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PV - TECHNIK |
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Solarmodule
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Bei der Photovoltaik wird Licht in elektrische Energie
umgewandelt. Als Grundstoff für die Solarzellen
wird heute meist Silizium verwendet, eines der häufigsten
chemischen Elemente der Erdrinde. Ausgangsmaterial für
den Herstellungsprozess ist z. B. Quarzsand. Daraus
wird in einem mehrstufigen Prozess Silizium von hoher
Reinheit erzeugt, das für die Herstellung von Solarzellen
notwendig ist. |
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Die Solarzelle besteht im Wesentlichen aus zwei Siliziumschichten,
die durch Einsetzen von Fremdstoffen (z.B. Bor und Phosphor)
gezielt verunreinigt werden (n-Schicht, p-Schicht).
Jede Schicht erhält so unterschiedliche elektrische
Eigenschaften. |
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An der Grenzfläche zwischen den
Schichten bildet sich ein elektrisches Feld wenn das
Licht auf die Zelle trifft, da dadurch Elektronen aus
ihren Bindungszustand gelöst werden (es entstehen
freie Ladungsträger). |
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| Das elektrische Feld trennt die Ladungsträger
was zu einer elektrischen Spannung zwischen den Metallkontakten
der Solarzelle führt. Wird nun ein elektrischer
Verbraucher angeschlossen, kann Strom fließen. |
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Jede Schicht erhält so unterschiedliche elektrische
Eigenschaften. An der Grenzfläche zwischen den
Schichten bildet sich ein elektrisches Feld wenn das
Licht auf die Zelle trifft, da dadurch Elektronen aus
ihren Bindungszustand gelöst werden (es entstehen
freie Ladungsträger). |
| Das elektrische Feld trennt die Ladungsträger
was zu einer elektrischen Spannung zwischen den Metallkontakten
der Solarzelle führt. Wird nun ein elektrischer
Verbraucher angeschlossen, kann Strom fließen. |
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| Aufgrund der kleinen Spannungs- bzw. Leistungsswerte
der einzelnen Solarzellen werden mehrere Solarzellen
zu Solarmodulen zusammengefasst. Handelsübliche
Nennleistungen der Module sind 50, 100, 160 Watt bis
hin zu 330 Watt. Mehrere dieser Module werden dann für
einen Solargenerator in Reihe oder Serie geschaltet,
die Leistung dieser Generatoren wird in kWp angegeben. |
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Dünnschicht |
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Seit etwa 2 Jahren setzt sich am Markt mehr und mehr die Dünnschichtzelle durch, insbesondere bei Großanlagen wie z.B. für Landwirtschaft, Gewerbe und Industrie. Das neue solare Bedachungssystem basiert auf der sogenannten Triple-Junction- Technologie, die auch bei ungünstiger Dachausrichtung oder Neigung hervorragende Erträge erzielt.
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| Folienlaminate werden auf kunststoffbeschichtete TiZn-Blechtafeln verklebt und können z.B. auf einem Trapezblech befestigt werden. Dünnschichtmodule können mit einem Spezialkleber auch direkt auf Bitumenbahnen verklebt werden. |
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Montagetechnik |
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Es gibt verschieden Möglichkeiten eine Solaranlage
zu installieren, die additive, die integrative und die
Freiflächen-Installation.
Bei der additiven Installation wird die Anlage mittels
einer Metallkonstruktion auf dem Dach oder an der Fassade
des Gebäudes angebracht. Bei der integrativen Installation wird die Solaranlage
fester Teil des Gebäudes und übernimmt dabei
zusätzliche Aufgaben wie den Wetterschutz, den
Sonnenschutz oder die Dämmung.
Integrative Systeme sind meist etwas teurer als additive
Systeme. Sie können jedoch architektonisch an das
Gebäude angepasst werden. Sie ersetzen dabei z.B.
Dachziegel oder Fassadenelemente. In Fällen einer
Dacherneuerung sind die Kosten gleichwertig.
Bei der Freiflächeninstallation wird die Solaranlage
meistens auf einer brach liegenden Fläche auf Holz-
oder Metallgestellen installiert. Solaranlagen müssen hohen Druck- und Sogbelastungen
durch den Wind widerstehen. Deshalb ist eine stabile
Bauweise und Montage unabdingbar. |
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| Additive
Systeme |
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| Flachdach |
Schrägdach |
| Freiflächeninstallation |
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| Pylon |
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Wechselrichter |
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Bei einer Solaranlage wird die Sonenenergie
in elektrische Energie umgewandelt, die als Gleichstrom
vorliegt. Diese erzeugte elektrische Energie kann mit
geeigneten Geräten selbst genutzt werden.
Wenn die Energie für Standardgeräte verwendet
werden soll oder in das öffentliche Netz eingespeist
wird, das in diesem Fall quasi die Funktion eines Speichers
übernimmt, muss der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom
umgewandelt werden. Außerdem müssen die Phasen
und Frequenzen zwischen dem erzeugten Strom und dem
Netzstrom sychronisiert werden. Dies erfolgt mittels
eines Wechselrichters.
Bei der Umwandlung des Stroms im Wechselrichter wird
Wärme erzeugt, die bei zu großer Höhe
die Leistungsfähigkeit des Wechselrichters stark
beeinflussen kann. Der Wechselrichter muss deshalb an
einem Ort aufgestellt werden, an dem eine ausreichende
Belüftung gewährleistet wird.
Bei der Auswahl der Wechselrichter setzen wir ausschließlich
auf bewährte Hersteller, wie z.B. SMA, Siemens
oder Fronius.
Bei der Einspeisung des Stromes in das öffentliche
Netz wird ein zweiter Stromzählerinstalliert, der
den eingespeisten Strom zählt. |
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| "Sunny Boy-Wechselrichter (SMA)" |
"Sitop solar IP65 (Siemens)" |
"Sitop solar IP21 (Siemens)" |
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