Onmisbare begrippen en kennis voor de werkvoorbereiding van zonnepanelen.
Hoe sluit je op de juiste manier zonnepanelen aan op bestaande electro-installaties van (3x25A - 3x80A)?
Om de kennis van iedereen op te bouwen hebben we een begripenlijst opgesteld. Onderstaand een lijst met begrippen die vereist zijn bij het ontwerpen en installeren. Veel van deze punten komen uit de scope-12 en ook uit algemene nen1010 regels welke vaak over het hoofd gezien worden, tot vandaag!
Welke kabel dikte zonnepanelen
De dikte van een kabel wordt bepaald door vier factoren:
1 Het vermogen wat er over de kabel loopt, in deze calculator wordt rekening gehouden met een maximaal belastbare stroom van 80%, dit ivm de continue belasting en om een veiligheid marge in te bouwen.
2 De lengte van de kabel en het spanningsverlies wat hier bij optreed. De kabel dikte wordt berekend op een maximale spannings verlies van 3%, op basis van 400v. Als de spanningsval groter is dan 3% wordt de kabel dikte verhoogt.
3 De manier van montage, kabels direct op de muur, in de grond of in de zon hebben een groot effect op de kabel dikte die gebruikt moet worden.
4 Het aantal kabels naast elkaar, kabels te dicht bij elkaar zullen elkaar verwarmen wat resulteerd in een dikkere kabel.
De designer houd rekening met al deze factoren en berekend vervolgens met de tabel van de fabrikant er bij de vereiste dikte van de kabel. De berekening en derating wordt getoond onder de designer in het kopje "engineering".
Wat is parralel invoeden zonnepanelen
Een manier voor het veilig aansluiten van zonnepanelen zodra de verdeelstroom in de meterkast groter is dan waar de meterkast voor is ontworpen link
De zonnepanelen worden aangesloten tussen de netbeheerder en de hoofdverdeelkast aangesloten, hierdoor kan er in de bestaande meterkast niet meer dan de ontworpen stroom gaan lopen.
Wat is verdeelstroom zonnepanelen
De maximale stroom die er in de verdeelkast kan lopen, dit is een optelling van de hoofdzekering + de som van de stroom van de omvormers. De meeste kasten zijn ontworpen voor 3x40A, 3x63A of 3x80A. Dit is vaak geindiceerd door de hoofdschakelaar onder in de kast. Parralel invoeden is een oplossing om een te hoge verdeelstroom te voorkomen.
Raadpleeg de onderdelen in de bestaande meterkast wat de maximale toegestane verdeelstroom is, mocht dit onduidelijk zijn kan parralel aansluiten een oplossing bieden.
Wat is een rem automaat zonnepanelen
Beveiliging tegen overbelasting bestaande groepenkast (NEN)
De meeste groepenkasten zijn in Nederland uitgevoerd tot en met vermogens van 40 Ampère. Echter kan het zijn dat de aansluiting van de netbeheerder samen met het vermogen wat de PV-installatie meer bedraagt dan 40 Ampère. Wanneer er dan ook daadwerkelijk meer dan 40 Ampère wordt afgenomen zal dit leiden tot schade aan je groepenkast. Een remautomaat zorgt er dus voor dat wanneer je meer dan 40 Ampère zou afnemen, terwijl je groepenkast hier niet geschikt voor is, de installatie wordt afgeschakeld. De kans dat je (op een bepaald moment) meer dan 40 Ampère afneemt is heel klein. Echter, door de wereldwijde toename van het gebruik van elektriciteit wordt het risico in de toekomst steeds groter. Een remautomaat verhoogt de veiligheid van je installatie dus enorm en kan veel schade voorkomen.
Wat is een Smart Limiter zonnepanelen
Normaal gesproken wordt een systeem ontworpen op de maximale aansluitings capaciteit. Echter heeft de klant zelf ook verbruik en kan je in theorie meer op wekken dan de hoofdzekering zonder dat deze uit valt. Een smart limiter meet het teruggeleverde vermogen real time en weet het huidige vermogen van de omvormers. Zodra het teruggeleverde vermogen nog niet de max bereikt heeft worden de omvormers onbegrenst toegepast. Zodra de klant een hoog eigen verbruik heeft (bv 10A en een aansluiting van 3x80A, kunnen de omvormers draaien op 90A). De smart limiter meet dit in real time terug en beschermt de hoofdzekering op uitvallen.
Hoe gebruik je bij growatt een Modbus?
Growatt gebruikt het standaard component SDM630 Modbus, deze heeft ingebouwde spoelen. Deze meter wordt vervolgens aangesloten op de Growatt shinemaster, dit apparaatje regeld de comunicatie tussen de verschillende omvormers en de meter in de meterkast real time. De omvormers rapporteren ook naar de shinemaster, waardoor er geen losse monitorings kabel meer nodig is. Wel moet er vanaf de meterkast een RS485 kabel naar de omvormers getrokken worden.
Wat is een Limiter SolarEdge zonnepanelen
Bestaat uit 3 componenten: Meet spoelen over de uitgaande netbeheer aansluiting voor het meten van teruggeleverde stroom. Een meet kastje van solaredge die de waarde van de spoelen uit leest. En een directe verbinding naar de omvormers toe met RS485 (vanaf meetspoel tot omvormer, kabel mee graven!)
Wat is RS485
Een comunicatie methode tussen de omvormers en de meet apperatuur in de meterkast. Deze manier is real-time en anders dan internet. Echter heeft deze methode geen speciale kabels nodig en kan gewoon met een CAT kabel toegepast worden. Dit door 2 kabeltjes bv oranje, oranje wit te gebruiken aan beide kanten van de kabel. De oranje en oranje-wit draad zitten "twisted" in de kabel gemonteerd. Dit zorgt er voor dat er minder ruis op de lijn komt. Let hierop bij het kiezen van 2 draaden uit de kabel. (pak bv niet oranje en groen, deze zijn niet twisted in de kabel, en vangen dus veel ruis op).
Wat is een bpm bij zonnepanelen?
BPM staat voor "Bruto productie meter". Deze meter wordt toegepast bij grootverbruik aansluitingen om de opbrengst van de omvormers te meten. Omvormers hebben echter zelf ook een meter ingebouwd, maar werken deze met verschillende protocolen, meet methodes en kalibraties. Daarnaast zijn interne meters ook fraude gevoelig gezien je deze eenvoudig herprogrameerd. Om deze problemen op te lossen is er een standaard in het leven geroepen: de BPM.
Aansuiten van een bpm zonnepanelen
de zonnepaneel installateur plaatst zelf geen BPM maar moet hiervoor wel de werkzaamheden voorbereiden, dit wordt vaak gedaan door het voorbereiden van een "meetbord"
Zorg dat de kabel voldoende lengte heeft, leg een lus, verwijder de kabel mantel. Het meet bedrijf kan vervolgens een directe of indirecte meter plaatsen zoals het ze uit komt.
Wat is derating zonnepanelen
omvormers draaien vaak lang op piek vermogen, hierdoor worden de zekeringen in de meterkast warm en gaat de weerstand omlaag. derating moet toegepast worden op de afgezekerde groep van de omvormer. derating geeft aan dat de continue belastbare stroom van een automaat maximaal 80% is. Een omvormer met een output van 38A mag daarom niet afgezekerd worden op een 3x40A maar dit wordt een 3x50A waarmee de 80% regel is toegepast. Dit geld ook voor naast gelegen automaten welke ook beinvloed worden.
Waarom aardlekbeveiliging bij zonnepanelen?
Is er sprake van bedrijfsruimten voor landbouw, tuinbouw of veeteelt? > dan is aardlek verplicht, in andere gevallen kan dit berekend worden. Echter wordt er in het ontwerp altijd een aardlek toegepast voor de eenvoud. (eenvoudig om gewoon altijd goed te doen, dan complexe berekeningen uit te voeren en af en toe er naast te zitten). Een aardlekbeveiliging kan ook om andere redenen dan foutbescherming vereist zijn, zoals bij bedrijfsruimten voor landbouw, tuinbouw en veeteelt (zie hoofdstuk 705 van NEN 1010:2015). Aanvullende bescherming door middel van aardlekbeveiliging omdat op de groep een PV-systeem wordt aangesloten, is op basis van NEN 1010:2015 niet vereist. Of dit in de handleiding van de omvormer installatie gespecificeerd staat.
waarom 2 en niet een gecombineerde aardlek? dit maakt het vinden van de fout een stuk eenvoudiger in het geval van een storing. De groots mogelijke aardlek schakelaar is 63A voor mkb. Dit betekend dat zelfs met 2 groepen van 3x32A je over de gecombineerde stroom heen gaat en twee losse aardlek schakelaars nodig hebt.
Hoe ontstaat spannings opdrijving en hoe los je dit op? Zonnepanelen
De overheid schrijft voort dat omvormers boven deze spanning niet meer mogen terug leveren aan het net, dus schakelen ze uit.
De grid spanning valt in het monitoringsportaal af te lezen onder AC spanning, hier heb je echter 3 fases, zodra 1 van deze fases te hoog is schakelt de omvormer uit.
Zakelijke installaties zullen hier eerder last van krijgen dan particulieren installaties dit omdat de spanningsopdrijving van grotere installaties hoger ligt dan particulier, hierover hier onder meer uitgelegd 😊
• Wat is de oorzaak
• Wat veroorzaken wij zelf
• Welke overige oplossingen zijn er
• Samenvatting
Wat is de oorzaak?
Onderstaand een vereenvoudigt schema hoe ons net is opgebouwd, met naam en de verbindingen tussen de componenten.
Er zijn een paar oorzaken en factoren die er voor zorgen dat de grid spanning te hoog wordt.
Maar als basis regel: zodra er geproduceerd wordt loopt de spanning op, zodra er verbruikt wordt neemt de spanning af.
Dit wordt spanningsopdrijving en spanningsval genoemd.
In het bovenstaande schema zien we rechts de omvormer van de klant en links de bron
Factor 1: De spanning bij de omvormer zal dus altijd hoger zijn dan de spanning in de meterkast, dit omdat de omvormer aan het terug leveren is over de kabel die loopt naar de meterkast. (spanningsopdrijving)
Factor 2: de meterkast probeert vervolgens het vermogen terug het net op te “duwen”, dit gaat over een dunne kabel van de meterkast tot de uiteindelijke dikke kabel van de netbeheerder. (spanningsopdrijving)
Factor 3: Omdat we helaas niet de enigste klant zijn met een omvormer moet de stroom van de gehele wijk via het tranformator huisje naar het hoogspannings net geduwd worden. (spanningsopdrijving)
Factor 4: Uiteindelijk komen we bij het het transformator huisje die het laagspannings net probeert te balanceren en de uiteindelijke spanning voor de regio van de klant vast stelt. (netspanning)
Factor 5: “grid” congestie, soms kan het transformator huisje niet meer terugleveren naar het hoogspannings net omdat deze ook vol zit. En laat daarom het laagspanningsnet oplopen zodat de omvormers stoppen met produceren.
Wat veroorzaken wij, Factor 1
We focussen even extra in op het deel wat wij toevoegen: De kabel van de meterkast naar de omvormer
In het onderstaande voorbeeld veroorzaakt dit een spanningsopdrijving van 4v, volgens de NEN1010 mag de spanningsopdrijving niet meer zijn dan 5%, 11v dus.
De bovenstaande installatie is dus nen1010 uitgevoerd alleen werkt toch niet altijd even lekker.
Over het algemeen geld hier:
Hoe langer de kabel, des te groter de spanningsopdrijving
Hoe dunner de kabel, des te groter de spanningsopdrijving
Dus focus er op dat het AC traject zo kort mogelijk is, niet alleen voor de prijs van de kabel maar ook de spanningsopdrijving.
Waarom installeert de monteur niet gewoon een dikkere kabel?
10mm2 of 25mm2 kabel scheelt al gouw 50 euro per meter.
Terwijl het allebei wordt goedgekeurd door de nen1010 pakt de installateur hier dus altijd 10mm2.
Ook kwa kosten komt het voor de klant niet voordelig uit om hier een dikke kabel in te leggen.
Misschien dat ze 100kwh extra op jaarbasis op kunnen wekken, betekend dat je 20 eu per jaar meer bespaart maar er 2.000 eu aan extra kabel in hebt liggen.
Wat kan de klant doen:
• AC Kabel lengte van omvormers tot meterkast verkleinen > niet rendabel, de arbeid die hier bij komt kijken gaat vaak over 1000 € voor een dagje klussen, ook wordt het DC langer en komt hier extra kosten bij kijken.
• AC kabel van omvormers tot meterkast dikker maken > niet rendabel leverd te weinig extra stroom op en kost enorm veel
• Kabel van het net tot de meterkast laten verzwaren > doet de netbeheerder vaak niet, omdat het gewoon volgens de regels is.
• Verzwaren > dit heeft geen invloed op de spanningsopdrijving, alleen de dikte van de kabel van de netbeheerder zoals beschreven in de vorige stap.
• Batterij aan laten springen zodra spanning te veel op loopt > misschien als salderen er ook af gaat heeft de batterij een dubbele functie en is die hiermee sneller terug verdient
• Omvormers minder laten produceren zodra spanning richting de 250V loopt ipv volledig uit te laten gaan > nog niet mogelijk, nu alleen begrenzing mogelijk op terug geleverd vermogen, ligt bij solaredge
• BV warmte pomp of koelingen aan laten springen zodra spanning te hoog op loopt > prima oplossing, maar ga je hiermee 80A verbruiken waardoor de spanning net een paar volt lager blijft?
Wat moet de netbeheerder doen
• Batterijen plaatsen op wijk niveau om te balanceren zodra het hoofdnet vol zit
• Netwerk capaciteit verder uitbouwen
• Dikkere kabels gebruiken op wijk niveau
• Dikkere kabels naar de panden toe gebruiken
• Minder aansluitingen per transformator
• Omvormers aansluiten op een smart net en hiervoor een vergoeding betalen om het net beter te balanceren.
Samengevat
Lang verhaal kort: Net zit vol, omvormer valt af en toe uit, klant heeft geen opties, wij kunnen er ook niet veel mee. 😊
Probleem klinkt groter dan dat het momenteel is als je kijkt naar de verloren Kwh’s van de klant, dikkere kabels, batterijen en extra apperatuur verdient zich dan ook nog niet terug.
Voorkomen: Omvormer dichter bij de meterkast te hangen
Midigeren: Wachten op mirco grid / smart energy, bv. Solaredge nieuwe markt oplossingen laten bouwen, met batterijen, regelbare wamte pompen aircos etc. Dit later aan ons assortiment toevoegen.
Oplossen: Netbeheerder het net beter maken