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Kann ein Solarwechselrichter ohne Batterie funktionieren?
Die Funktion des Wechselrichters
Der Wechselrichter ist ein Leistungswandler, dessen Hauptfunktion darin besteht, den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom umzuwandeln. Mithilfe einer Vollbrückenschaltung und eines SPWM-Prozessors werden die Signale moduliert, gefiltert, verstärkt usw., um die Lastfrequenz, die Nennspannung usw. zu erreichen . Der so angepasste sinusförmige Wechselstrom wird dem Endverbraucher des Systems zugeführt.
Wechselrichter werden anhand ihrer Ausgangswellenform klassifiziert:
- Rechteckwellen-Wechselrichter
Die vom Rechteckwellen-Wechselrichter ausgegebene Wechselspannung ist eine Rechteckwelle. Die in diesem Wechselrichtertyp verwendeten Schaltungen unterscheiden sich zwar, zeichnen sich aber durch einen relativ einfachen Aufbau, eine geringe Anzahl an Leistungsschaltern und eine Auslegungsleistung zwischen 100 Watt und kW aus. Vorteile des Rechteckwellen-Wechselrichters sind der einfache Aufbau, der niedrige Preis und die einfache Wartung. Der Nachteil besteht darin, dass die Rechteckspannung zahlreiche Oberschwingungen enthält, was zu zusätzlichen Verlusten in den angeschlossenen elektrischen Geräten mit Eisenkerninduktivität oder Transformatoren führt und Funk- und Kommunikationsgeräte stören kann. Darüber hinaus weist dieser Wechselrichtertyp Schwächen wie einen begrenzten Spannungsregelbereich, unzureichende Schutzfunktionen und ein relativ hohes Rauschen auf.
- Treppenhaus-Wellenwechselrichter
Die von diesem Wechselrichtertyp erzeugte Wechselspannung hat eine Treppenwellenform. Um diese Treppenwellenform zu realisieren, existieren verschiedene Schaltungen, deren Stufenanzahl stark variiert. Der Vorteil des Treppenwellen-Wechselrichters liegt in der deutlich verbesserten Ausgangswellenform im Vergleich zur Rechteckwelle und der reduzierten Oberwellenanteile. Ab einer Stufenanzahl von 17 kann die Ausgangswellenform eine nahezu sinusförmige Form annehmen. Bei Verwendung eines transformatorlosen Ausgangs arbeitet das Gerät sehr effizient. Der Nachteil besteht darin, dass in der Treppenwellen-Überlagerungsleitung viele Leistungsschalter benötigt werden und einige Schaltungen zudem mehrere Gleichstromeingänge erfordern. Dies erschwert die Gruppierung und Verdrahtung der Solarzellen und das gleichmäßige Laden der Batterie. Darüber hinaus kann die Treppenwellenspannung weiterhin hochfrequente Störungen verursachen, die Funkgeräte und einige Kommunikationsgeräte beeinträchtigen.
- Sinus-Wechselrichter
Die vom Sinus-Wechselrichter ausgegebene Wechselspannung ist eine Sinuswelle. Zu den Vorteilen des Sinus-Wechselrichters zählen die gute Ausgangsspannungsform, die sehr geringe Verzerrung, die geringen Störungen von Funk- und Kommunikationsgeräten sowie das niedrige Rauschen. Darüber hinaus verfügt der Sinus-Wechselrichter über umfassende Schutzfunktionen und einen hohen Gesamtwirkungsgrad. Zu den Nachteilen gehören die relativ komplexe Verkabelung, der hohe Wartungsaufwand und der vergleichsweise hohe Preis.
Installation von Solarmodulen ohne Batteriestromversorgung als Backup-System
Ein hybrider Solarwechselrichter kann ohne Batterien betrieben werden. Dieses System ist an Solarmodule und das Stromnetz angeschlossen und liefert Strom von beiden Seiten.
Die von den Solarmodulen erzeugte Energie wird dem Haus zur Nutzung zugeführt. Es ist nicht notwendig, dass sie den gesamten Strombedarf eines Haushalts decken, da etwaige Engpässe aus dem Stromnetz ausgeglichen werden können.
Zu den Vorteilen der Installation von Solaranlagen ohne Batteriespeicher gehören:
- Einsparungen bei den Stromrechnungen
- Kostengünstiger in der Installation
- Umweltfreundlicher
- Weniger zu wartende Komponenten
Ein wesentlicher Nachteil besteht jedoch darin, dass es bei einem Stromausfall keine Stromversorgung gewährleistet. Eine Anlage mit Batterie-Backup verfügt über Batterien, die es ermöglichen, Strom für den späteren Gebrauch zu speichern.
Die verschiedenen Batteriespeicher unterscheiden sich in ihrer Größe und werden sowohl von den Solarmodulen als auch vom Stromnetz geladen. Der Vorteil besteht darin, dass die Beleuchtung auch bei einem Stromausfall erhalten bleibt.
Die Installation ist jedoch kostspieliger und es müssen mehr Komponenten gewartet werden.
Wenn Sie in einem Gebiet mit einem konstanten und zuverlässigen Stromnetz leben, ist eine Solaranlage ohne Batteriespeicher ideal, da sie Ihnen Geld spart.
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