Erstellt von Marcus Rönz | 02.05.2021
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Inhaltsverzeichnis:
- Modifizierte Sinuswelle oder reine Sinuswelle
- Leistungsdaten und Eingangsspannung
- Unterschiede zwischen teuer und billig
- Alternativ: viele Geräte gehen auch ohne Wechselrichter
- Einspeise-Wechselrichter und Insel-Wechselrichter
Modifizierte Sinuswelle oder reine Sinuswelle
Im Grunde gibt zwei Typen der Wechselspannung. Zum einen die reine Sinuskurve, zum anderen die modifizierte. Gerade bei der modifizierten Sinuswelle gibt es verschiedene technische Entwicklungen und viele gute Wechselrichter. Trotzdem sind diese eher am Aussterben. Reine Sinuswellen funktionieren bei allen Geräten reibungslos und werden immer günstiger.Wir sprechen bei Wechselrichtern meist von einer einphasigen Sinuswelle mit 220/230 Volt, 50 oder 60 Hertz. Diese sind bei Photovoltailanlage bis 4,6 kVA (Kilovoltampere) zulässig. Darüber muss ein dreiphasiger Wechselstrom genutzt werden (seit 2012). In der Photovoltaik sind jedoch auch dreiphasige Wechselrichter gängig, die es dann auch nur mit reiner Sinuswelle gibt. Diese finden sich in den großen Hauskraftwerken, die alle möglichen Funktionen bieten können. U.a. Data-Tracking, Echtzeitüberwachung, Akkuspeicher, Wetterplanung, Sektorenkopplung und auch die Ansteuerung einer Wall Box für das Laden des E-Autos.
230V Wechselspannung: Signale für Sinus, modifiziert..
Die Wechselspannung mit 230V und 50 Hz hat eigentlich eine Sinuswelle. Wechselrichter können unterschiedliche Signale erzeugen, die nicht für jedes Gerät dann funktionieren.
Ich nutze viele verschiedene Spannungswandler (Wechselrichter). Einer mit modifiziertem Sinussignal, alle anderen mit reinem Sinus. Die Unterschiede liegen nicht nur im Preis, sondern in Sicherheit und Komfort. Dazu weiter unten im Absatz "teuer oder billig" mehr.
Ist die reine Sinuswelle sauber?
Mit einem Oszilloskop kann das genauer geprüft werden. Es zeigt sich, dass auch der reine Sinus Wechselrichter durchaus sogenannte Treppenlinien ausgibt. Anders als beim modifizierten Sinus, sind diese jedoch recht glatt.
Um zu entscheiden, wie gut oder schlecht ein Gerät ist, kommt es auch noch einige Dinge mehr an.
- Lautstärke der Lüfter
- Lautstärke der Elektronik, wenn kein Lüfter läuft
- Verzerrung Audio/Video: PC-Lautsprecher, Mikrophone oder auch der TV könnten fiepen oder Bildstreifen aufweisen
- Spannungseinbruch bei Last
Leistungsdaten und Eingangsspannung
In den meisten Fällen ist die Aufgedruckte Leistung in Watt die Dauerleistung. So zumindest bei Insel-Wechselrichtern (genaue Definition dazu weiter unten). Für Einspeise-Wechselrichter ist es meist die Maximalgrenze.Das es nicht immer so ist, zeigt mein EPEVER 2kW Wechselrichter. Die Dauerleistung beträgt 1600W und die Peak-Leistung 2000W.
Beachte bitte, dass der Anlaufstrom eines Elektromotors sehr hoch sein kann. Das gleiche gilt für Kompressorkühlschränke. Wechselrichter haben aus diesen Grund eine Peak-Leistungsreserve. Genaueres entnimmst du aus dem Datenblatt des Wechselrichters. Jeder Hersteller legt dieses Datenblatt entweder bei, oder stellt es auf der Webseite zur Verfügung.
Die wichtige Eingangsspannung:
Für Batteriebetriebene Insel-Wechselrichter, ist die Systemspannung entscheidend. Anders als bei fast allen Ladereglern ist der Wechselrichter nur für eine Systemspannung geeignet. Gängige Eingangsspannungen sind 12V, 24V oder 48V. Daher ist die Überlegung der Systemspannung beim Bau der Photovoltaikanlage wichtig. Wechselst du z.b. von 12V auf 24V, so ist ein neuer Wechselrichter notwendig.
Lesetipp: 12V, 24, 36V oder 48V? Welche Spannung ist für meine Insel-Solaranlage ideal?
Für Einspeisewechselrichter mit MPPT PV-Eingang ist meist eine sehr variable Spannung möglich. Z.b. 22V-60V.
Unterschiede zwischen teuer und billig
Teuer muss nicht immer besser sein. Das zeigen meine Erfahrungen aus den unzählig vielen Bestellungen aus China. Nicht nur das oftmals teurere Markenprodukte auch dort produziert werden, es gibt fast gleiche "No-Name" - Geräte oft auch aus dem gleichen Werk mit ähnlichem Baufaktor zum Bruchteil des Markenpreises. Verabschiede dich von der chinesischen Mangelware, denn die Chinesen bauen schon richtig gutes Zeug. Meiner Meinung nach oft auch genauso gut wie Produkte aus der westlichen Welt. Ausnahmen gibt es natürlich und du kannst dir merken: Du bekommst das, was du bezahlst. Abzüglich der Marge von Markenherstellern mit der teuren Infrastruktur in ihren Unternehmen (Wasserköpfe).Ohne Details zu nennen, habe ich im Bekanntenkreis jemand, der erst Solarmodule aus Deutschland nutzte und sein System dann mit chinesischen Modulen erweitert hat. Leistungstechnisch hatten die China-Module mehr als ihre Nennleistung, waren natürlich günstiger, aber genauso chic und hochwertig. Die Finger sollte man trotzdem von den richtig billigen Zeug lassen. Ich hatte auch einige Fehlkäufe bei Elektronik, da die Sicherheitsstandards einfach anders sind und Leistungswerte oftmals er schummelt. Ähnlich wie in unserer Automobilindustrie. Meine Fehlkäufe bei zu günstigen Produkten lagen vor allem bei Akkus, Wechselrichtern, Mini-Solarmodule und Multimeter. Aber auch die netten kleinen Platinen haben oft erlogene Leistungsangaben.
Kaufst du z.b. bei Alibaba oder Banggood direkt in China, gibt es gute und schlechte Produkte. Schlechte Bewertungen werden manchmal entfernt und damit du Produkte vor dem Kauf abschätzen kannst, sind die Rezensionen und Bewertungen bei Amazon und anderen deutschen Shops zu lesen. Auch YouTube und manche Blogs bieten einen Test des Produktes.
Wichtig sind aber auch die Anzahl der Rezensionen. Dabei können jedoch auch Fake-Rezensionen darunter sein. Also, Augen auf und mit dem richtigen Bauchgefühl einkaufen. Ebenso hilft eine Produktsuche in der Suchmaschine. Neben einem Preisvergleich erhält man oft viele Meinungen von Kunden.
Alternativ: viele Geräte gehen auch ohne Wechselrichter
Fast alle Geräte im Haushalt nutzen Gleichspannung. Entweder gibt es für die Geräte ein Stecker-Netzteil, oder das Netzteil ist im Gerät verbaut. All diese Geräte könnten theoretisch mit Gleichstrom betrieben werden.Das spart nicht nur Geld, sondern auch Verluste bei der Stromumwandlung. Denn der Gleichstrom der PV-Anlage wird mit dem Wechselrichter auf 230V Wechselstrom umgewandelt, das Endgerät wandelt es zurück auf Gleichstrom.
Übrigens: mein 2kW Wechselrichter hat einen Eigenverbrauch im Leerlauf von ca. 20 Watt. In 24 Stunden sind das 0,48 kWh! Schön wäre es, den Wechselrichter nur nach Bedarf einzuschalten.
In meinem Beitrag zu 12V und 24V Haushaltsgeräte habe ich bereits auf den Camping-Bereich hingewiesen. Es gibt sehr viele Geräte, die mittels Kfz-Steckdose (Zigarettenanzünder-Buchse) betrieben werden.
Der Umbau eines Gerätes, welches das Netzteil integriert hat, lohnt meist nicht. Auch sind elektronische Kenntnisse absolut erforderlich.
Ein Beispiel: Ich habe zwei PC Monitore. Einer hat das Netzteil integriert. Dieser braucht zwingend 230V Wechselstrom. Ein anderer besitzt ein Netzteil und darin wird aus Wechselstrom wieder Gleichstrom (14V) gemacht. Hier könnte man die Kleinspannung gleich nutzen und spart sich den Betrieb über den Wechselrichter. Du siehst die Ausgangsspannung auf dem Datenblatt, welches auf den Netzteilen aufgeklebt ist. Oder du misst mit dem Multimeter den Gleichspannungsausgang.
Einspeise-Wechselrichter und Insel-Wechselrichter
Wir unterscheiden zwei Arten von Wechselrichtern.Einspeise-Wechselrichter:
Diese speisen ins vorhandene Stromnetz im Haushalt Einphasig ein. Dabei können diese per Batterie betrieben werden, oder besitzen einen Eingang für Photovoltaikmodule. Ist der Eingang für PV-Module, so ist ein MPPT im Einspeise-Wechselrichter integriert.
Der Strom wir ins Hausnetz eingespeist. Der Wechselrichter tastet zuvor Netzfrequenz und Spannung ab. Bis 600W ist die übliche Maximalgröße zum dauerhaften einspeisen (über Schuko-Steckdose). Genaue Normen können bei der VDE nachgeschlagen werden.
Fällt das Stromnetz aus, kann der Einspeiser auch keinen Strom mehr einspeisen. Dieser ist nicht Insel-fähig.
Insel-Wechselrichter:
Bei Inselanlagen wird ein Insel-Wechselrichter benötigt. Dieser baut ein eigenes Stromnetz auf. Dabei wird Wechselspannung in einer bestimmten Frequenz erzeugt. Hier gibt es je nach Land Unterschiede.
Mein EPEVER 2kW Wechselrichter hat verschiedene Einstellungen. 220V/230V, sowie 50Hz/60Hz sind umschaltbar. In Deutschland sind 230V 50Hz üblich. Es gibt auch 120V Versionen, die du dir nicht zulegen solltest.
Ein Insel-Wechselrichter wird immer an einer Batterie angeschlossen. Den Last-Ausgang (Load) des Ladereglers würde ich dafür nicht nutzen, da der gesamte Strom über die kleine Platine läuft. Wenn du den abgenommenen Strom tracken möchtest, so nutze z.b. ein Energiekosten-Messgerät oder einen Shunt für die DC-Seite (Gleichstrom).