Wechselrichter sind essenzielle Komponenten für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, wie sie in Solarstromanlagen und bei der unterbrechungsfreien Stromversorgung eingesetzt werden. Der Markt bietet eine Vielzahl von Modellen, die sich in Funktionen, Leistung und Effizienz unterscheiden. Kunden stehen oft vor der Herausforderung, das passende Gerät für ihre Bedürfnisse zu finden.
Unser Vergleich basiert auf einer umfassenden Analyse von Erfahrungswerten und technischen Produktmerkmalen, die von Herstellern und Nutzern bereitgestellt wurden. Es werden verschiedene Aspekte wie Leistungsbereiche, Effizienz, Anschlussmöglichkeiten und zusätzliche Funktionen berücksichtigt. Wir beleuchten die Produkte aus unterschiedlichen Perspektiven, um eine breite Informationsgrundlage zu schaffen.
Obwohl wir keine physischen Tests durchgeführt haben, sind wir überzeugt, dass unsere sorgfältig zusammengestellten Informationen und der Vergleich von Erfahrungswerten unseren Lesern wertvolle Einblicke bieten. Wir glauben, dass unser Kaufratgeber dabei hilft, eine informierte Entscheidung beim Kauf eines Wechselrichters zu treffen.
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Beim Kauf eines Wechselrichters ist es wichtig, auf die Leistung und Kapazität des Geräts zu achten. Die Leistung sollte zur Größe der Photovoltaikanlage passen, um eine effiziente Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom zu gewährleisten. Zudem sollte die Kapazität des Wechselrichters ausreichend sein, um den erzeugten Strombedarf abzudecken.
2.) Effizienz und Wirkungsgrad
Die Effizienz und der Wirkungsgrad des Wechselrichters sind ebenfalls entscheidende Faktoren. Ein hoher Wirkungsgrad bedeutet, dass weniger Energie während der Umwandlung verloren geht. Es ist ratsam, nach Wechselrichtern mit einem Wirkungsgrad von mindestens 95% zu suchen, um den Energieverlust gering zu halten und die Energieerzeugung zu maximieren.
3.) Zuverlässigkeit und Garantie
Die Zuverlässigkeit des Wechselrichters ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Es ist ratsam, sich für eine qualitativ hochwertige Marke mit gutem Ruf zu entscheiden, um eine langfristige und zuverlässige Leistung sicherzustellen. Zudem sollte auf die Garantie des Wechselrichters geachtet werden, um im Falle von Defekten oder Problemen abgesichert zu sein.
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Profis
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Mobile Anwendungen
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Häufig gestelle Fragen bezüglich Wechselrichter
Ein Wechselrichter ist ein elektrisches Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, um elektronische Geräte wie Solaranlagen oder Batterien mit Wechselstrom zu betreiben.
Es gibt verschiedene Typen von Wechselrichtern, darunter netzgekoppelte, netzunabhängige (Insel) und hybride Wechselrichter. Netzgekoppelte Wechselrichter speisen den erzeugten Wechselstrom direkt ins Stromnetz ein. Netzunabhängige Wechselrichter versorgen elektronische Geräte ohne Anbindung an das Stromnetz. Hybride Wechselrichter kombinieren beide Funktionalitäten.
Die erforderliche Leistung hängt von der Größe des Stromnetzes oder der angeschlossenen Geräte ab. Für Solaranlagen sollte der Wechselrichter die maximale Leistung der Photovoltaikmodule nicht überschreiten, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten.
Beim Kauf eines Wechselrichters sollten Sie auf die maximale Leistung, den Wirkungsgrad, das Schutzart, die Anzahl der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sowie auf die Garantie achten. Es ist wichtig, dass der Wechselrichter zu Ihren spezifischen Anforderungen und Anwendungen passt.
Der beste Zeitpunkt für den Austausch eines Wechselrichters ist, wenn er nicht mehr zuverlässig funktioniert, hohe Verluste aufweist, veraltet oder nicht mehr reparabel ist. Es kann auch sinnvoll sein, bei der Installation einer neuen Solaranlage oder eines Energiespeichersystems einen Wechselrichter zu ersetzen, um die Effizienz und Leistung zu maximieren.
Die primäre Funktion eines Wechselrichters, auch Inverter genannt, besteht in der Umwandlung von Gleichspannung in, meistens sinusförmige, Wechselspannung. Manche Geräte transformieren dabei auch noch zusätzlich die Eingangsspannung nach oben. So ist damit z. B. die Nutzung von 12 oder 24 Volt Gleichspannung einer Autobatterie zum Betrieb eines für 220 Volt Wechselspannung ausgelegten Gerätes möglich. Schaltungsabhängig kann ein Wechselrichter einphasige oder dreiphasige (Drehstrom) Wechselspannung erzeugen. Modelle die auf Halbleitertechnologie basieren erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent (Verhältnis der Ausgangs- zur Eingangsleistung). Der Einsatz eines Wechselrichters ist jedoch nicht nur darauf beschränkt, an Orten, an denen nur Gleichspannung zur Verfügung steht, elektrische Geräte zu betreiben, die für Wechselspannung ausgelegt sind. Vielmehr liegt heute auch ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet in der Einspeisung von Gleichstrom, etwa von Photovoltaik-Anlagen, in ein Wechsel- oder Drehstromnetz.
Zerhacker oder Oszillator - die Technologien der Wechselrichter
Zerhacker auf elektromechanischer Basis liefern eine rechteckförmige Ausgangsspannung, die dann transformiert wird. Diese Geräte kann man als den Ursprung der Wechselrichter-Technologie betrachten. Sie sind allerdings störanfällig und kommen heute fast nicht mehr zum Einsatz. Bei Motorgeneratoren wird mit der Gleichspannung ein Elektromotor betrieben, der einen Generator antreibt. Letzterer liefert die Ausgangsspannung des Wechselrichters als Wechselspannung. Die heute gebräuchlichsten Wechselrichter sind elektronische Geräte, die auf Halbleitertechnologie basieren und nach dem Prinzip von Oszillatoren (schwingende Systeme) oder astabilen Kippstufen bzw. Multivibratoren (Systeme, die selbstständig oder fremdgesteuert zwischen zwei Zuständen zyklisch umschalten) arbeiten.
Selbst- oder fremdgeführt - die Steuerung aktueller Wechselrichter
Selbstgesteuerte (auch selbstgeführte) Wechselrichter steuern mit Transistoren. Sie werden auch Inselwechselrichter genannt. Bei diesen Modellen wird durch ein vom Gerät selbst erzeugter Takt das Sperren und Freigeben des Stromdurchlasses getriggert. Referenzimpulse vom Stromnetz sind also bei dieser Variante der Wechselrichter nicht erforderlich und die Geräte bestimmen selbst die Phasenlage der Ausgangs-Wechselspannung. Auf diese Art kann ein sogenanntes Inselnetz errichtet werden. Dabei handelt es sich um lokal begrenzte Netze zum Betrieb von elektrischen Geräten ohne Anschluss an ein öffentliches Stromnetz. Die Versorgungsspannung wird bei Inselnetzen von einem Akku geliefert. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet sind unterbrechungsfreie Stromversorgungen. Auch Notstromversorgungen funktionieren häufig nach diesem Prinzip.
Fremd- bzw. netzgeführte Wechselrichter steuern meist ebenfalls mit Halbleitern, wobei neben Transistoren auch Thyristoren (Halbleiter zum Schalten höherer Leistungen in eine Richtung) oder Triacs (bidirektional schaltende Thyristoren) verwendet werden. Ein Hauptanwendungsgebiet der fremdgeführten Wechselrichter besteht im Einspeisen elektrischer Energie in ein bereits existierendes Wechselspannungsnetz. Damit dies netzsynchron erfolgt, steuert das vorhandene Netz die Phasenlage der Wechselrichter-Ausgangsspannung. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Einspeisung von elektrischer Energie aus einer Photovoltaik-Anlage. Ein weiteres Hauptanwendungsgebiet fremdgeführter Wechselrichter sind sogenannte Frequenzumrichter (oft auch einfach als Umrichter bezeichnet). Bei diesen Geräten ist die Eingangsspannung eine Wechselspannung, die gleichgerichtet wird und dann einen Wechselrichter betreibt. Damit können Wechselspannungsnetze gekoppelt werden, die nicht synchronisiert sind oder gar mit unterschiedlichen Netzfrequenzen betrieben werden. Ein Weiteres Anwendungsgebiet sind Windkraftanlagen mit variabler Generatorspannung (durch sich ändernde Drehzahlen) und einem Gleichspannungszwischenkreis. 2-Quadranten-Frequenzumrichter dienen bei der Nutzung von Bremsenergie zur Energierückgewinnung.
Die unterschiedlichen Charakteristika der Ausgangsspannung
Je nach Form der Ausgangsspannung werden Wechselrichter in entsprechende Kategorien eingeteilt. Sinuswechselrichter eignen sich für alle gängigen Geräte, wie z. B. Schaltnetzteile, Kompaktleuchtstofflampen, LED-Lampen, TV, HiFi-Anlagen und Elektro-Kleingeräte. In der Regel handelt es sich dabei um sinusähnliche Spannungen mit geringen Störanteilen, die bei diesen Anwendungen allerdings unproblematisch sind. Reine Sinusspannungen für hoch empfindliche Geräte können allerdings auch von entsprechend hochwertigen Wechselrichtern erzeugt werden. Der Betrieb von Rechteck- und Trapezwechselrichtern kann bei vielen elektrischen Geräten zu Problemen führen, besonders bei Haushaltsgeräten, die intern mit Triacs gesteuert sind, wie z. B. manche modernen Staubsauger oder Kaffeemaschinen. Sie fünktionieren beim Betrieb mit rechteck- oder trapezförmiger Wechselspannung nur bedingt oder oft auch gar nicht. Generell gilt: Wechselrichter können je nach Bauform einphasige oder dreiphasige (Drehstrom) Ausgangsspannung erzeugen.
Wirkungsgrad und Leistung
Der hohe Wirkungsgrad hochwertiger Wechselrichter ist abhängig von der Leistung. Wenn diese relativ klein ist (z. B. bei Photovoltaik-Anlagen und trüben Wetter) kann er bei herkömmlichen Wechselrichtern deutlich sinken. Spezielle Solar-Wechselrichter sind allerdings so optimiert, dass sie in einem weiten Leistungs-Spektrum hoch effizient arbeiten.
Testberichte und Empfehlungen aus Diskussions-Foren
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