Uitbreiding PV-installatie met NW-dak

[JBtL]

Hallo tweakers,

Ik zou mijn huidige PV installatie (uit 2019) met panelen op ZO (138 graden, dakhoek 40 graden) willen uitbreiden met het dakvlak op NW (318 graden, zelfde dakhoek)

Huidige installatie:
Panelen: 17x Phono Solar 315Wp (totaal 5355 Wp) in 2 strings (9+8 panelen)
Omvormer: Solax Mic X3-4.0 3 fase, 4.0 kW

Deze installatie werkt goed, afgelopen jaren tussen 4800 en 5700 kWh opbrengst per jaar. Er is bijna geen schaduw, maar vanwege dakrichting met name productie in de ochtend en vroege middag (tot 15:30 uur). Hier een profiel op een zonnige dag.



Ons verbruik is hoger dan de opwek (full-electric) en gaat nog toenemen door een EV.

Ik denk dat er maximaal 10 panelen op het noordwestdak geplaatst kunnen worden.

Foto's

Pijpje kan vervallen ivm weghalen gasketel.
NW-dak (met schaduw midden zomer)


NW-dak (met maximale schaduw in maart)

In deze situatie vallen dus 5 panelen gedeeltelijk in de schaduw, dat is wel zo ongeveer het maximale.

Beschikbare (dak)ruimte

22 m2

Schaduw

Aan deze kant is er wel wat meer (harde) schaduw door de eigen dakkapel en die van de buren met name van september tot maart, daarnaast de schoorstenen als de zon over de nok komt.

Jaarverbruik

Nu 6000 kWh. Neemt waarschijnlijk toe tot ca 7500 kWh

Huidige elektriciteitsaansluiting

3x 25A

Budget en doel

max. 7000 euro - doel extra opwek, met name ook op de momenten dat het ZO-dak minder produceert

Wie gaat het project uitvoeren

Een installateur.

Bijhouden van data

Totale productie - ik heb geen behoefte om de opbrengst per paneel te monitoren.

Reeds verkregen offertes

Twee offertes heb ik tot nu toe aangevraagd.

Offerte 1: €6453 / 4050 Wp = 1,59 €/Wp
10x JA Solar 405 Wp
SolarEdge Home Wave SE3500H
10x Optimiser SolarEdge S440
Blubase Next montagesysteem
Verwachte opbrengst 2350 kWh

Offerte 2: €5008 / 4200 Wp = 1,19 €/Wp
10x Trina Vertex 420 Wp
Solax Mic X3-4k
Solarstell montagesysteem
Verwachte opbrengst 2566 kWh

Mijn voorkeur gaat uit naar offerte 2 vanwege de prijs, en het gebruik van een string-omvormer - ik wil het liefst zo min mogelijk electronica op het dak - en omdat alle panelen dezelfde hoek t.o.v. de zon hebben denk ik dat de extra opbrengst van micro-omvormers of optimizers beperkt zal zijn. Deze leverancier heeft ook de originele installatie geplaatst en daar heb ik dus goede ervaring mee.

Regio

Zuid-Holland, bovenstaande offertes zijn van 2 lokale bedrijven. Ik heb Zonneplan ook gevraagd om een offerte, maar die wilden maar 8 panelen plaatsen (ook met (Huawei)optimizers, maar bij navraag ook zonder op een string omvormer).

Vragen

1. Is het inderdaad zo dat in dit geval optimizers niet veel toevoegen?
2. Is het mogelijk de huidige omvormer te vervangen door een groter exemplaar (van 5-6 kW), waarbij de 2 strings worden samengevoegd tot 1 grotere string van 17 panelen (max DC voltage 886V), en het NW dak op 1 andere string van 10 panelen (max DC voltage 413V) De huidige AC-aansluiting zou dan kunnen worden hergebruikt (6kW = 2kW per fase, aansluiting is nu 10m 5x2.5mm en een 3x16A zekering). Aansluiten op de huidige omvormer gaat niet (max DC voltage wordt overschreden (en bij parallel zou 1 paneel er tussenuit moeten), bovendien geeft 4.0 kW vrij veel aftopping volgens deze simulatie:).


3. Is bij vervanging een hybride omvormer met dus de mogelijkheid om een batterij aan te sluiten aan te raden?
4. Voegt een SMA omvormer met beter(?) schaduwmanagement iets toe in deze situatie?

[ Voor 7% gewijzigd door JBtL op 31-08-2023 17:51 ]

[onetime]

Mijn idee: leg 10 panelen, in 2 strings van 5, en doe 5 schaduw vrije panelen in één string, en de 5 met schaduw in de andere, parallelle string. Of als je een 2e mppt hebt doe je ze ieder op een eigen mppt.

Alternatief dat ik aan het overwegen ben: ieder paneel apart de kabels naar binnen brengen. Dan kan je eventueel micro's of optimizers binnen aansluiten. Of gewoon door koppelen en een gewone string.
Omdat je per paneel de kabels hebt kan je ook makkelijk via DC naar een accu...

[JBtL]

@onetime dank voor de suggestie. De oorspronkelijke installateur vond het vervangen van de omvormer door een groter exemplaar (al dan niet hybride) wel een mooie oplossing. Het wordt dan dus 1 mppt voor het ZO dak en 1 mppt voor het NW dak. Het enige issue is dan het relatief hoge open circuit voltage in de winter, wat niet alle binnen de specificaties van alle omvormers zit (veel gaan maar tot 800V) - moet nog even kijken welke 3 fase 6kW omvormer dan het beste zou passen - een die ook relatief goed met schaduw om kan gaan

[onetime]

Als je een identieke omvormer bijplaatst kan je een string overzetten naar de nieuwe, en één van de nieuwe strings op de bestaande, heb je ook nog minder aftopping. 4 mppt's is wel handig.

[Ronald]

Er zijn 3 fase string omvormers die 1000V open klem mogen hebben.

Dus een oplossing met 1 omvormer kan wel gerealiseerd worden.

Sunny design doet nette berekeningen voor minimum en maximum spanning. Toetst direct met SMA omvormers. Matchen met andere merken handmatig

[JBtL]

@onetime met 2 strings 10 panelen op NW wordt 5 panelen per string, dan blijft er van schaduwmanagement weinig over vrees ik, iets wat ik daar juist nodig heb (er gaan telkens andere panelen (max 5) in de schaduw, dus ik kan ze niet lekker verdelen).

@Ronald Ik heb het in sunny design gezet, en een configuratie gevonden die werkt (2 strings, 1xZO, 1xNW). Ik kan alleen de hybride 3-fase omvormer zo aansluiten, ivm open klem vermogen (1000V voor de SE vs. 850 van de 'standaard' 3-fase SMA tripower (AV).



Ik heb bij Solax wel een 6kW omvormer gevonden met een limiet van 980V, die geeft wel waarschuwing dat hij gaat aftoppen op 5kW bij een van de mppt's maar dat lijkt me niet zo'n issue.

[Dre]

Goodwe GW6000K-SDT 3 fase 2MPPT gaat tot 1000V.

Optimizers zou ik niet nemen vanwege niet rendabel op een noorddak.

[Dre]

Hoe kom je eigenlijk bij zo'n hoge Voc. Mijn paneel met 60 cellen × 17 stuks zou uitkomen op Voc 708V. Hoe hoog is de Vmpp bij jou in de winter geweest maximaal? Tel daar 20% bij op.

[JBtL]

Dre schreef op zaterdag 2 september 2023 @ 13:45:
Hoe kom je eigenlijk bij zo'n hoge Voc. Mijn paneel met 60 cellen × 17 stuks zou uitkomen op Voc 708V. Hoe hoog is de Vmpp bij jou in de winter geweest maximaal? Tel daar 20% bij op.

Volgens specs van de panelen Voc = 46.2V * 17 = 785.4V + 10% vanwege temperatuur in de winter = 864V. Vmpp van de strings bij elkaar komt niet hoger dan 650V, +20% = 780V.. Hoe streng moet je de Voc als limiet zien?

[Dre]

Voc in de winter wordt vaak berekend met 1000W/m2 (loodrechte) instraling en een erg koude temperatuur van de cellen. Naar mijn mening is die kans erg klein dat beide tegelijk voorkomen. En daarbij is Voc alleen een probleem als bijvoorbeeld de netspanning wegvalt en dus de zonnepanelen niks terugleveren.

Zie hier wat achtergrond:
[PV] Openklemspanning (Voc), hoe hoog maximaal ?

Het zal erom spannen, maar als het mijn installatie was zou ik het wel aandurven om de bestaande ZO panelen op huidige omvormer in serie aan te sluiten. Bij een nieuwe omvormer zou ik wel een 850V of hogere spanning kiezen.

Je zou een winter kunnen proberen op de bestaande omvormer met ZO (en eventueel NW er meteen bij). 4 kW zal wat piekverliezen geven, maar ik denk dat een nieuwe omvormer niet rendabel is.

[ Voor 15% gewijzigd door Dre op 02-09-2023 22:54 ]

[JBtL]

@Dre Duidelijk verhaal. Is het bij een te hoge spanning meteen einde verhaal voor de omvormer - of zit er een beveiliging op waardoor hij dan tijdelijk in storing schiet?

[onetime]

@JBtL Dat zal van de omvormer afhangen. Ik kan me een simpele schakeling voorstellen die overspanning binnen redelijke grenzen voorkomt en de boel gewoon laat werken. Kost wel een paar onderdelen...

[JBtL]

@onetime die string ligt ook net ongelukkig wat dit betreft - op het zuidoosten en vrij steil, perfect voor maximale instraling op het koudste moment van de dag in februari. En om nu met hoogspanning DC electronica te gaan experimenteren gaat me wel wat ver. Zou eerder een keuze worden tussen de omvormer nu op marktplaats zetten of het maar gewoon te proberen en vervangen als hij eventueel toch wat eerder stuk gaat. Zit ook nog te denken om nu vast een hybride omvormer met een wat hoger vermogen te nemen en daar over een paar jaar een batterij aan te hangen.

[Dre]

De omvormer heeft vaak wel iets marge, maar zover ik weet geen beveiliging tegen langdurige overspanning.

Hoe vaak is het koud + volle instraling + uitval netspanning

Overigens zou ik geen hybride omvormer nemen, ik zou die technieken gescheiden houden. En persoonlijk ben ik geen voorstander van grote accu's in woonhuizen.

[The-Source]

Als ik naar je leg plan kijk zeg ik niet dat het onmogelijk is maar er is wel een reden dat veel PV installateurs minimaal 1 hele dakpan bij de nok vrijhouden. Zo ook ook bij de erfgrens met de buren. De vraag is natuurlijk waar de 1e pan start die volledig op jouw dak ligt.
Gezien de schaduw situatie zou ik eerder kijken naar Hoymiles micro omvormers en zo lekker elk paneel zijn eigen MPTT. De 4 in 1 enkel fase of anders de 6 in 1 3 fase.
In verhouding is de monitoring optie dan wel duur maar met zoveel schaduw zou ik niet voor string gaan (los van het legplan)
En ik ken wel een installateur die HoyMiles gebruikt, heb daar zelf half jaar geleden nog een offerte van ontvangen.

[ Voor 9% gewijzigd door The-Source op 04-09-2023 09:10 ]

[JBtL]

@The-Source Aan de kant van de nok kunnen de panelen nog wel iets zakken, een pan moet lukken. De zijkanten komen wel redelijk dicht op de erfgrens, dat is aan de voorzijde ook zo gedaan. Kan natuurlijk zijn dat de buren daar een keer een dakkapel op zetten, dat is dan maar zo (de huidige bewoners hebben in ieder geval geen plannen).

@Dre @onetime @Ronald@The-Source Dank voor de adviezen, het is een stuk duidelijker geworden. Het worden 10 panelen, samen op 1 mppt van een nieuwe omvormer van 6kW (1000V max Voc, en wel extra schaduwmanagement i.t.t. de bestaande (fwiw). T.o.v. aansluiten op de huidig scheelt minimaal 700 kWh opwek per jaar, de nieuwe omvormer was ca. 1000 euro, ik kan waarschijnlijk nog wel wat voor de oude omvormer krijgen op marktplaats, die was ook al gedeeltelijk afgeschreven, dus netto een 300-400 euro investering voor de nieuwe omvormer.

Hybride was 900 euro duurder, dat was me iets te gortig voor iets wat ik misschien/waarschijnlijk niet ga gebruiken, en zorgt voor een extreme lock-in. Alsdan ook liever een batterij op een andere plaats (in de schuur bijvoorbeeld), wat met een hybride omvormer niet zo praktisch is.

Afgaande op alles wat ik gelezen heb en gezien heb qua experimenten met micro-omvormers/optimizers zie ik echt niet het voordeel daarvan in mijn situatie met alle panelen in dezelfde richting en geen bomen die diffuse schaduw geven. Alleen in het meest extreme geval 5 panelen gedeeltelijk in de schaduw, en de meeste tijd 0 tot 3 van de totaal 10 icm een omvormer die 1x per uur een globale mpp check doet. Ik zal als ze eenmaal liggen de vermogensgrafieken wel even posten voor een reality check.

Uiteindelijke kosten worden 1,18 euro per Wp, minus wat de omvormer nog oplevert. Vind ik redelijk.

[The-Source]

JBtL schreef op maandag 4 september 2023 @ 22:27:


Afgaande op alles wat ik gelezen heb en gezien heb qua experimenten met micro-omvormers/optimizers zie ik echt niet het voordeel daarvan in mijn situatie met alle panelen in dezelfde richting en geen bomen die diffuse schaduw geven. Alleen in het meest extreme geval 5 panelen gedeeltelijk in de schaduw, en de meeste tijd 0 tot 3 van de totaal 10 icm een omvormer die 1x per uur een globale mpp check doet. Ik zal als ze eenmaal liggen de vermogensgrafieken wel even posten voor een reality check.

Uiteindelijke kosten worden 1,18 euro per Wp, minus wat de omvormer nog oplevert. Vind ik redelijk.

Over je schaduw stuk, wat je zegt is niet per definitie verkeerd. Maar afhankelijk per paneel zal hij harde schaduw 1 of meerdere / alle diodes actief worden en dus paneel in bypass zal komen. Maar als dat bij voldoende panelen gebeurd kom je wellicht niet aan je minimale string spanning EN voordat het gebeurd wordt zal je gehele string spanning naar beneden getrokken worden.