Mikrowechselrichter für Solarmodule: Was sind sie genau?

Ein Photovoltaik-Plug-and-Play-Gerät, bekannt als Solar-Mikrowechselrichter, wandelt Gleichstrom (DC), der von einem einzelnen Solarmodul erzeugt wird, in Wechselstrom (AC) um. Die üblichen String- und Zentral-Solarwechselrichter, bei denen ein einzelner Wechselrichter mit mehreren Solarmodulen verbunden ist, stehen im Gegensatz zu Mikro-Wechselrichtern. Es ist möglich, die Leistung mehrerer Mikro-Wechselrichter zu aggregieren und häufig in das Stromnetz einzuspeisen.

Im Vergleich zu normalen Wechselrichtern bieten Mikro-Wechselrichter eine Reihe von Vorteilen. Der entscheidende Vorteil besteht darin, dass sie die Paneele elektrisch voneinander isolieren, sodass selbst ein vollständiger Modulausfall oder geringfügige Verschattungen, Trümmer oder Schneelinien auf einem Solarmodul die Leistung des gesamten Arrays nicht wesentlich verringern.

Was ist ein Solar-Mikrowechselrichter?

Ein sehr kleiner Wechselrichter namens Mikrowechselrichter wird an jedem einzelnen Solarpanel montiert. Der typische String-Solar-Mikrowechselrichter, der oft in einiger Entfernung von der Reihe von Solarmodulen an einer Wand montiert und über ein DC-Kabel angeschlossen wird, unterscheidet sich stark davon. In Systemen mit String-Wechselrichtern wandelt der Wechselrichter den Gleichstrom aus dem Panel-String in Wechselstrom um. Jedes Solarpanel funktioniert aufgrund der an jedem angebrachten Mikrowechselrichter unabhängig vom Rest der Solaranlage, und Gleichstrom wird auf dem Dach sofort in Wechselstrom umgewandelt.

Wie funktioniert ein Solar-Mikrowechselrichter?

Es ist hilfreich, die Funktion eines Mikrowechselrichters bei der Erzeugung von Solarenergie zu verstehen.

Kurz gesagt, die Solarzellen der Solarmodule wandeln Sonnenenergie in Gleichstrom (DC) um. Die Menschen brauchen eine Technik, um Solarenergie sofort in Haushaltsenergie umzuwandeln, da die Mehrheit der Haushalte davon Gebrauch macht Wechselstrom (AC) Energie. Ein Mikrowechselrichter wird eingeführt.

Ein Mikro-Wechselrichter ist unglaublich effizient bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Dies liegt daran, dass die Rückseite jedes Solarmoduls direkt mit einem Mikro-Wechselrichter verbunden ist. Aufgrund ihrer Unabhängigkeit von den anderen Solarmodulen produzieren sie effektiver Strom.

Zu den Arten 

Mikrowechselrichter für Solarpanels können basierend auf ihrem Verwendungszweck kategorisiert werden, der Folgendes umfasst:

• Mikro-Wechselrichter – Diese Wechselrichter sind eine geeignete Wahl für private und geschäftliche Anwendungen. Dies ist eine Elektronik auf Modulebene, genau wie Leistungsoptimierer, da auf jedem Panel ein Wechselrichter platziert ist. Mikro-Wechselrichter benötigen keinen String-Wechselrichter, da sie den Strom direkt am Panel von DC in AC umwandeln. Im Vergleich zu herkömmlichen Wechselrichtern bieten Mikro-Solar-Wechselrichter eine Reihe von Vorteilen. Der entscheidende Vorteil besteht darin, dass sie die Module elektrisch voneinander trennen, so dass selbst ein kompletter Modulausfall oder geringfügige Verschattungen, Schutt oder Schneelinien auf einem Solarmodul die Leistung des gesamten Sortiments nicht wesentlich schmälern.
• Batteriebetriebener Wechselrichter – Tag für Tag wächst der Markt für batteriebasierte Wechselrichter. Diese sind unidirektional und werden mit einem Batterieladegerät und einem Wechselrichter geliefert. Dieser kann mit Hilfe eines Akkus betrieben werden. Basierend auf UL-Design und -Bewertung werden diese Wechselrichter als netzgekoppelt, netzinteraktiv und netzunabhängig klassifiziert. 

Bedarf an Solar-Mikrowechselrichtern

Es wird ein Mechanismus benötigt, um den Strom von den Solarmodulen direkt an den elektrischen Sicherungskasten in einem Haus zu senden, genau wie bei jeder anderen Solarmodulinstallation. Unserer Meinung nach ist ein Mikro-Wechselrichter den älteren String-Wechselrichtern in Sachen Effektivität und Effizienz überlegen.

A typischer String-Wechselrichter hat den Nachteil, dass das Solarsystem nur so viel Strom erzeugen kann wie sein am wenigsten produktives Panel. Die anderen werden auch zusammenbrechen, wenn ein Panel dies tut. So arbeiten beispielsweise sieben der acht Solarpanels auf dem Dach mit maximaler Kapazität. In diesem Fall werden nur 25 % der von den Panels erzeugten Energie empfangen, wenn das achte Panel nur mit einem Wirkungsgrad von 25 % produziert.

Zum anderen wird unter jedem Panel im Bereich zwischen Solarpanel und Dach ein Mikro-Wechselrichter aufgebaut. Das System wird in der Lage sein, den gesamten Strom zu nutzen, den jedes Solarpanel produzieren kann, da jedes Solarpanel seinen eigenen Mikro-Wechselrichter hat.

Jedes Panel erhält seine maximale Leistung, da ein Mikrowechselrichtersystem keinen Single Point of Failure hat. Ganz zu schweigen von der erhöhten Sicherheit. Mikro-Wechselrichter für Solarmodule halten Hochspannungs-Gleichstrom vom Dach fern und sind damit sicherer als andere Wechselrichter.

Weitere Vorteile sind:

• Einfache Erweiterung: Eine Solaranlage kann aufgrund ihrer Modularität problemlos von einem einzelnen Modul auf mehrere voneinander unabhängige Module erweitert werden.
• Geeignet für Wohngebäude: Aufgrund seiner Größe und seines modularen Aufbaus ist es ideal für Wohngebäude, da jedes Paneel ein bestimmtes Tagesschattenmuster haben oder anders positioniert werden kann.
• Einfache Installation: Da es keine besonderen Einschränkungen bei der Entstehung von Solarmodulen gibt, Installation von Mikro-Wechselrichter Solar auf Grid-Systemen kann von jedermann recht schnell und einfach durchgeführt werden.
• Erweiterte Garantie: Micro-Wechselrichter überleben oft viel länger als Zentral-Wechselrichter, da sie nicht der gleichen hohen Strom- und Wärmebelastung ausgesetzt sind. Die normale Garantiezeit für Mikrowechselrichter beträgt 20–25 Jahre und ist damit 10–15 Jahre länger als bei Zentralwechselrichtern.

Eine detaillierte Anleitung zu den Verbindungsschritten finden Sie hier: So verdrahten Sie Solarmodule mit Mikrowechselrichtern.

Wie lange halten sie?

Ein inländischer Solarwechselrichter Die produktive Lebensdauer wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst. Während Wechselrichter aufgrund von Komponenten, die schneller altern als Solarmodule, in der Regel eine kürzere Lebensdauer haben, können sie 25 bis 30 Jahre oder länger halten. 

Die Standardgarantien für String-Wechselrichter reichen in der Regel von 5 bis 10 Jahren, mit der Möglichkeit, viele davon auf 20 Jahre zu verlängern. Bei der Auswahl von Wechselrichtern ist es sinnvoll, darauf zu achten, ob eine kostenlose Wartung und Überwachung im Solarvertrag enthalten sind.

Wartung 

Der beste Standort für einen Solar-Mikrowechselrichter ist kalt, trocken und mit viel frischer Luft, wenn Sie möchten, dass er über einen längeren Zeitraum effektiver arbeitet. Obwohl sicher Hersteller von Outdoor-Wechselrichtern so konstruiert sind, dass sie mehr Sonnenlicht vertragen als andere, wird auch empfohlen, sie nicht in Regionen mit direkter Sonneneinstrahlung zu installieren. Darüber hinaus ist es wichtig, den Abstand zwischen den einzelnen Wechselrichtern in Installationen mit mehreren Wechselrichtern zu überprüfen, um eine Wärmeübertragung zwischen ihnen zu verhindern.

Zusätzlich wird eine regelmäßige Wartung des Wechselrichters empfohlen. Gemäß Best Practices sollte das Äußere des Wechselrichters (falls zugänglich) alle drei Monate überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine offensichtlichen Anzeichen von Schäden vorhanden sind und dass alle Lüftungsöffnungen und Kühlrippen frei von Schmutz sind.

Darüber hinaus wird empfohlen, alle fünf Jahre eine Inspektion durch einen zertifizierten Solarinstallateur durchführen zu lassen. Obwohl einige Solarverträge eine kostenlose Wartung und Überwachung für 20 bis 25 Jahre beinhalten, kosten diese Standups oft 200 bis 300 US-Dollar. Der Inspektor sollte während der Inspektion im Inneren des Wechselrichters nach Anzeichen von Korrosion, Beschädigung oder Fehlern suchen.

Kosten

Laut mehreren Quellen betrugen die durchschnittlichen Kosten eines Zentralwechselrichters 0.40 USD/Wp (Wattpeak), während die Kosten eines Mikrowechselrichters 0.52 USD/Wp betrugen. Mikro-Wechselrichter können anfangs mehr pro Wattspitze kosten, aber das garantiert nicht, dass sie langfristig mehr kosten werden. Es gibt noch viele andere Dinge zu beachten.

Mikro-Wechselrichter-Solarinstallationen lassen sich schneller und einfacher fertigstellen, was die Installationskosten oft um 15 % senkt. Zusätzlich sollte eine bessere Langlebigkeit und Haltbarkeit berücksichtigt werden.

Zwei Zahlen helfen uns, die Kostenanalyse oder den Nutzen von Mikro-Wechselrichtern zu bestimmen:

• Laufende Ausgaben ($)
• Energieproduktion über die Lebensdauer (kWh)

Im Prinzip funktioniert es so: Man teilt die Kosten durch die Energieausbeute, um die Kosten pro Kilowattstunde (kWh) zu ermitteln, die die Solaranlage erzeugt. Jeder Fall ist anders – es müssen viele Variablen berücksichtigt werden, um diese beiden Werte zu bestimmen. Um diesen Vergleich genauer zu betrachten, lesen Sie weiter. String-Wechselrichter vs. Mikro-Wechselrichter: Welcher ist die beste Wahl für Ihre Solaranlage?

Fazit

Bei kleinen Solaranlagen, wo die optimale Leistung jedes einzelnen Moduls schwer zu erreichen ist, erfreuen sich Mikro-Wechselrichter zunehmender Beliebtheit. Besonders im Wohnbereich sind Mikro-Wechselrichter erfolgreich, da hier weniger Platz für Solarmodule zur Verfügung steht, was die Anlagengröße begrenzt, und häufig Schattenwurf durch Bäume oder andere Objekte auftritt. Erfahren Sie mehr über diese Vorteile in unserem Beitrag. Die Rolle von Mikrowechselrichtern in Photovoltaiksystemen: Wichtige Vorteile enthüllt.

Zusätzlich Hersteller der Mikro-Wechselrichter geben an, dass ihre Technologie zwar höhere Anschaffungskosten als String-Wechselrichter hat, am Ende aber insgesamt weniger kostet. Es macht Sinn, dass sich Mikros im Laufe der Zeit besser amortisieren würden, wenn sie die Effizienz und Leistung des Solarsystems verbessern und zuverlässiger wären. Inwieweit dies der Fall ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Kosten für die String-Wechselrichter-Anlage, die Verschattung und Verschmutzung der Anlage sowie die Stromtarife.