Mikro-Wechselrichter vs. String-Wechselrichter: Alles, was Sie wissen müssen 

Als Hauptsteuerung der Solaranlage dient ein elektronisches Gerät, ein sogenannter Solarwechselrichter. Es ähnelt dem „Gehirn“ des gesamten Apparats. Stellen Sie sich vor, dass die Photovoltaik (PV)-Module der Solaranlage als Arbeitspferde auf dem Dach oder einem anderen Grundstück dienen. Sie sind dafür verantwortlich, Sonnenenergie durch Einfangen in elektrische Energie umzuwandeln. 

Es ist jedoch derzeit nicht möglich, den von den Panels erzeugten Gleichstrom (DC) zu nutzen (einige Off-Grid-Situationen nicht mitgerechnet). Es muss in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor es den Kühlschrank mit Strom versorgen oder ein Haus kühlen kann (AC). Der von Solarmodulen erzeugte Gleichstrom (DC) wird mithilfe eines Solarwechselrichters in Wechselstrom (AC) umgewandelt, der von den Geräten und HLK-Systemen in Häusern verwendet wird.

Was ist ein Mikrowechselrichter?

Um die Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Wechselrichter für ein einzelnes Solarpanel zu steuern, ist ein Mikro-Wechselrichter ein Wechselrichter, der mit dem Panel gekoppelt ist. In Systemen, die Mikro-Wechselrichter verwenden, gibt es keinen zentralisierten Wechselrichter, wodurch sie sich von Systemen unterscheiden, die Zentralwechselrichter verwenden. Stattdessen wird jedes Panel mit einem separaten Mikro-Wechselrichter verbunden.

Mikrowechselrichter sind Leistungselektronik auf Modulebene (MLPEs), die den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln, der von Haushaltsgeräten und HLK-Systemen verwendet werden kann. Sie gelten als Hightech-Luxusprodukte.

Anders ausgedrückt, ein Mikro-Wechselrichter funktioniert ähnlich wie ein winziger String-Wechselrichter für einen Single PV Panel, das sich auf einem bestimmten Panel befindet. Vor der Invertierung führen sie auch eine DC-Optimierung durch.

Wie funktioniert es?

Jedes Solarpanel arbeitet unabhängig von den anderen, wenn sie parallel geschaltet werden. In diesem Setup, a Mikro-Wechselrichter hinter oder in der Nähe montiert, wandelt die von jedem einzelnen Modul erzeugte Sonnenenergie von Gleichstrom in Wechselstrom um.

Moderne Solar-Mikrowechselrichter optimieren die Solarleistung jedes Moduls in Ihrem Heimsystem mithilfe von MPPT und anderen hochmodernen Techniken. Dies führt zu bester Optimierung und reibungsloser Konvertierung.

Nach der Umkehrung gelangt Wechselstrom in Ihr Zuhause, wo er verwendet werden kann, um Ihre Geräte mit Strom zu versorgen und den Raum zu heizen oder zu kühlen. Alles, was darüber hinausgeht, wird an das Versorgungsnetz geliefert. (Oder, wenn einer für den Empfang von elektrischem Strom konfiguriert ist, an einen Akkupack.)

Vor- und Nachteile eines Mikrowechselrichters 

Vorteile

• Fähigkeit zum schnellen Abschalten - Sie können einfach und schnell abgeschaltet werden, um die elektrischen Vorschriften an verschiedenen Orten einzuhalten.
• Panelweise Inspektion – Die Leistung von Mikrowechselrichtern kann jeweils ein Panel überwacht werden, aber Standard-Wechselrichter können nur das gesamte System überwachen. Dadurch können auch kleinere Probleme mit den Panels schnell gefunden und behoben werden.
• Funktioniert auch in einem schattigen Bereich gut - Mikro-Wechselrichter haben keine Probleme zu funktionieren und das Beste aus der Sonne zu machen, selbst an Orten mit Halbschatten und wenn die Paneele alle in unterschiedliche Richtungen zeigen, da sich hinter jedem Paneel Wechselrichter befinden. Gegenüber einem Optimierer haben sie sogar einen kleinen Vorteil.

Nachteile

• Da es so viele Wechselrichter gibt, ist die Wartung schwierig.
• Im Vergleich zu einem String-Wechselrichter ist es nicht wirtschaftlich, insbesondere für eine typische 5-kW-Haushaltsinstallation.
• Nicht geeignet für stürmische Orte, da Mikro-Wechselrichter als Mini-Blitzableiter dienen können.

Was ist ein Stringwechselrichter?

Ein Zentralwechselrichter mit Eingängen für „Strings“ von Panels, die zu einer einzigen Einheit zusammengeführt werden sollen, wird als String-Wechselrichter bezeichnet. Der Wechselrichter wird an das Ende einer Kette von in Reihe geschalteten Panels angeschlossen. In String-Wechselrichtern sind mehrere Eingänge zu sehen.

Je nach Größe der gesamten Solarstromanlage kann jede Solaranlage im Haushalt nur einen einzelnen Wechselrichter oder bis zu zwei String-Wechselrichter umfassen.

Ein „Reihenstrang“ von Solarmodulen, auch als Gruppe von 6 bis 12 Solarmodulen bekannt, ist das, was ein String-Wechselrichter verwendet, um in einer Reihenschaltung zu arbeiten.

Wie funktioniert es? 

Solarmodule bilden eine sogenannte „String“ oder Gruppe, wenn sie in Reihe geschaltet werden. Abhängig von der maximalen Energieabgabe des Arrays und der Position der Panels kann es mehr als einen String geben. Eine Saite besteht typischerweise aus 8–15 Panels.

Alle Module eines Strings müssen vom gleichen Typ sein, die gleiche Wattzahl haben und im gleichen Winkel und in der gleichen Richtung zur Sonne ausgerichtet sein, um möglichst viel Strom zu produzieren.

Jeder String transportiert Hochspannungs-Gleichstrom von den Panels zu einem Wechselrichter, der sich oft im Erdgeschoss Ihres Hauses neben dem Schaltschrank befindet. Sie können den Wechselrichter draußen, in Ihrer Garage oder im Keller platzieren.

Der Wechselrichter wird an jeden String angeschlossen, typischerweise als separater Eingang. Je nach Größe und Layout Ihrer Solaranlage benötigen Sie möglicherweise sogar mehr als einen String-Wechselrichter, um alle zahlreichen Strings zu verwalten. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom um und überträgt ihn über die Strings in Wechselstrom.

Vor- und Nachteile eines String-Wechselrichters 

Vorteile

• Sehr wenige Verdrahtungsfehler - Da es nur einen Wechselrichter gibt, ist die Verdrahtung des Systems ziemlich einfach. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit von Verdrahtungsfehlern sehr gering.
• Kostengünstig - In Bezug auf die Installationskosten sind String-Wechselrichter recht günstig.
• Einfache Problemlösung – Installationen mit String-Wechselrichtern sind relativ einfach zu beheben, da nur einer von ihnen behandelt werden muss, wenn die Energieerzeugung unterbrochen wird.

Nachteile

• Herausforderungen bei der Compliance aufgrund des langsamen Herunterfahrens
• Ineffizient im Schatten
• Aufgrund der hohen Kosten für das Hinzufügen eines zweiten Wechselrichterstrangs ist es schwierig, die Produktionskapazität zu erhöhen.
• Eine 25-jährige Garantie auf Mikro-Wechselrichter im Vergleich zu einer kurzen Garantie von 8–12 Jahren.
• Unzureichende Überwachung auf Panelebene

Gemeinsame Gründe

Gegenwärtig erhältliche Solarwechselrichter für Privathaushalte fallen in eine von drei Kategorien: Mikrowechselrichter; String-Wechselrichter und Hybrid-Wechselrichter.

Unabhängig davon, ob sie netzgebunden oder netzunabhängig sind, haben String-Wechselrichter und Mikro-Wechselrichter ein ähnliches Merkmal. Beide wandeln Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um, bevor sie ihn an Ihre Geräte liefern.

Sie leiten auch zusätzlichen Wechselstrom in das Versorgungsnetz, wenn sie netzgebunden sind. Bei String- oder Mikro-Wechselrichtern besteht keine Nachfrage nach Batteriespeichern vor Ort. (Für die meisten Off-Grid-Anwendungen ist jedoch zumindest ein Batteriepack-Anschluss vorhanden.)

Wie weiter unten näher erläutert wird, unterscheiden sich String-Wechselrichter von Mikro-Wechselrichtern darin, wo die DC-AC-Umwandlung stattfindet.

Differenzen

Die beiden Wechselrichter müssen von DC auf AC umschalten. Die Lage dieser macht einen Unterschied. String-Wechselrichter wandeln Gleichstrom auf String-Ebene in Wechselstrom um, während Mikro-Wechselrichter dies auf der Rückseite jedes Solarmoduls auf dem Dach tun. Mikro-Wechselrichter vs. String-Wechselrichter enthalten einige andere Punkte-

• Produktion – Aufgrund ihrer Optimierung auf Modulebene schneiden Mikro-Wechselrichter häufig besser bei Häusern mit komplizierten Dächern und Verschattungs- oder Verschmutzungsproblemen ab. Aufgrund ihrer hohen Effizienz eignen sich String-Wechselrichter jedoch möglicherweise gut für Häuser mit einem einfachen Dach und einer anständigen Ausrichtung. Die neuesten String-Wechselrichter verfügen über die duale MPPT-Technologie. 
• Anschaffungskosten: Mikro-Wechselrichter haben im Vergleich zu String-Wechselrichtern oft höhere Anschaffungskosten. Einer der beliebtesten Mikro-Wechselrichter hat eine Garantie von 25 Jahren und kostet etwa 0.7 $/W. Mit 10 Jahren Garantie sind Stringwechselrichter für rund ein Drittel des Preises erhältlich.
• Wartung – Aufgrund der niedrigen Wechselspannung, die sie führen, sind Mikro-Wechselrichter dafür bekannt, dass sie eine niedrige individuelle Ausfallrate haben. Allerdings steigt die Ausfallrate mit der Anzahl der Komponenten in einem System, und eine 5-kW-Solaranlage kann beispielsweise 23 Mikro-Wechselrichter enthalten. Eine Person muss auf das Dach klettern, die Solarmodule entfernen und einen neuen Mikro-Wechselrichter installieren, wenn einer ausfällt. Ein an der Wand installierter String-Wechselrichter macht das Besteigen von Dächern durch Wartungspersonal überflüssig.

Welches ist für dich?

Die Mehrheit Hersteller von Mikrowechselrichtern Obwohl die Unternehmen extrem niedrige Ausfallraten anpreisen, bleiben diese Behauptungen weiterhin zweifelhaft. Der Wechselrichter, die komplizierteste elektronische Komponente in einer Solaranlage, ist Quellen zufolge auch die Komponente, die am häufigsten ausfällt – jahrzehntelange Erfahrung in der Solarinstallationsbranche. Anstatt einen String-Wechselrichter zu installieren, wäre es eher zögerlich, 20 Wechselrichter zu installieren. Nur in extremen Fällen mit erheblichen Verschattungsproblemen wird dies empfohlen.

Obwohl die Fähigkeit, jedes Panel zu überwachen, von den Herstellern von Mikrowechselrichtern als Funktion vermarktet wird (und das ist sie auch), bieten sie nicht die Überwachung, die es dem Benutzer ermöglicht, dies zu erreichen. Sofern Sie nicht zustimmen, die höhere Überwachungsebene als Upgrade zu erwerben, erlauben sie nur dem Installateur, die Daten auf Panelebene von Ihrem System zu sehen, und nicht Sie als Kunde.

Das bedeutet, dass Ihnen als Kunde alle Überwachungsdaten, die Ihnen angezeigt werden, Informationen über das Gesamtsystem sind. Ein Skeptiker würde entgegnen, dass sie dies tun, um sich und ihre Installateure vor Supportanrufen wegen fehlerhafter Wechselrichter zu schützen. Es ist ziemlich schwierig zu sagen, ob nur 1 oder 2 Wechselrichter von etwa 25 fehlerhaft sind, wenn nur systemweite Überwachungsdaten verwendet werden.

Allerdings werden Mikro-Wechselrichter bevorzugt, aber aus Sicht eines Kunden wäre es vorzuziehen, ein System mit einer zusätzlichen Barzahlung für das Überwachungsniveau zu kaufen, das eine Analyse auf Panelebene bietet. Beim Ausfall eines String-Wechselrichters pausiert das gesamte System und ist dadurch leicht zu erkennen.

Fazit

Die Einschränkungen Ihres Projekts bestimmen wahrscheinlich, welchen Wechselrichtertyp Sie verwenden – Mikro-, String- oder Leistungsoptimierer. Wenn Sie Ihr System in direktem Sonnenlicht entwickeln können, wählen Sie einen String-Wechselrichter. Wenn Sie klein anfangen und später wachsen müssen, verwenden Sie Mikro-Wechselrichter. Beziehen auf Beny.com um eine perfekte Lösung für Ihr elektrisches System zu erhalten.