Der eingebaute Wechselrichter stellt das Herzstück einer Photovoltaikanlage dar. Er wandelt den Solarstrom von Gleichspannung in die benötigte Wechselspannung um. Es handelt sich hier also um einen Umwandler. Nur so funktioniert die Einspeisung der erzeugten Energie in das öffentliche Stromnetz beziehungsweise System des Erzeugers. Die Anlage funktioniert ohne Wechselrichter nicht, da das vorhandene Stromnetz flächendeckend auf Wechselstrom ausgelegt ist.
Der Wechselrichter hat als Umwandler verschiedene Aufgaben zu bewältigen, um einen reibungslosen Ablauf der Anlage jederzeit zu gewährleisten. Nachfolgend werden diese erläutert und zusammengefasst:
- Wechselstrom wird erzeugt – Strom ist sinusförmig
- Netzfrequenz von 50 Hz ist notwendig
- Überwachung und Regulation des Stromnetzes
- Überwachung in Bezug auf Isolation beziehungsweise Fehlerstrom
- Bester Leistungspunkt wird herauskristallisiert
- Solarstrom wird freigeschaltet (Trennvorrichtung)
- Daten werden eingespeist.
Einphasig sowie dreiphasig
Standardhaushalte brauchen zumeist nur eine einzige Phase, welche 230 Volt innehat. Es gibt aber auch dreiteilige Drehstromphasen. Diese finden bei einigen Modellen von Kreissägen, Herde oder auch Transmissionsantrieben sinnvolle Einsatzmöglichkeiten. Die dreiphasige Ausführung liefert beispielsweise 400 Volt an Leistung, mehr als eine normale Steckdose benötigen würde, um Kühlschränke, Fernseher oder Waschmaschinen mit Strom zu versorgen. Zum normalen Hausgebrauch ist diese Variante also auf gar keinen Fall geeignet. Normale PV-Anlagen benötigen dreiphasige Wechselrichter, um Strom adäquat aufnehmen, umwandeln sowie weitergeben zu können.
String-Wechselrichter
Hier erfolgt eine Reihenschaltung von Solarmodulen. Alle arbeiten also gleich effizient, ein Leistungsverlust wird hier vermieden. Bei kleineren, nicht so komplexen Anlagen wird nur ein String benötigt, da der Ertrag weitaus geringer ist, als bei großen Ausführungen und so auch weniger Arbeitsleistung innerhalb der Anlage vorhanden sein wird. Multistring-Ausführungen werden heutzutage vermehrt in Anspruch genommen, da die neuen sowie modernen Anlagen wesentlich komplexer und effizienter arbeiten, als ältere Modelle.
Insel-Wechselrichter
Ein Anschluss an das Stromnetz für die Öffentlichkeit ist hier nicht vorgesehen. Gebäude und Grundstücke, welche abseits und abgeschottet liegen, profitieren von dieser Ausführung. Hier ist zudem ein Stromspeicher integriert, welcher den erzeugten Ertrag temporär für die Weiternutzung lagert, grob zusammengefasst, es ist ein Akku verbaut. Bei dieser Variante herrscht eine Gleichspannung im Gerät. Zu viel produzierter Strom kann logischerweise nicht eingespeist sowie genutzt werden. Der Insel-Wechselrichter hat also die Aufgabe, nur den Strom zur Verwendung bereitzustellen, welcher in diesem Moment auch genutzt wird.
Hybrid-Wechselrichter
Wenn ein Stromspeicher genutzt wird, müssen hierfür meistens 2 Wechselrichter vorhanden sein. Doch ein Hybrid-Wechselrichter vereint alle benötigten Funktionen innerhalb eines Models. Dies hat zur Folge, dass Nutzer mit weniger Kosten rechnen müssen. Auch der Bedarf an Platz sinkt somit, gerade kleinere Flächen können so optimal Strom generieren und speichern.
Modul-Wechselrichter
Jedes Modul besitzt einen eigenen autonom arbeiteten Wechselrichter. Folglich besitzt eine Solaranlage mehrere solcher Vorrichtungen. String-Wechselrichter haben einen großen Schwachpunkt. Wenn zum Beispiel nur ein Teil des Strings verschmutz ist, sinkt auch die Leistungs- und Aufnahmefähigkeit der restlichen Module. Alle Komponenten dieser Art sind also voneinander abhängig. Mikro-Wechselrichter schaffen hier Abhilfe.
Zentral-Wechselrichter
Diese Ausführung wird hauptsächlich bei Großanlagen verwendet. Durch die niedrige Anzahl an MPP Trackern sollten die Module möglichst alle in die selbe Richtung montiert werden. Auf Grund der einfacheren verbauten Technik, sind diese Wechselrichter besonders wirtschaftlich zu betreiben.
Batterie-Wechselrichter
Mit diesem Wechselrichter wird ein Stromspeicher betrieben, welcher z.B. die Lithium-Ionen-Technologie verwendet. Die meisten dieser Art beladen den Speicher aus dem Wechselstromnetz.
