Panels Photovoltaische Solarenergie

Elemente einer photovoltaischen Solaranlage

Elemente einer photovoltaischen Solaranlage

Das photovoltaische Solarpanel ist das Element, das die Sonnenstrahlung einfängt und für die Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität durch den photovoltaischen Effekt verantwortlich ist.

Zusätzlich zu den Photovoltaik-Modulen erfordern die Photovoltaik-Anlagen eine Reihe von ergänzenden Elementen, die notwendig sind, um die Funktionalität, Kontrolle und Haltbarkeit der Solaranlage zu gewährleisten.

Hauptelemente einer photovoltaischen Solaranlage

Fotovoltaikzelle

Die Photovoltaik-Zelle ist der Teil des Photovoltaik-Panels, der dank des photovoltaischen Effekts für die Umwandlung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie verantwortlich ist. Das Ergebnis ist ein elektrischer Strom im Gleichstrom.

Allgemeinen ein Modul oder eine photovoltaische Solarpanel besteht aus einer Kombination von photovoltaischen Zellen, in zwei Schichten von EVA zwischen einer vorderen Glasplatte und einer Trägerschicht aus einem thermoplastischen Polymer oder einem anderen Glasscheibe eingekapselt, wenn es gewünscht ist, Module mit einem gewissen Grad zu erhalten, der Transparenz. Dieser Satz von Elementen wird normalerweise in einer eloxierten Aluminiumstruktur eingerahmt mit dem Ziel, die mechanische Festigkeit der Anordnung zu erhöhen und die Verankerung des Moduls an den Stützstrukturen zu erleichtern.

Die am häufigsten in Photovoltaikanlagen verwendeten Photovoltaikzellen sind Silizium und können in drei Unterkategorien unterteilt werden:

  • Monokristalline Siliziumzellen bestehen aus einem Einkristall aus Silizium. Diese Art von Zellen zeigt eine einheitliche dunkelblaue Farbe.
  • Polykristalline oder multikristalline Siliziumzellen bestehen aus einer Reihe von Siliziumkristallen, was erklärt, warum ihre Ausbeute etwas niedriger ist als die von monokristallinen Zellen.
  • Amorphe Siliziumzellen. Sie sind weniger effizient als kristalline Siliziumzellen, aber auch weniger teuer. Diese Art von Zelle wird zum Beispiel in Anwendungen wie Taschenrechnern oder kleinen Geräten verwendet, die nicht viel Energie benötigen.

Wechselrichter

Der Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das für die Umwandlung des im Wechselstrom erzeugten Gleichstroms verantwortlich ist.

Das photovoltaische Solarpanel liefert Elektrizität in Form von Gleichstrom. Dieser Strom kann vom Stromrichter in Wechselstrom umgewandelt und in das Stromnetz oder in das interne Netz eingespeist werden.

Der Prozess, vereinfacht, wäre wie folgt: Energie wird bei niedrigen Spannungen (380-800 V) und im Gleichstrom erzeugt. Es wird mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. In Kraftwerken unter 100 kW wird Strom in Niederspannung direkt in das Verteilernetz eingespeist (400 V in dreiphasig oder 230 V in einphasig). Und für Leistungen über 100 kW wird ein Transformator verwendet, um die Energie bei mittlerer Spannung (bis zu 36 kV) zu erhöhen, und sie wird in die Transportnetze zur späteren Versorgung eingespeist.

Solartracker

Die Solar Tracker sind Mechanismen, die die Position der Photovoltaik-Module in Abhängigkeit von der Position der Sonne ausrichten, um ihre Leistung zu erhöhen. Seine Verwendung ist bei der Produktion von Solarenergie durchaus üblich.

Solar-Tracker ermöglichen eine erhebliche Steigerung der Solarproduktion, etwa 30% für Erstere und weitere 6% für Letzteren an Orten mit hoher Direktstrahlung.

Es gibt Solartracker verschiedener Arten:

  • Solar Tracker auf zwei Achsen: Die Oberfläche des Photovoltaik-Panels bleibt immer senkrecht zur Sonne.
  • Solartracker auf einer Polarachse: Die Oberfläche des Solarpaneels dreht sich um eine nach Süden ausgerichtete Achse, die in einem Winkel geneigt ist, der dem Breitengrad entspricht. Die Wendung ist so eingestellt, dass die Normale zur Oberfläche immer mit dem terrestrischen Meridian übereinstimmt, der die Sonne enthält.
  • Solar Tracker auf einer azimutalen Achse: die Oberfläche rotiert auf einer vertikalen Achse, der Winkel der Oberfläche ist konstant und gleich der Breite. Die Drehung ist so eingestellt, dass die Normale zur Oberfläche immer mit dem lokalen Meridian übereinstimmt, der die Sonne enthält.
  • Solar Tracker auf einer horizontalen Achse: die Oberfläche dreht sich um eine horizontale Achse und orientiert sich in einer Nord-Süd-Richtung. Die Wendung ist so eingestellt, dass die Normale zur Oberfläche immer mit dem terrestrischen Meridian übereinstimmt, der die Sonne enthält.

Verdrahtung

Die Verkabelung ist das Element, das die elektrische Energie seit ihrer Erzeugung für ihre spätere Verteilung und ihren Transport transportiert. Ihre Dimensionierung wird durch das restriktivste Kriterium zwischen der maximalen Potentialdifferenz und der maximal zulässigen Intensität bestimmt.

Autonome Photovoltaik-Solaranlagen und Netzanbindung

Unter Berücksichtigung dieser komplementären Elemente werden die Arten der Photovoltaik-Basisanlagen klar unterschieden:

Die folgenden Absätze erläutern und die verschiedene Elemente diskutieren, die eine Photovoltaik-Solaranlage bilden je nachdem, ob sie unabhängig oder mit dem Netzwerk verbunden ist.

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Geändert am: 18. Mai 2018