Wat is het
Een string is in de context van zonne-energie (PV) een aaneenschakeling van meerdere zonnepanelen die elektrisch in serie met elkaar zijn verbonden. Door de panelen in serie te schakelen, wordt de spanning van elk afzonderlijk paneel opgeteld tot een hogere totale stringspanning. Deze configuratie is de meest gangbare methode om zonnepanelen aan te sluiten op een centrale (string)omvormer.
Elke string wordt aangesloten op een aparte ingang van de omvormer, een zogeheten Maximum Power Point Tracker (MPPT). Een omvormer kan één of meerdere MPPT's hebben, waardoor er evenveel of meer strings op aangesloten kunnen worden. Het correct ontwerpen van de stringlengte, oftewel het aantal panelen per string, is bepalend voor de efficiëntie en veiligheid van het volledige zonnepanelensysteem.
Hoe werkt het
Bij een serieschakeling wordt de positieve (+) aansluiting van het ene zonnepaneel verbonden met de negatieve (-) aansluiting van het volgende paneel. Dit proces wordt herhaald voor alle panelen in de string. Het resultaat is dat de spanning (Volt) van elk paneel bij elkaar wordt opgeteld, terwijl de stroomsterkte (Ampère) gelijk blijft aan die van het zwakste paneel in de reeks.
De totale gelijkspanning (DC) van de string wordt via een DC-kabel naar de omvormer geleid. De MPPT in de omvormer zoekt continu naar het punt waarop het product van spanning en stroom maximaal is. Dit wordt het 'Maximum Power Point' genoemd. Door op dit punt te opereren, haalt de omvormer de maximale hoeveelheid energie uit de string. Een belangrijk kenmerk van een string is dat de prestatie wordt beïnvloed door het zwakst presterende paneel. Schaduw, vuil of een defect op één paneel vermindert de stroomsterkte van de gehele string, wat de totale opbrengst verlaagt.
Praktijkvoorbeeld
Stel, u heeft een dak waarop 10 zonnepanelen worden geïnstalleerd. Elk paneel levert onder standaard testcondities een spanning van 38 Volt en een stroom van 9,5 Ampère. Wanneer deze 10 panelen in één string worden geschakeld, wordt de totale spanning 10 x 38 V = 380 V. De stroomsterkte blijft 9,5 A. Deze string levert dan een vermogen van 380 V x 9,5 A = 3610 Watt (3,61 kWp) aan de omvormer.
Als uw dak uit twee verschillende vlakken bestaat, bijvoorbeeld een oost- en een westzijde, is het noodzakelijk om twee aparte strings te maken. Elk dakvlak ontvangt op een ander moment van de dag de meeste zon. Door voor elke oriëntatie een eigen string te maken en deze aan te sluiten op een aparte MPPT, kan de omvormer voor elke groep panelen onafhankelijk het optimale vermogenspunt bepalen. Dit maximaliseert de totale energieopbrengst gedurende de dag.
Wanneer een elektricien inschakelen
Het inschakelen van een gekwalificeerde elektricien of PV-installateur is nodig voor het ontwerpen en installeren van een zonnepanelensysteem. De taken waarvoor expertise vereist is, zijn:
* **Stringontwerp:** Het berekenen van de juiste stringlengte. De stringspanning moet binnen het werkgebied van de MPPT van de omvormer vallen, zowel bij hoge als lage temperaturen. Een te hoge spanning kan de omvormer permanent beschadigen.
* **Installatie:** Het fysiek monteren en elektrisch verbinden van de panelen conform de geldende normen, zoals NEN 1010. Dit omvat het correct aanleggen van de DC-bekabeling en het zorgen voor veilige verbindingen.
* **Aansluiting op de omvormer:** Het veilig aansluiten van de string(s) op de DC-ingangen van de omvormer en het in bedrijf stellen van het systeem.
* **Storingzoeken:** Bij een lager dan verwachte opbrengst kan een elektricien met speciale meetapparatuur de prestaties van de string analyseren en de oorzaak van het probleem, zoals een defect paneel of een slechte connector, opsporen.
Veelgemaakte fouten
1. **Onjuiste stringlengte:** Strings die te kort of te lang zijn voor de specificaties van de omvormer. Een te korte string levert mogelijk een te lage spanning, waardoor de omvormer niet opstart. Een te lange string kan een te hoge spanning genereren (vooral op koude, zonnige dagen), wat de omvormer kan beschadigen.
2. **Panelen met verschillende oriëntaties in één string:** Panelen op een oost- en westdak in dezelfde string combineren, leidt tot aanzienlijk opbrengstverlies omdat ze nooit tegelijk optimaal presteren.
3. **Negeren van schaduwval:** Een paneel dat structureel schaduw vangt (bijvoorbeeld van een dakkapel of boom) in een string plaatsen met panelen die vol in de zon liggen. Dit ene paneel beperkt de prestaties van de hele reeks.
4. **Combineren van verschillende typen panelen:** Panelen met afwijkende elektrische specificaties (spanning, stroom, merk) in één string gebruiken. De string presteert dan op het niveau van het zwakste paneel.
5. **Slechte connectoren:** Onjuist gemonteerde of niet goed aangedrukte MC4-connectoren kunnen leiden tot hoge weerstand, warmteontwikkeling en zelfs brandgevaar.