(ca. 20 Jahre) Sonnenenergienutzung           
 
   Photovoltaikanlage (auf dem Dach)
 
 
Die Solarzellen wandeln das einfallende Sonnen licht in elektrischen Strom um.
Sie bestehen aus zwei übereinanderliegenden Schichten des Grundmaterials Silicium (in
der Regel). Es werden in den Halbleiterschichten freie Ladungsträger erzeugt und durch
ein in den Halbleiter eingebautes Feld „abgesaugt“, so dass zwischen Ober- und Unterseite
der Solarzelle eine elektrische Spannung entsteht. Diese ist vom Material abhängig und
beträgt bei Si-Zellen ca. 0,5 V. Die Stromstärke hängt von der Zellengröße und der
Einstrahlungsintensität ab.
 
Einzelne Zellen werden zu Modulen- und diese wiederum zum Generator verschaltet.
So werden größere Leistungen erreicht.
 
Es gibt sogenannte „autarke“ Anlagen (oder Inselanlagen)! Z.B.: Taschenrechner,
Uhren, Häuser ohne Strom usw.
 
Und netzgekoppelte Anlagen, bei denen der Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird.
 
 
Inselanlagen: Sie benötigen den Generator, einen Laderegler und ein Akku.
Netzgekoppelte Anlagen benötigen außer dem Generator noch einen Wechselrichter.
 
Die unterschiedlichen Solarzellentypen:
Amorphe Zellen haben eine Aufgedampfte Si-Schicht und einen Wirkungsgrad von 4 – 8 %
Polykristalline Zellen werden aus In Blöcken gegossenen Si-Scheiben hergestellt.
Der Wirkungsgrad : 10-14 %
Monokristalline Zellen werden aus einem einzigen Kristall aus der flüssigen Si-Schmelze
gezogen und dann auch in dünne Scheiben gesägt und dann zu der eigentlichen Solarzelle
verarbeitet. Der Wirkungsgrad: 13-18 %
 
 
Wichtig: Auf Grund der nötigen Verschaltung in Reihe ist  Verschattung auf den
 
Generatoren zu vermeiden.
In Deutschland wird die Photovoltaik bei netzgekoppelten Anlagen zur Zeit noch vom Staat
gefördert.

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  Solarthermie (am Haus)

Sonnenwärmenutzung ( Sonnenofen, Solarkocher, Solarthermie usw.)

Bei der Wärmenutzung ist Verschattung nicht ganz so gravierend, wie bei der Stromerzeugung.
 
Das Prinzip ist denkbar einfach: Durch eine Glasscheibe wird auf den „Absorber“ (Schwarzes Rohr
oder Topf etc.) das Sonnenlicht gelenkt und erwärmt diesen. Diese Wärme wird dann genutzt.
Der Solarkocher ist ein gut isolierter schwarzer Kasten mit Glasscheibe obenauf. Er erreicht bis
zu 200 Grad Celsius.
Die Solarthermie besteht aus den Kollektoren (wie oben, nur mit schwarzer Rohrleitung), einem
Solarspeicher und einer Pumpe mit Sicherheitsgruppe.
Diese Komponenten sind miteinander verbunden und stellen den Solarkreislauf dar.
D.H. In dem Kollektor wird die Solarflüssigkeit (meist Wasser mit Frostschutz) von der Sonne
erwärmt. Diese wird durch die Pumpe in Zirkulation versetzt und gibt ihre Wärme mittels
Wärmetauscher im Speicher an das Brauchwasser ab. Sollte die Sonne zu wenig scheinen, so
wird durch einen zweiten Wärmetauscher im Speicher von der konventionellen Heizung das
Wasser erwärmt.
Auch zur Heizungsunterstützung kann eine Solarthermie genutzt werden.
 
Neue, teurere, im Wirkungsgrad höhere Kollektoren sind z.B.: Vakuum-Röhren-Kollektoren.
 
Eine Solarthermie hat schon nach zwei Jahren soviel Energie erzeugt wie zur Herstellung
erforderlich ist!
Ähnlich günstig ist die Energierücklaufzeit bei der Photovoltaik.

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Solarkocher (bei Sonne im Garten)

 

(Bild: Mein "ULOG" Solarkocher)

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Es gibt noch andere Solarkocher, die z.B. nach Art des "Hohlspiegels" funktionieren. Der Topf wird dann in den "Brennpunkt" gestellt und heizt sich dort auf. Allerdings was die praktische Verwendung betrifft, so sehen die zwar nett aus, sind aber windempfindlich und höchstens für Eintöpfe geeignet. Auch kühlen sie schnell aus, wenn es zwischendurch mal bewölkt ist.

                 

Die oben erwähnte Variante (nach Art der "Kochkiste" mit Glasscheibe) ist da sehr viel mehr zu empfehlen und hat sich bei mir auch im praktischem Betrieb bewährt!

Mehr Info: "Energie"   klick hier

                                                                                                                          

 

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