Wanneer heb ik een omvormer nodig voor mijn zonnepanelen?
Het antwoord op deze vraag is eigenlijk heel simpel: altijd! Zonder omvormer kan je de stroom die de zonnepanelen opwekken niet gebruiken. Je kunt het vergelijken met een auto zonder brandstof… Een omvormer is dus noodzakelijk voor jouw zonnepanelen. In dit artikel leggen we je alles uit over de zonnepanelen omvormer en de verschillende types die je op de markt kan vinden.
Werking omvormer zonnepanelen
We beginnen met de uitleg waarom je altijd een omvormer nodig hebt voor jouw zonnepaneleninstallatie. Dit ligt aan het feit dat er twee verschillende soorten ‘stroom’ bestaan: gelijkstroom en wisselstroom. Laten we nou net bij zonnepanelen met allebei te maken krijgen. Jouw zonnepanelen wekken namelijk gelijkstroom op, terwijl jouw apparaten in huis wisselstroom gebruiken. Gelukkig hoeft dit geen probleem te zijn, aangezien er dus stroomomvormers bestaan.
Een zonnepanelen omvormer zorgt ervoor dat de gelijkspanning wordt omgezet in bruikbare wisselspanning. Een omvormer heeft daarom ook twee aansluitingen: de eerste aansluiting om de gelijkstroom die vanuit de zonnepanelen komt op te vangen en om te zetten en de tweede aansluiting om de omgevormde stroom (wisselstroom) af te geven richting de meterkast aan het elektriciteitsnet in huis.
De kabel die vanuit de zonnepanelen naar de omvormer loopt vervoert dus gelijkstroom. Hiervoor is het noodzakelijk dat deze kabel zo kort mogelijk is, omdat deze spanningsvorm als bijwerking heeft dat er over afstand via kabels stroom verloren gaat. Zodra dit is omgezet in wisselstroom is de spanningsverlies vele mate minder, waardoor de lengte van de kabel uit de omvormer niet zo veel uit maakt.
Door de constante doorstroom van energie in de omvormer komt er ook veel warmte vrij. Daarom beschikt elke omvormer over een koelmechanisme zodat hij niet oververhit raakt. Vaak hoor je hierdoor een zacht zoemend geluid bij de omvormer. Om deze hitte kwijt te kunnen is het erg belangrijk dat er voldoende ruimte rondom de omvormer is. Wanneer je rekening houdt met alle bovenstaande factoren is het ook logisch dat een omvormer bij voorkeur op een zolder of in een garage hangt.
Welke zonnepanelen omvormer heb ik nodig?
Nu de essentie van een omvormer duidelijk is, gaan we kijken naar de verschillende soorten omvormers die je tegenkomt. Hiervoor kan je over het algemeen drie hoofdcategorieën onderscheiden:
- Serie-omvormer
- Omvormer met optimizers
- Micro-omvormers.
Afhankelijk van jouw persoonlijke voorkeuren en de mogelijkheden van het dak kan er bepaald worden welke van deze type omvormers je nodig hebt.
Serie omvormer
Bij deze installatie zijn alle zonnepanelen met elkaar verbonden met één kabel. Het is een simpele en vaak goedkopere installatie die dus via één connectie alle energie van de zonnepanelen naar één centrale omvormer in huis brengt. Je kunt dit vergelijken met de verlichting van de kerstboom van vroeger. Mocht er namelijk een zonnepaneel een andere opwekking hebben dan de rest, door bijvoorbeeld schaduwval op één van de panelen, dan heeft dit direct invloed op de totale oplevering. Net als bij de kerstboomverlichting: als er één lampje kapot is, werkt het hele snoer niet meer.
Deze manier van installatie werkt het beste bij daken waar geen schaduw op valt en waar alle zonnepanelen in dezelfde richting liggen. Op deze manier zijn ze allemaal gelijk aan elkaar. Want mocht één paneel minder opwekken door bijvoorbeeld de schaduw van een boom, dan zullen alle andere panelen ook minder opwekken. Ook al liggen ze allemaal vol in de zon. De zwakste schakel bepaald hoe sterk de hele serie is. Dit komt doordat ze allemaal zijn aangesloten middels 1 string. Bij de monitoring kan je dan de totale opwekking van het systeem inzien. Het type omvormer wordt gebaseerd aan de hand van de stroom die je wil gaan opwekken. De levensduur van de centrale omvormers is ongeveer 10 à 15 jaar, hierna moet de omvormer worden vervangen. De gemiddelde fabrieksgarantie voor deze omvormers is ca. 10 jaar. Bijna net zoveel als de levensduur van de omvormer.
Omvormer met optimizers
Deze vorm van installatie is al een stuk kostbaarder in vergelijking met de centrale omvormer serie geschakeld. Hierbij zijn alle panelen afzonderlijk van elkaar aangesloten op één centrale omvormer. Dit wordt gedaan met zogeheten optimizers. Optimizers zijn kleine kastjes die onder elk zonnepaneel worden aangesloten, waardoor de opgewekte stroom losstaand naar de omvormer gestuurd wordt. Zonder dat dit via de andere zonnepanelen gaat. Hierdoor zijn de zonnepanelen parallel aan elkaar geschakeld. Dit betekent, mocht er een zonnepaneel (deels) uitvallen door bijvoorbeeld schaduw, dat dit geen effect heeft op de andere zonnepanelen. De optimizers hebben, in vergelijking met micro-omvormers en serie geschakelde omvormers, een hogere opstartspanning nodig en zijn ze soms lastiger te repareren. De optimizers zijn vaak ook eerder aan vervanging toe. Met opstartspanning bedoelen wij de stroom die nodig is om de omvormer te laten werken.
Met deze manier van schakeling kan je bij de monitoring van elk zonnepaneel afzonderlijk inzien wat deze opbrengt. Doordat alle opgewekte stroom nog wel via één omvormer omgevormd moet worden, wordt de omvormer bepaald op basis van de mogelijkheid van een parallelschakeling en wederom op de capaciteit die nodig is om hoeveelheid aanvoer van gelijkstroom om te kunnen zetten in wisselstroom. De levensduur van de centrale omvormers met optimizers is ongeveer 15 à 20 jaar, hierna moet de omvormer worden vervangen. De gemiddelde fabrieksgarantie van de optimizers is ongeveer 12 jaar.
Micro-omvormers
Micro omvormers zijn kleine omvormers die direct achter alle zonnepanelen van de installatie geplaatst zijn. Hierdoor hebben de zonnepanelen geen gezamenlijke werking en zijn het dus eigenlijk allemaal losse machines. Dit is een handige installatie om te gebruiken wanneer de zonnepanelen met verschillende hoeken en oriëntaties op het dak liggen, net zoals een installatie met optimizers. Het verschil met micro-omvormers is dat er geen centrale omvormer meer nodig is, die op een bepaalde capaciteit moet werken. Dit scheelt weer ruimte in huis. Want een centrale omvormer in huis is toch vaak een apparaat van 1 bij 1 meter, dat je ergens kwijt zou moeten aan de muur.
Micro-omvormers van Enphase
Het, tot nu toe, enige merk micro-omvormer is Enphase. Enphase is onder andere ontwikkeld om het nog makkelijker te maken om extra zonnepanelen toe te voegen aan de al bestaande installatie. Door het gebruik van micro-omvormers onder elk zonnepaneel hoeft er geen extra kast in jouw huis te worden geplaatst. Bij centrale omvormers dient er namelijk een extra omvormer geplaatst te worden bij aanschaf van meer panelen. Dit omdat de eerst geplaatste omvormer is gebaseerd aan de hand van het aantal zonnepanelen tijdens de eerste installatie. Wil je later elektrisch gaan autorijden of komt er gezinsuitbreiding? Dan zou een micro omvormer installatie zoals Enphase een logische keuze kunnen zijn.
Verder zijn de Enphase omvormers meer klaar voor de toekomst. Ze zijn namelijk al geschikt voor de aansluiting van een thuisbatterij. Misschien denk je hier nu nog wel niet over na, maar met de afbouw van de eerder besproken salderingsregeling, zal het niet lang duren of wij gaan ook aan de thuisbatterij. Net zoals onze naaste buurlanden: Duitsland en België, waar de thuisbatterij op dit moment heel veel wordt aangeschaft.
De micro omvormers hebben, vergelijkend met de andere soorten omvormers, de langste fabrieksgarantietermijn van ongeveer 25 jaar. De levensduur is bijna gelijkend aan de fabrieksgarantie, namelijk 25 tot 35 jaar. Doordat deze installatie technisch anders in elkaar zit is deze qua aanschafprijs iets hoger dan de centrale omvormers. Maar de opbrengst is wel hoger doordat er minder opstartspanning nodig is voor de omvormer om aan te springen. Zie hieronder een afbeelding die dit aangeeft. De micro omvormers onder de zonnepanelen springen bij minder zonnestralen eerder aan dan de centrale omvormer.
Ben je benieuwd welke omvormer en zonnepanelen het beste bij jouw dak en situatie aansluit? Neem dan gerust contact op voor een vrijblijvend advies van onze experts.