Der Wechselrichter
Der Wechselrichter ist ein wichtiger Bestandteil einer Photovoltaikanlage und wird benötigt, um den auf dem Dach erzeugten Gleichstrom nutzen zu können, indem er diesen in Wechselstrom umwandelt. Erst dann kann der erzeugte Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage direkt im Haushalt verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Wie funktioniert ein Wechselrichter?
Wechselrichter sind mit Halbleiterbauteilen aufgebaut, welche aus einer elektronischen Schaltung bestehen. Diese Schaltung erzeugt eine Wechselspannung. Die Wechselspannung wird durch eine Verstärkerstufe verstärkt und anschließend einem Transformator zugeführt. Dieser funktioniert als eine Art Spannungswandler, welcher die vom Multivibrator erzeugte Wechselspannung in die gewünschte Netzspannung in Höhe von 230 Volt umwandelt. Der umgewandelte Strom steht dann am Ausgang des Wechselrichters zur Verfügung und kann von dir genutzt werden.
Was sind die Aufgaben eines Wechselrichters?
Neben der Hauptaufgabe, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, übernehmen die Wechselrichter noch zahlreiche weitere Aufgaben.
- Überwachung und Steuerung der gesamten Photovoltaikanlage
- Erzielen maximaler Erträge
- Erfassen sämtlicher Betriebsdaten
- In netzgekoppelten Systemen bei Bedarf vollautomatische Trennung vom Netz
- Unterbrechung der Netzeinspeisung
- Schutz des Netzes vor Überlastung
- In netzunabhängigen Backup-Systemen bei Stromausfall innerhalb von wenigen Millisekunden Umschaltung von Netz- auf Notstrom - für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung
Arten von Wechselrichtern
Wechselrichter lassen sich in unterschiedliche Typen aufteilen. Je nach Einsatzzweck unterscheidet man zwischen selbst- und fremdgeführte Wechselrichtern.
Selbstgeführte Wechselrichter
Selbstgeführte Wechselrichter können durch einen selbst erzeugten Takt die gewünschte Netzfrequenz bestimmen. Der Vorteil gegenüber anderen Wechselrichtern dabei ist, dass unabhängig vom Stromnetz Wechselstrom erzeugt werden kann.
Die sog. Inselwechselrichter dienen dem Aufbau von Inselsystemen, die ohne Anschluss an andere Stromsysteme funktionieren. Auf diese Weise können elektronische Geräte ohne Anbindung an das öffentliche Stromnetz mit der notwendigen Wechselspannung per Batterie versorgt werden. Selbstgeführte Wechselrichter kommen vor allem in Ferienhäusern oder zur Notstromversorgung in Krankenhäusern zum Einsatz.
Fremd- oder netzgeführte Wechselrichter
Fremdgeführte Wechselrichter dienen fast ausschließlich dazu, um Solarenergie in das öffentliche Netz einzuspeisen. Dabei wird der von der Photovoltaikanlage erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt. Im Gegensatz zu selbstgeführten Wechselrichtern benötigen diese jedoch eine feste Wechselspannung aus dem Netz, um zu funktionieren.
Ebenso spielt die Größe der Anlage bei der Auswahl des richtigen Wechselrichters eine entscheidende Rolle. Im Bereich der Photovoltaik kommen folgende Wechselrichter zur Anwendung:
Modulwechselrichter
Ein Modulwechselrichter wird direkt am einzelnen Solarmodul angebracht, so besitzt jedes Modul seinen eigenen einphasigen Wechselrichter. Die Ausgänge der einzelnen Modulwechselrichter werden parallelgeschaltet und gesammelt an das Netz angeschlossen.
Hybridwechselrichter
Der Hybridwechselrichter alternativ auch Batteriewechselrichter genannt, ist ein Stromspeicher mit integriertem Wechselrichter. Es kommt kaum zu Leitungsverlusten, da die Speicherung und Umwandlung in einem Gerät geschieht. Somit ist ein Hybridsystem hocheffizient.
Strangwechselrichter
Am häufigsten wird der Strangwechselrichter eingesetzt. Bei einem Strangwechselrichter werden mehrere in Reihe geschaltete Solarmodule, in sogenannten Strängen (Strings) angeschlossen, um den Strom ins Netz einspeisen zu können. Die Anlage verfügt je nach Anzahl der Stränge über ein- oder dreiphasige Wechselrichter.
Ein großer Vorteil gegenüber Modulwechselrichtern ist, dass die Strangwechselrichter einen höheren Wirkungsgrad haben. Außerdem ist die Wartung einfacher, weil die Wechselrichter nun nicht mehr auf dem Dach, sondern im Keller oder im Haustechnikraum untergebracht werden.
Zentralwechselrichter
Bei großen gewerblichen Anlagen ab 100 kWp kommen Zentralwechselrichter zur Anwendung. Da hier alle Modulstränge zentral zusammengeführt werden, ist es von großer Bedeutung, dass u.a. die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule homogen sind. Ansonsten kann der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage erheblich beeinträchtigt werden.
Häufig gestellte Fragen zum Wechselrichter
Wir haben für dich unten die häufig gestellten Fragen einmal zusammengefasst.
Für eine Photovoltaikanlage für den Eigenverbrauch, ist in den meisten Fällen nur ein Wechselrichter notwendig.
Für einen Wechselrichter sollten 10 – 15% der Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage eingeplant werden. Allerdings unterscheidet sich der Preis neben der Anlagengröße stark von Qualität, Leistungsumfang und Herstellern.
Unter optimalen Bedingungen wird die Lebensdauer von Wechselrichtern mit 10 bis 15 Jahren angegeben.
Die Installation eines Wechselrichters sollte in einem kühlen und trockenen Raum (Garage, Hauswirtschaftsraum oder Keller) erfolgen.
Mit dem Stromspeicher von SENEC, dem SENEC.Home V3 hybrid, brauchst du keinen zusätzlichen Wechselrichter, denn dieser ist bereits integriert. Ohne großen Aufwand kann dieser zu einer Bestandsanlage nachgerüstet werden.
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