Als je zonnepanelen op je dak legt om te genieten van de gratis zonne-energie, dan heb je in je zonnepaneelinstallatie een apparaat nodig dat de gelijkstroom die de zonnepanelen produceren omzet naar de wisselstroom die je huishoudtoestellen gebruiken. Het apparaat dat de gelijkstroom omzet naar wisselstroom is de omvormer.
Eén centrale omvormer voor de volledige installatie
In de meeste zonnepaneelinstallaties wordt gebruik gemaakt van één omvormer die via een dikke kabel de gelijkstroom ontvangt van de zonnepanelen op het dak. Alle zonnepanelen worden in serie geschakeld en zo verbonden met de omvormer. Bij sommige zgn. multi-string omvormers kan je i.p.v. alle zonnepanelen in één serieschakeling of string te plaatsen, ze over twee of meerdere strings of serieschakelingen verdelen. Elke serieschakeling komt in de centrale omvormer toe. Dat is vooral nuttig wanneer bijvoorbeeld één set zonnepanelen op het oosten en een andere set zonnepanelen op het westen gericht is. Door die 2 sets panelen over 2 strings te verdelen zal je meer energie uit je zonnepanelen halen. Waarom? Omdat zonnepanelen een optimaal stroom/spanningswerkingspunt hebben, het zogenaamde Maximum Power Point of MPP. Zitten alle panelen op één string dan moet er een vermogenspunt gekozen worden dat voor alle panelen gelijk is. Zitten de zonnepanelen verdeeld over 2 strings dan kan elke string ingesteld worden op een verschillend vermogenspunt wat meestal resulteert in een globaal hogere opbrengst.
De omvormer plaats je best op een koele plaats want als de omvormer te warm wordt, zakt zijn rendement, versta: je houdt minder over van de energie die je zonnepanelen opwekken. Sommige (hoog vermogen) omvormers gebruiken ook ventilatoren om ervoor te zorgen dat de omvormer niet te warm wordt. Een omvormer kan dus wel voor wat geluidshinder zorgen en daar houd je dus best rekening mee bij de keuze van de plaats.
Zo'n centrale omvormer verricht heel wat werk en dat beperkt ook enigszins de levensduur van de omvormer. Meestal wordt er gerekend op een levensduur van 8 tot 10 jaar. Omdat zonnepanelen meestal geplaatst worden met een investeringshorizon van 25 jaar, moet je in de berekening van de terugverdientijd van je zonnepaneelinstallatie ook rekening houden met de vervanging van de omvormer na respectievelijke 10 en 20 jaar. Zo'n omvormer kost rond de 1000 euro.
Je vindt zeker goedkopere omvormers maar laat je niet verleiden tot een echt goedkope omvormer want het zou jammer zijn dat je geweldig presterende en kwalitatieve zonnepanelen hebt waarvan de opbrengst beperkt wordt door een matig presterende omvormer.
Vele micro-omvormers
In plaats van de gelijkstroom opgewekt door de zonnepanelen op 1 centrale plaats via één omvormer om te zetten naar wisselstroom kan er ook gewerkt worden met één micro-omvormer per paneel. Micro-omvormers zijn kleine apparaatjes die onder het zonnepaneel aangebracht worden en die daar meteen de gelijkstroom van je zonnepanelen omzetten in wisselstroom.
Voordelen micro-omvormers:
- de omvormer is niet langer een single-point-of-failure; in mensentaal: als één micro-omvormer stuk gaat dan blijven de andere zonnepanelen (die elk hun eigen micro-omvormer hebben) nog energie leveren;
- elke micro-omvormer kan zijn zonnepaneel instellen op het optimale vermogenspunt zodat elk paneel optimaal rendeert gegeven de omstandigheden (schaduw op het paneel, vogelpoep op het paneel, ….);
- omdat de panelen in geval van micro-omvormers parallel geschakeld zijn, laat de bijgeleverde monitoring software meestal toe om de performantie van elk paneel te monitoren; als er een bijzonder groot verschil zit op het geleverde vermogen van 2 naast elkaar liggende zonnepanelen dan weet je dus dat er iets aan de hand is; bij centrale omvormers kan je via de meegeleverde software meestal maar een overzicht krijgen van het totaal geleverde vermogen.
- omdat bij micro-omvormers alle panelen in parallel geschakeld worden is de spanning veel lager dan bij een centrale omvormer waar de gelijkspanning oploopt tot vele honderden volt wat bijvoorbeeld gevaarlijk kan zijn voor dakwerkers zonder kennis van zonnepanelen.
- je moet binnenshuis geen plaats voorzien voor een centrale omvormer die een stuk groter is; je kan dus ook geen last hebben van geluidsoverlast.
-
stel dat je zonnepanelen op een dak legt van een bestaande woning en het is lastig om een gelijkstroomkabel door alle verdiepingen tot aan de meterkast te brengen, dan kan het een stuk eenvoudiger zijn om een wisselstroomkabel tot aan de meterkast te brengen.
- een systeem met micro-omvormers kan makkelijk uitgebreid worden; bij een zonnepaneelinstallatie met een centrale omvormer moet je dan meestal een tweede centrale omvormer toevoegen en dat betekent dus weer meer binnenruimte innemen.
Nadelen micro-omvormer:
- door het gebruik van micro-omvormers wordt de totale zonnepaneelinstallatie duurder; reken op een meerkost van 20%
- als er iets fout gaat met een micro-omvormer dan moet er iemand het dak op; dat is natuurlijk kostelijker dan wanneer een technieker de centrale omvormer in bijvoorbeeld de garage moet herstellen; kies daarom steeds voor een merk van micro-omvormers dat een lange garantie geeft (sommige geven maar liefst 25 jaar garantie) en liefst met inbegrip van werkuren.
- Net als centrale omvormers heeft ook een micro-omvormer een maximaal uitgangsvermogen; het nadeel in het geval van een micro-omvormer is dat de output per paneel het maximale uitgangsvermogen niet kan overschrijden, terwijl het maximale uitgangsvermogen van een centrale omvormer over alle panelen verdeeld kan worden.
Power-optimizers
Eén van de voordelen van micro-omvormers is dat elk paneel op zijn optimale vermogenspunt kan werken of in vakjargon: elk paneel beschikt over zijn Maximum Power Point (MPP) tracking. Bij centrale omvormers kan er wel per string aan MPP tracking gedaan worden maar alle panelen die op één string hangen kunnen enkel op een gedeeld "optimaal" vermogenspunt werken. Door elk paneel te voorzien van zogenaamde power-optimizers wordt het ook bij centrale string-omvormers mogelijk om elk paneel op zijn optimaal vermogenspunt te laten werken. Omdat je ook hier per paneel extra hardware nodig hebt moet je ook rekening houden met een meerkost van ongeveer 20%. Nadeel is dat je centrale omvormer nog steeds een single-point-of-failure is.