Veelgestelde vragen over zonnepanelen en installatie

In de onderstaande tekst beschrijven we hoofdzakelijk de werking van een zogenaamd 'off-grid'-systeem. Dat is een systeem voor gelijkstroom van gewoonlijk 12 of 24 volt. Deze systemen zijn uitermate geschikt voor installatie in bijvoorbeeld campers, caravans, boten en vakantiehuisjes waar geen toegang is tot het vaste elektriciteitsnet.

Door een zonnepaneel te installeren, hoef je geen dure elektriciteitsplaatsen op de camping, walstroom op de steiger of een vaste elektriciteitsinstallatie voor je zomerhuisje te betalen. Bovendien is zonne-energie milieuvriendelijk en gratis te produceren – dat krijg je er gratis bij!

Hoe werkt een zonne-energiesysteem?

Een off-grid zonne-energiesysteem bestaat hoofdzakelijk uit drie verschillende onderdelen: zonnepanelen, een laadregelaar en een accu.

De zonnepaneel vangt het zonlicht op en zet dit om in elektrische stroom die naar de laadregelaar wordt gestuurd. De laadregelaar zet vervolgens de spanning om naar het juiste niveau om de accu optimaal op te laden, waar de stroom wordt opgeslagen om te kunnen worden gebruikt wanneer er stroom nodig is.

Hoe kies ik de juiste maat voor mijn systeem?

Voor de meeste mensen is een systeem van 100-200 W in een camper, vakantiehuisje of boot voldoende.
Je kunt ervan uitgaan dat een paneel van 100 W gemiddeld ongeveer 400 Wh produceert op een normale Zweedse zomerdag.

Om uw systeem nauwkeuriger op uw behoeften af te stemmen, moet u nagaan
het vermogen van uw elektrische apparaten en het totale stroomverbruik per dag.

Rekenvoorbeeld verbruik / dag

–TV 20”20W x 2 uur =40Wh

–Verlichtingled 5 x 3W x 6h=90Wh

–Mobiele oplader5 W x 3 uur =15 Wh

–Koffiezetapparaat 200 W x 0,5 uur =100 Wh

–Koelkast75 l 18 W x 24 h =432 Wh

–Ventilator40 W x 2 uur =80 Wh

Totaal: 757 Wh

Op basis van bovenstaand voorbeeld zijn er zonnepanelen met een totaal vermogen van 200 W nodig in het systeem.

Als we volgens het rekenvoorbeeld de koelkast, die in dit verband de grootste verbruiker is, buiten beschouwing laten, kunnen we prima volstaan met de installatie van een paneel van 100 W.

Houd er rekening mee dat het bovenstaande voorbeeld is berekend op basis van een redelijk gelijkmatig stroomverbruik gedurende alle dagen van de week. Behoort u tot degenen die de caravan of boot slechts een paar dagen per week gebruiken? Dan kunt u beter een iets kleiner zonne-energiesysteem en een iets grotere accu installeren om de stroom die wordt geproduceerd op de andere dagen van de week, wanneer u geen stroom verbruikt, te kunnen 'opslaan'.

Tip:

Als u toch de verbruikers in uw camper, boot of vakantiehuisje bekijkt, vraag uzelf dan af of het misschien tijd is om een apparaat of lamp te vervangen door een energiezuiniger exemplaar.

Voorbeeld verlichting:

Ledlamp 5x 3W x 6h=90Wh

Gewone gloeilamp 5x 30W x 6h=900Wh!!!

De overstap van gloeilampen naar ledlampen is tegenwoordig relatief goedkoop en een zeer goede investering als u dit nog niet hebt gedaan.

Welk type zonnepaneel moet je kiezen? 

Er zijn tegenwoordig heel veel verschillende fabrikanten van zonnepanelen met verschillende vermogens, prijzen en kwaliteiten. Zonnepanelen worden meestal onderverdeeld in monokristallijne, polykristallijne en dunnefilmpanelen, afhankelijk van hoe ze zijn gemaakt. 

Monokristallina

Deze zonnepanelen zijn de meest efficiënte op de markt. Ze zijn zwart van kleur en bestaan uit eenvoudige siliciumkristallen, die iets duurder zijn om te produceren dan polykristallijne cellen. Het rendement is echter hoger en ligt normaal gesproken tussen 16 en 18%. Sommige merken kunnen een rendement van wel 19% halen. Monokristallijne cellen presteren ook iets beter dan polykristallijne cellen bij bewolkt weer en bij zwakkere lichtomstandigheden.

Polykristallijn

Deze zonnepanelen zijn te herkennen aan hun blauwachtige kleur en bestaan uit samengestelde siliciumkristallen. Het rendement van dit type panelen ligt rond de 13-15%.

 Amorfe dunne-film panelen

Het derde type zonnepanelen worden amorfe dunnefilmpanelen genoemd. Deze zijn buigzaam en hebben als voordeel dat ze direct op de ondergrond kunnen worden gemonteerd waar dat nodig is. Het nadeel is echter dat het rendement slechts 6-8% bedraagt, waardoor er een aanzienlijk groter oppervlak nodig is om hetzelfde effect te bereiken in vergelijking met een polykristallijn of monokristallijn paneel.

Semi-flexibele panelen

Het vierde type zonnepanelen is een relatief nieuw type paneel dat halfflexibele dunnefilmpanelen met monokristallijne siliciumcellen wordt genoemd. De halfflexibele panelen van Sunlux maken gebruik van Sunpower-cellen met een rendement van maar liefst 21,5%, waardoor je een module krijgt met zowel een klein oppervlak als een laag gewicht. Ze zijn zeer efficiënt, zelfs bij bewolkt weer. De paneel kan bovendien tot ongeveer 30% worden gebogen, zodat hij ook geschikt is voor montage op gebogen oppervlakken. De paneel wordt aan de buitenrand met behulp van Sikaflex 252 rechtstreeks op de ondergrond gelijmd.

Wat is de functie van de laadregelaar en wat is het verschil tussen de verschillende regelaars?

De laadregelaar is een essentieel onderdeel van uw systeem en zorgt ervoor dat de accu's op een gecontroleerde en efficiënte manier worden opgeladen. Een zonnepaneel voor een 12V-systeem levert ongeveer 17-18V bij vol zonlicht en de accu heeft tijdens het opladen een spanning van 13,6-14,4V nodig. Het verschil in spanning is zo groot omdat het paneel ook bij bewolkt weer en zwakkere lichtomstandigheden voldoende spanning moet leveren om de accu op te laden.

De belangrijkste taak van de toezichthouder is:

– Regel de spanning van het zonnepaneel naar de juiste laadspanning, afhankelijk van het type accu.

– Bescherm de batterij tegen overladen.

– Voorkom terugstroming van stroom 's nachts.

– Bescherm de accu tegen te diepe ontlading.

Sommige regelaars hebben ook een aantal extra functies waarmee u onder andere tijdgestuurde lichtregeling kunt programmeren voor bijvoorbeeld verlichtingsinstallaties. Op de meeste regelaars kunt u ook displays aansluiten die de huidige laadstatus, batterijstatus en geschiedenis van de elektriciteitsproductie in uw systeem weergeven. Veel modellen hebben ook een temperatuurgecompenseerde laadfunctie, wat betekent dat de laadspanning wordt aangepast aan de temperatuur van de accu om het laden verder te optimaliseren.

Twee belangrijke soorten laadregelaars. PWM en MPPT.

Zowel PWM- als MPPT-regelaars zijn verkrijgbaar met dezelfde basisfuncties voor het zonne-energiesysteem. Het verschil tussen de twee technologieën is hun efficiëntie bij het regelen van de hogere ingangsspanning naar de juiste laadspanning voor de accu.

PWM-regelaars (pulse width modulation) zijn al jarenlang het meest gebruikte type laadregelaar in een zonne-energiesysteem. De technologie is eenvoudig en betrouwbaar en de onderdelen van deze regelaars zijn relatief eenvoudig en goedkoop te produceren. PWM-regelaars regelen de spanning door snelle laadpulsen naar de accu te sturen. De regelaar meet tegelijkertijd het laadniveau en regelt de pulsen op basis daarvan. Hoe meer het laadniveau in het batterij stijgt, hoe korter de laadpulsen worden. Dit type laadregeling zorgt ervoor dat de batterijen op een gecontroleerde manier volledig worden opgeladen zonder risico op overladen. De regelaar kan de batterijen ook voor onbepaalde tijd in een volledig opgeladen toestand ("druppelladen") houden. De PWM-regelaar is een zeer betrouwbare regelaar.

De nieuwste en efficiëntere laadtechnologie heet MPPT, wat staat voor Maximum Power Point Tracking. De regeleenheid in een MPPT-regelaar is zo ontworpen dat hij overspanning (V) kan omzetten in een hogere laadstroom (A). Hierdoor heeft de MPPT-regelaar een voordeel ten opzichte van de PWM-regelaar.

Hoe werkt een MPPT-regelaar en waarom laden deze beter dan PWM?

De meeste zonne-energiesystemen maken gebruik van 12 volt accu's. Zonnepanelen leveren echter aanzienlijk meer spanning dan nodig is om de accu's onder bepaalde lichtomstandigheden op te laden. Bij sterk zonlicht midden op de dag kan de spanning ongeveer 17-18 V bedragen (afhankelijk van het paneel). Het batterij mag tijdens het opladen echter niet meer dan iets meer dan 14 V hebben. Daarom ontstaat er een verlies wanneer de spanning van het paneel wordt omgezet in de juiste laadspanning voor de batterij. De MPPT-regelaar regelt in plaats daarvan het spanningsverschil om de laadstroom naar de batterij te verhogen.

Het verschil in efficiëntie varieert ongeveer tussen 10-30%, afhankelijk van de huidige zoncondities. Omdat de MPPT-regelaar een hogere spanning kan omzetten in een hogere stroom, is het ook mogelijk om met in serie geschakelde panelen een hogere ingangsspanning naar de regelaar te hebben, wat resulteert in minder vermogensverlies in de kabels. De MPPT-regelaar bestaat uit meerdere en geavanceerdere componenten dan de PWM-regelaar, waardoor hij iets duurder is, maar in plaats daarvan het voordeel heeft van 10-30% extra laadeffect in vergelijking met een PWM-regelaar.

Duo-regelaars

Er zijn ook zogenaamde duo-regelaars op de markt. De regelaar is in feite een PWM- of MPPT-regelaar met een ingebouwd relais dat de laadstroom over twee accu's verdeelt. Deze regelaars worden gebruikt wanneer er twee afzonderlijke accu's zijn die door één en dezelfde regelaar moeten worden opgeladen. Dit is een zeer goede oplossing als u twee accu's van verschillende capaciteit en leeftijd hebt. Het is ook een goede oplossing als men een startaccu en een woonaccu heeft en men verschillende prioriteiten wil stellen voor het opladen. De regelaar kan bijvoorbeeld worden ingesteld om 30% van de laadstroom naar batterij nr. 1 te sturen en 70% van de laadstroom naar batterij nr. 2. Het is ook mogelijk om de regelaar zo in te stellen dat eerst batterij 1 volledig wordt opgeladen en daarna batterij nr. 2.

Als u al een gewone PWM- of MPPT-regelaar hebt, kunt u in plaats van een duo-regelaar ook een apart verdeelrelais aansluiten om de laadstroom te verdelen over twee verschillende accu's met aparte verbruikers.

Heb ik een aparte display nodig voor de laadregelaar en wat is de functie daarvan?

Het afstandsdisplay is een optionele extra accessoire die beschikbaar is voor de meeste laadregelaars in het Sunlux-assortiment. Met een afstandsdisplay aangesloten op de laadregelaar kunt u gedetailleerde bedrijfsinformatie van uw systeem aflezen. Zo krijgt u antwoord op vragen als hoe efficiënt de zonnepaneel laadt, welke spanning u in de accu heeft, enz. U kunt ook de productiehistorie aflezen, d.w.z. hoeveel energie het systeem gedurende de dag, week of afgelopen maand heeft opgeladen. De afstandsdisplay wordt meestal op een goed zichtbare plaats geplaatst, waar hij gemakkelijk af te lezen is. Zo heeft u volledige controle over het systeem en ziet u direct of alles naar behoren functioneert.

Wat is een temperatuursensor en waarom heb ik er een nodig voor de regelaar?

Veel van de huidige laadregelaars zijn temperatuurgecompenseerd. Dit betekent dat de laadregelaar de laadspanning nauwkeurig afstemt op de temperatuur van de accu, zodat het laden zo efficiënt mogelijk verloopt. Een koud accu moet met een iets hogere spanning worden opgeladen dan een warmere accu. Als de temperatuursensor is aangesloten, wordt de spanning daarom iets verhoogd, zodat de accu ook bij koude temperaturen volledig wordt opgeladen. Als u ervoor kiest om de temperatuursensor niet aan te sluiten, wordt de laadspanning geregeld op basis van een temperatuur van 25 graden.  Het is dus ook mogelijk om een laadregelaar zonder sensor te installeren. Met de sensor aangesloten krijgt u echter een efficiëntere lading bij koude temperaturen. De sensor wordt eenvoudig aangesloten op de aansluiting van de regelaar en de sensorprobe wordt naast de accu geplaatst.

Hoe groot moeten de batterijen zijn voor een goed functionerend systeem?

Bij loodaccu's, zoals recreatieaccu's, gelaccu's en AGM-accu's, kun je de accu tot ongeveer 50% ontladen voor een zachte ontlading en een lange levensduur. Een 12V 90A-batterij kan dus ongeveer 45A leveren. Dat betekent dat 540 Wh = 0,54 kWh stroom in het batterij kan worden opgeslagen. Als het batterij meer dan dat wordt ontladen, wordt de levensduur van het batterij aanzienlijk verkort. Het is daarom belangrijk dat u de capaciteit van het batterij/de batterijbank aanpast aan het stopcontact dat u hebt.

Een zonnepaneel van 100 W produceert gemiddeld ongeveer 400 Wh tijdens een Zweedse zomerdag. Een 90 A-accu zou volgens het bovenstaande voorbeeld in iets meer dan een dag volledig worden opgeladen.

Dit geeft dus een beetje kleine marges als je stroom wilt kunnen opslaan voor dagen met slechter weer, wanneer het paneel minder lading geeft, terwijl je tegelijkertijd niet wilt dat de batterij al halverwege de dag helemaal vol is.  Bij installatie van een 100-120W zonnepaneel moet u daarom een accubank van ongeveer 150-180Ah hebben. Twee parallel geschakelde 75-90Ah accu's zijn meestal voldoende voor de meeste mensen. Bij parallelle schakeling worden twee identieke accu's van hetzelfde type, dezelfde grootte en dezelfde leeftijd aanbevolen.

Als de batterijen verschillend zijn qua grootte/type/leeftijd, kan dit ook worden opgelost door gebruik te maken van een zogenaamde duo-regelaar of een scheidingsrelais.

Welke kabeldiameter is nodig tussen de zonnepaneel en de laadregelaar?   

Voor een goed functionerend systeem zonder onnodig grote stroomverliezen en spanningsdalingen is het belangrijk dat de kabel die u wilt gebruiken voldoende kabeloppervlak heeft. De keuze van het kabeloppervlak wordt enerzijds beïnvloed door de lengte van de kabel en anderzijds door het aantal ampère dat het paneel produceert.

In de onderstaande tabel vindt u de minimaal aanbevolen oppervlakte die u moet gebruiken, rekening houdend met het vermogen, de systeemspanning en de kabellengte.

12 Volt-systeem:

24 Volt-systeem:

Wat is er nodig voor een complete installatie?

Wat er nodig is voor een goed werkend off-gridsysteem hangt af van waar het systeem wordt geïnstalleerd en welke voorwaarden er al zijn voor de montage. Als er al een elektrisch systeem met bijbehorende accu/accubank is, heb je het volgende nodig:

– Zonnepaneel

– Bevestigingsbeugel voor de zonnepaneel en geschikte schroeven/lijm

– Laadregelaar 

– Eventueel een externe display voor het aflezen van bedrijfsinformatie (optioneel accessoire)

– Temperatuursensor (optioneel accessoire – zorgt voor efficiënter opladen)

– Kabel tussen zonnepaneel-laadregelaar-accu

– Zekering voor de pluskabel tussen de laadregelaar en de accu

Vindt u de informatie die u zoekt niet?

Neem contact met ons op, dan helpen wij u graag met het beantwoorden van uw vragen.

U vindt ons contactformulier door hier!