Ein solar wechselrichter 600w ist ein wesentliches Element in jedem Solarpanel-System. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung der vom Solarpanel erzeugten Gleichstromenergie (DC) in Wechselstromenergie (AC), die in Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Aber das ist noch nicht alles. Moderne Wechselrichter sind intelligente Geräte, die nicht nur DC in AC umwandeln, sondern auch die Leistung des Systems überwachen, die Kommunikation mit dem Stromnetz ermöglichen und sogar Fehlfunktionen erkennen, die das System beschädigen könnten.
In diesem Artikel werden wir die Funktion eines Solarwechselrichters, seine Arbeitsweise, seine Vorteile und Kosten sowie die verschiedenen Arten von Wechselrichtern, die auf dem Markt erhältlich sind, genauer unter die Lupe nehmen.
Wie funktioniert ein Solarwechselrichter?
Solarpaneele erzeugen Gleichstrom (DC), aber Ihr Zuhause läuft mit Wechselstrom (AC), so dass Sie ein Problem haben: Ihr Haushalt braucht Hilfe, um die Energie von der Sonne zu nutzen. Hier kommt der Solarwechselrichter ins Spiel.
Die Hauptaufgabe eines Solarwechselrichters besteht darin, den DC-Strom von den Solarpaneelen in nutzbaren AC-Strom für Ihr Zuhause umzuwandeln. Daher kann man den Solarwechselrichter auch als Solar-Konverter bezeichnen.
Da die meisten Geräte mit AC-Strom arbeiten, muss Ihr Solarstromsystem diese DC-Energie in nutzbaren Strom umwandeln, bevor er zur Versorgung dieser Geräte genutzt werden kann. Das Gehirn hinter dieser Umwandlung ist Ihr Wechselrichter, der es Ihrem Solarstromsystem ermöglicht, Energie für Ihre elektronischen Geräte bereitzustellen.
Wie sieht der Unterschied zwischen DC und AC Strom aus?
Um die Frage „Was macht ein Wechselrichter?“ zu beantworten, ist es wichtig, den Unterschied zwischen DC und AC Strom zu verstehen.
Gleichstrom (DC) bezieht sich auf die Stromflussrichtung, die nur in eine Richtung fließt. Im Gegensatz dazu wechselt bei Wechselstrom (AC) die Flussrichtung des Stroms (oder wechselt die Richtung).
In den USA verwendet das Stromnetz 60 Hertz AC, was bedeutet, dass der Strom 60 Mal pro Sekunde die Richtung wechselt.
Wenn die Sonnenstrahlen auf Ihre Photovoltaik (PV) Paneele treffen, lösen sie die Bewegung der Elektronen in den Solarzellen aus. Diese Bewegung erfolgt in eine Richtung, was zur Erzeugung von DC-Strom führt. Die Schaltkreise in Ihren Solarpaneelen sammeln diesen Strom und leiten ihn an den Solar-PV-Wechselrichter weiter, der den DC-Strom in AC-Strom umwandelt.
Vorteile eines Solarwechselrichters
Während Ihr Solar-PV-Wechselrichter es Ihnen ermöglicht, nutzbaren Strom aus den Sonnenstrahlen zu gewinnen, ist das nicht alles, was er kann. Ein Solarpanel-Wechselrichter kann dazu beitragen, Ihre Energieproduktion zu maximieren, die Leistung Ihres Systems zu überwachen, mit dem Stromnetz zu kommunizieren und Störungen zu erkennen, die Ihr Solarstromsystem sonst beschädigen könnten.
Maximierung der Energieproduktion
solar wechselrichter 600w verfolgen die Spannung Ihres Solararrays, um die Leistung zu maximieren, bei der die Solarpaneele arbeiten, so dass Sie die sauberste und größte Menge an Strom erzeugen können.
Netzgebundene Heimsolarwechselrichter geben auch eine reine Sinuswelle (ein Maß für die gleichmäßige Richtungsänderung des Stroms) aus, im Vergleich zu kostengünstigen Wechselrichtern, die eine modifizierte Sinuswelle erzeugen, was den reibungslosen und effizienten Betrieb Ihrer empfindlichen Geräte gewährleistet.
Überwachung der Systemleistung
Es ist aufregend zu sehen, wie Ihr Solarstromsystem an einem sonnigen Tag Tausende von Watt erzeugt, daher möchten die meisten Hausbesitzer eine Möglichkeit haben, die Leistung ihrer Investition zu überwachen.
Die meisten Solarpanel-Wechselrichter verfügen über eine Möglichkeit, zu sehen, wie viel Energie sie derzeit produzieren, und einige ermöglichen es Ihnen sogar, die Leistung Ihres Solarsystems über eine mobile App oder eine Website zu verfolgen.
Wenn die Dinge nicht so funktionieren, wie sie sollten, überprüfen einige Heimwechselrichter automatisch die Leistung Ihres Solarstromsystems und warnen Sie, wenn sie ein Problem mit irgendeiner Komponente feststellen. Sie können auch die Leistungsverfolgung des Heimwechselrichters verwenden, um regelmäßig zu überprüfen, wie die Komponenten Ihres Systems arbeiten, und sicherzustellen, dass es die richtige Menge an Strom erzeugt.
Kommunikation mit dem Stromnetz
Im Falle eines vorübergehenden Stromausfalls stellen Solarwechselrichter sicher, dass kein Strom von Ihren Paneelen zu den externen Stromleitungen übertragen wird. Auf diese Weise wird jeder Leitungstechniker, der möglicherweise das Netz überprüft oder repariert, vor Verletzungen geschützt.
Wenn Sie über eine vollständige Solarbatteriebank verfügen oder Ihr Haushalt nicht den gesamten erzeugten Solarstrom benötigt, kann der Wechselrichter auch den überschüssigen Strom ins Netz einspeisen, um Ihnen Nettoenergiegutschriften zu generieren.
Fehlererkennung
Die Alterung und Degradation Ihrer elektrischen Verkabelung und Solarausrüstung kann potenziell gefährliche elektrische Fehler verursachen, wie Erdungsfehler oder Lichtbögen, wenn sie nicht ordnungsgemäß gewartet werden. Wenn ein solches Ereignis auftritt, wird der Solarstromwechselrichter das Problem schnell erkennen und abschalten, wodurch der Rest des Systems geschützt und Sie vor weiteren Schäden gewarnt werden.
Vergleich der verschiedenen Arten von Solarwechselrichtern
Der Solarstromwechselrichter, den Ihr Solarunternehmen verwendet, hängt von der Komplexität Ihres Daches, dem Ausmaß und der Häufigkeit des Schattens auf Ihrem Dach, dem Zweck Ihrer Solarstromnutzung, den Versorgungsrichtlinien Ihrer Wohngegend, den Herstellern, mit denen sie Verträge abgeschlossen haben, und anderen Faktoren ab.
Die vier Haupttypen von Solarstromwechselrichtern sind String-Wechselrichter, Mikrowechselrichter, Leistungsoptimierer und Hybridwechselrichter, und jeder hat Vor- und Nachteile.
String-Wechselrichter
Auch als ‚zentraler‘ Wechselrichter bezeichnet, ist ein String-Wechselrichter für einfachere Solarstromsystem-Designs geeignet. Ein Array (Gruppe) von Solarpaneelen ist in eine ‚String‘ verbunden, und Sie können mehrere Strings an einen zentralen Wechselrichter anschließen. Die elektrische Energie fließt von den Paneelen in den zentralen Wechselrichter, der dann den DC-Strom in AC-Strom umwandelt, bevor er zur Versorgung Ihres Hauses zur Verfügung gestellt wird.
Ein String-Wechselrichter ist am einfachsten zu warten, da er sich in der Regel im Keller, in der Garage oder an einem anderen leicht zugänglichen Ort befindet. Er ist auch der günstigste, da Sie nur einen Wechselrichter benötigen, um mehrere Strings von Paneelen über mehrere Dachflächen zu versorgen. Schließlich ist ein String-Wechselrichter in der Regel langlebiger, da er eine einfachere Einrichtung hat, die eine grundlegendere Funktion erfüllt.
Der Nachteil eines String-Wechselrichters ist, dass eine Unterleistung in einem Panel die anderen Panels in diesem String beeinflussen kann. Da ein String-Wechselrichter nicht für die Leistung jedes Panels optimieren kann, ist er keine gute Wahl für Dächer, die regelmäßig beschattet sind. Außerdem funktioniert ein String-Wechselrichter nicht gut in komplexen Systemdesigns, bei denen die Panels nicht leicht in Strings zusammengefügt werden können.
Ein String-Wechselrichter ist in der Regel die beste Option, wenn Sie eine kostengünstigere Lösung wünschen und das Dach Ihrer Immobilie ein einfaches Layout hat und konstante Sonnenstrahlen erhält.
Mikrowechselrichter
Im Gegensatz zu String-Wechselrichtern (die zentral sind) sind Mikrowechselrichter verteilt, und ein kleiner Wechselrichter wird neben jedem Solarpanel installiert. Anstatt dass der Strom von allen Paneelen zu einem einzigen Wechselrichter fließt, bevor er umgewandelt wird, wandelt dieses System DC in AC Strom direkt am Panel um.
Mikrowechselrichter sind eine gute Wahl für Häuser, bei denen das Design des Solararrays kompliziert ist oder das Dach eine konstante Beschattung aufweist. Sie maximieren die Leistung jedes Panels vor Ort, um die Auswirkungen der Beschattung zu mildern, und Sie können die Leistung Ihres Systems an jedem Panel überwachen.
Ein weiterer Vorteil von Mikrowechselrichtern ist, dass sie es erleichtern können, Ihre Systemgröße in der Zukunft zu erweitern, da jedes neue Panel mit seinem eigenen Wechselrichter kommt. Bei einem String-Wechselrichter ist der Wechselrichter in der Regel für die Anzahl der Panels ausgelegt, die zunächst installiert werden sollen, so dass er nicht für eine zusätzliche Stromerzeugung ausgelegt ist.
Der Nachteil von Mikrowechselrichtern ist, dass sie teurer sind als String-Wechselrichter. Außerdem kann die Wartung aufgrund ihrer Lage auf dem Dach schwieriger sein, wenn sie gewartet werden müssen.
Mikrowechselrichter sind am besten für maximale Energieausbeute auf einem komplizierten Dach geeignet, bei dem die Paneele in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind, oder in Bereichen, die Probleme mit Schatten haben.
Leistungsoptimierer
Leistungsoptimierer sind ein Kompromiss zwischen String-Wechselrichtern und Mikrowechselrichtern. Wie bei einem String-Wechselrichter fließt die Energie von Ihren Paneelen zu einem zentralen Wechselrichter. Allerdings befinden sich Leistungsoptimierer neben einzelnen Panels, genau wie Mikrowechselrichter.
Leistungsoptimierer arbeiten, indem sie die Stromspannung optimieren (dadurch konditionieren sie den DC-Strom), bevor sie die Energie an den String-Wechselrichter senden. Durch die Maximierung der Ausgabe jedes Panels können sie die Auswirkungen der Beschattung auf jedes einzelne Panel mildern.
Wenn Ihr Zuhause ein kompliziertes Dach hat (denken Sie an Dächer mit Schornsteinen, Giebeln und anderen Hindernissen), dann können Leistungsoptimierer dazu beitragen, Ihr System für diese Herausforderungen zu optimieren.
Der Hauptnachteil von Leistungsoptimierern sind die höheren Kosten im Vergleich zu einem einfachen String-Wechselrichter, obwohl sie in der Regel weniger kosten als Mikrowechselrichter. Und wie bei Mikrowechselrichtern können Leistungsoptimierer die Wartung komplizierter machen.
Leistungsoptimierer sind die beste Option, wenn Ihr Dach komplizierter ist und Sie eine verbesserte Leistung suchen, ohne in Mikrowechselrichter investieren zu müssen.
Hybrid-Wechselrichter
Hybrid-Wechselrichter sind die neueste Ergänzung in der Welt der solar wechselrichter 600w. Der Hybrid-Wechselrichter ist eine Kombination aus einem PV-Wechselrichter und einem Batteriewechselrichter, und Sie können ihn in einer geraden String- und optimierten String-Konfiguration erhalten.
Der Hauptvorteil eines Hybridwechselrichters besteht darin, dass er Strom in beide Richtungen umwandeln kann, so dass er den DC-Strom von den Solarpaneelen in AC für das Haus umwandeln kann, und er kann auch den AC-Strom aus dem Netz in DC-Strom umwandeln, um Dinge wie das Aufladen einer Solarbatterie oder eines Elektrofahrzeugs zu tun.
Hausbesitzer, die sich mit Energiespeicheroptionen befassen, setzen auf diese Technologie, da sie wie ein herkömmlicher Wechselrichter installiert werden kann, und dann entstehen keine großen zusätzlichen Kosten, wenn es an der Zeit ist, eine Batterie zu Ihrem System hinzuzufügen.
Sobald Sie diese Batterie haben, können Sie Energie aus dem Netz ziehen, um sie aufzuladen, so dass Sie Energie speichern können, wenn sie günstiger ist, und sie dann verwenden können, wenn die Preise höher sind und die Solarenergie nicht 100% Ihres Energiebedarfs deckt.
Mit dem zunehmenden Einsatz von Elektrofahrzeugen (EV) kommen einige Hybridwechselrichter auch mit dem zusätzlichen Vorteil, dass sie beim Laden von EVs helfen können. Da Sie ein EV-Ladegerät direkt an den Hybridwechselrichter anschließen können, müssen Sie kein zusätzliches Geld für Hauptpanel-Upgrades ausgeben.
Wiederum liegt der Hauptnachteil hier bei den Kosten, und Hybridwechselrichter sind auch ähnlich wie String-Wechselrichter, so dass sie sich nicht so gut an kompliziertere Dachdesigns oder Beschattung anpassen.
Hybridwechselrichter sind eine gute Option für Menschen, die Energiespeichermöglichkeiten in Betracht ziehen oder Pläne haben, ein Elektrofahrzeug hinzuzufügen, das sie mit der Sonne aufladen möchten.
Effizienz des Solarwechselrichters
Während der Umwandlung des Wechselrichters von DC in AC geht ein Teil der Energie in Form von Wärme verloren. Hochwertigere Solarstromwechselrichter sind effizienter, so dass sie mehr Strom umwandeln und während dieses Umwandlungsprozesses keine hohen Verluste haben.
Die Umwandlungseffizienz variiert je nach Marke, aber die meisten qualitativ hochwertigen Wechselrichter liegen bei ca. 97% bis 99% Effizienz, so dass der Energieverlust relativ gering ist. Allerdings können Beschattung und andere Faktoren einen Einfluss auf die Effizienz des Energiesystems haben, und Ihr Photovoltaik-Wechselrichter spielt eine Rolle bei der Minimierung dieser Verluste.
Dimensionierung des Solarwechselrichters
Die Hersteller von Wechselrichtern geben in der Regel die Eingabeenergie an, die ihre Produkte verarbeiten können, sowie ihre maximale Leistungsausgabe. Beispielsweise kann ein String-Wechselrichter, dessen maximale Eingabeenergie 4.000 Watt beträgt, bis zu 4.000 Watt Energie von Solarpaneelen verarbeiten.
In der Praxis erreichen Sie selten die Nennleistung Ihres Wechselrichters (die unter Standard-Testbedingungen, oder STC, erreicht wird). Tatsächlich könnten Ihre typischen täglichen Aktivitäten bis zu 20% unter der Nennleistung liegen.
Um die Kosten niedrig zu halten, werden oft Solarstromwechselrichter ausgewählt, deren maximale Eingangsleistung niedriger ist als die maximale Ausgangsleistung Ihres Solarpanels. Dies führt zu einer gewissen Clipping-Erscheinung bei maximaler Leistungsproduktion, bei der das System nicht darauf ausgelegt ist, die maximale Menge an Leistung zu verarbeiten, die die Panels produzieren können, da Sie dieses Leistungsniveau an den meisten Tagen selten sehen werden.
Wechselrichter-Clipping
Ein entscheidender Schritt bei der Planung eines Solarstromsystems besteht darin, sicherzustellen, dass die Größe des Photovoltaik-Wechselrichters mit der Größe des Solararrays für eine optimale Leistungsumwandlung übereinstimmt. Sie werden vielleicht überrascht sein zu erfahren, dass es normalerweise nicht eine genaue Übereinstimmung ist, und nur weil Sie 5kW Solarpaneele haben, bedeutet das nicht, dass Sie sie mit einem 5kW Wechselrichter koppeln werden.
In der Regel ist es kostengünstiger, einen Wechselrichter auszuwählen, der dazu ausgelegt ist, weniger Strom zu handhaben, als die maximale Menge an Strom, die die Solarpaneele erzeugen können. Wenn die Panels mehr Strom erzeugen, als der Wechselrichter verarbeiten kann, spricht man von Clipping, da dieser überschüssige Strom für das System verloren geht.
Wenn Sie sich die Stromerzeugung als Welle vorstellen, bei der sie im Laufe des Tages ansteigt, wenn die Sonne höher am Himmel steht und mehr direktes Sonnenlicht liefert, bedeutet das Clipping des Wechselrichters einfach, dass der oberste Teil der Welle abgeschnitten wird.
Dabei ergibt es Sinn, diesen überschüssigen Strom „wegzuwerfen“, da ein Solarpanel-Array selten seine maximale Leistung erzeugt. Es ist besser, das System so zu konzipieren, dass es die normale Menge an Strom verarbeiten kann, die zu erwarten ist, auch wenn das bedeutet, dass an extrem produktiven Tagen etwas Kapazität verloren geht. Wenn Sie ein System entwerfen, das die maximale Stromerzeugung bewältigen kann, wird der größte Teil dieser Produktionskapazität an normalen Tagen nicht genutzt.
Lokale Solarwechselrichter-Regulierungen
Ein guter Solarinstallateur wird wissen, ob Ihre Gemeinde spezielle Regeln zur Nutzung von Solarenergie hat und ob es Regeln und Anschlussvorschriften für Net Metering gibt. Beispielsweise erfordert die Qualifikation für Net Metering in vielen Bundesstaaten, dass Ihr Solarsystem eine festgelegte maximale Größe oder maximale Energieproduktion als Prozentsatz Ihres typischen Verbrauchs einhält.
Die Größenbeschränkung des Systems hängt in der Regel von der maximalen Energieproduktion Ihres Wechselrichters (nicht Ihrer Panels) ab, da diese bestimmt, wie viel Gesamtstrom Ihre Anlage ins Netz einspeisen kann.
Wie viel kostet ein solar wechselrichter 600w?
Es ist schwierig, den Preis eines Photovoltaik-Wechselrichters auf eine einzelne Zahl zu reduzieren, da jedes Systemdesign anders ist. Die Anforderungen an den Photovoltaik-Wechselrichter hängen vom Gesamtdesign des Systems ab, und die Größe kann je nach den Energieanforderungen Ihres Hauses skaliert werden.
Darüber hinaus kaufen Installateure in der Regel in großen Mengen und haben direkte Beziehungen zu Lieferanten, so dass ihre Kosten anders sein können als das, was Sie zahlen würden, um direkt zu kaufen.
Die Preise für String-Wechselrichter liegen in der Regel zwischen 1.000 und 2.000 Euro oder mehr, was Faktoren wie die Größe des Systems, die Art des Solarvertrags, den Verkäufer und alle spezifischen Merkmale Ihrer Gemeinde einschließt.
Die Preise für Leistungsoptimierer liegen in der Regel zwischen 50 und 200 Euro oder mehr, aber bedenken Sie, dass Sie einen Leistungsoptimierer pro Panel kaufen müssen und Sie auch einen Wechselrichter benötigen, um sie anzuschließen.
Mikrowechselrichter sind teurer als String-Wechselrichter und können 1.000 Euro oder mehr über dem Preis eines vergleichbaren String-Wechselrichters für das gleiche System kosten. Bedenken Sie, dass die Größe eines String-Wechselrichters mit geringeren inkrementellen Kosten angepasst werden kann, so dass ein doppelt so großer String-Wechselrichter nicht unbedingt doppelt so teuer ist. Im Gegensatz dazu müssen Mikrowechselrichter an jedem Panel installiert werden, so dass die Verdoppelung der Anzahl der Panels wahrscheinlich dazu führen wird, dass Ihre Wechselrichterkosten ebenfalls verdoppelt werden.
Wie lange hält ein Solarwechselrichter?
String-Wechselrichter haben in der Regel eine erwartete Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren, obwohl sie, wenn sie an einem kühlen und gut belüfteten Ort montiert und ordnungsgemäß gewartet werden, bis zu zwei Jahrzehnte halten können.
Mikrowechselrichter und Leistungsoptimierer sind neuer in der Branche, daher gibt es weniger Daten über ihre erwartete Lebensdauer. Das heißt, die meisten Hersteller sind zuversichtlich, dass ihre Produkte die 20- bis 25-jährigen Garantien, die mit den Produk