Omvormers: de complete gids (2022)

De keuze aan omvormers is enorm. Er zijn vele fabrikanten, modellen en types. In deze uitgebreide gids leert u (bijna) alles over omvormers, zodat u bij uw keuze de juiste beslissing neemt.

Wat zijn de taken van een omvormer?

Naast het omzetten van gelijkstroom in wisselstroom heeft een omvormer nog vele andere taken.

Netbewaking

De omvormer controleert regelmatig of de parameters van het elektriciteitsnet binnen een vooraf bepaald bereik liggen.

Als dit niet het geval is, vermindert de omvormer de toevoer door het systeem of stopt deze volledig.

Dit kan het geval zijn als bij felle zon te veel zonne-energie wordt geleverd en het elektriciteitsnet daardoor overbelast raakt.

Systeemcontrole

Een andere taak van de omvormer is de bewaking van het systeem. De omvormer registreert de spanning, de stroom en het huidige vermogen van het fotovoltaïsche systeem.

Zo kan eventuele schade worden opgespoord of kan de verhouding tussen stroomtoevoer en eigen verbruik worden geoptimaliseerd.

Optimalisering van het vermogen

Omvormers spelen ook een doorslaggevende rol bij het optimaliseren van de prestaties van een zonnesysteem. Het rendement van deze systemen is namelijk het hoogst bij het zogenaamde “Maximum Power Point (MPP)”.

Het MPP is een punt waarop de stroom- en spanningswaarden van de zonnecel optimaal zijn, zodat hier het hoogste elektrische vermogen kan worden afgetapt.

De omvormer optimaliseert daarom voortdurend de relatie tussen de stroom- en spanningsparameters in de zonnecel om deze zo lang mogelijk op het MPP te houden. Daartoe verandert het de interne weerstand van het circuit. Daarbij kan het echter warm worden, waardoor de efficiëntie afneemt.

Veiligheid tijdens onderhoudswerkzaamheden

Hoewel fotovoltaïsche systemen als onderhoudsarm worden beschouwd, moeten zij ook worden onderhouden. Aangezien zij op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, zouden technici zich blootstellen aan een levensbedreigend risico als zij de modules zouden aanraken.

Om toch onderhoud mogelijk te maken, biedt de omvormer de mogelijkheid om de gelijkstroomvoeding af te sluiten. Hierdoor kan het zonnestelsel zonder gevaar worden aangeraakt.

Verschillende typen en stijlen omvormers

Afhankelijk van de kenmerken van een zonne-installatie moet een aangepaste omvormer worden gebruikt.

In principe zijn er verschillende soorten van deze apparaten waaruit men kan kiezen:

gebieden afzonderlijk en minimaliseren de verliezen.

Zij kunnen echter alleen het MPP uniform instellen voor alle modules in de string. Daarom zijn ze niet optimaal als een deel van dezelfde string gearceerd is.

Anderzijds zijn er hogere aankoop- en installatiekosten – elke module krijgt immers zijn eigen omvormer.

Bovendien zijn storingen en defecten ook waarschijnlijker, omdat het systeem nu meer elektrische onderdelen heeft en elk daarvan kapot kan gaan.

Hybride omvormer

Een hybride omvormer is een hybride apparaat tussen een omvormer en een zonnebatterij. Hij vervult dus alle taken van een omvormer, maar kan ook elektriciteit opslaan.

Zonne-energie die ’s middags niet nodig is, kan bijvoorbeeld worden opgeslagen en vervolgens worden vrijgegeven als het donker wordt. Op die manier kan het aandeel van het eigenverbruik in de totale hoeveelheid geproduceerde elektriciteit worden vergroot.

Welke fabrikanten van omvormers zijn er?

Tot de beste fabrikanten van omvormers behoren de volgende merken:

Alle bovengenoemde fabrikanten produceren duurzame producten van hoge kwaliteit die wij kunnen aanbevelen.

Voor een volledige lijst van de belangrijkste fabrikanten van omvormers, klik hier.

Waarop moet u letten bij de aankoop?

Wat onderscheidt een goede omvormer van een slechte?

Ongeacht wat uw installateur of de fabrikant beweren, moet u bij het kiezen van een omvormer letten op de volgende kenmerken.

Betrouwbaarheid

Een omvormer is een complex apparaat dat wordt blootgesteld aan hoge belastingen. Hij is immers voortdurend bezig om de wisselstroom van de fotovoltaïsche modules om te zetten.

Door deze hoge vermogensbelasting is de levensduur ervan dan ook korter dan die van de zonnepanelen (ca. 15 jaar). Bovendien leidt het falen ervan meestal tot het uitvallen van de stroomvoorziening van het gehele PV-systeem.

Daarom is de betrouwbaarheid van de omvormer en de mogelijkheid van een snelle reparatie essentieel. Het is de moeite waard om hier meer te betalen voor hoge kwaliteit.

Maar hoe kan betrouwbaarheid precies worden gekwalificeerd?

Certificaten

Certificaten zijn belangrijk. U moet echter niet te veel tijd verspillen aan het bestuderen ervan, want alle gerenommeerde leveranciers beschikken altijd over de vereiste certificeringen. Kijk nog eens naar de lijst van fabrikanten eerder in de tekst.

Als u zich verder wilt verdiepen, is het in ieder geval noodzakelijk dat de omvormer over de volgende certificaten beschikt:

• Conformiteitsverklaring volgens PN-EN 61000-3-2 en PN-EN 61000-3-3 (voor omvormers met <16A); PN-EN 61000-3-12 en PN-EN 61000-3-11 (voor omvormers met 16-75A).
• Verklaring van overeenstemming volgens norm PN-EN 50438
• Conformiteitsverklaring volgens richtlijn 2014/35/EU (laagspanning)
• Conformiteitsverklaring volgens richtlijn 2014/30/EU (elektromagnetische compatibiliteit)

De certificaten zijn moeilijk toegankelijk op het internet of zijn alleen beschikbaar voor installateurs. Daarom kunt u er het beste naar vragen bij de installateur.

Als een omvormer niet over bovengenoemde certificaten beschikt, mag hij niet worden gebruikt. Certificaten zijn geen indicatie van kwaliteit, maar een noodzakelijk minimum.

Mechanische weerstand en IP-beschermingsklassen

Omvormers zijn ontworpen en gebouwd om onder zware omstandigheden te functioneren. De mechanische weerstand kan worden bepaald aan de hand van de IP-beschermingsklasse en de door het PVEL-instituut uitgevoerde tests.

De IP-beschermingsklasse geeft aan in hoeverre het product bestand is tegen stof en water. Dit is bijzonder belangrijk voor fotovoltaïsche bedrijven, omdat de omvormer daar meestal buiten wordt geïnstalleerd. Maar het geeft ook informatie over de kwaliteit van de overdekking voor particuliere gebruikers.

De overgrote meerderheid van de omvormers heeft een IP65-bescherming. Dit betekent dat zij buiten kunnen werken en dat regen hen niet kan deren. Sommige hebben zelfs IP66-bescherming, wat betekent dat ze nog beter bestand zijn tegen water.

Garantie van een omvormer

De duur van de garantie is een van de beste indicatoren voor de kwaliteit van een omvormer. Soms is het echter niet eenvoudig om een goede van een slechte garantie te onderscheiden.

De reikwijdte van een garantie is belangrijk en omvat zaken als:

• de melding van gebreken
• de gegarandeerde ondersteuning door de klantenservice
• Schade gedekt of niet gedekt door de garantie
• Maximale tijd voor het melden van een defect

De duur van de garantie geeft een indicatie van hoe overtuigd de fabrikant is van de kwaliteit van zijn product. De standaard garantie is 5 jaar, de echt goede beginnen bij 10 jaar.

Hier volgt een voorbeeldige vergelijking van de beste omvormers wat betreft hun garantie:

Een langere garantie gaat natuurlijk altijd gepaard met een hogere prijs. Producten met 20 jaar garantie kunnen bijvoorbeeld twee keer zoveel kosten als andere.

Hier rijst de vraag naar de levensduur van een omvormer. Ga ervan uit dat omvormers van goede kwaliteit 10 tot 15 jaar meegaan zonder reparatie.

En wat gebeurt er daarna?

Dan gaan de meer gevoelige onderdelen stuk en moet je een installateur bellen voor hulp. Als u een fabrikant met goede ondersteuning kiest, weet de installateur snel welke onderdelen vervangen moeten worden.

In veel gevallen loont een reparatie alsnog en kan de dure nieuwe aankoop worden vermeden.

Maar na 20 jaar is dat het einde. Zelfs de beste omvormers zijn dan zo kapot dat een reparatie niet meer loont.

De prestaties van een omvormer

Zonnemodules met hun fotovoltaïsche cellen wekken elektriciteit op, maar het zijn vrij eenvoudige apparaten. Het brein van het systeem is de omvormer en alleen deze kan het maximale vermogen uit een PV-systeem halen.

Als het gaat om de geleidbaarheid van een omvormer, wordt vaak alleen het rendement genoemd. Dit is zeer belangrijk, maar slechts één van de drie prestatiefactoren:

• Efficiëntie – hoe hoger deze is, hoe minder stroom de omvormer verbruikt voor zijn eigen werking en hoe minder warmte hij genereert.
• Kwantiteit en kwaliteit van MPP – Hoe beter deze waarde, hoe minder de afzonderlijke modules met elkaar interfereren.
• Betrouwbaarheid – elke storing van de omvormer betekent financieel verlies.

Welke fabrikanten zijn hier het meest geschikt?

Hiervoor bestaan geen concrete tests, maar een belangrijk richtsnoer is de prestatieproef van 30 dagen die het PVEL-Instituut onder reële omstandigheden uitvoert.

De beste omvormers qua prestaties

In 2019 heeft PVEL de TOP PERFORMER award toegekend aan de volgende fabrikanten:

Helaas is het onduidelijk hoeveel omvormers deze test hebben doorstaan. Het ontvangen van deze onderscheiding bevestigt dus uitstekende prestaties, maar het ontbreken ervan wijst niet noodzakelijkerwijs op slechte kwaliteit.

Hieronder worden de afzonderlijke prestatiefactoren een voor een uitgesplitst.

Efficiëntie van een omvormer

Het rendement is de verhouding tussen de geleverde gelijkstroom en de bruikbare wisselstroom van de omvormer.

Het rendement is variabel en hangt af van de spanning en het vermogen van het systeem, waarbij de spanning vooral afhangt van de installatie en het vermogen van het weer.

Doorslaggevender is hier het gewogen rendement, dat rekening houdt met hoe goed de omvormer presteert onder verschillende omstandigheden (ochtend, zon en avond).

De twee populairste gewogen rendementsaanduidingen zijn Europees rendement (Europa) en CEC rendement (VS). De verschillen tussen beide zijn niet groot, maar in Duitsland moet logischerwijs de Europese efficiëntie worden gebruikt.

Merken van moduleomvormers en omvormers die een gewogen efficiëntie van meer dan 97% bereiken, zijn onder meer:

De waarde van 97% is echt uitstekend en meer hoef je niet te weten. Als u nieuwsgierig bent en wilt weten welke merken in dit opzicht het beste van het beste zijn, dan helpt de ranglijst van het PVEL-instituut ook hier.

De 2019 TOP PERFORMER award voor prestaties in de covariantie effectiviteitstesten van het PVEL Instituut ging naar:

Aantal MPPT’s en optimalisatie

MPPT is een module voor het bepalen van het maximale vermogen. Het berekent de ideale belasting voor het hele PV-systeem of delen daarvan, zodat het best mogelijke vermogen kan worden opgewekt.

Waarom is het belangrijk?

Fotovoltaïsche cellen beïnvloeden elkaar. Zwakke, minder verlichte cellen beïnvloeden de prestaties van de hele module. Als dit gebied niet door de bypass-dioden wordt uitgeschakeld, verminderen de modules met een lager vermogen het vermogen van de gehele installatie – tot 15-20% in goed ontworpen installaties.

Een goed MPPT-systeem kan het maximale vermogenspunt in elke situatie correct instellen, en dat is niet altijd gemakkelijk.

Laten we eens kijken welke fabrikanten van stringomvormers het het beste doen.

Zonne-omvormer met de beste MPPT.

De TOP PERFORMER 2019-prijs voor prestaties in MPPT-efficiëntietests ging naar:

Maar let op, naast de kwaliteit van de MPPT’s is ook het aantal MPPT’s van belang.

Bedenk: Met één MPPT heeft een schaduwrijk paneel een slecht effect op de hele installatie. Met twee MPPT’s op de helft van de installatie en met drie op slechts een derde. Wanneer daarentegen in vermogensoptimalisatoren of micro-omvormers wordt geïnvesteerd, wordt de MPPT voor elk paneel afzonderlijk berekend en geoptimaliseerd.

Zelfs de beste MPPT heeft zijn grenzen. Dus als u uw rendement aanzienlijk wilt verbeteren, moet u investeren in optimalisatie.

Beste optimalisatiemogelijkheden

Als u de best mogelijke optimalisatie wilt bereiken, hebt u de volgende opties:

Module omvormer

• Enphase
• ABB – ze produceren ook gewone omvormers
• Andalay

Prestatie-optimalisator

• SolarEdge
• Huawei – werkt met Huawei en andere merken omvormers.
• Tigo – werkt ook met omvormers van andere fabrikanten zonder dat de hele installatie moet worden geoptimaliseerd.
• Maxim – in theorie het beste optimalisatiesysteem ter wereld, in de praktijk was hun product gebrekkig.

Betrouwbaarheid van fotovoltaïsche omvormers

Een omvormer is de bottleneck van het systeem. Elke storing, zelfs een herstart van het systeem, leidt tot een onderbreking van de elektriciteitsproductie – soms gedurende meerdere minuten.

Een tijdelijke onderbreking kan worden veroorzaakt door een plotselinge verandering in de spanning op het systeem, een plotselinge temperatuursverandering en soortgelijke gebeurtenissen.

Welke fabrikanten van omvormers staan bekend om de probleemloze prestaties van hun producten? Hoe kan dit überhaupt worden gemeten?

PVEL-tests die de weerstand tegen temperatuur en variabele bedrijfsomstandigheden meten, zijn een goede indicator.

Temperatuurbestendige fotovoltaïsche omvormers

In 2019 kende PVEL de merken TOP PERFORMER toe voor temperatuurbestendigheid:

• Fronius
• Schneider
• Huawei
• SMA
• Delta

In ruil daarvoor werden de volgende merken bekroond voor hun Weerstand tegen veranderende omstandigheden uitstekend:

Wat kost een omvormer?

Een omvormer kost tussen de 800 en 2000 euro. De prijs per kW is ongeveer 166 euro. De kosten bedragen dus ongeveer 13 tot 15 procent van de totale aanschafkosten van een PV-systeem.

De prijs van een omvormer hangt natuurlijk af van zijn prestaties. Hoe groter het PV-systeem, hoe duurder de omvormer. Hoe hoger het vermogen van de installatie, hoe lager de kosten per kW.

1-fase of 3-fase omvormer?

Volgens de toepassingsregel (VDE-AR-N 4105) voor het gebruik van PV-systemen zijn alleen eenfasige omvormers toegestaan tot een systeemgrootte van 4,6 kVA per fase. Alles daarboven vereist het gebruik van een driefasenomvormer.

In feite daalt de vraag naar eenfasige omvormers snel en nemen driefasige omvormers toe. Eigenaren van kleine systemen kunnen nog steeds een eenfasige omvormer gebruiken, maar dat is op lange termijn niet gunstig voor toekomstige moderniseringsmogelijkheden.

Bovendien worden de prijzen voor driefasenomvormers steeds aantrekkelijker. Daarom raden wij aan deze modellen vanaf het begin te gebruiken. Zo ben je goed voorbereid op de toekomst.

Prestatiebewaking en gevaardetectie

Tijdens de werking is het belangrijk alle parameters van de fotovoltaïsche systemen te controleren. Zo weet u zeker dat u de optimale hoeveelheid energie ontvangt en kunt u zo nodig reageren op onregelmatigheden.

De eenvoudigste manier is natuurlijk het aflezen van de gegevens van het display, waarmee vrijwel alle omvormers op de markt zijn uitgerust. Deze gegevens zijn echter niet altijd toereikend of volledig.

Daarom hebben veel fabrikanten en dienstverleners besloten een beroep te doen op aanvullende oplossingen en speciale software. Hiermee kunt u niet alleen de ingangs- en uitgangsparameters van de omvormer analyseren, maar ook registreren, historische gegevens verzamelen en verwerken.

Moderne fotovoltaïsche omvormers kunnen op het netwerk worden aangesloten, waardoor gegevens automatisch naar een centrum voor gegevensverzameling en -verwerking kunnen worden gestuurd. De eigenaar van de omvormer kan deze gegevens vervolgens bekijken via een website of een speciale applicatie.

Het toezicht op de werking van het systeem wordt echter niet alleen gebruikt om de klant te informeren over de goede beslissing die hij heeft genomen door in fotovoltaïsche energie te investeren. Omvormers zijn ook ontworpen om ernstige storingen, zoals vlamboog- of aardingsproblemen, op te sporen en te melden.

De veiligste omvormers in 2019
De TOP PERFORMER award in 2019 voor hun prestaties in detectietests voor boog- en aardingsproblemen ging naar:

Conclusie: Dit is wat u moet zoeken in een omvormer

We hebben een hele reeks parameters, factoren, onderzoeken en tips behandeld om u te helpen de beste omvormer te kiezen. De verstandige vraag is, welke zijn het belangrijkst? Waar moet je het meest op letten?

Hieronder hebben wij een vereenvoudigde weergave gemaakt van waar u wel en niet op moet letten bij het kiezen van een omvormer.

Enigszins in tegenstelling tot alle voorgaande artikelen denk ik echter dat niet efficiëntie, niet garantie en niet lage prijs het belangrijkst zijn.

Als ik twee belangrijke dingen moet aanwijzen waarop u eerst moet letten, dan zijn dat de Omvormer fabrikant en de Loodgieter.

Waarom?

Het is de snelste manier om een goede keuze te maken. En in geval van problemen werken een solide merk met klantenservice in Duitsland en een betrouwbare zonne-installateur samen om het probleem zo snel mogelijk op te lossen.