Serie, parallel of toch optimizers?

Verdiept u zich in zonnepanelen, dan komt ook de vraag voorbij of u de zonnepanelen serie of parallel wilt schakelen. Maar wat betekenen deze termen nu eigenlijk precies? En waarom zou u de voorkeur geven aan een systeem met serie geschakelde panelen of juist aan een systeem met parallel geschakelde panelen? We leggen u daarom graag uit hoe het werkt.

Het verschil tussen serie en parallel geschakeld

Serie geschakelde panelen:

Het in serie schakelen van zonnepanelen betekent dat de zonnepanelen allemaal aan elkaar geschakeld zijn. De opgewekte stroom wordt via één string doorgezet naar de centrale omvormer. In de omvormer wordt van gelijkspanning wisselspanning gemaakt. Daarna wordt de stroom via uw meterkast aan uw stroomnet gegeven. De meeste zonnepanelen geven maar een beperkte spanning (ongeveer 30 a 40 Volt). Dat is niet voldoende om een grote omvormer te laten opstarten, daarentegen geven dezelfde panelen best een hoge stroom af (bijna 10 ampère). Deze hoge stroom in combinatie met de lage spanning, geeft veel verlies in de bekabeling. De stroom is in deze schakeling dus overal gelijk, maar de crux zit hem in de totale spanning. Hierdoor is de installatie zo sterk als het zwakste paneel. Geeft één paneel minder opbrengst dan is dit van invloed op de gehele installatie. Zie de afbeelding hieronder van een serie geschakeld systeem.

Parallel geschakelde panelen:

In een parallelschakeling zijn de panelen individueel op dezelfde spanningsbron aangesloten zodat de spanning overal gelijk is, terwijl bij een serieschakeling de stroom door alle panelen heen gaat en de totale spanning toeneemt. Bij een parallel geschakeld systeem wordt achter iedere zonnepaneel een Micro Omvormer geplaatst die van de 30 á 40 Volt van het zonnepaneel direct 230 Volt wisselspanning maakt. Zie de afbeelding hieronder van een parallel geschakeld systeem.

Als u voor de keuze staat voor een serie geschakeld systeem of een parallel geschakeld systeem, dan kunnen we begrijpen dat u niet weet voor welk systeem u nou zou moeten kiezen.

Wat zijn de voor-en nadelen van beide systemen? 

Serie geschakeld systeem:

bron: solar-bouwmarkt.

Voordelen van een serieel geschakeld systeem
Het grootste voordeel van een serieschakeling zijn de relatief lage kosten vergeleken met parallelschakeling of optimizers.

Nadelen van een serieel geschakeld systeem
Nadelen zijn er helaas meer dan voordelen. Een nadeel is dat wanneer er schaduw valt op één paneel, door bijvoorbeeld een boom of een wolk, dat dit meteen invloed heeft op de andere panelen. 

Een serie geschakeld systeem kan uitvallen, en daardoor niets meer, of te weinig opbrengen door een aantal factoren. Valt de centrale omvormer uit, dan brengt het niets op. Valt er één paneel uit, dan loopt de stroom niet meer rond en levert het systeem niets meer op.

Een ander nadeel van een serie geschakeld systeem is de omvormer. De omvormer heeft een prominente plaats in huis in en kent enkele nadelen zoals bijgeluiden. De omvormer zal na 12 á 15 jaar aan vervanging toe zijn omdat deze simpelweg stuk gaat.

U hebt bij een serie geschakeld systeem ook geen inzicht in de monitoring app. U heeft alleen inzicht in de opbrengst van het hele systeem, dus u kunt niet per zonnepaneel zien wat er gebeurt. Is er iets mis met één paneel waardoor het hele systeem slecht presteert, dan heeft u dat niet direct in de gaten.

Wat wij bij ACPv Installatiebedrijf een belangrijk reden vinden om niet met een serie geschakeld systeem te werken is de veiligheid. Zoals al eerder benoemd geeft één zonnepaneel een beperkte spanning, zo’n 30 á 40 Volt. Als u dus 10 zonnepanelen met elkaar verbindt heeft u ineens 300 á 400 Volt op het dak. De spanning zakt pas wanneer de zon onder gaat en hier zit geen zekering tussen.

Parallel geschakeld systeem:

bron: solar-bouwmarkt.

Voordelen van een parallel geschakeld systeem:

Parallel geschakelde zonnepanelen worden naast elkaar aangesloten. Zo ontstaat er net als bij serie één grote stroomkring, maar wordt elk paneel afzonderlijk aangesloten op het circuit. Het grote voordeel van deze schakeling is dat de afzonderlijke panelen elkaar niet beïnvloeden: gaat er een paneel stuk, dan blijven de andere panelen maximaal leveren. Gaat er een Micro Omvormer stuk, dan blijven de andere Micro Omvormers gewoon hun werk doen.

Er hangt geen grote, centrale omvormer in huis. Er hangt slechts een klein kastje, ter grootte van een router, in de meterkast vanwege de monitoring. Het systeem is in huis dus nagenoeg onzichtbaar en heeft geen nadelen zoals bijgeluiden. 

De opbrengst is altijd hoger dan dat van een serie geschakeld systeem. Micro Omvormers gaan al bij een lagere spanning aan. ’s Ochtend start het systeem eerder op en ’s avonds gaat het later uit. Ook op donkere winterdagen zal het systeem energie leveren. Al met al levert ook dat een paar procent meer rendement. In de praktijk zien we dat een systeem met Enphase Micro Omvormers ongeveer 10% meer rendement maakt dan een serie geschakeld systeem.

Een ander voordeel bij een parallel geschakeld systeem is dat u gebruik maakt van de monitoring app. Met deze app heeft u direct inzicht in de prestaties van het systeem, maar ook in de prestaties van ieder afzonderlijke zonnepaneel. Een defect of probleem is dus razendsnel inzichtelijk en zo mis u geen opbrengst.

Een parallel geschakeld systeem is veilig. De gelijkspanning loopt nooit hoger op dan 40 Volt. Bovendien is de kabel waar de Micro Omvormers aan zitten gezekerd in de meterkast. Dus als er iets mis zou gaan vliegt de zekering eruit.

U kunt een parallel geschakeld systeem onbeperkt uitbreiden met meer panelen, mocht dit in de toekomst nodig zijn. Denkt u bijvoorbeeld aan elektrisch rijden of aan een warmtepomp dan, is dit makkelijk te realiseren.

Nadelen van parallel geschakeld systeem:

Er is volgens ACPv Installatiebedrijf maar één nadeel en dat kán een hogere investering zijn. De Micro Omvormers gaan 25 jaar mee en de fabrikant (Enphase) geeft 25 jaar garantie. U koopt dus een onderhoudsvrij systeem. Bij ieder ander systeem moet de omvormer met 12 á 15 jaar vervangen worden.

Bent u iemand die graag kwaliteit koopt, dan kiest u voor een parallel geschakeld systeem met de Micro Omvormers van Enphase. Voor meer informatie, de adviseur van ACPv Installatiebedrijf helpt u graag verder.

Optimizers; parallel of een serie geschakeld systeem?

Optimizers vormen een serieschakeling en aan het einde van de serie hangt een centrale omvormer! Dat is dus een serie geschakeld systeem.

Maar waarom wordt er dan over een parallel geschakeld systeem gesproken? Dat komt omdat optimizers bijna hetzelfde voordeel hebben als de ‘echte’ parallelle systemen met Micro Omvormers: schaduw, vervuiling of defecte panelen hebben geen invloed op de rest van het systeem. Het nadeel van de ‘zwakste schakel’ in een string systeem wordt opgeheven door de optimizers. Toch blijft het nadeel dat er een omvormer tussen zit. Deze zal toch een keer stuk gaan en vervangen moeten worden. De optimizers gebruiken een deel van de stroom die het zonnepaneel opbrengt en de centrale omvormer heeft een flinke opstart spanning nodig. Hierdoor zal een systeem met optimizers nooit hetzelfde rendement halen als een systeem met Micro Omvormers.

Heeft u vragen over dit artikel? De adviseurs van ACPv Installatiebedrijf staan altijd voor u klaar.