Wechselrichter Dimensionierung: Kurs Photovoltaik #35
Für die Auslegung eines Wechselrichters gibt es drei wesentliche Kriterien.
Die Nennleistung des Wechselrichters sollte in der Größenordnung der Nennleistung der PV-Module liegen. Dabei kommt allerdings noch ein anlagenspezifischer Auslegungsfaktor hinzu, durch den die optimale Wechselrichterleistung auch etwas größer oder kleiner ausfallen kann.
Für den sicheren Betrieb ist außerdem die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters von Bedeutung. Ein Überschreiten kann zur Zerstörung des Wechselrichters führen. Ausschlaggebend für die maximale Eingangsspannung ist die Generator-Leerlaufspannung bei der niedrigsten zu erwartenden Temperatur.
Zuletzt sollte die darauf geachtet werden, dass die minimale MPP-Spannung des Wechselrichters sollte über der niedrigsten zu erwartenden MPP-Spannung des Generators liegt.
In diesem Video werden wir genau erklären, wie man die einzelnen Grenzwerte selbst berechnen kann.
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Dieses Video ist Teil der Kurses „Netzgekoppelte Photovoltaik“ aus dem Bachelor-Studiengang „Erneuerbare Energien“ an der Technischen Universität Köln.
Noch mehr Kurse zum Thema Photovoltaik gibt es hier:
www.pv-iteach.eu/
Sehr sehr informativ, vielen Dank!
Danke für das Lob!
Das war Vorlesungsniveau. Danke!
:-) Ist ja auch eine Vorlesung. Vielen Dank
Danke für diese tolle Info Reihe, es wäre schön gewesen wenn sie auch noch auf die Thematik 1phasig oder 3 phasige Wahl des Wechselrichters bei kleinen Anlagen (in meinem Fall 3,8KWp / Reihenhaus) eingegangen wären. Auch unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit🤷♂️. VG
Hallo, vielen Dank für Ihre Rückmeldung. Sie haben recht, das ist auch eine wichtige Thematik. Darauf sind wir in diesem Kurs kurz in dem Kapitel über WR-Topologien (Video 20 - kzhead.info/sun/id5qZduOnYSAZ2g/bejne.html) eingegangen, allerdings weniger unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit. Allerdings müssen für Anlagen ab 4,6kW ohnehin 3phasige WR verwendet werden, was auf die Mehrheit der neu gebuten Anlagen zutrifft.
Danke für die Tolle Videos, dabei kann man wirklich viel lernen. Eine Frage hätte ich auf die ich noch keine Antwort gefunden habe. Betrifft Auslegung des WR. Ich habe vor eine PV-Anlage auf unserem Reihenendhaus selber aufzubauen. Aufgrund des Abstandes zwischen den Dachgauben und der Brandschutzmauer zum Nachbardach kann ich nur schmale Module mit einer Breite von 72 cm verbauen. Dafür aber mehr an der Zahl 70 St. Ich habe vor, zwei Strings mit je 35 Module und Leistungsoptimierern für jedes Modul zu realisieren. Die Module haben eine Leerlaufspannung (Voc) von 21,24 V. Wenn man 20 % dazu rechnet kommt man auf eine Voc von etwa 25 V. Unser WR Huawei SUN2000-10KTL-M1 hat eine maximale Eingangsspannung von 1100 V und 2 MPPT Tracker. Meine Frage ist nun gilt die maximale Eingangsspannung pro MPPT Tracker und somit pro String, oder insgesamt für das ganze System mit beiden MPPT Trackern. Weil, wenn man pro String 35 Module mit je 25V in Reihe schaltet kommt man auf eine Spannung von 875V das wäre bei einer erlaubten Spannung von 1100V pro MPPT in Ordnung. Wenn aber diese Spannung für das ganze System gilt komme ich mit beiden Strings in Summe auf eine Spannung von 1750V und das wäre dann zu viel. Was gilt den nun?
Vermutlich hat sich Ihre Frage bereits erledigt. Bei einem Multi-String-Wechselrichter mit mehreren MPP-Trackern laufen die Strings hinter dem MPP-Tracker in der Regel parallel zusammen, weil die Spannung sonst zu groß würde. (siehe auch Video 34: Anlagenkonzepte kzhead.info/sun/frGipZmpmaNmdXA/bejne.html). Die Spannungsgrenze bezieht sich also vermutlich auf einen einzelnen String. Ich würde an Ihrer Stelle sicher gehen und den Hersteller fragen.
Vielen Dank für die sehr gute Erklärung und die Formel zur Berechnung der minimalen MPP-Spannung pro Modul. In Ihrem Beispiel ermitteln Sie die Differenz von 70 Grad Celcius minus die STC Temperatur von 25 Grad Celcius. Die Differenz von 70 Grad minus 25 Grad ergibt 45 Grad Celcius und nicht 55 Grad Celcius. Das hat sich bei Ihnen der Fehlerteufel angeschlichen. Viele Grüße J. Kaiser
Dank für den Hinweis. Sie haben recht, leider lässt sich das im Video im Nachhinein nicht ändern. Aber unsere Studierenden freuen sich über einen Fehler weniger :-)
Hallo erst mal Danke für das aufschlussreiche Video; ich weiss jetzt , dass meine geplante Solaranlage auf zwei Strings aufgesplittet werden muss. Bei dem SOLARMAX 8SMT bleibe ich immer im MPPT Regelbereich und überschreite nie die maximale EIngangsspannung von 1000 V. Wenn man eine WR mit 2 Strings heisst 2 MPPT Regler verwendet, addieren sich dann die Leistungen der beiden Strings? (Alle Panel beider Strings sind auf dem gleichen Dach montiert) Mein Wechselrichter sollte eine 3phasige Inselanlage inklusive Speicher mit Netzumschaltung sein. Der Zählerschrank sollte nach Möglichkeit nicht umgebaut werden müssen. Welche Hersteller/Modelle von Wechselrichter am besten mit frei wählbaren Batteriespeichern können Sie empfehlen?
Hallo, vielen Dank! Zu Ihren Fragen: die Leistung der Strings addiert sich, allerdings nicht vor, sondern hinter dem MPP-Tracker. Die Angabe der maximalen Wechselrichter-Leistung bezieht sich in der Regel auf die an allen MPP-Trackern zusammen angeschlossene Leistung. Wenn nur ein Wechselricher verbaut wird, sollte dessen Leistung also zur Leistung der Anlage passen (entsprechend der Regeln zur Leistungsauslegung). Die zweite Frage kann ich leider nicht beantworten, da ich hier keine Erfahrung habe. Viele Grüße
@@photovoltaik_erklaert Hallo, das würde doch bedeuten, daß an einem 3KW WR mit 2 MPPT (MPP1-Ost, MPP2-West) beide Strings mit jeweils 3KW Generatorleistung beaufschlagt werden dürfen, wenn alle Spannungen und Ströme im erlaubten Bereich bleiben?
Vermutlich kommt die Antwort jetzt zu spät (ich habe Sie durch die Filtereinstellung nicht gesehen) - ja, wenn der WR 8 kW Nennleistung hat, sind 3 kW pro String ok.
Hallo, habe mal eine Frage habe 1 String 12 Module 4.5kWp Südausrichtung 30 Grad auf dem Dach und habe mir einen 8KW Wechselrichter gekauft, weil der Preisunterschied zum 5KW und 6KW nur 100 € teurer war jetzt kann ich ihn leider nicht mehr stornieren kann ich damit leben oder sind die Verluste zu groß. Habe die daten mal angehängt, sehen von den Daten ziemlich gleich aus. Würde mich über eine Antwort freuen?
Hallo, den maximalen Wirkungsgrad hat ein WR meist etwa bei 50% seiner Nennleistung. Ab etwa 20% der Nennleistung fällt der Wirkungsgrad schon deutlicher ab (schauen Sie sich dazu am besten Video 22 an). Das wäre bei einem 8kW WR bei einer Eingangsleistung von 1,6kW. In dem Leistungsbereich wird Ihre 4,5 kWp-Anlage schon häufiger arbeiten. Allerdings sind die Verluste immer noch überschaubar und da Sie den WR nicht mehr zurückgeben können, ist es wirtschaftlich vermutlich sinnvoller, ihn zu nutzen, als ihn zu ersetzen. Man rechnet für WR mit einer Lebensdauer von 10 Jahren…
Vielen Dank für das ausführliche Video. Wenn ich das richtig verstehe habe, sollte man den Wechselrichter auch nicht in übertriebenem Maße überdimensioniert werden, richtig? Wir planen eine kleine Anlage auf dem Garagendach, 8 Module à 420 W (n type), 15 Grad Neigung süd west. In ferner Zukunft könnten wir uns vorstellen, die Anlage durch die Module auf dem Hausdach zu erweitern, dies geht jetzt noch nicht da dies mit Ethernitplatten gedeckt ist. Geplant ist eine Neueindeckung ca. in 10 Jahren. Nun hat uns der Installateur direkt einen großen WR empfohlen mit 8 oder 10 kw, um dafür gerüstet zu sein. Allerdings ist ja die Lebensdauer nicht so lange, als dass sich das tatsächlich lohnt... Was empfehlen Sie? Vielen Dank im Voraus für eine Antwort! Grüße
Hallo, man kann ja bei einer Erweiterung der Anlage auch einen zweiten WR dazukaufen. So stark würde ich ohne Not nicht überdimensionieren. Viele Grüße
Hallo, wie bringt ein modulwechselrichter seinen Strom in das Netz. Wenn die Spannung höher sein muss als 230 Volt. Ist der modulwechselrichter erzeugte Strom so gut wie die von string wechselrichter? MfG Erwin
Hallo, es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Strom eines Modulwechselrichters ins Netz zu bringen. Bei sogenannten Balkonmodulen kann der Strom häufig über eine gewöhnlich Steckdose ins Hausnetz eingespeist werden. Es ist aber ebenfalls möglich, ihn ähnlich wie bei einem Stringwechselrichter über den Hausanschlusskasten einzuspeisen. Im ersten Fall muss aber beachtet werden, dass nur in eine separat abgesicherte Leitung eingespeist werden darf. Zur Güte des Stroms: wenn Sie den Wirkungsgrad des Wechselrichters meinen - das lässt sich nicht pauschal beantworten. Es kommt hier vielmehr darauf an, wie gut die Anlage geplant wurde, ob es Verschattung etc gibt und ein Modulwechselrichter dadurch Vorteile bringt. Ansonsten lassen sich mit String-Wechselrichtern meist höhere Wirkungsgrade erzielen. Meinen Sie wirklich die "Güte" des Stroms, schauen Sie sich am besten noch das Video über Netzrückwirkungen an: kzhead.info/sun/aNN7k8-Fr2OFoGg/bejne.html
Guten Morgen, Wenn die Spannung vom Netz und Wechselrichter fast gleich sind, geht weniger Strom ins Netz?. Strom Qualität : Sinus Kurve bestmöglich erzeugen. Gibt's da Unterschiede. MfG Erwin
@@erwinriedhofer5393 Die Videos 37-40 unseres Kurses beschäftigen sich mit der Netzintegration von PV-Anlagen. Zur Spannung: Damit der Wechselrichter einspeisen kann, MUSS er eine höhere Spannung als die Netzspannung liefern. Details dazu im Video 39: kzhead.info/sun/mMOwis-dbYGvqnk/bejne.html Zur Sinuskurve: Ja, hier gibt es mitunter deutliche Unterschiede. Eine "schlechte" Sinuskurve wirkt sich negativ auf das Stromnetz aus. Hierzu finden Sie mehr Infos in Video 40: kzhead.info/sun/aNN7k8-Fr2OFoGg/bejne.html Viele Grüße
Hallo Herr Blieske, Nach langem Grübeln und Warten auf den Elektriker, habe ich mir eine 3.4 kwp Anlage installieren lassen. Jeweils 3 Module Ost, Süd und West mit Modul Optimierer passenden 2.2 kw Wechselrichter. Mein Elektriker meinte da kommt nicht viel runter. Ost und West 34 Grad und Süd 65 Grad. Hab meinen Holzbalkon kurzer Hand abmontiert. Jetzt läuft es ca einen Monat. Spitze 14 kWh Mitte September. Habe einen Überschuss Heizstab in Planung. Mal sehen. MfG Erwin
Wie passt das zusammen?: bei der Köllner Anlage werden 3% Jahresertrag über der Nennleistung erzeugt bei einer Wechselrichterauslegung von 1 sollen die Verluste aber unter 1% sein.
Genau. Bei den 3% Jahresertrag über der Nennleistung wird die Anlage ja nicht komplett abgeschaltet, sondern auf die Nennleistung des Wechselrichters begrenzt.
Hallo, ich hätte Fragen zu dem Fronius Symo 20.0.3-M Wechselrichter. Ich habe eine Anlage mit 23.1 kwp Also 60 Bauer BS-M6HBB-GG 385Wp 48 Module sind auf das Hausdach 38 % Neigung 128° Süd Ost montiert keine Verschattung 12 Module auf Garagendach keine Verschattung Flachdachmontage gegeneinander. Das Dach ist circa mit 5 % Neigung, auch 128° Süd Ost Heute der 30.3.2023 Wechselrichter Ausgangsleistung MPPT1: Garagendach mit 12 Modulen 385 W Leistung Und MPPT2: mit 48 Modul in A 385 W Leistung Heute allein das Dach mit 48 Modulen hat eine Leistung von 19.140 W. Dies entspricht 398 W pro Modul Und das Garagendach hat ein Ausgangsleistung mit zwölf Module nur 1000 W, was mir aufgefallen ist, sobald das Garagendach die Leistung auf 2500 oder auf 3000 W hochgeht, wird automatisch das Hausdach direkt runter geregelt, damit bloß nicht die 20.000 Wechselrichter AC Ausgangsleistung nicht überschritten wird. Zur Information, das Garagendach war circa 2-3 Tage alleine über ein String am laufen und hatte eine Pic Leistung von circa 3900 W Leistung. Hat der Wechselrichter nicht normalerweise Toleranzen dass der Wechselrichter circa 20-30 % mehr aufnehmen könnte? Könnte der Wechselrichter eventuell Schaden nehmen, wenn er permanet volle Leistung bei 20300watt läuft ?
Guten Tag, ihr Wechselrichter ist wie bei den meisten Anlagen in Deutschland eher unterdimensioniert. Der Wechselrichter kann nicht mehr Leistung "aufnehmen". Übersteigt die Eingangsleistung die Nennleistung des Wechselrichters, so wird diese abgeregelt. In den Momenten, wo man das als Anlagenbesitzer feststellt, tut das weh. Übers Jahr gesehen sind - zumindest in Deutschland - die Verluste aber so gering, das sich eine Unterdimensionierung des Wechselrichters wirtschaftlich meistens lohnt. Schaden nimmt der Wechselrichter durch diesen Betrieb nicht.
@@photovoltaik_erklaert Vielen lieben Dank für die ausführliche Antwort. So bin ich dann beruhigt. Diese Spitzen werden auch nur erreicht an den Tagen, wo Sonne und Wolken sind Wenn der Tag komplett wolkenlos ist, dann ist die maximale Leistung bei 19.800 Ca 2 Stunden Lg
Hallo, ich bin gerade im Aufbau meiner Solaranlage. Ich habe 4 Kreise (strings) mit je 8 Platten (55V Leerlauf und 425 W Peak). Wie kann ich diese 4 Kreise an einen wechselrichter anschließen? Kann ich einfach zwei Kreise parallel schalten oder brauche ich zwingend einen wechselrichter mit 4 Eingängen. Vielen Dank schon mal im Voraus
Am besten schauen Sie sich dazu das Video 34: Anlagenkonzepte an. kzhead.info/sun/frGipZmpmaNmdXA/bejne.html Sie müssen in jedem Fall die Grenzwerte des WR beachten. Bei Parallelschaltung kann der Strom kritisch werden, bei Reihenschaltung die Spannung.
Kann es sein, dass sich in der Zusammenfassung ein Dreher eingeschlichen hat? Mein Verständnis nach den Erläuterungen ist, dass die min. MPP-Spannung des WR UNTER der niedrigesten MPP-Spannung des Moduls liegen muss. Ansonsten kann der Regler gar nicht den Arbeitspunkt finden.
Korrekt. Das ist in der Zusammenfassung falsch dargestellt.
Korrekt, das ist ein Dreher.
Bei 16:24" hat sich ein kleiner Fehler eingeschlichen. Die zweite Zeile der Formel zur Berechnung der "Minimalen MPP-Spannung pro Modul" muss heißen "=U(MPP,Modul,STC) *(1 + ß * 45)" und nicht 55 (70-25=45) Ansonsten möchten wir nicht vergessen zu sagen, dass wir die Video-Reihe sehr empfehlenswert und gehaltvoll halten, vielen Dank dafür!!!
Vielen Dank!
bitte weniger mit den Armen und händen fuchteln und strampeln. das unterstützt das gesprochene Wort gar nicht und macht den Vortrag keinesfalls interessanter, also bitte verzichten Sie darauf
Nehme ich zur Kenntnis
Eindrucksvoll wie Sie ihre Empfindung in eine ungerechtfertigte Aufforderung an eine ihnen fremde Person formulieren. Bitte verzichten Sie zukünftig darauf!