Mijn winkelwagen

U hebt niets in uw winkelwagen.

Schaduw op uw zonnepanelen!

De invloed van schaduw op zonnepanelen wordt vaak erg onderschat. Een klein stukje schaduw op één van de panelen kan al catastrofaal zijn voor het hele systeem. Het is dus van het grootste belang schaduw te vermijden en het verlies te berekenen.

Zonnepanelen worden vrijwel altijd in serie geschakeld en in de zonnepanelen zitten de zonnecellen die ook in serie werken. Schaduw op één cel van één van de panelen kan zorgen tot een veel mindere opbrengst. Dit is te vergelijken met veel mensen die hand in hand naast elkaar lopen. Wanneer 1 iemand in die rij langzamer gaat lopen zal hij iedereen vertragen. De enige manier om de vertraging te voorkomen is diegene uit de rij te zetten en deze dus uit te schakelen.

Het uitschakelen van delen van het systeem wordt ook gedaan bij de zonnepanelen. Dit noemen ze de zogenaamde by-pass diodes. Deze diodes zorgen ervoor dat wanneer op een deel van het paneel schaduw valt dit gedeelte wordt uitgeschakeld/overbrugt. Zo wordt getracht de totale opbrengst van het systeem toch op niveau te houden. Dit klinkt echter eenvoudiger dan het is.

Een omvormer is altijd op zoek naar het maximale vermogen punt (maximum power point  - MPP). Door de schaduw op een deel van het systeem zal de omvormer moeten zoeken naar een nieuw maximaal vermogen. Dit is heel lastig omdat het systeem zich eigenlijk vreemd gedraagt. Langzame schaduw door bijvoorbeeld een dakkapel die veranderd door de stand van de zon is hierbij weer minder erg dan schaduw die snel veranderd. Schaduw van een kale boom in combinatie met lichte bewolking bijvoorbeeld. Als de wolken snel voor de zon komen en gaan en dat in combinatie met onregelmatige schaduw van de takken van de boom geeft een heel onrustig schaduwbeeld. Dit kan de omvormer natuurlijk moeilijk bij houden.

De opbrengst van zonne-energie in de zomer is natuurlijk veel hoger dan in de winter. Het is dan ook belangrijk dat de schaduw in de zomer compleet vermeden wordt. In zonne-energie land wordt ook wel gesproken van het zonneseizoen wat loopt van half maart tot en met half september. In deze helft van het jaar is het zonneseizoen is goed voor 3/4 van de energie.

Wat zijn bypass diodes  en waarvoor dienen ze

Een zonnepaneel bestaat uit verschillende zonnecellen. Wanneer op alle zonnecellen evenveel zonlicht valt, produceren ze allemaal even veel stroom.

Wanneer enkele zonnecellen in de schaduw vallen van bijvoorbeeld een schoorsteen, dan produceren deze cellen minder stroom. Maar de stroom van de zonnecellen waar wel het zonlicht op valt, moet nog wel door deze beschaduwde, minder actieve zonnecellen.
De stroom die hierdoor gedwongen wordt "geduwd", zorgt ervoor dat de beschaduwde zonnecellen erg gaan opwarmen. Dit is een "Hot Spot". Dit kan de zonnecellen beschadigen, of zelfs de glasplaat van de panelen vervormen of doen barsten.

Om dit te voorkomen, worden er bypass diodes in een zonnepaneel ingebouwd. Wanneer er zonnecellen zijn die minder energie produceren, wordt de stroom die door deze cellen moet via een bypass diodes omgeleid.
Zo wordt het paneel beschermd wanneer er op een stuk schaduw valt. Doordat het paneel meerdere "bypass zones" heeft, gaat de elektriciteit van de zonnecellen die wel nog zonlicht krijgen niet verloren.

Uitleg zonnepanelen met diodes en schaduw

Zonnepanelen met schaduw

 



3 bypass diodes, is dat veel of weinig?

3 bypass diodes wil zeggen dat er 3 zones zijn die het paneel aan en uit kan schakelen.
Dankzij de 3 bypass diodes kunnen verschillende stukken van het paneel worden uitgeschakeld in plaats van meteen het hele paneel.
Een derde van een paneel uitschakelen geeft maar een klein verlies in opbrengst op, terwijl het paneel zeker veilig is bij schaduw.

Wanneer panelen volledig zouden uitvallen wanneer enkele cellen in de  schaduw vallen, kan het zijn dat het totale voltage van de PV installatie onder het werkingsgebied van de omvormer valt en dat deze uitschakelt.

3 bypass diodes is dus een goed evenwicht tussen optimale beveiliging, minimaal verlies in opbrengst en bedwingen van de productiekosten van de panelen.

 

 

Bypass diodes

 

Tuinslangeffect

Omdat de cellen in serie geschakeld zijn, bepaalt de cel die de minste zonnestraling krijgt (die in de schaduw ligt) hoeveel stroom er door de andere cellen gaat. Dit is het zogenaamde “tuinslangeffect”. Wanneer u een tuinslang half indrukt, komt er nog maar half zoveel water uit! Als een zonnecel voor 50% wordt overschaduwd, daalt de productie eveneens met 50%. Dit nadelige gevolg kan worden beperkt door beveiligingen (bypassdiodes) en zogenaamde multistring-omvormers. Wanneer u micro omvormers van Enphase toepast of de Solaredge power optimizers dan heeft u geen last van de tuinslangeffect.