Solarwechselrichter-Leitfaden: Typen, Vorteile, Kosten und Funktionsweise von Solarwechselrichtern (2)

Wechselrichter: Vergleich verschiedener Solarwechselrichter verschiedener Arten

Wechselrichter für die Solarenergie, die Ihr Solarunternehmen nutzt, hängt von der Größe und Komplexität Ihres Daches, der Menge und Intensität der Beschattung Ihres Daches, dem beabsichtigten Zweck Ihrer Solarstromnutzung sowie den Vorschriften Ihrer Region zur Versorgungsnutzung, den Herstellern, mit denen es Verträge abgeschlossen hat, und vielen anderen Aspekten ab.

Solarwechselrichter gibt es in vier Haupttypen: Mikrowechselrichter, Stringwechselrichter, Leistungsoptimierer und Hybridwechselrichter. Jeder Typ hat Vor- und Nachteile.

1. Zeichenfolge WechselrichterS

Ein String-Wechselrichter, auch als Zentralwechselrichter bekannt, kann für weniger komplexe Solarstromanlagen verwendet werden. Ein String (eine Gruppe) von Solarmodulen wird zu einer Linie verbunden, und Sie können mehrere Reihen an einen Zentralwechselrichter anschließen. Die elektrische Energie wird durch die Reihen an den Zentralwechselrichter übertragen, der diese Gleichstromenergie in Wechselstrom umwandelt und sie dann zur Stromversorgung Ihres Hauses bereitstellt.

Ein String-Wechselrichter ist am einfachsten zu warten, da er sich normalerweise in der Garage, im Keller oder an einem anderen zugänglichen Ort befindet. Es ist auch die günstigste Option, da Sie nur einen Wechselrichter benötigen, um viele Strings von Paneelen über verschiedene Dachflächen zu montieren. Ein String-Wechselrichter ist im Allgemeinen langlebiger, da er einfacher zu installieren ist und die grundlegendsten Aufgaben erfüllt.

Der Nachteil von Stringwechselrichtern besteht darin, dass die Leistung eines Moduls die Leistung anderer String-Versammlungen beeinträchtigen kann. Da sich ein Stringwechselrichter nicht an die Version jedes Moduls anpasst, gibt es bessere Übereinstimmungen für Dächer mit regelmäßiger Verschattung. Darüber hinaus funktioniert ein Stringwechselrichter nur bei komplexen Designs gut, bei denen die Module nicht zu Strings zusammengefasst werden können.

Ein String-Wechselrichter ist grundsätzlich die ideale Wahl, wenn Sie eine kostengünstigere Lösung benötigen und Ihr Dach eine durchschnittliche Dachform hat, auf die regelmäßig Sonnenlicht fällt.

2. Mikro Wechselrichter

Im Gegensatz zu Stringwechselrichtern (die zentral angeordnet sind) verfügen Mikrowechselrichter über einen verteilten, winzigen Wechselrichter neben jedem Solarmodul. Anstatt den Strom durch alle Leitungen zu einem Wechselrichter zu leiten, der ihn umwandelt, wandelt dieser Wechselrichter Gleichstrom auf der Platine in Wechselstrom um.

Mikrowechselrichter sind eine ausgezeichnete Option für Häuser, bei denen das Design der Solaranlage kompliziert ist oder das Dach ständig beschattet ist. Sie können die Leistung jedes einzelnen Panels vor Ort maximieren, um die durch Beschattung verursachten Auswirkungen zu reduzieren, und ermöglichen Ihnen außerdem, die Leistung Ihres Systems bei jedem Treffen zu überwachen.

Ein weiterer Vorteil von Mikrowechselrichtern besteht darin, dass Sie damit Ihr System zu einem späteren Zeitpunkt erweitern können, da jedes Panel über einen eigenen Wechselrichter verfügt. Bei Verwendung eines Stringwechselrichters wird die Größe des Wechselrichters normalerweise auf die Anzahl der ursprünglich installierten Meetings abgestimmt. Daher ist er nicht für die zusätzliche Energieerzeugung ausgelegt.

Der Nachteil von Mikrowechselrichtern besteht darin, dass sie teurer sind als Stringwechselrichter. Da sie auf einer erhöhten Dachfläche angebracht sind, kann ihre Wartung zudem schwieriger sein, wenn sie gewartet werden müssen.

Mikrowechselrichter können die ideale Wahl sein, um die Energieeffizienz auf komplexen Dächern zu maximieren, auf denen die Paneele in unterschiedliche Richtungen zeigen oder in Bereichen, die zur Verschattung neigen.

3. Leistungsoptimierer

Leistungsoptimierer können als Kompromiss zwischen Mikrowechselrichtern und Stringwechselrichtern beschrieben werden. Ähnlich wie bei einem Stringwechselrichter wird die von Ihren Panels erzeugte Energie zentral an einen Wechselrichter übertragen. Leistungsoptimierer werden jedoch ähnlich wie Mikrowechselrichter neben jedem Meeting installiert.

Leistungsoptimierer optimieren die elektrische Intensität (und verändern dadurch den Gleichstrom), bevor sie die Energie an den Wechselrichter in einem Strang übertragen. Indem sie die Leistung jedes einzelnen Panels maximieren, können sie die Auswirkungen der Beschattung eines bestimmten Panels reduzieren.

Wenn Ihr Haus über ein komplexes Dach verfügt (denken Sie an Giebel, Schornsteine oder andere Hindernisse), können Leistungsoptimierer Ihnen dabei helfen, Ihr System für diese Herausforderungen zu optimieren.

Der Hauptnachteil von Leistungsoptimierern ist ihr höherer Preis als ein einfacher Stringwechselrichter, obwohl sie im Allgemeinen günstiger sind als Mikrowechselrichter. Wie bei den Leistungsoptimierern von Mikrowechselrichtern können sie die Wartung erschweren.

Wenn Ihr Dach komplexer ist und Sie eine verbesserte Leistung wünschen, ohne Mikrowechselrichter zu kaufen, können die Leistungsoptimierer die beste Lösung sein.

4. Hybrid WechselrichterS

Hybridwechselrichter sind die neueste Innovation in der Welt der Solarwechselrichter. Der Hybridwechselrichter vereint die Funktionen eines PV-Wechselrichters und eines Batteriewechselrichters. Er ist mit gerader oder optimierter String-Konfiguration erhältlich.

Der Hauptvorteil des Hybrid-Wechselrichters besteht darin, dass er den Strom in beide Richtungen umwandelt. Das heißt, er kann Gleichstrom von Solarmodulen in Wechselstrom für den Heimgebrauch umwandeln und vom Netz erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, um beispielsweise Solarbatterien oder ein Elektrofahrzeug aufzuladen.

Hausbesitzer, die sich mit der Möglichkeit einer Energie-Notstromversorgung befassen, nutzen diese Art von Technologie zunehmend, da sie als gewöhnlicher Wechselrichter installiert werden kann und keine zusätzlichen Kosten entstehen, wenn der Zeitpunkt für die Installation einer Batterie in Ihrem System kommt.

Sobald Sie diese Batterie haben, können Sie Strom direkt aus Ihrem Netz beziehen und ihn mit Strom versorgen. Das bedeutet, dass Sie Strom speichern können, wenn er billiger ist, und ihn dann nutzen können, wenn die Preise steigen und Solarenergie nicht Ihren gesamten Energiebedarf deckt.

Mit der zunehmenden Nutzung von Elektrofahrzeugen (EV) und Hybrid Wechselrichter, einige Hybrid-Wechselrichter haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie beim Laden von Elektrofahrzeugen helfen. Da es möglich ist, ein EV-Ladegerät direkt an den Wechselrichter anzuschließen, muss kein zusätzliches Geld für die Aufrüstung des Panels ausgegeben werden.

Das Hauptproblem sind die Kosten. Hybrid-Wechselrichter sind String-Wechselrichtern ähnlich. Daher können sie nicht so gut an komplexere Designs oder Beschattung angepasst werden.

Hybrid-Wechselrichter sind eine ausgezeichnete Wahl für alle, die über Energiespeicheroptionen nachdenken oder ein Elektrofahrzeug kaufen möchten, das mit Sonnenenergie aufgeladen werden kann.

Wirkungsgrad von Solarwechselrichtern

Wenn ein Wechselrichter seine Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom durchführt, geht ein Teil der Energie in Form von Wärme verloren. Wechselrichter höherer Qualität sind effizienter; daher können sie mehr Leistung umwandeln und es geht während des Umwandlungsprozesses nur wenig verloren.

Die Umwandlungseffizienz ist bei jeder Marke unterschiedlich. Die meisten hochwertigen Wechselrichter haben jedoch eine Effizienz zwischen 97 und 99 Prozent und der Energieverlust ist minimal. Beschattung und andere Elemente können jedoch die Effizienz Ihres Systems beeinträchtigen, und Ihr Photovoltaik-Wechselrichter kann dazu beitragen, diese Verluste zu minimieren.

Dimensionierung des Solarwechselrichters

Wechselrichterhersteller geben normalerweise die Energieaufnahme an, die ihre Geräte verarbeiten können, sowie ihre maximale Leistung. Beispielsweise beträgt die volle Eingangsleistung eines String-Wechselrichters 4.000 Watt und er kann bis zu 4.000 Watt Solarenergie aufnehmen.

In Wirklichkeit erreichen Sie die auf dem Typenschild angegebene Leistung Ihres Wechselrichters nicht (erreicht unter Standardtestbedingungen oder STC). Ihre Routineaktivitäten könnten um etwa 20% unter der auf dem Typenschild angegebenen Leistung liegen.

Solar-Wechselrichter werden normalerweise zur Kostensenkung gewählt, wobei die maximale Eingangsleistung geringer ist als die maximale Leistungsabgabe des Solarmoduls. Dies führt zu einer gewissen Leistungsbeeinträchtigung bei maximaler Leistungsproduktion. Das System muss dennoch so ausgelegt sein, dass es die Gesamtleistung bewältigen kann, die die Module erzeugen können, da Sie diesen Leistungspegel im Alltag selten bemerken werden.

Wechselrichter-Clipping

Ein entscheidender Aspekt, der bei der Planung einer Solaranlage berücksichtigt werden muss, ist sicherzustellen, dass die Größe des Wechselrichters für die Photovoltaik der Größe der Solaranlage entspricht, um die beste Energieumwandlung zu gewährleisten. Es mag überraschend sein, dass es eine bessere Übereinstimmung geben könnte. Und nur weil Sie fünf kW Solaranlagen haben, bedeutet das nicht, dass Sie einen Wechselrichter verwenden, der 5 kW verarbeiten kann.

Es ist im Allgemeinen wirtschaftlicher, einen Wechselrichter zu wählen, der weniger Strom verbraucht als die maximale Energie, die Solarmodule erzeugen können. Wenn die Module mehr Strom erzeugen, als der Wechselrichter verarbeiten kann, spricht man von Clipping, da das System diesen zusätzlichen Strom nicht aufnimmt.

Betrachten Sie den Prozess der Stromerzeugung als Welle und wie diese im Laufe des Tages wächst, wenn die Sonne höher am Himmel steht und mehr direktes Sonnenlicht abgibt. Inverter-Clipping bedeutet, dass der höchste Punkt der Welle abgetrennt wird.

Es macht jedoch keinen Sinn, diese zusätzliche Energie „wegzuwerfen“, da die Solaranlage selten ihre maximale Leistung erreicht. Es ist besser, ein System zu schaffen, das die erwartete Standardleistung bewältigen kann, auch wenn dies an sehr produktiven Tagen zu einem Kapazitätsverlust führt. Wenn Sie ein System schaffen, das die höchste Stromproduktion bewältigen kann, bleibt der Großteil der Produktionskapazität an normalen Tagen ungenutzt.

Lokale Vorschriften für Solarwechselrichter

Ein seriöser Solarinstallateur weiß, ob in Ihrer Region besondere Vorschriften für die Nutzung von Solarenergie gelten und ob es Verbindungsregeln oder Einschränkungen bezüglich Nettozählern gibt. Um in mehreren Staaten für die Nettomessung in Frage zu kommen, muss Ihre Solaranlage eine bestimmte maximale Größe oder Energiemenge aufweisen, die Ihrem durchschnittlichen Verbrauch entspricht.

Die Größenbeschränkung des Systems wird normalerweise durch die maximale Energieproduktion Ihres Wechselrichters (nicht des Panels) bestimmt, da diese der Hauptfaktor ist, der die Strommenge bestimmt, die Sie in das Netz einspeisen können.

Was kostet ein Solar-Wechselrichter?

Die Kosten eines Wechselrichters für Photovoltaikanlagen auf einen bestimmten Betrag zu reduzieren, ist schwierig, da jedes Modell einzigartig ist. Die Wechselrichteranforderungen für Photovoltaikanlagen hängen vom Gesamtdesign des Systems ab und ihre Größe kann je nach Strombedarf Ihres Hauses nach oben oder unten angepasst werden.

Darüber hinaus kaufen Installateure normalerweise in großen Mengen und haben direkte Verbindungen zu den Lieferanten. Ihre Kosten können daher von den Kosten abweichen, die Sie beim Direktkauf zahlen würden.

Der Preis eines String-Wechselrichters beträgt normalerweise zwischen $2.000 und $1.000 oder mehr, abhängig von Kostenelementen wie der Größe des Systems, der Art des Solarvertrags, dem Anbieter und anderen Merkmalen, die für Ihre Region spezifisch sind.

Die Preise für Leistungsoptimierer reichen von $50 bis $200 oder mehr. Denken Sie jedoch daran, dass Sie für jedes Panel einen Leistungsoptimierer kaufen müssen und außerdem einen Wechselrichter benötigen, an den Sie sie anschließen.

Mikrowechselrichter sind teurer als Stringwechselrichter und können mindestens $1.000 mehr kosten als ein vergleichbarer Stringwechselrichter für dieselbe Systemgröße. Beachten Sie, dass die Wechselrichtergröße für einen String zu geringeren Kosten pro Schritt geändert werden kann und ein doppelt so großer Stringwechselrichter nicht doppelt so teuer ist. Mikrowechselrichter müssen jedoch auf jedem Panel montiert werden, was bedeutet, dass eine Verdoppelung der Anzahl Ihrer Panels wahrscheinlich zu einer ähnlichen Preiserhöhung Ihres Wechselrichters führt.

Wie lange hält der Solarwechselrichter?

String-Wechselrichter haben im Allgemeinen eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren. Wenn das Gerät jedoch an einem ruhigen und belüfteten Ort aufgestellt und richtig gewartet wird, kann es bis zu zwei Jahrzehnte halten.

Die Leistungsoptimierer und Mikrowechselrichter sind erst vor kurzem auf den Markt gekommen und es bedarf weiterer Informationen über ihre voraussichtliche Lebensdauer. Die meisten Hersteller gehen jedoch davon aus, dass ihre Produkte länger halten werden als die 20 bis 25 Jahre, die ihnen eine Garantie gewährt.

Welcher Wechselrichter ist für mein Zuhause am besten geeignet?

Wenn Sie die Investition in eine Solaranlage für Ihr Zuhause planen und herausfinden möchten, welcher Wechselrichter die beste Wahl ist, können Sie zunächst ganz einfach unseren kostenlosen Solar-Einsparrechner verwenden.

Sie können abschätzen, wie viel Sie durch die Installation von Solarmodulen auf Ihrem Haus sparen können. Dies basiert auf den typischen Installationsanforderungen in Ihrer Region, beispielsweise der Art des normalerweise empfohlenen Wechselrichters.

Sie werden außerdem mit einem Solarexperten verbunden, der die verschiedenen Solaroptionen für Ihr Haus prüft, beispielsweise Wechselrichteroptionen, und Ihnen hilft, die für die Bedürfnisse Ihrer Familie geeignete Option auszuwählen.