Dabei gehen wir unter anderem auf die unterschiedlichen Arten ein und erläutern, wie der photovoltaische Effekt funktioniert.
Inhaltsverzeichnis
PV Anlage was ist das? Wie funktioniert sie für das Dach im Detail?
Die Funktionsweise einer Solaranlage für das Dach ist grundsätzlich simpel: Bei Lichteinfall auf die Solarzellen entsteht eine elektrische Spannung, die über Stromleitungen zum Solargenerator geleitet wird. Dieser wandelt die Energie in Gleichstrom um, der über den Wechselrichter zu nutzbarem Wechselstrom wird. Im nächsten Schritt wird der erzeugte Sonnenstrom entweder direkt verbraucht, im Solarstromspeicher gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist.
Photovoltaikanlage in Deutschland: Netzgekoppelte Anlagen und ihre Anforderungen
Die Mehrheit der Photovoltaikanlagen in Deutschland ist netzgekoppelt und mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Das EEG Einspeisemanagement gleicht die schwankenden Stromeinspeisungen aus. Inselanlagen, ohne Verbindung zum Netz, sind allerdings nur sinnvoll, wenn der erzeugte Sonnenstrom effizient verbraucht oder gespeichert werden kann.
PV Anlage was ist das? Solarzellen: Das Herzstück
Eine Photovoltaikanlage setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen, wobei die Solarzellen das Kernstück bilden. Diese kleinen Scheiben mit einer dünnen Siliziumschicht erzeugen elektrische Spannung, wenn sie auf Sonnenlicht treffen. Die erzeugten Elektronen fließen durch die Stromleitungen und erzeugen so den benötigten Strom.
PV Anlage was ist das? Wirkungsgrade von Solarzellen: Grundtypen und ihre Eigenschaften
Solarzellen weisen unterschiedliche Wirkungsgrade auf, abhängig von ihrer Beschaffenheit. Monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarzellen unterscheiden sich in Herstellungsart, Kosten und Flächenbedarf. Die Auswahl hängt von individuellen Bedürfnissen und baulichen Gegebenheiten ab.
Weitere Komponenten einer Photovoltaikanlage: Ein umfassender Überblick
Neben dem Solargenerator spielen Wechselrichter, Stromzähler und Solarkabel eine entscheidende Rolle für eine effiziente Photovoltaikanlage. Zweiterer wandelt Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um, Stromzähler messen den erzeugten und eingespeisten Strom, während Solarkabel die Verbindung zwischen den Komponenten sicherstellen.
Zukunft der Solarenergie: Trends und vielversprechende Entwicklungen
Die Solarenergie wird in Zeiten der Energiewende immer wichtiger. Im Jahr 2020 betrug der Anteil der Photovoltaik am Gesamtstrom bereits 9 %. Zudem deuten neue Technologien, höhere Wirkungsgrade und sinkende Produktionskosten auf eine vielversprechende Zukunft hin. Innovationen wie Nanodraht-Technik, Hybrid-Solarmodule und Sphelar Solarzellen versprechen höhere Effizienz und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?
Grundlegend lässt sich der Unterschied zwischen Photovoltaik (PV) und Solarthermie darauf zurückführen, dass die Photovoltaik elektrischen Strom erzeugt, während die Solarthermie für die Erzeugung von warmem Wasser verantwortlich ist. Beide Systeme nutzen dabei die Energie der Sonne.
Photovoltaik: Der photovoltaische Effekt in einem PV-Modul
Im Fokus steht hier der photovoltaische Effekt, bei dem Sonnenlicht auf Solarzellen trifft und die Photonen des Sonnenlichts Elektronen in Bewegung versetzen. Dieser Prozess erzeugt eine Gleichspannung, die einen Stromfluss ermöglicht. Durch die Verbindung vieler Solarzellen entsteht ein Solarmodul, bei dem die Spannung addiert wird.
Der erzeugte Gleichstrom fließt über Kabel an der Rückseite der Solarmodule zu einem Wechselrichter, der die Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom ermöglicht. Dieser kann dann im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.
Solarthermie: Wärmeerzeugung durch eine Solarthermieanlage
Im Gegensatz dazu erzeugt eine Solarthermieanlage warmes bis heißes Wasser. Sonnenlicht trifft auf Röhren oder schwarze Leitungen, die von einem Wasser-Frostschutz-Gemisch durchflossen werden und dieses erhitzen. Eine solche setzt sich aus einem oder mehreren Sonnenkollektoren mit Röhren oder Leitungen zusammen, die ebenfalls miteinander verbunden sind.
Eine Pumpe transportiert das erhitzte Wasser über einen Wärmetauscher in das Heizungssystem des Gebäudes. Auf diese Weise kann das erwärmte Wasser für Raumwärme und die Erwärmung von Trinkwasser genutzt werden.
Effiziente Kombination in modernen Niedrigenergiehäusern
In modernen Niedrigenergiehäusern, in denen nur noch geringe Heizenergie benötigt wird, kann eine effiziente Kombination von Photovoltaik und einer Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf decken. Oftmals erweist sich diese Methode als effizienter als die Erzeugung von warmem Wasser mittels einer Solarthermieanlage.
Fazit: Was ist eine PV Anlage?