Wechselrichter
Was ist ein Wechselrichter?
Der Wechselrichter ist eines der Hauptkomponenten einer PV-Anlage. Ohne diesen ist es nämlich nicht möglich den erzeugten Strom für den Eigenverbrauch zu verwenden. Er ist somit das Herzstück neben allen anderen PV-Komponenten. Die Aufgabe des Wechselrichters ist es den produzierten Gleichstrom in für den Verbraucher verwendbaren Wechselstrom umzuwandeln. Die Größe und Leistung des Wechselrichters ist nach der konfigurierten Leistung der Anlage zu bestimmen. Bei der Größenermittlung Ihres Geräts helfen wir Ihnen gerne.
Welche Aufgaben hat ein Wechselrichter?
Neben der Stromumwandlung übernehmen Wechselrichter von Frequenzhaltung und Leistungsoptimierung bis hin zum Energiemanagement noch weitere vielfältige Aufgaben.
Leistungsoptimierung
Jede Photovoltaikanlage hat einen sogenannten Maximum Power Point (MPP). Ist die Kombination aus Strom- und Spannungswerten bei einer Photovoltaikanlage optimal, so befindet sich diese im MPP und es kann die optimale Leistung erbracht werden. Indem der Wechselrichter den Innenwiderstand gezielt in regelmäßigen Zeitabständen verändert, hält er hierbei die Solarmodule beständig im MPP. So kann die PV-Anlage die optimale Leistung erbringen.
Netzüberwachung
Da das Stromnetz ein sensibles System ist müssen zur Vermeidung eines Netzzusammenbruchs einige Parameter eingehalten werden. Vor allem eine konstante Frequenz von ca. 50 Hertz sorgt für die Stabilität im Stromnetz. Der Wechselrichter überwacht daher ständig die Spannung, Frequenz und Impedanz des Netzes. Bemerkt der Wechselrichter eine bedenkliche Steigerung dieser Werte, so reduziert dieser seine Leistung auf einen bestimmten Wert oder kappt sich sogar automatisch vom Stromnetz ab.
Anlagen- und Ertragsüberwachung
Jeder Wechselrichter besitzt eine Kommunikationsschnittstelle zur Photovoltaikanlage. Hier wird die Leistung der PV-Anlage stetig überwacht, sodass Störungen oder Fehler sofort identifiziert werden können und der Anlagenbetreiber die Ursache des Problems schnellstmöglich feststellen und beseitigen kann.
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Wie unterscheiden sich Wechselrichter voneinander?
Stringwechselrichter
Der am häufigsten eingesetzte Wechselrichter ist der sogenannte String-Wechselrichter. Von ihm werden mehrere in Reihe geschaltete Solarmodule (String) bedient. Ein String fasst meist Module mit gleicher Ausrichtung, Neigung und Verschattung zusammen. Ein String-Wechselrichter kann nämlich aufgrund nur eines verbauten MPP-Trackers nicht optimal auf besondere Ansprüche der einzelnen Module reagieren. Verwendet man allerdings sogenannte Multistring-Wechselrichter kann dieser aufgrund mehrerer verbauten MPP-Tracker mehrere Strings mit unterschiedlicher Ausrichtung bedienen. String-Wechselrichter haben gegenüber den anderen Wechselrichtern den großen Vorteil eines erhöhten Wirkungsgrades. Außerdem stellt die Wartung keine große Herausforderung dar, da sich der Wechselrichter meist gebündelt im Technikraum oder Keller des Gebäudes befindet.
Zentralwechselrichter
Zentralwechselrichter werden meist bei Groß- oder Freiflächenanlagen eingesetzt (ab 30 kWp). Hier unterliegen in der Regel alle Module mit ähnlichen Ansprüchen. Die Wartung wird bei einem Zentralwechselrichter ebenso stark vereinfacht, da hier nur ein Exemplar vorliegt.
Modulwechselrichter
Modulwechselrichter werden direkt am einzelnen Photovoltaikmodul angebracht. Diese Art von Wechselrichter hat nur einen geringen Wirkungsgrad und ist aufgrund der Vielzahl der einzelnen Geräte sehr störanfällig, was die Wartung deutlich erschwert. Außerdem sind diese verhältnismäßig bei größeren Anlagen sehr kostspielig.