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Schallproblematik und Kühlung bei Wechselrichtern
Schallquellen und Beschwerden bei WechselrichternWechselrichter stehen zunehmend im Mittelpunkt von Lärmklagen. Dies liegt daran, dass die zum Betrieb notwendigen Komponenten gekühlt werden müssen, wodurch Geräusche entstehen. Kühlung und Luftstrom Um die Komponenten im Inneren des Wechselrichters zu kühlen, wird ein Luftstrom durch eine Einlassöffnung in das Gehäuse geleitet. Dieser nimmt die Wärme der inneren Bauteile auf und entweicht anschließend durch eine Auslassöffnung. Lüfter und SchallemissionenAbhängig vom Volumen der zu entfernende Wärme kann die Kühlung entweder durch natürliche Konvektion erfolgen oder – bei höheren Luftvolumen – durch Lüfter unterstützt werden. Praktisch alle größeren Wechselrichter sind deshalb mit Ventilatoren ausgerüstet, die durch die Schwingung der Luft Schall erzeugen. Die benötigten Luftvolumen betragen je nach Leistung der Wechselrichter etwa 800 bis 1800 m3/h. Verglichen mit Wärmepumpen und Klimaanlagen sind dies zwar relativ geringe Luftvolumen, jedoch treten zusätzliche Schallemissionen im hörbaren mittleren Frequenzbereich auf, verursacht durch die Induktivität der Wechselrichter. Befinden sich Wechselrichter in der Nähe von Wohngebäuden, führen die hörbaren Taktfrequenz-Geräusche immer häufiger zu Beschwerden gegen den Betrieb von Photovoltaikanlagen. Taktfrequenz und Kühlaufwand Dieses Problem führt zu einem Dilemma: Eine Erhöhung der Taktfrequenz, um die Schallemissionen in einen nicht hörbaren Bereich zu verlagern, bewirkt durch schnelleres Schalten eine deutliche Verringerung des Wirkungsgrades und einen massiv erhöhten Kühlaufwand. Schallreflexion durch Gebäudewände Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, dass Wechselrichter meist direkt an Hauswänden oder in deren Nähe installiert werden. Der Schall wird von den Wänden reflektiert und kann so in Bereiche übertragen werden, die relativ weit vom Gerätestandort entfernt liegen. Schallhauben und Schutz vor Überhitzung Unsere Schallhauben für Wechselrichter werden aus ALU-Standard Industrieprofilen gefertigt. Die benötigten Luftöffnungen werden anhand der Leistungsdaten der Lüfter dimensioniert, sodass ausreichend Kaltluft in das Gehäuse strömt und die warme Abluft abgeführt werden kann. Durch die Einhausung sind die Wechselrichter zudem vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt. Dadurch kann ein temperaturabhängiges Derating vermieden werden, das zum Schutz empfindlicher Halbleiterbauteile vor Überhitzung dient. Leistungsreduzierung bei zu hoher Temperatur Wenn an den überwachten Komponenten des Wechselrichters die zulässige Temperatur erreicht wird, verschiebt der Wechselrichter seinen Arbeitspunkt hin zu einer geringeren Leistung, was zu einem geringeren Ertrag führt. Romolo Vicari 24.04.2026
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Nachdem der Winter sich bei uns definitiv verzogen hat, folgen bald Sommerlichen Temperaturen, die dazu führen, dass Betreiber von Kälteanlagen, bei hohen Sommer Temperaturen zum Gartenschlauch greifen, um die Kondensatoren mit normalem Leitungswasser abzuspritzen um die Kühlleistung zu erhalten.
Ein „Abspritzen“ eines heiß laufenden Verflüssigers/Kondensators mit kaltem Wasser bei großer Hitze ist aus mehreren Gründen riskant. Thermisch / Regelungstechnisch Der thermodynamische Effekt ist unkontrolliert, heisst kurzfristig sinkt zwar die Verflüssigungstemperatur, punktuell stark, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche wie bei geplanten adiabaten Systemen. Die Regelung (Druckregelventile, Lüfterstufung, Hochdruck-Pressostat) ist auf definierten Luftdurchsatz und Umgebungstemperatur ausgelegt, nicht auf plötzliche Zusatzkühlung die zu instabilem Regelverhalten, Takten und Störungen führen kann. Wenn die Anlage an ihrer Leistungsgrenze läuft, ist das Problem meist mangelhafte Luftführung, Verschmutzung oder zu klein dimensionierte Verflüssiger – Wasser von aussen kaschiert die Ursache, verbessert sie aber nicht nachhaltig. Mechanische und materialtechnische Risiken Thermoschock: Lamellenwärmetauscher stehen im Hochdruckbereich, das Rohrregister und die Lötstellen haben hohe Metalltemperaturen; plötzliches Kühlen mit sehr kaltem Wasser erzeugt starke Temperaturgradienten und Spannungen im Material, was auf Dauer Risse oder Undichtigkeiten fördern kann. Korrosion: Leitungswasser enthält Salze aggressive Bestandteile, beim „Duschen“ des Verflüssigers bleiben Ablagerungen in den Lamellen, die Korrosion begünstigen und so die Lebensdauer mindern. Verschmutzung: Zusammen mit Staub bildet Wasser eine Art „Schlammkruste“ auf den Lamellen, die den Wärmeübergang verschlechtert, den Druck weiter ansteigen lässt. Verbiegung: Durch einen starken gerichteten Wasserstrahl können Lamellen eingedrückt werden. Hygienische und Regulatorische Aspekte Eine spontane Verdunstungskühlung ohne Konzept ist hygienisch nicht bewertet, stehendes oder langsam abtrocknendes Wasser auf und um den Verflüssiger (Auffangwannen, Pfützen) kann mikrobielles Wachstum fördern, was bei regelmäßigem Einsatz im gewerblichen Umfeld hygienische und rechtliche Fragen (Stichwort Legionellen Konzept, DVGW-Regeln) aufwirft. Professionelle adiabate oder wassergekühlte Systeme haben definierte Wasserwege, Aufbereitung und Wartungskonzepte; ein Gartenschlauch „von außen“ erfüllt diese Anforderungen nicht. Betriebssicherheit Plötzlicher Druckabfall durch starke Zusatzkühlung kann Schutz- und Regelorgane an unerwarteten Punkten ansprechen lassen (Hochdruck-/Niederdruck, Ölrückführung, Überhitzungsregelung) und Fehlfunktionen provozieren. Elektrische Komponenten sind meist nur gegen Regen und Nässe geschützt, nicht gegen gerichtete Wasser-Strahlen. Ein Eindringen von Wasser kann Kurzschlüsse oder Isolationsschäden verursachen. |
AutorWir sorgen für flüsterleise HVAC-Anlagen (Wärmepumpen, Klima-, Kälte- und Lüftungsanlagen) Kategorie |
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