Power optimizers
Op een dak met schaduw wordt het verlies in opbrengst fors groter indien alle panelen direct in serie worden geschakeld. Dit komt omdat een regeling per zonnepaneel ontbreekt, waardoor minder goed presterende zonnepanelen een negatieve invloed hebben op de opbrengst van alle andere zonnepanelen. Door de zonnepanelen individueel te regelen met een poweroptimizer wordt de maximale opbrengst uit de hele string zonnepanelen gehaald. Goed presterende panelen hebben dan geen last meer van panelen die minder opbrengen. Bijkomend voordeel is dat ook bij vervuiling van een paneel de opbrengst van de andere panelen niet negatief wordt beïnvloed. De meerkosten van optimizers worden vaak ruimschoots terugverdiend omdat de panelen een hogere opbrengst hebben.
Hoe werkt een optimizer
Elektrisch vermogen is opgebouwd uit spanning en stroomsterkte (vermogen = spanning x stroomsterkte). Het vermogen van de totale string is de optelsom van de spanningen van ieder afzonderlijk zonnepaneel vermenigvuldigd met de stroomsterkte. In één serieketen (string) is de stroomsterkte namelijk voor alle delen ervan hetzelfde. De stroomsterkte wordt bepaald door het slechtst presterende paneel. Vergelijkbaar met een tuinslag waarin de weerstand wordt verhoogd door hem op één plek samen te knijpen. De hoeveelheid water die door de hele tuinslang stroomt wordt dan minder. Elektronica maakt het mogelijk om het vermogen om te vormen naar een andere spanning en stroomsterkte. Door de spanning van het slechtste paneel te verlagen wordt de stroomsterkte verhoogd. Per saldo wordt hiermee het vermogen van de string groter. Immers de individuele paneelspanning heeft maar een kleine invloed op het vermogen van de string, maar de stroomsterkte heeft juist een grote invloed. Een zonnepaneel dat in de schaduw ligt blokkeert de keten niet langer omdat de stroomsterkte gemaximaliseerd wordt. Dit is het werkingsprincipe van power optimizers.
Schaduweffect zonder power optimizers
Zodra er licht op panelen valt produceren ze spanning die hoofdzakelijk afhankelijk is van het aantal cellen en de paneeltemperatuur. De opgewekte stroomsterkte in een paneel is evenredig is met de intensiteit van het zonlicht. Daarom neemt de stroomsterkte af als een deel van een zonnepaneel in de schaduw ligt. Dit paneel veroorzaakt dan ook een lagere stroomsterkte in de andere zonnepanelen. Zonder poweroptimizers gaan alle zonnepanelen in dezelfde string daarom veel minder opbrengen.
Schaduweffect met power optimizers
Met poweroptimizers heeft alleen het zonnepaneel dat in de schaduw ligt last van de schaduw. De poweroptimizer van dit paneel zorgt immers voor een maximale stroomsterkte in dat paneel ten koste van de paneelspanning. De stroomsterkte blijft dus ook in de andere panelen op peil zodat deze maximaal blijven presteren.
Monitoring panelen met power optimizers
Met poweroptimizers is het mogelijk vermogen en opbrengst van zonnepanelen op paneelniveau te monitoren. U kunt dan altijd zien wat de opbrengst van een paneel is en of er panelen zijn die minder opbrengen en waar dus naar gekeken moet worden. Hierdoor kan er direct ingegrepen worden indien een paneel slecht presteert. Behalve door schaduw kan een zonnepaneel ook slechter gaan presteren door bijvoorbeeld vervuiling en een defect. Door dit tijdig te signaleren kan de terugval in opbrengst beperkt blijven door het paneel in kwestie schoon te maken of te vervangen.
Aansluiting power optimizers
Poweroptimizers worden bevestigd aan het zonnepaneel of aan het montageframe. De inputconnectoren worden verbonden met de overeenkomstige connectoren van het zonnepaneel. De solarkabel op de uitgang van de omvormer wordt aangesloten op de plus-outputconnector van de poweroptimizer van het eerste zonnepaneel. De min-outputconnector van de eerste poweroptimizer wordt aangesloten op de plus-outputconnector van de volgende poweroptimizer. Zo worden ook alle volgende optimizers in serie geschakeld. De min-outputconnector van de laatste poweroptimizer wordt aangesloten op de solarkabel die naar de ingang van de omvormer gaat.