Hoe werken zonnepanelen
Dat de zon stroom opwekt, weten we allemaal. Maar weet je ook hoe een zonnepaneel dat zonlicht omzet naar stroom? Zonne-energie klinkt vanzelfsprekend. Maar wanneer je er meer over na gaat denken, ben je natuurlijk nieuwsgierig hoe zo’n paneel nou eigenlijk werkt. Dat gaan wij op deze pagina uitgebreid aan jou uitleggen.
De werking van zonnepanelen in 3 stappen
Hoe de zonnepanelen werken kunnen we het beste uitleggen in 3 stappen:
- de zonnepanelen
- de omvormer
- de meterkast
Een totale zonnepanelen installatie bestaat niet alleen uit zonnepanelen. Op de installatie dag worden er naast de zonnepanelen ook een paar andere componenten geïnstalleerd. Zoals de omvormer en eventueel een extra groep in de meterkast. In de meterkast moet namelijk een groep vrij zijn, voor de stroom die de zonnepanelen naar de meterkast toe gaan brengen. Deze drie componenten werken samen om voor jou stroom op te wekken. Hieronder leggen we je per stap uit hoe dit gebeurd.
Hoe functioneert een zonnepaneel
We beginnen bij stap 1: het zonnepaneel. De zonnepanelen liggen op jouw dak of komen misschien nog op jouw dak. Maar hoe functioneert zo’n zonnepaneel nou?
In onderstaande afbeelding kun je zien hoe een zonnepaneel is opgebouwd.
De bovenzijde is de glasplaat die het zonlicht opvangt. Elk zonnepaneel bestaat uit een laag zonnecellen, meestal gemaakt van het stofje silicium. Silicium is een onderdeel dat vanuit zand gewonnen kan worden, dus daarmee is het een hele toegankelijke grondstof. Wanneer hier zonlicht opvalt heeft deze stof als bijwerking dat deze een spanningsverschil krijgt in zijn bovenste en onderste laag (positieve en negatieve elektronen).
Dit spanningsverschil zorgt ervoor dat we stroom kunnen opwekken. De elektronen bewegen en creëren dit spanningsverschil waardoor er gelijkstroom ontstaat. We gebruiken dan kabels om de bovenkant en de onderkant met elkaar te verbinden, want de zonnecel wil eigenlijk gewoon in evenwicht zijn. Dit zorgt er dan voor dat de negatieve deeltjes uit de bovenkant, via de kabel terug naar de onderkant kunnen.
Je kunt het vergelijken met de werking van een batterij. Deze heeft ook een positief en negatief geladen zijde. De manier waarop deze geleiding gebeurt kan nog per soort zonnepaneel afwijken. Hierdoor kunnen we zonnepanelen in verschillende soorten onderverdelen.
Nu hebben we dus gelijkstroom, echter kun je deze stroom nog niet gebruiken om jouw elektrische apparaten aan te zetten. Hiervoor hebben we wisselstroom nodig. Daar komt de omvormer aan te pas.
De werking van de omvormer bij een zonnepanelen installatie
Als we praten over omvormers dan kunnen we deze onderscheiden middels twee verschillende soorten:
- Centrale omvormer
- Centrale omvormer met optimizers
- Micro-omvormers
De centrale omvormer wordt in het huis geplaatst, hoogstwaarschijnlijk op zolder of in de garage. Deze omvormer gaat ongeveer 10 à 15 jaar mee. Verder heb je ook nog optimizers die gekoppeld zijn aan een centrale omvormer. Je hebt dan een omvormer in je huis hangen, maar ook nog kleine kastjes achter de zonnepanelen op het dak. De optimizers gaan ongeveer 12 jaar mee.
Micro-omvormers zitten onder elk paneel op het dak en gaan ongeveer 25 jaar mee. Het verschil tussen deze omvormers is dat bij micro-omvormers elk paneel zijn eigen opwekking heeft. Het is een losstaand systeem. Bij een centrale omvormer en bij optimizers zijn de panelen allemaal aan elkaar gekoppeld. Vangt één paneel iets minder zonlicht op, dan heeft dit ook effect op de andere panelen. Bij optimizers heeft dit minder invloed, maar nog niet zoveel als bij een micro-omvormer. Zowel de micro-omvormer als de centrale omvormer heeft dezelfde werking: gelijkstroom omzetten in wisselstroom.
Als de gelijkstroom de omvormer binnen komt, wordt deze stroom omgezet naar wisselstroom. Wisselstroom is bruikbare stroom waarmee bijvoorbeeld jouw lampen aan kunnen. Middels een kabel stroomt deze stroom van de omvormer naar de meterkast toe. De meterkast verstuurt de stroom weer naar de elektrische apparaten, die op dat moment stroom vragen.
Eventueel meer vragen over hoe zonnepanelen werken?
Nu je weet hoe de zonnepanelen werken, kunnen we begrijpen dat deze informatie juist andere vragen bij jou hebben opgeroepen. Niet heel gek natuurlijk. Om deze nieuwe vragen beantwoord te krijgen, zou je in onze kennisbank kunnen kijken en op zoek gaan naar het juiste onderwerp op jouw vraag. Maar je zou ook contact met ons kunnen opnemen. We staan je graag te woord om jou te helpen, bij de vragen die je nog hebt over zonnepanelen en hun werking. Of natuurlijk voor andere vragen.