1. © KWx BV - 2013 1
Meten aan E+PV installaties
Hoe en waarom
meten aan
E+PV installaties?

2. © KWx BV - 2013 2
#zonnepanelen trending topic

3. © KWx BV - 2013 3
#zonnepanelen trending topic

4. © KWx BV - 2013 4
Zonnestroom is elektrotechniek!

5. © KWx BV - 2013 5
Opbouw E+PV installatie

6. © KWx BV - 2013 6
Opbouw E+PV installatie
L1
L2
L3
N
PE
RB RA
=
~
+ -

7. © KWx BV - 2013 7
Opbouw E+PV installatie
Trafo
DC
I/O
AC
I/O
RCDVerdeler
kWh
meter
=
~

8. © KWx BV - 2013 8
Opbouw PV installatie

9. © KWx BV - 2013 9
NEN 1010, Bijlage 712A

10. © KWx BV - 2013 10
Metingen E+PV installatie

11. © KWx BV - 2013 11
Eerste stap metingen
Trafo
DC
I/O
AC
I/O
RCDVerdeler
kWh
meter
=
~
Omvormer veilig spanningsloos maken
1. AC zijde
2. DC zijde
Andere componenten uitschakelen en scheiden
Server, PC, alarmcentrale, etc

12. © KWx BV - 2013 12
Isolatieweerstand
L1
L2
L3
N
PE
RB RA
Nominale spanning Meetspanning
NEN 1010
R ISO
NEN 1010
Meetspanning
NEN 3140
R ISO
NEN 3140
SELV- en PELV-ketens 250 Vdc > 0,5 MΩ
DC meetspanning
> Unom in DC
(b.v. 230 VDC)
Weerstand
> 1000*Unom
(b.v. 230 kΩ)
< 500 V, met inbegrip FELV
ketens
500 Vdc > 1,0 MΩ
> 500 V 1000 Vdc > 1,0 MΩ
Waarom?
1. Meting volgens NEN 1010
en NEN 3140

13. © KWx BV - 2013 13
Aardlekschakelaartest (RCD test)
L1
L2
L3
N
PE
RB RA
AARDLEK
SCHAKELAAR
II
tt
stroomtijd1. Uitschakeltijd
2. Uitschakelstroom
3. Functionele beproeving testknop
Waarom?
1. Beproeven RCD
(NEN 1010 en NEN 3140)

14. © KWx BV - 2013 14
Impedantie Zi
RB RA
Zi
Zi binnenkomend
Zi omvormer
Δ Zi
=
~
Waarom?
1. Impedantie foutstroomketen
(NEN 1010 en NEN 3140)
2. Rendement (Pverlies max 1%)
3. Spanningsniveau (PQ)

15. © KWx BV - 2013 15
Spanningsniveau
Verdeler
kWh
meter
belasting
230V 230V Spanningsniveau nullast230V
Spanningsniveau belasting
230V
228V
225V
impedantie impedantie
Trafo
Vermogen 

16. © KWx BV - 2013 16
Spanningsniveau
Verdeler
kWh
meter
=
~
230V 230V Spanningsniveau nullast
(max 253 V)
230V
Spanningsniveau belasting
(max 253 V)
230V
234V
240V
impedantie impedantie
Trafo
 Vermogen

17. © KWx BV - 2013 17
Impedantie Zs (TT stelsel)
L1
L2
L3
N
PE
RB RA
Zs
Zs ≠ Zi
Waarom?
1. Impedantie foutstroomketen
(NEN 1010 en NEN 3140)

18. © KWx BV - 2013 18
Impedantie Zs (TN stelsel)
L1
L2
L3
N
PE
RB
Zs
Zs ≈ Zi
Waarom?
1. Impedantie foutstroomketen
(NEN 1010)

19. © KWx BV - 2013 19
Temperatuur en instraling sensoren
Waarom?
1. Rendement: vergelijken
met standaard test
condities STC
2. Prestatie van panelen is
afhankelijk van:
instraling en temperatuur

20. © KWx BV - 2013 20
STC – Standaard Test Condities
 Vergelijken meetwaarden
met datasheet
(STC waarden)
 STC
 Instraling: 1000 W/m2
 Paneel temperatuur: 25 °C
 Air mass factor (AM): 1,5

21. © KWx BV - 2013 21
Instraling afhankelijkheid

22. © KWx BV - 2013 22
Instraling afhankelijkheid
1048 W/m2
971 W/m2
750 W/m2
513 W/m2
4,004,28513
5,856.26750
7,578,11971
8,178,751048
IMPP[A]Isc [A]G [W/m2]
De PV generator kan worden kortgesloten zonder schade
De stroom IMPP is bijna gelijk aan ISC

23. © KWx BV - 2013 23
Temperatuur afhankelijkheid
Irr = 1000 W/m2
β - de spanning
temperatuur
coëfficiënt is
negatief
α – de stroom
temperatuur
coëfficiënt is
positief
I-V curve van een PV module bij een constante
instraling
Het Maximum Power
Point (MPP) heeft een
negatieve
temperatuur
coëfficiënt.
De beste efficiency
ligt bij lage
temperatuur en hoge
instraling.

24. © KWx BV - 2013 24
R PE (indien van toepassing)
=
~
Waarom?
1. Meting volgens NEN-EN 62446
2. Risico van corrosie

25. © KWx BV - 2013 25
R ISO +
=
~
Waarom?
1. Risico DC vlambogen
2. Meting volgens NEN-EN 62446

26. © KWx BV - 2013 26
R ISO -
=
~
Waarom?
1. Risico DC vlambogen
2. Meting volgens NEN-EN 62446

27. © KWx BV - 2013 27
Eigenschappen PV generator
PV panelen hebben een
relatief hoge capaciteit
Vocht afhankelijk
Lekstromen en
isolatieweerstand
Riso lager naarmate
string groter is

28. © KWx BV - 2013 28
PV generator, een DC bron
PV panelen genereren DC energie met een
spanning tot 1000 Vdc en stromen 10 Adc of
meer
DC vlambogen zijn een risico
In serie: onderbreken van een stroomvoerende geleider
of overgangsweerstand
Parallel: tussen + en – geleiders bij isolatie defecten
Naar aarde: bij defecten in paneel of bekabeling
=
~

29. © KWx BV - 2013 29
Uoc, Isc, I-V curve, polariteit
=
~
Waarom?
1. Uoc, Isc meting volgens NTA 8013 en
NEN-EN 62446
2. I-V curve meting voor rendement

30. © KWx BV - 2013 30
I-V curve
IVmeas
gemeten
karakteristiek
IVSTC
STC
karakteristiek
IVnom

31. © KWx BV - 2013 31
P-V curve
gemeten
STC
nominaal
Pmeas = f(IVmeas)
PSTC = f(IVmeas, Tcell,Irr)
Pnom = f(IVnom)

32. © KWx BV - 2013 32
I-V curve metingen
MPPSTC MPPnom
MPPSTC MPPnom
String
~OK
Gedeeltelijke
schaduw

33. © KWx BV - 2013 33
I-V curve metingen
2 panelen in volledige
schaduw
2 panelen gedeeltelijk in
schaduw
Verschil ≈ 2xUoc_module

34. © KWx BV - 2013 34
Eén paneel

35. © KWx BV - 2013 35
E’n paneel, een cel afgedekt (hand)

36. © KWx BV - 2013 36
Defect paneel

37. © KWx BV - 2013 37
Defect paneel + goed paneel in serie

38. © KWx BV - 2013 38
Voorbeeldmeting 12 panelen
(5x5 cm afgedekt)

39. © KWx BV - 2013 39
Metrel EuroLinkPV

40. © KWx BV - 2013 40

41. © KWx BV - 2013 41
Thermografie mast
13 meter carbon fiber
Inspectie van gebouwen
Inspectie van daken
vanaf de grond
Inspectie van platte
daken vanaf het dak:
overzicht
Industriële inspecties
Stadsverwarming
Voor FLIR camera’s met Wifi in
combinatie met de FLIR app

42. © KWx BV - 2013 42

43. © KWx BV - 2013 43
Rendement PV installatie
Trafo
Verdeler
kWh
meter
=
~
AC bekabeling Omvormer DC bekabeling PV generator
Variabelen
Impedantie Omvormer
efficiency
MPP tracker(s)
Weerstand
Connectoren
Efficiency
Instraling
Veroudering
Tomgeving, Tpaneel
Externe
factoren
Koeling
Omgeving
Dieren
Weersinvloeden
Aanleg
Schade (fabricage,
transport, gebruik)
Schaduw
Vervuiling
Verliezen AC verliezen Omvormer
verliezen
DC verliezen PV generator
verliezen
Opbrengst  PTotaal  Pomvormer  PPV generator

44. © KWx BV - 2013 44
Veiligheid PV installatie
Trafo
Verdeler
kWh
meter
=
~
AC bekabeling Omvormer DC bekabeling PV generator
Variabelen
Impedantie
ZL-N, ZL-PE
Interne
beveiliging
 RCD
 Isolatie
bewaking
Weerstand
 Connectoren
 Kabels
Junction box
Externe
factoren
Aanleg
Gebruik
Aanleg
Gebruik
Dieren
Weersinvloeden
Aanleg
Aanleg
Risico
Overgangs-
weerstand
Isolatiedefecten
DC vlambogen DC vlambogen

45. © KWx BV - 2013 45
Meer informatie?
Metingen aan PV installaties
Via www.kwx.nl/meten-aan-pv-installaties.aspx
Of mail naar kees@kwx.nl
Cursus PV, PQ & NEN 1010
Docent: Sjef Cobben
Apeldoorn, 21 november 2013

46. © KWx BV - 2013 46
Dank voor uw aandacht!
Kees Compaan
KWx Meetinstrumenten
Telefoon 0186 633600
E-mail kees@kwx.nl
Website www.kwx.nl