Omvormer voor zonnepanelen: soorten apparaten, overzicht van modellen, bijzonderheden van aansluiting

Zonnesystemen over de hele wereld ontwikkelen zich in een enorm tempo. Het Internationaal Energieagentschap merkte in zijn jaarlijkse rapport op dat in 2016 het aantal in gebruik genomen zonne-energiecentrales voor het eerst groter was dan het aantal kolencentrales.

Het hart van het zonne-energiesysteem is de omvormer voor zonnepanelen, die als taak heeft gelijkstroom om te zetten in wisselstroom. Wij vertellen u hoe u de optimale variant van het apparaat kiest en hoe u het correct installeert. Met onze aanbevelingen kunt u een perfect werkende mini-energiecentrale samenstellen.

Soorten omvormers voor zonnepanelen

Zonder omvormer is de door het zonne-energiesysteem opgewekte energie voor huishoudelijk gebruik volkomen nutteloos. Er zijn 3 soorten omvormers naar gebruikstype:

• autonome;
• netgekoppelde;
• multifunctionele.

Omvormers van het eerste type hebben de aanduiding 'off grid'. Ze zijn aangesloten op de zonnemodule, maken deel uit van een zelfstandig fotovoltaïsch systeem en hebben geen enkel contact met het externe elektriciteitsnet. Hun vermogen varieert tussen 100 en 8000 W.

Synchrone of netgekoppelde omvormers werken synchroon met het gecentraliseerde elektriciteitsnet. Omvormers met de aanduiding 'on grid' functioneren niet alleen als omvormer, maar corrigeren ook netparameters zoals amplitudeschommelingen, frequentiewaarden en andere.

Als er storingen in het externe net worden waargenomen, schakelt de omvormer automatisch uit. Dergelijke omvormers slaan elektrische energie op in accu's.

Als het totale vermogen van de in huis gebruikte apparaten kleiner is dan de potentiële mogelijkheden van de zonne-energiecentrale, dan komen de overtollige opgewekte elektriciteit in de externe elektriciteitsnetten terecht. Als het vermogen echter onvoldoende is voor de normale werking van huishoudelijke apparaten, wordt er van buitenaf bijgevoed.

De parameters van de omvormer aan de wisselspanningszijde worden bepaald op basis van het totale stroomverbruik van alle apparaten die op het elektriciteitsnet van de gebruiker zijn aangesloten. Aan de gelijkstroomzijde wordt de omvormer geselecteerd op basis van het nominale vermogen van de zonnepanelen.

Bij afwezigheid van spanning wordt de stroom geleverd vanaf een geladen accu. In het geval dat er geen accu's in het systeem zijn opgenomen, gaat de door de zonne-energiecentrale opgewekte energie naar het algemene net.

Netgekoppelde fotovoltaïsche omvormers gebruiken met een hoog rendement de energie die van zonnepanelen wordt verkregen. Zij zijn een garantie voor stabiliteit van de stroomvoorziening en kenmerken zich door een hoog rendement van meer dan 90%.

Hybride of multifunctionele omvormer - betrouwbare apparatuur. Hij combineert de eigenschappen van de eerste twee omvormers en beschikt over een groot aantal instellingen. Dit is de beste optie voor het inrichten van een thuiszonne-energiecentrale, maar ook de duurste.

Alle bestaande zonnerichters worden onderverdeeld in typen op basis van de uitgangsspanning. Afhankelijk van deze parameter zijn ze sinusvormig of blokgolfvormig. Omdat de uitgangsspanning van de eerste bijna hetzelfde is als die van het elektriciteitsnet, is dit een goede optie wanneer er zeer gevoelige apparatuur in huis aanwezig is.

Een constante spanning is een garantie voor de veiligheid van huishoudelijke elektrische apparatuur. Grafisch wordt de uitgangssignaalvorm van een dergelijke sinusomvormer weergegeven als een zuivere sinusgolf.

Bij het gebruik van apparatuur is de beste blokgolfvorm een ideale sinus. Dit is vooral belangrijk voor telecommunicatieapparatuur, medische apparatuur en zeer nauwkeurige meetinstrumenten, dus ondanks de hoge prijs van complexe omvormers zijn er in dit geval geen andere opties. Fabrikanten vermelden informatie over de uitgangssignaalvorm in de specificaties.

Blokgolf- of niet-sinusvormige omvormers hebben, in tegenstelling tot sinusomvormers, een uitgangssignaalgeometrie in de vorm van rechthoekige pulsen, de zogenaamde gemodificeerde sinus. Omvormers van dit type kunnen niet worden gebruikt voor bepaalde soorten belastingen, maar voor apparaten die actief vermogen gebruiken, zijn ze zeer geschikt.

Criteria voor de keuze van een omvormer

Bij het kiezen van een onderdeel van een zonnesysteem zoals een omvormer, is niet alleen de signaalvorm aan de uitgang van belang, maar ook het vermogen. Specialisten adviseren om zonnepanelen uit te rusten met omvormers waarvan het nominale vermogen 25 tot 30 procent hoger is dan het totale vermogen van de aanwezige apparatuur.

Er moet ook rekening worden gehouden met de belasting die ontstaat bij het gelijktijdig inschakelen van meerdere apparaten met een hoog startvermogen.

Een ander criterium bij het kiezen van een omvormer is het rendement, dat het energieverlies aan begeleidende processen bepaalt. Afhankelijk van het model heeft het een verschillende waarde, variërend van 85-95%. De optimale keuze is een rendement van minimaal 90%.

Omvormers zijn zowel enkelfasig als driefasig. De eerste hebben een lagere prijs, maar de keuze is gerechtvaardigd wanneer het opgenomen vermogen minder dan 10 kW bedraagt. De spanning is 220 V en de frequentie is 50 Hz. Driefasige omvormers hebben een breder spanningsbereik: 315, 400, 690 V.

Fabrikanten van kwaliteitsapparatuur rusten hun producten uit met uitgangstransformatoren. Er is een verband tussen het gewicht van de omvormer en zijn technische specificaties: als er per kg massa 100 W vermogen is, dan is de transformator in het circuit opgenomen.

Het aantal omvormers in het systeem kan ook variëren. Hierbij dient u de volgende aanbevelingen te volgen: als het vermogen van de zonnepanelen niet hoger is dan 5 kW, dan is één omvormer voldoende voor een dergelijk systeem. Voor panelen met een hoger vermogen kunnen 2 of meer omvormers nodig zijn. Optimaal is één omvormer per 5 kW.

Voor gebruik in een netwerk dat zowel standaard elektriciteit als door zonnepanelen geleverde energie combineert, worden hybride omvormers gebruikt. Ons aanbevolen artikel laat u kennismaken met de bijzonderheden van de apparatuur en de regels voor de keuze ervan.

Omvormers kunnen van elkaar verschillen qua schakelingen, geometrie van het uitgangssignaal en andere bepalende grootheden. Sommige omvormers worden geleverd met laders. Als een van de omvormers uitvalt, stopt het systeem niet met werken.

Bijzonderheden bij het aansluiten van de omvormer

De efficiëntie van het gehele zonnesysteem hangt af van de juiste aansluiting van de zonne-omvormer. Het belangrijkste is dat u de regel volgt: de kabel die gelijkstroom transporteert, moet de minimaal toegestane lengte en maximale doorsnede hebben.

Als de gebruiker zich ver van de zonnecellen bevindt, moet u de elektrische kabel die wisselstroom 220 V transporteert, verlengen door middel van verlengen. De lengte van de draad tussen de omvormer en het zonnepaneel moet binnen 3 m variëren en niet meer.

De beste optie is wanneer de omvormer zich dicht bij het zonnepaneel bevindt. Bijzonder strikte voorwaarden moeten worden nageleefd bij het aansluiten van omvormers met een vermogen van meer dan 0,5 kW.

De aansluiting van de draden moet stevig zijn, omdat een onvoldoende dichte verbinding vonken kan veroorzaken, wat een brandbron kan worden. Bij de installatie van een autonome omvormer voor een ononderbroken stroomvoorziening van het object, moet de gelijkstroomketen worden uitgerust met automatische schakelaars.

De beste oplossing bij het aansluiten van een omvormer is het gebruik van een hybride bekabeling voor zowel gelijkstroom als wisselstroom. Het principe is gebaseerd op een speciale inschakelvolgorde van de omvormer. De controller voor zonnepanelen schakelt deze in nadat de accu's zijn opgeladen.

Een dergelijke oplossing verhoogt de kwaliteit van de werking van de apparatuur. In regio's waar de elektriciteit vaak wordt uitgeschakeld, of in huizen in gebieden waar bewolkt weer overheerst, werkt deze optie zeer effectief.

Modeloverzicht omvormers

Omvormers voor zonnepanelen worden door veel fabrikanten geproduceerd, zowel binnenlandse als buitenlandse. Alle apparatuur heeft verschillende kenmerken, kwaliteitsniveaus, een eigen reeks functies en technische mogelijkheden.

Omvormers van een binnenlandse fabrikant

Een breed assortiment van deze producten met een vermogen van 800 – 1200 W wordt geproduceerd door de Russische fabrikant MAP «Energia».

Het bedrijf produceert verschillende series omvormers:

1. Sinusvormige omvormers met een zuivere sinusgolf — MAP SIN.
2. Sinusomvormers met de functie om extra energie uit accu's te onttrekken - MAP HYBRID.
3. Driefase-omvormers - MAP HYBRID 3 fasen.

De omvormers die door dit bedrijf worden geproduceerd, kunnen alle typen accu's opladen. Daarvoor beschikken zij over een lader met hoog vermogen.

Een prestatie van het bedrijf is de omvormer met recordvermogen - 20 kW, die een maximale belasting van 25 kW aankan. Dit model kan een groot woonhuis met veel apparatuur betrouwbaar van stroom voorzien.

MAP Energija-omvormers worden niet alleen in particuliere huishoudens gebruikt, maar ook in veel industriële sectoren. Ze worden toegepast in de geneeskunde, de bouw en op weerstations.

Conext-omvormers van Schneider Electric

Het Franse bedrijf Schneider Electric produceert omvormers met hoge prestaties, waardoor ze in uiteenlopende klimaten kunnen worden ingezet.

De behuizing heeft een zeer corrosiebestendige coating, waardoor ze de zoutneveltest succesvol doorstaan. Ze zijn bedoeld voor zonnepanelen die zijn geïnstalleerd op daken van zowel particuliere villa's als appartementsgebouwen.

De fabrikant test de betrouwbaarheid van zijn apparatuur met diverse methoden en tests. In de constructie van de Conext-omvormers zijn geen elektrochemische condensatoren aanwezig, wat een garantie is voor een lange levensduur.

Conext-omvormers hebben, zelfs bij maximale belasting, een rendement van 97,5%. Sommige modellen zijn uitgerust met een verdeelblok, waardoor een externe elektriciteitskast niet nodig is.

Het ruime assortiment maakt het mogelijk om een geschikt model te kiezen voor zonnesystemen met een vermogen van 3 tot 20 kW.

Omvormers van TBS Electronics

Dit Nederlandse bedrijf, dat sinds 1996 op de markt is, produceert zowel laagvermogen als krachtigere sinusomvormers voor zonnepanelen Poversine met een nominaal vermogen van 175 tot 3500 W.

Op de foto staat het model van de professionele omvormer Powersine PS3500-24. Deze kan worden gebruikt om verwarmingsketels, pompen, computers en andere kleine lasten continu van stroom te voorzien. Hij is uitgerust met betrouwbare elektronica en een zeer stevige metalen behuizing.

De Powersine-serie kenmerkt zich door een zeer zuivere sinusgolf aan de uitgang, waardoor het gebruik van deze omvormers zorgt voor een correcte en langdurige werking van zeer gevoelige apparaten. De apparatuur is voorzien van beveiliging tegen kortsluiting, temperatuurschommelingen en overbelasting. Met deze omvormers kunnen belastingen tot 500 V worden gestart met een aanloopstroom die tientallen keren hoger is dan de nominale stroom.

Netgekoppelde omvormers van Kostal

Het bedrijf produceert innovatieve hoogwaardige omvormers met een vermogen van 1,5 tot 20 kW, zowel enkelfasig als driefasig. De constructie omvat een automatische wisselstroomschakelaar, MPP-trackers, een monitor, een S0-meter en vele andere opties in de basisuitrusting. Dit alles maakt het mogelijk om de omvormer in een ‘slim huis’-systeem te integreren.

Kostal-omvormers zijn eenvoudig in zowel gebruik als installatie. Het ingebouwde paneel is informatief en duidelijk, en maakt het mogelijk om de werking ervan te monitoren.

Dankzij de hoge kwaliteit van het behuizingsmateriaal kan de omvormer zowel buiten als binnen het huis worden geïnstalleerd. De montage vindt plaats in Europa, waardoor de kwaliteit voldoet aan de Europese normen. De garantie van de fabrikant is 5 jaar.

Omvormers ABi-Solar uit Taiwan

Deze omvormers, geproduceerd in Taiwan, worden op onze markt vertegenwoordigd door de serie autonome omvormers SL/SLP, autonoom-net hybride omvormers (HTP) en de serie HT hybriden.

Autonome omvormers zijn uitgerust met laadcontrollers voor zonnepanelen. Deze apparatuur heeft een drievoudige functionaliteit: het werkt als omvormer, controller en laadapparaat.

De constructie omvat een LCD-scherm waarmee de belangrijkste parameters van het zonnesysteem kunnen worden gecontroleerd. Het rendement van SL/SLP-omvormers is ongeveer 93%. In de SLP-modellen is stofbescherming aanwezig.

Tot de budgetoptie behoort de omvormer uit de nieuwe serie ABi-Solar HTP. Hij werkt alleen in aanwezigheid van een accu. De serie HT is bijzonder populair, met hybride omvormers voor een- en driefasige systemen, die zich kenmerken door een uitstekende montagekwaliteit.

De omvormers SL0912 en SL1524 behoren ook tot de budgetmodellen. Ze werken in 2 modi: als huishoudelijke noodstroomvoorziening en met zonnepanelen. Ze hebben 2 spanningsregelingsmodi: van 180 tot 260 V en van 100 tot 300 V.

De tweede modus verlengt de levensduur van de accu’s doordat ze minder worden gebruikt, maar kan alleen apparatuur van stroom voorzien die niet erg gevoelig is voor de kwaliteit van de elektriciteit.

De omvormer ABi-Solar SL 1012 PWM heeft een vermogen van 800 W. De uitgangsstroom heeft een ongemodificeerde sinusgolf. Hij kan worden gebruikt voor de realisatie van door zonnepanelen geproduceerde elektrische energie volgens het ‘groene’ tarief.

ABi-Solar omvormers bieden de mogelijkheid om het bedrijfstemperatuurbereik van de accu's te vergroten en het laad-ontlaadproces te automatiseren.

Netgekoppelde omvormers van GoodWE

Dit Chinese bedrijf produceert netomvormers met verschillende vermogens en levert deze tegen een lage prijs op de markt. Bij de omvormer wordt een speciale programmatuur geleverd waarmee u de zonne-energiesysteem kunt berekenen, rekening houdend met de positie van de zonnepanelen ten opzichte van de windstreken en andere oriëntatiepunten.

Het is mogelijk om de werking van de omvormer te volgen via een tablet of smartphone, maar u moet eerst een speciaal daarvoor bestemde applicatie installeren op basis van het besturingssysteem Android.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hier vertelt de manager van het verkoopbedrijf over de principes van het kiezen van een omvormer:

In deze video wordt het onderwerp van het aansluiten van de omvormer belicht:

Een fotovoltaïsche netomvormer, als integraal onderdeel van een zonne-energiesysteem, stelt u in staat om volledige onafhankelijkheid te verkrijgen van de gecentraliseerde elektriciteitsvoorziening en stijgende energieprijzen.

«Slimme systemen», waaronder een netomvormer, maken het energieverbruiksproces toegankelijk, betrouwbaar en beheersbaar. Daarbij wordt het comfort in huis op geen enkele wijze verstoord.

Wilt u vertellen hoe u uw eigen mini-energiecentrale met een omvormer voor zonnepanelen heeft samengesteld? Beschikt u over waardevolle informatie over het onderwerp die nuttig kan zijn voor bezoekers van de site? Schrijft u dan alstublieft opmerkingen in het onderstaande blok, publiceer foto's en stel vragen.