Hem - Växelriktare - Dimensionera växelriktare solceller
I denna artikel beskriver Hemsol hur dimensionering av växelriktare till solceller fungerar, det vill säga hur en växelriktares växelströmseffekt (AC) bör väljas och vilka faktorer som påverkar valet. Begreppen underdimensionering och överdimensionering förklaras samt under vilka förutsättningar en växelriktare bör under- respektive överdimensioneras.
Fyra viktiga faktorer vid dimensionering av växelriktare är:
Vilken storlek (effekt) som behövs på en växelriktare till solceller avgörs framförallt av solpanelernas sammanlagda effekt i den tillhörande solcellsanläggningen. En tumregel i Sverige är att en växelriktares effekt väljs till cirka 80–90 % av de tillhörande solpanelernas sammanlagda märkeffekt.
Läs mer: Hur mycket solceller behöver man?
Med underdimensionering menas att den växelströmseffekt (kW AC) växelriktare kan avge är lägre än de tillhörande solpanelernas sammanlagda märkeffekt (kW DC). Vid underdimensionering kan en växelriktare inte omvandla hela den effekt tillhörande solpaneler levererar vid märkeffekt.
För en solcellsanläggning med 12 kW effekt (till exempel 30 stycken solpaneler á 400 W, 30 x 400 W = 12 000 W = 12 kW) innebär en underdimensionering av en växelriktare med 20 % att växelriktarens effekt är 9,6 kW ( (1 – 0,2) x 12 kW = 9,6 kW).
Ju mer en växelriktare underdimensioneras, desto högre blir effektförlusterna i den tillhörande solcellsanläggningen. Orsaken är att en växelriktare inte klarar av att omvandla all solel de tillhörande solpanelerna producerar om de producerar el till en effekt som överstiger växelriktarens märkeffekt. En solcellsanläggning kan med andra ord inte producera solel till en högre effekt än den totala märkeffekten hos anläggningens tillhörande växelriktare.
Har en solcellsanläggning till exempel solpaneler med totalt 10 kW märkeffekt och en växelriktare med 8 kW effekt (20 % underdimensionering) kan växelriktaren som mest omvandla solel till 8 kW effekt. Om de tillhörande solpanelerna får tillräckligt med solinstrålning för att producera solel till över 8 kW effekt stryper således växelriktaren effekten till 8 kW.
Några vanliga skäl till att underdimensionera en växelriktare är att:
Ju högre effekt en växelriktare har, desto högre är i regel dess pris. För en genomsnittlig solcellsanläggning till en villa medför en underdimensionering av en växelriktare med 20 % att dess effekt blir cirka 8 kW istället för 10 kW. Hemsol uppskattar att detta minskar växelriktarens pris med 2 000–4 000 kronor.
Läs mer här: Pris på växelriktare för solceller.
Enligt HelioScope medför en underdimensionering av en växelriktare med 20 % att den tillhörande solcellsanläggningen producerar 0,2–0,6 % mindre solel (1). Orsaken till de låga produktionsförlusterna är att solpanelers märkeffekt mäts vid en solinstrålning på 1 000 W/m2, vilken sällan uppnås i praktiken.
Förvisso är Helioscopes värden för produktionsförluster baserade på solinstrålning i Phoenix, Atlanta och Seattle och är därför inte helt jämförbara med Sverige. Sverige ligger dock på nordligare breddgrader än dessa orter. Produktionsförlusterna i Sverige bör därför snarast vara ännu lägre än för de nordamerikanska orterna eftersom solinstrålning generellt avtar med avståndet från ekvatorn.
Ju fler olika väderstreck solpanelerna i en solcellsanläggning är riktade mot, desto mer kan ofta effekten för tillhörande växelriktare underdimensioneras. Orsaken är att för solpaneler riktade åt olika väderstreck skiljer sig den tid på dagen när en solpanel erhåller som mest solinstrålning.
Om fördelningen av den solinstrålning som når solpanelerna i en solcellsanläggning varierar över ett dygn medför detta att solcellsanläggningens totala märkeffekt uppnås ännu mera sällan än om samtliga solpaneler varit riktade åt söder. Det sker till exempel om hälften av solpanelerna i en solcellsanläggning är riktade mot öster och den andra hälften av solpanelerna är riktade åt väster (istället för att alla är riktade åt söder).
Hemsol rekommenderar att redogöra med ens solcellsinstallatör hur mycket en växelriktare bör underdimensioneras med tanke på de tillhörande solpanelernas lutning och väderstreck.
Om en växelriktare underdimensioneras för mycket går den sönder. Orsaken till det är att den spänning eller ström som en solcellsanläggnings solpaneler levererar i detta fall överstiger växelriktarens tillåtna ingångsspänning eller ingångsström per sträng.
Ofta går det dock att underdimensionera en växelriktare med mer än 10–20 % utan att växelriktaren riskerar att gå sönder. Ju mer en växelriktare underdimensioneras desto större blir emellertid andelen producerad solel som växelriktaren inte klarar av att omvandla.
Enligt Helioscope förloras till exempel cirka 2–5 % av den el en solcellsanläggnings solpaneler producerar om växelriktare underdimensioneras med 33 % (2).
Med överdimensionering av en växelriktare menas att den växelströmseffekt (kW AC) växelriktaren kan avge är högre än solpanelernas sammanlagda märkeffekt (kW DC). För en solcellsanläggning med 12 kW solpaneler och en 14 kW växelriktare är till exempel växelriktaren överdimensionerad med 2 kW.
En överdimensionerad växelriktare klarar således av att omvandla solel med högre effekt än vad de tillhörande solpanelerna klarar av att producera vid deras märkeffekt. Eftersom solinstrålning kan överstiga 1 000 W per m2 (den solinstrålning vid vilken märkeffekt uppmäts) kan dock solpaneler leverera högre effekt än deras märkeffekt om solinstrålningen överstiger 1 000 W per m2.
En växelriktare kan överdimensioneras om det finns planer på att bygga ut den tillhörande solcellsanläggningen inom några år. Orsaken är att det ofta är dyrare att köpa en extra (mindre) växelriktare vid utvidgning av en solscellsanläggning istället för att på förhand investera i en större växelriktare.
En anledning till att det ofta blir dyrare att i efterhand utöka en solcellsanläggning med en extra växelriktare är att en växelriktares inköpspris per kW i regel är lägre ju större effekt växelriktaren har.
Överdimensioneras en växelriktare kan dess faktiska verkningsgrad minska (vilket medför att tillhörande solcellsanläggning producerar mindre mängd solel). Orsaken är att en växelriktare har som högst verkningsgrad (är som mest effektiv) när den arbetar i intervallet 50–100 % av dess märkeffekt.
Se även: verkningsgrad för växelriktare.
Växelriktare till solcellsanläggningar finns i storlekar från cirka 1 kW upp till 2 500 kW effekt. Upp till 10 kW finns växelriktare för varje heltalseffekt medan avstånden i effekt blir något glesare för växelriktare med högre effekt.
Däremot finns ofta begränsningar på vilka storlekar och modeller av växelriktare en specifik solcellsinstallatör erbjuder. I praktiken måste därför ibland även denna faktor beaktas vid dimensionering av växelriktare.
En 10 kW växelriktare är ungefär lika stor som en normalstor resväska (cirka 70x40x25 cm). Ju högre effekt en växelriktare har, desto mer plats tar den i regel upp. Därtill skiljer sig olika växelriktares mått en del beroende på fabrikat av växelriktare (för samma effekt).
Growatt och Solis är exempel på varumärken vars växelriktare har relativt liten volym i förhållande till deras effekt. Förutom växelriktarens fysiska storlek krävs också ur brandsäkerhetssynpunkt och för att växelriktaren ska fungera att cirka 10–50 cm lämnas fritt runt om en växelriktares sidor (undantaget baksidan som i regel monteras mot en vägg).
Nej, i normala fall behövs endast en växelriktare till en solcellsanläggning. Har solcellsanläggningen hög märkeffekt eller om solpanelerna är geografiskt utspridda kan det dock övervägas att använda fler än en växelriktare. Därigenom kan ibland mängden kabel minskas eller solpaneler indelas i fler strängar.
Ja, även om det inte är skadligt är det olämpligt att ha en alltför stor växelriktare (växelriktaren har för hög märkeffekt jämfört med den genomsnittseffekt tillhörande solpaneler levererar). Eftersom en växelriktares pris ökar med effekten är det inte lönsamt att betala för effekt som sällan utnyttjas.
Förutom ett högre inköpspris medför en alltför stor växelriktare även att den genomsnittliga verkningsgrad vid vilken växelriktaren arbetar blir lägre.
Storleken (effekten) på en växelriktare som behövs för en solcellsanläggning till en villa är i normala fall cirka 5–15 kW. Hur stor växelriktare som behövs till en solcellsanläggning för en villa beror på villans elförbrukning och graden av önskad självförsörjning av solel till villan.
Eftersom storleken på en växelriktare ska matcha solpanelernas effekt bestäms storleken på en växelriktare i praktiken dessutom ofta av tillgången på tillgänglig takyta för solpaneler.
Jämför offerter från pålitliga installatörer verksamma på din ort.
Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse. Genom att använda siten godkänner du att cookies används för detta ändamål. Läs mer.
