Data Solar

In den letzten Jahren wurden Wechselrichter immer kleiner und leistungsfähiger. So bekommt man heute schon Wechselrichter mit 30KW in einer Größe, die früher Geräte mit 6 oder maximal 10KW hatten.

Sicherlich wurden hierbei die Geräte auch ein wenig effizienter, dennoch ist mit der Steigerung der Leistungsdichte die Wärmeabgabe nahezu im gleichen Maße mit gestiegen.

Wenn es um die Montage von Wechselrichtern geht, dann wird oftmals ein sonst ungenutzter Raum hierfür verwendet. Oftmals ein kleiner Raum. Gerne genommen werden hier Heizungs- und Elektroverteilerräume. Eine Prüfung, oder wenigstens eine Abschätzung daraufhin, ob der hierfür gewählte Raum überhaupt diese Wärmemengen  aufnehmen kann, geschieht meistens nicht. Daraus resultieren oft Wärmeprobleme, die zu empfindlichen Ertragseinbußen führen können.

Mit welcher Wärmemenge muss man denn rechnen?

Bei einem Wechselrichter gibt es zunächst einmal 2 Angaben. Den maximalen Wirkungsgrad und den gewichteten Euro Wirkungsgrad. Für die Berechnung der entstehenden Abwärme ist das jedoch meistens nicht ausreichend. Erheblich zielführender sind die Leistungsverläufe bei unterschiedlichen Spannungen.

Hier ein Beispiel mit einem Power One Aurora Trio 27.6 TL-OUTD. Dieser hat einen Maximalwirkungsgrad von 98,2%, einen gewichteten Euro-Wirkungsgrad von 98%, jedoch muss die Kühlung auch auf ungünstige Betriebssituationen ausgelegt werden.

Aus dieser Grafik ist nämlich ersichtlich, dass diese Wechselrichter bei 500V Stringspannung im Vollastbetrieb einen Wirkungsgrad von knapp unter 97% erzielen. Gerade bei höheren Temperaturen sinkt jedoch die Stringspannung physikalisch bedingt ab, so dass man im Sommer zu Zeiten der höchsten Sonneneinstrahlung mit eher niedrigerer Spannung rechnen muss. Hierzu sollte man zusätzlich für alterungsbedingte Wirkungsgradverschlechterungen einen Zuschlag berechnen.

Wenn man also davon ausgeht, dass 4% der maximalen Eingangsleistung in Wärme umgewandelt werden können, dann hat man eine vernünftige Dimensionierungsgrundlage gefunden.

4% von 27,6 kW sind aber 1104W Wärmeleistung. Für die Heizung eines Gebäudes rechnet man bei der Dimensionierung der Radiatoren mit 30-130 W/m² (Siehe hierzu z.B. http://www.dianorm.de/wie-ermittle-ich-den-richtigen-heizkoerper.html). Selbst für normale Räume in Bestandsgebäuden aus den 70ern werden maximal zwischen 70-100 W/m² angesetzt. Der so ermittelte Heizkörper sorgt selbst bei -25°C Außentemperatur noch für ein angenehmes Raumklima von mindestens 20°C.

Zurückgerechnet auf unseren Wechselrichter, würde dieser einen Raum von 11-16 m² im Winter – wenn er denn dann laufen würde – selbst unter widrigsten Bedingungen mollig warm machen. Oder mit anderen Worten, bei 35°C Außentemperatur dürfen Sie sich in Ihrem Abstellraum über eine Sauna freuen.

Und was sind die Folgen?

Moderne Wechselrichter machen so einiges an Wärmebelastung mit. Jedoch ist für die Allermeisten bei 60°C Schluss. Viele Wechselrichter fangen bereits bei 45°C Umgebungstemperatur an, die Leistung zu vermindern. Das bedeutet mit anderen Worten, wenn Sie nicht für die NOTWENDIGE Kühlung sorgen, dann bekommen Sie den Ertrag nicht vom Dach ins Netz.

Darüber hinaus vermindert ein ständiger Betrieb bei hohen Temperaturen auch die Lebenserwartung Ihrer Wechselrichter massiv.

Wie kühle ich richtig?

Hier wird es nun schwierig. Wenn möglich wäre natürlich eine schattige Außenanbringung an einer Nordseite ideal. Dann muss ich mich um die notwendige Kühlung nicht kümmern. Generell dürfte die Außenanbringung noch die unproblematischste Lösung sein.
Bei einer Anbringung in geschlossenen Räumen empfiehlt es sich, zuerst einmal mit dem Faktor 10 zu arbeiten. Wenn also für einen gleichwertigen Heizkörper 16m² bei der zu erwartenden maximalen Wärmeleistung herauskämen, so sollte der Raum 160m² haben.

Meist ist das jedoch nicht möglich. Dann muss belüftet werden. Die Dimensionierung und Ausführung Ihrer Belüftung sollte eine Fachfirma übernehmen. Wir empfehlen hier, explizit bei Lüftungs- und Klimatisierungsspezialisten zu fragen, zum Beispiel bei der WBE FM GmbH. Spezialisten aus der Lüftungs- und Klimatisierungstechnik können die Ihnen eine Energieeffiziente Kühllösung berechnen und realisieren.

Autor: Axel Ahnert