Wie funktioniert ein netzgekoppelter Wechselrichter?

Netzgebundener Wechselrichter
Netzgebundener Wechselrichter
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=Tm6iID10K6M

Der netzgekoppelte Wechselrichter ist heute der beliebteste Wechselrichtertyp, und der Weltmarkt für diese Art von Wechselrichtern wird bis 2031 voraussichtlich $3,9 Milliarden erreichen. Das ist nach Angaben von dieser Bericht von Allied Market Research. Hier erfahren Sie, wie ein netzgekoppelter Wechselrichter funktioniert und wie Sie ihn mit einem Batterie-Backup-System nutzen können, falls ein solcher Bedarf entsteht. Außerdem erfahren Sie, wie Sie einen Wechselrichter für Ihr System dimensionieren.

Was ist ein netzgekoppelter Wechselrichter?

Der netzgekoppelte Wechselrichter lässt sich am besten als eine Art von Wechselrichter definieren, der an das Stromnetz angeschlossen wird - und mit diesem kommuniziert -. das Gitter und benötigt kein Speichersystem. Bei der Verwendung in einem Solarsystem ist der netzgekoppelte Wechselrichter ein Gerät, das das Stromnetz als Energiespeicher nutzt, so dass Sie Gutschriften erhalten, die zum Ausgleich Ihrer Stromrechnungen beitragen können.

Netzgekoppelte Wechselrichter

Die Konstruktion des netzgekoppelten Wechselrichters ist komplex, da er nicht nur die Umwandlung DC-Strom zu AC Sie sorgt dafür, dass die umgewandelte Leistung perfekt mit der des Netzes synchronisiert wird. Er besteht in der Regel aus Transformatoren, elektronischen Schaltern, Steuerkreisen usw. Ein netzgekoppelter Wechselrichter ist auch einer der folgenden Typen.

  • Netzgekoppelte Stringwechselrichter
  • String-Wechselrichter und Leistungsoptimierer
  • Netzgebundener Mikro-Wechselrichter

Spezifikationen für netzgekoppelte Wechselrichter

Zu den technischen Daten, die beim Kauf einer Netzkupplung wichtig sind, gehören die Eingangsspannung, die Nennleistung, der Wirkungsgrad und die Ausgangsleistung AC-Wellenform. Diese müssen mit dem System für erneuerbare Energien übereinstimmen, in dem der Wechselrichter eingesetzt werden soll.

Die Nennleistung darf zum Beispiel nicht geringer sein als die der Energiequelle, die in den meisten Fällen die Solaranlage ist. Je höher der Wirkungsgrad des netzgekoppelten Wechselrichters ist, desto mehr Gleichstrom kann er in Wechselstrom umwandeln.

Netzgebundenes Wechselrichtersystem
Netzgebundenes Wechselrichtersystem
Ressource: https://www.researchgate.net

Funktionieren netzgekoppelte Wechselrichter wirklich?

Ja, netzgekoppelte Wechselrichter sind äußerst nützlich und effektiv, wenn es darum geht, Ihr System für erneuerbare Energien, in der Regel Solarenergie, in das Netz zu integrieren. Sie verringern Ihre Abhängigkeit vom Netz, indem sie es nur dann nutzen, wenn die Sonne untergeht, was auch der Zeitpunkt ist, an dem die Energiekosten im Netz in den meisten Teilen der Welt am niedrigsten sind.

Mit einem netzgekoppelten Wechselrichter können Sie nicht nur Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz verringern, sondern auch Strom erzeugen und an den Energieversorger verkaufen, wodurch Sie Gutschriften erhalten, die Sie in der Wintersaison zum Ausgleich Ihrer Stromrechnungen verwenden können.

Netzgekoppelter Wechselrichter für Solar Home System
Netzgekoppelter Wechselrichter für Solar Home System
Ressource: https://www.tehnomagazin.com

Wie funktionieren netzgekoppelte Wechselrichter?

Netzgekoppelte Wechselrichter wandeln in erster Linie Gleichstrom in Wechselstrom für Ihre Verbraucher und für die Einspeisung ins Netz um. Es passiert aber noch viel mehr, wenn diese Wechselrichter in Betrieb sind. Das ist das Funktionsprinzip des netzgekoppelten Wechselrichters, wenn er mit einer Solaranlage verwendet wird:

  • Tagsüber, wenn die Sonne scheint, nimmt der Wechselrichter den Strom von der Stromerzeugungsquelle (z. B. Solaranlage, Paneele) auf, wandelt ihn in Wechselstrom um und nutzt ihn zur Versorgung Ihrer Verbraucher.
  • Allerdings ist Ihr Verbrauch tagsüber niedrig, während die Erzeugung am höchsten ist. Das bedeutet, dass es einen Stromüberschuss gibt, der nicht genutzt wird.
  • Das netzgekoppelte Wechselrichtersystem ist so konzipiert, dass es diesen überschüssigen Strom in das Netz einspeist.
  • In einigen Regionen zahlt Ihnen das Versorgungsunternehmen für die Energie, die Sie in das Netz einspeisen, in der Regel in Form von Wechselkredite.
  • Später, wenn die Stromerzeugung Ihrer Solaranlage gering ist (im Winter), können Sie mit diesen Gutschriften Ihre höheren Stromrechnungen ausgleichen.
  • Nachts, wenn die Sonne untergeht, produzieren Ihre Module keinen Strom. In solchen Zeiten verbindet Ihr netzgekoppelter Wechselrichter Ihre Verbraucher automatisch mit dem Netz.

Diese Betriebsmethode für netzgekoppelte Wechselrichter basiert auf diesen wichtigen Parametern: Systemspannung, Synchronisierung mit dem Netz und Wirkungsgrad des Wechselrichters.

Spannung

Die Spannung des netzgekoppelten Wechselrichters ist abhängig von der Spannung Ihres Energiesystems. Bei einer Solaranlage ist dies die Spannung der Module. Diese Spannung muss innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen; ist sie zu hoch, kann Ihr Wechselrichter sogar beschädigt werden. Ist sie zu niedrig, arbeitet der Wechselrichter nicht mit der höchsten Effizienz.

Synchronisierung

Um eine nahtlose Übertragung der Leistung an das Netz zu gewährleisten, muss der Wechselrichter die Synchronisation mit dem Netz sicherstellen, in der Regel durch Anpassung von Phase, Spannung und Frequenz des Netzes. Frequenzpegel. Die Synchronisierung der Wechselrichter wird durch komplexe Algorithmen ermöglicht, die das Versorgungsnetz überwachen und die genannten Parameter anpassen, um die Synchronisierung zu erreichen (und aufrechtzuerhalten).

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad des Wechselrichters misst, wie gut das Gerät Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln kann. Moderne Wechselrichter, die an das Stromnetz angeschlossen werden, können einen Wirkungsgrad von weit über 90% Wirkungsgradeund sorgt so für eine optimale Energieumwandlung. Dies ist ein entscheidender Aspekt, wenn es um die Leistung Ihres Energiesystems geht.

Netzgebundener Wechselrichter mit Batteriepufferung
Netzgebundener Wechselrichter mit Batteriepufferung
Ressource: https://www.researchgate.net

Netzgekoppelter Wechselrichter mit Batterie-Backup

Ein typisches netzgekoppeltes Wechselrichtersystem verwendet keine Batteriespeicher und verlässt sich auch nicht auf diese. Stattdessen speist es den Strom direkt in das Netz ein, damit Sie Gutschriften erhalten. Mit anderen Worten: Der Wechselrichter nutzt das Netz als virtuelles Speichersystem und umfasst die folgenden Hauptkomponenten:

  • System zur Nutzung erneuerbarer Energien (hauptsächlich Sonnenkollektoren)
  • Der netzgekoppelte Solarwechselrichter selbst
  • Netto-Zähler
  • Verkabelung
  • Unterstützung von elektrischen Komponenten wie Verteilerkästen und Schutzschaltern

Aber ein netzgekoppelter Wechselrichter ohne Batteriepufferung ist bei einem Stromausfall nicht nützlich. Wenn diese häufig auftreten, kann dies zu großen Unannehmlichkeiten führen. Glücklicherweise können Sie aber einen netzgekoppelten Wechselrichter mit Batteriepufferung verwenden. Und so geht's.

  • Für den Einsatz eines netzgekoppelten Wechselrichters mit Batteriespeicherung benötigen Sie lediglich einen Laderegler. Dieser bildet dann das Bindeglied zwischen dem Wechselrichter und dem Speichersystem und sorgt für dessen optimale Wiederauffüllung und eine längere Lebensdauer der Batterien.
  • Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines so genannten Hybrid-Wechselrichters. Diese Art von Wechselrichter wird sowohl an das Stromnetz als auch an den Solarspeicher oder an die Batterien angeschlossen.
  • Anstatt überschüssigen Tagesstrom ins Netz einzuspeisen, füllt ein Wechselrichter mit Batterieladegerät ein Speichersystem auf, so dass Sie über ein zuverlässigeres Stromsystem verfügen, das auch bei einem Stromausfall funktioniert.
Netzgebundener Solarwechselrichter
Netzgebundener Solarwechselrichter
Ressource: https://youtu.be/KPaMDvw7Tkw

Welche Größe benötige ich für einen netzgekoppelten Wechselrichter?

Beim Kauf eines Wechselrichters für Solaranlagen oder andere Energiequellen ist die Dimensionierung ein entscheidender Faktor. Sie stellt sicher, dass Sie einen Wechselrichter haben, der mit Ihrer Solaranlage kompatibel ist, was zu ihrer optimalen Leistung beiträgt. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie vorgehen müssen.

  • Wählen Sie einen netzgekoppelten Wechselrichter, dessen Nennleistung ein wenig höher ist als die Ihrer Solaranlage oder Ihrer Module. So können Sie sicher sein, dass das Gerät in der Lage ist, die von der Anlage kommende Leistung bei maximaler Leistung zu bewältigen.
  • Stellen Sie sicher, dass der Wirkungsgrad Ihres Wechselrichters hoch genug ist. Elektrischer Wirkungsgrad zeigt an, wie viel Gleichstrom des Panels der Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln kann. Je höher, desto besser.
  • Stellen Sie sicher, dass der Wechselrichter mit Ihren spezifischen Solarmodulen kompatibel ist. Auch wenn dies bei den meisten Wechselrichtern der Fall ist, sollten Sie sich davon überzeugen, bevor Sie in einen Wechselrichter investieren.

Schlussfolgerung

Da immer mehr Menschen nach Möglichkeiten suchen, ihre Energierechnungen zu senken, wird der netzgekoppelte Wechselrichter immer beliebter. Mit dieser Art von Wechselrichter können Sie überschüssigen Strom in das Versorgungsnetz einspeisen und bei Bedarf mit einem Batteriespeicher kombinieren. Diese Wechselrichter sind in vielen verschiedenen Größen und mit unterschiedlichen Funktionen erhältlich, um sich an unterschiedliche Stromsysteme anzupassen.

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