Drei Wechselrichteroptionen für netzgekoppelte Solarenergie
- String-Wechselrichter – eine zentrale Box. Ihre Panels sind darin in Reihe geschaltet. Es handelt sich um die kostengünstigste und bewährteste Option, wird zur einfachen Wartung auf Bodenhöhe platziert und eignet sich für einfache Dächer mit wenig Schatten in einer oder zwei Ausrichtungen.
- Mikrowechselrichter – Unter jedem Panel befindet sich ein kleiner Wechselrichter, sodass jedes Panel für sich arbeitet. Sie kommen gut mit Schatten und gemischten Dachflächen zurecht und ermöglichen Ihnen die Überwachung einzelner Felder, aber es gibt noch viele weitere Geräte, und sie befinden sich oben auf dem Dach.
- Hybrid-Wechselrichter — ein String-Wechselrichter, der auch eine Batterie laden und betreiben kann. Sie können nur mit Solarenergie beginnen und später eine Batterie hinzufügen, ohne den Wechselrichter auszutauschen.
(Leistungsoptimierer sind eine vierte Option: kleine Kästen unter jedem Panel wie Mikros, aber sie versorgen immer noch einen Zentralwechselrichter. Sie ermöglichen eine Abstimmung auf Panelebene, während die Wartung des Hauptkastens auf Bodenhöhe beibehalten wird – aber sie fügen Dachelektronik hinzu und behalten den Zentralwechselrichter bei.)
String vs. Mikro-Wechselrichter: Schatten und gemischte Dachflächen
- Die alte Warnung, dass „ein schattiertes Feld die gesamte String nach unten zieht“; trifft heute weniger zu. Moderne Module verfügen über eingebaute Bypass-Dioden und gute String-Wechselrichter suchen aktiv nach dem besten Betriebspunkt unter Verschattung. Daher ist die Strafe viel geringer als früher.
- Aber Schatten kostet immer noch Energie, und fleckige oder sich bewegende Schatten (ein Abzweig, ein Entlüftungsrohr, ein Schornstein) werden von Paneel zu Paneel besser gehandhabt. Mikro-Wechselrichter halten den Verlust auf dem schattierten Panel; Ein String teilt sich über alle seine Panels hinweg einen Arbeitspunkt.
- Gemischte Ausrichtungen: Wenn die Module auf zwei oder mehr Dachflächen sitzen, lassen Mikrowechselrichter (oder ein String-Wechselrichter mit mehreren MPPT-Eingängen) jede Seite optimal arbeiten, anstatt sie zu mitteln.
- Realitätscheck: Auf einem einfachen Dach, einer Ausrichtung, wenig Schatten kommt ein guter moderner String-Wechselrichter nur wenige Prozent an Mikro-Wechselrichter heran – für weniger Geld. Micros verdienen ihre Prämie vor allem auf echten Verschattungs- oder Sprossendächern.
Ein Hinweis zu unseren Zahlen: Photonik Pro geht nicht davon aus, dass Mikro-Wechselrichter effizienter sind. Es modelliert in beiden Fällen dieselbe Generation. Im folgenden Quiz können Sie die Schattengewinnungs-Mikros gegen ihre höheren Kosten abwägen und sehen, wie selten sich diese zusätzlichen Kosten über einen Zeitraum von 25 Jahren auf einem einfachen Dach amortisieren.
Bedeuten mehr Einheiten mehr Ausfälle?
Ein berechtigtes Anliegen. Mikro-Wechselrichter bringen in der Hitze viel mehr Elektronikteile auf das Dach, wo ein Ausfall bedeutet, dass jemand auf das Dach muss, um eine Einheit auszutauschen. Es gibt also mehr Dinge, die letztendlich scheitern können und die schwieriger zu erreichen sind. Aber zwei Dinge gleichen das aus: Hochwertige Mikro-Wechselrichter sind wirklich zuverlässig (führende Marken geben sehr niedrige Ausfallraten an und bieten 25 Jahre Garantie, passend zu den Modulen), und wenn einer ausfällt, verlieren Sie nur dieses eine Modul – nicht das ganze System. Ein String-Wechselrichter ist ein Single Point of Failure (wenn er ausfällt, stoppt alles), aber er befindet sich auf Bodenhöhe, ist günstig zu erreichen und wird in der Regel ohnehin einmal im Laufe einer 25-jährigen Lebensdauer ausgetauscht. Keines von beiden ist eindeutig „zuverlässiger“ als das andere. – Es kommt auf die Markenqualität, Ihr Klima und den Zugang zum Dach an.
Hybrid-Wechselrichter: Lohnt es sich, wenn Sie möglicherweise eine Batterie hinzufügen?
Ein Hybrid ist ein String-Wechselrichter mit integrierter Batterieladung. Der Reiz ist zukunftssicher: Jetzt nur noch mit Solarenergie betreiben, später eine Batterie hinzufügen, und Sie müssen dafür keinen Wechselrichter ersetzen oder hinzufügen.
- Vorteile: Batteriebereit in einer Box; kein zweiter Wechselrichter und kein Wechselrichtertausch beim Hinzufügen von Speicher; Die meisten Hybrid-Wechselrichter können den Strom auch während eines Stromausfalls aufrechterhalten (mit der richtigen Batterie).
- Nachteile: kostet im Vorfeld mehr als ein einfacher String-Wechselrichter – Geld, das Sie für eine Funktion ausgeben, die Sie möglicherweise jahrelang nicht nutzen; es kann Sie an bestimmte Batteriemarken oder -typen binden (insbesondere wenn die Batterie direkt mit dem Hybrid verbunden ist); und die Batteriefunktionen können veraltet sein oder die Garantie abgelaufen sein, wenn Sie tatsächlich Speicher hinzufügen.
Faustregel: Ein Hybrid ist sinnvoll, wenn in den nächsten Jahren eine Batterie wahrscheinlich ist. Wenn eine Batterie unwahrscheinlich oder in weiter Ferne liegt, kann jetzt ein einfacher String-Wechselrichter verwendet werden. Späteres Hinzufügen einer Batterie mittels AC-Kopplung (unten) – ist oft günstiger und hält Ihre Optionen offen.
Können Sie Mikro-Wechselrichtern eine Batterie hinzufügen?
- Ja – durch AC-Kopplung. Mikro-Wechselrichter erzeugen bereits Wechselstrom, und die Batterie bringt ihren eigenen Wechselrichter mit, sodass sie einfach an dieselbe Wechselstromverkabelung angeschlossen wird. Solar und Batterie arbeiten dann unabhängig voneinander.
- Das ist flexibel: Die Batteriemarke ist nicht an Ihren Solarwechselrichter gebunden, sodass Sie jederzeit nachschauen können.
- Der Kompromiss besteht in einem kleinen Hin- und Rückwirkungsverlust: Um Solarenergie zu speichern, wandelt der Strom Gleichstrom und Wechselstrom (am Panel), dann Wechselstrom und Gleichstrom (in die Batterie) um und wieder zurück, um ihn zu nutzen. Ein DC-gekoppelter Hybrid vermeidet einen dieser Schritte, allerdings auf Kosten der oben genannten Flexibilität.
- Das Gleiche gilt für fast jedes reine Solarsystem: Für welchen Wechselrichter Sie sich auch entscheiden, Sie können in der Regel später eine AC-gekoppelte Batterie hinzufügen.
Photonik Walkthrough
Öffnen Sie in Photonik Pro System Design → Wechselrichter & MPPTs. Fügen Sie Wechselrichter und MPPT-Eingänge hinzu, wählen Sie Marke und Modell aus der Bibliothek aus und lesen Sie den MPPT-Bereich und die maximale Spannung, bevor Sie in Schritt 7 Strings verdrahten. Wenn Ihr Wechselrichter nicht in der Liste ist, klicken Sie auf Wechselrichterserie hinzufügen.
In der Panel-Platzierung können Sie auch einen Schattierungsverlust % für jede Panel-Gruppe eingeben. Photonik berechnet den Schatten nicht für Sie – Berechnen Sie den Verlust an anderer Stelle (Besuch vor Ort, Beschattungsgerät oder Einschätzung des Installateurs) und geben Sie die Zahl hier ein.
Vergleichen Sie Modelle im Wechselrichterverzeichnis und in den Datenblättern. Batteriedimensionierung und Amortisation sind ihr eigenes Thema — das ist Schritt 8 – Batteriespeicher. Als nächstes Schritt 7 – Strings und elektrische Abstimmung prüft, ob Ihre Module elektrisch zum Wechselrichter passen.