Wechselrichter wandeln den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC, aus dem Englischen „direct current“) in netzkonformen Wechselstrom um. Wechselstrom wird international auch mit AC gekürzt und kommt aus dem Englischen „alternating current“. Je nach Anwendung und technischen Anforderungen gibt es verschiedene Arten von Wechselrichtern, die ein- oder mehrphasigen Ausgangsstrom bzw. eine ein- oder mehrphasige Ausgangsspannung erzeugen.
In der Regel werden einphasige Wechselrichter für kleinere Anlagen eingesetzt, wobei mehrphasige Wechselrichter für größere verwendet werden.
Die meisten modernen Wechselrichter basieren auf Halbleitertechnologien und können einen Wirkungsgrad von bis zu 99 Prozent erreichen. Dadurch gibt es nur einen geringfügigen Verlust an Energie, der in Form von Wärme abgegeben wird. Dies hat zur Folge, dass Wechselrichter im Betrieb kühl bleiben und keine zusätzliche Kühlung benötigen.
Der Aufbau eines Wechselrichters besteht aus mehreren Komponenten, wie einem Gleichrichter, einem Zwischenkreis und einem Inverter. Der Gleichrichter wandelt den eingehenden Gleichstrom aus den Solarmodulen in eine pulsierende Gleichspannung um, die dann im Zwischenkreis zwischengespeichert wird. Der Inverter wandelt dann diese pulsierende Gleichspannung in eine sinusförmige Wechselspannung um, die für die Einspeisung ins Stromnetz geeignet ist.
Außerdem bieten moderne Wechselrichter auch weitere Funktionen, um den Betrieb der Photovoltaikanlage zu überwachen und zu optimieren. Dazu gehören Funktionen wie Maximum Power Point Tracking (MPPT), das den optimalen Betriebspunkt der Solarmodule ermittelt, und eine intelligente Regelung, die den Betrieb des Wechselrichters an die Bedingungen des Stromnetzes anpasst.
Es gibt eine Vielzahl technischer Merkmale, die bei der Bewertung von PV-Wechselrichtern berücksichtigt werden müssen. Diese Merkmale unterscheiden sich je nach Modell und Hersteller und können einen erheblichen Einfluss auf die Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz einer Photovoltaikanlage haben.
Zu den wichtigen technischen Aspekten gehören unter anderem die maximale Eingangs- und Ausgangsleistung des Wechselrichters, der Wirkungsgrad, die Anzahl der MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker), die Schutzfunktionen wie Über- und Unterspannungsschutz, Netzüberwachung und Netzmanagementfunktionen, die Kommunikationsschnittstellen für die Fernüberwachung und Steuerung sowie die Betriebstemperatur und die Kühloptionen.
Diese Merkmale sind entscheidend für die optimale Leistung und Langlebigkeit einer PV-Anlage und sollten sorgfältig geprüft werden, um die bestmögliche Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen zu finden. Unten haben wir Ihnen einen Teil dieser Merkmale aufgeführt, die Ihnen helfen sollen, die beste Wahl für Ihre PV-Anlage zu treffen.
Die Nennleistung gibt an, wie viel Leistung ein Wechselrichter maximal erzeugen kann und wird in Kilowatt (kW) angegeben. Die Nennleistung sollte so gewählt werden, dass sie der installierten Leistung der Solarmodule entspricht oder leicht darüber liegt, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Der Eingangsspannungsbereich gibt an, welche Spannungsbereiche von den Solarmodulen unterstützt werden und beeinflusst die Anzahl der Module, die an einen Wechselrichter angeschlossen werden können. Es ist wichtig, dass der Eingangsspannungsbereich des Wechselrichters mit der Spannung der Solarmodule übereinstimmt, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Die maximale Eingangsleistung gibt an, wie viel Leistung der Wechselrichter von den Solarmodulen maximal aufnehmen kann und wird in Watt (W) angegeben. Sie sollte so gewählt werden, dass sie der installierten Leistung der Solarmodule entspricht oder leicht darüber liegt.
Der Wirkungsgrad gibt an, wie effizient der Wechselrichter Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln kann und wird in Prozent angegeben. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet eine höhere Energieausbeute und damit niedrigere Stromkosten.
Der MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker) ist ein elektronisches System, das die optimale Betriebspunkteinstellung des Wechselrichters in Abhängigkeit von der Strom- und Spannungsausgangsleistung der Solarmodule kontinuierlich anpasst, um eine höhere Energieeffizienz zu erreichen.
Wechselrichter müssen mit den Anforderungen der Netzintegration von erneuerbaren Energien (EEG) übereinstimmen, indem sie das Stromnetz überwachen und gegebenenfalls automatisch abschalten, wenn Probleme auftreten.
Wechselrichter verfügen über verschiedene Schutzfunktionen, wie Überlast-, Kurzschluss- und Überspannungsschutz, um die elektronischen Komponenten zu schützen.
Wechselrichter können mit anderen Komponenten des Solarsystems und dem Stromnetz kommunizieren, um Daten zu sammeln und Überwachungsfunktionen auszuführen.
Modul-Wechselrichter werden direkt an ein einzelnes Photovoltaik-Modul angeschlossen und ermöglichen eine unabhängige Leistungsoptimierung für jedes Modul. Die Ausgänge dieser Module werden parallelgeschaltet und gesammelt an das Stromnetz angeschlossen, was eine effiziente Energieumwandlung gewährleistet.
String-Wechselrichter sind besonders beliebt in Deutschland und werden typischerweise dann eingesetzt, wenn kein Bedarf für einen Batteriespeicher besteht. Es gibt auch Multi-String-Wechselrichter und solche, die dreiphasig funktionieren. Sie erfassen den Strom von einem oder mehreren Strings (oder Strängen) von PV-Modulen und speisen ihn in das Stromnetz ein, was eine kontinuierliche Energieversorgung gewährleistet.
Hybrid-Wechselrichter sind vielseitige Geräte, die sowohl für netzgekoppelte als auch für netzunabhängige Systeme verwendet werden können. Sie ermöglichen eine nahtlose Integration von Solarstrom, Batteriespeicherung und netzunabhängigem Betrieb, was Flexibilität und Zuverlässigkeit bietet.
Zentral-Wechselrichter sind typischerweise in sehr großen Photovoltaik-Anlagen anzutreffen. Aufgrund ihrer Größe und Leistungsfähigkeit werden sie in einem separaten Technikraum installiert und kommen hauptsächlich bei professionellen Anlagen zum Einsatz, wo eine zentrale Energieumwandlung erforderlich ist.
Die Leistung einer Photovoltaikanlage ist eine komplexe Angelegenheit. Um den passenden Wechselrichter für Ihre Photovoltaikanlage herauszufinden, setzen Sie auf die Zusammenarbeit mit Rhein-West Solar. Als Experte für Photovoltaik in Nordrhein-Westfalen gelingt es uns, eine leistungsfähige Privat-, Gewerbe- oder Freiflächen-Solaranlage zu planen und umzusetzen.