zonnepanelen in serie worden aangesloten met slechts één MPP-tracker.
- De tegenhanger is de micro-omvormer. Per paneel komt er een apart omvormertje dat 230 volt levert. Meestal wordt één micro-omvormer per paneel geïnstalleerd. Tegenwoordig zijn die er ook in dual- en quad-uitvoering.
- Tenslotte is er nog een tussenvorm: de stringomvormer met optimizers.
Stringomvormer met MPP-tracker
Een specifiek onderdeel van de omvormer, de zogenaamde ‘maximum power point tracker’ (MPP-tracker), zorgt ervoor dat bij elke weersituatie de opbrengst van de zonnepanelen optimaal is. Hij doet dit door de stroom door en de spanning over de aangesloten serie panelen elke paar seconden aan te passen aan de instraling. Eigenlijk doet de omvormer dus het denkwerk voor de zonnepanelen. Als slimste onderdeel van het systeem is de omvormer daarmee de aangewezen ‘knop om aan te draaien’ om schaduwverliezen te voorkomen.
Grotere omvormers hebben meerdere MPP-trackers waardoor je verschillende series ( strings) op het dak kunt maken en dit heeft weer als voordeel dat je bv een groep panelen die een gedeelte van de dag meer schaduw opvangt door bv een dakkapel of schoorsteen in één string kunt onderbrengen zodat deze panelen geen invloed hebben op de rest van de panelen en de opbrengst dus optimaal blijft.
Optimizers en micro-omvormers
Optimizers zijn apparaatjes die een installatie per paneel schakelen. Hierdoor heeft bijvoorbeeld de schaduw van dakkapel of schoorsteen geen invloed op de hele serie, maar slechts op dat ene paneel. Voorts maken optimizers monitoring op paneel niveau mogelijk.
In de optimizers is een MPP-tracker ingebouwd. Deze worden per paneel gebruikt en de MPP-tracker bepaalt het optimale punt en optimale opbrengst voor dat ene paneel waar hij aan gekoppeld is onafhankelijk van de andere panelen in in het zonnestroomsysteem. Dit betekent dat als een van de panelen schaduw krijgt alleen dat paneel daardoor minder opbrengst krijgt en niet alle overige panelen(zoals wel gebeurt in een seriesysteem zonder optimizers). De (string) omvormer binnen meet nog steeds de opbrengst en zet gelijkstroom om naar bruikbare wisselstroom.
De zonnepanelen zijn dus nog steeds in serie geschakeld. De oplossing met power optimizers is goedkoper dan die met micro-omvormers. Maar er geldt wel een minimale lengte van de string, vanwege de bijbehorende centrale omvormer. Dit minimumaantal ligt vaak op 6 panelen.
Als het echt nodig is kunnen optimizers nuttig zijn. Eerst zouden wij altijd kijken of door het ontwerp van het legplan aan te passen het mogelijk is geen panelen in de schaduw te leggen of in ieder geval de panelen waar schaduw op valt in ééń string onder te brengen zodat zij geen invloed hebben op de andere panelen. Dit is vaak een effectieve en zeker voordeliger oplossing dan optimizers te plaatsen.
Wil je echt per paneel kunnen monitoren wat je paneel opbrengt dan zou je alle panelen kunnen voorzien van optimizers maar weet dan wel dat de prijs van je systeem behoorlijk hoger wordt.
Optimizers zijn goede apparaatjes, soms handig en meestal gewoon leuk, maar in de meeste gevallen niet nodig.
Voordelen van optimizers
- Maximale opbrengst per paneel
- Inzicht in opbrengst per paneel
- Veilig
- Makkelijk te upgraden (software / hardware)
- Vaak lange garanties (Let op! Kan ook marketing garantie zijn)
- Onbeperkte ontwerpmogelijkheden (verschillende dakoppervlakken)
Nadelen van optimizers
- Kwetsbaar, want ligt onder het paneel onder extreme weersomstandigheden (wel 75% minder elektronica dan bij micro omvormers)
- Duurder dan stringomvormer
- Moeilijker vervangbaar omdat optimizer onder paneel gemonteerd is
Dan zijn er nog micro-omvormers. Deze doen hetzelfde als de optimizer maar zet ook per micro-omvormer de gelijkstroom om naar wisselstroom. Er is dan geen centrale (string) omvormer meer nodig, de panelen worden direct in de meterkast aangesloten.
Voordelen van micro omvormers
- Maximale opbrengst per paneel
- Inzicht in opbrengst per paneel (Apart apparaatje noodzakelijk)
- Geen omvormer in huis
- Veilig
- Vaak lange garanties (Let op! Kan ook marketing garantie zijn)
- Onbeperkte ontwerpmogelijkheden (verschillende dakoppervlakken)
Nadelen van micro omvormers
- Kwetsbaar want elektronica ligt onder het paneel onder extreme weersomstandigheden
- Relatief duur
- Veel warmte onder paneel
- Lager maximaal rendement
- Moeilijk vervangbaar
- Afhankelijk van fabrikant
- Bij schaduw minder of geen opbrengst
Oplossingen tegen schaduw:
Minder panelen, weglaten van panelen die in de schaduw komen
Een inkoppertje, en natuurlijk vaak niet de gewenste oplossing. Maar soms kan het slim zijn om in plaats van bijvoorbeeld 14 panelen, waarvan er 2 elke dag een tijdje in de schaduw van een schoorsteen liggen, 12 panelen te installeren. Zonder extra kosten te maken voor een van de oplossingen hieronder zouden de 2 extra panelen anders een paar uur per dag de opbrengst van de 12 panelen die niet in de schaduw liggen ook beperken. Daardoor kan de verhouding tussen kosten en opbrengst op jaarbasis veel beter uitpakken voor het systeem van 12 panelen dan voor het systeem van 14 panelen.
Kies voor een omvormer met meerdere ‘MPP-trackers’
Een gewone omvormer wordt ook wel ‘string-omvormer’ genoemd. Op zo’n omvormer sluit je een aantal zonnepanelen in serie aan (een string is een aantal in serie geschakelde zonnepanelen). Als de omvormer meerdere MPP-trackers heeft, kun je de zonnepanelen over 2 ‘strings’ verdelen in plaats van ze allemaal in serie te leggen. Zo heeft de string zonder schaduw geen last van de string met schaduw. Deze oplossing is alleen geschikt als je vrij veel panelen gaat installeren, denk aan 12 of meer. Deze oplossing is in zo’n geval goedkoper dan een oplossing met optimizers of micro-omvormers, maar de ‘correctie’ bij schaduw is ook minder precies, waardoor de extra opbrengst lager is dan bij gebruik van optimizers of micro-omvormers.
