Veröffentlicht am Apr. 25, 2023
Wechselrichter Schaltung: Zentral- und String-Wechselrichter
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Wechselrichter Schaltung: zwei Konzepte für maximale Stromausbeute
Für eine optimale Stromausbeute gibt es zwei verschiedene Konzepte, um die Verschaltung der Module vorzunehmen:
- mit Zentralwechselrichter
- mit String-Wechselrichter / Stringtechnik
Grundlage der Schaltung ist, dass Photovoltaik Module je nach Einstrahlung, Verschattung, Temperatur und Fertigungstoleranzen leicht abweichende Leistung liefern - so genannte Mismatching-Verluste. Ebenso kann nur eine bestimmte Anzahl von Solarmodulen an einen Wechselrichter angeschlossen werden, je nach DC-Nennleistung und maximaler DC-Spannung des Wechselrichters.
Das Feld der Solarmodule muss entsprechend aufgeteilt werden. Hierbei kommt es darauf an, ob die Module in den jeweiligen Parzellen in Reihe geschaltet werden, oder parallel. Ziel ist es in jedem Fall, den Wirkungsgrad der Anlage so hoch wie möglich zu halten.
1. Schaltung mit Zentralwechselrichter
Diese Schaltung findet sich bei sehr kleinen Photovoltaik Anlagen, die aus wenigen Modulen bestehen. Das Feld wird gleichrangig behandelt. Das heißt, alle Module werden in Reihe geschaltet und an einen zentralen Wechselrichter angeschlossen.
Vorteil dieser Schaltung ist, dass nur ein bzw. wenige Wechselrichter gebraucht werden. "Starke" und "schwache" Module werden jedoch nicht voneinander getrennt. Trotz MPP-Tracker kann ein Wechselrichter Leistungsverluste aufgrund der Reihenschaltung aller Module nicht vollständig kompensieren.
2. Schaltung mit String-Wechselrichter
String ist eine Begriff aus der Verschaltung von Photovoltaik Modulen. Dabei meint ein String (zu deutsch "Strang") ein Kabel, über das mehrere Module einer Photovoltaik Großanlage in Reihe geschaltet an einen Wechselrichter angeschlossen werden. An einen so genannten "String Wechselrichter" können mehrere Strings parallel geschaltet werden.
Wechselrichter Schaltung mit Stringtechnik kommt bei größeren Photovoltaik Anlagen zum Einsatz. Bei dieser Schaltung werden die Solarmodule der jeweiligen Parzelle nicht parallel an den Wechselrichter geschaltet, sondern in Reihe (Strings). Hierzu wird die jeweilige Parzelle in starke und schwache Module unterteilt. Diese werden jeweils zu einem String zusammengefasst und an den Wechselrichter angeschlossen. Dies können dann je String ein Wechselrichter sein, oder mehrere Strings an einem Multistring Wechselrichter.
Vorteil der String-Wechselrichter ist, dass Mismatching-Verluste so gering wie möglich gehalten werden. Denn je mehr Module in Betrieb sind, desto höher sind die Verluste durch Mismatching. Da heißt je nach Verschattung der Anlage können Module mit gleicher Leistung zusammengeschaltet werden um den Stromertrag der Anlage zu optimieren.
Völlig umgangen wird das Problem mit einem String-Wechselrichter jedoch nicht. Die Module sind zwar in verschiedenen Strings parallel geschaltet, was starke und schwache Reihen voneinader trennt. Der String selbst ist jedoch auch wieder in Reihe geschaltet. Überlegungen der Indutsrie gehen an dieser Stelle so weit, den MPP Tracker direkt in die Photovoltaik Module zu integrieren.
Welche Schaltung für Ihre Anlage sinnvoll ist und welcher Schaltplan zu wählen ist, weiß der Fachmann für Photovoltaik in Ihrer Nähe.