Advies zonnepanelen op garage en overkapping

[SJB]

Ook wij willen ook graag zonnepanelen plaatsen, zodat we onze energierekening kunnen verlagen en ons huis nog verder kunnen verduurzamen. We hebben een tuin op het zuiden (3 graden naar het westen) met een garage en daaraan vast een overkapping. Op beiden willen we zonnepanelen leggen.

1. Foto's

Foto vanuit het raam op de eerste verdieping (om ongeveer 9u, eind augustus)

2. Beschikbare (dak)ruimte

Dak garage: 700 x 390. Rand van 25cm geeft beschikbare ruimte van: 650 x 340cm
Dak overkapping: 535 x 400. Rand van 10cm geeft beschikbare ruimte van: 515 x 380xm

3. Schaduw

De buren aan de oostkant hebben twee grote bomen staan van ongeveer 10m hoog. Deze geven in de ochtend schaduw over de garage en overkapping:
Garage: de schaduw loopt vanaf de ochtend tot ongeveer 12u over het dak.
Overkapping: tot ongeveer 9u is in enkel de hoek wat schaduw.
In het voor-/najaar is aan het einde van de dag wat schaduw op de garage vanuit het westen door wat bomen bij buren aan de westkant.

4. Jaarverbruik

Jaarverbruik is ongeveer 5000kWh (met name door warmtepomp / warmtepompboiler). Mogelijk in de toekomst een hybride auto.

5. Huidige elektriciteitsaansluiting

Aansluiting meterkast: 3x25A
Aansluiting in garage: vanaf de meterkast liggen twee ongebruikte kabels tot in de garage: 1x 5 ader + 1x 3 ader. Daar kan de omvormer op worden aangesloten.

6. Budget en doel

Budget max €4500 ex BTW.
Het doel is om het jaarverbruik ongeveer de dekken met de beste prijs/opbrengstverhouding.

7. Wie gaat het project uitvoeren

Zelf leggen en aansluiten.

8. Bijhouden van data

Standaard uitlezen is prima. Meer info is leuk, maar geen eis.

9. Reeds verkregen offertes

Geen offertes opgevraagd, maar deze panelen (via Winkelman) zien er goed uit:
JA Solar JAM60S-20-385-MR-BF 385Wp Mono Perc Zwart Frame Halve Cellen

10. Regio

Omgeving Den Bosch

11. Tools

Met Sunny web design heb ik een aantal opstellingen gesimuleerd, maar zie geen grote verschillen. De opties op een rijtje:
Optie 1: Oost-west. Panelen 5x2 portrait op de garage op het westen, 4x2 panelen in portrait op de overkapping op het oosten. Voordeel: minder last van de schaduw op de garage in de ochtend en meer mogelijk om eigen opgewekte stroom te gebruiken.
Volgens Sunny design geeft dit een opbrengst van 5967kWh (86%) tov 6930kWp. Met een SMA STP5.0-3AV-40 en 18x JA Solar 385W panelen.

Optie 2: alle panelen op zuid: 3x3 portrait op de garage en 4x2 landscape op de overkapping. Meer vermogen op de dag en minder ideaal voor eigengebruik in de avond. Met één paneel minder wel ongeveer dezelfde opbrengst volgens Sunny webdesign: 6061kWh tov 6550kWp. Montagemateriaal voor de garage is iets duurder, waardoor er weinig prijsverschil tussen deze twee opties zit.



Vragen:
• Welke opstelling zou jullie voorkeur hebben? Er zijn ook nog andere combinaties mogelijk, maar dit leken me de twee beste opstellingen.
• Gaat de schaduw een probleem zijn voor de opbrengst? Het toevoegen van optimisers maakt de opstelling gelijk een flink stuk duurder.
• Heeft de SMA omvormer een groot voordeel tov van een ander goedkoper merk (bv Girowatt of Goodwe)?
• De schaduwsimulaties geven aan dat de panelen schaduw hebben van de voorliggende rij. Is deze afstand acceptabel, of gaat die een probleem vormen?

Andere tips zijn uiteraard ook welkom, alvast bedankt!

[AUijtdehaag]

Ik zie niet in, hoe je de panelen in portrait richting west krijgt op de garage.
De breedte vh dak is kleiner dan de 2 panelen achter elkaar in portrait.

Ik zou daar een schans plaatsen met 3x 3 panelen in landscape
https://solargarant.nl/pr...-9-panelen-3x3-landscape/
bbbrumbrum in "Platdaksysteem met verschillende orientaties en schaduw"

Dan is de achterkant hoogte nog net acceptabel tot de afstand vd dakrand. (volgens de regeltjes)
Zelf even narekenen aan de hand van de maatvoering van de panelen
https://www.sellectzonnep...6NK829WxD080n1SxDs9dQ.pdf

4. Komt de zonnecollector of het zonnepaneel op een plat dak,
dan geldt dat de collector of het paneel ten minste net zo ver
verwijderd moet blijven van de dakrand als de collector of het
paneel hoog is. Is het hoogste punt van de collector bijvoorbeeld 50 centimeter, dan moet de afstand tot de dakrand(en) ook minimaal 50 centimeter zijn

https://www.rijksoverheid...llectoren-en-zonnepanelen

Op de overkapping, zou je dan ook een schans kunnen plaatsen richting het oosten.
Maar dan 2x 4 portrait.

De schansen zijn allemaal duur.
Wellicht kan je zelf ook iets verzinnen met standaard montage rail en betonbandjes om een lichte helling te maken.

Gezien de rotzooi wat van de bomen afkomt, zou een voorkeur een schans zijn en niet iets met tussenruimtes tussen de panelen. Dat is lastig schoonmaken.

Je hebt dan een string van 9 en een string van 8.
Niet veel voor een 3-fase omvormer maar het kan volgens mij (vul het in sunnydesignweb in)
Een lage spanning kost je een enkel procentpunt efficiency.
De panelen richting het westen moet volledig schaduwloos zijn, willen ze echt iets produceren.
Een andere optie is 2x 1-fase omvormer.

Wil je dat niet, dan dien je te kiezen voor dure micro omvormers en dan nog is de vraag of je daarmee uit de extra kosten komt. Die maken van schaduw ook geen zon.

Growatt doet niks met schaduw, cloud oplossing voor de logging.
Goodwe doet wel iets met schaduw.
SMA ook, en is lokaal makkelijk uit te lezen. (ook modbus sturing is mogelijk, mocht terugleveren geld kosten)

Schaduw van bomen is lastig, omdat het geen harde schaduw is, maar verstrooide schaduw.
De string omvormer heeft daar moeite mee om er iets mee te doen.

Out of the box:
Alle panelen dezelfde kant op laten kijken (west) en op je huisdak ook panelen plaatsen.
Voldoende Vmpp voor een 3-fase omvormer met 2 mppt ingangen.

[ Voor 23% gewijzigd door AUijtdehaag op 15-09-2021 08:43 ]

[SJB]

@AUijtdehaag Je hebt gelijk wat betreft de ruimte op de garage, hier passen ze niet in 2x portrait. Dan wordt het inderdaad 3x3 in landscape. Die schans ziet er ook wel goed uit, dan zijn ze beter naar de zon gericht.

Ik heb deze configuratie on Sunnywebdesign gezet en die geeft het volgende:


Opbrengst is dan 5617kWh, iets lager maar nog steeds genoeg.

Kunnen de twee strings volledig onafhankelijk van elkaar werken? In de ochtend/middag zal de string op de overkapping goed werken (geen schaduw). Wanneer de panelen op de garage volledig uit de schaduw zijn (om ongeveer 12u) zullen ze voldoende spanning leveren voor de tweede string tot in de avond, begrijp ik het zo goed?

Als ik twee keer SB2.5 simuleer in sunnywebdesign komt er een verwachte opbrengst van 2978 + 2658 = 5636kWh uit. Dat lijkt me de extra €250 niet waard.

Panelen op het dak van het huis is helaas nu geen optie, omdat de dakpannen (>50 jaar oud) binnen een paar jaar vervangen moeten worden.

[AUijtdehaag]

De totaalopbrengst is zonder de schaduw, dus het zal minder zijn.
(hoewel sunnydesign altijd al voorzichtig is met voorspellen)

Het kan beide, SMA tripower of 2x 1-fase.

Ik ben SMA fan, zoals de meesten weten, maar 2x goodwe is goedkoper
https://www.jenm-zonnepan...ormer-dc-switch-wifi.html

Ik probeer altijd verder te kijken.
Stel dat je over 2 jaar wilt uitbreiden, dan kan dat op een tripower omvormer. (neem hem dan iets groter)
Panelen naar west draaien en op het huis panelen als uitbreiding.

Meerdere wegen naar rome.
Let wel op de schans / panelen, niet alles kan erop qua grootte (maar dat mag je zelf uitzoeken)
En ik vind ze aardig aan de prijs

[Ronald]

STP5.0 is wel krap met min Vmpp 215V - En als je naar STP6.0 gaat maar liefst 260V.
GoodWe 3 fase gaat terug tot 180V.

Gecombineerd met de moeite die String omvormers hebben met de verstrooide schaduw van de bomen trekt dit toch naar een SolarEdge oplossing toe.

[SJB]

@AUijtdehaag: ik ben ook voorstander van kijken naar de toekomst, maar in dit geval ben ik gebonden aan de kabels die er liggen van de garage naar de meterkast (oprit is net vernieuwd, dus die gaan we niet meer ophalen..). Deze zijn (voor zover ik kan vinden) te dun om van panelen via kabels van 2,5mm naar de omvormer te gaan. Als we in de toekomst panelen op het huis gaan leggen zal dat altijd met een aparte omvormer moeten.

De schans is wel duur inderdaad, ik ga kijken of zelfbouw flink veel scheelt in de kosten.

@Ronald: hoe is te bepalen of een SE-opstelling het beter zal doen met deze schaduw? Meerprijs is al snel €800-900. Ik heb in de tool van SE geprobeerd te simuleren, maar het is me onduidelijk wat de invloed van de schaduw is..
De GoodWe omvormers lijken een betere optie. De enkelfase GoodWe 2,5kW heeft een nog lagere MPP-spanning (40V), dus deze zal nog sneller starten met één string (?). Twee stuks van deze zijn ook nog iets goedkoper dan 1x 3 fase GoodWe 5kW

[Ronald]

@SJB Ik kan hoog en laag springen, maar harde cijfers (buiten case-studies bij WC-Eend zelf) over het verschil tussen een SolarEdge setup en een string zijn er niet.
Ik kan het uit de losse pols schatten voor mijn systeem: 5-10%. Maakt dat het prijsverschil goed... in het algemeen groot twijfelgeval. (Voor mijn wel, ik had anders 2 omvormers nodig gehad want panelen op 3 richtingen, wilde geen GoodWe, en 2 enkelfase omvormers had vanwege hele hoge netspanning niet de voorkeur).


De simulatie software die vrij beschikbaar is hebben we in deze ook niets aan. Sunny design doet helemaal niets met schaduw in de simulatie, SolarEdge designer heel beperkt.

Dat SolarEdge meer uit een (goed ontworpen) systeem haalt is een gegeven dat iedereen wel accepteert.

Harde schaduw is voor string omvormers relatief makkelijk: Dat geeft duidelijke en scherp gedefinieerde maximum power points (MPP) Paneel-delen in de schaduw die de stroom beperken worden overbrugt via de by-pass diodes.
Met zachte slecht gedefinieerde schaduw van bomen is het lastiger te bepalen of een paneeldeel in by-pass gedwongen moet worden, want de schaduwdelen kunnen meer stroom voeren relatief ten opzichte van de delen in volle zon.

Technische achtergrond: https://mastersinsolar.nl...p-opbrengst-zonnepanelen/

SMA wordt onder string omvormers gezien als een van de beste om zoveel mogelijk het juiste MPP te vinden. Hij doet elke 6 minuten een scan over het hele spanningsbereik, dat is dus de maximale tijd dat hij fout zit.
GoodWe doet dat een keer per uur. Ook GoodWe doet het niet per definitie fout, maar als hij het fout heeft duurt het gemiddeld echt veel langer voor hij zichzelf corrigeert.

Zoals al genoemd: De kans dat de tracker het MPP fout bepaalt is veel groter bij zachte schaduw, dus de kans op wat langer minder-dan-optimale productie wordt groter.

En dan komt SolarEdge en Micro omvormer oplossingen om de hoek: Deze bepalen het MPP voor elk paneel apart; en dat is heeeel veel makkelijker dan voor 8 panelen die elk een eigen invloed op het MPP kunnen hebben.

Een hard antwoord gaat niemand je kunnen geven helaas.

[AUijtdehaag]

Dit is het gedrag van een stringomvormer (SMA tripower) met 2 stringen, waarvan 1 string meer last heeft van schaduw van een boom in de avond bij ondergaande zon. Zie DC power grafieken voor de 2 strings.

https://snapshot.raintank...2SoozRTtygA4bzth7L4guItTR

Dat is avondschaduw, je kan het spiegelen dan heb je ochtendschaduw.

Vraag me af of die optimizers er veel aan gaan veranderen....voor dat extra geld.

Maar in deze situatie zit je met een 3-fase SMA toch in het kritische bereik van de Vmppt zoals @Ronald al aangaf. Daar kan je beter vandaan blijven. (dat kan alleen met meer panelen)
Dan is de vraag of de string met de boomschaduw niet in zijn geheel inkakt omdat de tracker geen bereik (over) heeft.
Een 1-fase stringomvormer heeft minder spanning nodig.

[ Voor 38% gewijzigd door AUijtdehaag op 15-09-2021 21:49 ]

[Ronald]

Dat is wel het voordeel van die Kuro's... 3 panelen en je zit nog ruim in het MPPT bereik van de SMA's.

Ook interessant te zien dat de SMA noodzaak ziet om in sprongen te werken.

Even kwantificeren: Tussen 18:00 en 18:45 4x3x0,3V verlies over de diodes - dat is 5W dat gepakt wordt uit de 250W die de 3 panelen nog doen.
Bij mij doet een paneel in volle slagschaduw van een schoorsteen waar het paneel op 0cm vanaf licht nog 25W op een moment dat panelen in de zon nog 85W doen (9/9 eind middag). Mag ik aannemen dat de 4 panelen in de schaduw dat potentieel hebben bij jouw @AUijtdehaag? Dan had je op SolarEdge 355W gepakt in plaats van 250W

Vanaf 15:40 is het een stuk lastiger kwantificeren... maar dan is er nog een hoop meer potentieel in het systeem.

Wordt het bij elkaar 20%... Dat denk het niet. Is het meer dan 3% die het forum lijkt te denken... Zeker.

[AUijtdehaag]

@Ronald
Ik kan het best eens met je zijn, dat solaredge er meer uit haalt, in de schaduw situatie

Maar met een prijsverschil van 800 euro (incl btw) tussen een SMA 6K of een SE 6K + 19x P500 is solaredge niet meer dan een te dure hobby die niet terugverdiend gaat worden in de technische levensduur van de apparatuur.
Zeker niet als het een schaduw betreft, in een klein deel van de dag, waarbij de zon ook niet iedere dag volop schijnt.

Solaredge zou een succes zijn, als ze de prijzen vergelijkbaar zouden maken...
En anders blijven het mooie praatjes die niet terugverdiend worden.

Collega van me heeft al 3 kapotte optimizers gehad in 5 jaar tijd.
Waarschijnlijk slechte badge, maar met een stringomvormer had hij er al meer uitgehaald, door dat gedoe.

Het verschil in prijs tussen een goodwe en een SMA is er uiteraard ook.
Ook daar geldt dat de SMA een dure hobby is, die zich niet terugverdiend.
Maar (voor mij) wegen de bestuurbaar, -en uitleesbaarheid, europees produkt, wifi en ethernet en niet cloud afhankelijkheid een grotere rol, dan die paar honderd euro.

[ Voor 15% gewijzigd door AUijtdehaag op 16-09-2021 07:06 ]

[Ronald]

@AUijtdehaag en ook daar ben ik het geheel mee eens

[SJB]

Inmiddels weer wat verder gezocht en bijna alle onderdelen bij elkaar. Ik twijfel alleen nog over de opstelling op de overkapping: naar het oosten of naar het zuiden?

Oosten:
Voordelen: schans mogelijk, dus geen schaduw van de panelen zelf.
Nadelen: iets minder opbrengst dan zuiden (5%?) en pas echt goed in de zon vanaf 9u. Schans is wat duurder dan het Flatfix systeem voor het zuiden (€100).

Zuiden:
Voordelen: meer zon dan oosten
Nadelen: 4 rijen van 2x landscape. Tussenruimte is dan slechts 34cm, wat weinig is. Dus schaduw van de panelen zelf op de volgende rij.


Iemand die kan inschatten of er een groot verschil in opbrengst zal zijn tussen beide opstellingen?


Wat betreft de omvormers worden het de Goodwe GW2500-XS voor de overkapping (8 panelen) en de Goodwe GW3000-XS voor de garage (9 panelen). Iets goedkoper dan de 3 fase 5kW GW5K-DT (€50), maar vooral de opstartspanning van de XS is lager en het MPP-bereik groter.