Mikrowechselrichter beim Balkonkraftwerk – Funktion, Vor- und Nachteile
Heute geht es um Mikrowechselrichter für Balkonkraftwerke und deren Funktionsweise. Wir werden die Funktionsweise dieses wichtigen Geräts für Fotovoltaiksysteme detailliert erklären. Außerdem zeigen wir Ihnen, warum ein solcher Mikrowechselrichter eine ideale Ergänzung für Ihr Fotovoltaiksysteme sein kann.
Was ist ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter?
Ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das in Fotovoltaikanlagen verwendet wird. Es ist eine kleinere Version des Wechselrichters, der die DC-Spannung, die von den Solarmodulen erzeugt wird, in 220 Volt AC-Spannung umwandelt, die für den Gebrauch in Haushalten geeignet ist. Im Gegensatz zum traditionellen Wechselrichter, der für eine ganze Anlage verwendet wird, wird ein Miniwechselrichter an jedem Fotovoltaikmodul angeschlossen und wandelt die erzeugte DC-Spannung in AC-Spannung um. Es gibt auch Mikrowechselrichter, mit denen sich zwei oder vier Fotovoltaikmodule bündeln lassen. Aber auf jeden Fall kommt der Mikrowechselrichter „vor Ort“ am Modul oder an den Modulen zum Einsatz und befindet sich nicht wie ein normaler Wechselrichter entfernt und abseits im Keller oder einem speziellen Raum. Balkonkraftwerke nutzen typischerweise einen Mikrowechselrichter
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Wie funktioniert ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter?
Die Hauptaufgabe des Mikrowechselrichters besteht darin, den Gleichstrom, der von den Fotovoltaikmodulen erzeugt wird, in Wechselstrom umzuwandeln, der von Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Ein solcher Wechselrichter besteht aus mehreren Komponenten, einschließlich Leistungselektronik, Spannungswandler und Steuerungstechnik.
Der Mikrowechselrichter ist so konzipiert, dass er die Gleichspannung aus den Fotovoltaikmodulen aufnimmt und sie in Wechselspannung von – bei uns – 200 Volt umwandelt, die für den Einsatz in Haushalten geeignet ist. Es gibt verschiedene Arten dieser kleinen, dezentralen Wechselrichter auf dem Markt, aber alle arbeiten nach demselben Prinzip.
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Warum ist solch ein kleiner Wechselrichter eine ideale Ergänzung für Ihr Solarsystem?
Ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter bietet viele Vorteile, die ihn zu einer idealen Ergänzung für Ihr Solarsystem machen. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, dass er den Ertrag des Solarsystems maximiert, indem er die maximale Leistung aus jedem Solarmodul holt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass er den Energieverlust minimiert, indem er den Gleichstrom direkt in Wechselstrom umwandelt. Das reduziert den Energieverlust, der durch den Transport von Gleichstrom über lange Leitungsstrecken verursacht wird.
Der nächste Vorteil von dieser Art Wechselrichtern ist, dass sie die Zuverlässigkeit des Solarsystems erhöhen. Im Gegensatz zu zentralen Wechselrichtern, die für das gesamte Solarsystem verantwortlich sind, sind Mikrowechselrichter modular aufgebaut. Dies bedeutet, dass sie unabhängig voneinander arbeiten und im Falle eines Ausfalls eines Wechselrichters nur ein Fotovoltaikmodul betroffen ist, anstatt des gesamten Solarsystems.
Darüber hinaus ermöglicht ein solcher kleiner Wechselrichter eine bessere Überwachung des Solarsystems, denn er liefert die Leistungsdaten des Moduls, für das er zuständig ist. Große Wechselrichter zeigen quasi nur die „Gesamtsumme“ der Daten an. Heutzutage ist fast jeder Mikrowechselrichter ist mit einem eigenen Überwachungssystem ausgestattet. Er kann in der Regel über WLAN oder ein proprietäres Funksystem, das dann über eine WLAN-Bridge angesteuert wird, ausgelesen werden.
Welche Vorteile bietet ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter?
Ein Fotovoltaik-Mikrowechselrichter bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Wechselrichtern. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile:
- Individuelle Modulüberwachung: Ein Mikrowechselrichter ermöglicht es, jedes Modul individuell zu überwachen und zu optimieren, um sicherzustellen, dass jedes Modul die maximale Energie produziert. Jedes Modul arbeitet unabhängig von den anderen Modulen und kann dadurch seine maximale Leistung erreichen. Dadurch ist die gesamte Anlage effizienter und liefert mehr Energie.
- Einfache Installation: Da ein Mikrowechselrichter auf Modulebene arbeitet, ist er leichter zu installieren als ein herkömmlicher Wechselrichter, der normalerweise in der Nähe des Zählers installiert wird. Meist wird der Mikrowechselrichter auf der Rückseite des Moduls oder direkt darunter auf dem Trägersystem befestigt. Damit ist der Mikrowechselrichter vor Ort, also beispielsweise auf dem Dach.
- Höhere Leistung: Ein Mikrowechselrichter maximiert die Leistung jeder Solarzelle, selbst wenn einige Module verschattet sind oder eine unterschiedliche Ausrichtung haben. Dadurch kann die Energieerzeugung der Anlage maximiert werden. Bei einem klassischen. zentralen Wechselrichter kann die Verschalung eines einzigen Moduls die Leistung aller nachfolgenden Module minimieren.
- Flexibilität: Ein weiterer Vorteil von Mikrowechselrichtern ist die Flexibilität. Sie können leicht an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. So können beispielsweise einzelne defekte Module ausgetauscht oder zusätzliche Module nachträglich hinzugefügt werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die anderen Module hat.
Welche Nachteile haben die Geräte?
Ja, obwohl Mikrowechselrichter viele Vorteile haben, gibt es auch einige Nachteile zu beachten.
- Ein Nachteil ist, dass sie im Vergleich zu anderen großen und zentralen Wechselrichtern eine geringere Leistung haben. Dies bedeutet, dass sie möglicherweise nicht in der Lage sind, eine ausreichende Menge an Strom zu erzeugen, um größere Haushaltsgeräte zu betreiben. Ein Balkonkraftwerk – in Deutschland bislang bis 600 Watt zulässig – genügt meist, um die Grundlast eines Haushaltes problemlos zu decken. Aber sie liefern nicht genug „Watt“ um beispielsweise einen Wäschetrockner, der 2000 und mehr Watt zieht, nur mit der Sonne zu betreiben. Ist aber eine größere Fotovoltaikanlage mit hinter einander geschalteten Wechselrichtern ausgestattet, kann dieser Nachteil eliminiert werden.
- Ein weiteres Problem ist, dass Mikrowechselrichter oft nicht so langlebig sind wie andere Wechselrichtertypen. Da sie kleiner sind und in der Regel weniger Kühlung haben, können sie bei hohen Temperaturen schneller ausfallen. Darüber hinaus ist es schwieriger, einen Mikrowechselrichter zu warten oder zu reparieren, da er normalerweise in einer Einheit mit dem Solarmodul verbunden ist und möglicherweise ausgetauscht werden muss, wenn ein Problem auftritt. Das ist vor allem dann der Fall, wenn der Mikrowechselrichter nicht angeschraubt, sondern mit dem Fotovoltaikmodul fest verklebt ist.
- Schließlich ist es wichtig zu beachten, dass Mikrowechselrichter möglicherweise nicht mit allen Arten von Solarmodulen kompatibel sind. Einige Solarmodule erfordern möglicherweise einen größeren Wechselrichter oder eine andere Art von Wechselrichter, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Es ist daher wichtig, sicherzustellen, dass der kleine und kompakte Wechselrichter mit den verwendeten Solarmodulen kompatibel ist, bevor Du ihn installierst.
