Beim Entwurf einer maßgeschneiderten Solaranlage, Eine der Entscheidungen, die Sie normalerweise treffen müssen, ist, ob Sie einen Mikro-Wechselrichter oder einen String-Wechselrichter verwenden. Der von Ihnen gewählte Wechselrichtertyp wirkt sich auf die Kosten aus, Effizienz, und Überwachungsmöglichkeiten Ihrer Solaranlage. Dieser Artikel führt Sie in die Grundlagen von String-Wechselrichtern und Mikro-Wechselrichtern ein, damit Sie das für Sie optimale Solarsystem auswählen können.
Mikro-Wechselrichter vs. String-Wechselrichter
Ob Mikro-Wechselrichter oder String-Wechselrichter, Sie alle haben die Grundfunktion eines Wechselrichters, welches darin besteht, Gleichstrom umzuwandeln (Gleichstrom) von Sonnenkollektoren erzeugten Strom in Wechselstrom umwandeln (Wechselstrom) um Ihr Zuhause mit Strom zu versorgen.
In diesem Artikel, Wir werden uns mit zwei gängigen Wechselrichtertypen befassen: Mikrowechselrichter und Stringwechselrichter. Wir behandeln die Grundkonzepte und deren Funktionsweise, um Ihnen zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise von Solarsystemen zu verhelfen.
Was sind Mikrowechselrichter und wie funktionieren sie??
Mikrowechselrichter sind kleiner und flexibler als herkömmliche Zentralwechselrichter und werden normalerweise auf der Rückseite jedes Solarmoduls installiert. Mikrowechselrichter arbeiten auf Panelebene, Maximierung der Energiesammlung für jedes Panel.
Zusätzlich, Mikro-Wechselrichter bieten erweiterte Systemüberwachungs- und Optimierungsmöglichkeiten, Sie liefern Echtzeitdaten über die Leistung jedes Solarmoduls, Ermöglicht die rechtzeitige Erkennung und Diagnose von Problemen, um die maximale Leistung des Solarsystems sicherzustellen.
Es ist zu beachten, dass die Installationskosten von Mikrowechselrichtern im Allgemeinen höher sind, Aber es ist ein entscheidender Faktor, um die maximale Energie aus einem System mit einzigartigen Spezifikationen herauszuholen.
Wenn Sonnenlicht einfällt, Das Solarpanel erzeugt Gleichstrom, Dieser wird an einen an das Panel angeschlossenen Mikro-Wechselrichter gesendet. Der Mikro-Wechselrichter erhält zunächst Gleichstrom von den Solarmodulen und wandelt ihn über die Elektronik im Inneren in Wechselstrom um. Die Wechselstromenergie wird dann zur Nutzung im Haus oder zum Verkauf an das Stromnetz an das private oder gewerbliche Stromnetz übertragen.
Zusätzlich, durch die zusätzliche Überwachungsfunktion des Mikrowechselrichters, Die Leistungsinformationen jedes Solarmoduls können in Echtzeit überwacht werden, inklusive Energieabgabe, Stromspannung, und Statistiken zu möglichen Problemen oder Ausfällen für eine effektive Wartung und Fehlerbehebung.
Vor- und Nachteile von Mikro-Wechselrichtern
| Vorteile | Nachteile |
| individuelle Paneloptimierung | Maximierung der Gesamtenergieproduktion |
| Ermöglichen Sie Eigentümern, die Leistung jedes Panels in Echtzeit zu verfolgen | komplexe Installation |
| erhöhte Sicherheit | mehr Teile, die gewartet und repariert werden müssen |
| Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit | ist möglicherweise nicht mit allen Solarmodulen oder -systemen kompatibel |
| Maximierung der Gesamtenergieproduktion |
Was sind String-Wechselrichter und wie funktionieren sie??
String-Wechselrichter werden häufig in Solarprojekten eingesetzt und sind die einfachste und kostengünstigste Option. Stringwechselrichter werden nacheinander mit mehreren Solarmodulen verbunden, eine Reihe von Paneelen bilden, und sind über eine einzelne Reihe an einen großen Wechselrichter angeschlossen, der neben einem Hausstromzähler installiert ist, im Gegensatz zu den Mikrowechselrichtern, die auf jedem Solarpanel installiert sind.
String-Wechselrichter werden typischerweise in größeren Solaranlagen eingesetzt, bei denen mehrere Solarmodule miteinander verbunden werden müssen, um den höheren Energiebedarf zu decken. String-Wechselrichter wandeln die Gesamtenergie entsprechend dem leistungsschwächsten Modul um, Daher arbeiten alle Panels auf einem ähnlichen Niveau, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Aber im Vergleich zu Mikrowechselrichtern, Der Hauptnachteil von String-Wechselrichtern besteht darin, dass eines der Solarmodule einen Schatten bekommt oder ausfällt, die Leistung der gesamten Reihenschaltung wird beeinträchtigt.
String-Wechselrichter werden in der Regel an einem zentralen Ort platziert, in der Nähe des Hauptschaltkastens, und erhalten zunächst Gleichstromenergie von der Serien-Solarpanel-Gruppe, wandelt es durch die elektronischen Komponenten im Inneren in Wechselstrom um.
Der Umwandlungsprozess eines Stringwechselrichters erfolgt in mehreren Schritten, inklusive Transformatoren, Schaltnetzteile und Ausgangsschaltungen, um die effektive Umwandlung elektrischer Energie und eine stabile Leistung zu gewährleisten.
String-Wechselrichter können mehr Leistung verarbeiten als Mikro-Wechselrichter, da sie mit vielen Modulen verwendet werden können. Jedoch, um optimale Leistung und Sicherheit zu gewährleisten, Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Gesamtleistungsabgabe der Module im String diesen Schwellenwert nicht überschreitet.
Bei Solaranlagen mit Stringwechselrichtern, Die Wechselrichter erzeugen Wechselstrom, der mit dem Netz synchronisiert wird oder zur Stromversorgung elektrischer Geräte im Gebäude verwendet wird. Abhängig davon, wie die Anlage an das Netz angeschlossen ist, Überschüssige Leistung kann ausgegeben oder per Net-Metering genutzt werden, In diesem Fall wird die von den Solarmodulen erzeugte Energie in das Netz zurückgespeist.
Vor- und Nachteile von Stringwechselrichtern
| Vorteile | Nachteile |
| niedrigere Kosten | Schattenwirkung |
| vereinfachte Installation | Mangel an Überwachungsgranularität |
| sind mit einer Vielzahl von Solarmodulen und -systemen kompatibel | Das leistungsschwächste Panel bestimmt die Ausgabe für das gesamte Array |
| weniger zu überwachende Teile | Die Garantie ist in der Regel kürzer als bei Mikro-Wechselrichtern |
Die Unterschiede zwischen Mikro-Wechselrichtern und String-Wechselrichtern
Funktionalität
Aus funktionaler Sicht von Mikro-Wechselrichtern und String-Wechselrichtern.
Mikrowechselrichter werden als modulare Leistungselektronik zur Umwandlung elektrischer Energie aus einem einzigen Solarpanel klassifiziert, Dadurch kann das Solarpanel die von ihm erzeugte Gleichstromenergie unabhängig in nutzbare elektrische Wechselstromenergie umwandeln.
String-Wechselrichter werden verwendet, um Solarenergie von mehreren Panels gleichzeitig zu verarbeiten, auch Zentralwechselrichter genannt, Umwandlung von Gleichstromenergie, nachdem mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet wurden, in Wechselstrom.
Verbindungsmethode
Jedes Solarpanel ist an einen Mikrowechselrichter angeschlossen, und jeder Wechselrichter wandelt individuell die vom entsprechenden Solarpanel erzeugte Gleichstromenergie um. Der String-Wechselrichter besteht aus einer Reihe von Solarmodulen, die einen Stromkreis bilden, und dann an einen String-Wechselrichter angeschlossen, Anschließend wandelt der Wechselrichter die Gleichstromenergie der gesamten Panelgruppe um.
Größe
Mikro-Wechselrichter sind in der Regel kleiner als String-Wechselrichter und werden normalerweise versteckt auf der Unterseite von Solarmodulen an einer prominenten Stelle unterhalb der Dachanlage betrieben. Aufgrund der geringen Größe, Das Gewicht ist normalerweise gering und einfach zu handhaben und zu installieren.
String-Wechselrichter, aufgrund der Notwendigkeit, die Umwandlung elektrischer Energie von mehreren Solarmodulen zu bewältigen, sind in der Regel größer als Mikro-Wechselrichter, um mehr elektronische Komponenten und Strahler unterzubringen. Und sie müssen in einem gut belüfteten Außenbereich installiert werden, weiter vom Solarpanel-Set entfernt. Aufgrund der größeren Größe, Das Gewicht ist normalerweise höher und erfordert mehr Personal und Ausrüstung für die Installation und den Transport.
Effizienz
Da jedes Solarpanel einen Mikrowechselrichter benötigt, Die Gesamtkosten des Systems können steigen, Die Effizienz und Zuverlässigkeit des Systems kann jedoch verbessert werden. Denn für die elektrische Energieumwandlung der gesamten Modulanordnung ist nur ein Wechselrichter erforderlich, Stringwechselrichter können wirtschaftlicher sein, Mikro-Wechselrichter werden jedoch oft als effizientere Technologie angesehen, Angesichts der Einschränkungen bei der Ausführung von String-Wechselrichtern in einigen besonderen Situationen.
Bei voller Sonneneinstrahlung, Studien haben keinen Leistungsvorteil zwischen den beiden gezeigt. Jedoch, unter Schattenbedingungen, Die Gesamtleistungsleistung der Solarmodulgruppe kann erheblich reduziert werden, da die Leistung der einzelnen Solarmodule, die an den String-Wechselrichter angeschlossen sind, möglicherweise durch das Modul mit der niedrigsten Leistung in jedem String begrenzt wird.
Lebenserwartung
Die Lebenserwartung und Garantiezeit der gekauften Mikro-Wechselrichter und String-Wechselrichter kann um verlängert werden 20 Jahre oder mehr. Jedoch, Die durchschnittliche Lebensdauer der meisten String-Wechselrichter beträgt ca 10 Jahre, während Mikro-Wechselrichter normalerweise halten können 15-25 Jahre, Dies bedeutet, dass String-Wechselrichter während der Lebensdauer einer Solaranlage mit größerer Wahrscheinlichkeit ausgetauscht werden müssen.
Wartung
Für Mikrowechselrichter, Normalerweise ist weniger Wartung erforderlich, da sie relativ einfach aufgebaut sind und keine großen internen Komponenten haben. Die Wartungsseite des Systems ist jedoch komplizierter, Bei Komponentenänderungen ist häufig ein Kontakt mit Solaranlagen auf Dächern erforderlich, Dies kann dazu führen, dass Arbeiter vorübergehend die Panels deinstallieren, auf denen die Komponente installiert ist.
Denn Stringwechselrichter werden meist im Freien oder in sonnenexponierten Umgebungen installiert, Möglicherweise ist eine häufigere Wartung erforderlich, Der Austausch von String-Wechselrichtern ist jedoch in der Regel ein nahtloser Prozess, der selten übermäßig viel Zeit oder Arbeit erfordert.
Obwohl moderne Mikrowechselrichter sehr zuverlässig sind, die Anzahl der Geräte (D.h., 16 Mikrowechselrichter und 1 Stringwechselrichter) macht sie wirklich anfälliger für Ausfälle und vorübergehende Systemausfälle.
Kosten und Wert
Mikrowechselrichter sind im Allgemeinen teurer als Stringwechselrichter, und selbst wenn ein Leistungsoptimierer zu einem String-Wechselrichter hinzugefügt wird, Ein Mikro-Wechselrichtersystem kann immer noch teurer sein. Trotz der hohen Anfangsinvestition, Mikrowechselrichter können eine höhere Systemleistung und Zuverlässigkeit bieten und sind auf Wechselrichterebene optimiert, was zu einer erhöhten Energieausbeute führt.
String-Wechselrichter sind im Allgemeinen günstiger als Mikro-Wechselrichter, da sie mehrere Solarmodule verbinden können und ein Wechselrichter mehrere Module versorgen kann.
Jedoch, wenn man den langfristigen Wert berücksichtigt, Die Kosten und die Kapitalrendite des Mikrowechselrichters können höher sein, und wenn der Sting-Wechselrichter mitten in der Lebensdauer des Moduls ausgetauscht wird, Dann erhöht der neue String-Wechselrichter außerhalb der Garantiezeit die Gesamtkosten der Anlage.
Flexibilität und Überwachung
Da jedes Solarpanel mit einem Mikrowechselrichter ausgestattet ist, Jedes Panel kann unabhängig überwacht und verwaltet werden, Dadurch wird die Flexibilität und Effizienz des Systems erhöht.
Denn in einem Stringwechselrichter, Die elektrische Energieumwandlung der gesamten Modulgruppe erfolgt über einen einzigen Wechselrichter, Die Leistung der gesamten Gruppe kann nur überwacht und gesteuert werden, und es fehlt die Feinsteuerung eines einzelnen Panels.
Abschluss
Letztlich, Ob Sie sich für einen Mikro-Wechselrichter oder einen String-Wechselrichter entscheiden, sollte von den Besonderheiten Ihrer Solaranlageninstallation abhängen. Sei es die Form des Daches, der Platz am Haus oder die Beschaffenheit der Schatten, Sie können direkt mit einem Solarexperten zusammenarbeiten, um den besten Wechselrichtertyp für Ihre Anforderungen zu ermitteln, inklusive Stringwechselrichter (mit oder ohne Leistungsoptimierer) oder die perfekte Kombination eines Mikrowechselrichters mit Solarmodulen.
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FAQ
Ist ein Mikro-Wechselrichter besser als ein String-Wechselrichter??
Mikro-Wechselrichter und String-Wechselrichter haben jeweils ihre Vorteile und Einschränkungen, Was also besser ist, hängt von Ihren spezifischen Bedürfnissen und Ihrer Situation ab. Mikro-Wechselrichter eignen sich für Situationen, die ein besseres Teilschattenmanagement und eine Überwachung auf Modusebene erfordern, während String-Wechselrichter möglicherweise besser für Situationen geeignet sind, in denen die Kosten sensibler sind und keine Schattenprobleme auftreten. Die beste Wahl sollte auf Faktoren wie Ihrer Dachform basieren, Schattenzustand, Budget, und Bedarf an Leistungsüberwachung.
Lohnt sich ein Mikro-Wechselrichter??
Obwohl die Investition bei jedem anders sein wird, Mikro-Wechselrichter lohnen sich oft für Solaranlagen zu Hause. Jedoch, sie sind oft teurer, Die Entscheidung, ob sich ein Mikro-Wechselrichter lohnt, hängt also von Ihren spezifischen Anforderungen ab, Budget, und Systemdesign.
Lohnt sich ein Stringwechselrichter??
Stringwechselrichter können sich in manchen Fällen sehr lohnen, Sie sind oft günstiger als Mikro-Wechselrichter, geeignet für schattenfreie Solaranlagen, und einfach zu installieren und zu warten. Jedoch, Stringwechselrichter haben noch einige Einschränkungen, Beispielsweise kann ein einzelner Fehlerpunkt die Leistung des gesamten Systems beeinträchtigen, und die Unfähigkeit, mit teilweiser Verschattung umzugehen. daher, bei der Entscheidung, ob sich ein Stringwechselrichter lohnt, Sie müssen Ihre spezifischen Bedürfnisse berücksichtigen, Budget, und Systemkonfiguration.
