Solar Wechselrichter
-Warum ohne ihn nichts geht
Der Wechselrichter ist das elementare Bauteil in einer Solaranlage. Er wandelt den aus der Sonnenenergie erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um. Nur durch diesen Vorgang kann der produzierte Strom von elektrischen Geräten genutzt werden. Neben dieser entscheidenden Hauptaufgabe übernimmt ein Wechselrichter in einer Solaranlage noch andere Aufgaben.
Aufgaben eines Wechselrichters im Überblick:
- Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom
- Erfassung von Betriebsdaten
- Erzielung von maximalen Erträgen
- Überlastungsschutz des Netzes
- Backupsystem
Jetzt geht es ins Detail - Schritt für Schritt den Wechselrichter verstehen
Wie funktioniert der Wechselrichter?
In einer Solaranlage sind einzelne Solarmodule in Reihe nacheinander geschaltet. Diese produzierten durch den photovoltaischen Effekt aus der eintretenden Sonnenergie Gleichstrom. Gleichstrom kann weder ins Stromnetz eingespeist noch von elektrischen Geräten verwendet werden. Der in Solaranlagen eingebaute Wechselrichter ist dafür zuständig, den Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln.
In die Eingangsseite des Wechselrichters tritt der Gleichstrom (DC: direct current) ein. Hier sind einer oder mehrere sogenannte Gleichstromsteller. Diese haben MPP-Tracker und werden von Mikroprozessoren gesteuert. Anschließend erfolgt die Umwandung in den benötigten Wechselstrom (AC: alternating current). Dieser wird an die Ausgangsseite des Wechselrichters geleitet. Jetzt kann der Strom ins allgemeine Stromnetz eingespeist werden oder direkt für den Betrieb von elektrischen Geräten zum Einsatz kommen.
Welches Wechselrichtersystem soll es sein?
- Mikrowechselrichter: Kommen überwiegend in kleineren Solaranlagen zum Einsatz und werden direkt an das einzelne Solarmodul angeschlossen.
- Stringwechselrichter: Eignen sich für große und kleine Anlagen und sind sehr beliebt. Sie werden in Reihe geschaltet, daher der Name String für Strang.
- Batteriewechselrichter: Verknüpfen die Eigenschaften der Umwandlung mit der Speicherung sowie dem autonomen Lade- und Entladevorgang einer Solarbatterie.
- Hybridwechselrichter: Verbinden zwei Funktionen in einem Gerät. Sie sind ein Batterie- und ein Photovoltaikwechselrichter. Häufig verfügen sie auch über eine nützliche Notstromfunktion.
Welches Wechselrichtermodell ist das passende?
Wechselrichter für Solaranlagen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Das passende Modell ist mithilfe einer fundierten fachlichen Beratung leicht zu finden. Bei der Wahl sollte immer beachtet werden, dass der Wechselrichter zu dem Konzept der Solaranlage passt, denn nur so kann eine wirtschaftlich sinnvolle Stromproduktion stattfinden.
- vom Standort
- von den Eigenschaften der Solaranlage
- von der Leistung der Solaranlage
Der Anschluss des Wechselrichters muss immer mit Bedacht und unter Berücksichtigung verschiedener Standortfaktoren stattfinden.
Wie hängen MMP-Tracking und ein Wechselrichter zusammen?
MPP ist die Abkürzung für Maximum Power Point. Der MPP ist der Zeitpunkt, zu dem ein Solarmodul die höchste Leistung erbringt. Die Leistung einer Solaranlage ist unter anderem abhängig von:
- der Intensität der Sonneneinstrahlung
- der Temperatur
- dem Aufbau der Solaranlage
Das MPP-Tracking ist für die Erfassung der optimalen Bedingungen zuständig, sodass die Solaranlage so konfiguriert werden kann, dass sie eine optimale Leistung erbringen kann. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, verfügen moderne Wechselrichter für Solaranlagen über mehrere MPP-Tracker.
Welche Bedeutung hat der Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad einer Solaranlage ist von großer Bedeutung, um die Effizienz des Wechselrichters und damit der Solaranlage zu bestimmen. Die Bestimmung der Effizienz ist ein wichtiger Faktor, um die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage zu bestimmen.
Der Wirkungsgrad ist unter anderem abhängig von:
- dem Standort
- der Sonneneinstrahlung
- der Konfiguration der Anlage
In Abhängigkeit dieser Faktoren kommen verschiedene Wirkungsgrade zustande. Das bedeutet, dass ein Wechselrichter nicht zu jedem Zeitpunkt seine volle Leistung erbringt. Auch ein identisches Gerät erzielt somit nicht immer den gleichen Wirkungsgrad. Mithilfe des europäischen Wirkungsgrades kann ein besserer Vergleich der Leistungen stattfinden. Er bildet eine Gewichtung von Teilleistungen in Prozent in Bezug auf die Maximalleistung ab. Hierfür werden Wetter- und Temperaturschwankungen im europäischen Durchschnitt miteinbezogen.