Een string-omvormer (zonder "optimizers") wordt zo genoemd omdat meerdere zonnepanelen in serie worden geschakeld (in het Engels "string"). Er is vaak één omvormer voor alle zonnepanelen, of er zijn meerdere omvormers in één behuizing of als meerdere losse omvormers. De string-omvormer was de eerste omvormer die er was voor zonnepanelen en wordt nog steeds volop ingezet omdat het een goedkope en goede oplossing is voor plaatsing op daken zonder schaduw.
String-omvormers zijn enorm populair en dat komt vooral door hun prijs, maar ze hebben ook nadelen die ze niet altijd de beste keuze maken. Heb je een dak waarop geen obstakels staan zoals schoorstenen of nabij gelegen bomen, en kun je alle zonnepanelen in één string allemaal in dezelfde oriëntatie leggen ten opzichte van de zon? Dan is over het algemeen een string-omvormer de beste oplossing, want...
VOORDELEN:
- Goedkoper in de aanschaf
Omdat er maar één centrale omvormer zijn er minder componenten en is over het algemeen een string-omvormer veel goedkoper dan een micro-omvormer.
- Makkelijker te onderhouden
De omvormer bevindt zich niet onder de panelen die op het dak liggen, dus bij een defect hoef je niet direct het dak op. Vooral bij hoge schuine daken kan dit problematisch zijn.
- Hogere opbrengst bij volle zon situaties.
Over het algemeen leveren string-omvormers een hogere opbrengst dan micro-omvormers wanneer de zonnepanelen hun maximale energie kunnen leveren. Het meest gebruikte argument is dat dit komt doordat het vermogen dat een micro-omvormer kan leveren lager ligt dan het zonnepaneel kan opwekken. Echter dit is een wat achterhaalt argument omdat de micro-omvormers ook beter zijn geworden door de jaren heen, mits u het juiste type micro-omvormer wordt aangeboden.
Bij gebruik van een thuisbatterij meer efficiëntie
Een batterij werkt met gelijkstroom en zonnepanelen ook. Wanneer je vooraf al weet dat je een thuisbatterij wilt nemen kun je een string-omvormer kopen waarop deze batterij direct kan worden aangesloten. Er is dan nog wel een klein beetje techniek vereist om de gelijkspanning van de zonnepanelen geschikt te maken voor de batterij, maar deze techniek introduceert minder verliezen dan bij een micro-omvormer systeem die een dubbele omzetting moet doen. (Van de gelijkstroom uit de zonnepanelen naar wisselstroom, en daarna van wisselstroom weer terug naar gelijkstroom voor de accu).
NADELEN:
- Lager rendement wanneer er schaduw op de zonnepanelen valt (1)
Het rendement van een string-omvormer neemt hard af wanneer één of meerdere panelen deels of helemaal in de schaduw vallen. Dat komt doordat de panelen in serie worden aangesloten (een "string"). Een elektrische eigenschap zorgt ervoor dan namelijk voor dat het zonnepaneel dat de laagste opbrengst heeft ook en opbrengst van de andere zonnepanelen bepaald. En als één zonnepaneel uitvalt, dan vallen ze dus allemaal uit. Je kunt dit deels voorkomen door het gebruik van zogenaamde "optimizers", maar dat maakt de installatie wel direct stukken duurder.
- Geen monitoring per paneel.
Je ziet alleen de totaal opbrengst van de installatie en niet per zonnepaneel. Je kunt hierdoor niet zien dat bepaalde panelen door een defect of vervuiling minder energie-produceren waardoor ook alle andere panelen minder produceren. Wanneer bijvoorbeeld door bladeren of vogelpoep de installatie iets minder gaat opwekken heb je dat vaak niet snel door omdat het lastig is om het voor- en na moment met elkaar te vergelijken. Je kunt ook dit voorkomen door het gebruik van "optimizers", maar dat maakt de installatie dus wel weer duurder.
- Gevaarlijk hoge DC spanningen.
Een zonnepaneel levert een gelijkspanning van gemiddeld zo'n 40V per paneel, en dat is relatief ongevaarlijk. Echter bij een string-omvormer staan er geregeld wel 9 zonnepanelen in serie, en bij sommige zonnepaneel-systemen zelfs wel 20 of meer! Je hebt het dan over een totale spanning van 360 tot wel 800V! Goede bekabeling van de panelen en afscherming van de bedrading en connectoren is dan ook essentieel! Laat daarom dit werk altijd doen door een gediplomeerd elektriciën want een klein foutje kan grote gevolgen hebben. Bij string-omvormer moet je daarom extra voorzichtig zijn bij de installatie of onderhoud, want de zonnepanelen hebben geen uit schakelaar en staan dus altijd onder spanning als er zonlicht is.
- Minder geschikt voor kleine installaties (minder dan 7 panelen) (2)
Een string-omvormer heeft meestal zo'n 6 panelen nodig zijn om de minimale string-spanning te kunnen bereiken waardoor de omvormer gaat produceren,. Er enkele string- omvormers die ook al werken bij 3 panelen, maar meesten vereisen minimaal 6 of 7 panelen. Het loont daarnaast vaak niet de moeite om op het minimaal aantal panelen op zo'n omvormer aan te sluiten omdat de omvormer dan een laag rendement heeft. Want als er niet afdoende zonlicht is, er één paneel uitvalt, of er schaduw op één of meerdere panelen valt, dan bereikt het systeem niet de vereiste ingangsspanning en doet het niets. Eén extra paneel kan dan ook al heel snel een veel hoger rendement opleveren doordat sneller de vereist minimale ingangsspanning van de omvormer wordt bereikt.
- Uitbreiden is beperkt mogelijk.
Wanneer u later besluit om extra zonnepanelen te plaatsen dan is de kans groot dat deze niet kunnen worden aangesloten op de huidige omvormer. Het juiste type/model string-omvormer kies je namelijk uit op basis van het aantal panelen dat je gaat aansluiten. Als je het vooraf weet kun je er rekening mee houden, maar de opties zijn beperkt en je moet vanaf dag één dan al meer investeren dan noodzakelijk om de uitbreiding mogelijk te kunnen maken.
(1) Er zijn omvormers (van o.a. Goodwe) die kunnen werken met maar één tot vier zonnepanelen, echter dit zijn eigenlijk "mini-omvormers", welke je monteert op dezelfde manier als een string-omvormer maar van binnen eigenlijk gewoon een micro-omvormer is.
(2) Als er één zonnepaneel defect is of minder opbrengt dan de andere zonnepanelen in een string, dan verlaagd dat de opbrengst van de hele string! Gelukkig worden in moderne zonnepanelen zogenaamde "by-pass diodes" geplaatst waardoor een zonnepaneel deels of geheel kan worden "overbrugd" als deze defect raakt of teveel in de schaduw ligt. Dit voorkomt dat het paneel de string onderbreekt en er helemaal geen energie meer wordt opgewekt. Daarnaast kun je de zonnepanelen ook voorzien van zogenaamde "optimizers", welke in staat zijn om een zonnepaneel dat in de schaduw ligt veel rendabeler te maken. In het hoofdstuk "String-omvormers met optimizers" lees je waarom..