Zonnepanelen: 3-fasen met 2,5mm2 of 1 fase met 4mm2

[gizmo9003]

Situatieschets:

Van de meterkast (netaansluiting 3x25A) tot overkapping op ZZW is ongeveer 30 meter. Halverwege zit mijn garage.
Op die overkapping kan ik mogelijk 12 panelen kwijt volgens een installateur, maar de afstand tot dakrand van 50cm wordt dan niet gerealiseerd.

Totale installatie is dan 12*360Wp = 4320 Wp.
De benodigde omvormer daarvoor (90% - 110%) komt dan op ~3900W tot ~4700W

Nu heb ik 2 opties, waarvan ik zelf twijfel welke beter is;

Optie 1:
Een 3-fase omvormer van 4400W. Om deze aan te sluiten zou ik vanuit de meterkast naar de garage 5x2,5mm2 draad moeten trekken door loze leiding van 19mm, en vanuit de garage 15m naar overkapping een 5x2,5mm2 ymvk-as kabel.
Volgens de installateur is 2,5mm2 over die lengte van 30m niet geschikt voor een stabiele installatie (verliezen in kabel). Maar in dit geval beperk ik totaal vermogen tot 4400W wat neerkomt op zo'n 6,5A per fase. Geeft dat echt problemen?

Optie 2:
Een 1-fase omvormer van 3600W. Hiervoor zou ik de hele bedrading uit kunnen leggen op 3x4mm2. Dan is dat iig geen probleem meer, maar beperk ik wel mijn maximale opbrengst (er kunnen wellicht nog 12 panelen op, maar die worden dan mogelijk afgetopt)


Note: Drie-fasen op 4mm2 gaat niet, want ik moet door 19mm PVC buis heen, vandaar deze twee opties.
Welke lijkt jullie het beste?

[Theo]

Je wil je omvormer selectief afzekeren. Met een 25A zekering kun je een 16A automaat plaatsen, of misschien zelfs een 20A automaat met wat valsspelen. Ofwel; enkelfase kun je 16A (3680 watt) plaatsen als maximale automaat, en kan een enkelfase aangesloten last dus ook max 3680 watt zijn.

Met een 4400Wp PV setup zit je vast aan driefase; 3x10A zou dan een nette afgezekerde waarde zijn voor de meterkast. De kabel die je dan kunt trekken vanuit de meterkast naar de omvormer is gezekerd op 10A en mag daardoor zelfs 5x1mm zijn. Dikker is uiteraard beter; dikker is minder kabelverliezen (=kosten), maar dikker is ook duurder in aanschaf.

Met 20 meter aan kabellengte (ik rond even af naar boven) en een driefase 4500 Wp setup heb je dus te maken met:
- hoe dikker de kabel hoe moeilijker deze past
- hoe dunner de kabel, hoe meer deze per jaar kost vanwege kabelverliezen
- hoe dikker de kabel, hoe duurder in aanschaf
- Hoe dunner de kabel hoe hoger de spanningsval is over de kabel. Wanneer de netspanning erg hoog is én je hebt een grote spanningsval over de kabel dan kan de omvormer 250V bereiken en zichzelf uitschakelen (dit gebeurt nog weleens in nieuwbouwwijken waar iedereen in de zomer maximaal opwekt)

Maar voor jou met 4500Wp op driefases en 20 meter aan kabel
- Ga je voor een 5x1mm2 kabel dan is de spanningsval over de kabel ongeveer 5 volt. Ofwel; je omvormer zal pas stoppen met werken wanneer je 245V in de meterkast hebt, en dit zal niet snel gebeuren.
- Bij 5x1mm heb je op jaarbasis 0.95% aan kabelverliezen. Dus als je 4500 kWh opwekt dan zal je 45 kWh in de kabels verliezen. Een vuistregel is dat een kabelverlies van <1% acceptabel is en een paar volt aan spanningsval daar ontkom je niet aan.

Nu is 5x1mm niet ideaal voor een Wp setup, maar bovenstaand geeft wel aan wat kan. 5x2.5mm zorgt voor een jaarlijks verlies van nog geen 0.4% (dus 16 kWh) en op een zonnige dag moet je omvormer nog geen 2 volt meer leveren dan de spanning die in je meterkast aanwezig is. Dit is echt ruim voldoende, en 2.5mm is hier zeker een erg nette en goede kabel voor.

Dikker dan 5x2.5mm kan altijd,maar dat is zonde van de moeite en de kosten.Stel je gaat voor 5x6mm (gewoon omdat het kan) dan is is het kabelverlies nog steeds 8 kW per jaar en is de spanningsval 1 volt.

Mijn advies: ga voor een 5x2.5mm kabel voor je driefase 4500 Wp omvormer. De kabel is ruim bemeten en geeft weinig kabelverliezen en spanningsval. Zeker 'm af met 3x16A maximaal en 3x8A minimaal. Wanneer het qua dikte wat krap wordt om aan te leggen dan is 5x1.5mm ook nog goed te doen (0.62% verlies: 28 kWh, max spanningsval 3 volt). Zeker 'm dan af met een 3x10A automaat en je zit goed.

Stel je zou voor een enkelfase gaan dan zit je met een 3x4mm kabel op 0.56% verlies en een spanningsval van 3 volt. Een 3x4m is dan de ideale keuze. (bij 3x2.5mm is het verlies 0.9% en de spanningsval ruim 4 volt)

[septillion]

Doordat je bij optie 1 inderdaad maar lage stromen hebt (je kan het dan zelfs afzekeren op 3x10A) verwacht ik daar geen issues mee. Maar dan ga ik er wel vanuit dat ondanks dat deze kabel via de garage loopt alleen voor PV is. Met een onderverdeler wordt het een compleet ander verhaal.

Overigens is te dunne kabel niet alleen een issue voor verliezen maar ook voor het eerder afschakelen van de omvormer. Er zijn genoeg wijken waar de netspanning al aardig hoog is. Maar met 4,5kW op 3-fase verwacht is daar echt geen issues met 2,5qmm.

En is dit je eerste / enige PV? Bij 1-fase zit je waarschijnlijk ook te kijken naar een aanpassing van je meterkast om meer dan 40A aan te kunnen.

[gizmo9003]

Bedankt Theo voor het uitgebreide antwoord! Dit bevestigt mijn gevoel dat 2,5mm2 voldoende moet zijn (ook al is de totale afstand 30m in plaats van 20 in je berekening). Het moet geen probleem zijn om 5x2,5mm2 door een 19mm buis te trekken, dus dat heeft mijn voorkeur.

En als antwoord op Septillion: deze kabel loop rechtstreeks van meterkast naar omvormer, zonder tussenstations/onderverdelers.

Het is mijn eerste PV systeem.
Er is nog een mogelijkheid om op een ander plat dak (de garage) +-4 panelen kwijt te kunnen. Deze kunnen niet op dezelfde omvormer komen, omdat ik geen DC kabels van garage <> overkapping kan trekken zonder alles open te graven (en dat wil ik niet). Dus áls het al zou lonen, zou dat een aparte omvormer worden, die gezien het beperkte vermogen gemakkelijk op 1 fase zou kunnen.

[Theo]

gizmo9003 schreef op dinsdag 25 januari 2022 @ 10:27:
Bedankt Theo voor het uitgebreide antwoord! Dit bevestigt mijn gevoel dat 2,5mm2 voldoende moet zijn (ook al is de totale afstand 30m in plaats van 20 in je berekening). Het moet geen probleem zijn om 5x2,5mm2 door een 19mm buis te trekken, dus dat heeft mijn voorkeur.

En als antwoord op Septillion: deze kabel loop rechtstreeks van meterkast naar omvormer, zonder tussenstations/onderverdelers.

Het is mijn eerste PV systeem.
Er is nog een mogelijkheid om op een ander plat dak (de garage) +-4 panelen kwijt te kunnen. Deze kunnen niet op dezelfde omvormer komen, omdat ik geen DC kabels van garage <> overkapping kan trekken zonder alles open te graven (en dat wil ik niet). Dus áls het al zou lonen, zou dat een aparte omvormer worden, die gezien het beperkte vermogen gemakkelijk op 1 fase zou kunnen.

Met 30 meter aan kabel zou 5x1.5mm een klein beetje krap worden gezien de kabelverliezen dan aardig tegen de 1% aankruipen, maar blijft 5x2.5mm nog steeds een prima kabel! Dikker dan dat is ook met 30 meter kabel niet de moeite waard. Zelfs met een 5x2.5mm kabel kun je in de toekomst nog uitbreiden naar een 8kW omvormer (en dito panelen) en je kabelverliezen nog onder de 1% houden (spanningsval is dan 5 volt).
Dus ook met 30 meter kabel én toekomstbestendig willen zijn is 5x2.5mm de beste keuze.