Mar 05,2025
Het begrijpen van basisbegrippen uit de elektriciteitsleer zoals spanning (V), stroom (I) en vermogen (P) maakt een groot verschil wanneer je het maximale rendement uit zonnepanelen wilt halen. Vermogen ontstaat eigenlijk door spanning, die werkt als elektrische druk, te vermenigvuldigen met stroom, de stroomsnelheid van elektriciteit, dus P is gelijk aan V maal I. Deze drie factoren beïnvloeden sterk hoe goed een zonnesysteem zonlicht omzet in elektriciteit die we daadwerkelijk kunnen gebruiken. Neem bijvoorbeeld problemen met schaduw. Wanneer delen van het paneel in de schaduw komen te staan of de temperaturen te veel variëren, daalt de spanning onder het benodigde niveau en werkt de omvormer opeens niet meer goed. Dat betekent dat er minder elektriciteit wordt opgewekt aan het einde van de dag. Onderzoek van NREL toont aan hoe groot de impact is wanneer spanning en stroom niet correct worden beheerd. Dus het kennen van deze basisprincipes is niet alleen theorie; het heeft directe gevolgen voor de vraag of woningeigenaren en bedrijven daadwerkelijk profiteren van hun investering in zonne-energie.
Het kiezen tussen geïsoleerde en massieve kabel is erg belangrijk bij het opzetten van fotovoltaïsche systemen. Geïsoleerde kabel bestaat uit vele kleine aders die samen zijn gedraaid, waardoor het veel betere buigzaamheid biedt in vergelijking met massieve kabel, die is gemaakt van één doorlopende geleider. Dit maakt een groot verschil tijdens de installatie, met name op plaatsen waar kabels regelmatig worden geschud of verplaatst. Zonne-installateurs kiezen meestal voor geïsoleerde kabel voor buiteninstallaties, omdat deze de belasting van weersinvloeden en fysieke spanningen veel beter verdraagt. Een groot zonne-energiebedrijf merkte zelfs dat er aanzienlijk minder problemen waren met verbindingen in hun systemen die geïsoleerde kabel gebruikten, zelfs tijdens zware winters stormen en hittegolven in de zomer. Voor de meeste PV-opstellingen maakt de combinatie van buigzaamheid en duurzaamheid geïsoleerde kabel simpelweg de slimste keuze.
Wat betreft fotovoltaïsche systemen brengen koperen en koperomhulde aluminium (CCA) geleiders verschillende voordelen met zich mee, vooral als het gaat om elektrische geleidbaarheid en kosten. Koper is eigenlijk de goudstandaard wat betreft geleidbaarheid en heeft ook een langere levensduur, wat betekent dat er minder stroom verloren gaat en dat het hele systeem uiteindelijk efficiënter werkt. Maar laten we eerlijk zijn, koper kost gewoon meer dan CCA-kabels. CCA heeft echter ook zijn nut, omdat het goedkoper is, maar daar zit wel een addertje onder het gras. Deze kabels hebben een hogere weerstand en lopen meer spanning verliezen, vooral over lange afstanden. Voor mensen die werken binnen een strak budget of te maken hebben met kortere kabelafstanden, kan CCA nog steeds prima werken. Sommige tests lieten zien dat koper op lange termijn CCA duidelijk overtreft als het gaat om energiebesparing en levensduur van het systeem, ondanks de hogere aanschafkosten.
Wanneer zonnepanelen in serie zijn aangesloten, worden zij vanaf de ene naar de andere kant in een rechte lijn verbonden, wat de totale spanning verhoogt. Dit werkt doordat we de positieve zijde van één paneel verbinden met de negatieve zijde van het volgende paneel. Het resultaat? Hogere spanning zonder dat het stroomniveau verandert, dus deze opstelling is logisch wanneer we meer spanning nodig hebben voor een goede energie-omzetting. Maar er is een nare bijwerking die de moeite waard is om te noemen over schaduwproblemen bij serieschakelingen. Als zelfs één paneel in de schaduw komt, lijdt de gehele keten aan prestatieverlies. Om dit probleem tegen te gaan, voegen installateurs vaak bypassdiodes toe die elektriciteit in staat stellen om schaduwpanelen te omzeilen in plaats van volledig geblokkeerd te worden. Onderzoek wijst erop dat het in serie schakelen de systeemspanning effectief verhoogt, wat leidt tot verbeterde resultaten, vooral in grote installaties waar de panelen grotendeels buiten schaduwen staan. Veel commerciële daken profiteren bijvoorbeeld van deze configuratie, aangezien hun opstelling doorgaans diepe schaduwproblemen vermijdt.
Bij het instellen van een parallelle bedrading voor zonnepanelen, verbinden we in principe alle positieve uiteinden met elkaar via één draad en alle negatieve uiteinden via een andere draad. Dit helpt om de elektriciteit beter in balans te houden en maakt het hele systeem minder gevoelig voor problemen veroorzaakt door schaduw. In vergelijking met een in serie geschakelde bedrading, waarbij alles wordt opgeteld, behoudt een parallelle schakeling hetzelfde spanningsniveau, maar wordt de stroom opgeteld. Het grote voordeel doet zich voor wanneer sommige panelen worden geschorst en andere niet. Bij een parallelle opstelling werken de onbelemmerde panelen nog steeds op volle capaciteit, zonder dat de schaduw van naburige panelen hun prestaties negatief beïnvloedt. Denk bijvoorbeeld aan stedelijke installaties, waar bomen of gebouwen schaduw werpen gedurende de dag. We hebben in de praktijk stedelijke installaties gezien waarbij het overschakelen naar een parallelle bedrading leidde tot een merkbare toename van de energieproductie tijdens deze lastige schaduwperiodes. Geen wonder dat veel installateurs deze aanpak verkiezen in uitdagende omgevingen.
Wanneer zonnepanelen serieschakeling en parallelle schakeling combineren, presteren ze doorgaans beter omdat ze het beste van beide methoden combineren. Deze hybride configuraties verhogen de spanning terwijl ze de stroom blijven volgen, wat betekent dat het systeem efficiënter energie opwekt. Ze werken met name goed in situaties waarin de zon niet gelijkmatig schijnt over verschillende gebieden of wanneer panelen in complexe vormen rond gebouwen moeten worden geplaatst. De manier waarop deze systemen spanning en stroom in balans brengen, helpt hen het optimale werkpunt van de omvormer te bereiken voor maximale energieopwekking gedurende de dag. Praktijktests tonen aan dat deze gemengde systemen merkbaar meer elektriciteit opwekken in vergelijking met standaardconfiguraties, vooral nuttig voor eigendommen die te maken hebben met wisselende lichtomstandigheden of af en toe schaduwvlekken. Voor eigenaren die kijken naar de kosten-batenverhouding, betaalt dit soort configuraties zich vaak sneller terug, omdat er beter gebruik wordt gemaakt van het beschikbare zonlicht.
De manier waarop temperatuur de bedrading beïnvloedt en hoeveel elektriciteit fotovoltaïsche systemen opwekken, speelt een grote rol bij het optimaliseren van zonnepanelen. Als het buiten heter wordt, werken de kleine zonnecellen eigenlijk minder efficiënt omdat er meer weerstand ontstaat in de draden die alles met elkaar verbinden. Dus zelfs als de zon fel schijnt, kunnen we toch een lagere stroomproductie zien dan verwacht. Daarom kijken veel installateurs tegenwoordig naar materialen die beter met warmte omgaan, zoals koperomhulde aluminiumkabels die goed stroom geleiden en onder belasting toch koeler blijven. Onderzoek van het Fraunhofer ISE toont ook iets interessants: elke keer dat de temperatuur boven de 25 graden Celsius komt, verliezen zonnepanelen ongeveer een halve procent efficiëntie per graad. Het behouden van de ideale werktemperatuur van deze panelen is overigens niet alleen maar theorie; het maakt echt een verschil in de opbrengst die mensen hebben van hun investering in hernieuwbare energie.
Isolatie die bestand is tegen UV-schade is erg belangrijk voor het goed laten functioneren van fotovoltaïsche systemen gedurende een langere periode. Zonder de juiste bescherming raakt de bedrading beschadigd door zonlicht over tijd, wat betekent dat het hele systeem sneller begint te verouderen dan normaal. De meeste richtlijnen uit de industrie vereisen dat materialen in staat zijn om tegen te stand houden wat Moeder Natuur buitenshuis te bieden heeft, zoals hete dagen en koude nachten en constante zonnewering zonder uit elkaar te vallen. De mensen bij NREL hebben tests uitgevoerd op verschillende materialen en ontdekten dat materialen die bestand zijn tegen UV-straling daadwerkelijk veel langer meegaan dan reguliere materialen. Systemen die zijn gebouwd met deze betere materialen blijven gedurende hun hele levenscyclus consistente prestaties leveren, in plaats van plotseling na een paar jaar in te zakken.
Het volgen van goede praktijken bij de installatie van fotovoltaïsche systemen is erg belangrijk voor het waarborgen van veiligheid en het behalen van maximale prestaties. Het correct aanbrengen van aardingsmaatregelen, het gebruik van de juiste geïsoleerde kabels en het naleven van de NEC-standaarden zijn allemaal onderdelen die bijdragen aan een duurzame en goed functionerende installatie. Wanneer deze stappen correct worden uitgevoerd, helpen ze gevaarlijke situaties te voorkomen en zorgen ze ervoor dat zonnepanelen jarenlang efficiënt elektriciteit blijven opwekken, in plaats van slechts enkele maanden. De meeste professionals in de branche zullen iedereen die ernaar vraagt vertellen dat het negeren van coderegelgeving vaak leidt tot problemen op de lange termijn, waaronder brandrisico’s en verloren energieproductie. Onderzoek van organisaties zoals SEIA bevestigt dit, en laat zien dat zonnestroominstallaties die voldoen aan de standaardprocedures over het algemeen beter presteren en minder zorgen veroorzaken voor zowel huiseigenaren als bedrijven.
Op maat gemaakte adviezen, perfecte oplossingen.
Efficiënte productie, naadloze levering.
Strenge testen, wereldwijde certificeringen.
Vinnige hulp, continue ondersteuning.
EN