Merdeka Solar Energy Solutions

Uw advies- en installatiebureau voor kwalitatief hoogwaardige zonnesystemen.

Omvormers

Omvormers


Om licht naar stroom om te zetten zijn omvormers en elektriciteitskabels nodig. De zonnecellen zetten namelijk licht om naar spanning waarna deze door de omvormer wordt omgezet in wisselstroom (230 volt). De kabels zorgen voor het transport naar het elektriciteitsnet.

Een omvormer zorgt ervoor dat de gelijkspanning die door de zonnepanelen zijn opgewekt, wordt omgezet in een wisselspanning. De omvormer is het hart van de zonne-installatie en mede bepalend voor het eindresultaat. De omvormer zorgt er voor dat de opgewekte stroom in fase is met de stroom van het net en daar dus precies op aansluit. In combinatie met een teruglopende stroommeter is het mogelijk de teveel opgewekte stroom aan het elektriciteitsnet te leveren. Dit kan voor kleinverbruikers onbeperkt voor dezelfde prijs als de stroom bij de stroomleverancier wordt ingekocht. 
De keuze van de te gebruiken omvormer(s) is geheel afhankelijk van het vermogen van de zonne-installatie en dient daar dus geheel op te zijn afgestemd.

Een omvormer heeft een rendement van 90% tot 99%, hoe hoger het rendement des te beter de opbrengst is. Hoe lager de ingangsspanning is, des te hoger het rendement van de omvormer zal zijn. Het rendement neemt echter sterk af bij laag vermogen, oftewel op momenten dat het bewolkt is. Veel omvormers zijn gevoelig voor hoge omgevingstemperaturen. Bij temperaturen boven 35°C kan dit ook gevolgen hebben voor het uiteindelijke rendement.

Omvormers van hoge kwaliteit zijn minder temperatuur gevoelig en kunnen ook bij wat hogere temperaturen optimaal functioneren. Omdat de ingangsspanning beperkt is tot maximaal 450-600 Volt, werkt men meestal met meerdere kringen (strings genaamd). In 1 string worden meerdere panelen in serie aan elkaar gekoppeld en daarna parallel aan de omvormer geinstalleerd. Dit heeft als voordeel dat bij schaduwval alleen de panelen in de desbetreffende string hiervan hinder zullen ondervinden. Het is wel van groot belang dat de strings onderling dezelfde soort panelen bevatten en in dezelfde richting en hellingshoek zijn gemonteerd. Mocht dit niet mogelijk zijn dan kan men d.m.v. een tweede MPP-tracker toch met 1 omvormer volstaan. Kleinere installaties worden doorgaans maar in 1 string uitgevoerd.

Omvormers voor zonnepanelen zijn uitgerust met een regelalgoritme dat er voor zorgt dat de panelen altijd het maximaal te behalen vermogen leveren. Deze Maximum Power Point Tracker (MPP-Tracker) is een vermogens optimalisator welke er voor zorgt dat constant het optimale werkpunt van de string wordt geselecteerd. Bij een bepaalde zonne-instraling stuurt de MPP-tracker de PV-generator aan zodat het beschikbare vermogen zo optimaal mogelijk wordt benut. Bij de keuze van de omvormer moet vooraf goed gekeken worden of men een omvormer met trafo of zonder trafo nodig heeft. Omvormers zonder transformator hebben namelijk een beter rendement! Voor het gebruik van een tri-power omvormer is een 3-fase aansluiting vereist. Tevens mag er maar maximaal 5 kVA per fase worden geïnjecteerd op de DC-zijde van de omvormer. Mocht er meer dan 5 kVA op 1 fase van de omvormer worden aangesloten dan zal deze na enige tijd defect raken. Let wel: dit valt buiten de garantie van de omvormers!

Garanties van omvormers liggen vaak tussen de 5 en 10 jaar. Bij de betere kwaliteit omvormers is het wel mogelijk om garantie bij te kopen, in sommige gevallen wel tot 25 jaar. Deze omvormers hebben dus een gelijke levensduur als de zonnepanelen en hoeven dus niet te worden omgewisseld. De goedkopere omvormers brommen vaak bij hoge opbrengst hinderlijk en hebben ook slechts een levensduur van 10 tot 15 jaar.

Indien de geplande zonnepanelen onderling verschillende hellingshoeken en/of hellingrichtingen hebben, dan is de string-omvormer mogelijk niet toepasbaar. In een dergelijke situatie is het gebruik van micro-omvormers een oplossing. Onder elk zonnepaneel wordt een kleine omvormer aangesloten welke een eigen MPP tracking heeft. De micro-omvormer zet dus de gelijkstroom van de zonnepanelen direct onder het paneel om in wisselstroom. Alle micro-omvormers worden met elkaar verbonden en vanuit de laatste micro-omvormer wordt er een aansluiting gemaakt met de meterkast. Op deze manier werkt elk zonnepaneel geheel autonoom en heeft schaduw op 1 paneel geen invloed op de panelen die geheel in de zon liggen. De kosten van een systeem met micro-omvormers zijn echter wel hoger als bij de toepassing van string-omvormers. Daarnaast liggen de micro-omvormers op de warmste plaats van de woning, op het dak onder de zonnepanelen. Dit maakt de installatie kwetsbaarder. Wel is het mogelijk om de opbrengst van elk paneel afzonderlijk te monitoren.

Naast de mogelijkheid van een string-omvormer of micro-omvormer bestaat er een systeem waarbij gebruik gemaakt wordt van een omvormer met power-optimizers. Hierbij wordt onder elk zonnepaneel een optimizer geplaatst die de MPP tracking van het paneel regelt. De optimizer maakt van de gelijkstroom van het zonnepaneel een eigen gelijkstroom. Alle optimizers worden met elkaar gekoppeld en vanuit de laatste optimizer zal er een aansluiting gemaakt worden naar een centrale omvormer. De omvormer zorgt dan voor de omzetting naar wisselstroom. In dit systeem werken, net als bij de micro-omvormers, alle zonnepanelen afzonderlijk van elkaar. De zonnepanelen mogen dus verschillende hellingshoeken en hellingrichtingen hebben. Ook is de opbrengst per paneel uit te lezen en te monitoren.