Zoals aangekondigd al in mijn voorstelpost iets meer over mijn off grid solar systeem. Ik zag dat er hier al diverse anderen mee bezig zijn geweest, bij deze mijn ervaringen, voor wie er zijn voordeel mee kan doen.
Zo half 2021 begon ik het idee te krijgen dat de energievoorziening in Nederland wel eens in de problemen kon komen. De energieprijzen waren al flink aan het oplopen en er kwamen al berichten binnen dat de gasopslag wel eens niet voldoende gevuld zou kunnen zijn voor de komende winter. Gezien veel energiecentrales op gas draaien voelde ik nattigheid. Bovendien, halve wijken die in de zomer veel te veel zonnestroom op het net gooien en dan 's nachts c.q. 's winters dan ineens weer veel vraag hebben, stekkerbakken die moeten worden opgeladen, warmtepompen, allemaal problemen voor het toch al overbelaste stroomnet.
Dus in eerste instantie zocht ik naar een klein systeempje wat mijn koelkast en vriezer van stroom zou kunnen voorzien in geval van een uitval. Misschien ook nog een radiootje en wat verlichting er op, moet kunnen.
Zoekende naar off-grid solarsystemen was mijn eerste idee om met een paar zonnepaneeltjes en een paar AGM accu's te gaan werken. Mijn dak was nog maagdelijk, nooit verdiept in die solartechnologie, stroom was altijd relatief goedkoop dus who cares. Mijn jaarverbruik was overigens ook aardig hoog (dat homelab wat dag en nacht draait hier hielp niet echt mee, zeg maar, voer voor een vervolgtopic - hoe bouw je een energy efficient homeserver).
Probleem was wel: waar plaats je die dingen? Het dak is ongunstig: tentdak waar je nauwelijks een paar fullsize paneeltjes op kwijt kan, bovendien gooide de WAF (Wife Acceptance Factor) nogal roet in het eten ("die lelijke dingen wil ik niet op m'n dak"... ehhh ok). Ik heb wel een grote garage met plat dak maar dat ligt op het noordoosten, grotendeels in de schaduw van het huis...... Duhhh
Ben maanden bezig geweest met me inlezen in solartechnologie en al doende tot de volgende conclusie gekomen:
- AGM accu's zijn relatief goedkoop om mee te beginnen maar op lange termijn zijn LiFePO (Lithium) accu's toch een betere optie. Meer laadcycli, dieper te ontladen, meer vermogen, blijven langer hun capaciteit houden
- Puur off-grid alleen voor het geval er stroomuitval is, een dure grap, als je er verder niks aan hebt. Ik wilde de mogelijkheid om ook stroom terug te leveren. Dus dan kom je op een "grid-tie" systeem - dus gekoppeld aan het net maar wel met accu's (echt 100% off-grid is het dan niet echt meer maar goed)
- Al doende ga je steeds groter denken. Als de stroom uitvalt wil ik ook nog tv kunnen kijken, koffie zetten, misschien koken (inductie), een deel van mijn IT lab in de lucht houden, enzovoorts
- Salderingsregeling wordt vroeg of laat afgebouwd. Wat doe je met je zelf opgewekte stroom als je er geen drol meer voor krijgt? En als de afgenomen stroom onbetaalbaar wordt? Dan wil je je eigen stroom zo veel mogelijk gebruiken. Conclusie: maximaliseren van vermogen en opslagcapaciteit.
Hoe haal je maximaal vermogen van zonnepanelen op een plat dak dat aan de verkeerde kant van je huis ligt? Na wat research kwam ik er achter dat je de oppervlakte maximaal moet benutten. Panelen zelf kosten niet zo veel meer, dus liever elke vierkante meter benutten en wat minder rendement per panel accepteren, dan elk paneeltje toch proberen op het zuiden te richten, met als gevolg "snijverliezen" - dus ongebruikte stroken dak waar wel licht op valt maar niet op de solarcellen.
Dus dan kom je op een zogenaamde oost-west opstelling. Ik kon 12 panelen kwijt op een deel van het platte dak. Hoe zorg je er voor dat de "west" panelen 's middags als ze in de zon liggen niet worden "afgeremd" door de "oost" panelen? Twee aparte charge controllers, 6 panelen op elke controller - alle "west" panelen op een controller en de rest op de ander.
Elke controller heeft 2 strings van 3 panelen die dus per charger allemaal ongeveer evenveel vermogen leveren. Alleen 's ochtends doet "oost" het dus een stuk beter, dan rond de middag zakt het in (schaduw), en rond een uur of 2 begint "west" goed wakker te worden.
Uiteindelijk gekozen voor een systeem van Victron met redelijk goede Chinese panelen (21% rendement ofzo, 370 wattpiek per stuk, totaal dus 4440wp. Voor een paar procent extra rendement betaal je per premium paneel al gauw het dubbele), LiFePO accu's van Pylontech (die zijn modulair, getest met Victron en kun je in de toekomst makkelijk uitbreiden). Ik heb er vier, type US2000C (2.4 kWh elk, totaal dus 9.6kWh waarvan ongeveer 90% benut kan worden). Victron is een Nederlands merk en bekend uit de scheepvaart.
Dit systeem heeft het voordeel dat je het permanent aan het stroomnet kunt koppelen. Via de ingang lever je overtollige stroom aan het net, op de uitgang kun je tot zo'n 5 kilowatt aan stroomverbruikers hangen (er zijn ook nog veel zwaardere versies). Je hebt geen transferswitch of iets dergelijks nodig, gewoon een paar aparte 16 ampere groepen achter de inverter.
Het systeem is in te stellen naar gebruik. In mijn geval laadt het eerst de accu's op en de overtollige kilowatts gaan dan op het net. Verbruikers kun je permanent aan de uitgang hangen en die trekken eerst de accu's leeg, komt de accu op de ondergrens (bv 90% ontladen) dan wordt er pas stroom van het net afgenomen. Je kunt het ook zo instellen dat de accu's altijd vol blijven.
Als de stroom uitvalt merk je dat nieteens, het is eigenlijk een soort permanente noodstroomvoorziening. Zodra de netstroom weer terug is kun je meteen de accu's laten opladen, of instellen dat het laden pas gebeurt als er weer solar power is. Bij langdurige uitval en weinig zon en je accu's raken leeg, kun je de gridstekker er uit halen en op een aggregaat aansluiten (moet je wel ad-hoc wat instellingen wijzigen).
Ik ben een dikke maand bezig geweest om de panelen op het dak te leggen, kabels te trekken over de dakrand, binnen een dikke houten plaat aan de muur geplaatst met alle apparatuur er op, 48V verdelers aansluiten, Victron Multiplus (inverter/charger) aansluiten en instellen (eerst even via een verlengsnoer maar later via een Molex 3-fase stekker, omdat het ding het niet fijn vindt als je de nul en de fase omwisselt - al dient het dan wel als goede vervanger van een firesteel
). Er zit een "Cerbo" bij, een soort Linux 
based microcontroller om het geheel aan te sturen, dit zorgt er ook voor dat je via internet alles kan uitlezen. Overigens is die internet link een "nice-to-have", zonder internet hobbelt het allemaal gewoon probleemloos door (systeem is dan ook ontworpen voor een boot - de ultieme off-grid setup) alleen heb je dan geen mooie grafiekjes meer (al kun je met wat IT skills ook die waardes zelf uitlezen - ook iets waar ik nog eens mee aan de slag moet).
Maar goed, de praktijktest. Het was een flinke investering maar ik wist nog niet hoe de zonnepanelen zouden presteren, gezien de belabberde opstelling van de panelen. Het bleef dus een beetje een (dure) gok.
Dus opgestart, wachten tot de zon ging schijnen, en binnen no time had ik de accu's van 50 naar 100% opgeladen. Tijd om de grid-stekker er in te steken. Het was april maar toch al regelmatig een piekvermogen van 1500 watt ofzo.
Uiteindelijk viel de opbrengst mee, ondanks de ongunstige dakligging. Alleen tussen pakweg 11 uur en 2 uur 's middags zakt het vermogen wat in, daarbuiten loopt het als een trein. Over 2022 heb ik 3755 kWh opgewekt waarvan 3392 aan het net geleverd (het verschil is het verlies in de inverter). Met ideaal geplaatste panelen op het zuiden zou je wel flink meer halen, en ik moet erbij vermelden dat ik in augustus 3 extra panelen heb besteld omdat ik nog wat dakoppervlak overhad en de "oost" charger toch nooit aan zijn piekvermogen kwam, dus ik heb nu 15 panelen - totaal 5550 Wattpiek. Op goede zomerdagen zit de inverter af en toe aan zijn max en levert 230V x 16A = 3680 watt.
Vooralsnog gebruik ik de inverteruitgang nog niet, de accu's dus ook niet, eigenlijk is het nu gewoon een nogal duur solarsysteem, ik lever alleen aan het net. Het aansluiten van extra groepenkast en wat groepen omleiden in huis staat nog op de planning, maar haast heb ik er niet mee zolang de salderingsregeling nog gunstig is. Als echt de stroom uitvalt moet ik nu nog een verlengsnoer trekken vanaf de inverter naar binnen, als tussenoplossing.
Zijn er ook minpunten? Yup...
- Het systeem is niet goedkoop (understatement). Toch denk ik het er uit te halen binnen 10 jaar, maar met een goedkopere setup zonder accu's waarschijnlijk veel sneller, e.e.a. afhankelijk van energieprijzen en regelingen uiteraard
- De inverter bromt continu, soms zachtjes, soms behoorlijk luid (interne transformator). Hier hangt ie in de garage dus ik heb er geen last van, maar op forums klagen veel gebruikers er over. Als ie warm wordt begint de koelventilator flink herrie te schoppen. Dus niet op de slaapkamer plaatsen
- Lampjes op de accu's en charge controllers/cerbo knipperen continu. Nergens voor nodig. Wederom: in de garage dus boeit niet, maar fraai is het niet.
- De dikke kabels tussen de charge controllers en de 48V verdeelrail waren niet voorzien van kabeleindhulzen. Tang voor gekocht (paar tientjes) maar die was niet groot genoeg, het zijn nogal dikke kabels. Een professionele perstang kost een paar honderd euro en gebruik je maar 1 keer. Heb daar wel een workaround voor gevonden, maar ik had liever gezien dat je die kabels gewoon voorgeperst op maat kreeg. Al met al is het geen plug and play systeem, het vereist best wat technische kennis.
- Ik als nerd wil natuurlijk altijd de laatste firmware op het systeem hebben. Ben de eerste keer een halve dag bezig geweest om de inverter opnieuw in te stellen omdat ie na elke firmware upgrade AL zijn instellingen kwijt is. Ik heb nu een lijstje met de juiste instellingen dus het gaat redelijk snel, maar dat was wel even een verrassing.
- Afgelopen wintermaanden deed het niet veel. Elke dag toch wel 1 kWh, behalve 1 of 2 dagen dat het weer echt prut was. Maar 1kWh per dag is niet genoeg om je spullen aan de praat te houden. Ik heb voor noodgevallen dus een aggregaat om dat op te vangen (beetje prepper - of IT'er - heeft altijd een backup voor een backup) maar dat is dan weer niet zo handig ik het kader van OPSEC...
Anyway, het is een langer verhaal geworden dan ik had gepland. Hopelijk kunnen jullie er iets mee. Foto's volgen nog...
Zo half 2021 begon ik het idee te krijgen dat de energievoorziening in Nederland wel eens in de problemen kon komen. De energieprijzen waren al flink aan het oplopen en er kwamen al berichten binnen dat de gasopslag wel eens niet voldoende gevuld zou kunnen zijn voor de komende winter. Gezien veel energiecentrales op gas draaien voelde ik nattigheid. Bovendien, halve wijken die in de zomer veel te veel zonnestroom op het net gooien en dan 's nachts c.q. 's winters dan ineens weer veel vraag hebben, stekkerbakken die moeten worden opgeladen, warmtepompen, allemaal problemen voor het toch al overbelaste stroomnet.
Dus in eerste instantie zocht ik naar een klein systeempje wat mijn koelkast en vriezer van stroom zou kunnen voorzien in geval van een uitval. Misschien ook nog een radiootje en wat verlichting er op, moet kunnen.
Zoekende naar off-grid solarsystemen was mijn eerste idee om met een paar zonnepaneeltjes en een paar AGM accu's te gaan werken. Mijn dak was nog maagdelijk, nooit verdiept in die solartechnologie, stroom was altijd relatief goedkoop dus who cares. Mijn jaarverbruik was overigens ook aardig hoog (dat homelab wat dag en nacht draait hier hielp niet echt mee, zeg maar, voer voor een vervolgtopic - hoe bouw je een energy efficient homeserver).
Probleem was wel: waar plaats je die dingen? Het dak is ongunstig: tentdak waar je nauwelijks een paar fullsize paneeltjes op kwijt kan, bovendien gooide de WAF (Wife Acceptance Factor) nogal roet in het eten ("die lelijke dingen wil ik niet op m'n dak"... ehhh ok). Ik heb wel een grote garage met plat dak maar dat ligt op het noordoosten, grotendeels in de schaduw van het huis...... Duhhh
Ben maanden bezig geweest met me inlezen in solartechnologie en al doende tot de volgende conclusie gekomen:
- AGM accu's zijn relatief goedkoop om mee te beginnen maar op lange termijn zijn LiFePO (Lithium) accu's toch een betere optie. Meer laadcycli, dieper te ontladen, meer vermogen, blijven langer hun capaciteit houden
- Puur off-grid alleen voor het geval er stroomuitval is, een dure grap, als je er verder niks aan hebt. Ik wilde de mogelijkheid om ook stroom terug te leveren. Dus dan kom je op een "grid-tie" systeem - dus gekoppeld aan het net maar wel met accu's (echt 100% off-grid is het dan niet echt meer maar goed)
- Al doende ga je steeds groter denken. Als de stroom uitvalt wil ik ook nog tv kunnen kijken, koffie zetten, misschien koken (inductie), een deel van mijn IT lab in de lucht houden, enzovoorts
- Salderingsregeling wordt vroeg of laat afgebouwd. Wat doe je met je zelf opgewekte stroom als je er geen drol meer voor krijgt? En als de afgenomen stroom onbetaalbaar wordt? Dan wil je je eigen stroom zo veel mogelijk gebruiken. Conclusie: maximaliseren van vermogen en opslagcapaciteit.
Hoe haal je maximaal vermogen van zonnepanelen op een plat dak dat aan de verkeerde kant van je huis ligt? Na wat research kwam ik er achter dat je de oppervlakte maximaal moet benutten. Panelen zelf kosten niet zo veel meer, dus liever elke vierkante meter benutten en wat minder rendement per panel accepteren, dan elk paneeltje toch proberen op het zuiden te richten, met als gevolg "snijverliezen" - dus ongebruikte stroken dak waar wel licht op valt maar niet op de solarcellen.
Dus dan kom je op een zogenaamde oost-west opstelling. Ik kon 12 panelen kwijt op een deel van het platte dak. Hoe zorg je er voor dat de "west" panelen 's middags als ze in de zon liggen niet worden "afgeremd" door de "oost" panelen? Twee aparte charge controllers, 6 panelen op elke controller - alle "west" panelen op een controller en de rest op de ander.
Elke controller heeft 2 strings van 3 panelen die dus per charger allemaal ongeveer evenveel vermogen leveren. Alleen 's ochtends doet "oost" het dus een stuk beter, dan rond de middag zakt het in (schaduw), en rond een uur of 2 begint "west" goed wakker te worden.
Uiteindelijk gekozen voor een systeem van Victron met redelijk goede Chinese panelen (21% rendement ofzo, 370 wattpiek per stuk, totaal dus 4440wp. Voor een paar procent extra rendement betaal je per premium paneel al gauw het dubbele), LiFePO accu's van Pylontech (die zijn modulair, getest met Victron en kun je in de toekomst makkelijk uitbreiden). Ik heb er vier, type US2000C (2.4 kWh elk, totaal dus 9.6kWh waarvan ongeveer 90% benut kan worden). Victron is een Nederlands merk en bekend uit de scheepvaart.
Dit systeem heeft het voordeel dat je het permanent aan het stroomnet kunt koppelen. Via de ingang lever je overtollige stroom aan het net, op de uitgang kun je tot zo'n 5 kilowatt aan stroomverbruikers hangen (er zijn ook nog veel zwaardere versies). Je hebt geen transferswitch of iets dergelijks nodig, gewoon een paar aparte 16 ampere groepen achter de inverter.
Het systeem is in te stellen naar gebruik. In mijn geval laadt het eerst de accu's op en de overtollige kilowatts gaan dan op het net. Verbruikers kun je permanent aan de uitgang hangen en die trekken eerst de accu's leeg, komt de accu op de ondergrens (bv 90% ontladen) dan wordt er pas stroom van het net afgenomen. Je kunt het ook zo instellen dat de accu's altijd vol blijven.
Als de stroom uitvalt merk je dat nieteens, het is eigenlijk een soort permanente noodstroomvoorziening. Zodra de netstroom weer terug is kun je meteen de accu's laten opladen, of instellen dat het laden pas gebeurt als er weer solar power is. Bij langdurige uitval en weinig zon en je accu's raken leeg, kun je de gridstekker er uit halen en op een aggregaat aansluiten (moet je wel ad-hoc wat instellingen wijzigen).
Ik ben een dikke maand bezig geweest om de panelen op het dak te leggen, kabels te trekken over de dakrand, binnen een dikke houten plaat aan de muur geplaatst met alle apparatuur er op, 48V verdelers aansluiten, Victron Multiplus (inverter/charger) aansluiten en instellen (eerst even via een verlengsnoer maar later via een Molex 3-fase stekker, omdat het ding het niet fijn vindt als je de nul en de fase omwisselt - al dient het dan wel als goede vervanger van een firesteel
). Er zit een "Cerbo" bij, een soort Linux based microcontroller om het geheel aan te sturen, dit zorgt er ook voor dat je via internet alles kan uitlezen. Overigens is die internet link een "nice-to-have", zonder internet hobbelt het allemaal gewoon probleemloos door (systeem is dan ook ontworpen voor een boot - de ultieme off-grid setup) alleen heb je dan geen mooie grafiekjes meer (al kun je met wat IT skills ook die waardes zelf uitlezen - ook iets waar ik nog eens mee aan de slag moet).Maar goed, de praktijktest. Het was een flinke investering maar ik wist nog niet hoe de zonnepanelen zouden presteren, gezien de belabberde opstelling van de panelen. Het bleef dus een beetje een (dure) gok.
Dus opgestart, wachten tot de zon ging schijnen, en binnen no time had ik de accu's van 50 naar 100% opgeladen. Tijd om de grid-stekker er in te steken. Het was april maar toch al regelmatig een piekvermogen van 1500 watt ofzo.
Uiteindelijk viel de opbrengst mee, ondanks de ongunstige dakligging. Alleen tussen pakweg 11 uur en 2 uur 's middags zakt het vermogen wat in, daarbuiten loopt het als een trein. Over 2022 heb ik 3755 kWh opgewekt waarvan 3392 aan het net geleverd (het verschil is het verlies in de inverter). Met ideaal geplaatste panelen op het zuiden zou je wel flink meer halen, en ik moet erbij vermelden dat ik in augustus 3 extra panelen heb besteld omdat ik nog wat dakoppervlak overhad en de "oost" charger toch nooit aan zijn piekvermogen kwam, dus ik heb nu 15 panelen - totaal 5550 Wattpiek. Op goede zomerdagen zit de inverter af en toe aan zijn max en levert 230V x 16A = 3680 watt.
Vooralsnog gebruik ik de inverteruitgang nog niet, de accu's dus ook niet, eigenlijk is het nu gewoon een nogal duur solarsysteem, ik lever alleen aan het net. Het aansluiten van extra groepenkast en wat groepen omleiden in huis staat nog op de planning, maar haast heb ik er niet mee zolang de salderingsregeling nog gunstig is. Als echt de stroom uitvalt moet ik nu nog een verlengsnoer trekken vanaf de inverter naar binnen, als tussenoplossing.
Zijn er ook minpunten? Yup...
- Het systeem is niet goedkoop (understatement). Toch denk ik het er uit te halen binnen 10 jaar, maar met een goedkopere setup zonder accu's waarschijnlijk veel sneller, e.e.a. afhankelijk van energieprijzen en regelingen uiteraard
- De inverter bromt continu, soms zachtjes, soms behoorlijk luid (interne transformator). Hier hangt ie in de garage dus ik heb er geen last van, maar op forums klagen veel gebruikers er over. Als ie warm wordt begint de koelventilator flink herrie te schoppen. Dus niet op de slaapkamer plaatsen
- Lampjes op de accu's en charge controllers/cerbo knipperen continu. Nergens voor nodig. Wederom: in de garage dus boeit niet, maar fraai is het niet.
- De dikke kabels tussen de charge controllers en de 48V verdeelrail waren niet voorzien van kabeleindhulzen. Tang voor gekocht (paar tientjes) maar die was niet groot genoeg, het zijn nogal dikke kabels. Een professionele perstang kost een paar honderd euro en gebruik je maar 1 keer. Heb daar wel een workaround voor gevonden, maar ik had liever gezien dat je die kabels gewoon voorgeperst op maat kreeg. Al met al is het geen plug and play systeem, het vereist best wat technische kennis.
- Ik als nerd wil natuurlijk altijd de laatste firmware op het systeem hebben. Ben de eerste keer een halve dag bezig geweest om de inverter opnieuw in te stellen omdat ie na elke firmware upgrade AL zijn instellingen kwijt is. Ik heb nu een lijstje met de juiste instellingen dus het gaat redelijk snel, maar dat was wel even een verrassing.
- Afgelopen wintermaanden deed het niet veel. Elke dag toch wel 1 kWh, behalve 1 of 2 dagen dat het weer echt prut was. Maar 1kWh per dag is niet genoeg om je spullen aan de praat te houden. Ik heb voor noodgevallen dus een aggregaat om dat op te vangen (beetje prepper - of IT'er - heeft altijd een backup voor een backup) maar dat is dan weer niet zo handig ik het kader van OPSEC...
Anyway, het is een langer verhaal geworden dan ik had gepland. Hopelijk kunnen jullie er iets mee. Foto's volgen nog...
