Solar-Wechselrichter sind eine wichtige Komponente von Solaranlagen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
Heute werfen wir einen genaueren Blick auf die Funktionsweise Wechselrichtern, die verschiedenen Arten, Auswahlkriterien sowie die Installation und Inbetriebnahme.
Wie immer hier das Wichtigste in Kürze:
- Wechselrichter sind ein unverzichtbarer Bestandteil von Photovoltaikanlagen, da sie den von Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln.
- Es gibt drei Arten von Wechselrichtern: String-Wechselrichter, Mikro-Wechselrichter und leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter.
- Für die Auswahl des geeigneten Wechselrichters sind Faktoren wie Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit, Preis und Größe zu berücksichtigen.
- Ein Solar Wechselrichter kostet 500 – 5000 Euro
Funktionsweise von Wechselrichtern
Photovoltaikanlagen bestehen aus mehreren Komponenten, darunter Solarzellen, Modulwechselrichter und einem Energiezähler. Die Solarzellen in den Photovoltaikmodulen wandeln das Sonnenlicht in Gleichstrom um.
Der Gleichstrom wird dann durch den Modulwechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Wechselstrom ist die Energie, die für die meisten Haushaltsanwendungen und für die Einspeisung ins Stromnetz verwendet wird.
Wechselrichter können auch als „Gehirn“ der Solaranlage betrachtet werden, da sie für die Leistungsregelung und den Schutz der Anlage verantwortlich sind.
Wechselrichter überwachen den Stromfluss in der Solaranlage und stellen sicher, dass er sicher und effektiv funktioniert. Sie schalten die Anlage ab, wenn sie einen Fehler oder eine Überlastung feststellen, um Schäden zu vermeiden.
Arten von Photovoltaik-Wechselrichtern
Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, darunter String-Wechselrichter, Mikrowechselrichter und leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter.
String-Wechselrichter
Sie werden am häufigsten in Photovoltaikanlagen eingesetzt.
Ein String-Wechselrichter ist so konzipiert, dass er mehrere Solarmodule oder Photovoltaik-Paneele miteinander verbindet und in einer Reihe schaltet. Diese Reihenschaltung von Modulen wird als „String“ bezeichnet, was dem Wechselrichter seinen Namen gibt.
In der Regel kann ein String-Wechselrichter bis zu 15 Module oder mehr verbinden, je nach Modultyp und Größe des Wechselrichters. Die Reihenschaltung der Module ermöglicht es dem Wechselrichter, die Gleichstromspannung aus den Solarmodulen zu erhöhen und so eine höhere Wechselstromleistung zu erzeugen.
Er hat in der Regel mehrere Anschlüsse, darunter Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sowie Anschlüsse für die Datenübertragung und Überwachung. Der Wechselrichter überwacht den Stromfluss in der Solaranlage und stellt sicher, dass er sicher und effektiv funktioniert.
Der Hauptvorteil eines String-Wechselrichters ist, dass er relativ einfach zu installieren und kosteneffektiv ist. Sie sind ideal für kleine bis mittelgroße Solaranlagen und bieten eine zuverlässige Möglichkeit, um den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln.
Ein Nachteil von String-Wechselrichtern ist jedoch, dass sie die Leistung der gesamten Anlage beeinträchtigen können, wenn ein Modul beschädigt ist oder nicht richtig funktioniert. Wenn ein Modul ausfällt oder beschädigt ist, kann dies zu einem erheblichen Leistungsverlust in der gesamten Anlage führen.
Mikrowechselrichter
Hierbei handelt es sich um eine relativ neue Technologie.
Im Gegensatz zum String-Wechselrichter wird bei einem Mikro-Wechselrichter jedes einzelne Solarmodul separat mit einem eigenen Wechselrichter ausgestattet.
Ein Mikro-Wechselrichter wird direkt an jedes einzelne Solarmodul angeschlossen und wandelt den Gleichstrom des Moduls in Wechselstrom um. Jeder Mikro-Wechselrichter hat seine eigene Überwachungsfunktion, um den Betrieb des Solarmoduls und des Wechselrichters zu überwachen und zu optimieren.
Im Vergleich zum String-Wechselrichter haben Mikro-Wechselrichter mehrere Vorteile:
- Jeder Mikro-Wechselrichter arbeitet unabhängig. Er kann die Leistung jedes einzelnen Solarmoduls optimieren. Dies führt zu einer höheren Gesamtleistung der Solaranlage und zu einer höheren Energieerzeugung.
- Leistungsverlust durch Schattenbildung wird minimiert. Wenn ein Solarmodul beschattet wird, kann es die Leistung des gesamten Strings reduzieren. Bei einem Mikro-Wechselrichter wird jedoch nur das beschattete Solarmodul beeinträchtigt, während alle anderen Solarmodule weiterhin mit voller Leistung arbeiten.
- Ein weiterer Vorteil von Mikro-Wechselrichtern ist ihre Flexibilität. Da jeder Mikro-Wechselrichter separat an jedes Solarmodul angeschlossen ist, können sie auch in ungleichmäßigen oder schwierigen Dachkonfigurationen eingesetzt werden.
Ein Nachteil von Mikro-Wechselrichtern ist jedoch, dass sie teurer sind als String-Wechselrichter. Da jeder Mikro-Wechselrichter separat angeschlossen werden muss, erhöht dies die Installationskosten der Solaranlage.
Zudem benötigt man mehr Platz für die Mikro-Wechselrichter, da sie direkt an den Solarmodulen befestigt werden.
Leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter
Eine Kombination aus String- und Mikrowechselrichtern. Sie bieten die Vorteile beider Arten von Wechselrichtern und werden in größeren Solaranlagen eingesetzt.
Im Gegensatz zu Mikro-Wechselrichtern sind leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter nicht an jedes einzelne Solarmodul angeschlossen. Stattdessen optimieren sie die Leistung der Solaranlage durch die Optimierung der Spannung und Stromstärke der gesamten Anlage.
Ein leistungs- und spannungsoptimierter Wechselrichter verwendet dafür eine spezielle Technologie, die als Maximum Power Point Tracking (MPPT) bezeichnet wird.
Diese Technologie erfasst die maximale Leistung, die von den Solarmodulen erzeugt wird, und passt die Spannung und Stromstärke entsprechend an, um die höchstmögliche Leistung aus der Anlage zu erzielen.
Leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter können ebenso die Auswirkungen von Schatten auf die Solaranlage reduzieren. Wenn ein Solarmodul beschattet wird, kann es die Leistung des gesamten Strings reduzieren.
Sie sind i.d.R. auch mit einer Überwachungsfunktion ausgestattet, die es ermöglicht, den Betrieb der Solaranlage zu überwachen und zu optimieren. Sie können zudem mit einem Internetportal verbunden werden, das den Benutzern die Möglichkeit gibt, den Betrieb der Anlage in Echtzeit zu überwachen.
Auswahlkriterien von Photovoltaik-Wechselrichtern
Bei der Auswahl eines Wechselrichters sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
- Zunächst einmal sollte die Leistung des Wechselrichters zur Größe der Solaranlage passen. Ein zu kleiner Wechselrichter kann die Leistung der Anlage beeinträchtigen, während ein zu großer Wechselrichter unnötig teuer sein kann.
- Die Effizienz des Wechselrichters ist auch ein wichtiger Faktor. Ein effizienter Wechselrichter wandelt mehr Sonnenlicht in Strom um und kann die Produktionskosten der Solaranlage senken. Die Effizienz kann durch den Wirkungsgrad des Wechselrichters gemessen werden, der angibt, wie viel des erzeugten Stroms auch tatsächlich verwendet wird.
- Die Zuverlässigkeit & Langlebigkeit des Wechselrichters ist ebenfalls von großer Bedeutung. Ein zuverlässiger Wechselrichter wird dazu beitragen, Ausfallzeiten zu minimieren und Reparaturkosten zu reduzieren. Ein guter Wechselrichter sollte daher eine lange Lebensdauer haben und mit einer Garantie des Herstellers ausgestattet sein.
- Nicht zuletzt ist natürlich auch der Preis des Wechselrichters entscheidend. Obwohl ein teurer Wechselrichter möglicherweise eine höhere Leistung und Effizienz bietet, sollte man immer das Preis-Leistungs-Verhältnis berücksichtigen. Ein Wechselrichter mit einer höheren Effizienz kann im Laufe der Zeit Einsparungen bei den Energiekosten bringen, was den höheren Preis wettmachen kann.
- Weitere Faktoren, die bei der Auswahl von Wechselrichtern berücksichtigt werden sollten, sind die Größe des Wechselrichters sowie seine Anschlüsse und Überwachungsfunktionen.
Wie groß sollte ein Wechselrichter sein?
Eine Faustregel bei der Auswahl der Größe des Wechselrichters ist, dass der Nennstrom des Wechselrichters mindestens der Gesamtstromstärke der Solaranlage entsprechen sollte. Dies bedeutet, dass die Leistung des Wechselrichters auf die maximale Stromstärke der Solaranlage ausgelegt sein sollte.
Was passiert wenn der Wechselrichter zu groß ist?
Wenn der Wechselrichter zu groß für das System ist, kann es zu Problemen wie folgenden kommen:
- Unzureichende Energieproduktion: Wenn der Wechselrichter zu groß ist, kann dies dazu führen, dass das PV-System nicht genügend Energie produziert, um die Nennleistung des Wechselrichters zu erreichen. Dies kann zu einer ineffizienten Energieerzeugung und geringeren Erträgen führen.
- Überdimensionierte Komponenten: Ein zu großer Wechselrichter kann auch dazu führen, dass andere Komponenten des PV-Systems überdimensioniert werden, wie zum Beispiel die Verkabelung oder die Solarpanels. Dadurch steigen die Kosten für die Komponenten und die Installation.
- Höhere Kosten: Ein zu großer Wechselrichter kann auch die Kosten für die Installation erhöhen, da er in der Regel teurer ist als ein kleinerer Wechselrichter mit gleicher Leistung.
- Kurze Lebensdauer: Ein zu großer Wechselrichter kann auch zu einer höheren Belastung der Komponenten führen und dadurch die Lebensdauer des Wechselrichters und anderer Komponenten verkürzen.
Was passiert wenn der Wechselrichter zu klein ist?
Wenn der Wechselrichter zu klein für das System ist, kann es zu Problemen wie folgenden kommen:
- Eingeschränkte Energieproduktion: Ein zu kleiner Wechselrichter kann die Energieproduktion des PV-Systems einschränken, da er nicht genug Leistung bereitstellen kann, um die volle Leistung der angeschlossenen Solarpanels zu nutzen. Dies kann dazu führen, dass das System nicht die erwartete Leistung erzeugt und somit geringere Erträge erzielt werden.
- Überlastung: Ein zu kleiner Wechselrichter kann auch zu einer Überlastung führen, wenn die angeschlossenen Solarpanels mehr Leistung erzeugen, als der Wechselrichter bewältigen kann. Dies kann dazu führen, dass der Wechselrichter überhitzt, beschädigt wird oder ausfällt.
- Kürzere Lebensdauer: Ein zu kleiner Wechselrichter kann auch zu einer höheren Belastung der Komponenten führen und dadurch die Lebensdauer des Wechselrichters und anderer Komponenten verkürzen.
Was kostet ein Wechselrichter für eine Photovoltaikanlage?
Die Kosten für einen Wechselrichter hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Solaranlage, der Art des Wechselrichters und der Qualität der Komponenten.
String-Wechselrichter können je nach Größe der Anlage und der Leistung des Wechselrichters zwischen 500 und 5.000 Euro liegen. In der Regel sind größere Wechselrichter teurer als kleinere.
Mikro-Wechselrichter sind in der Regel teurer als String-Wechselrichter. Der Preis für Mikro-Wechselrichter kann zwischen 100 und 300 Euro pro Modul liegen.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Preis nicht immer ein Indikator für Qualität ist. Es ist empfehlenswert, den Wechselrichter von einem namenhaften Hersteller zu kaufen.
Bedenke auch, dass Wechselrichter normalerweise nicht für die gesamte Lebensdauer der Solaranlage halten. Der Austausch eines Wechselrichters kann im Laufe der Jahre zusätzliche Kosten verursachen, die bei der Budgetplanung berücksichtigt werden sollten.
Installation und Betrieb
Die Installation eines Wechselrichters sollte idealerweise von einem erfahrenen Fachmann durchgeführt werden, um Fehler und Schäden an der Solaranlage zu vermeiden. Solltest Du das Vorhaben dennoch selbst angehen wollen, findest Du hier die wichtigsten Punkte, auf die Du bei der Installation eines Wechselrichters achten solltest:
- Auswahl des geeigneten Wechselrichters: Der Wechselrichter sollte basierend auf der Größe der Solaranlage und der elektrischen Anforderungen des Hauses oder des Gebäudes ausgewählt werden. Es ist wichtig sicherzustellen, dass der Wechselrichter die richtige Leistung und Spannung für die Anlage hat.
- Platzierung des Wechselrichters: Der Wechselrichter sollte an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort installiert werden. Es ist auch wichtig, darauf zu achten, dass der Wechselrichter vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt ist.
- Verkabelung: Es ist wichtig, dass die Kabel ordnungsgemäß angeschlossen werden und dass die Verkabelung den geltenden Sicherheitsstandards entspricht. Wenn Du nicht zu 100% sicher bist, hole bitte einen Fachmann dazu!
Nach Inbetriebnahme des Wechselrichters solltest Du zudem folgende Punkte beachteten:
- Überwachung: Der Wechselrichter sollte regelmäßig überwacht werden, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert und dass keine Fehler auftreten. Viele Wechselrichter sind mit Überwachungsfunktionen ausgestattet, die es ermöglichen, den Betrieb der Anlage in Echtzeit zu überwachen.
- Wartung: Der Wechselrichter sollte regelmäßig gewartet werden, um seine Leistung und Zuverlässigkeit zu erhalten.
- Fehlersuche: Im Falle eines Fehlers sollte der Wechselrichter sofort repariert oder ausgetauscht werden. Es ist wichtig, dass der Fehler schnell behoben wird, um Schäden an der Anlage zu vermeiden.
Einige häufige Fehler, die vermieden werden sollten, sind:
- Unsachgemäße Installation: Eine unsachgemäße Installation des Wechselrichters kann zu Fehlfunktionen und Schäden an der Solaranlage führen. Daher empfehlen wir grundsätzlich die Installation von einer erfahrenen Photovoltaik Montage Firma.
- Überlastung: Ein Wechselrichter sollte nicht überlastet werden, da dies zu Schäden an der Anlage führen kann. Es ist wichtig sicherzustellen, dass der Wechselrichter die richtige Leistung und Spannung für die Solaranlage hat.
- Schlechte Verkabelung: Eine schlechte Verkabelung des Wechselrichters kann zu Kurzschlüssen und Schäden an der Anlage führen.
Kann eine PV-Anlage auch ohne Wechselrichter betrieben werden?
Nein, eine Photovoltaikanlage kann nicht ohne Wechselrichter betrieben werden. Der Wechselrichter ist eine unverzichtbare Komponente in einer netzgekoppelten Solaranlage, da er den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in den vom Stromnetz verwendeten Wechselstrom (AC) umwandelt.
Ohne den Wechselrichter würde der Gleichstrom, den die Solarzellen erzeugen, nicht in das Stromnetz eingespeist werden können, da das Netz nur Wechselstrom aufnehmen kann.
Wie lange hält ein Wechselrichter?
Im Allgemeinen haben Wechselrichter eine Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren, aber es gibt auch Fälle, in denen sie länger halten oder kürzer ausfallen können. Hochwertige Wechselrichter können oft länger halten, während preisgünstige Modelle möglicherweise kürzere Lebensdauer aufweisen.
Um die Lebensdauer des Wechselrichters zu verlängern, ist es wichtig, ihn richtig zu installieren, regelmäßig zu warten und sicherzustellen, dass er nicht überlastet wird. Eine angemessene Belüftung und Temperaturkontrolle sind ebenfalls wichtig, um die Lebensdauer des Geräts zu erhöhen.
Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselrichter?: Eine Entscheidung mit Bedacht
Wenn es um die Energiegewinnung durch Photovoltaikanlagen geht, stellen sich viele die Frage: Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselrichter?
Beide Varianten haben ihre spezifischen Vorzüge und Einsatzgebiete. Welcher für dich der passende ist, hängt ganz von deinen individuellen Bedürfnissen und Gegebenheiten ab.
Einphasen-Wechselrichter: Perfekt für kleinere Anlagen
Einphasen-Wechselrichter sind wahre Spezialisten für kleinere Photovoltaikanlagen. Sie sind kompakt, leicht und deshalb einfach zu installieren. Zudem punkten sie mit einer hohen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.
Wenn du also eine kleinere Anlage besitzt oder planst, die eine Leistung von bis zu 6 kWp aufweist, kann ein Einphasen-Wechselrichter die ideale Wahl für dich sein.
Mit ihm kannst du die in deinem Haushalt benötigte Wechselspannung effizient erzeugen. Ein weiterer Pluspunkt: In der Regel sind Einphasen-Wechselrichter kostengünstiger als ihre dreiphasigen Pendants.
Dreiphasen-Wechselrichter: Leistungsstark für größere Systeme
Hast du eine größere Photovoltaikanlage oder schwankt dein Stromverbrauch stark, dann könnte ein Dreiphasen-Wechselrichter genau das Richtige für dich sein. Er ist in der Lage, höhere Leistungen zu liefern und bietet eine verbesserte Leistungsregulierung.
Es stimmt, die Installation ist etwas aufwändiger und sie sind in der Regel auch teurer. Aber sie punkten durch ihre Effizienz und Robustheit, besonders bei größeren Systemen. Daher kann die Investition in einen Dreiphasen-Wechselrichter auf lange Sicht durchaus lohnenswert sein.
Wie entscheide ich mich?
Die Entscheidung zwischen einem ein- und dreiphasigen Wechselrichter ist nicht immer einfach. Aber keine Sorge, du musst diese Entscheidung nicht allein treffen. Ein qualifizierter Elektriker kann dein System überprüfen und dir bei der Entscheidung helfen.
Wichtig ist, dass du dir im Klaren bist, was du benötigst. Berücksichtige dabei nicht nur die aktuelle Situation, sondern denke auch an mögliche zukünftige Änderungen. Möchtest du vielleicht in Zukunft deine Photovoltaikanlage erweitern? Oder planst du den Einbau stromintensiver Geräte?
Fazit: Deine Wahl, dein Nutzen
Ob Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselrichter – die Entscheidung hängt von deinen individuellen Bedürfnissen ab. Beide Varianten haben ihre Vorteile und sind für unterschiedliche Einsatzgebiete geeignet.
Überlege also gut, was du benötigst und nimm gegebenenfalls professionelle Hilfe in Anspruch. Denn eine gut getroffene Entscheidung sorgt für eine optimale Leistung deiner Photovoltaikanlage und damit für eine effiziente und nachhaltige Stromgewinnung.
Wechselrichter macht Geräusche – Was ist zu tun?
Vielleicht hast Du bemerkt, dass Dein Wechselrichter ab und zu piepst oder ein anderes Geräusch macht. Keine Sorge, dies ist ein häufig auftretendes Problem, das schnell und einfach gelöst werden kann.
Warum macht mein Wechselrichter Geräusche?
Ein sanftes Brummen oder Piepen Deines Wechselrichters während des Tagesbetriebs ist völlig normal. Nach Ende der Einspeisezeit sollten Deine Wechselrichter jedoch stumm sein.
Sollte das nicht der Fall sein, könnte dein Wechselrichter Probleme mit dem AC-Koppler haben oder überlastet sein. Besonders wenn das Geräusch von einem blinkenden Licht am Konverter begleitet wird, könnte dies auf einen schwerwiegenderen Fehler hindeuten. In diesem Fall solltest du deinen Solarteuer oder Elektriker kontaktieren.
Wie behebe ich einen Wechselrichter, der Geräusche macht?
Zunächst solltest Du den Zustand der Batterie überprüfen. In einigen Fällen können leere Batterien viel Lärm verursachen und die Leistung des Wechselrichters beeinträchtigen.
Stelle sicher, dass Dein Wechselrichter in einer sauberen und staubfreien Umgebung aufgestellt ist. Staub und Feuchtigkeit können die interne Funktion des Geräts stören und Geräusche verursachen.
Wie kann ich das Rauschen meines Wechselrichters reduzieren?
Es gibt verschiedene Methoden, um das Geräusch Deines Wechselrichters zu minimieren. Eine korrekte Montage des Geräts auf einer stabilen Oberfläche kann bereits helfen, das Rauschen zu reduzieren.
Überprüfe auch regelmäßig den Lüfter Deines Wechselrichters, denn ein verschmutzter oder beschädigter Lüfter kann sowohl den Geräuschpegel erhöhen als auch zu Überhitzung führen.
Warum piepst mein Solarwechselrichter?
Das Piepen eines Wechselrichters kann verschiedene Ursachen haben. Es kann auf Überlastung, Spannungsprobleme, Verbindungsprobleme, einen niedrigen Batteriezustand oder einen Kurzschluss im Ladegerät hindeuten.
Ist das Geräusch meines Wechselrichters gefährlich?
Ein Brummen oder Summen aus dem Inneren des Wechselrichters ist in der Regel normal und wird durch den internen Lüfter verursacht. Ein Klick- oder Knackgeräusch kann jedoch auf eine Fehlfunktion hindeuten, insbesondere wenn es auftritt, während das System belastet ist.
Warum macht mein Wechselrichter ein Klickgeräusch?
Das Klickgeräusch kann durch einen defekten Lüfter oder Kondensator verursacht werden. Auch lockere Verbindungen oder defekte Schalter können die Ursache sein. Die am häufigsten auftretende Ursache für das Klickgeräusch ist ein nicht korrekt drehender Lüfter, welcher im Falle einer Beschädigung ausgetauscht werden sollte.
Wie viel Ampere braucht ein Wechselrichter?
Die maximale Stromstärke, die der Wechselrichter liefern kann, hängt von der Nennleistung des Wechselrichters ab.
Die Amperezahl wird durch die Formel P = V x I berechnet, wobei P die Leistungsaufnahme in Watt, V die Spannung und I der Strom in Ampere ist.
Beispiel: Wenn ein Gerät eine Leistungsaufnahme von 500 Watt hat und an einen Wechselrichter angeschlossen wird, der eine Ausgangsspannung von 120 V AC liefert, würde die Amperezahl wie folgt berechnet werden:
I = P / V
I = 500 W / 120 V
I ≈ 4,17 A
In diesem Fall würde der Wechselrichter eine Stromstärke von etwa 4,17 Ampere liefern müssen, um das angeschlossene Gerät mit Strom zu versorgen.
Zusammenfassung
Photovoltaik-Wechselrichter sind ein wichtiger Bestandteil von Solaranlagen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, darunter String-Wechselrichter, Mikrowechselrichter und leistungs- und spannungsoptimierte Wechselrichter.
Bei der Auswahl eines Wechselrichters sollten Faktoren wie Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit, Preis und weitere Faktoren berücksichtigt werden. Es ist wichtig, den Wechselrichter ordnungsgemäß zu installieren und zu warten, um seine Leistung und Zuverlässigkeit zu erhalten.
