De onderdelen van een netgekoppelde zonnepaneleninstallatie
Gids zonnepanelen installeren — hoofdstuk 3/16
Een residentiële, netgekoppelde PV-installatie (≤ 10 kVA in België) is een keten waarvan elke schakel de productie, de veiligheid en de reglementaire conformiteit bepaalt. Omvormer, micro-omvormers en optimizers, solarkabels, DC-scheidingsschakelaar, overspanningsafleider, AC-beveiligingen, tellers, batterij: dit hoofdstuk overloopt elk van die schakels, van de module tot de teller van de distributienetbeheerder. Opgesteld door Atlas Contrôle, erkend keuringsorganisme BELAC ISO 17020 nr. 663-INSP. Wilt u als installateur uw competentie officieel laten attesteren? Atlas Academy bereidt u voor op de RESCert-certificering.
Overzicht: de volledige keten
De typische installatie van een woning laat zich samenvatten in zes bestanddelen:
- 1 De fotovoltaïsche modules — hun technologie komt uitgebreid aan bod in hoofdstuk 2;
- 2 De omvormer (of omvormers);
- 3 De groenestroomteller, optioneel naargelang de steunregeling;
- 4 De beveiligingen: automaat, differentieel, overspanningsafleiders;
- 5 De verbruikers van de woning, gevoed via het verdeelbord;
- 6 De teller van de netbeheerder, bidirectioneel, het grenspunt met het distributienet.
Drie afstanden structureren de bekabeling: d1 tussen de modules en de omvormer (DC-bekabeling), d2 tussen de omvormer en de groenestroomteller, d3 tussen het verdeelbord en de teller van de netbeheerder. Deze lengtes dienen in hoofdstuk 6 (dimensionering) en hoofdstuk 11 (bekabeling) om de lijnverliezen en spanningsvallen te berekenen.
Hou het onderscheid voor ogen tussen de transmissienetbeheerder (Elia) en de distributienetbeheerder: Fluvius in Vlaanderen, Sibelga in Brussel, ORES, Resa, AIEG, AIESH of de Régie de Wavre in Wallonië — oudere documenten vermelden soms nog Eandis en Infrax, intussen gefuseerd tot Fluvius. Het is de distributienetbeheerder die voor elke injectie de Synergrid-voorschriften oplegt.
Het evenwicht tussen productie en verbruik is dynamisch: op een bepaald moment verbruikt het huis 8 A, waarvan 3 A geleverd door de zonnepanelen en 5 A door het net; 's nachts komt alles van het net; op een zonnig moment met weinig verbruik leveren de panelen 8 A, waarvan 1 A ter plaatse verbruikt en 7 A geïnjecteerd. De installatie moet in die drie regimes correct werken.
De omvormer, het hart van de installatie
De vier rollen van de omvormer
De netgekoppelde omvormer vervult vier functies:
1. DC → AC omzetten
De gelijkstroom van de modules omzetten naar wisselstroom die compatibel is met de huisinstallatie.
2. Synchroniseren met het net
Zijn wisselcyclus afstemmen op die van het net: spanning, frequentie en fase.
3. Het maximale vermogenspunt opzoeken
Voortdurend het Mpp van het PV-veld opzoeken, dat verschuift met instraling en temperatuur (MPPT-tracking).
4. Afschakelen als het net wegvalt
Eilandbeveiliging: het AREI eist een onderbreking binnen 5 seconden na het wegvallen van de netspanning, zonder herinjectie zolang die niet hersteld is.
Belgische vuistregel voor dimensionering: het maximale AC-vermogen van de omvormer kiest men op ongeveer 80 % van het geïnstalleerde DC-piekvermogen (voor modules op het zuiden onder 35°). Een veld van 5 000 Wp krijgt typisch een omvormer van ongeveer 4 000 VA: het veld haalt onder onze breedtegraden zelden zijn STC-vermogen, en een licht ondergedimensioneerde omvormer werkt vaker in zijn optimale rendementszone. De gedetailleerde berekening komt aan bod in hoofdstuk 7.
Twee bijkomende eigenschappen verdienen aandacht wanneer de omvormer in een bewoonde ruimte hangt: het eigen nachtverbruik (rond 1 W bij de SMA Sunny Boy 3000TL-5000TL, minder dan 5,5 W bij een Huawei SUN2000-M1) en het geluidsniveau (ongeveer 25 dB(A) bij deze SMA-reeks).
String-omvormer, micro-omvormer of optimizer?
Vier architecturen zijn mogelijk om de modules op de omvormer aan te sluiten:
| Architectuur | Principe | Aantal Mpp's |
|---|---|---|
| Mono-string | Eén enkele string van modules in serie naar een omvormer met één MPPT-ingang | 1 |
| Multistring | Meerdere aparte strings naar een omvormer met meerdere onafhankelijke MPPT-ingangen | 2 of meer |
| Micro-omvormers | DC/AC-conversie rechtstreeks aan de module, gemeenschappelijke AC-bus naar het verdeelbord | vaak 1 per module |
| Mpp-optimizers | DC/DC-conversie aan elke module, één string-omvormer stroomafwaarts | 1 per module + centrale omvormer |
Mono-string is de eenvoudigste oplossing voor een homogeen dakvlak zonder schaduw. Multistring dringt zich op zodra de installatie twee verschillende oriëntaties of hellingen telt (bijvoorbeeld een oost-west-opstelling): elke string krijgt zijn eigen MPPT-tracker. Micro-omvormers en optimizers pakken het probleem aan op moduleniveau: ze beperken de impact van gedeeltelijke schaduw of een defecte module en laten individuele monitoring toe (portalen zoals SolarEdge), tegen de prijs van hogere kosten en meer componenten op het dak. Omvormers kunnen ook parallel geschakeld worden (meerdere toestellen naast elkaar), een configuratie die men eerder in de tertiaire sector tegenkomt.
Het Europees rendement, niet het maximale rendement
Het rendement van een omvormer is geen constante: het hangt vooral af van het DC-ingangsvermogen en de DC-ingangsspanning. De curves van de fabrikanten tonen een snelle stijging van ~86 % naar ~97-98 % zodra de omvormer boven een fractie van zijn toegekende vermogen werkt. Om toestellen te vergelijken gebruikt men het Europees rendement (ηeu): een gewogen gemiddelde van het rendement bij verschillende belastingsgraden, representatief voor een Europees instralingsprofiel. Hedendaagse omvormers halen een Europees rendement tussen 92 en 98 %. Enkele referenties uit technische fiches van fabrikanten: SMA Sunny Boy 3000TL tot 5000TL, maximaal rendement 97 % en Europees rendement 95 tot 95,5 %; Huawei SUN2000-3/10KTL-M1, maximaal rendement 98,2 tot 98,6 % en Europees rendement 96,7 tot 98,1 %. Het is het Europees rendement, niet het maximale, dat u in energiebalansen moet gebruiken.
Aanhaken: binnen het spanningsvenster blijven
De omvormer werkt enkel binnen een DC-spanningsvenster, begrensd door zijn minimale startspanning en zijn maximale ingangsspanning: de zone waarin hij « aanhaakt ». De keuze van de omvormer — en van het aantal modules per string — gebeurt dus door drie zaken te kruisen:
- het type net en de toepasselijke voorschriften: Synergrid C10/11, materiaallijst C10/26 (documenten uit 2013 vermeldden nog de C10/22) en norm VDE 0126 voor de ontkoppelbeveiliging;
- het type en het aantal modules: men controleert Uoc bij −10 °C (maximale stringspanning, te vergelijken met de maximale ingangsspanning), Umpp bij −10 °C en bij +70 °C (te situeren binnen het MPPT-bereik) en Impp (te vergelijken met de maximale ingangsstroom);
- de plaats waar de omvormer komt te hangen.
De volledige rekenmethode — de modulespanningen corrigeren naar de extreme temperaturen met de temperatuurcoëfficiënt, en daaruit het minimale en maximale aantal modules per string afleiden — wordt stap voor stap uitgewerkt in hoofdstuk 7, en toegepast op de casestudy van hoofdstuk 16.
Wat de plaatsing betreft: de omvormer hangt binnen (technische ruimte, omgevingstemperatuur en display zichtbaar) of buiten (in de schaduw, beschut tegen weersinvloeden), met de ventilatieafstanden uit de handleiding — typisch 10 cm rond het toestel, 50 cm tussen twee omvormers of een keerschot ertussen — en de as op ongeveer 1,5 m boven de vloer.
Solarkabels en connectoren
De DC-bekabeling gebruikt specifieke solarkabel, historisch van het type PV1-F en vandaag H1Z2Z2-K volgens EN 50618 (bijvoorbeeld de EUCASOLAR van Kabelwerk Eupen): soepele vertinde koperen geleider klasse 5, dubbele halogeenvrije isolatie die gebruik in klasse II toelaat, toegekende DC-spanning 1,5/1,5 kV, temperatuurbereik van −40 °C tot +90 °C omgeving (120 °C aan de geleider), bestand tegen uv, ozon en weersinvloeden, geschatte levensduur van meer dan 25 jaar. De zwarte of rode mantel onderscheidt de polariteiten. Voor een opfrissing van de kabelfamilies aan AC-zijde, zie onze gids over kabeltypes.
De lineïsche weerstandswaarden van de fabrikant dienen rechtstreeks voor de verliesberekening (R = ρ × L/S, met ρkoper ≈ 0,016-0,017 Ω·mm²/m):
| Doorsnede (mm²) | Weerstand bij 20 °C (Ω/km) | Toelaatbare stroom in open lucht (A) |
|---|---|---|
| 4 | 5,09 | 55 |
| 6 | 3,39 | 70 |
| 10 | 1,95 | 98 |
| 16 | 1,24 | 132 |
De verbindingen gebeuren met insteekbare solarconnectoren: MC3 (verouderd), MC4 (de feitelijke standaard), Tyco, Phoenix SUNCLIX. Elke familie vereist haar eigen krimptang — connectoren van verschillende merken combineert men niet. De connectoren zijn geklasseerd IP67/IP68; de AREI-signalisatie legt de vermelding « Niet onder belasting loskoppelen » op langs het DC-traject: een MC4-connector is geen schakeltoestel.
Bij het traceren van de DC-kabels let men erop de lusoppervlakte tussen de polariteiten te beperken (heen- en terugleiding naast elkaar, indien mogelijk getwist) om door bliksem geïnduceerde overspanningen te beperken, en de luchtdichtheid van de dakdoorvoeren te bewaren — het volledige kabeltraject komt aan bod in hoofdstuk 11.
DC-scheider, gPV-zekeringen en overspanningsafleiders
De DC-lastscheidingsschakelaar
Tussen het modulenveld en de omvormer laat een DC-schakelaar toe het gelijkstroomgedeelte te isoleren voor onderhoud. Er bestaan drie vormen: een kast met draaibare lastscheidingsschakelaar voor buitenmontage, een modulair toestel in een kastje, of een scheider geïntegreerd in de omvormer (gangbaar bij recente toestellen, zoals de Huawei SUN2000). Het materiaal wordt gedimensioneerd voor de DC-systeemspanning: zekeringhouders en scheiders van 750 V DC voor residentieel gebruik, aangezien het AREI de huishoudelijke fotovoltaïsche generator beperkt tot 750 V in laagspanning van de eerste categorie.
Aan DC-zijde bepaalt een gangbare rekenregel wanneer gPV-zekeringen (op de + en op de −) noodzakelijk worden: als (n−1) × Isc × 1,25 > de maximaal toelaatbare sperstroom van de module, met n het aantal parallelle strings. Voor een residentiële installatie met één of twee strings wordt die drempel doorgaans niet bereikt (rekenvoorbeeld: module van 260 Wp, Isc = 9,05 A, toelaatbare sperstroom 16 A).
De overspanningsafleiders
België kent een niet te verwaarlozen bliksemdichtheid. Transiënte overspanningen bereiken de installatie via een directe blikseminslag, een inslag op afstand op een bovengrondse lijn of via inductie in de bekabelingslussen. De DC-overspanningsafleider (varistoren/vonkbruggen aangesloten op de aarding) beschermt de ingang van de omvormer; een AC-overspanningsafleider beschermt de netzijde. Recente omvormers integreren vaak toestellen van type II volgens EN/IEC 61643-11 aan beide zijden (zoals de Huawei SUN2000-M1). De overspanningsafleider staat als optie in de typeofferte — zijn relevantie beoordeelt men geval per geval: blootstelling, lengte van de lijnen, waarde van het materiaal.
De AC-beveiligingen en het verdeelbord
De omvormerkring is een bijkomende stroombaan van de installatie, dus een belangrijke uitbreiding in de zin van het AREI, met een keuring door een erkend organisme tot gevolg. Aan AC-zijde vinden we:
- een toegewijde automaat op het vertrek van de omvormer, met het kaliber dat de fabrikant voorschrijft; bij meerdere omvormers voorziet men één automaat per omvormer;
- een differentieelschakelaar van 300 mA, type A, die minstens het fotovoltaïsche gedeelte dekt — het type A is vereist om foutstromen met pulserende gelijkstroomcomponent te detecteren (over de types AC, A en B, zie onze gids automaat, differentieel, zekering);
- de coördinatie tussen doorsnede en beveiliging van de AC-kabels, volgens onderstaande referentietabel:
| Doorsnede (mm²) | Automaat max |
|---|---|
| 2,5 | 20 A |
| 4 | 25 A |
| 6 | 40 A |
| 10 | 63 A |
De aansluiting op het verdeelbord, stap voor stap, is het onderwerp van hoofdstuk 12. Denk er ook aan uw eendraadschema bij te werken: onze gratis onlinetool genereert een schema conform Boek 1, zonnepanelen en omvormer inbegrepen.
De tellers: netbeheerder en groene stroom
De teller van de netbeheerder, bidirectioneel
De teller van de distributienetbeheerder is het officiële meetpunt. Met een PV-installatie moet hij bidirectioneel zijn: hij registreert de afname (displaycodes van het type 1.8.1/1.8.2 voor dag-/nachturen) en de injectie (codes 2.8.1/2.8.2) apart. De digitale meters bieden bovendien gebruikerspoorten (P1/S1) die u kunt benutten om de energiestromen op te volgen; de activering ervan bij de netbeheerder wordt uitgelegd in hoofdstuk 14 (aanmelden bij de netbeheerder).
De groenestroomteller
De groenestroomteller, geplaatst aan de uitgang van de omvormer, meet de brutoproductie. Hij is optioneel: hij is een voorwaarde voor de toekenning van groenestroomcertificaten waar dat stelsel nog bestaat, en blijft nuttig voor de productieopvolging. Vereisten: teller van klasse 2 of klasse B (EN 50470-3), met een MID-markering (of Europese markering) die zichtbaar blijft na de plaatsing — een punt dat het erkend keuringsorganisme bij de keuring controleert. Hij bestaat in een-, drie- of vierpolige uitvoering (bijvoorbeeld de Finder 7E-reeks, eigen verbruik van ongeveer 0,7 VA / 1 W, dat meetelt in de berekening van het globale rendement).
Thuisbatterijen en het sturen van verbruikers
Zonder onmisbaar te zijn voor een netgekoppelde installatie winnen twee aanvullingen aan belang naarmate de vergoeding voor injectie daalt: de opslag in een batterij en het sturen van de verbruikers. Beide dienen hetzelfde doel — het zelfverbruikte aandeel van de productie verhogen, waarvan hoofdstuk 8 aantoont dat het dé sleutelvariabele van de terugverdientijd is geworden.
Een thuisbatterij kiezen
Neem als illustratie van het aanbod de technische fiches van de LG Chem RESU, waarvan de rubrieken meteen de keuzecriteria opleveren:
- de bruikbare capaciteit (usable energy), te onderscheiden van de totale capaciteit op het etiket: zij bepaalt hoeveel energie u dagelijks effectief kunt opslaan;
- de spanning: de 48 V-reeksen (RESU3.3, RESU6.5, RESU10) sluiten aan op een laagspanningsomvormer-lader, terwijl de hoogspanningsreeksen van 400 V (RESU7H en RESU10H, ongeveer 7,0 en 9,8 kWh, bereik 350-450 V) bij hybride omvormers horen; de batterijspanning moet overeenstemmen met wat het laadtoestel aanvaardt;
- het piekvermogen, dat begrenst wat de batterij ogenblikkelijk kan leveren;
- de communicatie (RS485 op de RESU-hoogspanningsreeks): de compatibiliteit tussen batterij en omvormer controleert men op de lijsten van de fabrikant, niet enkel op de spanning;
- de afmetingen, het gewicht en de certificaties, die de opstellingsplaats bepalen;
- de uitbreidbaarheid: de RESU Plus-behuizing laat bijvoorbeeld toe twee 48 V-modellen te koppelen.
Qua architectuur bestaan twee koppelingen: de DC-koppeling, waarbij de batterij op de specifieke ingang van een hybride omvormer aansluit (de Huawei SUN2000-M1 aanvaardt zo een LUNA2000-batterij), en de AC-koppeling, waarbij een aparte omvormer-lader (SMA Sunny Boy Storage, Enphase Encharge) aan de wisselstroomzijde bijkomt — de natuurlijke oplossing om een bestaande installatie uit te rusten. In beide gevallen valt het toevoegen van een batterij onder de Synergrid-voorschriften en volgt een nieuwe keuring: zie onze pagina thuisbatterij & C10/11.
Het slim sturen van de verbruikers
In plaats van het overschot op te slaan kan men verbruik verschuiven naar de productie-uren. Een goed voorbeeld is de SMA-architectuur in twee niveaus: het basissysteem (omvormers, router en Sunny Portal, apps SMA Energy / 360°, facturatieteller, niet-gestuurde verbruikers) waarmee u de energiestromen kunt zien; en het uitgebreide systeem (energiemanager Sunny Home Manager 2.0 met SMA Energy Meter, gestuurde stopcontacten van het type Edimax, Power Limiter — een ontvanger voor centrale teleschakeling —, batterij op Sunny Boy Storage en EV Charger voor het elektrische voertuig) waarmee u op de stromen kunt ingrijpen.
Het cijfervoorbeeld van sturing naar een boiler: de installatie produceert 5 kW, het huis verbruikt er 3; in plaats van de resterende 2 kW te injecteren, stuurt een energiemanager met stroomtangmeting ze naar een elektrische boiler van 2 kW — 0 kW gaat naar het net. Sanitair warm water is goed voor 2 000 tot 3 000 kWh/jaar: een van de rendabelste bronnen van zelfverbruik, nog vóór de batterij.
Een reëel voorbeeld dat beide benaderingen combineert, bij Enphase: 9 panelen van 400 Wp met 9 micro-omvormers IQ7A, 2 Encharge 3T-batterijen, een Envoy-S Metered-gateway met 2 meetklemmen productie/verbruik, een communicatiekit die de batterijen met de Envoy verbindt, en 2 Q-relais (het ene schakelt de micro-omvormers af, het andere de batterijen). De monitoring van de installatie — productieopvolging, portalen en diagnose — komt aan bod in de hoofdstukken 15 en 16.
Het globale rendement van de keten
Elk onderdeel eist zijn deel op. Een typeberekening, als ordegrootte:
| Schakel | Rendement |
|---|---|
| (Poly)kristallijne module | 18 % |
| Omvormer | 96 % |
| Kabels en connectoren (verliezen ≈ 2 %) | 98 % |
| Hulpapparatuur (groenestroomteller, automaten…) | 98 % |
Dus η globaal = 0,18 × 0,96 × 0,98 × 0,98 ≈ 0,165, ofwel 16,5 %: van 1 000 kWh invallende zonne-energie is ongeveer 160 kWh effectief bruikbaar. Dat cijfer verantwoordt de dimensioneringsregels van hoofdstuk 6: de lijnverliezen DC + AC beperken tot 2 % van het geïnstalleerde vermogen en de AC-spanningsval tot 1 % (in de casestudy van hoofdstuk 16: 43,4 W DC-verliezen op 78,3 W toelaatbaar, AC-spanningsval van 0,18 %).
Om te onthouden
- ✓De volledige keten: modules → (DC-schakelaar) → omvormer → optionele groenestroomteller → AC-beveiligingen → verdeelbord → bidirectionele teller van de netbeheerder. Het is de distributienetbeheerder die de Synergrid-voorschriften oplegt (C10/11, materiaal C10/26).
- ✓De omvormer vervult vier rollen: DC/AC-conversie, netsynchronisatie, Mpp-tracking en automatische afschakeling binnen 5 s bij netverlies. Belgische vuistregel: PAC omvormer ≈ 80 % van het piekvermogen van de modules.
- ✓Vergelijk omvormers op het Europees rendement (92 tot 98 %), dat afhangt van het DC-ingangsvermogen en de -spanning — niet op het maximale rendement.
- ✓De string moet binnen het venster van de omvormer blijven: Uoc bij −10 °C onder de maximale ingangsspanning, Umpp tussen −10 °C en +70 °C binnen het MPPT-bereik, Impp onder de maximale ingangsstroom.
- ✓Qua materiaal: solarkabel H1Z2Z2-K (EN 50618) en connectoren gekrimpt met het merkeigen gereedschap (MC4…), DC-lastscheidingsschakelaar (max 750 V huishoudelijk), overspanningsafleiders type II, toegewijde automaat + differentieel 300 mA type A, max 5 kVA per fase in driefasig.
- ✓Batterijen (48 V of hoogspanning, AC- of DC-koppeling volgens de omvormer) en verbruikerssturing (overschot naar een boiler, gestuurde stopcontacten) zijn de twee materiële hefbomen voor zelfverbruik — een boiler alleen al vertegenwoordigt 2 000 tot 3 000 kWh/jaar aan potentieel.
- ✓Groenestroomteller: klasse 2/B, MID-markering zichtbaar na plaatsing. Compensatieregelingen, prosumententarief en groenestroomcertificaten evolueren voortdurend: check de actuele gewestelijke situatie (2026) vóór elk advies aan de klant.
Thuisbatterij of hybride omvormer: evolueert uw installatie?
Het toevoegen van een thuisbatterij valt onder de Synergrid-voorschriften C10/11 en vergt een keuring van de installatie. En elke uitbreiding hoort thuis op het eendraadschema — genereer het uwe gratis online. Atlas Contrôle keurt uw installatie in volle onafhankelijkheid: wij verkopen noch installeren materiaal.
Veelgestelde vragen
Wat is de rol van de omvormer in een PV-installatie? ▼
Micro-omvormer of optimizer: wat is het verschil? ▼
Is een overspanningsafleider nodig voor een PV-installatie? ▼
Welke differentieel voor een PV-installatie? ▼
Is de groenestroomteller verplicht? ▼
Verder lezen
Keuring zonnepanelen
De AREI-keuring van uw PV-installatie door een erkend organisme.
De omvormer dimensioneren
Hoofdstuk 7: spanningsvenster, aantal modules per string, volledige berekening.
Thuisbatterij & C10/11
Wat Synergrid oplegt vóór u een thuisbatterij aansluit.
Automaat & differentieel
Curves B/C/D, types AC/A/B en kalibers: de beveiligingsgids.