Wechselrichter für Solarmodule: Gerätetypen, Modellübersicht, Anschlussbesonderheiten

Solarsysteme entwickeln sich weltweit rasant. Die Internationale Energieagentur stellte in ihrem Jahresbericht fest, dass 2016 die Anzahl der in Betrieb genommenen Solarkraftwerke erstmals die der Kohlekraftwerke übertraf.

Das Herzstück der Solarstromanlage ist der Wechselrichter für Solarbatterien, dessen Aufgabe es ist, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Wir erklären Ihnen, wie Sie die optimale Gerätevariante auswählen und fachgerecht installieren. Mit unseren Empfehlungen können Sie eine einwandfrei funktionierende Mini-Stromstation aufbauen.

Arten von Wechselrichtern für Solarmodule

Ohne Wechselrichter ist die von einer Solaranlage erzeugte Energie für den Haushaltsgebrauch völlig nutzlos. Es gibt 3 Arten von Wechselrichtern je nach Verwendungszweck:

• autonome;
• netzgekoppelte;
• multifunktionale.

Wechselrichter des ersten Typs tragen die Bezeichnung „off grid“. Sie sind an das Solarmodul angeschlossen, sind Teil einer autarken photovoltaischen Anlage und haben keinerlei Kontakt mit dem externen Stromnetz. Ihre Leistung variiert im Bereich von 100 bis 8000 W.

Synchrone oder netzgekoppelte Wechselrichter arbeiten synchron mit dem zentralen Stromversorgungsnetz. Die Umrichter mit der Bezeichnung „on grid“ fungieren nicht nur als Umformer, sondern korrigieren auch Netzparameter wie Amplitudenschwankungen, Frequenzwerte und andere.

Sollten im externen Netz Störungen auftreten, schaltet sich der Wechselrichter automatisch ab. Diese Wechselrichter speichern die elektrische Energie in Akkumulatoren.

Wenn die Gesamtleistung der im Haus genutzten Geräte unter dem Potenzial der Solarstromanlage liegt, werden die Überschüsse der erzeugten Elektrizität ins externe Netz eingespeist. Reicht die Leistung für den normalen Betrieb der Haushaltsgeräte nicht aus, erfolgt eine Zuspeisung von außen.

Die Wechselrichterparameter auf der Wechselspannungsseite werden auf Basis der Gesamtleistungsaufnahme aller an das Stromnetz des Verbrauchers angeschlossenen Geräte bestimmt. Auf der Gleichstromseite wird der Wechselrichter auf Basis der Nennleistung der Solarmodule ausgewählt.

Bei Spannungsausfall wird die Stromversorgung über den geladenen Akku sichergestellt. Wenn keine Batterien in das System integriert sind, wird die von der Solaranlage erzeugte Energie ins öffentliche Netz eingespeist.

Netzgekoppelte photovoltaische Wechselrichter nutzen die von den Solarmodulen gewonnene Energie mit hohem Wirkungsgrad. Sie gewährleisten eine stabile Stromversorgung und zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad von über 90 % aus.

Der Hybrid- oder Multifunktionswechselrichter ist eine zuverlässige Ausrüstung. Er vereint die Eigenschaften der ersten beiden Wandler und verfügt über eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten. Dies ist die beste Option für eine private Solaranlage, aber auch die teuerste.

Alle vorhandenen Solarwechselrichter werden auch nach ihrer Ausgangsspannung unterschieden. Je nach diesem Parameter gibt es Sinus- und Rechteckwechselrichter. Da die Ausgangsspannung des ersten fast der des Stromnetzes entspricht, ist dies eine gute Option, wenn im Haus hochempfindliche Geräte vorhanden sind.

Ein konstanter Spannungswert ist eine Sicherheitsgarantie für die elektrischen Haushaltsgeräte. Grafisch wird die Ausgangssignalform eines solchen Sinuswechselrichters als reine Sinuswelle dargestellt.

Beim Betrieb der Geräte ist die beste Wellenform der idealen Sinus. Dies ist besonders wichtig für Telekommunikationsgeräte, Medizintechnik und hochpräzise Messinstrumente. Daher gibt es trotz des hohen Preises komplexer Wechselrichter in diesem Fall keine anderen Optionen. Die Hersteller geben Informationen über die Ausgangssignalform in den technischen Daten an.

Rechteck- oder nicht-sinusförmige Wandler haben im Gegensatz zu Sinuswandlern eine Ausgangssignalgeometrie in Form von Rechteckimpulsen, die als modifizierter Sinus bezeichnet wird. Wechselrichter dieses Typs können nicht für bestimmte Lastarten verwendet werden, sind aber für Geräte, die den Wirkleistungsanteil nutzen, durchaus geeignet.

Auswahlkriterien für den Wechselrichter

Bei der Auswahl eines solchen Elements einer Solaranlage wie eines Wechselrichters ist nicht nur die Geometrie des Ausgangssignals wichtig, sondern auch seine Leistung. Experten empfehlen, Solarmodule mit Wechselrichtern auszustatten, deren Nennleistung um 25–30 % über der Gesamtleistung der vorhandenen Geräte liegt.

Es muss auch die Belastung berücksichtigt werden, die beim gleichzeitigen Einschalten mehrerer Geräte mit hoher Anlaufleistung entsteht.

Ein weiteres Kriterium bei der Auswahl des Wechselrichters ist sein Wirkungsgrad, der die Energieverluste durch Begleitprozesse bestimmt. Je nach Modell hat er einen unterschiedlichen Wert, der zwischen 85 und 95 % liegt. Die optimale Wahl ist ein Wirkungsgrad von mindestens 90 %.

Es gibt sowohl einphasige als auch dreiphasige Wechselrichter. Erstere zeichnen sich durch geringere Kosten aus, aber ihre Wahl ist gerechtfertigt, wenn die Leistungsaufnahme weniger als 10 kW beträgt. Ihre Spannung beträgt 220 V und die Frequenz 50 Hz. Dreiphasige Wechselrichter haben einen breiteren Spannungsbereich: 315, 400, 690 V.

Hersteller von Qualitätsgeräten statten ihre Produkte mit Ausgangstransformatoren aus. Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem Gewicht des Wechselrichters und seinen technischen Eigenschaften: Wenn auf jedes Kilogramm seiner Masse 100 W Leistung entfallen, bedeutet das, dass der Transformator in seinem Schaltplan enthalten ist.

Auch die Anzahl der Wechselrichter im System kann unterschiedlich sein. In dieser Frage sollten Sie sich an den folgenden Empfehlungen orientieren: Wenn die Leistung der Solarmodule 5 kW nicht übersteigt, reicht für ein solches System ein Wechselrichter aus. Für Module mit höherer Leistung können 2 oder mehr Wechselrichter erforderlich sein. Optimal ist es, wenn ein Wechselrichter auf jeweils 5 kW kommt.

Für den Betrieb in einem Netz, das die Nutzung von Standardstrom und der von Solarmodulen gelieferten Energie kombiniert, werden Hybrid-Wechselrichter eingesetzt. Mit den Besonderheiten der Geräte und den Regeln für deren Auswahl macht Sie der von uns empfohlene Artikel vertraut.

Die Konverter können sich in Schaltungen, Ausgangssignalformen und anderen bestimmenden Größen unterscheiden. Einzelne Konverter sind mit Ladegeräten ausgestattet. Fällt einer der Wechselrichter aus, stellt das System seinen Betrieb nicht ein.

Besonderheiten beim Anschluss des Wechselrichters

Die Effizienz des gesamten Solarsystems hängt vom korrekten Anschluss des Solar-Wechselrichters ab. Wichtig ist, die Regel einzuhalten: Das Kabel, das Gleichstrom überträgt, sollte die minimal zulässige Länge und den maximalen Querschnitt haben.

Befindet sich der Verbraucher weit entfernt von den Solarmodulen, sollte das Elektrokabel, das Wechselstrom 220 V transportiert, durch Verlängerung vergrößert werden. Die Länge des Kabels zwischen Wechselrichter und Solarmodul sollte zwischen 3 m variieren und keinesfalls länger sein.

Die beste Lösung ist, wenn der Wechselrichter in der Nähe des Solarmoduls platziert wird. Besonders strenge Bedingungen müssen bei der Installation von Wechselrichtern eingehalten werden, die eine Leistung von über 0,5 kW haben.

Die Verbindung der Kabel muss fest sein, da eine nicht ausreichend dichte Verbindung Funkenbildung verursacht, was eine Brandquelle darstellen kann. Bei der Installation eines autarken Wechselrichters zur Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung der Anlage muss der Gleichstromkreis mit Leistungsschaltern ausgestattet werden.

Die beste Lösung beim Anschluss des Wechselrichters ist die Verwendung einer hybriden Verschaltung sowohl für Gleich- als auch für Wechselstrom. Dem Prinzip liegt eine besondere Einschaltreihenfolge des Umrichters zugrunde. Er wird vom Solarladeregler eingeschaltet, nachdem die Batterien geladen sind.

Eine solche Lösung erhöht die Qualität der Gerätearbeit. In Regionen, in denen der Strom häufig abgeschaltet wird, oder in Häusern in Gebieten mit überwiegend bewölktem Wetter funktioniert diese Option sehr effizient.

Modellübersicht der Wechselrichter

Wechselrichter für Solarmodule werden von vielen Herstellern hergestellt, sowohl von inländischen als auch von ausländischen. Alle Geräte haben unterschiedliche Eigenschaften, Qualitätsniveaus, eigene Funktionssätze und technische Möglichkeiten.

Wechselrichter von einem einheimischen Hersteller

Eine breite Palette dieser Produkte mit einer Leistung von 800 – 1200 W wird vom russischen Hersteller MAP "Energija" hergestellt.

Das Unternehmen produziert mehrere Wechselrichterlinien:

1. Sinus-Wechselrichter mit reinem Sinuswellen-Signal – MAP SIN.
2. Sinus-Wechselrichter mit Funktion zur Entnahme zusätzlicher Energie aus den Batterien – MAP HYBRID.
3. Dreiphasen-Wechselrichter – MAP HYBRID 3 Phasen.

Die von dieser Firma hergestellten Wechselrichter können Batterien aller Typen laden. Zu diesem Zweck verfügen sie über ein Ladegerät mit hoher Leistung.

Eine Errungenschaft des Unternehmens ist ein Wechselrichter mit Rekordleistung – 20 kW, der eine maximale Last von 25 kW aushält. Dieses Modell kann ein großes Wohnhaus mit vielen Geräten zuverlässig mit Strom versorgen.

Die Wechselrichter MAP "Energija" werden nicht nur in privaten Haushalten, sondern auch in vielen Industriezweigen eingesetzt. Sie werden in der Medizin, im Bauwesen, auf Wetterstationen verwendet

Conext-Wechselrichter von Schneider Electric

Das französische Unternehmen Schneider Electric stellt Wechselrichter her, die hohe Betriebseigenschaften aufweisen und den Einsatz unter verschiedenen Klimabedingungen ermöglichen.

Die Gehäusebeschichtung mit hoher Korrosionsbeständigkeit ermöglicht eine erfolgreiche Prüfung im Salzsprühtest. Sie sind für Solarmodule konzipiert, die sowohl auf den Dächern einzelner Villen als auch von Mehrfamilienhäusern installiert sind.

Der Hersteller prüft die Zuverlässigkeit seiner Geräte mit verschiedenen Methoden und Tests. In der Konstruktion der Conext-Wechselrichter gibt es keine elektrochemischen Kondensatoren, was eine lange Lebensdauer garantiert.

Conext-Wechselrichter haben selbst bei maximaler Last einen Wirkungsgrad von 97,5%. Einzelne Modelle sind mit einem Verteilerblock ausgestattet, sodass die Installation eines externen Verteilerkastens entfällt.

Eine große Produktauswahl ermöglicht die Auswahl des passenden Modells für Solaranlagen mit einer Leistung von 3 – 20 kW.

Wechselrichter von TBS Electronics

Dieses niederländische Unternehmen, seit 1996 auf dem Markt, produziert sowohl kleine als auch leistungsstärkere Sinuswechselrichter für Solarmodule der Baureihe Poversine mit einer Nennleistung von 175 bis 3500 W.

Das Foto zeigt das professionelle Wechselrichtermodell Powersine PS3500-24. Es kann zur unterbrechungsfreien Stromversorgung von Heizkesseln, Pumpen, Computern und anderen kleinen Lasten eingesetzt werden. Es ist mit zuverlässiger Elektronik und einem robusten Metallgehäuse ausgestattet.

Die Powersine-Serie zeichnet sich durch eine sehr reine Sinuswelle am Ausgang aus, daher gewährleistet der Einsatz dieser Wechselrichter einen ordnungsgemäßen und langfristigen Betrieb hochempfindlicher Geräte. Die Geräte sind mit Schutz gegen Kurzschluss, Temperaturschwankungen und Überlast ausgestattet. Mit diesen Wechselrichtern können Lasten bis 500 V mit einer Anlaufkraft gestartet werden, die die Nennleistung um ein Vielfaches übersteigt.

Netzwechselrichter von Kostal

Das Unternehmen produziert innovative, hochwertige Wechselrichter mit einer Leistung von 1,5 bis 20 kW, sowohl ein- als auch dreiphasig. Zum Lieferumfang gehören ein automatischer Wechselstromschalter, MPP-Tracker, ein Monitor, ein S0-Zähler und viele weitere Optionen in der Grundausstattung. All dies ermöglicht die Integration des Wechselrichters in ein Smart-Home-System.

Kostal-Wechselrichter sind sowohl im Betrieb als auch in der Installation einfach. Das integrierte Bedienfeld ist informativ und klar und ermöglicht die Überwachung des Betriebs.

Dank der hohen Qualität des Gehäusematerials kann der Wechselrichter sowohl im Innen- als auch im Außenbereich installiert werden. Die Montage erfolgt in Europa, daher entspricht die Qualität den europäischen Standards. Die Herstellergarantie beträgt 5 Jahre.

Wechselrichter ABi-Solar aus Taiwan

Diese in Taiwan hergestellten Wechselrichter sind auf unserem Markt durch die Serie der autonomen Wechselrichter SL/SLP, durch netzunabhängige Hybrid-Wechselrichter (NTR) und durch die Reihe der Hybrid-Wechselrichter NT vertreten.

Die autonomen Wechselrichter sind mit Solarladereglern ausgestattet. Diese Geräte haben eine dreifache Funktion: Sie arbeiten als Wechselrichter, Laderegler und Ladegerät.

Das Gehäuse enthält ein Flüssigkristalldisplay, mit dem die wichtigsten Parameter der Solaranlage überwacht werden können. Der Wirkungsgrad der Wechselrichter SL/SLP beträgt etwa 93%. Die Modelle SLP verfügen über einen Staubschutz.

Zum Budgetangebot gehört der Wechselrichter der neuen Serie ABi-Solar HTP. Er arbeitet nur mit einem Akku. Besonders beliebt ist die Serie HT, die ein- und dreiphasige Hybrid-Wechselrichter umfasst, die sich durch eine hervorragende Verarbeitungsqualität auszeichnen.

Die Wechselrichter SL0912 und SL1524 gehören ebenfalls zur Budgetkategorie. Sie arbeiten in zwei Modi – als Haushalts-USV und mit Solarmodulen. Sie haben zwei Spannungserhaltungsbereiche: von 180 bis 260 V und von 100 bis 300 V.

Der zweite Modus ermöglicht eine längere Batterielebensdauer durch geringere Nutzung, kann aber nur Geräte versorgen, die nicht sehr empfindlich auf die Stromqualität reagieren.

Der Wechselrichter ABi-Solar SL 1012 PWM hat eine Leistung von 800 W. Der Ausgangsstrom hat eine reine Sinuswelle. Er kann zur Einspeisung des von Solarmodulen erzeugten Stroms nach dem „grünen Tarif“ verwendet werden.

Wechselrichter von ABi-Solar ermöglichen es, den Arbeitstemperaturbereich der Batterien zu erweitern und den Lade-Entlade-Prozess zu automatisieren.

Netzwechselrichter von GoodWE

Dieses chinesische Unternehmen stellt Netz-Wechselrichter unterschiedlicher Leistung her und liefert sie zu einem niedrigen Preis auf den Markt. Dem Wechselrichter liegt ein spezielles Programm bei, mit dem die Solaranlage unter Berücksichtigung der Ausrichtung der Solarmodule zu den Himmelsrichtungen und anderen Orientierungspunkten berechnet werden kann.

Es besteht die Möglichkeit, die Arbeit des Wechselrichters über ein Tablet oder Smartphone zu überwachen, allerdings muss zuvor eine speziell dafür vorgesehene App auf Basis des Betriebssystems Android installiert werden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Hier erklärt ein Manager des Verkaufsunternehmens die Prinzipien der Auswahl eines Wechselrichters:

In diesem Video wird die Frage des Anschlusses des Wechselrichters beleuchtet:

Der photovoltaische Netz-Wechselrichter als wesentlicher Bestandteil einer Solaranlage ermöglicht eine vollständige Unabhängigkeit von der zentralen Stromversorgung und von steigenden Energiepreisen.

„Intelligente Systeme“, die einen Netz-Wechselrichter integrieren, machen den Energieverbrauchsprozess zugänglich, zuverlässig und steuerbar. Dabei wird der Wohnkomfort in keiner Weise beeinträchtigt.

Möchten Sie erzählen, wie Sie Ihr eigenes Mini-Kraftwerk mit einem Wechselrichter für Solarmodule gebaut haben? Verfügen Sie über wertvolle Informationen zu diesem Thema, die für die Besucher der Website nützlich sein könnten? Dann schreiben Sie bitte Kommentare in den unten stehenden Block, veröffentlichen Sie Fotos und stellen Sie Fragen.