Wechselrichter – Definition und Erklärung

Der Wechselrichter ist ein wesentliches Bauteil in der Photovoltaik und spielt eine zentrale Rolle bei der Umwandlung von Solarenergie in nutzbare elektrische Energie. Im Zusammenhang mit Solarenergie und Photovoltaik ist er dafür verantwortlich, den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln, der in Haushalten und im öffentlichen Stromnetz verwendet wird.

Funktionsweise des Wechselrichters

Wechselrichter arbeiten, indem sie den kontinuierlichen Gleichstrom, der von den Photovoltaikmodulen erzeugt wird, in einen pulsierenden Gleichstrom umwandeln. Dieser pulsierende Gleichstrom wird dann durch einen Transformator oder eine ähnliche Vorrichtung in Wechselstrom umgewandelt. Die grundlegenden Schritte sind:

1. Gleichstrom-Eingang: Der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom wird in den Wechselrichter eingespeist.
2. Umwandlung in Wechselstrom: Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der die gleiche Frequenz und Spannung wie das öffentliche Netz hat.
3. Netzeinspeisung: Der erzeugte Wechselstrom wird entweder direkt ins Hausnetz eingespeist oder ins öffentliche Stromnetz übertragen.

Arten von Wechselrichtern

In der Photovoltaik gibt es verschiedene Typen von Wechselrichtern, die jeweils für spezifische Anwendungen geeignet sind:

• String-Wechselrichter: Diese werden oft in kleineren bis mittelgroßen Anlagen verwendet und wandeln den Gleichstrom eines gesamten Modul-Strings in Wechselstrom um.
• Mikro-Wechselrichter: Diese kleinen Wechselrichter sind für einzelne Solarmodule konzipiert und erhöhen die Flexibilität und Effizienz der Anlage, da jedes Modul unabhängig arbeitet.
• Zentral-Wechselrichter: Diese leistungsstarken Wechselrichter sind für große Photovoltaikanlagen konzipiert und können den Gleichstrom von vielen Strings gleichzeitig in Wechselstrom umwandeln.

Vorteile des Einsatzes von Wechselrichtern

Der Einsatz von Wechselrichtern in Photovoltaikanlagen bietet mehrere Vorteile:

• Effiziente Energieumwandlung: Wechselrichter ermöglichen die effiziente Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, der in Haushalten und im Netz genutzt werden kann.
• Netzkompatibilität: Sie stellen sicher, dass der erzeugte Strom die gleichen Eigenschaften wie der Netzstrom hat, was eine problemlose Einspeisung ins öffentliche Stromnetz ermöglicht.
• Überwachung und Steuerung: Moderne Wechselrichter bieten Funktionen zur Überwachung und Steuerung der PV-Anlage, was die Optimierung der Leistung und die frühzeitige Erkennung von Problemen ermöglicht.

Häufige Anwendungsbereiche

Wechselrichter finden in verschiedenen Bereichen der Photovoltaik Anwendung:

• Wohngebäude: Hier werden sie eingesetzt, um den von Dachanlagen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, der im Haushalt genutzt oder ins Netz eingespeist wird.
• Gewerbliche Gebäude: In größeren PV-Anlagen auf Gewerbegebäuden sorgen Wechselrichter dafür, dass der erzeugte Strom effizient genutzt oder verkauft werden kann.
• Großanlagen: In Solarparks und großen Photovoltaikanlagen wandeln Zentral-Wechselrichter den Strom von tausenden Modulen um und speisen ihn ins Netz ein.

Zusammenfassung

Der Wechselrichter ist ein unverzichtbares Element in jeder Photovoltaikanlage. Er wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um und stellt sicher, dass der Strom ins Netz eingespeist oder im Haushalt verwendet werden kann. Verschiedene Typen von Wechselrichtern bieten Lösungen für unterschiedliche Anwendungen, von kleinen Dachanlagen bis hin zu großen Solarparks. Moderne Wechselrichter tragen zudem zur Überwachung und Optimierung der PV-Anlagenleistung bei.