Serieschakeling (ook wel serieschakeling genoemd) betekent dat meerdere zonnepanelen in een rij met elkaar worden verbonden. Daartoe wordt een pluskabel aangesloten op een minkabel. Uiteindelijk blijven er twee kabels over, een op het eerste zonnepaneel en een op het laatste. Deze worden aangesloten op de laadregelaar.
De elektrische spanning van de zonnepanelen wordt in een serieschakeling bij elkaar opgeteld en vormt zo de totale spanning in het systeem. De stroom blijft voor alle modules gelijk. Naast serieschakeling is het ook mogelijk de PV-modules in serie te schakelen. parallel om aangesloten te worden.
De volgende punten worden in het artikel behandeld:
Vergelijk nu fotovoltaïsche aanbiedingen en bespaar 30%!
Neem 60 seconden de tijd en vul een kort formulier in. Wij brengen u in contact met maximaal vijf geverifieerde gespecialiseerde bedrijven uit uw regio. De vergelijking is gratis en vrijblijvend voor u.
Zonnepanelen in serie aansluiten: Voordelen en nadelen
Het in serie schakelen van zonnepanelen heeft zowel voor- als nadelen. Aangezien de installatie veel eenvoudiger is dan bij een parallelle aansluiting, zijn ze minder materialen verbruikt en Bespaarde kosten. Het kan echter leiden tot Verlies van prestaties door schaduw en overbelasting van de omvormer.
In onze tabel hebben wij alle voor- en nadelen van de serieschakeling van PV-modules opgesomd en later in de tekst nader toegelicht.
Voordelen van serieschakeling
Het in serie schakelen van PV-modules heeft verschillende voordelen. Laten we deze eens nader bekijken.
Dunnere kabels kunnen worden gebruikt
Door de PV-modules in serie te schakelen, wordt de spanning van de modules opgeteld. Omdat de stroom daarbij constant blijft, kunt u met dunnere zonnekabels werken. Deze zijn vooral geschikt als u de zonnepanelen op uw Camper of Caravan willen leggen. Maar ze zijn ook gemakkelijker te gebruiken op het zonnedak.
Zeer eenvoudige aansluiting
Het feit dat de modules direct na elkaar worden aangesloten, zorgt voor eenvoudige en korte kabelroutes. De verbinding wordt gemaakt met behulp van connectoren, zodat er geen onnodige stekkers tussen de kabels nodig zijn. Aan het eind blijven twee kabels over, die worden aangesloten op respectievelijk de laadregelaar en de omvormer.
Lagere energieverliezen
In tegenstelling tot de parallelschakeling wordt bij seriegeschakelde zonnepanelen het geheel systeemspanning van het zonnestelsel verhoogt. Hoe hoger de systeemspanning, hoe lager de energieverliezen langs de kabels.
Lagere installatiekosten
De dunnere kabels en de korte verbindingswegen verminderen de Materiële kosten voor de elektrische installatie. Dankzij de eenvoudige installatiemethode is de Arbeidskosten van de elektricien.
Nadelen van de serieschakeling
Naast de voordelen heeft het in serie schakelen van zonnesystemen ook nadelen.
Vermogen neemt af bij (gedeeltelijke) beschaduwing
Het grootste nadeel van serieschakeling is het vermogensverlies bij een Gedeeltelijke beschaduwing of Vervuiling. Als een deel van een zonnepaneel in de schaduw ligt, neemt de spanning af of valt zelfs helemaal weg. Aangezien de modules in een rij zijn geschakeld, wordt de spanning van de hele rij verlaagd. Daardoor wordt er minder zonne-energie opgewekt.
Deze verlaging van de spanning wordt veroorzaakt door de MPP-tracker (maximum power point tracker). De MMP-tracker bevindt zich in de omvormer en controleert het vermogen van de fotovoltaïsche panelen. Door de stroom constant te regelen, past hij de weerstand van de belasting aan en optimaliseert zo de opbrengst van het zonnesysteem. Als een deel nu in de schaduw ligt, verlaagt de MPP-tracker de spanning van de hele rij modules, omdat het niet mogelijk is afzonderlijke modules aan te sturen. Daardoor halen alle zonnepanelen een lagere fotovoltaïsche opbrengst.
Gevaar van hotspots
Zelfs als de spanning daalt, blijft de stroom voor de hele rij modules gelijk. Deze is nu hoger in verhouding tot de spanning, vooral voor een beschaduwde PV-module. Hier leidt de stroom tot een Verwarming of zelfs Oververhitting van het gearceerde gebied en er is een risico van hotspots. Deze vernietigen de zonnecellen en verhogen de Brandgevaar.
Hotspots kunnen worden vermeden. In moderne zonnepanelen zitten zogenaamde bypass diodes. Deze verdelen de module in 2 tot 4 delen. Als een of meer delen in de schaduw liggen, schakelt het zonnepaneel ze uit. De stroom loopt dan alleen door het functionerende deel van de PV-module.
Overbelasting van de omvormer mogelijk
De maximale en minimale ingangsspanning van de omvormer moet in acht worden genomen, anders bestaat het risico van overbelasting. Aangezien de spanning van de zonnepanelen in een serieschakeling wordt opgeteld, resulteert dit al snel in een zeer hoogspanning.
Dit kan worden vermeden als de zonnepanelen in verschillende rijen worden aangesloten. In plaats van één lange zijn er dan twee tot drie rijen modules. Het gebruik van een string-omvormer is hiervoor geschikt.
Defecten zijn moeilijker te vinden
Aangezien alle PV-modules op een rij staan, zal het hele PV-systeem niet meer functioneren als zich op één punt een defect voordoet. Dat komt omdat het hele circuit onderbroken is. Dit maakt het moeilijker om het defect te vinden, waardoor de Reparatie ingewikkelder en duurder.
Kunnen verschillende zonnepanelen in serie worden geschakeld?
Als twee of meer zonnepanelen dezelfde spanning maar een verschillende stroom hebben, kunnen ze niet in serie worden geschakeld. Dit is alleen mogelijk met een Parallelle aansluitingwant hier met constante spanning kan de stroom worden verhoogd. Verschillende zonnepanelen kunnen dus niet achter elkaar worden aangesloten.
Als een PV-module met een lagere Huidige is geïnstalleerd, wordt de stroomsterkte en dus ook het vermogen van de volledige rij modules verminderd. Als een PV-module met een hoger ampèrage wordt geïnstalleerd, moet u ervan uitgaan dat deze module nooit zijn volledige vermogen zal kunnen produceren. De Spanning speelt geen rol in de serieschakeling, want die wordt gewoon toegevoegd.
Hoeveel zonnepanelen op één string met serieschakeling?
Hoeveel PV-modules in serie moeten worden geschakeld in een string hangt af van het vermogen van de fotovoltaïsche panelen. Voor de berekening wordt de volgende formule gebruikt:
Aantal PV-modules = totaal vermogen / modulevermogen
Met het aantal modules dat de Aantal per string kan worden berekend:
Aantal PV-modules per string = spanning van het systeem / spanning van de module
Ter illustratie hebben wij een voorbeeld gemaakt:
Het doel is een 8 kWp zonnesysteem in serie geschakeld. De geselecteerde modules hebben een vermogen van 300 Wp bij een spanning van 48 volt. De omvormer heeft een elektrische spanning van 400 volt nodig.
Aantal zonnemodules = totale output / module output
8 kWp / 0,3 kWp (300 Wp) = 27 zonnepanelen
Aantal zonnemodules per string = spanning van het systeem / spanning van de module
400 Volt 8 / 48 Volt = 9 zonnepanelen per string
Als je het totale aantal van 27 modules neemt en dat deelt door 9, krijg je precies 3 strings.
Conclusie
Bij serieschakeling worden de afzonderlijke zonnepanelen achter elkaar gestoken. Een negatieve kabel is altijd verbonden met een positieve kabel. Op die manier wordt de hele spanning verhoogt en de Huidige blijft hetzelfde. De serieschakeling is zeer eenvoudig uit te voeren en is, in tegenstelling tot de parallelschakeling, Installatiekosten kan worden gered.
Nadelen zijn echter het mogelijke ontstaan van Hotspotsde Vermogensverlies in geval van gedeeltelijke beschaduwing en kostbare reparaties in geval van defecten. Met moderne PV-modules vermijdt u deze problemen echter omdat Bypass diodes in de modules kunnen niet-functionerende zonnecellen uitschakelen.
Bij het plannen van uw fotovoltaïsche installatie moet u er dus op letten dat u goede en moderne PV-modules gebruikt. Professionele installatie is net zo belangrijk. Een zonne-installateur kan u daarbij helpen. Als u ons formulier invult, ontvangt u gratis en vrijblijvend fotovoltaïsche offertes van zonne-installateurs uit uw omgeving. Een vergelijking van aanbiedingen is de moeite waard!