Photovoltaik-Array mit einem einzigen Modulstrang
Dies ist die einfachste Konfiguration (siehe Abb. P17). Es wird für kleine PV-Anlagen mit einer Spitzenleistung von bis zu 3 kWp je nach eingesetzten Modulen eingesetzt. In den meisten Fällen wird es für den PV-Betrieb in Privathaushalten verwendet.
Die Module werden seriell geschaltet und liefern in diesem Szenario Gleichstrom von 200 bis 500 VDC. Innerhalb dieses Spannungsbereichs wird der Wechselrichter optimal betrieben, um die bestmögliche Effizienz zu erzielen. Eine einzelne DC-Leitung führt zum Wechselrichter. Der PV-Generator kann durch den Einsatz eines Lasttrennschalters in der Nähe des Wechselrichters vom Wechselrichter getrennt werden.
PV-Generator mit mehreren parallel geschalteten Modulsträngen
Diese Anordnung (siehe Abbildung P18), die hauptsächlich auf Gebäuden oder in kleinen bodenmontierten PV-Kraftwerken eingesetzt wird, ist für PV-Anlagen mit bis zu dreißig parallelen Strings und einer Leistung von etwa 100 kWp ausgelegt.
Die Strings werden in einem PV-String-Sammelkasten parallel geschaltet. In diesem Kasten sind die erforderlichen Sicherheitseinrichtungen und Vorrichtungen zur Messung des Stringstroms integriert. Ein einzelnes Gleichstromkabel verbindet diese Kästen mit dem Wechselrichter. Über einen Lasttrennschalter in der Nähe des Wechselrichters kann die PV-Anlage sicher vom Wechselrichter getrennt werden.
Als Variante zu diesem Schema können mehrere einphasige Wechselrichter in einer dreiphasigen Anordnung installiert werden (siehe Abb. P19).
Als Variante zu diesem Schema können mehrere einphasige Wechselrichter in einer dreiphasigen Anordnung installiert werden (siehe Abb. P19).
PV-Anlage mit mehreren Strings, aufgeteilt in mehrere Gruppen
Bei PV-Anlagen mit Leistungen über 50 oder 100 kW erfolgt die Unterteilung in Untergruppen (siehe Abbildung P20), um die Verbindung der verschiedenen Komponenten zu vereinfachen. Die Strings sind auf zwei Ebenen parallel angeordnet.
Die Strings in jeder Untergruppe werden in PV-String-Sammelkästen der Untergruppe parallel geschaltet. Diese Kästen sind mit Sicherheitsvorrichtungen, notwendigen Messgeräten und Überwachungseinrichtungen ausgestattet.
Die Ausgänge dieser Kästen werden in einem PV-Generator-Sammelkasten in der Nähe des Wechselrichters parallel geschaltet. Dieser Kasten enthält ebenfalls die erforderlichen Sicherheitsvorrichtungen sowie die Mess- und Überwachungseinrichtungen für die Parallelschaltung der Untergruppen.
Die PV-Anlage kann mithilfe eines Lastblockierungsschalters, der entweder im Gehäuse des PV-Arrays eingebaut ist oder nicht, sicher vom Wechselrichter getrennt werden. Die Gleichspannung des Arrays beträgt etwa 1000 VDC.
PV-AC-Modul oder “String-Wechselrichter“
Eine alternative Lösung zum Gleichstromsystem besteht darin, den Wechselrichter eng mit dem PV-Modul zu verknüpfen, wodurch das PV-Modul zu einer AC-Stromquelle wird. Diese Lösung, bekannt als “PV AC Modul” oder “String-Wechselrichter”, ist für kleinere Installationen üblich, kann jedoch auch für größere Systeme verwendet werden. In diesem Fall erfolgen alle Parallelschaltungen und Verdrahtungen im AC-Bereich. Die allgemeinen Regeln für Wechselstromsysteme sind anwendbar.
