Was ist ein Solar-Anschlusskasten?
Ein Solar-Anschlusskasten ist ein Gerät, das den von den einzelnen Solarmodulen erzeugten Strom auffängt und an den Stromaufbereiter weiterleitet.
Für jeden Solarblock mit in Reihe geschalteten Solarmodulen werden die einzelnen Leitungen in den Verteilerkästen über Dioden gesammelt, um Rückflüsse usw. zu verhindern, und der Gleichstrom, der an den Stromaufbereiter gesendet wird, wird in Wechselstrom umgewandelt.
Jeder Block ist mit einem so genannten Schaltgerät im Verteilerkasten verdrahtet. Die Schaltanlage hat eine Schaltfunktion wie ein Verteilertrennschalter, so dass der Stromfluss kontrolliert werden kann.
Anwendungen des Solar-Anschlusskastens
Verteilerkästen sind in Hochspannungsanlagen zur Stromerzeugung unverzichtbar. Sie können insbesondere dazu verwendet werden, den von Photovoltaikanlagen erzeugten Strom zu bündeln.
Verteilerkästen gibt es für den Innen- und Außenbereich, wobei Verteilerkästen für den Außenbereich am häufigsten verwendet werden. Da sie in der Regel im Freien installiert werden, bringen die Installateure sie an regengeschützten Stellen an, z. B. unter Dachschuppen oder an Außenwänden, wo sie leichter zu warten sind. Außeninstallationen sind wasserdicht und kosten mehr. Bei der Inneninstallation hingegen müssen große Mengen an Kabeln von den Solarmodulen ins Innere verlegt werden, und es sind große Löcher in der Außenwand erforderlich.
Funktionsweise der Solar-Anschlusskästen
Ein einzelner Stromkreis, der aus den Plus- und Minuspolen mehrerer Solarmodule besteht, die durch PV-Kabel in Reihe geschaltet sind, wird als String bezeichnet.
In einem String sind 20 Solarmodule miteinander verbunden. Der Verteilerkasten enthält kleine Unterbrecher die der Anzahl der Stränge entsprechen, und mehrere kleine Unterbrecher können mit einem einzigen Unterbrecher verbunden werden. Mehrere dünne PV-Kabel werden über die Verteilerkästen zu einem dicken PV-Kabel zusammengeführt und mit dem Stromaufbereiter verkabelt. Wenn mehrere PV-Kabel ohne Verteilerkästen endlos in Reihe mit dem Aufbereiter verdrahtet werden, kann es aufgrund von Spannungsabfällen zu Leistungsverlusten kommen. Außerdem sind die dünnen PV-Kabel, aus denen die Strings bestehen, nicht für die Verkabelung über lange Strecken geeignet.
Kleine Unterbrecher pro Strang ermöglichen es, nur bei Bedarf, einschließlich des Austauschs von Teilen wie Solarmodulen, den Strom abzuschalten, ohne dass bei Inspektionen und Wartungsarbeiten der gesamte Strom abgeschaltet werden muss. Um einen Ausfall der Anlage bei Blitzeinschlag zu verhindern, werden auch Blitzschutzelemente und andere Elemente eingebaut.
Arten von Solar-Anschlusskästen
Solar-Anschlusskästen werden in Innen- und Außenausführungen unterschieden. Abzweigkästen für den Außenbereich sind wasserdicht und etwas teurer.
Solar-Anschlusskästen gibt es sowohl für den industriellen als auch für den privaten Gebrauch. Industrielle Verteilerkästen enthalten oft Solarmodule und Schaltgeräte, die in Reihe geschaltet sind und sind widerstandsfähiger gegen direkte Sonneneinstrahlung. Die Preise für die industrielle Nutzung sind höher, aber sie sind auch effizienter.
Einige Solar-Anschlusskästen haben eine Spannungserhöhungsfunktion. Es treten zwar Verluste auf, wenn die Spannungen nicht aufeinander abgestimmt sind, aber auch Blöcke mit niedriger Spannung können auf die gleiche Spannung wie der Rest des Blocks gebracht werden. Verteilerkästen mit Spannungserhöhungsfunktion bieten mehr Variationsmöglichkeiten bei der Installation und ermöglichen eine schlankere Stromerzeugung.
Auswahl eines Solar-Anschlusskastens
Es ist wichtig, dass der von den Solarmodulen erzeugte Strom verlustfrei an den Stromaufbereiter weitergeleitet wird. Aus diesem Grund muss bei der Auswahl eines Verteilerkastens auf Wasserdichtigkeit, Tropfwasserschutz, die Verfügbarkeit einer Spannungserhöhungsfunktion, Wärmeableitung und maximale Eingangsspannung geachtet werden. Ein gut funktionierender Verteilerkasten verringert oft die Energieverluste, aber es ist nicht notwendig, einen Verteilerkasten zu wählen, der die Kapazität des Systems deutlich übersteigt.
Wenn beispielsweise die maximale Eingangsspannung hoch ist, kann ein einzelner Block für hohe Spannungen ausgelegt werden. Eine große Anzahl von Paneelen kann in einem Block zusammengefasst werden, wodurch sich die Anzahl der parallel zu schaltenden Blöcke verringert und somit das Risiko von Leistungsverlusten reduziert wird.
Aufbau des Solar-Anschlusskastens
Das Innere eines Solar-Anschlusskastens besteht in der Regel aus Blitzschutzelementen, Schaltgeräten oder Leistungsschaltern, Klemmenblöcken für Ausgänge, Rückflussverhinderungselementen und Gleichstromschaltgeräten für Eingänge.
Um sicherzustellen, dass die Geräte durch Blitzeinschläge nicht beschädigt werden, werden Blitzschutzelemente eingebaut. Die Schaltanlage verfügt über einen Ein- und Ausschalter wie ein Unterbrecher, um den Stromfluss zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten. Einige Verteilerkästen sind in die Stromaufbereitungsanlage integriert; in diesem Fall ist es nicht notwendig, den Verteilerkasten allein zu kaufen.
Da sie im Allgemeinen im Freien installiert werden, müssen sie geschützt werden, damit kein Regenwasser oder Staub in die Schalttafel eindringen und Probleme verursachen kann.