Veröffentlicht am Apr. 25, 2023
Wechselrichter korrekt auslegen & berechnen
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Wechselrichter Berechnung - Verfahren, Anhaltspunkte & Kennwerte
Bild: Fronius International GmbH
Vor der Wechselrichter Berechnung muss feststehen, welche Solarmodule in welcher Anzahl verbaut werden und mit welcher Generatorleistung der Module zu rechnen ist. Ist die gesamte Generatorleistung der Solarmodule bekannt, muss die DC-Leistung vom Wechselrichter dieser Zahl entsprechen.
Bei 20 Modulen mit einer Einzelleistung von 200 Watt Peak-Leistung ergibt sich eine Generatorleistung von 4 Kilowatt Spitze. Der Wechselrichter sollte also eine entsprechende DC-Nennleistung und AC-Nennleistung aufweisen. Genaue Angaben kann man unabhängigen Wechselrichter Tests entnehmen.
Spannungsbereich berechnen
Ein weiterer Faktor in der Wechselrichter Berechnung ist der Spannungsbereich. Jedes Solarmodul hat bestimmte Spannungsbereich - den Uoc - die Leerlaufspannung und den Umpp, die Spannung bei Nennleistung (oder Nennspannung).
Diese reichen dann beispielsweise von 29 Volt (Umpp) bis 36 Volt (Uoc). Bei zwanzig Modulen in Reihenschaltung ergibt sich daraus ein Spannungsbereich von 580 bis 720 Volt. In diesem Spannungsbereich muss auch der Wechselrichter arbeiten können. Ein Wechselrichter mit einem Spannungsbereich von 400 bis 850 Volt wäre also geeignet.
Die Leerlaufspannung (angegeben in Uoc / Volt) bezeichnet die Spannung am Ausgang einer Spannungsquelle, an der kein Verbrauch wie z.B. an einem Wechselrichter anfällt - es fließt also kein Strom. Die Leerlaufspannung ist die Maximalspannung eines Moduls und ein wichtiger Kennwert eines Solarmoduls neben dem Kurzschlussstrom.
Der Temperaturkoeffizient der Module beeinflusst die Wechselrichter Auslegung
Der Uoc, in diesem Beispiel 36 Volt, trifft allerdings nur auf die Standardtestbedingungen (STC) bei einer Sonneneinstrahlung von 1000 Watt pro Quadratmeter und 25 Grad Celsius Modultemperatur zu. Er verändert sich abhängig von der Temperatur. Zur Berechnung der jeweiligen Spannung dient der Temperaturkoeffizient. Zusammegefasst: bei steigender Modultemperatur sinkt die Spannung, während die Spannung bei sinkender Temperatur ansteigt.
Auch den Temperaturkoeffizient kann man den Datenblättern der Hersteller entnehmen. Sind alle Werte bekannt und berücksichtigt, sollte man nach dem Berechnen ein Gerät mit einem hohen Wechselrichter Wirkungsgrad auswählen, um unnötige Stromverluste zu vermeiden.
Dieses Vorgehen ist sehr gut geeignet, um die Auslegung vom Wechselrichter vorab abzuschätzen. Fachbetriebe für Photovoltaikanlagen sollten die genaue Wechselrichter Berechnung vornehmen.