USV vs. Wechselrichter – Welches ist das Beste für Zuhause

Wenn es darum geht, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für Ihr Zuhause sicherzustellen, ist die Debatte zwischen USV und Wechselrichter im Gange. Beide dienen der Notstromversorgung bei Ausfällen, unterscheiden sich jedoch in ihrer Funktionalität und Anwendung.

In diesem umfassenden Leitfaden befassen wir uns mit den Feinheiten von USV und USV-Wechselrichtern, erkunden deren Modi und Unterschiede und ermitteln , welche die beste Wahl für Ihr Zuhause ist .

Was ist UPS?

USV, kurz „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“, ist technisch gesehen ein System, das elektronische Geräte bei einem Stromausfall oder einer Störung in der Stromversorgung vorübergehend mit Strom versorgt und normalerweise mehrere Komponenten wie Batterien, Wechselrichter und Überwachungsschaltkreise umfasst. Hersteller bieten üblicherweise integrierte Einheiten an, die alle notwendigen Komponenten in einem einzigen Gerät unterbringen. Umgangssprachlich wird die gesamte Anlage oft einfach als „USV“ bezeichnet.

Wie funktioniert UPS?

Die USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) überwacht hauptsächlich auf Stromunterbrechungen, Überspannung, Unterspannung und andere elektrische Probleme. Im Falle einer Störung schaltet es schnell auf eine Notstromquelle um und wandelt den Gleichstrom aus der Batterie in unterbrechungsfreien Wechselstrom um. Die Funktionen der wichtigsten Komponenten sind im folgenden Bild dargestellt.

Was ist ein USV-Wechselrichter?

Aus der obigen Erläuterung geht hervor, dass ein „USV-Wechselrichter“ Bestandteil eines unterbrechungsfreien Stromversorgungssystems (USV) ist. Dieser Wechselrichter wandelt Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom um und stellt ihn anschließend den angeschlossenen Geräten oder Anlagen zur Verfügung.

Allerdings verfügen einige fortschrittliche Wechselrichter mit integriertem Überwachungssystem, wie z. B. Hybrid-Wechselrichter und intelligente Energiespeicher-Wechselrichter , auch über Funktionen, die die Netzstromversorgung überwachen und USV-Aufgaben umgehend ausführen können, indem sie die gespeicherte Energie aus den Batterien verteilen, was zu möglichen Verwechslungen zwischen ihnen führt Wechselrichter und USV.

Tatsächlich unterscheidet sich dieser vielseitige Wechselrichter dadurch, dass er als intelligenteres Energiemanagementgerät dient und gespeicherte Energie effektiv zur Verwaltung und Steuerung der elektrischen Energie nutzt.

In diesem Abschnitt befassen wir uns mit dem Hybrid-Wechselrichter und untersuchen, wie er innovativ ist und sich beim Stromschutz auszeichnet, wobei wir den Vergleich zwischen USV und Basis-Wechselrichter ausschließen .

Was ist der Unterschied zwischen USV und Hybridwechselrichter?

Aus Sicht der Zusammensetzung des Stromversorgungssystems integriert der Hybridwechselrichter ein Wechselstromladegerät (Wechselstrom zu Gleichstrom), einen Wechselrichter (Gleichstrom zu Wechselstrom) , einen Solarladeregler (Gleichstrom zu Gleichstrom), ein Überwachungssystem und einen Schalter in einer Einheit. Im Vergleich zu einer USV kann die Batterie über Solarmodule aufgeladen werden, die Batterie ist jedoch extern angeschlossen.

Hier ist eine Tabelle, in der USV- und Hybrid-Wechselrichter allgemein in verschiedenen Aspekten verglichen werden:

Parameter	UPS	Hybrid-Wechselrichter
Definition	Ein elektrisches Gerät, das eine Last mit Notstrom versorgt, wenn die Eingangsstromquelle ausfällt.	Ein Wechselrichter mit integrierter unterbrechungsfreier Stromversorgung, der für die kontinuierliche Bereitstellung von Strom aus PV und Netz ausgelegt ist.
Hauptteile	Batterie, Wechselrichter, Ladegerät und automatischer Übertragungsschalter.	AC-Ladegerät, Wechselrichter, Solarladeregler, Überwachungssystem und Schalter.
Funktion	Bietet Notstrom bei Ausfällen und stabilisiert die Spannung.	Integriert mehrere Funktionen zur Verwaltung des Stroms aus dem Netz, den Solarmodulen und der Batterie und optimiert so den Energieverbrauch.
Typen	Standby, Line-Interactive, Online (Doppelkonvertierung).	Off-Grid, Hybrid, netzgekoppelt mit Backup.
Laden der Batterie	Lädt die Batterie über das Netz.	Lädt die Batterie über das Stromnetz und/oder Solarpanels. Batterie ist extern angeschlossen.
Backup-Zeit	Der Zeitraum liegt typischerweise zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden.	Abhängig von der Batteriekapazität und dem Stromverbrauch kann die Dauer zwischen einigen Stunden und Tagen liegen.
Schaltzeit	Kürzere Schaltzeit von 2 bis 5 Millisekunden, je nach Typ.	Typischerweise erfolgt die Umschaltung innerhalb von 10 Millisekunden ohne merkliche Unterbrechungen.
Schutz	Schutz vor Überlastung und Kurzschluss.	Überladungs-, Tiefentladungs-, Kurzschluss- und Überspannungsschutz.
AVR (Automatische Spannungsregelung)	Enthält normalerweise einen AVR zur Stabilisierung von Spannungsschwankungen.	Kann AVR-Funktionalität zur Regulierung und Stabilisierung der Spannung von Solarmodulen und dem Netz umfassen.
Schaltungskomplexität	Relativ einfachere Schaltung.	Komplexere Schaltung.
Kosten (bei gleicher Bewertung)	Im Allgemeinen geringere Kosten bei gleicher Nennleistung.	Im Allgemeinen höhere Kosten aufgrund der erweiterten Funktionen.
Wartung	Erfordert regelmäßigen Austausch und Wartung der Batterie.	Möglicherweise ist eine Wartung der Solarmodule und der Batterie erforderlich, diese ist jedoch im Allgemeinen seltener als die Wartung einer USV.
Anwendungen	Kritische Geräte wie PCs, Server und empfindliche Elektronik.	Wohn- und Gewerbeanwendungen, insbesondere in Gebieten mit unzuverlässiger Netzstromversorgung oder für den netzunabhängigen Einsatz.

Was ist der Wechselrichter-USV-Modus?

Im Wechselrichter-USV-Modus wird die elektrische Last direkt vom öffentlichen Stromnetz oder einer anderen Stromquelle mit Strom versorgt, wobei der Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungsprozess des Wechselrichters umgangen wird. Der Akku entlädt sich nur bei Ausfällen.

Im Normalbetrieb nutzt der Hybrid-Wechselrichter Energie aus der PV/dem Netz zur Versorgung von Verbrauchern und lädt gleichzeitig die Batterie . Kommt es zu einem Netzausfall, schaltet der Wechselrichter schnell auf die Nutzung der in der Batterie gespeicherten Energie um, um die angeschlossenen Geräte unterbrechungsfrei mit Strom zu versorgen. Dieser Übergang ist von entscheidender Bedeutung für kritische Anwendungen, bei denen selbst ein vorübergehender Stromausfall unerwünscht ist, beispielsweise bei empfindlichen elektronischen Geräten, medizinischen Geräten oder wichtigen Haushaltsgeräten.

So richten Sie den USV-Modus des Solarwechselrichters ein

Die Verfahren zur Konfiguration des UPS-Modus können bei verschiedenen Solarwechselrichtern unterschiedlich sein, weshalb es wichtig ist, die Anweisungen des Herstellers zu konsultieren. Nachfolgend finden Sie Beispiele, die die Einrichtung des UPS-Modus für 3 verschiedene Modelle von PowMr Solarwechselrichtern veranschaulichen:

Methode 1 – Nur den unterbrechungsfreien Stromversorgungsmodus implementieren

Diese Methode gilt für PowMr All-in-One-Wechselrichter und Hybrid-Wechselrichter (die Anzahl der Einstellungen kann je nach Modell variieren). Sie priorisiert das Laden mit Solarenergie, minimiert die Abhängigkeit vom Stromnetz und optimiert so die Energienutzung. Dadurch wird die Energieeffizienz insgesamt verbessert, die Umweltbelastung und Stromkosten reduziert und gleichzeitig eine zuverlässige Stromversorgung in Gebieten mit instabiler Elektrizität gewährleistet.

Wir empfehlen den PowMr Niederfrequenz-Wechselrichter für diejenigen, die hohe Anforderungen an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung haben. Mit einer dreifachen Nennleistungskapazität bei Stromspitzen, einer 10ms USV und Stabilität im 40-65Hz-Frequenzbereich schützt er vor Ausfällen, Spannungsschwankungen und Blitzschlägen, sodass Ihre Geräte geschützt bleiben. Unten finden Sie eine Erklärung der Schritte zur Einstellung des USV-Modus anhand dieses Wechselrichters als Beispiel.

Schritt 1. Priorität für den Netzstrom an Lasten festlegen (Parameter 02 – Standard)
Priorisieren Sie den Netzstrom für die Lasten. Die Batterie versorgt die Last nur, wenn kein Netzstrom verfügbar ist. Wenn Netzstrom vorhanden ist, schalten Sie zum Laden und zur Stromversorgung auf Netzstrom um. (Hybridausgang kann in Parameter 34 aktiviert werden)

Schritt 2. Hybrid-Lademodus aktivieren (Parameter 03 – Standard)
Sowohl PV- als auch Netzstrom tragen zum gleichzeitigen Laden der Batterie bei, wobei PV die primäre Quelle ist und der Netzstrom bei PV-Insuffizienz als Ergänzung dient. Diese Methode gewährleistet ein schnelles Aufladen und ist ideal für Regionen mit unzureichender Stromversorgung, da sie den Benutzern ausreichend Notstrom liefert.

Zusätzlich können Sie einen Schwellenwert über die Parameter 09 & 10 basierend auf der Batteriespannung festlegen, um zu steuern, wann Netzstrom zum Laden der Batterie verwendet werden soll und wann dies gestoppt werden soll.

Methode 2 - USV-Modus mit Priorität für die kritischen Geräte

Dieser erweiterte USV-Modus, basierend auf Methode 1, zielt darauf ab, die USV-Backup-Dauer zu verlängern.

Für Module mit dualem AC-Ausgang, wie dem POW-HVM6.2K-PRO, kann die Aktivierung und Deaktivierung des zweiten Ausgangs gemäß bestimmten Spannungs- oder SOC (State of Charge) Werten der Batterie (Parameter 60 und 63) gesteuert werden.

Während eines Stromausfalls versorgt der Wechselrichter die an beide Ausgänge angeschlossenen Geräte und hört auf, den zweiten Ausgang zu versorgen, bis der SOC den konfigurierten Schwellenwert erreicht. Dies verlängert die USV-Backup-Zeit für kritische Geräte, die an den ersten Ausgang angeschlossen sind.

Methode 3 – Kombination aus USV-Modus und Peak-Shaving-Modus

Diese Konfiguration minimiert nicht nur die Abhängigkeit vom Netzstrom , sondern senkt auch die Stromrechnungen , indem die Ladezeiten an niedrige Tarife angepasst werden. Darüber hinaus gewährleistet es eine unterbrechungsfreie Stromversorgung durch USV-Funktionalität, wobei die Vorteile des Spitzenausgleichs besonders erwähnt werden.

Nachfolgend finden Sie ein Beispiel, das die UPS-Moduseinrichtung des PowMr Dreiphasen-Wechselrichters veranschaulicht:

Schritt 1. Stellen Sie die Ortszeit ein
Passen Sie die Ortszeit mit den Parametern 54 und 55 an, um Zeitfenster basierend auf den Haupt- und Nebentarifen anzupassen.

Schritt 2. Aktivieren Sie die Zeitfenster-Ladefunktion
Nutzen Sie den lokalen TIME OF USE-Zeitplan, um drei Zeiträume zum Laden der Batterie zu konfigurieren (Parameter 46). Richten Sie diese Zeiträume an den niedrigsten Stromrechnungszeitpunkten aus (Parameter 40-45).

Schritt 3. Aktivieren Sie die Zeitfenster-Batterieentladefunktion
Zeitfenster-Entladefunktion aktivieren (Parameter 53), Batterie-Entladezeit auf Null setzen , in diesem Modus fungiert der Wechselrichter als USV (Parameter 47-52).

USV oder Wechselrichter, was für zu Hause am besten geeignet ist

Die Wahl zwischen einem USV-Gerät und einem Hybrid-Wechselrichter für den Heimgebrauch hängt von Ihren spezifischen Bedürfnissen und Vorlieben ab. Jedes hat seine eigenen Vorteile und Funktionen, die auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnitten sind. Lassen Sie uns ihre Vor- und Nachteile sowie wichtige Überlegungen untersuchen, die Ihnen bei Ihrer Entscheidungsfindung helfen sollen.

Kriterien	Hybrid-Wechselrichter	USV-Gerät
Vorteile	Vielseitigkeit : Kombiniert Wechselrichter, Solarladeregler und USV. Solarladung : Nutzt Netzstrom und Sonnenkollektoren zum Laden. Erweitertes Backup : Bietet je nach Batterie- und Solareingang längere Backup-Zeiten. Peak Shaving : Ermöglicht die Optimierung der Energiekosten durch Peak Shaving.	Einfachheit : Einfaches Design und einfache Bedienung. Kosten : Im Allgemeinen kostengünstiger. Geringer Wartungsaufwand : Erfordert geringe Wartung. Anwendungen : Ideal für kritische elektronische Geräte.
Überlegungen	Kosten : Im Allgemeinen teurer aufgrund zusätzlicher Funktionen. Komplexität : Komplexere Schaltkreise erfordern möglicherweise mehr Wartung.	Begrenzte Backup-Zeit : Die Backup-Zeit ist durch die Batteriekapazität begrenzt. Stromquelle : Wird normalerweise über das Stromnetz aufgeladen.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass „USV vs. Wechselrichter, was Sie brauchen“ von Ihren spezifischen Anforderungen und Prioritäten abhängt. Hier sind einige wichtige Überlegungen:

Für umfassendes Energiemanagement und Effizienz
Wenn Sie nach einer vielseitigeren Lösung suchen, die die Funktionen eines Wechselrichters, eines Solarladereglers und einer USV vereint, ist ein Hybrid-Wechselrichter eine überzeugende Option. Es bietet den Vorteil einer solarbetriebenen Aufladung, verlängerter Überbrückungszeiten und potenzieller Energiekosteneinsparungen durch Spitzenausgleich.

Berücksichtigung kritischer Anwendungen
Wenn Ihr Hauptanliegen darin besteht, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für PCs, Server und empfindliche elektronische Geräte sicherzustellen, können sowohl USV- als auch Hybrid-Wechselrichter diesen Zweck effektiv erfüllen. Der Hybridwechselrichter bietet jedoch zusätzliche Funktionen, die in bestimmten Szenarien von Vorteil sein können.

Backup-Zeit und Energieeffizienz
Wenn Sie eine längere Backup-Zeit benötigen und Möglichkeiten zur Integration von Solarstrom in Ihr Backup-System erkunden möchten, könnte ein Hybrid-Wechselrichter mit seinen erweiterten Backup-Funktionen und Solarladefunktion eine geeignete Wahl sein.

Kostenüberlegungen
USV-Geräte sind im Allgemeinen kostengünstiger, Hybrid-Wechselrichter verfügen über zusätzliche Merkmale und Funktionen, was zu höheren Vorabkosten führt. Das Potenzial der Solarladung in Hybrid-Wechselrichtern kann jedoch zu langfristigen Stromkosteneinsparungen und Vorteilen für die Umwelt beitragen, was sie zu einer nachhaltigen Investition macht.

Abschließend empfehlen wir dringend, den Hybrid-Wechselrichter in Betracht zu ziehen, der USV- und Solarfunktionen zu einer ganzheitlichen Lösung vereint . Die Anschaffungskosten mögen zwar höher sein, aber die langfristigen Vorteile, wie geringere Stromrechnungen und Vorteile für die Umwelt , machen es zu einer umsichtigen Wahl. Nutzen Sie Solarenergie für eine nachhaltige und effiziente Energielösung.