Was ist ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter ist ein spezielles Gerät, das in der Elektrizität verwendet wird. Es hilft dabei, den fließenden Strom zu ändern, damit er für verschiedene Dinge verwendet werden kann. Normalerweise gibt es zwei Arten von Strom: Gleichstrom, bei dem die Plus- und Minusseiten nicht wechseln, und Wechselstrom, bei dem sich die Richtung des Stroms immer wieder ändert.
Ein Wechselrichter ist wie ein Übersetzer für den Strom. Wenn wir Strom von Sonnenkollektoren sammeln, ist es oft Gleichstrom. Aber die meisten Geräte in unseren Häusern benötigen Wechselstrom, um zu funktionieren. Ein Wechselrichter hilft, den Gleichstrom in den benötigten Wechselstrom umzuwandeln, damit wir unsere elektrischen Geräte wie Fernseher, Kühlschränke und mehr nutzen können.
Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, je nachdem, wofür sie verwendet werden. Einige werden speziell für die Umwandlung von Solarstrom verwendet und werden als Solarwechselrichter bezeichnet. Sie sind so gebaut, dass sie den Solarstrom für den Haushalt nutzbar machen.
Warum brauchen wir überhaupt einen Wechselrichter?
Wechselrichter sind wichtig, weil der Strom, den wir von Sonnenkollektoren erhalten, anders ist als der Strom, den unsere Geräte verwenden. Die meisten Geräte in unseren Häusern benötigen Wechselstrom, bei dem sich die Richtung des Stroms ständig ändert. Aber die Sonnenkollektoren erzeugen Gleichstrom, bei dem die Richtung gleich bleibt.
Um den von den Sonnenkollektoren erzeugten Strom in unseren Häusern zu nutzen, müssen wir ihn in den richtigen Strom umwandeln. Das macht der Wechselrichter. Er nimmt den Gleichstrom von den Sonnenkollektoren und wandelt ihn in den Wechselstrom um, den unsere Geräte verwenden können.
Wie funktioniert ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter hat Eingänge für den Gleichstrom von den Sonnenkollektoren und Ausgänge für den Wechselstrom, den unsere Geräte verwenden. Um den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, verwendet der Wechselrichter etwas namens „H-Brücke“ oder „H-Brücken-Schaltung“. Das ist wie ein Schalter, der den Strom von einer Seite zur anderen umleitet.
Wenn dieser Schalter schnell genug hin und her geschaltet wird, entsteht Wechselstrom. Der Wechselstrom wechselt ständig seine Richtung, genau wie der Strom, den unsere Geräte verwenden. Der Wechselrichter sorgt dafür, dass der Wechselstrom die richtige Frequenz hat, damit unsere Geräte damit funktionieren können.
Ein Wechselrichter hat auch andere Teile, die ihm helfen, den besten Strom für unsere Geräte zu erzeugen. Zum Beispiel sorgt ein „MPP-Tracker“ dafür, dass die Sonnenkollektoren so viel Strom wie möglich erzeugen. Das hilft, mehr Energie aus der Sonne zu gewinnen.
Welche Aufgaben hat ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter in einer Solaranlage hat viele Aufgaben:
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- Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom: Der wichtigste Job eines Wechselrichters ist es, den von den Sonnenkollektoren erzeugten Gleichstrom in den Wechselstrom umzuwandeln, den unsere Geräte verwenden können.
- Anlagenüberwachung: Der Wechselrichter überwacht die Leistung der Solaranlage. Er zeigt an, wie viel Strom die Sonnenkollektoren erzeugen und wie viel Strom im Haushalt verwendet wird.
- Netzüberwachung: Der Wechselrichter schützt die Anlage und das Stromnetz, indem er bei Problemen die Verbindung zur Stromversorgung trennt.
- Leistungsoptimierung (MPP-Tracker): Ein MPP-Tracker sorgt dafür, dass die Sonnenkollektoren so viel Strom wie möglich erzeugen, um die beste Leistung zu erzielen.
- Sicherheit bei Wartungsarbeiten: Der Wechselrichter hat Sicherheitsvorkehrungen, die bei Wartungsarbeiten helfen und im Notfall schützen.
- Einphasige und dreiphasige Wechselrichter: Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, die den Strom in unterschiedlichen Phasen erzeugen, um das Stromnetz effizient zu nutzen.
Der Wechselrichter ist ein wichtiges Gerät, das den von den Sonnenkollektoren erzeugten Strom in einen für unsere Geräte nutzbaren Strom umwandelt und dabei viele Funktionen zur Überwachung, Optimierung und Sicherheit bereitstellt.
Welche Arten von Wechselrichtern gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern für die Nutzung von Sonnenenergie. Diese Arten haben unterschiedliche Namen wie String-Wechselrichter, Modulwechselrichter oder Hybrid-Wechselrichter. Sie sind dafür gemacht, in verschiedenen Situationen zu helfen und haben jeweils ihre eigenen Vorteile. Hier stellen wir dir die verschiedenen Arten von Wechselrichtern für Solaranlagen vor.
Modulwechselrichter
Ein Modulwechselrichter, manchmal auch Mikrowechselrichter genannt, ändert den Strom von einem einzelnen Solarpanel in den Strom, den wir in unseren Häusern verwenden können. Diese Art von Wechselrichter ist kleiner und kann jedes einzelne Solarpanel optimieren, um mehr Energie zu gewinnen. Allerdings sind Modulwechselrichter normalerweise nicht so leistungsstark und effizient wie andere Arten. Sie werden hauptsächlich in kleinen Anlagen wie Balkon-Solarkraftwerken oder Anlagen mit unterschiedlich ausgerichteten Solarpanelen verwendet.
String-Wechselrichter
Ein String-Wechselrichter ändert den Strom von einer Gruppe von Solarpanelen, die ähnliche Leistung haben. Diese Gruppe wird als „String“ bezeichnet. Wenn Solaranlagen auf Dächern installiert werden, bestehen sie oft aus mehreren solcher Strings. String-Wechselrichter sind vorteilhaft, weil sie sicherstellen, dass alle Solarpanel-Gruppen so viel Energie wie möglich erzeugen können. Sie lösen das Problem, wenn einige Solarpanel-Gruppen im Schatten liegen. In einigen Fällen werden Multistring-Wechselrichter verwendet, die mehrere dieser Gruppen in einem Gerät verarbeiten können.
Multistring-Wechselrichter
Multistring-Wechselrichter sind eine Weiterentwicklung der String-Wechselrichter. Sie können den Strom von mehreren Solarpanel-Gruppen in einem einzigen Gerät umwandeln. Diese Art von Wechselrichter ist nützlich, wenn es wenig Platz gibt oder wenn die Solarpanel-Gruppen in verschiedene Richtungen zeigen.
Zentral-Wechselrichter Ein Zentral-Wechselrichter ist für große Solarkraftwerke gedacht. Er wandelt den Strom der gesamten Anlage um, da gibt es nur einen Punkt, an dem der Strom gewandelt wird. Diese Art von Wechselrichter ist für große Anlagen vorteilhaft, wo es keine Probleme mit Verschattungen gibt.
Hybrid-Wechselrichter
Ein Hybrid-Wechselrichter ist für den Einsatz mit Batteriespeichern gedacht. Er kann sowohl den von den Solarpanels erzeugten Strom als auch den Strom der Batterie umwandeln, je nachdem, was gerade benötigt wird. Hybrid-Wechselrichter haben den Vorteil, dass sie beides in einem Gerät vereinen und so die Nutzung von Solarenergie und Batteriespeicherung erleichtern.
Inselwechselrichter Ein Inselwechselrichter ist speziell für Anlagen gedacht, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind. Diese Art von Wechselrichter wird zum Beispiel in Wohnmobilen oder kleinen Inselkraftwerken verwendet.
Für normale Häuser werden in der Regel (Multi-)String-Wechselrichter oder, wenn ein Batteriespeicher verwendet wird, Hybrid-Wechselrichter verwendet. Je nach den speziellen Anforderungen und Gegebenheiten können auch andere Arten von Wechselrichtern sinnvoll sein.
Worauf solltest Du beim Kauf von Wechselrichtern achten?
Wenn du einen Wechselrichter kaufen möchtest, gibt es einige wichtige Kriterien, die dir bei der Auswahl helfen können. Es ist entscheidend, die richtige Art des Wechselrichters auszuwählen: Benötigst du einen String-Wechselrichter oder einen Hybrid-Wechselrichter? Soll er einphasig oder dreiphasig sein? Sobald diese Fragen geklärt sind, kannst du dich auf folgende Aspekte konzentrieren.
Wirkungsgrad eines Wechselrichters
Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, aber nicht alle Energie wird dabei effizient umgewandelt. Ein kleiner Teil geht als Abwärme verloren. Es ist vorteilhaft, einen Wechselrichter mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zu wählen. Moderne Modelle können bis zu 98 % Wirkungsgrad erreichen. Ein Wechselrichter mit gutem Wirkungsgrad kann über die Lebensdauer der Solaranlage betrachtet, viele Kilowattstunden Energie einsparen.
Haltbarkeit und Garantie
Wechselrichter sind Teile der Solaranlage, die viel belastet werden. Sie haben eine begrenzte Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren, je nach Modell. Nach dieser Zeit empfiehlt sich ein Austausch. Die meisten Hersteller bieten eine Garantie von zwei bis fünf Jahren an, manchmal mit der Möglichkeit einer Garantieverlängerung. Diese Garantie bezieht sich auf die Funktion des Wechselrichters und die Installation. Ein Austausch sollte von Fachleuten durchgeführt werden.
Zertifizierungen für Wechselrichter
Wechselrichter müssen verschiedene Tests und Normen bestehen, die ihre Leistung und Sicherheit gewährleisten. In Deutschland werden Wechselrichter oft vom TÜV zertifiziert. Beim Kauf ist es wichtig sicherzustellen, dass der Wechselrichter in Deutschland zugelassen ist. Weitere Zertifikate können zusätzliche Vorteile wie hohe Effizienz bieten.
IP-Schutzart von Wechselrichtern
Die IP-Schutzart zeigt an, unter welchen Umweltbedingungen ein elektrisches Gerät verwendet werden kann. Sie besteht aus zwei Ziffern, z. B. IP44. Die erste Ziffer bezieht sich auf den Schutz vor Feststoffen wie Staub, die zweite auf den Schutz vor Feuchtigkeit. Ein höherer Wert bedeutet einen besseren Schutz. Wechselrichter haben oft die Schutzklasse IP65, was einen guten Schutz gegen Staub und Niederdruckwasser bedeutet.
Hersteller von Wechselrichtern
Es gibt verschiedene Hersteller von Wechselrichtern mit unterschiedlichen Angeboten. Einige bekannte Marken sind Enphase, Fronius, Growatt, Huawei, Kostal, SMA, Solaredge, SolaX und Sungrow. Jeder Hersteller hat seine eigenen Stärken und Besonderheiten.
Kosten für Wechselrichter
Die Preise für Wechselrichter variieren je nach Hersteller und Produktlinie. Modelle mit mehr integrierter Technik wie Leistungsoptimierern oder intelligenter Software sind teurer als einfache Modelle. Die Kosten hängen auch von der Leistung des Wechselrichters ab. In der Regel kann man mit etwa 220 € pro Kilowatt Peak rechnen, abhängig von der Art der Anlage.
Installation von Wechselrichtern
Die Installation eines Wechselrichters hängt von der Art des Wechselrichters ab. Modulwechselrichter werden direkt an den Modulen montiert, während String-Wechselrichter auch räumlich getrennt montiert werden können. Die Installation sollte von Elektrofachkräften durchgeführt werden, und es ist wichtig, auf korrekte Verkabelung und ausreichende Querschnitte zu achten.
Wartung von Wechselrichtern
Wechselrichter erfordern keine regelmäßige Wartung, aber es ist ratsam, sie alle paar Jahre überprüfen zu lassen. Monitoring-Technologie kann helfen, wichtige Kennzahlen im Auge zu behalten. Eine Wartung kann Hinweise auf Verschleiß oder Defekte geben und den Zeitpunkt für einen Austausch ermitteln. Wechselrichter haben normalerweise eine Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren.