Een standalone zonnepanelen systeem is een systeem dat gebruik maakt van fotovoltaïsche (PV) modules om elektriciteit te genereren uit zonlicht en dat niet afhankelijk is van het elektriciteitsnet of andere bronnen van elektriciteit. Een standalone zonnepanelen systeem kan stroom leveren voor verschillende toepassingen, zoals verlichting, waterpompen, ventilatie, communicatie en entertainment, op afgelegen of off-grid locaties waar netwerkelektriciteit niet beschikbaar of betrouwbaar is.

Een standalone zonnepanelen systeem bestaat meestal uit vier hoofdcomponenten:

• Zonnepanelen of -arrays die zonlicht omzetten in gelijkstroom (DC) elektriciteit.

• Een laadregelaar of maximum power point tracker (MPPT) reguleert de spanning en stroom van de zonnepanelen naar de accu en de belasting.

• Een accu of accubank die de overtollige elektriciteit opslaat die overdag door de zonnepanelen wordt gegenereerd en deze levert aan de belasting wanneer nodig, vooral 's nachts of bij bewolkte weersomstandigheden.

• Een inverter die de DC elektriciteit van de accu of de zonnepanelen omzet in wisselstroom (AC) elektriciteit voor AC belastingen.

Afhankelijk van het type en de grootte van de belasting, kan een standalone zonnepanelen systeem op verschillende manieren worden geconfigureerd. In dit artikel bespreken we vier veelvoorkomende types standalone zonnepanelen systemen en hun voordelen en nadelen.

Standalone zonnepanelen systeem met alleen DC-belasting

Dit is het eenvoudigste type standalone zonnepanelen systeem, omdat het slechts twee hoofdcomponenten vereist: een zonnepaneel of -array en een DC-belasting. Het zonnepaneel of -array is direct verbonden met de DC-belasting, zoals een ventilator, een pomp of een licht, zonder enige tussenliggende apparatuur. Dit systeem kan alleen werken tijdens de daguren wanneer er voldoende zonlicht is om de belasting te voeden.

Het voordeel van dit systeem is de lage kosten en eenvoud, omdat het geen accu, laadregelaar of inverter nodig heeft. Echter, het nadeel is de beperkte toepassing en prestaties, omdat het geen stroom kan leveren 's nachts of bij weinig zonlicht. Bovendien variëren de uitgangsspanning en -stroom van het zonnepaneel of -array afhankelijk van de intensiteit en hoek van het zonlicht, wat de werking van de belasting kan beïnvloeden.

Standalone zonnepanelen systeem met DC-belasting en elektronische regelcircuits

Dit type standalone zonnepanelen systeem verbetert op het vorige door een elektronisch regelcircuit toe te voegen tussen het zonnepaneel of -array en de DC-belasting. Het elektronische regelcircuit kan een laadregelaar of MPPT zijn. De laadregelaar reguleert de spanning en stroom van het zonnepaneel of -array om overladen of ontladen van de accu (indien aanwezig) te voorkomen en de belasting te beschermen tegen spanningsschommelingen. De MPPT optimaliseert de stroomopbrengst van het zonnepaneel of -array door het maximum power point te volgen onder verschillende zonlichtcondities.

Het voordeel van dit systeem is dat het de utiliteit en efficiëntie van het zonnepaneel of -array verhoogt en de levensduur ervan verlengt. Het verbetert ook de prestaties en betrouwbaarheid van de belasting door stabiele spanning en stroom te bieden. Echter, het nadeel is dat het de kosten en complexiteit van het systeem verhoogt, omdat het een extra apparaat en bedrading vereist. Bovendien kan dit systeem nog steeds geen stroom leveren 's nachts of bij weinig zonlicht zonder accu.

Standalone zonnepanelen systeem met DC-belasting, elektronisch regelcircuit en accu

Dit type standalone zonnepanelen systeem voegt een accu of accubank toe aan het vorige om stroom te kunnen leveren 's nachts of bij weinig zonlicht. De accu slaat de overtollige elektriciteit op die overdag door het zonnepaneel of -array wordt gegenereerd en levert deze aan de belasting wanneer nodig. Het elektronische regelcircuit reguleert het opladen en ontladen van de accu en beschermt deze tegen overladen of ontladen.

Het voordeel van dit systeem is dat het continu en betrouwbaar stroom kan leveren voor zowel dag- als nachtelijke toepassingen. Het kan ook variabele belastingen en piekbelastingen aan door verschillende groottes en typen accu's te gebruiken. Echter, het nadeel is dat het de kosten en complexiteit van het systeem verder verhoogt, omdat het meer componenten en onderhoud vereist. De accu voegt ook gewicht en volume toe aan het systeem en heeft een beperkte levensduur en efficiëntie.

Standalone zonnepanelen systeem met AC/DC-belasting, elektronisch regelcircuit en inverter

Dit type standalone zonnepanelen systeem voegt een inverter toe aan het vorige om AC-belastingen, zoals apparaten, computers, televisies en verlichting, evenals DC-belastingen, te kunnen gebruiken. De inverter zet de DC elektriciteit van de accu of het zonnepaneel of -array om in AC elektriciteit met de gewenste spanning en frequentie. De inverter kan een stand-alone apparaat zijn of geïntegreerd met de laadregelaar of de MPPT.

Het voordeel van dit systeem is dat het zowel AC- als DC-stroom kan leveren voor een breed scala aan toepassingen en apparaten. Het kan ook efficiënter en flexibeler zijn dan het gebruik van aparte systemen voor AC- en DC-belastingen. Echter, het nadeel is dat het de kosten en complexiteit van het systeem verder verhoogt, omdat het een extra apparaat en bedrading vereist. De inverter voegt ook verliezen en ruis toe aan het systeem en heeft mogelijk bescherming nodig tegen stootstromen en fouten.

Conclusie

Standalone zonnepanelen systemen zijn nuttige en haalbare opties voor het leveren van elektriciteit op afgelegen of off-grid locaties waar netwerkstroom niet beschikbaar of betrouwbaar is. Ze kunnen ook worden gebruikt om netwerkstroom aan te vullen of om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen. Afhankelijk van het type en de grootte van de belasting, kunnen verschillende types standalone zonnepanelen systemen worden geconfigureerd met diverse componenten, zoals zonnepanelen of -arrays, laadregelaars of MPPT's, accu's, inverters en AC/DC-belastingen. Elk type systeem heeft zijn eigen voordelen en nadelen qua kosten, complexiteit, prestaties, betrouwbaarheid en onderhoud.

Om een geschikt standalone zonnepanelen systeem te ontwerpen voor een specifieke toepassing, moeten verschillende factoren worden meegewogen, zoals:

• De belastingskenmerken (vermogen, spanning, stroom, frequentie, AC/DC)

• De beschikbaarheid van zonne-energie (zonlichturen, intensiteit, hoek)

• De systeemafmetingen (grootte van zonnepaneel of -array, capaciteit van de accu, rating van de inverter)

• De systeemconfiguratie (serie- of parallelverbinding van panelen of accu's)

• De systeembescherming (veiligheidscontacten, schakelaars, overvoltagebeveiligingen)

• Het systeemonderhoud (meters, indicatoren, sensoren)

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, indien er sprake is van inbreuk, neem dan contact op om te verwijderen.