Was ist Wechselstrom und was ist Gleichstrom?
Unsere Energieversorgung erfolgt in Form von Wechselstrom. Eine Solarzelle bzw. eine Photovoltaikanlage kann aber nur Gleichstrom produzieren, bei dem die elektrisch geladenen Teilchen in eine Richtung fließen und die Bewegungsrichtung nicht wechseln können. Die physikalische Stromrichtung ist hierbei vom Minuspol zum Pluspol, weil die Elektronen vom Pluspol angezogen werden. Früher dachte man allerdings, dass der Strom vom Pluspol zum Minuspol fließt. Und obwohl man später erkannte, dass diese Annahme falsch ist, blieb man bei der Angabe. Man spricht dann von technischer Stromrichtung. Wenn also heute von Stromrichtung die Rede ist, dann ist die technische Stromrichtung gemeint und nicht die physikalische. Die Spannung ist bei Gleichstrom genau wie die Stromrichtung immer konstant, so dass man von Gleichspannung spricht.
Aus unseren Steckdosen kommt kein Gleichstrom, sondern Wechselstrom, so dass man mit dem elektrischen Strom, den die Solaranlage produziert, zunächst einmal nicht viel anfangen kann. Es gibt keine PV-Anlage, die ohne Wechselrichter in der Lage wäre, Wechselstrom zu erzeugen. Aber was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom? Bei Wechselstrom ändert der Strom in periodischen Abständen seine Fließrichtung. Man nennt ihn auch sinusförmigen Wechselstrom. Die Anzahl des Wechsels der Stromrichtung pro Sekunde gibt man in Hertz (Hz) an. Das ist die Frequenz und beträgt in Europa 50 Hz. Das heißt, dass der Strom 50 Mal in die eine und 50 Mal in die andere Richtung fließt. Gleichstrom fließt hingegen immer in eine Richtung.
Gegenüber Gleichstrom hat Wechselstrom den Vorteil, dass er über weite Entfernungen besser übertragen werden kann. Die Übertragung von elektrischem Strom über Leitungen ist immer mit Verlusten verbunden, weil eine Leitung auch einen Widerstand hat. Dadurch geht elektrische Energie verloren. Bei Wechselstrom ist dieser Verlust geringer als bei Gleichstrom.
Manche elektrischen Geräte benötigen Gleichstrom und einige Wechselstrom. Batterien und Akkus beispielsweise brauchen während des Ladevorgangs Gleichstrom. Das bedeutet, dass alle akkubetriebenen Geräte Gleichstrom benötigen, wie etwa Smartphone oder Laptop. Hierbei stellt sich natürlich die Frage, wie man ein Smartphone, das Gleichstrom benötigt, an einer Steckdose aufladen kann, aus der Wechselstrom kommt. Das funktioniert mithilfe eines Gleichrichters, der im Netzteil eingebaut ist und den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
Dies geht aber auch umgekehrt. Wenn man Gleichstrom hat, aber Wechselstrom benötigt, kann man den Gleichstrom mithilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umwandeln. Ein Wechselrichter ist ein Stromrichter, der Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt. Es handelt sich folglich um einen Spannungswandler. Deshalb ist ein Wechselrichter bei einer Photovoltaikanlage unverzichtbar. Denn die Solarzellen der Photovoltaikanlage produzieren, wie gesagt, nur Gleichstrom, der mithilfe des Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Ein Wechselrichter ist also unbedingt notwendig und gehört zur Solaranlage dazu. Die wichtigsten Bestandteile einer Photovoltaikanlage sind daher die Solarpanels und der Wechselrichter. Solarmodule ohne Wechselrichter wären nutzlos.
Aus unseren Steckdosen kommt kein Gleichstrom, sondern Wechselstrom, so dass man mit dem elektrischen Strom, den die Solaranlage produziert, zunächst einmal nicht viel anfangen kann. Es gibt keine PV-Anlage, die ohne Wechselrichter in der Lage wäre, Wechselstrom zu erzeugen. Aber was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom? Bei Wechselstrom ändert der Strom in periodischen Abständen seine Fließrichtung. Man nennt ihn auch sinusförmigen Wechselstrom. Die Anzahl des Wechsels der Stromrichtung pro Sekunde gibt man in Hertz (Hz) an. Das ist die Frequenz und beträgt in Europa 50 Hz. Das heißt, dass der Strom 50 Mal in die eine und 50 Mal in die andere Richtung fließt. Gleichstrom fließt hingegen immer in eine Richtung.
Gegenüber Gleichstrom hat Wechselstrom den Vorteil, dass er über weite Entfernungen besser übertragen werden kann. Die Übertragung von elektrischem Strom über Leitungen ist immer mit Verlusten verbunden, weil eine Leitung auch einen Widerstand hat. Dadurch geht elektrische Energie verloren. Bei Wechselstrom ist dieser Verlust geringer als bei Gleichstrom.
Manche elektrischen Geräte benötigen Gleichstrom und einige Wechselstrom. Batterien und Akkus beispielsweise brauchen während des Ladevorgangs Gleichstrom. Das bedeutet, dass alle akkubetriebenen Geräte Gleichstrom benötigen, wie etwa Smartphone oder Laptop. Hierbei stellt sich natürlich die Frage, wie man ein Smartphone, das Gleichstrom benötigt, an einer Steckdose aufladen kann, aus der Wechselstrom kommt. Das funktioniert mithilfe eines Gleichrichters, der im Netzteil eingebaut ist und den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
Dies geht aber auch umgekehrt. Wenn man Gleichstrom hat, aber Wechselstrom benötigt, kann man den Gleichstrom mithilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umwandeln. Ein Wechselrichter ist ein Stromrichter, der Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt. Es handelt sich folglich um einen Spannungswandler. Deshalb ist ein Wechselrichter bei einer Photovoltaikanlage unverzichtbar. Denn die Solarzellen der Photovoltaikanlage produzieren, wie gesagt, nur Gleichstrom, der mithilfe des Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Ein Wechselrichter ist also unbedingt notwendig und gehört zur Solaranlage dazu. Die wichtigsten Bestandteile einer Photovoltaikanlage sind daher die Solarpanels und der Wechselrichter. Solarmodule ohne Wechselrichter wären nutzlos.