Een set van twaalf zonnepanelen zegt nog niets over de elektrische groep waarop deze mag worden aangesloten. Bij de vraag hoeveel zonnepanelen op groep passen, is vooral het maximale AC-vermogen van de omvormer bepalend. De panelen leveren gelijkstroom, de omvormer zet die om naar wisselstroom en juist die wisselstroom komt op uw groepenkast terecht.
Dat verschil voorkomt een veelgemaakte fout: alleen kijken naar het piekvermogen van de panelen. Een veilig en toekomstgericht ontwerp begint bij de omvormer, de beschikbare ruimte in de groepenkast, de hoofdaansluiting en de bekabeling. Zo voorkomt u uitval, een onnodig zware installatie of beperkingen wanneer u later een thuisbatterij, laadpaal of warmtepomp toevoegt.
Hoeveel zonnepanelen op één groep kunnen?
Zonnepanelen krijgen in de regel een eigen eindgroep. Op een standaard eenfasige groep van 16 ampère kan maximaal ongeveer 3.680 watt wisselstroom worden aangesloten: 230 volt maal 16 ampère. Heeft uw omvormer een AC-uitgangsvermogen van maximaal 3,68 kW, dan is een 16A-zonnepanelengroep vaak het uitgangspunt.
Het aantal panelen achter die omvormer kan verschillen. Negen panelen van 435 Wp leveren samen 3.915 Wp aan DC-vermogen. Tien van die panelen komen op 4.350 Wp. Beide opstellingen kunnen technisch passend zijn bij een omvormer van 3,68 kW, mits de fabrikant dit toestaat en de strings goed zijn ontworpen.
Dat de panelen samen meer Wp hebben dan de omvormer aan AC-vermogen levert, is niet vreemd. Panelen halen hun theoretische piekvermogen maar beperkt per jaar. Een beperkte overdimensionering aan de DC-zijde kan juist zorgen voor een betere opbrengst in de ochtend, namiddag en bij bewolkt weer. Op zonnige piekmomenten begrenst de omvormer dan het vermogen. Hoeveel extra DC-vermogen verstandig is, hangt af van de omvormer, dakoriëntatie, hellingshoek en eventuele schaduw.
Kijk eerst naar de omvormer, niet naar het paneelaantal
Een goede berekening bestaat uit twee kanten. Aan de DC-zijde wordt gekeken hoeveel panelen in een string mogen, welke spanning zij bij lage temperatuur kunnen bereiken en welk stroom- en vermogensbereik de omvormer aankan. Aan de AC-zijde wordt bepaald welke groep, kabel en beveiliging nodig zijn voor het afgegeven vermogen.
Voor de praktijk betekent dit dat twee daken met hetzelfde aantal panelen toch een andere elektrische aansluiting kunnen krijgen. Twaalf panelen op een oost-westdak hebben bijvoorbeeld een ander opbrengstprofiel dan twaalf panelen op het zuiden. Ook een omvormer met twee MPPT-ingangen kan nodig zijn wanneer panelen op verschillende dakvlakken liggen. Dan kunnen beide zijden van het dak afzonderlijk optimaal werken.
De volgende voorbeelden geven richting, maar zijn geen vervanging voor een technische opname:
- Een omvormer van 3 kW past meestal op een eigen 16A-groep.
- Een omvormer van 3,68 kW vraagt doorgaans eveneens een eigen 16A-groep, mits kabel en beveiliging daarop zijn afgestemd.
- Bij ongeveer 4 tot 5 kW AC-vermogen moet worden beoordeeld of een andere groepsindeling, zwaardere aansluiting of verdeling over fasen nodig is.
- Bij grotere installaties is een driefasige omvormer vaak de logische keuze, omdat het vermogen beter over de installatie wordt verdeeld.
De exacte uitvoering volgt altijd uit het ontwerp, de gegevens van de omvormer en de geldende installatienormen.
Waarom een aparte groep voor zonnepanelen nodig is
Een zonnepaneleninstallatie is geen extra apparaat dat u op een bestaand stopcontact aansluit. De omvormer kan langdurig vermogen terugleveren aan de groepenkast. Daarom is een aparte, correct beveiligde groep nodig. De installateur beoordeelt onder meer de automaat, aardlekbeveiliging, kabeldoorsnede, kabellengte en de aansluitwijze die de fabrikant voorschrijft.
Ook de plaats in de groepenkast verdient aandacht. De stroom van zonnepanelen loopt in een andere richting dan de stroom van uw verbruikers. Bij een onjuiste groepsverdeling kan een deel van de installatie zwaarder worden belast dan u op het eerste gezicht verwacht. Dit is vooral relevant bij oudere groepenkasten, uitbreidingen en woningen waarin in de loop der jaren veel elektra is bijgeplaatst.
Een moderne groepenkast biedt niet alleen ruimte voor de zonnepaneleninstallatie, maar ook voor toekomstige uitbreidingen. Denk aan een kookgroep, airconditioning, warmtepomp, laadpaal of thuisbatterij. Wie nu alleen op de minimale ruimte rekent, moet mogelijk later opnieuw de kast aanpassen.
Eenfase of driefase: wat past bij uw woning?
Bij kleinere systemen is een eenfasige omvormer vaak voldoende. Toch is het niet alleen het systeemvermogen dat bepaalt wat verstandig is. Uw hoofdaansluiting en het totale energiegebruik in de woning tellen mee. Een woning met een driefasige aansluiting, inductiekookplaat, warmtepomp en laadpaal heeft doorgaans baat bij een goede verdeling van zware verbruikers en opwekking over de fasen.
Een driefasige omvormer verdeelt de teruglevering over drie fasen. Dat kan de belasting van de installatie rustiger verdelen en is bij grotere systemen vaak praktisch. Bij een eenfasige aansluiting zijn de mogelijkheden beperkter. De netbeheerder kan bovendien grenzen stellen aan de hoeveelheid vermogen die u op één fase teruglevert.
Een veelvoorkomende misvatting is dat een driefasige groepenkast automatisch betekent dat elke zonnepaneleninstallatie driefasig moet zijn. Dat hoeft niet altijd. De juiste keuze hangt af van het omvormervermogen, de hoofdaansluiting, uw verbruiksprofiel en uitbreidingsplannen.
De groepenkast bepaalt mede hoeveel zonnepanelen op groep passen
Een installateur kijkt niet uitsluitend naar een lege plek in de groepenkast. Ook de hoofdschakelaar, hoofdzekering, verdeelrails en bestaande groepen moeten het vermogen veilig kunnen verwerken. Bij een volle of verouderde kast is uitbreiding soms mogelijk, maar vervanging kan verstandiger zijn. Zeker als er nog geen aardlekbeveiliging volgens de huidige inzichten aanwezig is of wanneer groepen onoverzichtelijk zijn samengesteld.
De kabel tussen omvormer en groepenkast is minstens zo belangrijk. Een te dunne kabel kan warm worden en veroorzaakt spanningsverlies. Bij een lange route van zolder naar meterkast wordt daarom berekend welke kabeldoorsnede nodig is. Een kabel die op papier voldoende lijkt, is niet automatisch geschikt als deze gebundeld ligt, door warme ruimtes loopt of samen met andere kabels wordt aangelegd.
Ook de aardlekvoorziening wordt afgestemd op het type omvormer. Omvormerfabrikanten geven aan welke beveiliging noodzakelijk of toegestaan is. Daar hoort een vaktechnische beoordeling bij. Zelf een automaat bijplaatsen zonder de rest van de kast te controleren is geen veilige oplossing.
Rekenvoorbeeld met panelen van 435 Wp
Stel: u wilt panelen van 435 Wp plaatsen en kiest voor een omvormer met een AC-vermogen van 3,68 kW. Met acht panelen komt het totale paneelvermogen uit op 3.480 Wp. Met negen panelen op 3.915 Wp en met tien op 4.350 Wp. Of negen of tien panelen passend zijn, wordt bepaald door de toegestane DC-overdimensionering, maximale ingangsstroom en maximale stringspanning van de gekozen omvormer.
Voor de elektrische groep is in dit voorbeeld niet het totaal van 4.350 Wp doorslaggevend, maar het maximale vermogen dat de omvormer aan de AC-zijde afgeeft. Als die omvormer begrensd is op 3,68 kW, is dat het vermogen waarop de groep en bekabeling worden beoordeeld.
Bij een grotere omvormer verandert de situatie. Een model van 6 kW kan niet zomaar op dezelfde standaard eenfasige 16A-groep worden aangesloten. Dan is een andere oplossing nodig, vaak met een driefasige aansluiting en een passende verdeling in de groepenkast.
Houd rekening met verbruik, teruglevering en slimme sturing
Het technisch maximale aantal panelen is niet altijd het economisch of praktisch beste aantal. Uw jaarverbruik, dakruimte, schaduw en toekomstige elektrificatie bepalen mee. Verwacht u binnen enkele jaren elektrisch te gaan koken, een warmtepomp te plaatsen of elektrisch te rijden, dan is extra zonnecapaciteit mogelijk verstandig. Daar moet de elektrische infrastructuur dan wel direct op worden voorbereid.
Slim energiebeheer kan daarbij verschil maken. Een energiemeter en slimme aansturing kunnen bijvoorbeeld grootverbruik verschuiven naar momenten waarop de zonnepanelen veel produceren. Denk aan het laden van een thuisbatterij, het verwarmen van tapwater of het aansturen van een laadpaal. Hiermee gebruikt u meer van uw eigen zonnestroom, zonder dat dit de noodzaak van een veilige elektrische basis verandert.
Wanneer laat u de installatie beoordelen?
Een beoordeling is verstandig wanneer uw groepenkast ouder is, wanneer u niet weet welke hoofdaansluiting u heeft of wanneer u naast zonnepanelen andere grote verbruikers wilt plaatsen. Ook bij een lange kabelroute, meerdere dakvlakken, schaduw of plannen voor een thuisbatterij is maatwerk nodig.
JP Installatie Technicus bekijkt daarbij niet alleen de zonnepanelen, maar de samenhang in uw woninginstallatie. Dat geeft duidelijkheid over wat nu veilig kan en welke voorbereidingen voorkomen dat u later opnieuw moet verbouwen. Een zonnepaneleninstallatie die netjes in de groepenkast, het energieverbruik en uw toekomstplannen past, levert uiteindelijk meer op dan alleen extra panelen op het dak.