Waarom je een omvormer nodig hebt voor je zonne-energiesysteem

Je zonne-energiesysteem heeft een omvormer nodig om de gelijkstroom (DC) die door je panelen wordt opgevangen, om te zetten in wisselstroom (AC). Bovendien hebben deze omvormers meerdere andere functies in je huis en moeten ze ook de nodige onderhoudstaken uitvoeren.

De grootte van de omvormer is een belangrijke overweging bij het ontwerpen van een efficiënt zonne-energie-plus-batterijsysteem. Een kleinere omvormer kan efficiëntieverlies ondervinden tijdens de conversie van DC naar AC stroombronnen, wat leidt tot efficiëntieverlies tijdens de werking.

Wat is een omvormer?

Omvormers zetten gelijkstroom (DC) om in wisselstroom (AC). Hierdoor kunnen elektronische apparaten rechtstreeks worden aangesloten op de stopcontacten die thuis wisselstroom leveren; in tegenstelling tot gelijkstroom kan wisselstroom in beide richtingen stromen en moet daarom op de juiste manier worden gekanaliseerd voor een effectieve werking.

Een omvormer werkt door een reeks schakelaars aan te sturen via een microprocessor, waarbij geschakeld wordt op een veel hogere frequentie dan waarop de meeste huishoudelijke apparaten werken (50-60 hertz voor de meeste huishoudelijke apparaten), om zo bijna-sinusvormige golven te produceren met minder dan 3% totale harmonische vervorming (THD).

De efficiëntie van een omvormer wordt berekend door de schakelverliezen af te trekken van het totale verbruikte ingangsvermogen en dit getal vervolgens te publiceren als DC-uitgangsvermogen of Euro-efficiëntiewaarde.

Omvormers zijn een essentieel onderdeel van elk zonne-energiesysteem. Ze zetten de door zonnepanelen geproduceerde energie om in elektriciteit die zowel door huizen als bedrijven kan worden gebruikt. Traditionele "string"-omvormers verbinden alle zonnepanelen met elkaar om al hun gelijkstroomoutput tegelijkertijd op te nemen; steeds meer mensen kiezen voor micro-omvormers die rechtstreeks op individuele panelen worden aangesloten voor efficiëntere opwekking en back-upstroom voor het geval het elektriciteitsnet uitvalt; deze omvormers zijn meestal voorzien van een temperatuursensor om deze apparaten te beschermen tegen oververhitting.

Omvormers zetten gelijkstroom (DC) om in wisselstroom (AC).

In zonnesystemen zetten omvormers gelijkstroom van zonnepanelen om in wisselstroom die huishoudelijke apparaten en elektronica kunnen gebruiken. Ze beschermen ook huishoudelijke apparatuur en bedrading in geval van een stroomstoring, voorkomen de overdracht van elektriciteit naar externe elektriciteitsleidingen tijdens een stroomstoring en stellen je in staat om netto-energiekredieten (kortingen op je elektriciteitsrekening voor het terugsturen van overtollige zonne-energie naar het elektriciteitsbedrijf) te genereren wanneer je bent aangesloten op het elektriciteitsnet.

Omvormers werken door een groot aantal transistors (of halfgeleiders) snel aan en uit te schakelen. Als elk paar transistors met verschillende tussenpozen open en dicht gaat, stijgt en daalt hun elektrische stroom overeenkomstig; dit creëert een zogenaamde sinusgolf. De resulterende golfvorm lijkt op die van glooiende heuvels.

DC-elektriciteit stroomt slechts in één richting, terwijl AC-elektriciteit de stroom meerdere keren per seconde afwisselt. Een omvormer zet gelijkspanning (meestal 12, 24 of 48 volt) om in de standaard wisselspanning van 120 of 240 volt bij 60 hertz.

Omvormers kunnen de energie die ze omzetten opslaan in batterijen voor noodsituaties of piekvraag. Bovendien kunnen omvormers ook worden gebruikt in hernieuwbare energiesystemen om de output van windturbines of hydro-elektrische generatoren om te zetten in bruikbare wisselstroom voor gebruik door andere apparaten in een systeem.

Omvormers kunnen elektriciteit opslaan in batterijen.

Zonnepanelen gebruiken zonlicht om elektronen vrij te maken van siliciumwafers, waardoor een elektrische stroom ontstaat. Helaas kan deze gelijkstroom (DC) niet worden gebruikt door de meeste huishoudelijke apparaten; daarom heeft uw zonnesysteem een omvormer nodig die de gelijkstroom omzet in wisselstroom die uw huishouden kan gebruiken.

Omvormers hebben meerdere functies die helpen bij de werking van uw zonne-energiesysteem. Ze bewaken bijvoorbeeld de spanning van de panelen om het maximale uitgangsvermogen van de modules vast te stellen, zodat de strings niet te hoog worden en de totale energieproductie van je systeem daalt. Bovendien hebben omvormers systeemfoutbeveiligingsfuncties om te detecteren en uit te schakelen als er iets misgaat met panelen of bedrading en om het systeem onmiddellijk uit te schakelen als er in een van beide gevallen iets niet goed gaat.

Slimme omvormers bieden nog een communicatielaag met het elektriciteitsnet. Omvormers die zijn aangesloten op aan het net gekoppelde zonnesystemen kunnen afwijkingen in frequentie en spanning van standaardwaarden detecteren en op verschillende manieren reageren; sommige kunnen kleine onderbrekingen weerstaan; als een afwijking te lang aanhoudt, kunnen ze zelfs de verbinding met het net verbreken en helemaal uitschakelen.

Andere omvormers leveren reactief vermogen aan het elektriciteitsnet wanneer dat nodig is, waardoor het elektriciteitsnet wordt gebalanceerd en het werk van nutsbedrijven eenvoudiger wordt. Bovendien laten deze omvormers overtollige zonne-energie terugvloeien naar het elektriciteitsnet, waardoor je geld bespaart via netto-energiekredieten op je elektriciteitsrekening!

Omvormers kunnen communiceren met het elektriciteitsnet.

Naarmate zonne-energie op grotere schaal wordt gebruikt, is het exponentieel toegenomen dat omvormers communiceren met het elektriciteitsnet. Ze moeten het net informeren wanneer hun opwekking groter is dan hun verbruik, zodat ze krediet kunnen krijgen. Ze moeten ook in staat zijn om de output te wijzigen als andere opwekking en vraag verandert - een aspect dat bekend staat als automatische opwekkingsregeling op het elektriciteitsnet.

Omvormers leveren andere netwerkdiensten zoals spannings- en frequentierespons. Op een elektriciteitsnet fluctueren spanning (de kracht die elektrische lading voortdrijft) en stroom (stroom van geladen deeltjes) constant. Met omvormers die zijn uitgerust met functies om ze allebei in fase te synchroniseren, wordt hun vermogen meer "echt" voor aangesloten apparaten om te absorberen.

Ook in combinatie met zonne-energiesystemen kunnen omvormers accu's helpen reageren op schommelingen in de netspanning door de output aan te passen wanneer de spanning piekt of daalt.

Omvormers kunnen verbinding maken met het elektriciteitsnet via communicatieapparatuur die rechtstreeks in de omvormer is ingebouwd of als accessoire is toegevoegd, waarbij informatie over hun eigen stroomopwekking en -verbruik rechtstreeks naar een internetgateway of bewakingshardware wordt gestuurd, zodat eigenaars, nutsbedrijven en netautomatiseringssystemen alles kunnen bijhouden wat er in de omvormer gebeurt.