Komponenten netzgekoppelter Solarsysteme

Planen Sie die Anschaffung einer Solaranlage und eines netzgekoppelten Solarpanelsystems? Klingt gut, und Sie haben sich vermutlich schon umfassend informiert. Informationen zu den benötigten Komponenten und der Funktionsweise netzgekoppelter Solaranlagen. Haben Sie die Vor- und Nachteile verglichen? Nein? Falls ja, finden Sie hier die Lösung. Dieser Artikel befasst sich mit den Komponenten netzgekoppelter Solaranlagen und ihren Vor- und Nachteilen. Die hier genannten Kosten für netzgekoppelte Solaranlagen geben Ihnen außerdem einen ungefähren Überblick über die zu erwartenden Kosten.

Was ist ein netzgekoppeltes Solarsystem?

Eine Solaranlage, die an das Stromnetz angeschlossen wird als netzgekoppeltes oder netzgekoppeltes Solarsystem bezeichnet. Dieses System verfügt in der Regel nicht über eine Notstrombatterie. Es kann jedoch durch Batterien unterstützt werden, in denen der von den Modulen erzeugte überschüssige Strom gespeichert wird. Dieser gespeicherte Strom wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Bei einem netzgekoppelten Solarsystem wird Strom aus dem öffentlichen Stromnetz importiert, falls die Module nicht ausreichend mit Strom versorgt werden.

Was sind Komponenten eines netzgekoppelten Solarsystems?

Sie wissen bereits, was eine netzgekoppelte Solaranlage ist, aber was sie ohne ihre Komponenten ist. Hier finden Sie daher eine Liste aller erforderlichen Komponenten einer netzgekoppelten Solaranlage.

1. Kabel und Verkabelung

Um den erzeugten Strom von Solarmodulen zum Wechselrichter und anschließend ins Stromnetz zu übertragen, ist eine ordnungsgemäße Verkabelung erforderlich. Leitermaterial und Isolierung sind zwei Faktoren, die die Kabeltypen unterscheiden. Hier finden Sie eine Liste der Faktoren, die bei Kabeln für Solarstromanlagen zu berücksichtigen sind.

a) Aluminium oder Kupfer

Diese beiden sind die die häufigsten leitenden Materialien benutzt in Solarstromanlagen in privaten und gewerblichen AnwendungenKupfer hat eine höhere Leitfähigkeit als Aluminium und leitet daher mehr Strom. Aluminiumdrähte sind zudem anfällig für Biegungen, dafür aber günstiger als Kupferdrähte. Diese Drähte sind für den Einsatz in Innenräumen von Wohngebäuden nicht zugelassen.

b) Massiv- oder Litze

Litzendrähte bestehen aus vielen kleinen Drähten, was ihnen mehr Flexibilität verleiht und für großflächige Anwendungen empfohlen wird. Litzendrähte haben eine bessere Leitfähigkeit.

c) Isolierung

Kabel werden durch eine Isolierhülle vor Hitze, Feuchtigkeit, Chemikalien oder UV-Strahlung geschützt.

I) PV (Photovoltaik-)Draht, VERWENDE 2 (Zweigstromkabel-Einzelleiter) und RHW 2 (Feuchtigkeitsbeständiger Thermoplast) haben eine UV- und feuchtigkeitsbeständige Außenbeschichtung und können daher bei Nässe und im Freien verwendet werden. Achten Sie darauf, dass sie sonnenlichtbeständig sind.

II) THHN (Thermoplastischer, hitzebeständiger, nylonbeschichteter Draht) wird häufig in Innenräumen und an trockenen Orten verwendet.

III) THW (Thermoplastisch, hitzebeständig, wasserfest), THWN (Thermoplastische, hitze- und wasserbeständige Nylonbeschichtung) und TW (Thermoplast, wasserfest) kann sowohl im Innen- als auch im Außenbereich in Rohrleitungen verwendet werden.

IV) UF (Untergrundzuleitung) und VERWENDUNG (Abzweigstromkabel – Einzelleiter) gelten als gut für den Einsatz unter der Erde oder an Orten mit Feuchtigkeit geeignet.

V) Temperaturwerte von verschiedenen Drahtarten

• PV – 90° Celsius (194°F) nass und 150° C (302° F) trocken
• THHN – 90 °C (194 °F)
• THW – 75 °C bis 90 °C (167 °F 194 °F)
• THWN – 75 °C nass (167 °F) und 90 °C (194 °F trocken)
• TW – 40 °C (140 °F)
• UF & VERWENDUNG – 60 °C bis 75 °C (140 °F 167 °F)
• USE-2 und RHW-2 – 90 °C (194 °F)

d) Farbe

Die Isolierung von Stromkabeln ist farbcodiert um seine Funktionsweise und Verwendung zu definieren. Wer die Codierung besser versteht, kann Fehler leicht beheben und reparieren. Drähte, eine der wesentlichen netzgekoppelte Solaranlage Komponenten haben je nach Wechsel- und Gleichstrom unterschiedliche Bezeichnungen. Hier finden Sie eine Tabelle zur Farbcodierung verschiedener Stromarten.

Wechselstrom		Gleichstrom
Farbe,	Anwendung	Farbe,	Anwendung
Schwarz/Rot/andere Farben außer den unten genannten	Ungeerdet und heiß	Rot	Positiv
Grün oder kahl	Geräteerdung	Grün oder kahl	Geräteerdung
Weiß	Geerdeter Leiter	Weiß	Der negative oder geerdete Leiter

2. Combiner-Box

Diese Komponente bringt die Leistung mehrerer Solarstrings Jeder Strangleiter ist mit einer Sicherungsklemme verbunden. Die Ausgänge der abgesicherten Eingänge werden dann auf einem einzigen Leiter zusammengefasst, der die Combiner-Box mit dem Wechselrichter verbindet. Eine Solar-Combiner-Box bündelt außerdem den eingehenden Strom in einer Hauptleitung, die ihn an einen Solarwechselrichter weiterleitet. Der Wechselrichter ist sowohl mit Überstrom- als auch mit Überspannungsschutz ausgestattet, was seine Zuverlässigkeit und Sicherheit weiter erhöht.

Um Leistungsverluste zu begrenzen, ist eine optimale Positionierung der Combiner Box zwischen Solarwechselrichter und Solarmodulen erforderlich. Sie sind zudem wartungsarm, ihre Qualität ist jedoch ein Hauptmerkmal ihrer Leistung.

Relevante Artikeln: Solarmodul vs. Solarpanel: Was ist der Unterschied?

3. Netzgekoppelte Wechselrichter

Ein netzgekoppelter Wechselrichter wird speziell für Solar-PV-Module verwendet und ist ein Gerät, das wandelt Gleichstrom (DC) um Die von Solarmodulen erzeugte Energie wird in Wechselstrom umgewandelt. Diese Umwandlungsleistung wird dann in das Stromnetz eingespeist und dient zur weiteren Nutzung von Geräten und Anlagen. Netzgekoppelte Wechselrichter werden zwischen das Stromnetz und die Solarmodule geschaltet.

Phase und Spannung der sinusförmigen Wechselstromwellenform des Stromnetzes müssen mit der Genauigkeit eines netzgekoppelten Wechselrichters exakt übereinstimmen. Diese Wechselrichter können die Stromversorgung nachts von den Solarmodulen zum Netz und wieder zurück umschalten. Ein netzgekoppelter Wechselrichter ist notwendig, da er Frequenz und Ausgangsspannung mit dem angeschlossenen Netz synchronisiert.

4. Nettozähler (Leistungszähler)

Dieses Gerät ist die Grundvoraussetzung in der Liste der netzgekoppelten Solarsystemkomponenten. Es berechnet die Eingang und Ausgang der Leistung Der Anschluss an das öffentliche Stromnetz erfolgt über einen Netzzähler. Er ähnelt den bereits in Häusern installierten Stromzählern, misst jedoch den Bezug und die Entnahme von Strom. Stromzähler hingegen dienen lediglich der Messung der vom Netz gelieferten und verbrauchten Strommenge. Überschüssiger Strom aus Solarmodulen wird ins Netz eingespeist und Ihnen als Guthaben gutgeschrieben. Dieses Guthaben wird verwendet, um nachts oder an produktionsschwachen Tagen Strom aus dem Netz zu beziehen. Die Kosten für die Einheiten werden Ihnen erst berechnet, wenn die eingespeiste Strommenge in den Zähler eingespeist wurde.

Siehe auch: Was sind jährliche Solareinsparungen?

5. Gepäckträger und Halterungen

Um Solarmodule an einem Ort zu befestigen, sind Gestelle und Halterungen erforderlich. Schließlich können Sie Ihre Solarmodule nicht einfach auf einem nackten Dach liegen lassen. Die Platzierung auf Gestellen oder Halterungen ist notwendig, da dies eine ausreichende Belüftung und Neigung der Module ermöglicht. Die Sonne verändert im Laufe des Tages ihren Standort, und flach liegende Solarmodule erhalten zu verschiedenen Tageszeiten nicht genügend Sonnenlicht. Neigung oder Ausrichtung der Paneele Mit Halterungen und Gestellen können sie in einem bestimmten Winkel aufgestellt werden, um eine maximale Sonneneinstrahlung zu erzielen.

Hinweis: Der Neigung und der Winkel der Paneele werden je nach Dachtyp und Standort festgelegt.

6. Sicherheitsschalter

In netzgekoppelten Solaranlagen ist ein Sicherungskasten erforderlich. Dieser ähnelt dem Ihres Hauses, verfügt jedoch über zusätzliche Sicherungsautomaten für Wechselrichter. Einige Sicherheitsschalter unterbrechen die Verbindung zwischen Solarmodulen und Wechselrichtern, um Schäden an den Wechselrichtern zu vermeiden. Installation AC & DC ordnungsgemäße Trennung gewährleistet die allgemeine Sicherheit.

• DC-Trennschalter, auch als PV-Trennschalter bezeichnet, werden zwischen Wechselrichter und Solarmodulen angebracht und in einigen Fällen verfügen Wechselrichter über eingebaute Gleichstromanschlüsse.
• AC-Trennschalter Werden zwischen Wechselrichter und Netz installiert. Meistens werden sie an der Außenwand in der Nähe des Stromzählers montiert. Bei Überspannung unterbricht dies den Stromfluss vom Wechselrichter zum Netz. Sicherheitsvorrichtungen sind bei netzgekoppelten Solaranlagenkomponenten unerlässlich.
• Variablen Bei der Bestimmung der Größe von Trennschaltern für PV-Systeme sind Stromkreislast, Spannung, Verkabelung, Stromkreislast und Ampere/Leistungsschaltergröße zu berücksichtigen.

7. Sonnenkollektoren

Dies sind die Hauptkomponenten jeder Solaranlage. Es gibt 3 Arten von Solarpanelsystemen Auf dem Markt sind monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarmodule (amorph) erhältlich. Die ersten beiden werden hauptsächlich in Solaranlagen auf privaten, gewerblichen und industriellen Dächern eingesetzt. Typischerweise benötigt eine 6-kW-Solaranlage 15 Solarmodule, wobei diese Anzahl je nach Effizienz und Typ variieren kann. Dies liegt daran, dass Mono-Module effizienter sind als Poly-Module.

8. Stromnetz

Dies ist das Gerät, an das die lokale oder staatliche Stromversorgung Hauptleitung wird angeschlossen und dann an das Haus geliefert. Es handelt sich um ein komplexes Stromerzeugungs-, -verteilungs- und -übertragungsnetz. Die Energieerzeugung und -lieferung wird von den Netzbetreibern gesteuert. Wechselrichter sind an dieses Versorgungsnetz angeschlossen, um den von Solarmodulen erzeugten Strom zu übertragen. Im Folgenden erfahren Sie mehr über die Funktionsweise von netzgekoppelten Solaranlagen bzw. netzgekoppelten PV-Anlagen.

Wie funktioniert ein netzgekoppeltes Solarsystem? Wie funktioniert ein netzgekoppeltes PV-System?

Es ist ein einfaches Sammlung, Umwandlung, Übertragung, und nutzen ein Verfahren, das die Funktionsweise netzgekoppelter Solaranlagen ermöglicht. Photonen aus dem Sonnenlicht werden von Solarmodulen absorbiert, die die Wärme- und Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln. Der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom wird an netzgekoppelte Wechselrichter übertragen. Lesen Sie weiter, um mehr über die Funktionsweise netzgekoppelter PV-Systeme zu erfahren.

Gleichstrom (DC) wird dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt. Da die meisten Geräte mit Wechselstrom betrieben werden, ist ein Wechselrichter eine wesentliche Komponente. Dieser Strom versorgt außerdem Geräte mit Strom.

Überschüssiger Strom aus Solarmodulen wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist und dort bis zum weiteren Bedarf gespeichert. Diese gespeicherte Energie kann nachts oder an Tagen mit unzureichender Solarstromerzeugung genutzt werden. Übersteigt die gespeicherte Energiemenge am Monatsende die aus dem Netz verbrauchte Energiemenge, erhält der Eigentümer eine Vergütung. Mit den Komponenten eines netzgekoppelten Solarsystems wissen Sie nun, wie es funktioniert. Im Folgenden erfahren Sie mehr über die verschiedenen Arten netzgekoppelter PV-Systeme.

Hinweis: Der gezahlte Betrag ist von Land zu Land unterschiedlich und richtet sich nach den geltenden Gesetzen.

Siehe auch: Funktionsprinzip des netzgekoppelten Wechselrichters

Was sind die Vorteile eines netzgekoppelten Solarsystems?

Nachdem Sie sich über die Komponenten netzgekoppelter Solarsysteme informiert haben, ist es an der Zeit, die Vorteile dieses Systems kennenzulernen.

1. Spart mehr Geld mit Net Metering: Der tagsüber erzeugte Stromüberschuss wird in den Nettozähler eingespeist und in Gutschriften umgewandelt, die Sie für die Strombeschaffung aus dem Netz verwenden können, ohne dafür bezahlen zu müssen.

2. Das öffentliche Stromnetz fungiert als virtuelle Batterie: Das Stromnetz ist wie eine Batterie in einem netzgekoppelten System. Es dient als Notstromversorgung, wenn die Stromerzeugung der Solarmodule nicht ausreicht oder nachts. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarbatterien benötigt das Stromnetz weder Wartung noch Austausch. Jetzt erfahren Sie mehr über die Nachteile netzgekoppelter Solarsysteme.

Siehe auch: 3 Vorteile und Nachteile amorpher Solarmodule

Was sind die Nachteile eines netzgekoppelten Solarsystems?

Nachdem Sie die Vorteile kennengelernt haben, ist es an der Zeit, auch die Nachteile von netzgekoppelten Solarsystemen kennenzulernen.

1. Netzabhängigkeit: Netzgebundene Solaranlagen sind zur Stromspeicherung auf das Stromnetz angewiesen. Das Stromnetz ist eine wichtige Komponente für den Betrieb dieses Systems. Netzgebundene Solaranlagen können ohne Netzanschluss nicht funktionieren.

2. Hohe anfängliche Installationskosten: Für das System werden hocheffiziente Solarmodule sowie weitere Komponenten wie Wechselrichter, Regale und andere elektrische Geräte benötigt. All dies erhöht die anfänglichen Installationskosten des Systems.

Siehe auch: 5 Hauptnachteile von Hybrid-Wechselrichtern

Was kostet ein netzgekoppeltes Solarsystem?

Typischerweise kostet ein On-Grid-Solarsystem zwischen 12,600 $ und $ 14,000 abzüglich der staatlichen Solarsteuergutschrift. Die Kosten pro Watt liegen bei den meisten Systemen zwischen 2.75 und 3.35 US-Dollar, der landesweite Durchschnittspreis liegt bei etwa 3.00 US-Dollar.

Die Systemkosten variieren je nach verschiedenen Faktoren wie Größe des Systems, Standort, Dachneigung sowie Marke und Typ der Solarmodule. Hier finden Sie eine Tabelle mit den durchschnittlichen Kosten für netzgekoppelte Solaranlagen basierend auf der Anlagengröße.

Systemgröße (Kilowatt)	Durchschnittliche Systemkosten
4 kW	$9,100
6 kW	$12,390
8 kW	$15,960
10 kW	$19,180
12 kW	$23,100
14 kW	$26,936
16 kW	$29,860

Hinweis: Die in der Tabelle angegebenen Durchschnittskosten werden nach Abzug des staatlichen Solarsteueranreizes berechnet.

Sie haben heute mehr über die Komponenten netzgekoppelter Solaranlagen erfahren: PV-Module, Wechselrichter, Laderegler, Stromnetze, Sicherheitsschalter, Gestelle und Halterungen, Netzzähler (Leistungsmesser) und Combiner-Box. Jede Komponente verfügt über spezielle Funktionen, die zu einer besseren Leistung von Solarstromanlagen beitragen. Außerdem wissen Sie nun, wie hoch die ungefähren Kosten für eine netzgekoppelte Solaranlage je nach Leistungsgröße sein müssen.

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