Zonnepanelen
Een zonnepaneel, fotovoltaïsch paneel of PV-paneel is een paneel met aan elkaar gekoppelde fotovoltaïsche zonnecellen (ook PV-cellen genoemd), waarmee elektriciteit kan worden opgewekt. PV is de afkorting van het Engelse woord 'photovoltaic'.
Het zonnepaneel zet een deel van de fotonen uit het zonlicht om in elektriciteit. De zonne-energie die zo wordt opgevangen is een vorm van duurzame energie. Het vermogen van een PV-installatie wordt uitgedrukt in wattpiek (Wp), dat is de hoeveelheid energie die de panelen samen onder standaard-omstandigheden kunnen opwekken.
Zonnepanelen kunnen als netgekoppeld zonnestroomsysteem worden toegepast in het elektriciteitsnet, off-grid in net-onafhankelijke systemen voor energieopwekking in afgelegen gebieden, in losse apparaten die zijn voorzien van een aantal zonnecellen en ook in de ruimtevaart.
NEN 1010
PV voedingssystemen wordt geregeld in NEN 1010:2007 + C1:2008 712.
Off-grid zonnestroomsysteem
Een off-grid systeem bestaat uit zonnepanelen, acculader, accu's en omvormer.
Gebruik NOOIT Li-ion accu's in woningen voor energie opslag. Deze zijn brandgevaarlijk. LiFe(PO4) zijn veiliger.
Een off-grid omvormer zorgt voor de juiste frequentie.
Het systeem kan uitgebeidt worden met een kleine windmolen en een aggregaat.
Netgekoppeld zonnestroomsysteem
In Nederland en België worden de meeste zonnepanelen via een omvormer (inverter) aan het elektriciteitsnet gekoppeld. Overtollige energie kan dan via het net worden verdeeld of in thuisbatterijen opgeslagen.
Via de energieleverancier wordt hiervoor een vergoeding per kilowattuur gegeven. Deze vergoedingen worden afgebouwd waarbij het zinloos wordt om nog nieuwe panelen te plaatsen om geld met teruglevering te verdienen.
Windturbines
I.p.v. zonnepanelen kunnen we ook windturbines gebruiken. Deze kunnen ook gecombineerd worden.
DC zijde
PV panelen
Na montage van de panelen deze met gaas aan de zijkanten de ruimte tussen panelen en dak afschermen.
Aarding
De panelen en het montage frame dienen met de hoofdaardrail verbonden te worden.
Indien er een bliksemafleider is dient het frame hiermee verbonden te worden. De verbinding met de hoofdaardrail kan dan vervallen.
Bij het aansluiten van de panelen dienen we rekening te houden met het feit dat deze spanning leveren als deze belicht worden.
DC bekabeling
NEN 1010:2007 + C1:2008 712.412.2: Bescherming door toepassing van materieel van klasse II of hiermee gelijk te stellen isolatie wordt bij voorkeur aan de gelijkspanningszijde toegepast.
De ader doorsnede dient geschikt te zijn voor 1,25 × de maximaal te leveren stroom van de panelen.
DC overspanningsbeveiliging
We kunnen aan de DC zijde overspanningsbeveiliging aanbrengen.
DC werkschakelaar
De werkschakelaar is alleen nodig als de omvormer deze niet ingebouwd heeft. De schakelaar dient geschikt te zijn voor DC spanning en stroom. Deze moet dan twee polig zijn uitgevoerd.
Omvormer
Een omvormer voor zonne-energie is een omvormer die de gelijkstroom afkomstig van zonnepanelen omzet in elektriciteit die geschikt is voor gebruik. Bij netgekoppelde omvormers (gekoppeld aan het elektriciteitsnet) is dit wisselstroom. Bij omvormers die een eigen netonafhankelijk micronet voorzien van elektriciteit (off-grid) is dit wisselspanning.
In een off-grid-systeem wordt het teveel aan energie meestal tijdelijk opgeslagen in grote oplaadbare batterijen (accu's). Bij een netgekoppelde omvormer wordt de stroom uit de zonnepanelen aan het net geleverd, terwijl een off-grid omvormer de spanning beschikbaar maakt en afhankelijk van de gebruikersvraag en de opbrengst van de panelen de accu's aanspreekt of bijlaadt. Via een laadregelaar wordt de overtollige stroom van de panelen in de accu's opgeslagen.
Hebben we 3 fase dan kunnen we een drie fase inverter gebruiken. Aardlekschakelaar en installatie automaat dienen als driefase te worden uitgevoerd.
De inverter gebruikt stroom als deze geen stroom levert als het donker is.
AC zijde
Overspannigsbeveiliging
Indien de kabellengte tussen werkschakelaar en groepenkast groter is dan 10 m, dan ook bij de inverter een AC overspanningsbeveiliging plaatsen indien deze niet ingebouwd is.
AC werkschakelaar
Deze dient bij de omvormer geplaats te worden zodat er veilig aan de omvormer gewerkt kan worden als deze een vaste verbinding heeft met de groepenkast. Ook hier een twee polige schakelaar gebruiken bij 1 fase en vier polig bij 3 fasen inverter.
Installatie automaat
De PV installatie dient een eigen eindgroep te hebben achter de onder genoemde aardlekschakelaar. Bij meerdere PV inverters dienen deze elke een eigen eindgroep te hebben.
De maximale stroom die door de inverter geleverd wordt moet minimaal 80% van de afschakelstroom van de automaat zijn. Bij een 16 A automaat is dit dus 0,8 × 16 A = 12,8 A.
| Max inverter | Afschakelstroom | |
|---|---|---|
| Stroom | Vermogen | |
| 4,8 A | 1100 W | 6 A |
| 8 A | 1840 W | 10 A |
| 12,8 A | 2944 W | 16 A |
| 16 A | 3680 W | 20 A |
| 20 A | 4600 W | 25 A |
| 25,6 A | 5888 W | 32 A |
Gebruik een B automaat.
Aardlekschakelaar
Gebruik een type B aardlekschakelaar met ΔIN van 300 mA alleen voor de PV installatie. Deze dient bi-directioneel te zijn.
Hoofdzekeringen
De hoofdzekering of -automaat moet zwaarder zijn dan 1,6 × de maximale inverter stroom. Dit is per fase en totaal bij meerdere inverters.
| Hoofdzekering | Max. Inverterstroom |
|---|---|
| 25 A | 15,6 A |
| 32 A | 20 A |
| 35 A | 21,8 A |
| 40 A | 25 A |
| 50 A | 31,2 A |
| 63 A | 39,3 A |