inbouwdozen
Inbouwdozen correct toepassen in de elektrische installatie
inspectie-NEN3140
Elektrische installatie op een goede manier inspecteren

Zonnepanelen aansluiten op een installatie met noodstroomaggregaat

De elektrische installatie in een kritische omgeving is vaak voorzien van een calamiteiten voeding in de vorm van een noodstroomaggregaat. Het noodstroomaggregaat voorziet de installatie van noodstroomvermogen zodra de reguliere netspanning het laat afweten. Milieu-overwegingen leiden steeds vaker tot de opstelling van zonnepanelen op hetzelfde gebouw. Die zonnepanelen worden net als een noodstroomaggregaat op de elektrische installatie aangesloten. Maar gaat dat samen?

Noodstroomaggregaat (NSA)

Een NSA, ook wel short-break installatie genoemd, bestaat meestal uit een dieselmotor en een generator. Zodra de netspanning wegvalt spreekt het netwachter relais aan en start het NSA. Binnen een periode van circa 15 seconden wordt de elektrische installatie afgekoppeld van het uitgevallen reguliere net en gekoppeld aan de generator. Daarmee is noodstroomvermogen beschikbaar voor de installatiedelen die preferent zijn aangesloten. Zodra de reguliere netspanning terugkomt verloopt het proces andersom en zal de installatie weer gekoppeld worden aan het net.

Zonnepanelen (PV-panelen)

Een PV-installatie wordt opgebouwd uit omvormers en zonnepanelen. De omvormers kunnen worden uitgevoerd als stringomvormers of als micro-omvormers. Stringomvormers zijn omvormers waarop één of meerdere stringen met PV-panelen zijn opgenomen.
Een micro-omvormer wordt per zonnepaneel toegepast. Daarmee wordt bereikt dat elk afzonderlijk zonnepaneel bijdraagt aan het totale vermogen zonder de opbrengst van andere PV-panelen te beïnvloeden. PV-panelen, aangesloten in een string, beïnvloeden elkaar zodra een zonnepaneel in de string minder presteert als gevolg van bijvoorbeeld schaduw of ernstige vervuiling (denk aan vogels).

Werking omvormers

De in Nederland verkrijgbare omvormers, geschikt voor netkoppeling, zijn uit veiligheidsoverwegingen zodanig uitgevoerd dat een aansluitspanning beschikbaar moet zijn om te kunnen functioneren. Met andere woorden, valt de netspanning weg, dan zal de PV-installatie geen spanning en dus ook geen vermogen leveren. Daarom kan een standaard PV-installatie in beginsel niet functioneren als noodstroombron. Zodra een omvormer een voedingsspanning opmerkt zal de productie van zonne-energie weer worden opgestart en levert het PV-systeem een vermogen aan de elektrische installatie. De levering van vermogen is dus gerelateerd aan een voedingsspanning van 230Vac en bovendien aan de netfrequentie van 50Hz. Zodra de omvormer vermogen levert zal de spanning die door de omvormer wordt aangeboden altijd iets hoger zijn dan de beschikbare netspanning. Daardoor kan vermogen worden terug geleverd aan het net. Het reguliere net is zodanig krachtig dat de iets verhoogde netspanning uit de omvormer gelijk getrokken wordt aan de netspanning beschikbaar in het net.

Werking NSA

De generator van een noodstroomaggregaat wordt in veel gevallen elektronisch bewaakt op de juiste afgegeven spanning en frequentie. Het NSA zal afhankelijk van de aangesloten belasting de fasespanning zoveel mogelijk aanhouden op 230Vac bij ongeveer 50Hz. Maar elk NSA heeft een bepaalde “speelruimte” waarbinnen de afgegeven spanning en frequentie kan variëren. Zoals reeds opgemerkt wordt dat veelal elektronisch geregeld afhankelijk van de aangesloten belasting. Alle op de installatie aangesloten verbruikende apparatuur kan met die beperkte variatie overweg. Daarom is een NSA per definitie zeer geschikt als noodstroombron.

Combinatie PV-panelen en NSA

In het voorgaande is uitgelegd dat een NSA op eigen kracht de netspanning en frequentie regelt op basis van de aangesloten belasting. Een PV-installatie is echter geen belasting maar een tweede voedingsbron. En ook nog een voedingsbron die graag een iets hogere netspanning afgeeft dan de reguliere netspanning uit het openbare net. Een NSA heeft niet de kracht van het openbare net om die iets hogere netspanning te compenseren. Sterker nog, het NSA zal gaan regelen om die netspanning te compenseren waardoor zeer hoge blindstromen kunnen ontstaan. En juist die blindstromen zijn funest in een installatie en in het bijzonder voor een NSA.

Oplossing

In een elektrische installatie waarop een noodstroomaggregaat is aangesloten mogen de PV-panelen in noodstroombedrijf dus nooit actief zijn. Dat is een belangrijk punt van aandacht zodra in een bestaande, maar ook in een nieuw aan te leggen, elektrische installatie PV-panelen worden aangesloten. Bij de combinatie van een NSA en PV-panelen moet dus altijd een voorziening worden getroffen die er voor zorgt dat zodra de zogenoemde NSA-schakelaar inschakelt de PV-installatie wordt gescheiden van de elektrische installatie.

UPS-systemen

Bij een UPS-systeem in de elektrische installatie doet dit probleem zich niet voor. Een UPS-systeem schakelt bij uitval van de reguliere netspanning over op batterijbedrijf. Omdat de primaire kant van het UPS-systeem spanningsloos blijft zullen aangesloten PV-omvormers in de installatie dus geen netspanning aantreffen. Een PV-installatie kan niet worden aangesloten op de secundaire kant van een UPS-systeem.

Uw onafhankelijk adviseur elektrotechniek helpt u graag met het inrichten van uw elektrische installatie bij de toepassing van een noodstroomaggregaat en de aansluiting van zonnepanelen.

Met dank aan Zwart Techniek te IJmuiden.

Adviseur elektrotechniek bij Wesselektro advies in Houten. Gespecialiseerd in ontwerp, advies en technisch beheer van elektrische installaties in gebouwen en de volledige technische inrichting van computerruimten. Hij stelt uw PvE op, schrijft uw Functioneel Bestek, voert projectmanagement of beoordeelt uw installatie.