Erstellt von Marcus | 27.06.2019
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Zugegeben, für Kfz und der 12V Bordnetzspannung gibt es einige Geräte. Noch unkomplizierter ist es, wenn übliche 230V Geräte genutzt werden können. Dafür ist ein Wechselrichter notwendig - aber es gibt unterschiede. Alles zum Thema hier.

Bei mir sind mehrere Solaranlagen im Einsatz. Fast alle sind auf 12V Gleichspannung ausgelegt und für kleine Inselanlagen ist das auch vollkommen ausreichend. Dafür gibt es viele 12V Geräte. Sobald man aber andere Haushaltsgeräte, welche 230V Wechselspannung benötigen, wird es etwas komplizierter. Hier benötigt man ein Gerät, was die Gleichspannung auf 230V 50Hz Wechselspannung hoch setzt. Oft Wechselrichter oder Spannungswandler genannt.
Ich stelle nochmal die Funktionsweise der Solaranlage bis zum 230V Strom vor und zeige dir dann verschiedene Wechselrichter. Denn es gibt deutliche Unterschiede über die Technik (Sinus, Rechteck, modifiziertes Signal) der Wechselrichter.

Info: In der Solar-FAQ werden viele Fragen zur Solaranlage und Strom aus alternativer Energie beantwortet.

Funktionsweise der 230V Solaranlage - Schaltung und Aufbau

 Solaranlage: 230V Wechselstrom nutzen  Schaltungsaufbau einer typischen und einfachen Solaranlage. Ebenfalls kann die Akkuspannung für 12V (oder 24V, ...) direkt genutzt werden, oder mit einem Wechselrichter gleich 230V Wechselspannung gemacht werden. © Wohnen-Heimwerken.de

Solaranlage: 230V Wechselstrom nutzen
Schaltungsaufbau einer typischen und einfachen Solaranlage. Ebenfalls kann die Akkuspannung für 12V (oder 24V, ...) direkt genutzt werden, oder mit einem Wechselrichter gleich 230V Wechselspannung gemacht werden.

Erläuterung zum Bild:
Unser Solarmodul läd den Akku über einen Laderegler. Dieser Laderegler muss zum Solarmodul und dem Akku passen. Ist die Akkunennspannung erreicht (ist dieser voll), wird nur noch ein Erhaltungsstrom geliefert. Sobald eine bestimmte Schwellspannung unterschritten wird, läd der Laderegler den Akku wieder weiter.


Direkt am Akku wird auch der Wechselrichter angeschlossen. Ohne Akku würde das System entweder durch abschalten der Elektronik (Laderegler oder Wechselrichter) nicht funktionieren. Der Akku kompensiert Ladepausen durch Wolken oder der Nacht.

Alle mir bekannten Wechselrichter schalten bei kritischer Akkuspannung (bei 12V Akkus bspw. bei 10,8V) ab.

Um ausreichend Power zur Verfügung zu haben, wird ein gut aufeinander abgestimmtes System benötigt. Der Wechselrichter benötigt nicht nur das richtige Ausgangssignal, sondern muss für eine bestimmte Last (in Watt) ausgelegt sein. Ebenfalls muss der Akku über ausreichend Kapazität verfügen. Je höher die Akkukapazität, desto mehr leistungsstarke Solarmodule werden benötigt.


Den richtigen Wechselrichter finden

Es gibt wirklich sehr viele Wechselrichter zu sehr unterschiedlichen Preisen auf dem Markt.
Um den richten Wechselrichter zu finden, musst du wissen was du anschließen möchtest.

Wechselrichter - wichtige Angaben des Datenblattes:
Günstige Wechselrichter haben oft nur das digitale Rechtecksignal. In der Solar-FAQ ist nochmal erläutert: Sinus-Kurve, Rechtecksignal, modifiziertes Sinus.

Auch eine wichtige Angabe ist die Wattzahl. Jeder Wechselrichter wird mit einer Maximal-Watt Anzahl beworben. Wichtig zu wissen: Das ist oft nur für kurzzeitig Maximallast, jedoch nicht bei jedem Wechselrichter! Du findest im Datenblatt des Wechselrichters noch genau erläutert, wieviel Watt du dauerhaft daraus ziehen kannst und wie lange die max. Watt-Angabe. Oft sind solche Spitzenwerte nur beim einschalten des Kühlschranks, beim aufheizen des Toasters oder Anlauf von Motoren (Bohrschrauber, Kreissäge,...) für einige Sekunden oder Minuten erreicht. Im richtigen Betrieb sinkt der benötigte Strom dann meist erheblich. Das kannst du gut mit 230V Verbrauchsmesser messen, die zwischen Steckdose und Verbrauchsgerät geschaltet werden.

Effizients erhöhen:
Um möglichst lange deinen produzierten Solarstrom nutzen zu können, muss die ganze Anlage möglichst effektiv laufen. Das fängt bei der Ausrichtung der Solarmodule an, geht weiter über die Verwendung des richtigen Ladereglers, Leitungsquerschnitte und über die verwendete Eingangsspannung für den Wechselrichter.

Wechselrichter gibt es für verschiedene Systemspannungen. 12V, 24V, 48V und auch mehr. Merke: Je geringer die Differenz zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung des Wechselrichters ist, desto geringer ist der Verlust. Effektive Geräte produzieren auch wenig abwärme - du solltest also für deine Anlage, wo du sorgenfrei auch ein paar Verbraucher anschließen möchtest, nicht das billigste Gerät kaufen. In meinem Garten nutze ich ein sehr günstigen Wechselrichter und der tut seinen Job - ist aber nur für eine kleine Pumpe und ein paar Akku-Ladegeräte da. Eine Bohrmaschine würde ich daran nicht anschließen, was etwas frustrierend ist. Also gleich einmalig ausreichend dimensionieren. Über die Langlebigkeit kann man leider nur spekulieren - aber für viele Geräte gibt es Erfahrungswerte, insofern das nicht gerade ein Billiggerät oder erst seit kurzem auf dem Markt ist. Recherchiere das z.b. über Google zu dem Gerät, wozu du eine Kaufabsicht hast. Empehlenswert!

Geht es um Effizienz bei alternativen Energien, stellt sich aber nicht nur die Frage des Setups der Solaranlage, sondern auch andere Alternativen zur Stromgewinnung. Windkraft ist ebenfalls nicht zu unterschätzen - auch Wasserkraft oder Erdwärme könnten interessant sein. Das ist sehr Gebietsabhängig. Hier habe ich mal Sonnenstrom mit Windkraft-Strom verglichen. Wie ich finde, eine perfekte Kombination und sollte für jeden eine Ergänzung sein, um sein Autarkgrad zu erhöhen!

Nun zeige ich dir aber auch noch ein paar Wechselrichter.


Das Ausgangssignal: Rechteck, Sinus und modifizierte Sinuswelle

Günstige Wechselrichter geben die 230V als Rechtecksignal oder modifizierte Sinuswelle aus. Für viele Geräte ist dieses Signal nutzbar. Ladegeräte und Schaltregler sollten jedoch mit einer reinen Sinuswelle betrieben werden. Andernfalls könnten diese kaputt gehen.
In der Solar-FAQ habe ich die drei Wellenformen genauer behandelt.
Nach bestem Wissen und Gewissen.
Sonnige Grüße, dein Marcus

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