Je dacht klaar te zijn met zonnepanelen op het dak, nu blijkt dat je ook nog een omvormer voor zonnepanelen moet kopen. Wat is dit precies en hoe bepaal je welke PV omvormer je nodig hebt? Op deze pagina bekijken we waarom de keuze voor de juiste omvormer bij zonnepanelen zo belangrijk is, en leggen we uit wat het verschil is tussen AC en DC.
Waar is een PV omvormer voor nodig?
Zonnepanelen wekken elektrische stroom op door middel van fotovoltaïsche omzetting. In het Engels heet dit ‘photovoltaic’ waarmee duidelijk wordt waar de letters ‘PV’ voor staan bij een PV omvormer voor zonnepanelen.
Een zonnepaneel bestaat uit fotovoltaïsche cellen die gemaakt worden van een halfgeleidend materiaal, meestal is dit silicium. Wanneer zonlicht op het paneel valt, worden fotonen uit het licht geabsorbeerd door de fotovoltaïsche cellen. Dit zorgt ervoor dat de elektronen in het halfgeleidermateriaal in beweging komen waarmee energie wordt opgewekt. Er ontstaat vervolgens een potentiaalverschil tussen de zijden van de cel, dit resulteert in een elektrisch veld dat elektronen naar de negatieve zijde duwt. Zo wordt elektrische stroom opgewekt. Deze stroom wordt vervolgens via kabels uit het zonnepaneel geleid en kan zo worden gebruikt om apparaten direct van stroom te voorzien. Verder kan de stroom worden opgeslagen in accu’s of naar het elektriciteitsnet worden doorgesluisd.
De opbrengst die zonnepanelen leveren wordt beïnvloed door diverse factoren waaronder de lichtintensiteit, de hoek van het dak en uiteraard de kwaliteit van de fotovoltaïsche cellen. De omvormer van zonnepanelen speelt echter ook een belangrijke rol en dat wordt regelmatig over het hoofd gezien.
Hoe werkt een omvormer voor zonnepanelen?
Een PV omvormer wordt ook wel een zonne-energie omvormer of fotovoltaïsche omvormer genoemd. Het is een apparaat dat wordt gebruikt om de initiële gelijkstroom (DC) vanuit zonnepanelen om te zetten naar wisselstroom (AC) die gebruikt kan worden in huis. Zo werkt een PV omvormer in de praktijk:
- Zonnepanelen bestaan uit fotovoltaïsche cellen die zonlicht omzetten in elektrische energie, dit is gelijkstroom. Elk zonnepaneel genereert een bepaalde spanning en stroomsterkte, afhankelijk van de intensiteit van het zonlicht.
- De PV omvormer neemt de gelijkstroom (DC) van de zonnepanelen en zet deze om in wisselstroom (AC). Dit werkt op basis van elektronische schakelingen die de gelijkstroom omvormen naar een sinusvormige wisselstroom, die de juiste spanning en frequentie heeft voor huishoudelijke apparaten en andere voorzieningen.
- PV omvormers zijn geoptimaliseerd om een maximale energieopbrengst van de zonnepanelen te verzekeren. De omvormer van de zonnepanelen past zich aan om ervoor te zorgen dat er zo min mogelijk opgewekte energie verloren gaat. Zelfs wanneer de zonnepanelen worden beïnvloed door schaduw of vuil dan wordt er nog steeds stroom omgezet.
- Moderne PV omvormers zijn voorzien van ingebouwde monitoring functionaliteit om de prestaties van het zonnestroomsysteem continu te bewaken. Zo geven ze informatie over de hoeveelheid energie die wordt geproduceerd, de spanning en stroomsterkte. Als er zich fouten of onregelmatigheden in het systeem voordoen dan kun je dit direct aflezen. Daarnaast zijn er doorgaans beveiligingsmechanismen om overbelasting, kortsluiting en andere problemen te voorkomen.
- Als het systeem meer energie genereert dan nodig is, dan kan de PV omvormer het overschot aan het elektriciteitsnet leveren. Dit wordt ‘netkoppeling’ genoemd en wordt mogelijk gemaakt door de omvormer de wisselstroom te synchroniseren met de spanning van het elektriciteitsnet.
Een PV omvormer zet de gelijkstroom die wordt geproduceerd door zonnepanelen om in bruikbare wisselstroom en regelt de energieproductie van het zonnestroomsysteem. Het is daarmee een belangrijk deel van het volledige systeem en dient afgestemd te worden op de zonnepanelen.
Welke omvormer zonnepanelen is het beste?
Er zijn meerdere producten en merken op de markt. Solaredge wordt vaak genoemd als één van de beste merken omvormers voor zonnepanelen. Naast goede hardware leveren ze uitstekende software om de activiteit van de energieopwekking bij te houden. Zo ben je verzekerd van een optimale werking van het zonne-energie systeem. Laat je vooraf goed informeren door een specialist die een systeem kan samenstellen op basis van jouw persoonlijke situatie.
Gelijkstroom en wisselstroom
Als je houdt van stevige rockmuziek dan denk je bij AC/DC niet als eerste aan stroom maar aan een rockband uit Australië. Ze hebben hun naam te danken aan de termen AC (wisselstroom) en DC (gelijkstroom). Bij een PV omvormer voor zonnepanelen zijn dit belangrijke termen, laten we daarom even bekijken wat de verschillen zijn.
Wat is gelijkstroom?
Gelijkstroom (DC) is een elektrische stroom waarvan de richting constant blijft in de tijd. In een gelijkstroom circuit stroomt de elektrische lading in één richting, van de positieve pool naar de negatieve pool van de spanningsbron. Dit is anders dan bij wisselstroom (AC), waarbij de richting van de stroom wel verandert.
Gelijkstroom kan worden geproduceerd door batterijen, accu’s, zonnepanelen en gelijkstroomgeneratoren. Het wordt vaak gebruikt in elektronische apparaten zoals mobiele telefoons, laptops, elektrische voertuigen en draagbare elektronica.
Het overbrengen van gelijkstroom over lange afstanden kan inefficiënt zijn vanwege het verlies aan vermogen. Daarom wordt gelijkstroom meestal omgezet in wisselstroom bij het transport over lange afstanden.
Wat is wisselstroom?
Bij wisselstroom (AC) is er sprake van een elektrische stroom waarvan de richting verandert in de loop der tijd. Bij wisselstroom beweegt de elektrische lading heen en weer, afwisselend in één richting en vervolgens in tegenovergestelde richting.
Wisselstroom wordt veel gebruikt in elektrische energienetwerken en huishoudelijke apparaten, omdat het efficiënt kan worden getransporteerd over lange afstanden en gemakkelijk kan worden omgezet in andere spanningen met behulp van transformatoren. De standaardfrequentie van wisselstroom in de meeste landen is 50 of 60 hertz (Hz). Dit betekent dat de polariteit van de spanning 50 of 60 keer per seconde verandert. Denk bijvoorbeeld aan de verversingssnelheid van een televisie.
Een belangrijk voordeel van wisselstroom is dat het de mogelijkheid biedt om de spanning te verhogen of te verlagen met behulp van transformatoren. Dit maakt het mogelijk om elektriciteit efficiënt over lange afstanden te transporteren met minimaal verlies van vermogen. Daarnaast maakt wisselstroom het gebruik van apparaten met afwijkende spanningen mogelijk. Wisselstroom wordt gebruikt voor de meeste huishoudelijke apparaten, verlichting, industriële machines en ook elektrische voertuigen. Daarbij zijn omvormers nodig.
De omvormer voor zonnepanelen is dus van belang om optimaal energie op te wekken en te gebruiken in huis. Laat je vooraf goed voorlichten over de beste PV omvormer in jouw situatie.
