Wie man Wechselrichter mit Energiespeicherlösungen für Privathaushalte kombiniert

Der Wechselrichter ist die Komponente für Energieumwandlung und Energiemanagement in den meisten heute verfügbaren Wohnenergiespeicherlösungen (RESS). Es verbindet Solarpaneele und Batterien mit Haushaltslasten, Stromversorgung und Notstromaggregaten und sorgt dabei für eine nutzbare Wechselstromleistung.

Die Wahl eines Wechselrichters basierend auf der Nennleistung kann zu begrenztem Backup, übermäßigem Batteriestrom, unzureichender Startmöglichkeit für Motoren und einer schlechten Integration mit der PV-Anlage führen. Ein praktischer Anpassungsprozess sollte das gesamte Energiesystem bewerten.

Aus Fertigungssicht von SANDISOLAR sollten korrekt konfigurierte Wohnenergiespeicherlösungen sechs Faktoren abwägen: Haushaltslasten, Überspannungsbedarf, Batteriespannung, Speicherkapazität, Solarinput und regionale Klimaanforderungen.

Was macht ein Wechselrichter in einem Wohnspeichersystem?

Bei Wohnenergiespeicherlösungen hat der Wechselrichter einige verwandte Aufgaben.

• Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlung: Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Batterien und der Solarpaneele in Wechselstrom um, sodass die Haushaltsgeräte und Geräte genutzt werden können.

• In Solarsystemen können Wechselrichter mit Solar-MPPT den Betriebszustand von Solarmodulen verändern, um die maximal mögliche Solarenergiegewinnung zu optimieren.

• Batterieladeregelung: Der Wechselrichter kann Spannung und Strom auf die von der Batterie benötigten Ladewerte anpassen.

• Übertragung von Notstrom: Der Wechselrichter wechselt die Stromquelle im Falle einer Stromunterbrechung oder einer instabilen Netzversorgung.

• Integration des Generators: Der Wechselrichter kann das Laden von einem Generator aufnehmen und ermöglicht es dem Generator, Strom an die Haushaltskreise zu liefern.

• Kommunikation des Systems: Der Wechselrichter verfügt über die entsprechenden WLAN- und Kommunikationsanschlüsse, um die Überwachung des Systems und das Lademanagement der Batterie zu ermöglichen.

Aufgrund der miteinander verbundenen Natur der oben genannten Funktionen sollte während der Planungsphase des Batterie- und PV-Systems ein Wechselrichter ausgewählt werden.

Schritt 1: Definieren Sie das Haushaltslastprofil

Der erste Schritt besteht darin, zu bestimmen, welche Geräte während des normalen Betriebs betrieben werden müssen und welche Lasten bei einem Stromausfall eine Notlösung benötigen.

Lastkategorie	Typische Beispiele	Hauptanliegende Matching-Sorge
Wesentliche Lasten	Beleuchtung, Router, Kühlschränke	Kontinuierliche Betriebsleistung
Motorlasten	Pumpen, Kompressoren, Klimaanlagen	Start-up-Boom
Heizlasten	Kessel, Öfen, Warmwasserbereiter	Hohe kontinuierliche Nachfrage
Empfindliche Geräte	Computer, Fernseher, Steuerungssysteme	Qualität der Ausgangswellenform
Optionale Ladungen	EV-Ladegeräte, große HLK-Systeme	Batterie- und Wechselrichterkapazität

Die kontinuierliche Ausgangsleistung des Wechselrichters sollte die kombinierte Betriebsleistung von Geräten unterstützen, die gleichzeitig arbeiten können.

Eine angemessene Betriebsmarge ist ebenfalls nützlich, da sich die Nachfrage nach Geräten während des täglichen Gebrauchs ändern kann.

Schritt 2: Bewerten Sie kontinuierliche und Überspannungsausgabe

Der kontinuierliche Ausgang beschreibt die Menge an Verbrauch, die ein Wechselrichter während des regulären Betriebs bewältigen kann. Der Überspannungsausgang hingegen beschreibt den Verbrauch, der erforderlich ist, um Geräte mit Motoren oder Kompressoren zu starten.

• Kontinuierliche Ausgangsbewertung: Eine Bewertung der kontinuierlichen Leistung sollte über den erwarteten maximalen Just-in-Time-Lasten liegen, die kontinuierlich wären.

• Überspannungsausgangswert: Eine Überspannungsleistung sollte ausreichen, um die kurzen Spitzenstartströme von Pumpen, Kühlschränken und Klimaanlagen sowie von Elektrowerkzeugen auszugleichen.

• Motorlastkapazität: Dies liefert eine anwendungsbasierte Beschreibung bei der Wahl eines Wechselrichters für Geräte mit induktiven Lasten.

• Mögliche Erweiterung durch parallele Unterstützung: Dies ermöglicht bestimmten Wohnenergiespeicherlösungen, mit wachsender Nachfrage im Haushalt zu wachsen.

Ein Beispiel dafür ist die SANDISOLAR-Produktreihe, die 3 kW und 4,2 kW für kleine Systeme, 6,2 kW und 7 kW für mittlere Wohnlasten sowie 11 kW und 12 kW für große Systeme liefert. Die Wahl der Größe sollte auf der tatsächlichen Lastnachfrage basieren und nicht auf der Größe des Hauses.

Schritt 3: Stellen Sie sicher, dass Wechselrichter und Batteriespannung ausgerichtet sind.

Der Wechselrichter und die Batterie müssen im gleichen Bereich liegen, was die kompatiblen Gleichspannungen betrifft.

Häufige Wohnbatterieplattformen

• 24V-Systeme: Kleinere Notlasten mit einem Wechselrichter mit moderater Kapazität werden in der Regel mit diesen Systemen versorgt.

• 48V-Systeme: Diese Systeme sind üblicherweise in mittelgroßen und großen Wohnanlagen zu finden, und bei derselben Ausgangsleistung reduziert dieses System den Gleichstrom.

• Hochspannungssysteme: Dieses System könnte die Grundlage eines größeren modularen Speichersystems sein, aber ein dediziierter Hochspannungswechselrichter ist erforderlich.

Aufgrund seines Designs zieht ein 6,2-kW-Wechselrichter, der Strom aus einer 48V-Batterie zieht, in der Regel weniger Gleichstrom als ein ähnlicher Wechselrichter, der Strom von einer 24V-Batterie zieht. Das Ergebnis eines geringeren Stroms ist weniger Erwärmung, geringerer Spannungsabfall und die Möglichkeit, einen dünneren Draht zu verwenden. Alle elektrischen Arbeiten müssen jedoch den relevanten elektrischen Standards entsprechen.

Schritt 4: Batteriegröße für die bevorzugte Backup-Zeit anpassen

Was Wohnenergiespeichersysteme betrifft, beziehen sich "Wechselrichterstrom" und "Batterieleistung" nicht auf dasselbe.

• Wechselmotorleistung (kW): Höchste Leistung eines Wechselrichters.

• Batterieenergie (kWh): Maximale Energie, die in der Batterie gespeichert werden kann.

• Nutzbare Entladungstiefe: Die Menge der Batterieenergie, die während der normalen Funktion eines Systems genutzt werden kann.

• Umwandlungseffizienz: Bezieht sich auf den Energieverlust, der im Wechselrichter, der Batterie, der Verkabelung und an den Endgeräten auftritt.

Ein großer Wechselrichter, der an eine kleine Batterie angeschlossen ist, kann leistungsstarke Geräte betreiben, jedoch nur für kurze Zeit. Umgekehrt kann eine große Batterie in Kombination mit einem unterdimensionierten Wechselrichter eine lange Backup-Zeit bieten, aber nicht mehrere Hochleistungslasten gleichzeitig unterstützen.

Schritt 5: Gleiche das PV-Array dem MPPT-Eingang an

Die Solaranlage muss innerhalb der PV-Eingangsgrenzen des Wechselrichters bleiben.

PV-Parameter	Anforderung an das Matching
Maximale PV-Spannung	Die offene Spannung im Array muss unterhalb der Wechselrichtergrenze bleiben
MPPT-Spannungsbereich	Die normale Betriebsspannung sollte im MPPT-Bereich bleiben
Maximale PV-Leistung	Die installierte Panelkapazität sollte mit dem unterstützten PV-Eingang übereinstimmen
PV-Eingangsstrom	Der Stringstrom muss innerhalb des erlaubten Eingangswerts bleiben
Anzahl der MPPTs	Mehrere MPPTs können Arrays mit unterschiedlichen Ausrichtungen verwalten

Ausgewählte SANDISOLAR netzunabhängige Wechselrichter unterstützen PV-Eingangsspannungen von bis zu 500 V oder 550 V. Das SD-PRO 12kW-Modell verfügt über zwei MPPT-Kanäle und kann 18.000W PV-Eingang verarbeiten, während das Modell SD PRO 6,5kW einen MPPT-Kanal hat und 9.000W PV-Eingang bewältigen kann.

Bei der Konstruktion einer Schnur muss man neben den Bedingungen am Installationsort auch den Spannungsanstieg bei sinkenden Temperaturen berücksichtigen.

Schritt 6: Wählen Sie den entsprechenden AC-Standard aus

Die Anordnung der Haushaltselektriksysteme ist nicht in verschiedenen Regionen einheitlich.

• 230V Einphasenausgang: Üblich in der EU und vielen internationalen Wohnmärkten.

• 120/240V Teilphasenausgang: In vielen nordamerikanischen Wohnhäusern üblich.

• 50Hz oder 60Hz: Die Wechselrichterfrequenz muss den Geräten und dem elektrischen System des jeweiligen Ortes entsprechen.

• Reine Sinuswellenausgabe: Für elektronische und elektrische Geräte eines Haushalts, einschließlich Motoren, die empfindlich auf Wellenformen reagieren.

SANDISOLAR hat Modelle, die sich auf den EU-Markt mit Einphasenausgang konzentrieren, sowie Modelle mit Split-Phasen-Ausgang auf den US-Markt, darunter der SD-4872WP-US und SD-48120WP-US.

Weitere Funktionen, die einen Mehrwert bieten können

Die modernen Wohnenergiespeicherlösungen können außerdem haben:

• Verstellbare Ladeparameter: Um die Wechselrichterladung mit dem Laden von Lithiumbatterien kompatibel zu machen.

• Kurze Umzugszeit: Um die Unterbrechung kritischer Lasten im Haus zu verringern.

• Batteriefreier Betrieb: Unter bestimmten Betriebsbedingungen können einige ausgewählte Modelle Lasten sowohl von PV- als auch von Wechselstromquellen ohne angeschlossene Batterie unterstützen.

• Generator-Unterstützung: Weitere Ladung kann in Bereichen mit unzuverlässigem Netz von einem Generator erfolgen, da der wechselstromEingang einstellbar ist.

• Eingebaute Überwachung: Mit WLAN, Kommunikationsanschlüssen und verfügbaren Daten über das System kann der Status überprüft werden.

SANDISOLARs System-Matching-Strategie

SANDISOLAR ist auf Entwicklung spezialisiert netzunabhängige und hybride Wechselrichtersystemedie unterschiedliche Lasten, PV-Systeme, Batteriespannungen und regionale Wechselstromstandards unterstützen.

Im Folgenden eine Zusammenfassung der beruflichen Erfahrungen:

• Systemebene-Bewertung: Verständnis der Beziehungen zwischen den Haussystemen und den Bauteilen: Wechselrichter, Batterien, PV-Anlagen, Lasten usw.

• Mehrere Stromplattformen: Die Modelle reichen von kleinen Wohn-Backup-Systemen bis hin zu großen Stromsystemen.

• Integration von Lithiumbatterien: Verschiedene Konfigurationen sind mit variablen Einstellungen und Möglichkeiten für Schnittstellen verfügbar.

• Mehrere Energieeingänge: Solar-, Netz-, Batterie- und Generatorenergieeingänge stehen je nach den Bedingungen des Standorts zur Verfügung.

• Steuerung und Integration von Energiemanagementsystemen: Mehrere Optionen für Steuerung und Integration.

Die Leistungsbewertung ist nicht das einzige wichtige Kriterium bei der Auswahl eines Wechselwechselrichters für ein privates Energiespeichersystem. Der Dauer- und Spitzenbedarf des Haushalts, die Konfiguration und Art der Batterien sowie die benötigte Backup-Zeit spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Auswahl des Wechselrichters.

FAQs

F1. Kann ein netzunabhängiger Wechselrichter ohne Batterien funktionieren?

Einige Modelle können unter den richtigen Bedingungen mit Solar- und Wechselstrominput ohne Batterien funktionieren.

F2. Sollten Wechselrichter und Batterie die gleichen Leistungswerte haben?

Sie müssen ausgerichtet sein, jedoch werden die beiden in unterschiedlichen Einheiten gemessen. Die Batterieleistung ist in kWh und der Wechselrichter in kW.

F3. Kann eine 24V-Batterie an einen 48V-Wechselrichter angeschlossen werden?

Nein. Sie müssen im gleichen Spannungsbereich liegen.

F4. Warum ist es wichtig, eine Überspannungsleistung zu haben?

Die Überspannungsleistung ist wichtig für das Starten einer Last, wie einer Pumpe oder einem Kühlschrank, die von einem Motor angetrieben wird.

F5. Welche Rolle spielt MPPT in Lösungen für die Energiespeicherung im Wohnbereich?

Die Aufgabe von MPPT besteht darin, die Menge an PV-Energie zu erhöhen, die erfasst und genutzt werden kann, indem die Betriebsbedingungen von Solarpanels optimiert werden.