Für mehr Unabhängigkeit und reduzierte Stromkosten: der neue Sunny Island 3.0 / 4.4M

Von Christiane Keim (Gastbeitrag) am 16. Dezember 2014 in der Kategorie Energiemanagement mit 15 Kommentare
Ralf Rietze presents new Sunny Island inverter of SMA

SMA Produktmanager Ralf Rietze hat die Einführung des neuen Sunny Island begleitet. Im Interview stellt er uns den Neuzugang im Batterie-Wechselrichterportfolio vor.

 

Der neue Sunny Island 3.0/4.4M ist für netzgekoppelte Systeme zur Strompreisreduktion und den Einsatz in netzfernen Regionen geeignet. Was heißt das genau?

Die neuen Sunny Island Batterie-Wechselrichter können sowohl in autarken Inselnetzsystemen, also „off-grid“ wie auch in netzgekoppelten Anwendungen bei vorhandenem Stromnetz („on-grid“) installiert werden. In Off-Grid-Anwendungen bildet der Sunny Island in Kombination mit einer Batterie das Herz einer autarken Stromversorgung und erlaubt neben der Einbindung von PV-Anlagen auch die Steuerung weiterer Energiequellen wie z.B. Dieselgeneratoren, Wasser- oder Windturbinen. Solche Off-Grid-Hybridsysteme sind typisch für ländliche Regionen ohne Stromversorgung. Als Lösung im netzgekoppelten Bereich ist der Sunny Island das Bindeglied zwischen einem öffentlichen Stromnetz und der Batterie. Durch ein intelligentes und automatisches Management wird der selbst erzeugte PV-Strom für den Eigenverbrauch maximiert, um weniger Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen. Die Geräte können also für beide Anwendungsbereiche verwendet werden. Unterschiede bestehen lediglich im benötigten Zubehör und in der Konfiguration der Geräte.

 

Thema Netzkopplung: Wie kann ich den Sunny Island in den eigenen vier Wänden einsetzen?

Beispiel eines einphasigen On-Grid-Systems

Beispiel eines einphasigen On-Grid-Systems

Der Sunny Island kann ebenso wie die größeren Sunny Island 6.0H/8.0H als Kernkomponente im SMA Flexible Storage System, der variablen SMA Speicherlösung, im SMA Smart Home eingebunden werden. Das SMA Flexible Storage System ist der Schlüssel für die eigene Energiewende und Strompreisbremse. Hier ermöglichen die neuen Sunny Island 3.0 und 4.4 zusammen mit dem Batteriespeicher und der Photovoltaik-Anlage, dass über 80 % des jährlichen Strombedarfs durch Solarstrom vom eigenen Dach gedeckt werden können. Die überschüssige, tagsüber nicht verbrauchte Energie, wird in der Batterie zwischengespeichert und steht für den nächtlichen Energieverbrauch zur Verfügung. Der Sunny Home Manager sorgt für ein netzoptimiertes Laden, d.h. er minimiert z.B. die durch eine Einspeisebegrenzung gegebenenfalls auftretenden Abregelverluste. Zusätzlich ermöglicht er ein intelligentes und automatisches Lastmanagement. Die Erfolgskontrolle ist jederzeit über Sunny Portal möglich. Somit können Kunden die Energieflüsse genau überwachen.

Die Tabelle gibt eine Orientierung darüber, bei welchem Jahresstromverbrauch (kWh) welcher Sunny Island, welche Batteriespeichergröße und PV-Anlagengröße sinnvoll sind

Die Tabelle gibt eine Orientierung darüber, bei welchem Jahresstromverbrauch (kWh) welcher Sunny Island, welche Batteriespeichergröße und PV-Anlagengröße sinnvoll sind

Das SMA Flexible Storage System kann optional auch mit Ersatzstromfunktion installiert werden, so dass selbst bei einem Stromausfall die aktuell erzeugte und auch gespeicherte PV-Energie genutzt werden kann. Bei ausreichender Solareinstrahlung ist eine dauerhafte Stromversorgung fast ohne Einschränkung gewährleistet. Flexibel ist der Kunde hier bei der Wahl von Batteriespeicher, PV-Anlagengröße, PV-Wechselrichter und Batteriewechselrichter. Neben der Batterieart (Blei- oder Li-Ionen) können zusätzlich auch der Batteriehersteller und die Batteriegröße bestimmt werden. Dies stellt sicher, dass auch in Zukunft immer eine passende Ersatzbatterie erhältlich ist. Die Produktsicherheit des Sunny Island wird durch das Prüfsiegel  „Geprüfte Sicherheit“ von unabhängiger Zertifizierungsstelle bestätigt.

 

Wie kann ich den Sunny Island im netzfernen Bereich, also „off-grid“, einsetzen?

Beispiel eines einphasigen Off-Grid-Systems

Beispiel eines einphasigen Off-Grid-Systems

Off-Grid findet er hauptsächlich dort Anwendung, wo kein Zugang zum öffentlichen Stromnetz besteht. In diesen Regionen helfen sie, ein stabiles und zuverlässiges Inselnetz zu errichten. Die Anlagenbetreiber profitieren von einer großen Vielfalt und Flexibilität hinsichtlich der Leistung und der Zusammenführung verschiedener Energiequellen zu einem Off-Grid-Hybridsystem. Hierdurch kann das System genau auf Kundenbedürfnisse zugeschnitten und immer die Energiequellen genutzt werden, die vor Ort günstig zur Verfügung stehen. Als Inselmanager in Off-Grid-Anwendungen übernimmt der Sunny Island die sichere Steuerung aller im Inselnetz eingebundenen Energiequellen. So kann er z.B. automatisch einen Dieselgenerator starten und stoppen, sofern die angeschlossenen Verbraucher oder der Batterieladestand (SOC) dies erfordern. Im Off-Grid-Bereich überzeugen die neuen Batterie-Wechselrichter insbesondere durch ihre hohe Robustheit und Überlastfähigkeit. Die hohe Schutzart IP54 und der weite Temperaturbereich gewährleisten, dass er auch bei rauen Umgebungsbedingungen dauerhaft und zuverlässig arbeitet. Das ausgereifte Batteriemanagement sorgt zudem für eine lange Batterielebensdauer, was sich letztlich positiv auf die Betriebskosten der gesamten Anlage auswirkt.

 

Beispiel für Auswahl von Sunny Island-Wechselrichtern für einphasige Off-Grid-Systeme

Beispiel für Auswahl von Sunny Island-Wechselrichtern für einphasige Off-Grid-Systeme

Beispiel für Auswahl von Sunny Island-Wechselrichtern für dreiphasige Off-Grid-Systeme

Beispiel für Auswahl von Sunny Island-Wechselrichtern für dreiphasige Off-Grid-Systeme

 

Dein Fazit als Produktmanager: Was macht den neuen Sunny Island aus, warum sollten sich potentielle Anlagenbetreiber für ihn entscheiden?

Sunny Island Batteriewechselrichter 3.0/4.4MDie neuen Sunny Island 3.0 und 4.4 sind abgestimmt auf kleine Leistungen bis 4,4 kW einphasig und 13 kW dreiphasig: Sie bieten damit passgenaue Lösungen für unterschiedliche Anwendungen im unteren Leistungsbereich. Mit Sunny Island entscheiden sich Kunden zugleich für eine maximale Flexibilität! Erstens sind Batteriegröße, Batteriehersteller und Batterieart (Li-Ionen oder Blei) frei wählbar. Zweitens eignet sich das Batteriespeichersystem sowohl für Neuanlagen als auch für bestehende PV-Systeme; wobei die Bestandsanlagen auch Fremdwechselrichter beinhalten können. Drittens sorgt ein ausgereiftes Batteriemanagement für eine lange Batterielebensdauer und zuverlässigen Betrieb. Ebenso vorteilhaft für den on-grid und off-grid-Bereich sind die Gestaltung der PV-Anlagengröße sowie die Installation als ein- oder dreiphasiges System. Egal, ob der Sunny Island zur Optimierung der unabhängigen Stromversorgung in den eigenen vier Wänden oder netzfern in Off-Grid Anwendungen eingesetzt wird: Der Kunde erhält mit Sunny Island eine zuverlässige und zukunftssichere Komplettlösung – und das Ganze individuell abgestimmt auf seine Installationsplanung.

 

Weitere Infos

Die neuen Sunny Island 3.0 und 4.4 M sind seit Mitte November 2014 lieferbar. Mehr Informationen sind auf unserer Website verfügbar.

 

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Der Autor

Christiane Keim (Gastautor)

Christiane arbeitet bei SMA Deutschland als Texterin in der Produktkommunikation.

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15 Kommentare

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    Thomas

    13. September 2015 um 13:57

    Hallo,

    ich hätte eine Frage bezüglich der max. Leistung im Inselnetzsystem (SI6,0H). Dort steht in den technischen Daten 11500W, welche sich aus Generator/Batterie ergeben.
    Sind dann die evtl. maximalen 9200W der PV (bei gutem Wetter) hinzu zurechnen?

    Vielen Dank
    Thomas

    Antworten »
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      Sarah Römsch

      16. September 2015 um 10:05

      Hallo Thomas,
      erstmal vorweg: Bitte wende dich für die Planung deines Sunny Island-Systems an einen Installateur. Es ist wichtig, dass die Anlage richtig dimensioniert wird, damit sie optimal läuft und du ein stabiles Netz hast.

      Zu deiner Frage: die maximale AC-Leistung des Sunny Island SI6.0H-11 im Inselbetrieb beträgt bei 25°C für 3 Sekunden 11000W. Diese AC-Leistung ist die Leistung, die der Sunny Island von DC- in AC-Leistung umwandeln kann.
      Wenn in diesem Moment noch PV-Leistung zur Verfügung steht, kann diese dann zusätzlich genutzt/addiert werden.

      Gut zu wissen: Über das interne Relais, welches das Generatornetz auf die Lastseite des Sunny Island schaltet, darf maximal 50A (also 11500W) geschaltet werden. Bei einem Strom größer 50A würde sich der Sunny Island vom Generatornetz trennen bzw. die Differenz aus der Batterie kompensieren. Bei hohen Leistungen sollte jedoch berücksichtigt werden, dass das Netz gerade bei schnellen Lastwechseln sehr instabil wird. Sind solch hohe Lasten regelmäßig vorhanden, sollte darüber nachgedacht werden einen weiteren Sunny Island zu installieren. Die Bemessungsleistung des Sunny Islands bei 25°C beträgt 4600W.

      Weitere Informationen findest du auch hier in unserem Datenblatt und in den technischen Unterlagen.

      Viele Grüße

      Sarah

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    Axel Meiners

    26. März 2015 um 15:20

    Hallo, Leonie,
    mich interessiert die Nachrüstbarkeit einer bestehenden PV-Anlage hinsichtlich einer echten Inselfähigkeit bei längerem Stromausfall. Dazu müsste der Sunny Island mit Batterie nach Netztrennung das EVU-Netz zuverlässig hinsichtlich, Spannung, Frequenz und Impedanz ersetzen, vor allem, wenn beim vorhandenen PV-Wechselrichter die Impedanzkontrolle nicht abschaltbar ist. Kann der Sunny island ein Inselnetz zur Verfügung stellen, das unabhängig vom Fabrikat des Wechselrichters diesem zur PV-Einspeisung bringt?

    Antworten »
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      Leonie Blume

      27. März 2015 um 10:23

      Hallo Axel,
      danke für deine Frage.
      Der Sunny Island trennt sich normkonform. Spannungsqualität etc. ist auch gegeben. Das zeigen u.a. die vielen Off-Grid-Systeme, bei denen das auch funktioniert.
      Die Frage, ob ein „fremder“ PV-Wechselrichter im Inselnetz korrekt arbeitet, muss dem Hersteller des PV-Wechselrichters gestellt werden. Bei SMA funktioniert die Regelung des PV-Wechselrichters durch die Änderung der Frequenz durch den Sunny Island. Erhöht der Sunny Island die Frequenz, muss der PV-Wechselrichter die Leistung reduzieren.
      Die Funktion ist hier beschrieben: http://files.sma.de/dl/7910/SB-OffGrid-TI-de-41W.pdf
      Zum Thema Ersatzstromfunktion kann ich folgendes Dokument empfehlen: http://files.sma.de/dl/1353/SI-Ersatzstrom-PL-de-20.pdf
      Also am besten mal den Hersteller des jeweiligen Wechselrichters fragen.
      Viele Grüße
      Leonie

      Antworten »
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        Axel Meiners

        1. April 2015 um 09:11

        Danke für die Antwort, Leonie,
        ich möchte bei der jetzigen Implementierung eines Batteriesystems in die bestehende PV-Anlage den Aufbau einer dauerhaften Nachladung der Batterie über PV bei längerem Netzausfall wenigstens als Nachrüstung offenhalten. Habe ich richtig verstanden, für eine Netzgekoppelte Batterieanlage mit
        SMA flexible storage und sunny island 6,0 kann ich den vorhandenen PV-Wechselrichter ( 10 kW peak) beibehalten und könnte jederzeit in Zukunft bei Tausch des vorhandenen PV-Wechselrichters auf sunny tripower die Notstromfunktion mit PV-Nachladung bei längerem Stromausfall nachrüsten?

        Inwiefern stellt die angegebene nutzbare Batteriekapazität in Zusammenhang mit dem sunny island 6.0 eine Grenze dar? Ich würde gern min 14 kWh nutzbare Kapazität kombinieren wollen.

        Antworten »
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          Henrik Schenck

          2. April 2015 um 10:05

          Hallo Axel,

          bei der Nutzung eines einphasigen Sunny Island Systems ist es im Ersatzstromfall nicht möglich einen Sunny Tripower, also einen dreiphasigen Wechselrichter zu nutzen. Der Sunny Tripower benötigt zwingend einen Drehstrom AC-Anschluss mit einer Phasenverschiebung. Dieses ist nur beim Aufbau eines 3~ Ersatzstromnetzes mit drei Sunny Islands gegeben. Wenn die PV-Anlage die Batterie unterstützen soll, wird zwingend ein einphasiger PV-Wechselrichter (z.B. SB5000TL-21) benötigt.

          Die nutzbare Batteriekapazität hängt von der möglichen Entladetiefe (DoD) ab. Bei Bleibatterien wird immer etwa von 50% DoD ausgegangen. Dies bedeutet das bei einer Gesamtkapazität der Batterie von 14,7 kWh etwa 7,35 kWh nutzbare Kapazität zum Eigenverbrauch zur Verfügung steht. Im Ersatzstromfall kann hierbei mehr Energie aus der Batterie zur Verfügung gestellt werden.

          Viele Grüße
          Henrik

          Antworten »
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      Meiners

      6. April 2015 um 15:53

      Hallo, Henrik,
      ich beziehe mich auf Deine Antwort vom 02.04. Ich habe eine zwei Jahre bestehende PV-Anlage 9,92 kWp mit dreiphasigen Wechselrichter ABB DVI OUTD 10 kW. Die 31 PV-Paneele sind auf 3 Strings (10, 10, 11) aufgeteilt. Im Hausnetz ist ein echter Drehstromverbraucher, eine Wärmepumpe mit 3 bis 5 kW 400V die unverzichtbar über die PV-Anlage gespeist werden soll .
      Welche 3 sunny islands müsste ich mit einer Batterie min 15 kWh nutzbar kombinieren um sofort oder einige Jahre später bei einem Wechselrichtertausch (auch SMA) die Unterstützung der Notstromversorgung bei läger währendem EVU-Netzausfall durch die PV-Anlage bewerkstelligen zu können? In der Notversorgung wäre die Wärmepumpe eventuell verzichtbar, aber nicht im netzparallelen PV-Betrieb.

      Antworten »
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        Henrik Schenck

        10. April 2015 um 11:55

        Hallo Axel,
        deine Anfrage geht sehr ins Detail und ist recht speziell. Um dein System zu dimensionieren, müssten wir genaue Informationen über dein Verbrauchsverhalten haben.
        Auch, ob du dein Speichersystem mit einem oder aber drei Sunny Islands realisierst, hängt von vielen Punkten ab. Ferner hängt die Wahl des Sunny Islands von mehreren Faktoren ab.
        Eine Beratung in diesem Detailgrad können wir hier im Blog leider nicht leisten.
        Bitte kontaktiere deinen Installateur, der dir bei der Beantwortung deiner Fragen sicherlich gerne weiterhilft. Alternativ kannst du unsere Fachhandwerker Suche dazu verwenden:
        http://www.sma.de/partner/uebersicht.html

        Gruß Henrik

        Antworten »
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    Torsten Boye

    23. Januar 2015 um 15:42

    Hallo!

    Ich finde es gut, dass es den Sunny Island jetzt auch in einer kleineren Variante gibt. Für Nachrüstung von bestehenden Anlagen ist er die erste Wahl. Aber für Neuanlagen finde ich die Montage zu aufwendig und ich benötige zu viel Platz, der oft nicht vorhanden ist.

    Daher würde ich mich freuen, wenn der Sunny Boy SE bald mit einem doppelt so großen Speicher verfügbar ist!

    Mit sonnigen Grüßen

    Torsten Boye

    Antworten »
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    Kai Fischer

    20. Januar 2015 um 10:31

    Hallo Leonie,

    ja, alle Fragen beantwortet 🙂 Danke !

    Für mich die wichtigste Erkenntnis: Einphasig hat eine höhere Effizienz als 3-phasig.

    Wenn man die höhere Leistung nicht wirklich benötigt ist einphasig optimaler. Ob SI 6.0 oder 4.4 ist lastprofilabhängig. Bei Elektroauto, späterer Wärmepumpe usw. tendiere ich trotz schlechterer Grundlasteffizienz zum 6.0H. Muss mir mal meinen Lastgang genauer anscheuen…

    Jetzt warte ich nur noch auf Eure Freigabe der BYD Speicher-Racks mit dem SI.
    Soll ja gerüchteweise im März 2015 abgeschlossen sein.

    Hast Du dazu Infos ?

    Gruß

    Kai

    Antworten »
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      Leonie Blume

      20. Januar 2015 um 12:51

      Hey Kai,
      stell dich mal lieber auf die zweite Jahreshälfte ein.
      Viele Grüße
      Leonie

      Antworten »
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    Kai Fischer

    6. Januar 2015 um 21:52

    Gratulation zu den kleineren Sunny Islands.

    Ich bin an einem System mit einem SI 4.4 und dem BYD Batterierack (10kwH) interessiert, welches gerade von Euch getestet wird. Meine PV hat 9,43 kwp und 1x SB4000-TL20 und 1x SB5000-TL20.

    Nun meine Frage:

    Um wieviel effizienter ist der SI 4.4 im Vergleich zum SI 6.0 im niedrigen Eingangslastbereich ?
    Unser Nachtverbrauch liegt bei 200-250 Watt über 3 Phasen, auch tagsüber sind 400-500 Watt über 3 Phasen „normal“. Dann gibt es natürlich Lastspitzen insbesondere wenn das E-Auto geladen wird.
    Ich kann die Verbräuche phasengenau sehen, da ich einen SMA EnergyMeter einsetze.

    Doch zurück zu den beiden Messpunkten 250 Watt und 500 Watt. Wie sind da die Unterschiede in der Effizienz SI4.4 vs 6.0 ? Da habt ihr doch bestimmt Messwerte im Labor gemacht..

    Ich tendiere von den bisherigen zur Verfügung gestellten groben Leistungsdiagrammen her zum SI4.4. Da scheint mir eine Optimierung auf kleine Lasten stattgefunden zu haben.

    Im Prinzip könnte man ja mit 1 x SI 4.4 starten und den dann später auf 3 x SI aufrüsten.

    Im 3-Phasenbetrieb ist dann die Frage wie so ein System mit diesen kleinen Lasten umgeht. 3-phasig werden aus 250 Watt nämlich L1=90 Watt, L2=120 Watt, L3=40 Watt.

    Wie ist denn die Effizienz bei „nur“ 100 Watt im Vergleich ? Noch über 50% ?

    Mir ist klar das es nicht nur auf die Entladung ankommt, sondern auch auf die Beladung. Bei Beladung arbeitet ein einzelner SI 4.4 mit meiner 9,43 kwp Anlage natürlich im optimalen > 92% Bereich.

    Gruß

    Kai

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      Leonie Blume

      13. Januar 2015 um 14:23

      Hallo Kai,

      danke für deinen Kommentar und sorry, dass es etwas länger gedauert hat.

      Zu deinen Fragen:
      Die neue Generation kleinerer Sunny Islands SI3.0M und 4.4M sind bei Leistungen kleiner 800 Watt effizienter als die größeren Sunny Islands.

      Bei 250 und 500 Watt haben der SI3.0M und SI4.4M einen Wirkungsgrad von ca. 92% und ca. 94,3%. Der SI6.0H weist hier, aufgrund seiner höheren Bemessungsleistung einen schlechteren Wirkungsgrad auf, der bei ca. 85-90% (250Watt) und ca.93% (500Watt) liegt.

      Wenn die Eigenverbrauchsoptimierung im Fokus steht, würde sich bei deinen durchschnittlichen Verbräuchen ein einphasiges System mit einem kleineren Sunny Island (SI) eignen.
      Die Erweiterung auf ein richtiges dreiphasiges System, würde einen schlechteren Wirkungsgrad des Speichersystems erzeugen. Da laut den aktuellen Regularien die Summenleistung symmetrisch auf jeden SI aufgeteilt werden muss. Bei 250 Watt Last würde somit jeder SI ca.83 Watt abdecken.

      Der SI3.0M hat bei 5% Ausgangsleistung (115 Watt) ca. 91,5 % Wirkungsgrad.

      Über die folgende Links gelangt man zu den einzelnen Datenblättern, auf denen auch die Wirkungsgradkurven enthalten sind.

      Datenblatt SI3.0M/SI4.4M:
      http://files.sma.de/dl/17632/SI30M-44M-DDE1445-V11web.pdf

      Datenblatt SI6.0H/SI8.0H:
      http://files.sma.de/dl/17632/SI_OFF_ON_6H_8H-DDE1421W.pdf

      Ich hoffe, das hilft dir weiter.

      Viele Grüße
      Leonie

      Antworten »
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        Kai Fischer

        16. Januar 2015 um 00:17

        Hallo Leonie,

        danke für Deine Information. Ich kenne die Datenblätter.
        Dort stehen keine vollständigen Wirkungsgradkurven. Der interessante Bereich von 0-5% fehlt.
        Um den geht es mir.

        So wie es nach dem Diagramm aussieht ist der Wirkungsgrad beim SI 4.4 bei 100 watt (3% Ausgangsleistung) nicht mehr dargestellt und muss folglich deutlich unter 86% sein.

        Es fehlen auch die (unvollständigen) Wirkungsgradkurven des SI 4.4 und SI 6.0 in den Datenblättern.
        Oder ist die Kurve vom SI 3.0 identisch mit dem SI 4.4er und die des SI 8.0 mit dem SI 6.0 ?

        Danke

        Kai

        Antworten »
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          Leonie Blume

          19. Januar 2015 um 10:05

          Hallo Kai,

          der Wirkungsgrad zwischen dem SI3.0M und SI4.4M ist nahezu identisch, wobei das kleiner Gerät einen minimal schlechteren aufweist.
          Der Eigenverbrauch der kleineren SIs liegt bei ca. 18,8 Watt. Alle Verluste kleiner 5% Ausgangsleistung liegen in etwa bei diesen Eigenverbrauchswert.

          Bei 3% (100 Watt) Ausgangsleistung (SI3.0) kann also ein Wirkungsgrad von 81 % angenommen werden.

          Beim SI6.0H und SI8.0H verhält es sich sehr ähnlich, nur das hier ein Eigenverbrauch von 26 Watt anliegt. 3 % Ausgangsleistung beim SI6.0H wären 138 Watt.
          Somit wären hier auch wieder ca. 81% Wirkungsgrad.

          Ich hoffe, das beantwortet deine Fragen?

          Viele Grüße
          Leonie

          Antworten »

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