Zonnestroom

Een handleiding voor het opzetten van een kleine installatie

Tom Mertens

Zonne-energie in Nederland?
Dit artikel gaat over het opzetten van een kleine zonne-energie installatie voor het opwekken van electriciteit.
Alhoewel het gebruik van zonne-energie in Nederland langzamerhand toeneemt, zullen veel mensen fronsen bij het idee. Nederland staat immers eerder bekend om z'n regen dan om z'n zonnige klimaat. Toch levert de zon genoeg energie om zeer ruimschoots in al onze energiebehoefte te kunnen voldoen. Zelfs in Nederland ontvangen we zo'n 50 maal zo veel energie als we in totaal uit gas, elektriciteit, benzine enz. gebruiken. Maar hoe halen we het maximale aan energie uit de zonnestraling? De zon poduceert een breed gamma aan straling, maar voor ons is het onderscheid tussen warmtestraling en licht voldoende.

Maken we gebruik van de zonnewarmte dan spreken we van thermische zonne-energieinstallaties, maken we gebruik van het licht, dat dan doorgaans in elektriciteit wordt omgezet, dan spreken we van fotovoltaïsche zonne-energieinstallaties. De engelstalige term voor fotovoltaïsch is 'photovoltaic', waar de veelgebruikte afkorting PV van is afgeleid.

Thermische zonne-energie
In thermische installaties wordt de warmte van de zon opgevangen, gebruikt en eventueel opgeslagen. Meestal gebeurt dit met zonneboilers. Een zoneboiler bestaat uit een zonnecollector, een opslagvat en een warmtewisselaar waar de opgeslagen warmte wordt doorgegeven aan het kraanwater of het water van de centrale verwarming. De zonnecollector bestaat uit een zwart geverfd buizenstelsel dat in de zon wordt geplaatst om de warmte van de zon op te nemen. Een zonneboiler gebruikt zelf meestal water als transportmedium voor de warmte. Het in de collector opgewarmde water stroomt naar een opslagvat. In dit vat bevindt zich de warmtewisselaar die de warmte vanuit het vat verder transporteert naar de verbruiker.
Het rendement van een zonneboiler kan behoorlijk hoog zijn. Zelfs in de winter kan er op een zonnige dag nog behoorlijk wat warmte gewonnen worden. Verder heeft een zonneboiler zijn betrekkelijke eenvoud als voordeel.

PV-systemen
De opbouw van PV-systemen is voor een groot deel vergelijkbaar met die van een thermische installatie. Ook hier zijn de collector en het 'opslagvat' de meest in het ook springende elementen. Voor de term 'opslagvat' moeten we accu invullen, maar dat is feitelijk alleen maar de technische term voor een opslagvat voor elektriciteit (accumulator = verzamelaar).
Voordat ik alle bouwstenen van een PV-installatie ga beschrijven is het van belang even stil te staan bij de toepassingsmogelijkheden van PV-systemen.

Wanneer en waar passen we PV-systemen toe?
Zonder direkt in detail te treden kunnen we stellen dat zonnestroom, in verhouding met de elektriciteit die in Nederland uit het stopcontact komt, erg duur is. Zouden we de prijs dus als leidraad nemen, dan zou het gros van de toepassingen van zonnestroom in Nederland al afvallen. We hebben in Nederland een zeer fijnmazig elektriciteitsnet dat bovendien zeer betrouwbaar is. De meeste toepassingen in Nederland vinden we dan in het landelijk gebied, of beter gezegd op plekken waar geen stopcontact direkt in de buurt is. Dit geldt overigens niet alleen voor Nederland, maar voor het overgrote deel van West Europa.
De meeste toepassingen vinden we bij drinkwaterpompen voor vee, energievoorziening voor kleine (nood)zendinstallaties en lichtboeien en natuurlijk energie voor huishoudelijke toepassingen op campings, vakantiehuizen, schepen en afgelegen woningen.
Vaak wordt er als argument aangevoerd, dat zonnestroom weliswaar duur is, maar dat we er het milieu mee sparen aangezien we geen fossiele brandstoffen verbruiken. Helaas is dit maar ten dele waar. De hoeveelheden energie die verbruikt worden om zonnepanelen, accu's en alle benodigde elektronica te produceren en transporteren wordt dan voor het gemak niet meegerekend.
Volgens gegevens uit diverse bronnen bedraagt de energieterugverdientijd zo'n 4 tot 6 jaar. Dit zijn getallen die gelden voor frameloze panelen, in een netgekoppeld systeem. De energie die verbruikt wordt tijdens installatie en sloop wordt ook niet meegerekend. Autonome installaties hebben bovendien een lagere opbrengst dan netgekoppelde systemen. Ook de accu's die we bij een autonome installatie nodig hebben spelen een rol. Accu's zijn eveneens duur en hebben een beperkte levensduur. Wel zijn accu's, in theorie, goed te recyclen.
Leek de terugverdientijd van 6 jaar er nog redelijk positief uit te zien, het zal duidelijk zijn dat deze voor een autonome installatie in ieder geval langer uitvalt.

Samenvattend denk ik dat het gebruik van zonnestroom toch vooral daar zinnig is, waar geen lichtnet in de buurt is. Hiermee vervalt dan tevens de optie van de zogenaamde 'netgekoppelde systemen' waarover dadelijk meer.

Twee soorten PV-systemen
Er zijn twee soorten PV systemen te onderscheiden: Autonome systemen, waarbij de energie wordt opgeslagen in accu's en de netgekoppelde systemen die de opgewekte energie terugleveren aan het lichtnet.
Uiteraard kennen beide systemen hun voor- en nadelen! Bij de autonome systemen wordt het overschot aan geproduceerde energie opgeslagen in accu's, bij netgekoppelde systemen fungeert het lichtnet als 'oneindig' opslagvat voor het teveel aan geproduceerde energie. Hieruit komt dan direkt het voordeel van een netgekoppeld systeem aan het licht: bij een netgekoppeld systeem kan altijd alle opgewekte energie nuttig worden gebruikt, immers, alles wat we zelf niet gebruiken wordt aan het lichtnet teruggeleverd en wordt wel door iemand anders gebruikt. Voor de teruggeleverde energie ontvangen we van het elektriciteitsbedrijf meestal nog een kleine vergoeding.
Bij een autonoom systeem zijn op een gegeven moment de accu's vol, alle energie die dan nog geproduceerd en niet rechtstreeks gebruikt wordt, gaat verloren! De kracht van een autonoom systeem ligt hierin, dat je onafhankelijk bent van het lichtnet. Vaak wordt gedacht dat je met een netgekoppeld systeem ook elektriciteit hebt als de stroom uitvalt. Jammer genoeg is dat meestal niet het geval. In verband met de veiligheid schakelt een netgekoppeld systeem volledig uit als er een lichtnetstoring is.

De onderdelen van een zonnestroom installatie
In dit artikel ligt de nadruk op de bouw van een autonome installatie, onderdelen die specifiek voor een netgekoppelde installatie bedoeld zijn zal ik hoogstens terzijde vernoemen.

In een kleine installatie vinden we de volgende onderdelen terug:

- Het zonnepaneel of -panelen.
- De laadstroomregelaar.
- De accu('s).
- Bekabeling tussen panelen, laadstroomregelaar en accu's.
- Het laagspanningsnetwerk voor de gebruikers.
- eventueel een omvormer om van de 12 of 24 Volt gelijkspanning 230V wisselspanning te maken.

In de volgende paragrafen wordt de funktie en de werking van de verschillende onderdelen kort toegelicht.

Het zonnepaneel
Het zonnepaneel is de energiebron in een PV installatie. Hier wordt het licht van de zon omgezet in elektriciteit. Praktisch alle hedendaagse zonnecellen worden gemaakt van silicium. Silicium is één van de meest voorkomende elementen op aarde. Zand bestaat voor het grootste deel uit silicium-oxide. Voor zonnecellen is zeer zuiver silicium nodig. Het produceren van deze zuivere grondstof is een bewerkelijk en energieverslindend proces. Gelukkig kon er tot nu toe voor een groot deel gebruik worden gemaakt van het afval silicium van de fabrieken die elektronische chips fabriceren.
Afhankelijk van de verschijningsvorm en productietechniek onderscheiden we drie soorten zonnecellen. Het belangrijkste verschil tussen de verschillende typen is het rendement. Helaas is het rendement van zonnecellen om elektriciteit te produceren maar zeer matig. Onder laboratoriumcondities haalt men op dit ogenblik zo'n 30%. Ontvangen we in Nederland gemiddeld zo'n 1000 Watt per vierkante meter, we kunnen er dus hoogstens 300 Watt van omzetten in elektrische energie.
In de praktijk valt dit rendement nog veel lager uit. Het paneel staat niet perfekt op de zon gericht, een deel van het zonlicht wordt weerkaatst, en sommige kleuren licht worden nou eenmaal beter omgezet in elektriciteit dan andere.
Een andere belangrijke factor die een grote rol speelt bij de opbrengst van een zonnecel is de temperatuur. Helaas daalt de opbrengst van zonnecellen bij hogere temperaturen! Op die extra zonnige dagen, waar we optimaal zouden kunnen profiteren van het licht, zullen de cellen ook behoorlijk heet worden van de zonnewarmte, waardoor het rendement verder daalt! Een heel voor de hand liggende oplossing is om de panelen met water te koelen! Zo slaan we twee vliegen in één klap, we hebben meer elektriciteit en kunnen bovendien de warmte gebruiken voor een zonne-boiler. Helaas wordt van deze oplossing nog maar zeer spaarzaam gebruik gemaakt.

Commerciële zonnecellen zijn er in 3 soorten:

- Mono-kristallijne zonnecellen, dit zijn de beste, maar tevens duurste cellen die in de gangbare handel verkrijgbaar zijn. Het rendement van deze cellen bedraagt 13 - 16 %.
- Multi-kristallijne zonnecellen, zijn eenvoudiger en goedkoper te maken, maar hebben ook een lagere opbrengst, zo'n 12 - 15%.
- Amorfe zonnecellen, zijn relatief goedkoop in massaproduktie te maken, maar ze hebben maar een rendement van 4 à 7%.

Het marktaandeel van de mono- en multikristallijne cellen bedraagt rond de 85% in Nederland. Het meest gebruikt zijn de multikristallijne cellen. Deze typen cellen zijn (donker)blauwe of antraciet gekleurd. Amorfe cellen zijn zwart-achtig bruin of goudkleurig.

De laadstroomregelaar
Dit belangrijke onderdeel in een PV installatie neemt verschillende funkties voor zijn rekening. Zoals de naam al aangeeft regelt dit stuk elektronica de laadstroom en zorgt ervoor dat de accu's nooit overladen worden. Dit is van groot belang, aangezien accu's vrij kritisch zijn wat hun behandeling aangaat (zie ook hieronder).
Maar meestal doet de laadstroomregelaar nog meer. Hij zorgt er voor dat er geen stroom uit de accu's terug kan stromen naar het paneel als er geen zon is, 's-nachts of tijdens bewolkte dagen.
Ook bewaakt de laadstroomregelaar de ladingstoestand van de accu om te voorkomen dat de accu té diep wordt ontladen. Ook een te diepe ontlading kan funest zijn voor een accu!

De accu
De accu slaat de zonne-energie op om ze te kunnen gebruiken op een later tijdstip. Overdag, als de zon schijnt, is de vraag naar energie wellicht minder dan bijvoorbeeld 's-avonds als de zon onder is en we wat lampen aan doen. Normaal gesproken zal de accu niet slechts één nacht, maar op zijn minst meerdere dagen kunnen overbruggen. Met name in de winter als de zon korter en minder krachtig schijnt zullen de zonnepanelen misschien niet elke dag voldoende energie leveren om in de totale energievraag te kunnen voldoen. De accu's vangen de verschillende tussen overschot en tekort op. Hoe groot de accucapaciteit moet zijn zullen we dadelijk zien bij de berekeningen voor de hele installatie.
Ook in accu's zijn veel verschillen. Er zijn zogenaamde 'solar' accu's die specifiek geschikt zijn voor het gebruik in PV-installaties. Een auto-accu (start accu) kan wel gebruikt worden voor een PV-installatie, maar mag minder diep ontladen worden, dan een 'solar'-accu of het type accu dat gebruikt wordt voor elektrische voertuigen (tractie-accu). Bovendien heeft een auto-startaccu een veel kortere levensduur.

TIP
Voor kleine en/of experimentele installaties kunnen we gebruik maken van 2e hands autoaccu's. Een afgedankte auto-accu heeft een groot deel van zijn capaciteit verloren en kan misschien te weinig energie leveren voor het starten, maar kan nog prima een tijdje mee in een simpele installatie. Het is wel van belang dat alle cellen van de accu in ongeveer dezelfde conditie verkeren.
Met behulp van een acculader, universeelmeter, accuzuurweger en wat oude autolampen kunnen we zelf bepalen wat de accu nog waard is.

Meestal worden lood-zwavelzuur accu's gebruikt in PV-installaties. Nikkel-cadmium accu's zijn wellicht wel geschikt voor PV-toepassingen, maar zijn zeer kostbaar en slecht verkrijgbaar in grotere capaciteiten.
Uiteraard moet de accucapaciteit in juiste verhouding staan met de capaciteit van de zonnepanelen en de te verwachten energieverbruikers. Kiezen we een, in verhouding, te kleine accu, dan zal de accu met te grote stroom worden geladen, wat de levensduur niet ten goede komt. Kiezen we de accu te groot, dan zal de accu misschien nooit écht vol geladen worden, waardoor sulfatatie van de accu optreedt die capaciteitsverlies tot gevolg heeft.

Bekabeling tussen zonnepaneel, regelaar en accu's
Als we uit gaan van de constructie waarbij de laadregelaar al de hierboven genoemde funkties verricht, dan zal de bedrading bestaan uit twee hoofdsegmenten:

1. De bedrading van de zonnepanelen naar de laadregelaar. Door deze kabels loopt alleen de laadstroom van de zonnepanelen.
2. De bedrading tussen de laadregelaar en de accu's. Door deze kabels lopen zowel de laadstroom van de panelen als de stroom van de verbruikers. Doorgaans zijn deze kabels iets dikker dan de laadkabels. De maximale ontlaadstroom kan, zeker als er bijvoorbeeld ook een zware omvormer gebruikt wordt aanzienlijk groter zijn, dan de maximale laadstroom van de panelen.
Om verliezen in kabels zo klein mogelijk te houden proberen we altijd de lengte zo kort mogelijk te houden.

De bekabeling van het laagspanningsnet naar de gebruikers
Als we exact weten welke gebruikers er op welke plek aan kunnen staan, kunnen we de dikte en lengte, en daarmee de verliezen in de bekabeling berekenen. Doorgaans zal de som van de totale kabeldikte naar de gebruikers op zijn minst gelijk zijn aan de dikte van de kabels naar de accu. Afhankelijk van de plek waar we eventueel energieverlies willen accepteren en hoe lang de kabels moeten worden kan de kabeldikte worden vastgesteld.

De opbouw van een installatie
Hieronder ziet u hoe de verschillende onderdelen van een PV installatie met elkaar verbonden zijn.
Waar komt wat? Vanzelfsprekend willen we het zonnepaneel op een plek waar we de meeste zon kunnen vangen. Heel vaak zal dat op het dak zijn, maar dat is geen absolute noodzaak. Als er in de tuin een plek is waar bebouwing of beplanting niet het zonlicht blokkeert, dan kan het voordelig zijn om daar de panelen op te stellen omdat dan bijvoorbeeld de kabels veel korter kunnen worden en het makkelijker is om de optimale opstelling te maken.

 

De accu's en de laadregelaar zullen meestal dicht bij elkaar zitten. Accu's moeten op een goed geventileerde plaats staan. De laadregelaar heeft koeling nodig en proberen we dus op een koele plek te monteren waar ook vrije luchtcirculatie mogelijk is.
De gebruikers kunnen zich overal bevinden, maar als er veel gebruikers zijn, of als er gebruikers zijn met een hoog stroomverbruik, dan kan het nuttig zijn om de lokatie van alle onderdelen zodanig te kiezen dat de bekabeling voor de "grootverbruikers" zo kort mogelijk is.

De plaatsing van de zonnecellen
We kunnen, in Nederland, de hoogste opbrengst verwachten als we het paneel op het zuiden richten onder een hoek van 37 graden ten opzichte van het platte vlak. Als we streven naar een zo hoog mogelijke opbrengst in de winter, dan kan het zinnig zijn om het paneel onder een grotere hoek op te stellen. De totale jaaropbrengst zal dan wel iets dalen, maar dit gaat ten gunste van een hogere opbrengst in de winter als de zon lager staat.
Als we de zonnepanelen op een schuin dak plaatsen, dan zitten we min of meer vast aan de hellingshoek van het dak en de noord-zuid ori‘ntatie van het dak. Op een plat dak of op de grond zullen we doorgaans gebruik maken van een stellage om de panelen onder de optimale hoek op te stellen.

Om een idee te krijgen hoeveel oppervlakte we nodig hebben: per vierkante meter kunnen we ongeveer 100 Watt (piek) aan panelen kwijt. Een en ander is natuurlijk sterk afhankelijk van het type paneel en de capaciteit per paneel.

De bedrading tussen alle onderdelen
Stel, we hebben zonnepanelen met een vermogen van 150 Watt, bedoeld voor een 12 Volt PV systeem. Deze panelen staan op 15 meter afstand van de laadregelaar en accu opgesteld. Wat zal het verlies in de bekabeling worden als we kabels van 10 qmm gebruiken?
De maximum laadstroom van de panelen kunnen we eenvoudig uitrekenen met de formule :

P = U x I

In deze formule is P het vermogen van het zonnepaneel, U de spanning van het paneel en I de stroom die het paneel kan leveren.
Dus: de maximale laadstroom die de panelen kunnen leveren zal dan 150 / 12 = 12,5 Ampere bedragen.

De wet van Ohm : R = U / I

Met behulp van de wet van Ohm kunnen we uitrekenen wat het spanningsverlies in de bekabeling zal worden. In deze formule is R de weerstand (van de kabels in dit geval), U de spanning (van het paneel) en I de stroom die het paneel kan leveren.
Koperdraad heeft een soortelijke weerstand van 0,0175 ohm bij een dikte van 1 qmm en een lengte van 1 meter.
30 meter kabel van 10 qmm heeft dus een weerstand van (0,0175 ohm / 10 qmm) x 30 m = 0,0525 ohm.
Het spanningsverlies zal dan 0,0525 ohm x 12,5 A = 0,66 Volt bedragen.
Accepteren we een spanningsverlies van 1 Volt, dan zal deze bekabeling dus ruimschoots voldoen.
Op deze manier kunnen we de dikte van alle bedrading vaststellen of toetsen. Overigens moeten we ook rekening houden met goede verbindingen bij de panelen, regelaar, en accu's. Hier kunnen makkelijk overgangsweerstanden ontstaan die de effecten van een goede bekabeling volledig teniet doen!

De laadstroomregelaar
Zoals hierboven al werd beschreven neemt de laadstroomregelaar doorgaans drie funkties voor zijn rekening:

1. De laadstroom zodanig regelen dat de accu optimaal geladen en nooit overladen wordt.
2. Voorkomen dat er stroom van de accu terug kan vloeien naar het zonnepaneel.
3. Voorkomen dat de accu te ver wordt ontladen.

Bij het gebruik van een dergelijke laadregelaar vormt de laadregelaar het knooppunt tussen de panelen, de accu's en de verbruikers. Dat houdt in dat zowel de laadstroom van de panelen alsook de ontlaadstroom door de regelaar loopt. Laadregelaars worden gemaakt voor verschillende stroomsterktes en systeem spanningen. Vaak kan een regelaar zowel voor een 12 Volt als een 24 Volt installatie gebruikt worden. De maximale laad- en ontlaadstromen liggen echter vast en mogen niet overschreden worden. De regelaar moet dus minimaal de maximaal te verwachten laadstroom van de panelen kunnen verwerken. Helaas leggen we daarmee vaak tevens de maximale ontlaadstroom vast op dezelfde waarde. Veel fabrikanten gaan er blijkbaar van uit dat er nooit meer stroomverbruikers zullen zijn, dan dat de zonnepanelen aan stroom kunnen leveren! Dit is echter een tamelijk willekeurige aanname. Bij de Twaalf Ambachten hebben we dat aan den lijve ondervonden toen we de oude regelaar gingen vervangen door een moderne regelaar. Met een 20 Ampère regelaar hadden we genoeg voor de panelen, maar niet voor de omvormer die we in gebruik hebben om van de 24 Volt accuspanning 220 Volt wisselspanning te maken. Deze krachtpatser kan maar liefst 35 Ampère opslokken en zou daarmee ruimschoots over de grenzen van de laadstroomregelaar komen. Zodoende werden we gedwongen een zwaarder type regelaar te kopen dan voor de panelen noodzakelijk was. Een alternatieve oplossing zou zijn geweest om de omvormer rechtstreeks op de accu aan te sluiten, daarmee passeren we de regelaar, en dus tevens de controle op te diepe ontlading. De regelaar kan immers wel zijn verbruikers afschakelen, maar niet meer de omvormer.
Als we bereid zijn om iets meer geld uit te geven voor de laadstroomregelaar, dan kunnen we het beste kiezen voor een regelaar met 'maximum power point tracking' (afgekort MPPT). Zo'n regelaar bevat een meet- en regelsysteem dat er voortdurend voor zorg draagt, dat we het maximale rendement uit de panelen halen. Dit kan zo'n 10 tot 40% meer opbrengst opleveren uit dezelfde panelen.

Capaciteits berekening
We hebben nu een globaal overzicht van de verschillende componenten van een zonnestroom installatie, maar een heel belangrijke vraag is nog niet aan bod gekomen: Welke capaciteit moet onze installatie hebben?
Voordat we dat kunnen bepalen en berekenen, moeten we een groot aantal keuzes maken en rekening houden met een aantal randvoorwaarden.

1. Welke stroomverbruikers willen we met zonne-energie voeden?
2. Hoeveel energie verbruiken deze gebruikers?
3. Hoeveel uur per dag staan deze gebruikers gemiddeld per dag aan?
4. Hoe groot is het gevraagde piekvermogen?
5. Hebben we een 220 Volt omvormer nodig, of kunnen alle verbruikers op laagspanning werken?
6. Hoeveel zon(ne-energie) mogen we verwachten?
7. En last-but-not-least: hoeveel dagen zonder zon willen we kunnen overbruggen?

Enige realiteitszin is geboden als we de eerste vraag gaan beantwoorden. Wilt u het complete huishouden op zonne-energie laten werken, dan zult u diep in de buidel moeten tasten óf een zeer energiezuinige huishouding moeten voeren om dit te verwezenlijken. Verlichting, de audio installatie, een klein TV toestel en een kleine koelkast zijn meer realistische keuzes. Gaan we vervolgens naar het energieverbruik kijken, dan zal men al snel beseffen dat een hoop gangbare apparatuur in ons huis aanzienlijk meer energie gebruikt dan we misschien in eerste instantie gedacht hadden. Een koelkast is daarvan een goed voorbeeld. Met een gemiddeld verbruik van 1000 Watt uur, of meer, per dag behoort de koelkast al snel tot de 'grootverbruikers' binnen ons huishouden! Zelfs een wasmachine met een verwarmingselement van 3000 Watt zal niet zo snel tot een dergelijk dagverbruik komen aangezien het enorme verbruik van het verwarmingselement maar gedurende zo'n 15 minuten per wasbeurt zal optreden.
En zo zijn we bij het belang van vraag drie gekomen. Het stroomverbruik alleen zegt niet genoeg. Hoe lang treedt dit verbruik op? Het produkt van energieverbruik en tijd geeft aan hoeveel vermogen de installatie over de gehele dag bezien moet kunnen leveren. Uiteraard mogen we dit gemiddelde vermogen niet gebruiken om de capaciteit van onze installatie mee te berekenen. We zullen zeker ook rekening moeten houden met de grootste pieken die we in de energievraag kunnen verwachten. De accucapaciteit en de dikte van de bedrading moet geschikt zijn om de piekstromen te kunnen verwerken.
Tot nu toe zijn we er aan voorbij gegaan of de gekozen verbruikers geschikt zijn voor 12 of 24 Volt gelijkspanning, of dat het apparatuur betreft die alleen op 230 Volt wisselspanning werkt. Het gros van de apparatuur in huis is uiteraard bedoeld voor het gewone lichtnet en kan niet zonder meer gebruikt of omgebouwd worden voor gebruik op laagspanning. Willen we persé lichtnet apparatuur gebruiken, dan zullen we gebruik moeten maken van een omvormer die de 12 of 24 Volt gelijkspanning omzet in de gewenste 230 Volt wisselspanning.

Hebben we bovenstaande vragen beantwoord en de daarbij behorende berekeningen gedaan, dan hebben we een inzicht in de capaciteit van de zonnepanelen. Normaal gesproken zullen de panelen de gedurende een etmaal verbruikte energie in maximaal een dag weer moeten kunnen aanvullen. Dit is geen wet van meden en perzen, maar een vuistregel die gevoelsmatig klopt voor een installatie die dagelijks gebruikt wordt. De beantwoording van de laatste vraag (7) bepaalt voor een groot deel de totale accucapaciteit die we moeten gebruiken in onze installatie.

Belangrijke veiligheidstips

Zekeringen
Alhoewel er niets mis is met een installatie zoals we die hierboven geschetst hebben, is het toch belangrijk om de nodige veiligheidsmaatregelen te nemen. We werken met laagspanning, dus het gevaar van elektrocutie is verwaarloosbaar, maar in geval van kortsluiting is het gevaar van brand helemaal niet denkbeeldig!
Accu's kunnen zonder problemen honderden ampères leveren en we hadden onze bedrading zorgvuldig berekend op de maximaal te verwachten stroom van enkele ampères of hooguit enkele tientallen ampères! Daarom is het gebruik van zekeringen van groot belang. Net als in een gewone lichtnet installatie doen we er goed aan om elke afzonderlijke groep van stroomverbruikers te zekeren met een zekering die zal springen als de de maximaal te verwachten stroom met een factor 2 à 3 overschreden wordt. De laadstroomregelaar zelf bevat meestal een smeltveiligheid voor de maximale laad- of ontlaadstroom.

Ventilatie
Een ander veiligheidsaspect betreft de ventilatie rondom de accu's. Tijdens het laden van accu's worden waterstofgas en zuurstof gevormd. Het geproduceerde mengsel draagt de tot de verbeelding sprekende naam "knalgas". Dit uiterst explosieve mengsel moet zo snel mogelijk met de omringende lucht verdund en afgevoerd worden. Eén enkel vonkje, bijvoorbeeld van een schakelaar of steker, kan fatale gevolgen hebben!
Het mengsel is absoluut reukloos en kleurloos en op zich ongevaarlijk voor de gezondheid, maar daarom misschien extra gevaarlijk, dus denk aan voldoende ventilatie in de accuruimte.

De praktijk
Na zoveel theorie, gecijfer en gepuzzel is het dan uiteindelijk tijd om alles in de praktijk te brengen.
We weten de capaciteit van de panelen die we willen installeren en de daarbij behorende accucapaciteit. We hebben bepaald waar we de panelen, accu's en laadregelaar kunnen opstellen. En uiteraard hebben we ook het laagspanningsnetwerk en de omvormer meegenomen in ons plan.

TIP
Op de jaarlijkse caravan- en watersportbeurzen hebben bedrijven soms speciale aanbiedingen waarbij PV installaties tegen aantrekkelijke prijzen worden aangeboden.

Nu moeten we op zoek naar een leverancier die alles kan leveren. Een zoektocht naar PV-leveranciers op het web levert heel veel adressen op, maar er blijken releatief weinig bedrijven te zijn die een particulier met raad en goede produkten kunnen bijstaan. De volgende bedrijven kunnen in ieder geval het merendeel van de benodigde materialen leveren en kunnen er u ook nog het nodige over vertellen:

CONRAD Electronics (postorderbedrijf)
Postbus 12
7500 AA Enschede
Tel. (053) 428 5480

De Pittenspecialist
Kinkerstraat 4
Amsterdam
Tel. (020) 618 1095

Mertens Maatwerk
cato@cato-projects.org

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met 'De Twaalf Ambachten' of met de auteur Tom Mertens.