Ist es sicher, zu viele Solarmodule an einem Wechselrichter zu betreiben?

Die Installation von zu vielen Solarmodulen an einem Wechselrichter kann zu Ineffizienzen, Schäden und sogar zum Ausfall des Systems führen, wenn es nicht richtig verwaltet wird. Die Kenntnis der Wechselrichterkapazität, der Dimensionierung und des Konzepts des Overpanelings trägt dazu bei, dass Ihr Solarsystem die bestmögliche Leistung erbringt.

Begrenzte Wechselrichterkapazität

Wechselrichter haben eine maximale Leistungsgrenze, die sie bewältigen können und die normalerweise in Kilowatt (kW) angegeben wird. Es ist wichtig, die Nennleistung des Wechselrichters zu kennen, um Überlastungen zu vermeiden.

• Größe des Wechselrichters¹: Die meisten Wechselrichter für Wohngebäude reichen von 3kW bis 10kW, während kommerzielle Modelle bis zu 100kW oder mehr.
• Maximale Kapazität²: Dies bezieht sich auf die Fähigkeit des Wechselrichters, die von Ihren Solarmodulen erzeugte Energie von Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Eine Überschreitung dieser Kapazität kann zu einer Überlastung oder Ineffizienz führen.

Beispiel:
Ein 5-kW-Wechselrichter unterstützt normalerweise etwa 15 bis 20 Sonnenkollektoren (unter der Annahme, dass jedes Panel für 250W bis 300W ausgelegt ist). Wenn Sie diesen Wert überschreiten, kann es sein, dass der Wechselrichter den Stromstoß nicht effektiv verarbeiten kann.

Risiken bei Überschreitung der Wechselrichterkapazität

Wenn die Kapazität des Wechselrichters durch zu viele Solarmodule überschritten wird, kann dies zu verschiedenen Problemen führen:

1. Überlastung des Wechselrichters³

• Ausgabe: Wenn der Wechselrichter mehr Leistung erhält, als für ihn vorgesehen ist, kann er überlastet werden.
• Konsequenz: Der Wechselrichter könnte überhitzen, eine Fehlfunktion aufweisen oder sich abschalten, um Schäden zu vermeiden, was zu einem Verlust der Stromerzeugung führen könnte.

Beispiel:

• Ein 5-kW-Wechselrichter kann eine Leistung von etwa 5.000 W aus der Solaranlage verarbeiten. Wenn die Anlage Folgendes erzeugt 6,000W oder mehr, wird der Wechselrichter wahrscheinlich auf "Clipping-Modus" um sich selbst zu schützen, d. h. überschüssige Energie wird nicht genutzt.

2. Reduzierte Leistung

• Ausgabe: Wenn der Wechselrichter nicht die gesamte Leistung der Module verarbeiten kann, arbeitet er ineffizient und verschwendet möglicherweise Energie.
• Konsequenz: Sie könnten einen Rückgang der Gesamtleistung Ihres Systems feststellen, der sich in einer geringeren Energieumwandlungseffizienz äußert.

3. Schäden am Wechselrichter

• Ausgabe: Länger andauernde Überlastung oder ineffizienter Betrieb kann zu irreversiblen Schäden an den internen Komponenten des Wechselrichters führen.
• Konsequenz: Dies kann zu teuren Reparaturen oder zum Austausch des Wechselrichters führen.

Überdachung: Ist das möglich?

Unter Überbeplankung versteht man das Hinzufügen von mehr Modulen zu einem System, als für den Wechselrichter vorgesehen ist. Dies ist zwar innerhalb gewisser Grenzen möglich, aber es gibt einige wichtige Überlegungen:

1. Die Fähigkeit des Wechselrichters, Überspannungen zu bewältigen

• Wechselrichter sind dafür ausgelegt, Stromspitzen während der Sonnenstunden zu bewältigen. Wenn jedoch die Gesamtwattleistung der Solarmodule die Eingangskapazität des Wechselrichters über einen längeren Zeitraum übersteigt, kann dies zu Problemen führen.

2. DC-zu-AC-Verhältnis⁴

• A DC-zu-AC-Verhältnis zu hoch ist, kann zu einer Überbelegung führen, bei der die Anzahl der Paneele zu groß für die AC-Ausgangskapazität des Wechselrichters ist.
• Empfehlung der Industrie: In der Regel ist es sicher, den Wechselrichter zu dimensionieren für 125% bis 150% der Spitzenleistung der Solaranlage, um Überspannungen zu bewältigen und langfristige Überlastungen zu vermeiden.

Beispiel:

• Ein 5-kW-Wechselrichter kann sicher mit einer 6,25kW bis 7,5kW Feld (basierend auf einem Verhältnis von 125%-150%). Das bedeutet, dass Sie etwa 20 bis 25 Paneele (je 250 W) mit einem 5kW-Wechselrichter.

3. Was passiert bei der Überdachung?

• Überschüssige Energie: Wechselrichter haben oft eine Leistungsbegrenzung, d. h. sie können nicht die gesamte überschüssige Gleichstromleistung in nutzbare Wechselstromenergie umwandeln.
• Clipping: In solchen Fällen kann es vorkommen, dass die Energie während der Hauptsonnenstunden, wenn die Anlage mehr Strom erzeugt, als der Wechselrichter verarbeiten kann, "abgeschnitten" oder nicht genutzt wird.

Richtige Dimensionierung von Wechselrichter und Panels

Die richtige Dimensionierung Ihres Wechselrichters und Ihrer Module gewährleistet Effizienz und Langlebigkeit des Systems. Hier erfahren Sie, wie Sie eine Überdimensionierung und unzureichende Leistung von Wechselrichtern vermeiden können:

1. Verstehen Sie die maximale Eingangsleistung des Wechselrichters

• Prüfen Sie die maximaler DC-Eingang des Wechselrichters. Stellen Sie sicher, dass die Gesamtleistung der Solaranlage diesen Wert nicht überschreitet.

Beispiel:

• Ein 5-kW-Wechselrichter unterstützt normalerweise bis zu 6kW von Solarmodulen (bei einigen Modellen können Sie auch mehr verwenden). Wenn Sie weitere Module hinzufügen, kann der Wechselrichter überlastet werden.

2. Dimensionierung des Wechselrichters für die Solarspitzenleistung

• Wählen Sie einen Wechselrichter, der für folgende Aufgaben geeignet ist 1,25 bis 1,5 Mal der Spitzenleistung der Solarmodule. Dies bietet genügend Spielraum für Energiespitzen während der höchsten Sonneneinstrahlung.

Beispiel:

• Wenn Sie eine 6-kW-Anlage haben, sollten Sie eine 8kW bis 9kW Wechselrichter um sicherzustellen, dass es Spitzenbedingungen effektiv bewältigt.

3. Berücksichtigung von Umweltfaktoren

• Die Leistung von Solarmodulen schwankt je nach Temperatur, geografischer Lage und Beschattung. Eine leichte Überdimensionierung des Wechselrichters hilft, diese Schwankungen auszugleichen.

So fügen Sie sicher weitere Panels hinzu

Wenn Sie weitere Solarmodule hinzufügen möchten, gibt es sichere Möglichkeiten, Ihr System zu erweitern, ohne den Wechselrichter zu überlasten:

1. Gewährleistung der Kompatibilität

• Vergewissern Sie sich, dass die Eingangskapazität des Wechselrichters die zusätzlichen Module verarbeiten kann. Ziehen Sie in Erwägung, die Module in Reihe zu schalten, um die Gesamtspannung zu erhöhen, ohne die Stromgrenzen zu überschreiten.

2. Verwenden Sie einen DC-Optimierer

• A DC-Optimierer können installiert werden, um die Leistung der einzelnen Paneele zu regulieren und so das System auszugleichen und eine Überlastung zu vermeiden.

3. Installieren Sie einen größeren Wechselrichter

• Wenn Sie eine größere Anzahl von Modulen installieren, müssen Sie möglicherweise Ihren Wechselrichter auf eine höhere Kapazität aufrüsten. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie die gesamte erzeugte Energie umwandeln können.

Beispiel:

• Wenn Sie Folgendes hinzufügen 10 weitere 300-W-Paneele (3kW), beträgt die Gesamtgröße der Anlage 9kW. Sie benötigen eine Wechselrichter mit einer Leistung von 11 kW oder mehr, um diese Last ohne Überlastung zu bewältigen.

4. Beratung durch einen Solarfachmann

• Wenden Sie sich immer an einen zertifizierten Installateur, um sicherzustellen, dass Ihr System richtig dimensioniert und konfiguriert ist, um zusätzliche Platten sicher zu handhaben.

Schlussfolgerung

Es ist zwar möglich, Ihr System um weitere Solarmodule zu erweitern, doch muss sichergestellt werden, dass der Wechselrichter für die erhöhte Leistung ausgelegt ist. Die richtige Dimensionierung, das Wissen um die Risiken einer Überdimensionierung und die Verwendung sicherer Erweiterungsmethoden werden dazu beitragen, die Effizienz und Langlebigkeit Ihres Systems zu maximieren.

Fußnote：