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Hybrid-Wechselrichter

Hybrid-Wechselrichter: Bedeutung und Funktionsweise

Maximieren Sie die Nutzung von Solarenergie, reduzieren Sie den Strombezug aus dem Netz und optimieren Sie die Kosten auf Ihrer Rechnung mit einem Hybrid-Wechselrichter

Wenn Sie eine komplette Photovoltaikanlage entwerfen müssen, um gezielte Entscheidungen zu treffen und Fehler zu vermeiden, empfehle ich Ihnen, sich mit dem Betrieb der verschiedenen Anlagenteile (Wechselrichter, Batteriespeicher, Arten von Paneelen usw.) und den Gewohnheiten (Arten von Haushaltsgeräten und elektrischen Geräten, üblicherweise genutzte Nutzungszeiten usw.) und den Bedürfnissen Ihres Kunden auseinanderzusetzen.

Sie können sicherlich eine wertvolle Unterstützung erhalten, indem Sie eine Photovoltaik Planungssoftware verwenden, die Ihnen beim Dimensionieren, bei der wirtschaftlichen Analyse, bei der Definition des Einliniendiagramm usw. hilft.

Außerdem, wenn Sie eine intelligente Verwaltung des aus erneuerbaren Quellen erzeugten elektrischen Stroms wünschen, müssen Sie von Anfang an den Typ des Wechselrichters und der zu verwendenden Batterien planen.

In diesem Artikel geht es um die Vorteile des Hybrid-Wechselrichters. Erfahren Sie, was es ist, wofür es dient und wie es funktioniert.

Was ist ein Hybrid-Wechselrichter

Ein Hybrid-Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das in Solarenergiesystemen oder anderen Anwendungen zur Erzeugung erneuerbarer Energien eingesetzt wird und die Funktionen eines Photovoltaik-Wechselrichters (zur Umwandlung des von Solarmodulen erzeugten Stroms in haushaltsüblichen Wechselstrom) mit denen eines Speicherwechselrichters (zur Steuerung von Akkumulatoren) kombiniert.

Mit anderen Worten ermöglicht ein Hybrid-Wechselrichter die Verwaltung sowohl der Solarenergieerzeugung als auch der Speicherung von Energie in Batterien. Diese Art von Wechselrichter ist darauf ausgelegt, den Eigenverbrauch des von den Solarmodulen erzeugten Stroms zu optimieren, indem er ihn in den Speicherbatterien speichert und für den Gebrauch bereithält, wenn die Sonne nicht verfügbar ist (Abendstunden, Regentage usw.). Darüber hinaus kann ein Hybrid-Wechselrichter für den Notstrombetrieb konfiguriert werden, um im Falle eines Stromausfalls Notstrom zu liefern.

Die Integration dieser Funktionen in einem einzigen Gerät bietet eine kompaktere und kostengünstigere Lösung für Solarstromsysteme mit Speicher, die eine effizientere Verwaltung des erzeugten und gespeicherten elektrischen Stroms ermöglicht.

Wie funktioniert es

Der Betrieb eines Hybrid-Wechselrichters folgt einem genauen Betriebsablauf, der die Effizienz der Solarenergie maximiert und deren Nutzung je nach äußeren Bedingungen optimiert. Der Prozess verläuft typischerweise wie folgt:

  • Morgen: Der Hybrid-Wechselrichter leitet den von den Photovoltaikmodulen erzeugten Strom direkt an die Haushaltsverbraucher, um den Echtzeitverbrauch zu decken. Etwaige ungenutzte Produktionsüberschüsse fließen sofort in den Batteriespeicher, sofern vorhanden. Diese Phase ist entscheidend, um den Eigenverbrauch zu maximieren und den Bezug von Strom aus dem Netz auf ein Minimum zu reduzieren;
  • Vollständig aufgeladene Batterie: Wenn die Batterie ihre maximale Ladekapazität erreicht, wird der überschüssige erzeugte Strom in das Stromnetz eingespeist. In vielen Situationen kann dieser Überschuss dem Netzbetreiber im Rahmen eines Eigenverbrauchsmodells verkauft werden;
  • Abend: Mit dem der Sonnenuntergang und der Verringerung der direkten Stromerzeugung durch die Photovoltaikmodule tritt der Hybrid-Wechselrichter in Aktion. Er aktiviert den Batteriespeicher, um den Energiebedarf des Hauses während der Nachtstunden zu decken. Falls die in der Batterie gespeicherte Energie vollständig aufgebraucht ist, schaltet der Hybride-Wechselrichter automatisch auf den Bezug von Strom aus dem nationalen Netz um. Dies gewährleistet eine kontinuierliche Stromversorgung, auch wenn die direkte Solarenergieerzeugung begrenzt oder nicht vorhanden ist.

Zusammenfassend bietet der hybride Wechselrichter eine intelligente Energiemanagementlösung, die die Optimierung des Eigenverbrauchs, den Verkauf von überschüssiger Energie und die kontinuierliche Stromversorgung ermöglicht und einen reibungslosen Übergang zwischen den verschiedenen verfügbaren Energiequellen gewährleistet. Dieser Prozess trägt dazu bei, die Gesamteffizienz des Systems zu maximieren und die Nutzung von Solarenergie für private Haushalte praktischer und kostengünstiger zu gestalten.

Unterschiede zwischen normalen und hybriden Wechselrichtern

Der Hauptunterschied zwischen einem normalen Wechselrichter und einem hybriden Wechselrichter liegt in den erweiterten Funktionen, die letzterer bietet. Ein herkömmlicher Photovoltaik-Wechselrichter wandelt den von einer Photovoltaikanlage erzeugten Gleichstrom in netztauglichen Wechselstrom für den Hausgebrauch um. Tatsächlich erzeugen die Photovoltaikmodule Gleichstrom, aber da das elektrische Hausnetz Wechselstrom verwendet, hat der Wechselrichter die Funktion, ihn in Wechselstrom umzuwandeln. Es ist wichtig, dass diese Operation mit maximaler Effizienz durchgeführt wird, weshalb der Wirkungsgrad des Wechselrichters einer der wichtigsten zu bewertenden Parameter ist. Er kann verschiedene Formen annehmen, wie einen zentralen Wechselrichter für große Photovoltaikanlagen, einen String-Wechselrichter für Eigenheime und Gewerbeanlagen oder einen Mikro-Wechselrichter für kleinere Anlagen. Neben dieser Grundfunktion muss der Photovoltaik-Wechselrichter sicherstellen, dass die Anlage mit maximaler Leistung arbeitet. Das MMPT-System (Maximum Power Point Tracker) ermöglicht es, aus den Modulen immer die maximal mögliche Leistung unter bestimmten Bedingungen zu gewinnen. Im Allgemeinen könnten wir sagen, dass seine Hauptfunktion darin besteht, die Produktion und den Bezug von Energie aus den Solarmodulen zu optimieren und die Energieflüsse zu den Verbrauchern oder dem Netz automatisch zu steuern.

Auf der anderen Seite ist ein Hybrid-Wechselrichter ein erweiterter Photovoltaik-Wechselrichter, der über die einfache Stromumwandlung hinausgeht. Er fungiert auch als Battery Management System (BMS), das heißt als Batteriemanagementsystem. Das bedeutet, dass der Hybride-Wechselrichter neben der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom auch intelligent die Energieflüsse aus der Photovoltaikanlage, der Batterie und dem Netz über eine spezielle Software koordiniert und verwaltet.

Der Hybrid-Wechselrichter bietet mehrere Nutzungsmöglichkeiten. Er kann den Strom für den sofortigen Verbrauch direkt an das Versorgungsunternehmen senden, ihn in den Batterien für die spätere Nutzung speichern, wenn die Sonne nicht verfügbar ist, oder ihn an das Netz abgeben, wenn die Batterien vollständig geladen sind. Diese Flexibilität maximiert den Eigenverbrauch von Solarenergie, optimiert die Gesamteffizienz des Systems und bietet eine Komplettlösung für das Management erneuerbarer Energien und die Energiespeicherung.

Schließlich verfügen einige Hybrid-Wechselrichter auch über den EPS-Modus (Emergency Power Supply) oder die Notstromfunktion, die auch bei Stromausfällen elektrische Energie an prioritäre Lasten liefert.

Wenn Sie eine Software für die Photovoltaikanlagenplanung verwenden, haben Sie die Möglichkeit, das spezifische Produkt, das Sie in der Analysephase ausgewählt haben, in das Projektmodell einzufügen. Tatsächlich haben Sie eine umfangreiche Bibliothek von dedizierten Objekten zur Darstellung von Schalttafeln, Photovoltaikgeneratoren und Wechselrichtern zur Verfügung, die Sie in Ihr 3D-Modell einfügen und für die Berechnung und Analyse des Projekts verwenden können. Die Objekte der Bibliothek sind eine Sammlung der weltweit verbreitetsten Artikel. Wenn Sie das Modell, das zu Ihrem Fall passt, nicht finden, können Sie dennoch neue benutzerdefinierte Objekte erstellen oder Änderungen an denen in der Bibliothek vornehmen.

Dimensionierung einer Photovoltaikanlage mit Solarius-PV

Dimensionierung einer Photovoltaikanlage mit Solarius-PV

Vorteile

Die Vorteile der Verwendung eines Hybrid-Wechselrichters konzentrieren sich auf das Hauptziel, den Eigenverbrauch von Energie zu maximieren. Die Integration eines solchen Geräts in eine Photovoltaikanlage mit Speicher ermöglicht es, das Potenzial der Eigenenergieerzeugung voll auszuschöpfen und somit die mit der Stromrechnung verbundenen Kosten zu minimieren.

Die Vorteile des hybriden Photovoltaik-Wechselrichters zeigen sich besonders in Verbindung mit einem Speichersystem, das es ermöglicht, den von der Photovoltaikanlage erzeugten, aber nicht sofort verbrauchten Strom zu speichern. Derzeit sind auch „hybride“ Speichersysteme auf dem Markt erhältlich, die die Funktionen eines hybriden Wechselrichters in einem einzigen Gerät integrieren. Diese Integration umfasst die gesamte Elektronik in einem einzigen Gehäuse, verbessert das ästhetische Erscheinungsbild und reduziert die Gesamtgröße der Anlage. Darüber hinaus wird das Gerät von einer einheitlichen Software gesteuert, die die Gesamtbetriebseffizienz erhöht.

Die Steuerungssoftware ermöglicht nicht nur die Fernüberwachung der Photovoltaikanlage und der Speicherbatterien, sondern bietet auch die Möglichkeit von Fernaktualisierungen und Fehlerbehebungen, was die Zuverlässigkeit und das Management des Systems weiter verbessert.

Zusammenfassend ist es ratsam, bei der Planung einer Photovoltaikanlage die Option eines hybriden Wechselrichters zu berücksichtigen, da er flexibel ist und zukünftige Entwicklungen, insbesondere die Hinzufügung eines Speichersystems, ermöglicht. Wenn das Ziel darin besteht, langfristige Energieeinsparungen zu maximieren, ist es ideal, von Anfang an ein hybrides Speichersystem zu integrieren. Diese Wahl trägt nicht nur dazu bei, das Ziel der Energieunabhängigkeit zu verfolgen und die Stromkosten erheblich zu senken, sondern hat auch einen positiven Einfluss auf die Umwelt, indem sie die schädlichen Emissionen in die Atmosphäre reduziert.

 

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