Wat is een PV-string en hoe bepaal je de optimale configuratie

Wat heb je nodig?

Om een PV-string te configureren, verzamel je eerst de technische specificaties van je zonnepanelen en omvormer.

Je vindt deze op de productbladen of op de achterkant van de apparaten zelf. Belangrijke waarden zijn het maximale vermogen (Wp), de spanning (V) en de stroom (A) bij standaardtestomstandigheden. Daarnaast heb je een ontwerptool of rekenmachine nodig.

Veel omvormerfabrikanten bieden gratis online tools aan, zoals de SMA Sunny Design of de SolarEdge Designer. Een eenvoudige rekenmachine volstaat ook voor de basisberekeningen.

Zorg voor een schets van je dak met de afmetingen, oriëntatie en hellingshoek.

Noteer ook eventuele schaduwobjecten zoals bomen of schoorstenen. Deze informatie is cruciaal voor een optimale stringindeling.

Stap-voor-stap

Stap 1: Bepaal de stringlengte

Bereken het aantal panelen per string. De som van de spanning van alle panelen in serie mag de maximale ingangsspanning van de omvormer niet overschrijden.

Stap 2: Kies tussen serie of parallel

Houd rekening met de temperatuur: bij kou stijgt de spanning. Gebruik de formule: aantal panelen = (Omvormer max. spanning / Paneel spanning) * 0,85 (veiligheidsmarge). Sluit panelen in serie aan om de spanning te verhogen. Dit is de meest voorkomende configuratie voor residentiële installaties.

Stap 3: Controleer de stroomlimieten

Voor parallelle schakeling heb je een omvormer met meerdere MPP-trackers nodig, maar dit verhoogt de stroom en vereist dikkere bekabeling. De maximale stroom van de string mag de maximale ingangsstroom van de omvormer niet overschrijden.

Stap 4: Houd rekening met schaduw

Bij serieschakeling is de stroom gelijk aan die van één paneel. Bij parallelschakeling worden de stromen van de parallelle strings opgeteld.

Stap 5: Dimensioneer de bekabeling

Plaats panelen met dezelfde schaduwpatronen in dezelfde string. Een enkel beschaduwd paneel in een serie-string kan de opbrengst van de hele string drastisch verminderen. Overweeg power optimizers of micro-omvormers bij complexe schaduwsituaties.

Bereken de benodigde kabeldikte op basis van de maximale stroom en de kabellengte. Gebruik de norm NEN 1010 als richtlijn.

Stap 6: Installeer de beveiliging

Een te dunne kabel leidt tot spanningsverlies en warmteontwikkeling. Voor de meeste thuisinstallaties volstaat een 4 mm² of 6 mm² DC-kabel. Kies de juiste DC-kabel. Plaats een DC-schakelaar en zekeringen tussen de string en de omvormer.

Dit is verplicht voor de veiligheid en voor het onderhoud. De zekering moet berekend zijn op de maximale stroom van de string.

Veelgemaakte fouten

Een veelgemaakte fout is het negeren van de temperatuurcoëfficiënt van de spanning. In de winter kan de spanning van een string te hoog oplopen en de omvormer beschadigen. Gebruik altijd de laagste verwachte temperatuur in je berekening.

Een andere fout is het combineren van panelen van verschillende types of vermogens in één string.

Dit leidt tot een mismatch, waarbij het zwakste paneel de opbrengst van de hele string beperkt. Gebruik altijd identieke panelen per string.

Verkeerde bekabeling is ook een risico. Het gebruik van te dunne kabels of slechte connectoren veroorzaakt warmteverlies en brandgevaar. Investeer in hoogwaardige, UV-bestendige DC-kabels en MC4-connectoren.

Tenslotte wordt schaduwanalyse vaak onderschat. Een kleine schaduwval in de middag kan de jaaropbrengst met tientallen procenten verminderen.

Voer een schaduwsimulatie uit met een tool als Solar Pathfinder of gebruik de analysefunctie in je ontwerpsoftware.

Tips

Gebruik de ontwerptool van je omvormerfabrikant. Deze tools bevatten databases van panelen en omvormers en voeren automatisch alle controles uit, inclusief schaduwbeheer bij microomvormers.

Ze genereren ook een gedetailleerd legplan en materiaallijst. Overweeg een configuratie met twee strings van ongelijke lengte als je dakvlakken verschillende oriëntaties heeft. Sluit elk dakvlak aan op een aparte MPP-tracker van de omvormer.

Dit maximaliseert de opbrengst per dakvlak. Leg de DC-kabels in een aparte goot, gescheiden van de AC-bedrading.

Dit voorkomt elektromagnetische interferentie en verhoogt de veiligheid. Zorg voor voldoende afstand tussen de DC- en AC-bekabeling. Installeer bliksembeveiliging als je in een gebied met veel onweer woont. Een DC-overspanningsbeveiliging tussen de strings en de omvormer beschermt je apparatuur tegen spanningspieken.

Documenteer je configuratie nauwkeurig. Noteer het aantal panelen per string, de kabellengtes en de zekeringwaarden. Deze informatie is onmisbaar voor toekig onderhoud en eventuele uitbreidingen.

Resultaat

Een correct geconfigureerde PV-string levert het maximale vermogen onder alle omstandigheden. De spanning en stroom blijven binnen de veilige marges van de omvormer, wat de levensduur van het systeem ten goede komt.

Je omvormer kan efficiënt het maximale vermogenspunt (MPP) van de string volgen. Dit resulteert in een hogere energieopbrengst, vooral bij wisselende weersomstandigheden zoals bewolking of lage zonnestand, dankzij MPPT-technologie.

Het systeem is veilig en voldoet aan de geldende normen. De beveiligingen zijn correct gedimensioneerd en de bekabeling is geschikt voor de maximale stromen. Dit minimaliseert het risico op brand of apparatuurschade. Uiteindelijk geniet je van een zonnesysteem dat betrouwbaar zijn werk doet, met een optimale terugverdientijd. Een goed ontwerp is de basis voor jarenlang zorgeloos gebruik en maximale energiebesparing.