Warum Sie einen Wechselrichter für Ihr Solarstromsystem benötigen

Ihr Solarenergiesystem benötigt einen Wechselrichter, um den von Ihren Modulen gesammelten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. Darüber hinaus erfüllen diese Wechselrichter mehrere andere Funktionen in Ihrem Haus und sollten auch alle erforderlichen Wartungsaufgaben übernehmen.

Die Größe Ihres Wechselrichters ist ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung eines effizienten Solar-plus-Batterie-Systems. Ein kleinerer Wechselrichter kann bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom Effizienzverluste aufweisen, was zu Effizienzverlusten während des Betriebs führt.

Was ist ein Wechselrichter?

Wechselrichter wandeln Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Dadurch können elektronische Geräte direkt an die Steckdosen angeschlossen werden, die in den Häusern Wechselstrom liefern. Im Gegensatz zu Gleichstrom kann Wechselstrom in beide Richtungen fließen und muss daher für einen effektiven Betrieb richtig kanalisiert werden.

Ein Wechselrichter steuert eine Reihe von Schaltern über einen Mikroprozessor und schaltet mit einer viel höheren Frequenz als die meisten Haushaltsgeräte (50-60 Hertz für die meisten Haushaltsgeräte), um sinusähnliche Wellen mit einer Gesamtverzerrung (THD) von unter 3% zu erzeugen.

Der Wirkungsgrad eines Wechselrichters wird berechnet, indem man seine Schaltverluste von der gesamten aufgenommenen Eingangsleistung abzieht und diese Zahl dann entweder als DC-Ausgangsleistung oder als Euro-Wirkungsgrad veröffentlicht.

Wechselrichter sind ein wesentlicher Bestandteil eines jeden Solarenergiesystems, da sie die von den Solarmodulen erzeugte Energie in Strom umwandeln, der sowohl von Privathaushalten als auch von Unternehmen genutzt werden kann. Herkömmliche "String"-Wechselrichter verbinden alle Solarmodule miteinander, um deren gesamte Gleichstromleistung gleichzeitig aufzunehmen. Zunehmend entscheiden sich die Menschen für Mikro-Wechselrichter, die direkt an die einzelnen Module angeschlossen werden, um eine effizientere Stromerzeugung und eine Notstromversorgung bei einem Ausfall des Netzes zu gewährleisten.

Wechselrichter wandeln Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um.

In Solarsystemen wandeln Wechselrichter die Gleichstromenergie von Solarmodulen in Wechselstrom um, der von Haushaltsgeräten und Elektronik genutzt werden kann. Außerdem schützen sie die Geräte und Leitungen im Haus bei Stromausfällen, verhindern die Übertragung von Strom auf externe Leitungen bei Netzausfällen und ermöglichen es Ihnen, Nettoenergiegutschriften (Rabatte auf Ihre Stromrechnung, wenn Sie überschüssige Solarenergie an das Stromversorgungsunternehmen zurücksenden) zu erhalten, wenn Sie an das Stromnetz angeschlossen sind.

Wechselrichter funktionieren durch schnelles Ein- und Ausschalten einer großen Anzahl von Transistoren (oder Halbleitern). Da jedes Transistorpaar in unterschiedlichen Intervallen geöffnet und geschlossen wird, steigt und fällt der elektrische Strom entsprechend, wodurch eine so genannte Sinuswelle entsteht. Die sich daraus ergebende Wellenform ähnelt der von sanften Hügeln.

Gleichstrom fließt nur in eine Richtung, während Wechselstrom mehrmals pro Sekunde in eine andere Richtung fließt. Ein Wechselrichter wandelt Gleichspannung (in der Regel 12, 24 oder 48 Volt) in die Standard-Wechselspannung von 120 oder 240 Volt bei 60 Hertz um.

Wechselrichter können die von ihnen umgewandelte Energie in Batterien für Notfälle oder Bedarfsspitzen speichern. Darüber hinaus können Wechselrichter auch in Systemen für erneuerbare Energien eingesetzt werden, um die Leistung von Windturbinen oder Wasserkraftwerken in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln, der von anderen Geräten in einem System verwendet werden kann.

Wechselrichter können Strom in Batterien speichern.

Solarmodule nutzen das Sonnenlicht, um Elektronen aus den Siliziumscheiben zu lösen und elektrischen Strom zu erzeugen. Leider kann dieser Gleichstrom (DC) von den meisten Haushaltsgeräten nicht genutzt werden. Daher benötigt Ihr Solarsystem einen Wechselrichter, der den Strom in Wechselstrom umwandelt, den Ihr Haushalt nutzen kann.

Wechselrichter erfüllen mehrere Funktionen, die den Betrieb Ihrer Solaranlage unterstützen. So überwachen sie beispielsweise die Modulspannung, um die maximale Ausgangsleistung der Module zu ermitteln und so zu verhindern, dass die Strings zu hoch werden und damit die Gesamtenergieproduktion Ihrer Anlage verringern. Darüber hinaus verfügen Wechselrichter über Systemfehlerschutzfunktionen, die erkennen und abschalten, wenn etwas mit den Modulen oder der Verkabelung nicht in Ordnung ist, und sie schalten das System sofort ab, wenn in einem der beiden Fälle eine Störung auftritt.

Intelligente Wechselrichter bieten eine weitere Ebene der Kommunikation mit dem Netz. Die an netzgekoppelte Solaranlagen angeschlossenen Wechselrichter können Abweichungen der Frequenz und der Spannung von den Standardwerten erkennen und auf verschiedene Weise darauf reagieren; einige können kleine Störungen überstehen; wenn eine Abweichung zu lange anhält, können sie sich sogar vom Netz trennen und ganz abschalten.

Andere Wechselrichter liefern bei Bedarf Blindleistung an das Netz und tragen so zum Netzgleichgewicht bei, was die Arbeit der Energieversorger vereinfacht. Darüber hinaus speisen diese Wechselrichter überschüssige Solarenergie in das Netz zurück und sparen so Geld durch die Gutschrift von Nettoenergie auf Ihrer Stromrechnung!

Wechselrichter können mit dem Netz kommunizieren.

Mit der zunehmenden Nutzung der Solarenergie hat die Bedeutung der Kommunikation von Wechselrichtern mit dem Netz exponentiell zugenommen. Sie müssen das Netz informieren, wenn ihre Erzeugung den Verbrauch übersteigt, damit sie eine Gutschrift erhalten können. Außerdem müssen sie in der Lage sein, ihre Leistung zu ändern, wenn sich andere Erzeuger und die Nachfrage ändern - ein Aspekt, der als automatische Erzeugungssteuerung im Netz bekannt ist.

Wechselrichter erbringen weitere Netzdienstleistungen wie Spannungs- und Frequenzgang. In einem Stromnetz schwanken Spannung (die Kraft, die die elektrische Ladung vorwärts treibt) und Strom (Fluss geladener Teilchen) ständig. Mit Wechselrichtern, die mit Funktionen ausgestattet sind, um beide in Phase zu synchronisieren, wird die Leistung für die angeschlossenen Geräte "realer".

In Kombination mit Solarsystemen können Wechselrichter auch dazu beitragen, dass Batterien auf Schwankungen der Netzspannung reagieren, indem sie die Leistung bei Spannungsspitzen oder -abfällen anpassen und so Batterien und andere Netzgeräte vor Schäden oder Ausfällen schützen.

Wechselrichter können über direkt in sie eingebaute oder als Zubehör angebrachte Kommunikationsgeräte mit dem Netz verbunden werden und Informationen über ihre eigene Stromerzeugung und -nutzung direkt an ein Internet-Gateway oder eine Überwachungshardware senden, so dass Eigentümer, Versorgungsunternehmen und Netzautomatisierungssysteme alles, was in ihnen passiert, verfolgen können.