Los van het energienet

Autonoom leven vergroot je vrijheid en daarom willen meer mensen onafhankelijk zijn van de maatschappijen die water, stroom en gas leveren. Maar wat heb je nodig om je onafhankelijk te maken van het energienet?

De basis bestaat veelal uit zonnepanelen en/of een windmolen, een accusysteem, een solar-laadregelaar en een omvormer die de accuspanning omzet naar een 230 volt wisselspanning. Dat is duidelijke taal, maar wat heb je nu precies nodig voor bijvoorbeeld je tiny house? Klein Wonen Magazine liet zich voorlichten door een expert.

De basis bestaat veelal uit zonnepanelen en/of een windmolen, een accusysteem, een solar-laadregelaar en een omvormer die de accuspanning omzet naar een 230 volt wisselspanning. Dat is duidelijke taal, maar wat heb je nu precies nodig voor bijvoorbeeld je tiny house?
Een eenpersoons tiny house verbruikt voor een koelkast, laptop, telefoon, keukenmachine, verlichting en overige kleine verbruikers circa 1 a 1,5 kW aan energie. Om autonoom te kunnen leven moet de dagelijkse hoeveelheid benodigde stroom van een alternatieve duurzame energiebron komen. Dit zijn in de meeste gevallen zonnepanelen, een windmolen of een combinatie hiervan. Met vier zonnepanelen van zo’n 300Wp heb je meer dan genoeg energie voor de zomer, het voor- en najaar en kun je ook de winter redelijk doorkomen. Desondanks zal je af en toe moeten terugvallen op een alternatieve energiebron zoals een aggregaat. De aggregaat kan via een acculader de accu’s weer volledig opladen wanneer er een gebrek aan zonlicht is.


Foto: De zonnepanelen van Marjolein Jonker in Alkmaar

Uiteraard wil je al je 230 voltapparaten gewoon in het stopcontact kunnen pluggen. Dit kan door de omvormer. De omvormer moet een hoger vermogen hebben dan de zwaarste verbruiker of de optelsom van apparaten die je verwacht vaak tegelijkertijd te gaan gebruiken. Daarnaast is de benodigde netto accucapaciteit van belang. In je tiny house heb je ongeveer netto 2,5kW nodig. Dan kun je met een volle accu twee dagen vooruit. Dit bereik je met een 12Volt accusysteem met circa 200Ah en bij een 24Volt systeem met 100Ah. Hiermee voorkom je dat je bij een bewolkte dag direct zonder energie zit. Om te zien hoeveel energie er nog in de accu’s zit is een batterijmonitor geen overbodige luxe. Op deze monitor kan een alarm worden ingesteld die wordt geactiveerd zodra de minimaal ingestelde accucapaciteit is bereikt.
En dan de alternatieve energiebron zelf. Zonnepanelen worden hiervoor het meest gebruikt. Een conventioneel zonnepaneel bestaat doorgaans uit cellen van poly- of monocrystaline. Gemiddeld zullen deze panelen in Nederland even veel energie opwekken per jaar. De zonnepanelen leveren een gelijkspanning en worden aangesloten op een MPPT (Maximum Power Point Tracking) laadregelaar. Deze MPPT laadregelaar levert een continu maximaal vermogen. Het maximumvermogen wordt geleverd bij een bepaalde optimale verhouding van spanning en stroom. Dit is afhankelijk van lichtsterkte, temperatuur en het aantal in serie geschakelde zonnepanelen. Afhankelijk van het aantal panelen en type MPPT worden de panelen in serie en parallel geschakeld. Zonnepanelen leveren in de zomer en in het voor- en najaar circa vier keer het vermogen van het paneelvermogen (paneel vermogen wordt uitgedrukt in Wp). In de wintermaanden levert een zonnepaneel gemiddeld 0,8 keer het paneelvermogen.
In Nederland heb je dus in de zomer teveel vermogen uit je panelen of in de winter te weinig. Hiervoor is helaas geen oplossing, tenzij je wilt verhuizen naar een plekje dichter bij de evenaar! De panelen die op een MPPT worden aangesloten moeten allemaal dezelfde instralingshoek hebben ten opzichte van de zon. Plaats je zonnepanelen op twee verschillende hellingsvlakken of windrichtingen, dan heb je ook een tweede of misschien wel een derde MPPT nodig. Zonnepanelen werken overigens niet in de schaduw dus plaats je huisje nooit onder de bomen.

De zelf opgewekte energie moet natuurlijk ook worden opgeslagen. Daarvoor heb je een accubank nodig. Dit kun je doen met lood- of lithiumaccu’s. Wanneer je de keuze maakt voor loodaccu’s dan kun je het beste kiezen voor accu’s die veel cycli kunnen maken en goed bestand zijn tegen diep ontladen. De aanschafprijs van een loodaccu is veel lager dan die van een lithiumaccu. Om de levensduur van een loodaccu te verlengen is het aan te raden de accu’s 50 á 60 procent te ontladen en nooit dieper dan 70 procent. Wanneer je ervoor kiest om dieper te ontladen zal de levensduur van de loodaccu sterk worden verkort. Door het chemisch proces in de loodaccu gaat er namelijk altijd energie verloren.

Bij gebruik van een lithiumaccu heb je bijna geen verlies bij het laden en ontladen. Met de juiste acculader kan deze snel worden geladen en ontladen. Een lithiumaccu kan bovendien ook veel dieper ontladen worden dan een loodaccu zonder dat er schade optreedt. Dit tot wel circa 95 procent. Wel moet er bij een lithiumaccu altijd een restcapaciteit overblijven. Bij een volledige ontlading zal de lithiumaccu niet meer geladen kunnen worden en zal er een nieuwe accu moeten worden aangeschaft. Het is daarom noodzakelijk om de lithiumaccu te beveiligen, zodat deze onder een ingestelde waarde van circa 80 procent alle verbruikers ontkoppeld van de accu’s. Het aantal cycli die een lithiumaccu kan maken is ook nog eens veel hoger dan een gemiddelde loodaccu. Dus wanneer je alle voordelen van de lithiumaccu bij elkaar optelt kom je waarschijnlijk tot de conclusie dat een lithiumaccu een stuk voordeliger is dan de loodversie.


Foto: Marjolein Jonker koos voor het energiesysteem van Victron

Het is uiteraard noodzakelijk om de accu op de juiste wijze aan te sluiten. Hiervoor heb je de juiste kabeldikte en perskabelogen nodig. De dikte van de accukabels is uit te rekenen door de stroom die er gaat lopen te delen door drie. De uitkomst dient naar boven te worden afgerond om tot de juiste kabeldikte te komen. Tevens zal bij iedere vijf meter langere kabel de uitgerekende dikte worden verdubbeld. Ook moet de juiste zekering zo dicht mogelijk bij de energiebron worden geplaatst. De waarde kan worden bepaald door het piekvermogen te delen door de accuspanning en die uitkomst te delen door drie.

Voor elk type woning kan een één- of driefase autonoom systeem worden aangebracht, mits genoeg ruimte voor de zonnepanelen. Zorg voor een juiste balans tussen het aantal zonnepanelen, de omvormer en de accubank. Raadpleeg uiteindelijk regelmatig de accumonitor. Zo word je je meer bewust van je verbruik wat een enorme energiebesparing kan opleveren!

Meer informatie: Top Systems