Was sind die Hauptmerkmale von Photovoltaik-Wechselrichtern?

1. Verlustarme Konvertierung
Eine der wichtigsten Eigenschaften eines Wechselrichters ist sein Umwandlungswirkungsgrad. Dieser Wert gibt den Anteil der eingespeisten Energie an, wenn Gleichstrom als Wechselstrom zurückgegeben wird. Moderne Geräte arbeiten mit einem Wirkungsgrad von etwa 98 %.
2. Leistungsoptimierung
Die Leistungskennlinie eines PV-Moduls hängt maßgeblich von der Strahlungsintensität und Temperatur des Moduls ab, also von den sich im Tagesverlauf ändernden Werten. Der Wechselrichter muss daher den optimalen Arbeitspunkt auf der Leistungskennlinie finden und kontinuierlich beobachten, um dem PV-Modul jeweils die maximale Leistung zu entziehen.
3. Überwachung und Schutz
Der Wechselrichter überwacht einerseits die Stromerzeugung der Photovoltaikanlage, andererseits aber auch das Netz, an das er angeschlossen ist. Bei Netzproblemen muss er die Anlage daher je nach Vorgaben des lokalen Netzbetreibers aus Sicherheitsgründen sofort vom Netz trennen.
Darüber hinaus ist der Wechselrichter meist mit einer Vorrichtung ausgestattet, die den Stromfluss zu den PV-Modulen sicher unterbrechen kann. Da das PV-Modul bei Lichtausstrahlung immer aktiv ist, lässt es sich nicht abschalten. Werden die Wechselrichterkabel während des Betriebs getrennt, können gefährliche Lichtbögen entstehen, die durch den Gleichstrom nicht gelöscht werden. Ist der Schutzschalter direkt im Frequenzumrichter integriert, reduziert sich der Installations- und Verdrahtungsaufwand erheblich.
4. Kommunikation
Die Kommunikationsschnittstelle des Frequenzumrichters ermöglicht die Steuerung und Überwachung aller Parameter, Betriebsdaten und Leistungen. Über eine Netzwerkverbindung, beispielsweise einen industriellen Feldbus wie RS 485, können Daten abgerufen und Parameter für den Wechselrichter eingestellt werden. Die Datenabfrage erfolgt in der Regel über einen Datenlogger, der die Daten mehrerer Wechselrichter sammelt und bei Bedarf an ein kostenloses Online-Datenportal überträgt.
5. Temperaturmanagement
Die Temperatur im Wechselrichtergehäuse beeinflusst ebenfalls den Umwandlungswirkungsgrad. Ist der Anstieg zu groß, muss der Wechselrichter die Leistung drosseln, wodurch die verfügbare Modulleistung unter Umständen nicht voll genutzt werden kann. Einerseits beeinflusst der Installationsort die Temperatur – ideal ist eine durchgehend kühle Umgebung. Andererseits hängt sie direkt vom Betrieb des Wechselrichters ab: Selbst ein Wirkungsgrad von 98 % bedeutet einen Leistungsverlust von 2 %. Bei einer Anlagenleistung von 10 kW beträgt die maximale Wärmekapazität immer noch 200 W.
6. Schutz
Das wetterfeste Gehäuse, idealerweise mit Schutzklasse IP 65, ermöglicht die Montage des Wechselrichters im Außenbereich an jedem gewünschten Ort. Vorteile: Je näher Sie an den im Wechselrichter installierbaren Modulen sind, desto geringer sind die Kosten für die vergleichsweise teure DC-Verkabelung.