Die korrekte Auslegung von Wechselrichtern ist ein entscheidender Schritt bei der Planung von Photovoltaik-(PV-)Anlagen. Wechselrichter wandeln den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der dann in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder für den Eigenverbrauch genutzt werden kann. Eine sorgfältige Berechnung der Wechselrichter-Auslegung ist notwendig, um eine hohe Effizienz und optimale Performance der PV-Anlage zu gewährleisten. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Einblick in die Faktoren, die bei der Dimensionierung von Wechselrichtern zu berücksichtigen sind, und erläutert die notwendigen Berechnungen.
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Wechselrichter Auslegung online berechnen
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Generatorleistung der Module:
Spannungsbereich mindestens:
Spannungsbereich höchstens:
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Faktoren bei der Auslegung von Wechselrichtern
Die Auslegung von Wechselrichtern für PV-Anlagen ist ein komplexer Prozess, der eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen muss. Die korrekte Berechnung der Nennleistung, des Spannungsbereichs, des Temperaturkoeffizienten und des Wirkungsgrades sind entscheidend für die Effizienz und Leistung der gesamten Anlage.
AC/DC Nennleistung
Die AC/DC Nennleistung gibt an, wie viel Leistung der Wechselrichter maximal von DC in AC umwandeln kann. Die Auswahl der richtigen Nennleistung ist essentiell, um eine Über- oder Unterdimensionierung zu vermeiden.
Spannungsbereich
Der Spannungsbereich des Wechselrichters muss zu den Spannungen der Solarmodule passen. Eine korrekte Spannungsauslegung gewährleistet, dass der Wechselrichter effizient arbeitet und die maximale Leistung der Solarmodule nutzen kann.
Temperaturkoeffizient
Die Leistung von Solarmodulen und Wechselrichtern ist temperaturabhängig. Der Temperaturkoeffizient gibt an, wie sich die Leistung mit der Temperatur verändert. Dieser Faktor muss bei der Auslegung berücksichtigt werden, um die Anlage für alle klimatischen Bedingungen optimal zu dimensionieren.
Wechselrichter-Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad eines Wechselrichters beschreibt, welcher Anteil der DC-Leistung effektiv in AC-Leistung umgewandelt wird. Ein hoher Wirkungsgrad ist wünschenswert, da dies die Effizienz der Gesamtanlage erhöht.
Berechnungsbeispiele
1. Bestimmung der AC/DC Nennleistung
Gegeben: 10 Solarmodule mit je 350 Watt Leistung
Berechnung: Gesamtleistung = Anzahl der Module * Leistung pro Modul = 10 * 350W = 3500W
Die AC/DC Nennleistung des Wechselrichters sollte mindestens 3500W betragen, idealerweise unter Berücksichtigung des Nennleistungsverhältnisses von 90% bis 110%.
2. Ermittlung des Spannungsbereichs
Gegeben: 10 Solarmodule mit einem Spannungsbereich von 29V bis 36V
Berechnung:
- Untere Grenze = Anzahl der Module * niedrigster Spannungsbereich = 10 * 29V = 290V
- Obere Grenze = Anzahl der Module * höchster Spannungsbereich = 10 * 36V = 360V
Der Wechselrichter sollte einen Spannungsbereich von mindestens 190V bis 460V haben, um alle Betriebszustände abzudecken.
3. Berücksichtigung des Temperaturkoeffizienten
Die Berechnung des Einflusses des Temperaturkoeffizienten erfordert die Kenntnis der maximalen und minimalen Umgebungstemperaturen. Eine genaue Berechnung berücksichtigt die Änderungen der Modulspannung und -leistung in Abhängigkeit von der Temperatur.
4. Einbeziehung des Wechselrichter-Wirkungsgrades
Angenommen: Der Wirkungsgrad des Wechselrichters beträgt 96%.
Berechnung: Tatsächlich produzierter Strom = Generatorleistung / 100 * Wirkungsgrad = 1000W / 100 * 96 = 960W
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