Omvormer zonnepanelen

Een omvormer zorgt ervoor dat de gelijkspanning die over uw stroombron (de zonnepanelen) staat, wordt omgezet in een wisselspanning die (eventueel) verkocht kan worden aan uw stroomleverancier. Op een enkele zonnecel staat een gelijkspanning van ongeveer zo’n 0.5V. De stroomsterkte over diezelfde cel hangt voor een groot deel af van de zonkracht op dat moment. Voor zonnepanelen wordt vaak gekozen voor een schakeling waarbij het totale paneel ofwel 12V ofwel 24V gelijkspanning levert. Voor autonome systemen is dit vaak goed, aangezien de meeste accu’s en accessoires op 12V werken. Voor netgekoppelde systemen is echter een omvormer (ook wel: inverter) nodig, die ervoor zorgt dat de door u geproduceerde stroom wordt ‘omgewerkt’ naar geschikte netstroom. In dit artikel bespreken we kort welke soorten omvormers er zijn en hoe een omvormer eigenlijk werkt.

Wisselstroom en gelijkstroom?

Er zijn twee soorten stroom; wisselstroom en gelijkstroom. Gelijkstroom is een stroom met een constante stroomrichting. Gelijkstroom wordt onder andere geleverd door batterijen, accu’s en zonnepanelen. Groot nadeel van gelijkstroom, is dat het niet getransformeerd kan worden naar hoogspanning. Hierdoor kan het niet over grote afstanden vervoerd worden zonder grote verliezen. Wisselstroom daarentegen kan wél getransformeerd worden, zij het met (geringe) verliezen. Wisselstroom is, zoals te zien in de figuur, stroom met een periodiek wisselende stroomrichting.

Om stroom over lange afstanden te vervoeren, loont het de moeite voor een energiebedrijf om de spanning met behulp van een transformator op te voeren tot zo’n 300.000 volt op een frequentie van 50 Hz. Bij een dergelijke spanning kan de stroomsterkte namelijk laag blijven, wat een lager verlies tot gevolg heeft. In diverse stappen (transformatorhuisjes) wordt deze hoogspanning vervolgens weer terug getransformeerd naar stroom met een spanning van 230V. De stroom die we vervolgens het huis ingevoerd krijgen, is een zuivere wisselspanning(AC) van 230V/50Hz.

Welke omvormer kiezen?

Als uw zonnesysteem niet netgekoppeld is, is uw keuze afhankelijk van de apparaten die u van stroom wilt voorzien. Bevat het apparaat een elektromotor, dan is een zuivere sinusvorm praktisch verplicht. Daarnaast geldt voor veel audio-video apparatuur dat een onzuivere golf ruis kan veroorzaken. Voor bijvoorbeeld een laptop maakt het niet uit en is de goedkopere gemodificeerde sinusvorm een prima oplossing. Daarbij moet wel gezegd worden, dat omvormers die een blokvormig signaal afgeven, vaak zoemen vanwege de traploze omzetting. Een zuivere sinusomvormer is in alle gevallen beter, maar de meerwaarde is in veel gevallen laag.

In geval van netgekoppelde PV-systemen, bent u verplicht een zogenaamde speciale synchrone omvormer te gebruiken. Deze zorgt ervoor dat de door u geleverde stroom in fase(lees: de golf loopt gelijk) is met de netstroom. Is dit niet het geval, dan zal uw omvormer ogenblikkelijk stukgaan. Een niet-synchrone omvormer werkt dus niet! Synchrone omvormers zorgen voor een nette zuivere sinus die dus precies aansluit bij de stroom van het elektriciteitsnet. In combinatie met een teruglopende stroommeter kunt u op deze manier de door u geleverde energie terugvoeren en verkopen aan het net. Welke synchrone omvormer u moet nemen, is geheel afhankelijk van het vermogen (in Watt) van uw PV-systeem.

Serieel of parallel schakelen?

Een omvormer werkt op een vaste spanning, die meestal een meervoud is van 12V. Het is van groot belang dat uw zonnepanelen dusdanig geschakeld zijn, dat de spanning over de gehele schakeling gelijk is aan de spanning die de omvormer ‘vraagt’. Om dit te bewerkstelligen, is vaak een combinatie van serieel en parallel schakelen nodig.