16. Zonnepanelen, laadpaal en warmtepomp in het ontwerp

Belangrijk voordat je begint. Avenler is een hulpmiddel: het behandelt de zonnepanelen-installatie, de laadpaal voor elektrische auto's en de warmtepomp als onderdeel van het elektrisch ontwerp, maar het vervangt niet de ontwerpsoftware van de omvormerfabrikant, de installatiehandleidingen van de apparaten of de goedkeuring van de netbeheerder. Controleer het type beveiliging altijd aan de hand van de geldende norm en de voorschriften van de fabrikant.

Dit hoofdstuk laat zien hoe de omvormer met zijn strings, de laadpaal, de warmtepomp en de accuopslag in het ontwerp komen, en wat het programma ermee berekent en controleert in de groepenkast en bij de aansluiting.

Symbolen en tekenen

In de groep Energie van de werkbalk staan het zonnepaneel, de zonnepaneelomvormer, de accuopslag, de laadpaal voor elektrische auto, de warmtepomp, de PV-combinerbox, de DC-scheidingsschakelaar, de bidirectionele meter en de load manager.

Zonder groep zijn het zonnepaneel, de PV-combinerbox en de DC-scheidingsschakelaar (de DC-zijde hoort bij de omvormer), de bidirectionele meter, de load manager (een markering voor het hele project) en de accuopslag (standaard geldt die als DC-gekoppelde opslag achter een hybride omvormer) in orde.
Bij de eigenschappen van de zonnepaneelomvormer, de laadpaal, de warmtepomp en de accuopslag kun je het Nominaal vermogen (kW) en het Aantal fasen invullen; de dimensionering rekent daarmee en het ingevulde vermogen gaat voor op de standaardwaarde van het symbool.
Automatisch indelen… geeft elke zonnepaneelomvormer een eigen groep ("Inverter – <room>"); zonder opgegeven aantal fasen rekent het met een driefasige omvormer van 5 kW. De accuopslag krijgt een eigen groep als je het aantal fasen invult: dan geldt hij als AC-gekoppelde opslag en is hij net als de omvormer een bron.

PV-strings en hun controle

Bij de eigenschappen van de zonnepaneelomvormer kun je de Max. DC-ingangsspanning (V) van de omvormer en de Laagste temperatuur (°C) voor het ontwerp invullen, en daaronder maximaal 12 strings: per string het Aantal modules, de Module (Wp), de Voc (V) van de module en de Temperatuurcoëfficiënt van Voc (%/K). Onder de lijst zie je het totale aantal modules en het vermogen (kWp).

De link Controleren in de calculator opent de stringmodus van de openbare DC-calculator voor zonnepanelen, ingevuld met de gegevens van de string.
De controle meldt een fout (Spanning van PV-string te hoog) als de nullastspanning van de string bij de laagste temperatuur hoger is dan de DC-ingangslimiet van de omvormer; dat kan de omvormer beschadigen. De berekening is dezelfde als die van de calculator: Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · aantal modules. Zonder temperatuur rekent het met −20 °C; ontbreekt de limiet van de omvormer of de stringgegevens, dan draait de regel niet.

De groep en aardlekschakelaar van de laadpaal

Bij de eigenschappen van de laadpaal staat naast vermogen en aantal fasen het selectievakje Ingebouwde DC-foutstroomdetectie (RDC-DD). Zonder eigen gelijktijdigheidsfactor rekent de dimensionering de groep van de laadpaal met het volledige nominale vermogen.

De functie Voorstel uit de groepen van de groepenkast geeft elke laadgroep een eigen aardlekschakelaar en installatieautomaat (een 2- of 4-polige aardlekschakelaar, afhankelijk van het aantal fasen van de groep), bij voorkeur type B of EV; een aardlekschakelaar type A wordt alleen geaccepteerd als RDC-DD bij de laadpaal is aangevinkt.
Type aardlekschakelaar laadpaal (fout): de aardlekschakelaar van de laadgroep is niet van type B of EV en bij de laadpaal is geen RDC-DD aangevinkt, of de groep zit niet achter een aardlekschakelaar.
Eigen aardlekschakelaar laadpaal (waarschuwing): de aardlekschakelaar van de laadgroep beveiligt ook een andere groep.

Controleer het gekozen type aardlekschakelaar en de foutstroombeveiliging van de laadpaal aan de hand van de geldende norm en de voorschriften van de fabrikant; de melding van het programma is een hulpmiddel, geen beslissing.

Warmtepomp en accu

De warmtepomp is een grootverbruiker: als hij een groep met een ander apparaat deelt, meldt de regel Grootverbruiker op gedeelde groep dat. Voor de groepen van de omvormer en de warmtepomp geeft de groepenkast een toelichting (Aardlekschakelaar omvormer en warmtepomp): het type aardlekschakelaar hangt van de fabrikant af, zie de installatiehandleiding van het apparaat.

De accuopslag kan op twee manieren worden getekend:

DC-gekoppeld (achter de hybride omvormer): geen groep nodig, de opslag verschijnt in de tekening en in de materiaalstaat.
AC-gekoppeld: aangesloten op een eigen groep geldt hij als bron, zoals de zonnepaneelomvormer.

De regel Omvormer op gedeelde groep waarschuwt als de zonnepaneelomvormer of de AC-gekoppelde opslag een groep deelt met een verbruiker (stopcontact, apparaat): de bron heeft een eigen groep nodig.

Aansluitlimiet en load manager

Geef op de projectpagina (Projecten) in het onderdeel Levering met de knop Aansluitgegevens het fasenaantal en de maximale ingangsstroom van de netaansluiting op. Zonder deze gegevens draaien de twee onderstaande regels niet.

Bronnengroepen (omvormer, AC-gekoppelde opslag) worden gedimensioneerd op basis van hun beveiliging en kabel, maar tellen niet mee in de gelijktijdige belasting van de verbruikers.
Aansluitlimiet overschreden (waarschuwing): de gezamenlijke gelijktijdige stroom van de hoofdverdelers is hoger dan de maximale ingangsstroom. Is er ook een laadpaal, dan stelt het programma een load manager voor. Staat er een load manager in de tekening, dan telt de stroom zonder de laadpalen, en een toelichting toont hoeveel stroom er voor de laadpalen overblijft.
Terugleverlimiet overschreden (waarschuwing): het totale vermogen van de bronnengroepen is hoger dan het aansluitvermogen (aantal fasen × fasespanning × maximale ingangsstroom). De terugleverlimiet van de netbeheerder kan afwijken: stem dat met hem af.
Bij deze bevindingen opent de oplossing het venster Aansluitgegevens. De regels kunnen worden in- en uitgeschakeld en hun ernst kan worden ingesteld op de pagina Controleregels; de regels voor de groepenkast staan op de pagina Regels voor groepenkasten.

Eendraadsschema

In het eendraadsschema krijgt de groep van de zonnepaneelomvormer (en van de AC-gekoppelde opslag) aan de uitgang een bronsymbool (een cirkel met de letter "G" en een golfteken) en de groep van de laadpaal een EV-label. De markering komt uit de dimensioneringsgegevens, dus zonder dimensionering zie je het gebruikelijke uitgangssymbool.

Wat het programma niet kan

In NEC-projecten draaien deze energieregels niet (de Amerikaanse eisen voor zonnepanelen horen bij een latere ronde).
Het programma maakt geen vergunningsdocumentatie voor de netaansluiting van kleine producenten (formulieren van de netbeheerder, aansluitdocumentatie); dat is een latere ontwikkeling.
Het berekent de verdeling van de MPPT-ingangen van de omvormer, schaduw en opbrengst niet: daarvoor is de ontwerpsoftware van de omvormerfabrikant nodig. De spanningsval van de DC-kabel geeft de kabelmodus van de DC-calculator voor zonnepanelen.
De limiet van de netbeheerder voor eenfasige omvormers wordt door geen aparte regel gecontroleerd.