Omvormer
De omvormer is een belangrijk apparaat in iedere net-gekoppelde zonnestroom installatie. De omvormer vervult hier namelijk meerdere taken. De belangrijkste taak is het omvormen van de door de zonnepanelen geleverde gelijkstroom in wisselstroom. Hierbij moet de omvormer met verschillende zaken rekening houden. Zo moet de wisselstroom synchroon lopen met de stroom van het net en moeten de zonnepanelen op hun meest efficiënte spanning bedreven worden, het zogenaamde Maximum Power Point Tracking(MPPT). Het streven van een omvormer is meestal om zoveel mogelijk energie te oogsten uit de aangesloten zonnepanelen en in nuttige elektriciteit voor het net om te zetten. Dit impliceert het nastreven van een maximale efficiëntie. Buiten deze functies voor opbrengst optimalisatie heeft de omvormer ook nog een veiligheidsfunctie. Hiervoor wordt het net constant in de gaten gehouden en als deze buiten gespecificeerde toleranties komt voor spanning of frequentie, dan schakelt het veiligheidssysteem de omvormer uit. Dit om eiland bedrijf te voorkomen. Een monteur moet immers zeker weten dat er nergens spanning meer op staat als hij de hoofdschakelaar in de meterkast omzet om zijn werkzaamheden te kunnen verrichten.
Maximum Power Point Tracker[bewerken]
Zoals in de afbeelding hiernaast te zien is bestaat er geen lineair verband tussen de stroom en de spanning van een PV-cell. De stroom is echter vrijwel constant voor een groot deel van het spanningsbereik en neemt daarna snel af bij toenemende spanning. Dit zorgt ervoor dat het vermogen (wat bestaat uit de spanning × stroom) eerst toeneemt, dan een maximum bereikt en vervolgens weer afneemt bij toenemende spanning over de PV-cell, zoals te zien is aan de roze lijn in de afbeelding hiernaast.
Er is dus een punt op de IV-curve van een PV-cell (en daarmee ook van een PV-module) waarbij het geleverde vermogen maximaal is. Dit noemen we het Maximum Power Point (MPP). De IV-curve en daarmee de vermogens-curve van een PV-cell is afhankelijk van de omstandigheden. Het MPP-punt kan dan ook constant variëren. Dit is de reden dan alle omvormers zijn uitgerust met een MPP-tracker (MPPT). Deze gebruikt een van vele systemen om constant het MPP te bepalen. Een voorbeeld van hoe dit gedaan kan worden is door te beginnen op de hoogste spanning die geleverd wordt (als er dus geen stroom loopt). Door nu steeds de spanning iets te verlagen totdat het geleverde vermogen niet meer toeneemt kan het MPP gevonden worden. Nu het MPP gevonden is wordt regelmatig de spanning kort verhoogd en verlaagd om te controleren of het MPP niet is verandert. Dit is een eenvoudige omschrijving van een simpele manier om het MPP te bepalen. In de praktijk gebruiken omvormerfabrikanten hiervoor verschillende methoden met verschillende rendementen.
Drie-Fasen omvormers[bewerken]
De meeste standaard omvormers zijn slechts geschikt voor het opwekken van één fase. Dit is voor kleine systemen geen probleem, maar naarmate de invoeding groter wordt nemen de voordelen van gelijktijdig invoeden op drie fasen toe. Zo is het beter voor de netbalans en zijn de kabelverliezen geringer bij drie-fasen. Invoeden op drie fasen kan door gebruik te maken van drie omvormers die ieder op één fase invoeden, maar er zijn ook omvormers die direct drie fasen produceren. Dit heeft grote voordelen voor de omvormer. Doordat er met drie fasen een veel constanter vermogen geleverd wordt hoeft er veel minder vermogen gebufferd te worden. Dit is efficiënter, kosten besparend en zorgt voor een langere levensduur van de omvormer.
Bekende omvormer fabrikanten[bewerken]
- SMA De grootste en technologisch zeer innovatieve omvormerproducent uit Duitsland
- Power One
- Delta Energy Systems
- Mastervolt Solar Een Nederlandse producent van zonnestroom omvormers
- Steca Solar
- Kostal Solar Electric
- Fronius
- Omnik New Energy: solar inverters
- Samil Power: solar inverters
- Solarmax
