Hoe worden zonnepanelen gemonteerd en aangesloten op een schuin dak?
Dakbedekking
In Nederland hebben schuine daken over het algemeen dakpannen, riet of dakbeplating. De combinatie van riet en zonnepanelen is een uitdagende en komt niet zo vaak voor. Dakbeplating is niet heel gebruikelijk voor woningen, maar komt wel vaak voor op schuren en hallen. Dan zijn er dakpannen en dit is het overgrote deel van de woningen met een schuin dak. Aangezien we recentelijk ons dak hebben laten voorzien van zonnepanelen, gaan we eens kijken naar hoe de montage in zijn werking gaat.
Plaatsing van zonnepanelen
Wij hebben de opdracht voor de plaatsing gegund aan De Laat Solar Systems uit Waalwijk. Dat had mede te maken met meerdere positieve ervaringen van bewoners uit de buurt en tevens het prettige contact met de eigenaar. Een rustige en vriendelijke man die erg begripvol is en al snel doorhad wat ik wilde als techneut. Dat resulteerde direct in een gedegen plan met oog voor details. Denk aan het weghalen van een tweetal dakpannen met ventilatieroosters, zodat er meer oppervlak over was voor zonnepanelen.
Dit gesprek was ruim een half jaar geleden en na deze lange wachttijd een vlugge fast-forward naar de dag van plaatsing!
Uitlijnen en plaatsen van dakhaken
Eerst wordt het dak (nogmaals) opgemeten en de plaatsing van het frame goed uitgelijnd. Zo worden de panelen optimaal verdeeld over het dak, met vooral horizontaal evenveel ruimte aan beide zijdes. Indien panelen in meerdere rijen gelegd worden, is verticale uitlijning vaak minder belangrijk. De bovenste rij zal namelijk zo hoog mogelijk komen te liggen. Dit geeft de best mogelijke opbrengst, zeker als er obstakels rondom bevinden zoals bomen en schoorstenen.
Na het uitlijnen worden diverse dakpannen weggeschoven zodat de dakhaken bevestigd kunnen worden. Deze worden achter de panlatten gehaakt en vormen zo de basis voor de montage van het frame.
Dakhaak van aluminium met mogelijkheid om te stellen
Montage van frame
De volgende stap is het plaatsen van het frame. Het frame wordt vastgezet aan de dakhaken en vervolgens nogmaals goed uitgelijnd. Zo komt het geheel recht te liggen en kunnen de zonnepanelen strak tegen elkaar aan gemonteerd worden. Onze installateur werkt voornamelijk met donkergecoate frames en full-black panelen, waardoor het geheel een uniforme uitstraling krijgt. Zonnepanelen zijn zelden mooi te noemen, dus ieder beetje helpt.
Het dak met daarop de dakhaken gemonteerd aan de panlatten en voorzien van frames. Aan de linkerzijde is de aarding te zien, evenals een optimizer.
Optimizers
Bij SolarEdge is het gebruikelijk om te werken met optimizers. Deze kleine units worden aan het zonnepaneel of aan het frame geplaatst. Dat laatste schijnt het meestgebruikelijke te zijn. Optimizers hebben een paar voordelen:
- Als er schaduw valt op 1 of meerdere panelen, dan wordt het verlies gecompenseerd door de andere panelen (alternatief is helemaal geen opwek)
- Als er geen stroom gaat naar omvormer dan reguleert de optimizer dat ieder paneel slechts 1 volt produceert, een stukje veiligheid
- Optimizers monitoren de status en opbrengst van ieder paneel, waardoor een defect snel gevonden is
Plaatsing omvormer
Voor de locatie van de omvormer hadden we gekozen om deze buiten te plaatsen met een voorkeur aan de noordzijde onder het dakbeschot. Helaas was de ruimte daarvoor te krap, dus is hij aan de westkant geplaatst. Waarom buiten en niet binnen op zolder? Dat was dan ook meteen de vraag die we van de monteurs kregen.
Op diverse fora las ik dat mensen klaagden van het klikkende geluid of hoge tonen die de omvormer kan produceren. Door hem buiten te hangen is dat meteen verholpen. In huis wil ik zo min mogelijk ongewenst geluid en apparaten die piepen en klikken vallen daar dus ook onder. De tweede reden was dat we op onze bergzolder weinig hebben aan de warmte die de omvormer produceert. Zeker in de zomer is die warmte zelfs ongewenst. Daar komt ook nog bij dat we weinig muuroppervlak beschikbaar hebben op die verdieping.
De omvormer aardig uit het zicht onder de dakrand, maar wel binnen bereik om de statusledjes te kunnen controleren.
Omvormers zijn overigens vaak gemaakt om zowel binnen als buiten geplaatst te kunnen worden. Dus als je de kans hebt om hem buiten te plaatsen waar hij toch nog goed bereikbaar is, dan is dan het overwegen waard. Wel gaan wij extra maatregelen nemen om oververhitting in de zomer tegen te gaan door een klein frame te maken waardoor de volle zon er niet meer op staat.
Bekabeling trekken
Terwijl de monteurs op het dakvlak werken aan de montage van het frame, optimizers en de panelen, heb ik geholpen met het trekken van de bekabeling. Naast dat ik zo weer wat extra zaken kon leren rondom de montage, konden we samen de meest ideale plaatsing realiseren. Het scheelde uiteraard ook in tijd, want alleen kabels door meerdere openingen heentrekken is bijna niet te doen. Zeker met stugge kabels is de samenwerking erg handig, waarbij de ene persoon de kabel aanvoert en de ander hem rustig er doorheen trekt.
In ons geval hebben we vanwege het aangelegde balansventilatiesysteem ook wat ventilatiebuizen lopen in de vide. Het plan was om toch al een koof te maken, dus in dat geval gaan we de betreffende ruimte uiteraard nog beter benutten. Het artikel van de aanleg van de koof komt nog.
Kabel van omvormer naar meterkast
De dikste kabel van allen is de 5-aderige stroomkabel. Deze kabel voert de omgezette gelijkspanning (naar wisselspanning) richting de meterkast. Vanuit hier kan de stroom gebruikt worden door de woning en het overschot wordt doorgezet naar het net.
Een stukje van de gebruikte 5-aderige kabel
Communicatiekabels
Naast de stroomkabels over het dak waren er in ons geval een tweetal kabels nodig. Een UTP-kabel voor de netwerkverbinding van de omvormer zodat deze de beschikbare data naar het SolarEdge monitoringplatform kan sturen. Ik ben geen fan van draadloze technologie waar het niet strict noodzakelijk is, zoals bij een mobiele telefoon. Vaak kost draadloze adapter extra geld en is gevoeliger om storingen te hebben. Het trekken van wat kabels kost inderdaad wat tijd, maar de ervaring leert dat dit vaak een stabiele(re) verbinding geeft. Het scheelt ook weer gedoe als je overstapt van WiFi-netwerk of een keer het wachtwoord wil veranderen.
De tweede communicatiekabel die we trokken was ook UTP echter voor het gebruik van het Modbus-protocol. Dit is communicatieprotocol (uit 1979!) en wordt vooral gebruikt om industriële apparaten en sensoren met elkaar te laten communiceren. Veelal geen grote hoeveelheden data, maar vooral een stukje aansturing. In ons geval is het voor het uitlezen van een inline energiemeter, ook van SolarEdge.
Werkzaamheden in de meterkast
Aardlekautomaat
De aardlekautomaat is een gecombineerde installatieautomaat en aardlekschakelaar. Hierdoor komen de zonnepanelen op hun eigen groep en is er meteen een aardlekbeveiliging. Zeker omdat een buitenopstelling met andere invloeden te maken krijgt, dient de installatie voldoende veiligheidsvoorzieningen te hebben.
De elektricien heeft bij een Eaton MRB6-16-3N-B-003-A-F geplaatst, een hele mond vol. Deze automaat is een zogeheten B16 en de letter B geeft aan dat het een uitschakelkarakteristiek type B betreft. Dit type is gebruikelijk voor in Nederlandse woningen. Dit deel van de automaat is de installatieautomaat en zal bij een te hoge stroompiek het betreffende stroomcircuit uitschakelen. De 3N staat voor het aantal beveiligde polen, waarbij ook de nuldraad (blauw) meegeschakeld wordt.
Ook goed om te weten: deze automaat laat de aardlekbeveiliging in werking tredne bij een lekstroom van 0.03 ampère, ofwel 30mA. Het komt ook wel eens voor dat 100mA of zelfs 300mA wordt gebruikt, omdat er 30mA te snel geactiveerd zou kunnen worden bij een installatie met zonnepanelen.
Plaatsen energiemeter
Wij hebben ook gekozen om een inline energiemeter te laten plaatsen. Deze meter is van SolarEdge en wordt door middel van Modbus gekoppeld. Onze installateur van de zonnepanelen was zo vriendelijk om de nieuwe meter te leveren in plaats van de oude. De nieuwe heeft een display maar is tevens eenvoudiger te installeren omdat er geen meetspoelen meer nodig zijn, die zijn met deze meter ingebouwd.
De energiemeter van SolarEdge
Meer informatie over de energiemeter volgt in een afzonderlijk artikel.
Koppelen energiemeter
De energiemeter moet nog geconfigureerd worden. Dat doet de installateur en bestaat eigenlijk uit twee delen:
- Instellen Modbus-ID
- Top/Down-selectie van inkomende netstroom
De laatste instelling heeft te maken hoe de meter ‘inline’ is gezet en of de bedrading van de hoofdschakelaar naar de meter aan de boven- of onderzijde zijn gemonteerd.
Meer weten over de plaatsing van zonnepanelen?
Heb je vragen, neem dan gerust contact op!