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Was ist Photovoltaik?

Photovoltaik ist ein Adjektiv, um alles zu identifizieren, was mit Photovoltaik und insbesondere dem Photovoltaikeffekt zusammenhängt. Dieses Wort ist eine Zusammensetzung aus Photon und Volt. Ein Photon ist das Trägerteilchen aller Formen elektromagnetischer Strahlung, einschließlich sichtbarem Licht. Andererseits ist ein Volt die Einheit des elektrischen Stroms. Auf diese Weise ist es einfach, die Beziehung zwischen sichtbarem Licht oder Sonnenstrahlung und der Erzeugung von Elektrizität oder Elektrizität zu bestimmen.

Was ist Photovoltaik?

Wir beziehen uns auf den photovoltaischen Effekt in allem, was mit der Energiegewinnung durch Lichteinwirkung zusammenhängt. Die am häufigsten verwendete Lichtquelle für Photovoltaikanlagen ist die von der Sonne kommende, dh Sonnenenergie. Obwohl es kleine Geräte wie Taschenrechner gibt, die mit künstlichem Licht arbeiten können.

Was ist Photovoltaik-Solarenergie?

Photovoltaik-Solarenergie ist eine Methode zur Gewinnung elektrischer Energie dank Sonnenkollektoren. Es ist eine erneuerbare Energie, da ihre Energiequelle, die Sonne, als unerschöpflich gilt.

Ein Solarpanel besteht aus einer Reihe von Photovoltaikzellen. Diese fotoelektrischen Zellen sind Halbleiterbauelemente, die bei Anregung Sonnenstrahlung empfangen, elektronische Sprünge und einen kleinen Unterschied im diodenähnlichen Potential an ihren Enden verursachen (elektrischer Strom). Diese Eigenschaft wird als Photovoltaikeffekt bezeichnet.

Klassifizierung und Arten der Photovoltaik

Photovoltaikanlagen werden hauptsächlich in zwei große Familien unterteilt:

  • "Isolierte" Systeme (auch "unabhängig" genannt): Sie sind an kein Verteilungsnetz angeschlossen und nutzen daher den in einem Energiespeicher (Batterien) vor Ort erzeugten und gespeicherten Strom direkt.
  • "netzgebundene" Anlagen (auch netzgebundene Anlagen genannt): Dies sind Anlagen, die an ein bestehendes Stromverteilungsnetz angeschlossen sind, das von Dritten verwaltet wird, und häufig auch an das zu versorgende private Stromnetz.

Ein besonderer Fall eines Inselsystems, das als "Hybrid" bezeichnet wird, bleibt mit dem Verteilungsnetz verbunden, verwendet jedoch hauptsächlich seine Quellen, nur eine, oder es kann auch mit Hilfe eine Kombination aus beispielsweise Photovoltaik, Wind und Generator aufweisen eines Akkumulators. Wenn keine der Quellen verfügbar ist oder die Batterie entladen ist, wird das System über einen Stromkreis an das Stromnetz angeschlossen, um die Versorgung aufrechtzuerhalten.

Aus struktureller Sicht sollte die "architektonisch integrierte" Installation erwähnt werden. Die architektonische Integration wird erreicht, indem die Photovoltaikmodule der Anlage im Profil des Gebäudes platziert werden, in dem sie sich befindet. Die Techniken sind hauptsächlich:

  • lokaler Austausch des Abdeckmantels (z. B. Fliesen oder Fliesen) durch eine geeignete Beschichtung, auf die das Photovoltaikfeld gelegt wird, so dass es im Abdeckmantel ertrinkt;
  • Verwendung geeigneter Integrationstechnologien wie Dünnfilme;
  • struktureller Einsatz von Photovoltaikmodulen, die auch die Funktion eines Rahmens erfüllen, mit oder ohne Verglasung.

Die Kosten für eine integrierte Photovoltaikanlage sind höher als bei der herkömmlichen Methode. Das ästhetische Ergebnis wird jedoch durch die Gesetzgebung zur Energierechnung begünstigt, wobei eine deutlich höhere Anreizrate anerkannt wird.

Off-Grid-Photovoltaikanlagen (autonom)

PhotovoltaikDiese Familie steht im Dienst der Elektrizitätsunternehmen, die von anderen Energiequellen wie dem nationalen Wechselstromnetz isoliert sind und von einer elektrisch isolierten und autarken Photovoltaikanlage versorgt werden.

Die Hauptkomponenten einer Insel-Photovoltaikanlage sind im Allgemeinen:

  • Photovoltaikfeld, das zum Sammeln von Energie durch Photovoltaikmodule bestimmt ist, die bequem zugunsten der Sonne angeordnet sind;
  • die Speicherbatterie oder der Akku, die aus einer oder mehreren geeignet angeschlossenen wiederaufladbaren Batterien (Serie / Parallel) MEP / besteht und die von den Modulen gelieferte elektrische Ladung bei ausreichendem Sonnenlicht beibehält, um eine verzögerte Verwendung durch die elektrischen Geräte des Benutzers zu ermöglichen. Mit einem hinteren Steuergerät kann es seine Lebensdauer verdreifachen.
  • Managementautomatisierung: Eine Heckeinheit kann automatisch zwischen verschiedenen erneuerbaren Energiequellen (PV-Module, Wind, Generatoren usw. usw.) von einem zum anderen oder für Akkumulatoren und schließlich auch zum Lieferanten wechseln.
  • Laderegler, der dazu bestimmt ist, die gesammelte Energie zu stabilisieren und innerhalb des Systems gemäß verschiedenen möglichen Situationen zu verwalten;
  • Wechselrichter ansonsten der Gleichstrom- / Wechselstromwandler, der dazu bestimmt ist, die Ausgangsgleichspannung (Gleichstrom) vom Solarpanel (üblicherweise 12 oder 24/48 Volt) in eine höhere Wechselspannung (typischerweise 110 oder 230 Volt für) umzuwandeln Systeme bis zu einigen kW, 400 Volt für Systeme mit einer Leistung von mehr als 5 kW).

Das im Allgemeinen für Inselsysteme verwendete Photovoltaikfeld ist für eine bestimmte Systemspannung optimiert, die während der Entwurfsphase ausgewertet wird. Die am häufigsten verwendeten Spannungen sind 12 oder 24 V. Da die meisten in diesem Anlagentyp verwendeten Photovoltaikmodule Ausgangsspannungen von 12 oder 24 V aufweisen, bestehen die sogenannten elektrischen Ketten, aus denen das Feld besteht, aus wenigen Modulen, bis zur Grenze nur Modul für Kette . Im letzteren Fall besteht das PV-Feld in der Praxis aus einer einfachen elektrischen Parallele zwischen den Modulen, die mit einer Diode zum Schutz vor sogenannten Rückströmen ausgestattet ist, auf die weiter unten eingegangen wird.

Der Akkumulator besteht im Allgemeinen aus Monoblöcken oder einzelnen Elementen, die speziell für tiefe und zyklische Ladungen und Entladungen ausgelegt sind. In Systemen, die die Kontinuität des Dienstes auch unter schwierigsten Bedingungen gewährleisten müssen, werden sie im Allgemeinen nicht zur Verwendung von Fahrzeugakkumulatoren verwendet, die trotz korrekter Funktion eine geringe "Nutzungsdauer" aufweisen, dh eine geringere Anzahl von Ladezyklen tolerieren und Entladung im Vergleich zu Akkumulatoren, die speziell für diese Art der Verwendung entwickelt und gebaut wurden. Im Fall von Pol- oder Höhenakkumulationsanlagen (z. B. Straßenbeleuchtung oder Photovoltaik-Straßenlaterne) können Autobatterien nicht verwendet werden, da ein Elektrolytverlust (der aus einer stark korrosiven Lösung besteht) auftreten könnte Menschen Schaden zufügen, Tiere und Eigenschaften. In diesen Einrichtungen werden spezielle Akkumulatoren verwendet, bei denen der flüssige Elektrolyt durch ein spezielles Gel ersetzt wird.

Der Laderegler ist ein elektronisches Gerät mit den folgenden Mindestmerkmalen:

  • Automatische Trennung des Photovoltaikfeldes (verstanden als Satz aller Module) von der Batterie der Akkumulatoren, wenn die von den Modulen gelieferte Spannung unter dem Minimum der Ladungsakkumulatoren liegt (sehr bewölkter Himmel, Nacht, Ausfälle , Wartungsunterbrechungen usw.); In diesem Fall würden sich die Module tatsächlich wie ohmsche Lasten verhalten, indem sie die Akkumulatoren entladen.
  • automatische Trennung des Photovoltaikfeldes von den Akkumulatoren bei vollständiger Aufladung und mögliche Ableitung des von den Modulen erzeugten Stroms, der direkt an den Wechselrichter gesendet werden soll, falls Energie von den Geräten des Benutzers angefordert wird;
  • Automatische Trennung des Photovoltaikfeldes von den Akkumulatoren bei vollständiger Entladung des letzteren (Batterie jetzt leer) und mögliche Ableitung des von den Modulen erzeugten Stroms, der im Falle eines Strombedarfs der Geräte des Benutzers direkt an den Wechselrichter gesendet werden soll.

In autonomen Systemen ist auch die Kombination von Photovoltaik-Solarmodulen mit Solarkollektoren häufig. Die Dollarkollektoren ermöglichen die Erfassung der Sonnenstrahlung, um die Temperatur einer Flüssigkeit zu erhöhen. Die Wärmeenergie dieser Flüssigkeit kann für Warmwasser oder zum Heizen verwendet werden. Es geht um solarthermische Energie.

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