De energietransitie is een hot topic. Steeds vaker nemen bedrijven het initiatief om hun gebouw te verduurzamen, en ook woonhuizen en soms zelfs hele woonwijken zien we steeds vaker ‘vergroenen’. De overstap op duurzame energie staat bij installateurs hoog op de agenda: zij krijgen veelvuldig te maken met PV-installatieprojecten. Dat loopt uiteen van enkele zonnepanelen op een woonhuis tot een groot zonnepark op het dak van een datacenter. De opkomst en groei van PV-installaties gaat gepaard met een leercurve waarbij het kennisniveau regelmatig te kort schiet en onveilige situaties kunnen voordoen.

Even terug naar de basis: bij PV-installaties worden meerdere zonnepanelen aangesloten op een inverter, die de gelijkstroom (DC) omzet naar wisselstroom (AC). Bij grotere installaties worden meerdere van deze inverters aangesloten op een AC-verdeelinrichting, die stroom teruglevert aan het energienetwerk. En juist bij die verdeelinrichting gaat het nog wel eens mis.

Dat heeft alles te maken met de belasting van de installatie. Bij conventionele toepassingen, zoals een verdeelinrichting voor een werkplaats, zijn hoge belastingen van aangesloten apparaten vaak van tijdelijke aard. Daarnaast zijn de tijdstippen van de belastingen van de individuele apparaten niet gelijktijdig, de belastingen wisselen elkaar af. Door de geringe mate van gelijktijdige hoge belastingen is de opwarming in de verdeelinrichting kortstondig en geen probleem voor de apparatuur en geleiders in de verdeelinrichting. 

Bij PV-installaties is dat anders. Op mooie zonnige dagen kunnen de zonnepanelen langdurig en gelijktijdig veel stroom leveren die allemaal samenkomen in de AC-verdeelinrichting. De verdeelinrichting wordt dan langdurig opgewarmd wat kan leiden tot temperaturen die langdurig te hoog zijn voor de apparaten en geleiders in de verdeler. Dit kan tot gevolg hebben dat beveiligingscomponenten niet meer functioneren of vroegtijdig afschakelen. Daarnaast versnellen de hoge temperaturen het verouderingsproces van de isolerende materialen van de componenten en geleiders wat kan leiden tot kortsluitingen, vlambogen en brand.

Op dit moment wordt bij het ontwerpen van een verdeelinrichting vaak onvoldoende rekening gehouden met de werkelijke en gelijktijdige belastingen, watt-verliezen en temperatuurstijgingen in de verdeelinrichting. Hierdoor kan niet getoetst worden of de temperaturen te hoog zullen worden voor de toegepaste componenten en geleiders. Met name bij AC-verdeelinrichtingen voor PV-installaties is het gevaarlijk om uit te gaan van de gelijktijdigheidsfactoren uit de norm IEC61439, laat staan indien er helemaal niet gerekend wordt. Hier valt nog veel winst te behalen. Door een goede berekening van de temperaturen en verificatie van de componenten en geleiders, kunnen serieuze ongelukken worden voorkomen.

Bij het maken van zo’n berekening moet naar diverse factoren worden gekeken: de omgevingstemperatuur van de ruimte waarin de inrichting zich bevindt, het formaat en de opstelling van de verdeler, en de belastingen en gelijktijdigheid waaraan de installatie kan worden blootgesteld. Het is van groot belang dat opdrachtgevers, van installateurs tot aannemers, bij hun leveranciers checken of zo’n temperatuurverificatie voor de installatie gemaakt is. Leveranciers van PV-installaties kunnen zich met zo’n temperatuurspecificatie onderscheiden van de concurrentie, omdat ze daarmee laten zien dat continuïteit en veiligheid voorop staat.

Een temperatuurverificatie kost tijd en kan resulteren in een grotere behuizing met meer koelvermogen voor het temperen van de temperaturen in de verdeler. Daar hangt natuurlijk een prijskaartje aan: een gevolg dat niet altijd gewaardeerd wordt. De meerprijs is echter gering ten opzichte van de kosten die kunnen voortvloeien uit stilstand, kortsluiting of brand.

Deze blog is in december 2020 gepubliceerd door Installatie Journaal.