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Auf Leichtigkeit getrimmt: Die neuen Wechselrichter für gewerbliche Anwendungen sollen durch geringes Gewicht und hohe Wirkungsgrade überzeugen. Bild: Richard Schmidt-Zuper/iStockphoto, Zeversolar
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Wechselrichter für Haus- und Gewerbedächer

Text: Iris Krampitz für Zeversolar
Private und gewerbliche Anwender haben verschiedene Anforderungen an Solarwechselrichter. Ein chinesischer Hersteller produziert Budget-Geräte für beide Gruppen. Sie sollen sich durch hohe Wirkungsgrade auszeichnen.

Wechselrichter sind das Herzstück einer netzgekoppelten Solarstromanlage. Mit ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz steht und fällt der Ertrag. Leicht zu installieren und mühelos zu warten sollen sie ebenfalls sein – das gilt für private Hausdächer ebenso wie für Gewerbedächer. Zeversolar stellte soeben sechs neue Stringwechselrichter der Zeverlution-Reihe vor. Schwerpunkt bei der Entwicklung waren hohe Wirkungsgrade und ein möglichst geringes Gewicht.

Wechselrichter für gewerbliche Anwendungen

Mit dem im Juli erschienenen Zeverlution Pro 33K richtet sich der chinesische Hersteller an gewerbliche Anwender und offeriert ihnen bei einer Nennleistung von 33 kW einen Wirkungsgrad von 98,5 Prozent. Das 58 kg leichte Gerät verfügt über zwei unabhängige MPP-Tracker, ist auf einen breiten MPP-Bereich sowie eine maximale Eingangsspannung von 1000 V ausgelegt und unterstützt das Kommunikationsprotokoll Modbus RTU (Remote Terminal Unit). Für eine hohe Wirtschaftlichkeit spricht unter anderem, dass der Wechselrichter bereits bei einer geringen Startspannung von 250 Volt seine Arbeit aufnimmt.

Schäden an elektrischen und elektronischen Geräten durch Spannungsspitzen und Überspannungen sollen die Käufer der neuesten Entwicklungen von Zeversolar nicht fürchten müssen. Der Grund sind die integrierten DC- und AC-Überspannungsschutzgeräte, die im Belastungsfall einen Potenzialausgleich zwischen den angeschlossenen Leitern erzeugen.

Eine Besonderheit gibt es hier allerdings: Weil bei transformatorlosen Wechselrichtern wie dem Zeverlution Pro33K die kontinuierliche Messung des Isolationswiderstands (Riso) im Betrieb nicht möglich ist, muss der Widerstand vor jeder Netz­aufschaltung gemessen. Fehlerströme müssen im Betrieb überwacht werden. Dies ist bei Wechselrichtern ohne galvanische Trennung enorm wichtig, da bereits ein einzelner Kurzschluss zu erheblichen Schäden führen kann. Schließlich sind die elektrischen Potenziale hier nicht voneinander getrennt. Am Ende kann nur eine ausreichende Isolierung verhindern, dass Leckströme über Erde abfließen. Aus diesem Grund ist im Zeverlution Pro 33K bereits eine patentierte Methode zur Messung des Isolationswiderstands integriert.

Stringwechselrichter für Hausbesitzer

Um die Wirkungsgradverluste im Interesse der Hausbesitzer auf Talfahrt zu schicken und unterm Strich deutlich zu reduzieren, setzt das im Budget-Segment zu den führenden Anbietern von Solarwechselrichtern zählende Unternehmen auf eine patentierte Wechselrichter-Topologie. Sie verhindert in Kombination mit einem zusätzlichen Halbleiterschalter, dass die Energie zwischen der Netzdrossel und dem Eingangskondensator hin- und herpendelt. Hintergrund: Die Schalter, die den Stromfluss im Inneren des Wechselrichters zwischen Ein- und Ausgang regeln, öffnen und schließen sich mit so hohen Taktgeschwindigkeiten, dass der Wechselrichter ständig zwischen Einspeisen und Nicht-Einspeisen schwankt und dadurch hohe Umwandlungsverluste verursacht. Mit einer speziellen Taktung und dem zusätzlichen Schalter sorgen die neuen Zeverlution-Geräte nun dafür, dass der Strom im Freilaufmoment nicht zum Eingangskondensator zurückfließt, die Verluste zurückgehen und der Wirkungsgrad steigt.

Das neue Konzept besitzt aber noch einen weiteren Vorteil: Weniger leistungselektronische Komponenten steigern die Zuverlässigkeit und senken das Gewicht. Mit maximal 7,3 kg bringen die neuen Geräte im Vergleich zu den Vorgängermodellen nur halb so viel auf die Waage und erleichtern so Transport und Installation.

Die für Hausbesitzer entwickelten Modelle Zeverlution 1000S, 1500S und 2000S zeichnen sich nicht nur durch einen Wirkungsgrad von bis zu 97 Prozent aus, sondern darüber hinaus durch einen Hochsetzsteller. Dieses Bauteil wandelt die von den Solarmodulen erzeugte Eingangsspannung in eine höhere Ausgangsspannung um, wodurch sich das Fenster, in dem der Wechselrichter nach dem maximalen Arbeitspunkt sucht, vergrößert. Die Anlagen lassen sich folglich flexibler auslegen.

Wirkungsgrade von bis zu 98,7 Prozent

Ohne Hochsetzsteller, dafür aber mit Wirkungsgraden von bis zu 98,7 Prozent arbeiten die ebenfalls für den Einsatz auf Hausdächern konzipierten Modelle Zeverlution 3000SE und 3680SE. Um dennoch für die nötige Auslegungsflexibilität zu sorgen, sind die Wechselrichter kompatibel zu Leistungsoptimierern (DC-Optimierern) und Smart-Modulen. Bei letzteren sind die Leistungsoptimierer bereits integriert, was die klassische Anschlussdose erübrigt. Alternativ lassen sich die Leistungsoptimierer auch separat an jedes Modul anschließen. Ihre Aufgabe besteht darin, jedes Solarmodul stets in seinem optimalen Arbeitspunkt, dem MPP (Maximum Power Point) zu halten. Verluste durch Teilverschattungen lassen sich so vermeiden. Selbst wenn einzelne Module defekt oder verschattetet sind, bleibt der Ertrag des übrigen Strangs unbeeinflusst.

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