Kuehlung

PC-Lüfter halten auch den PV-Wechselrichter kühl

In der aktuellen Situation kann sich glücklich schätzen, wer seinen Energiebedarf zumindest teilweise über die Sonne abdecken kann. Wir wollen an dieser Stelle nicht zu einem Expertengremium für erneuerbare Energien werden, als Autor aber stand im Frühjahr die Installation einer eigenen PV-Anlage an. Da immer das eine oder andere (meist sogar mehrere) Testsystem läuft, ist der Stromverbrauch nicht zu verachten. Die Anlage wurde installiert und in Betrieb genommen.

Bereits nach den ersten Sonnenstunden aufgefallen, sind relativ hohe Temperaturen an den Radiator-Elementen auf der Rückseite des Wechselrichters. Bei diesem handelt es sich um einen Growatt SPH10000TL3 BH-UP, der die 10 kW Peak-Leistung von den PV-Modulen auf dem Dach in haushaltsübliche Spannungen und Ströme verwandelt – entweder zum direkten Eigenverbrauch oder zum Einspeisen ins Netz. Zudem kommt ihm die Aufgabe zu, einen Speicher mit einer Kapazität von 12,5 kW zu befüllen oder die vom Speicher abgegebene Energie ebenfalls ins Haushaltsnetz einzuspeisen.

Aber zurück zu den recht warmen Temperaturen. Juli und August waren nicht nur für den Ertrag der PV-Anlage gut, sondern sorgten selbst im Keller für relativ hohe Temperaturen. Ausgelegt sind die Growatt-Wechselrichtiger für Umgebungstemperaturen von bis zu 60 °C. An der Außenwand im direkten Sonnenschein oder auf dem Dachgeschoss unter dem Dach installiert sind solche Außentemperaturen sicherlich schnell erreicht. Dennoch verzichtet der Hersteller auf eine aktive Kühlung bei diesen Modellen.

Frei nach Motto: Was dem Prozessor oder der Grafikkarte hilft, kann doch hier nicht schaden?!? Niedrigere Temperaturen sollten her, denn am Ende sorgt eine bessere Kühlung zumindest in diesem Fall sicherlich für eine höhere Lebenserwartung. Die fünf Jahre Herstellergarantie sollen bestenfalls bei weitem übertroffen werden.

Aber von welchen Temperaturen sprechen wir hier überhaupt? Auf beiden Seiten des Aluminium-Kühlers haben wir jeweils einen Sensor befestigt und bei Volllast 41 (links am Wechselrichter), bzw. 50 °C (rechts am Wechselrichter) gemessen. Wir sprechen hier aber von den Temperaturen am Kühler. Im Inneren dürften diese je nach Bauteil noch einmal deutlich höher sein. Je besser wir die Abwärme vom Kühler wegbekommen, desto besser dürfte dies für die Komponenten sein.

Wer ein PC-Schrauber ist, der hat immer ein paar Gehäuselüfter zur Hand. Mit diesen sollte die notwendige Frischluft hinter den Wechselrichtiger geblasen werden. Anstatt einer natürlichen Konvektion der warmen Luft sollte die kühle Luft von unten durch den Kühler geblasen werden. Dabei sind uns zwei Noctua NF-F12 industrialPPC-3000 PWM in die Hände gefallen. Diese kosten jeweils 25 Euro, was in Anbetracht der Gesamtinvestitionen allerdings keine große Rolle spielt. 

Als 120-mm-Modelle passen sie in der Bautiefe gut unter den Wechselrichter und sollten den notwendigen Volumenstrom bereitstellen können. Die Lautstärke spielt keine Rolle. Im Kellerraum können die Lüfter vor sich hin brummen, egal ob mit 750 oder 3.000 Umdrehungen pro Minute. Ein Netzteil mit 12 V und 0,25 A lässt sie fast mit der Maximaldrehzahl arbeiten, was sie deutlich hörbar macht. Aber wie gesagt, die Lautstärke spielt hier keine Rolle. Eine MTTF von 150.000 Stunden verspricht auch bei stundenlangem Einsatz eine lange Lebensdauer.

Jeweils zwei Metallwinkel an die Wand, daran die Lüfter befestigt, das Netzteil angeschlossen und schon konnte es losgehen. Ein smarter Steckdosenschalter sorgt dafür, dass die Lüfter bei Sonnenaufgang anspringen und ab Sonnenuntergang wieder stillstehen. Da sie nur dann laufen, wenn auch die Sonne scheint, bzw. etwas an Leistung vom Dach kommt, spielt die Leistungsaufnahme der beiden Lüfter von etwa 6 W auch keine große Rolle.

Doch was hat die Maßnahme gebracht? Konnten die Temperaturen wirklich gesenkt werden? Ja, konnten sie. Von 41, bzw. 50 °C ging es auf 32, bzw. 37 °C herunter. Wohlgemerkt sprechen wir hier nur vom Kühler, bzw. dessen Oberflächentemperatur. Die Abwärme aus dem Inneren des Wechselrichters muss natürlich an den Kühler gebracht werden. Darauf hat man als Nutzer wenig Einfluss. Bis zum Ablauf der Garantie ist ein Aufschrauben jedenfalls keiner Alternative.

In der Hoffnung, die Umgebungsbedingungen für den Wechselrichter nun etwas verbessert zu haben, liegt der Wunsch nun darin, dass dieser uns länger erhalten bleibt – zumindest sorgt die Kühlung für ein gutes Gefühl. Dies gilt außerdem für den Betrieb der gesamten PV-Anlage in der aktuellen Zeit.