Was macht ein PV-Wechselrichter?

Da die Nachfrage nach sauberer, erneuerbarer Energie stetig steigt, setzen immer mehr Hausbesitzer, Unternehmen und Energieversorger auf Photovoltaik (PV) zur Stromerzeugung. Doch wie wandelt eine PV-Anlage Sonnenenergie in nutzbaren Strom um? Hier kommt der PV-Wechselrichter ins Spiel.

Was genau macht ein PV-Wechselrichter?

Vereinfacht ausgedrückt wandelt ein PV-Wechselrichter den von einem Solarmodul erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der zur Stromversorgung von Haushalten, Unternehmen und sogar des Stromnetzes genutzt werden kann. Dies ist wichtig, da Solarmodule zwar Gleichstrom erzeugen, die meisten Geräte und Elektronikgeräte jedoch Wechselstrom verwenden.

Die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom ist nicht so einfach wie das Umlegen eines Schalters. PV-Wechselrichter nutzen fortschrittliche Elektronik, um sicherzustellen, dass der ins Netz eingespeiste Strom mit der Frequenz und Phase der vorhandenen Wechselstromversorgung synchronisiert ist. Sie regulieren außerdem Spannung und Stromstärke, um eine sichere und effiziente Nutzung zu gewährleisten.

Es gibt zwei Haupttypen von PV-Wechselrichtern: String- und Mikrowechselrichter. String-Wechselrichter werden an mehrere Solarmodule in Reihe angeschlossen, während Mikrowechselrichter an jedes einzelne Modul angeschlossen werden. Mikrowechselrichter sind in der Regel teurer, bieten aber eine höhere Leistung, da ihr modularer Aufbau eine bessere Energiegewinnung und Systemüberwachung ermöglicht.

In den letzten Jahren sind PV-Wechselrichter zunehmend intelligenter und vernetzter geworden. Viele Wechselrichter verfügen mittlerweile über eine Überwachungssoftware, mit der Hausbesitzer und Unternehmen die Leistung ihrer PV-Anlage in Echtzeit verfolgen können. Einige Wechselrichter bieten sogar Funktionen für die „Smart Grid“-Anbindung, die es dem Wechselrichter ermöglicht, mit dem öffentlichen Stromnetz zu kommunizieren und auf veränderte Netzbedingungen zu reagieren.

Merkmale und Eigenschaften von PV-Wechselrichtern

Photovoltaik-Wechselrichter lassen sich je nach Anwendungsszenario in zwei Typen unterteilen: einphasig und dreiphasig. Für Privathaushalte oder kleine Gewerbebetriebe bietet ein einphasiger PV-Wechselrichter ausreichende Stromumwandlung und Schutz. Für große Gewerbe- und Industriebetriebe ist jedoch ein dreiphasiger PV-Wechselrichter erforderlich, um eine hohe Effizienz und Stabilität der Stromumwandlung zu gewährleisten.

Zweitens verfügen Photovoltaik-Wechselrichter über die MPPT-Technologie (Maximum Power Point Tracking), die es ihnen ermöglicht, die maximale Leistungsabgabe der Solarmodule zu verfolgen. Diese Technologie ermöglicht Photovoltaik-Wechselrichtern eine effiziente Energieumwandlung sowie eine bessere Leistung und Zuverlässigkeit.

Darüber hinaus verfügen moderne PV-Wechselrichter auch über zahlreiche Schutzfunktionen, wie beispielsweise Überspannungsschutz, Übertemperaturschutz, Kurzschlussschutz etc. Diese Funktionen gewährleisten die Sicherheit und Stabilität der PV-Wechselrichter und verlängern so deren Lebensdauer.

Hier sind die Methoden zur Berechnung der Wechselrichtergröße für String- und Mikrowechselrichter

1. Stringwechselrichterberechnung

Berechnen Sie zunächst die maximale Stromstärke der PV-Anlage. Diese ist im Datenblatt des Solarmoduls als Maximalstrom (in Ampere) angegeben und wird mit der Anzahl der Solarmodule multipliziert, um die maximale Stromstärke der gesamten PV-Anlage zu erhalten.

Bestimmen Sie anschließend anhand der maximalen Leistung der Solarmodule die Leistung des Wechselrichters. Im Allgemeinen sollte die Nennleistung des Wechselrichters größer sein als die maximale Leistung der PV-Anlage.

Wenn Ihre PV-Anlage beispielsweise 10 Solarmodule mit einem maximalen Strom von 8 Ampere und einer maximalen Leistung von 200 Watt hat, dann beträgt der maximale Strom Ihrer PV-Anlage 80 Ampere und die maximale Leistung 2000 Watt . Sie benötigen daher mindestens einen Wechselrichter mit einer Leistung von 2000 Watt, um Ihren Bedarf zu decken.

2. Mikro-Wechselrichter-Berechnung

Berechnen Sie für jedes Solarmodul die maximale Leistung. Diesen Wert finden Sie im Datenblatt des Solarmoduls.

Wählen Sie dann eine geeignete Wechselrichterkapazität. Die Nennkapazität des Wechselrichters sollte größer sein als die Summe der maximalen Leistung aller Solarmodule.

Wenn Ihre PV-Anlage beispielsweise 10 Solarmodule mit einer maximalen Leistung von jeweils 200 Watt umfasst, benötigen Sie zur Deckung Ihres Bedarfs mindestens einen Wechselrichter mit einer Leistung von 2000 Watt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PV-Wechselrichter eine entscheidende Rolle beim Betrieb von Photovoltaikanlagen spielen. Sie wandeln den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der zur Versorgung von Haushalten, Unternehmen und des Stromnetzes genutzt werden kann. Dank des technologischen Fortschritts werden PV-Wechselrichter immer effizienter, modularer und intelligenter und ermöglichen so eine bessere Leistung und bessere Kontrolle über erneuerbare Energiesysteme.