PV-Systeem, layout

De configuratie en opstelling van PV-panelen is altijd een compromis bepaald door de 'omgeving'.
Aangezien de nok van het zadeldak van ons huis ongeveer Noord-Zuid staat, kunnen daarop alleen PV-panelen worden gelegd met Oost- of West-kijkrichting:
'geschikt voor zonne-energie', zoals te zien op de zonnekaart van Hengelo, maar in samenhang met een dak-elevatie van 55 graden verlaagt het mogelijke PV-rendement bij voorbaat tot <80%.
In principe is kijken in Zuid-richting optimaler.
Aan de tuinkant bijna onbelemmerd, maar tot 10:00uur en na 16:00uur met schaduwwerking op het stuk naast het zadeldak: daar blijft van de mogelijke 16 uur belichting zo effectief maar de helft over.
Om voldoende vermogen te krijgen combineert het PV-systeem een compact array op het zadeldak met een verspreide opstelling op het platte dak.
Met die configuratie is er PV-productie zolang er licht is.
PV-array1CIS PV-array0 PV-array2MonoC







De configuratie is resultaat van o.a. de volgende afwegingen:

  • Investeringskosten vs. terugverdientijd
  • Gewenste jaaropbrengst vs. globaal mogelijke opbrengst, waarbij dit diagram een leidraad kan zijn, uitgewerkt in de lokale zonnekaart.
    De geschatte instraling op je panelen op jouw locatie kun je laten berekenen door PVGIS onder rubriek Monthly Radiation of Daily Radiation.
  • Verwacht rendement (in relatie met kijkrichting, zoals boven al genoemd), zoals aangegeven in dit diagram, hoewel je daar niet op moet blindstaren, want de opbrengst is variabel met de tijd.
  • Mogelijkheden voor montage (o.a. beschikbaar dak-oppervlak, dakconstructie en toelaatbare dakbelasting, bevestigingsmethode, toegankelijkheid & onderhoudswensen)
  • 'Lessons-learned' en meningen van anderen (bijv. via dit forum), persoonlijke websites zoals van Wouter Lood en Peter Segaar, ;-) deze website, en van jezelf door experimenten
  • Visuele aspecten zoals zichtbaarheid en kleurstellingen, want 'het oog wil ook wat'
  • Wat kun je zelf doen en/of wat moet je uitbesteden, zal het kostenplaatje be´nvloeden
  • IdeŰle argumenten, zoals duurzaamheid (investering in minimale consumptie-footprint, levensduur, recycling, e.d.).
Onvermijdelijke schaduwen door omringende gebouwen, bomen, uitstekende obstakels e.d. geven zeker problemen met 1 enkele, gezamenlijke inverter, omdat er altijd wel ooit/ergens een schaduw op een deel van een paneel valt (waardoor 1 enkele keten direct helemaal degradeert op basis van het 'slechtste' paneel).
Al ervaring-verzamelend sinds 2004 geleidelijk uitgebouwd van 3*paneel_PMS125/125Wp met 1*inverter_PSI300 Eerste PV-setup (van BeldeZon/RABO, inmiddels vervangen) en daarna 6*CSUN/190Wp met 2*inverter_STECAGrid500 (via WijWillenZon/Urgenda), en nog 3 stappen in eigen beheer, tot de huidige configuratie, gebruikmakend van de onderweg beschikbare overheidssubsidiebronnen.
In deze opstelling met 28 panelen kunnen met 8 inverters de schaduw-effecten redelijk verdeeld & beperkt worden, want de onbeschaduwde paneelgroepen kunnen optimaal blijven functioneren, ongeacht problemen bij wel beschaduwde paneelgroepen. Voor de hele configuratie overal 1 inverter/paneel zou technisch nog optimaler zijn, maar wel minder kosten-effectief.
De huidige configuratie demonstreert door zijn segmentering ook wat de mogelijkheden en problemen zijn, die kunnen optreden bij plaatsing van PV-panelen.
Heb je daarover vragen? Neem dan
contact op. Ook hints voor verbetering zijn van harte welkom!
De configuratie bestaat nu uit:
  • 15 panelen met elevaties varierend van ca. 10, 15 of 30 graden op zuid gericht (205 graden t.o.v. Noord) met 6 inverters.
    10 Graden is goed voor 'zonvangen' in hoogzomer, 15 Graden is gemiddeld goed, en 30 graden geeft ook rendement als de zon wat lager staat.
  • 13 panelen met elevatie 55 graden op oost gericht (115 graden t.o.v. Noord) met 2 inverters.
    Dit zijn CIS-panelen die potentieel meer dan hun nominale vermogen kunnen afgeven door het zgn. light-soaking effect.
  • De 8 inverters zijn opgedeeld in 3 groepen naar merk&type inverter [STECA, Involar en SAJ].
    De STECA-inverters en de Involar-inverters geven door opdeling van de panelen in kleine groepjes/inverter de gewenste aanpassing aan de wisselende belichting over de minder gunstige opstellingsplaatsen.
    STECADe 5 STECAGrid500-inverters bedienen ieder een groepje van 3 of 4 panelen, en gekoppeld vormen ze t.o.v. de 230V-gridaansluiting 1 grote inverter.
    Met eigenbouw zijn extern aan dit blok inverters een aantal aanpassingen toegevoegd:
    - tussen inverter1 en zijn pakket van 4 CIS-panelen is ter beveiliging van inverter1 een spanningbegrenzer geplaatst (in de 1e aanschuifunit aan de rechterkant)
    - de koeling is verbeterd door een omkasting met geforceerde ventilatie.
    De ventilatoren onderin de omkasting worden bestuurd door de FanControl Unit (= 2e witte aanschuifunit van rechts)
    Involar_MAC250De 2 Involar_MAC250s zijn zgn. micro-inverters in een keten met voor 230V doorgeluste in- en uitgangen.
    Met 1 paneel/inverter bedienen deze 2 inverters 2 'losse' panelen.
    Hoewel deze micro-inverters direct aan de panelen gemonteerd kunnen worden, zijn ze met opzet 'vriendelijker' binnenshuis ge´nstalleerd.
    SAJDe SAJ_TL1.5K-inverter bedient in z'n eentje 9 CIS-panelen in 3 parallele strings in 1 array:
    deze 9 panelen hebben allemaal dezelfde kijkrichting en dezelfde belichting en behoeven daarom geen gesplitste aanpak.

De configuratie is t.a.v. layout en getallen verder uitgewerkt in deze tabel.
Het nominale ge´nstalleerd vermogen is 4900Wp:
de potentiŰle extra output van de CIS-panelen kan voor de configuratie een totaal van >5100Wp opleveren.
Loggerconfiguratie
De uitlezing met 4 Loggers maakt het mogelijk vanuit verschillende invalshoeken de werking van de hele configuratie en van iedere inverter gecombineerd & apart te bekijken.

  • Iedere inverter-groep heeft een eigen PV-Logger die data uitleest (via de paarse lijnen in het diagram).
    Deze 3 PV-Loggers leveren ieder een aparte upload naar PVOutput.org.
    Die organisatie maakt daaruit grafische beelden en tabellen
    Secondaire info wordt op die website vereenvoudigd afgeleid, zoals bijv. voor weercondities en voor gemiddeld vermogen.
  • De PV-Loggers voor de STECA-inverters en voor de SAJ-inverter gebruiken interne info van de inverters en maken daaruit ook een lokale webpagina en een upload van totale en gescheiden resultaten.
  • De uitgang van de Involar-inverters wordt gelogd door het Domotica-systeem op basis van info uit een kWh-meter met RS485-interface.
  • De groep met STECA-inverters heeft via de FP4All-PVLogger naast uitlezing ook een directe besturing per inverter, die het mogelijk maakt de vermogensinstelling aan te passen.
    De software van deze FP4All-PVLogger bepaalt afhankelijk van de configuratie-informatie ˇf/hoe met aanwezige inverters van type STECAGrid300 ˇf STECAGrid500 meer VA-output mogelijk is: geen support voor hybride configuraties (i.v.m. veiligheid voor alle aangesloten inverters).
    Op grond daarvan wordt m.b.v. de PVLogger-sturing de totale capaciteit van de STECA-inverters in deze configuratie automatisch verhoogd van nominaal 2500VA naar max. 2900VA, waarbij het werkelijk verwerkte vermogen uiteraard afhankelijk is van de actuele productie van de panelen.
  • Finder_kWh_meterK8055-BoardAan de 230V-uitgang van de 3 groepen werkt nog 1 gemeenschappelijke logging en een afgeleide sturing met een K8055-board & PC-software van Henk Termaat:
    deze logging leest (via de blauwe lijnen in het diagram) de 2 kWh-meters op de 230V-aansluiting naar de PV-groep in de meterkast, en maakt met de verzamelde info de actuele daggrafiek en de eerdere daggrafiek op deze website.
    Dit K8055-board leest ook de koelluchttemperatuur bij de STECA-inverters en bedient met die informatie de ventilatie voor de STECA-inverters (via de eerdergenoemde FanControlUnit).
    Gekoppeld met het K8055-board geeft een klein extra PV-paneel een autonome ventilatorvoeding voor de STECA-inverters die daarmee optimaal&onafhankelijk gekoeld worden in directe relatie met actueel inkomend vermogen, want de output van het PV-paneeltje is een functie van de lichtsterkte.

RugreflectorsAls experiment zit achterop de opstellingen op het platte dak een reflectorplaat.
Die reflectoren spiegelen 's morgens vroeg naar de panelen daarachter.
Merkbaar effect in de zomermaanden, niet overweldigend, maar ook kleine beetjes helpen ....



Aanvullende PV-informatie

bovenkant pagina


Top PV&Meteo_startpagina
Copyright © 2013-2017 T4S
Het copyright voor informatie die beschikbaar komt cq. gekomen via externe links (ook zonder bronvermelding), berust bij de originele auteur, dus gebruik van die informatie heeft mogelijk beperkingen.