Die Photovoltaikanlage

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1 Die Photovoltaikanlage Was bewirkt Photovoltaik? Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom. Für die vollsolare Stromerzeugung eines durchschnittlichen Einfamilienhaushaltes mit einer Photovoltaikanlage benötigen Sie gut 40 m². Aber auch die Installation einer kleineren Anlage ist sinnvoll. 20 m² liefern Ihnen somit die Hälfte Ihres bisherigen Stromverbrauches. Die andere Hälfte lässt sich mit wirkungsvollen Stromsparmaßnahmen kosteneffizient vermeiden! Wie funktioniert Photovoltaik? Fällt Licht auf die Solarzelle, entsteht eine elektrische Spannung zwischen den verschieden aufgebauten Schichten und bewirkt dadurch einen gerichteten Elektronenstrom vom oberen Minuspol (Elektronenüberschuss) zum unteren Pluspol (Elektronenmangel). Sobald ein Verbraucher angeschlossen ist, fließt Gleichstrom. Dieser wird mittels Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, wie wir ihn aus der Steckdose kennen. Was passiert mit dem erzeugten Strom? Den sofort im Haushalt benötigten Strom können Sie direkt verwenden. Der nicht genutzte Anteil des Stromertrages wird bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen über Einspeisezähler erfasst und in das öffentliche Netz eingespeist. Dafür ist ein verfügbarer Zählerplatz in der Hausinstallation erforderlich. Vor dem Anschluss an das öffentliche Stromnetz ist eine Netzzugangsvereinbarung mit dem Netzbetreiber (z.b. Energie AG, Linz AG) und eine Stromübernahmebestätigung eines befugten Unternehmens (z.b. ÖMAG - Abwicklungsstelle für Ökostrom AG) erforderlich. Integration von Photovoltaik in Ihr Haus? Photovoltaikanlagen passen aufgrund spezieller Montagesysteme prinzipiell auf und in jedes Dach oder Fassade. Entscheidend für den optimalen Stromertrag sind der Neigungswinkel der Photovoltaikmodule und die Dachausrichtung. Guten Stromertrag liefern nicht verschattete Module, die nach Süden ausgerichtet und in einem Neigungswinkel zwischen 25 und 45 Grad installiert sind. Bei Abweichung von der Südausrichtung nach Westen oder Osten um bis zu 50 Grad reduziert sich die Energieausbeute nur unwesentlich. Der Ertrag der Photovoltaikanlage steigt, wenn eine gute Hinterlüftung der Solarmodule gewährleistet ist. Welche Vorteile bringt Phtovoltaik? Das Mitverfolgen von Photovoltaik-Ertragsanzeigen unterstützt energiebewussten Stromverbrauch und reduziert so nochmals Ihre Stromkosten. Solarmodule können in bereits bestehenden Gebäude integriert werden und passen formschön aufs Dach oder in die Fassade. Photovoltaikanlagen liefern zuverlässig Solarstrom für die nächsten Jahrzehnte. Photovoltaikanlagen haben eine hohe Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand. Solarmodule tragen zu einer ästhetischen und modernen Versorgungssicherheit bei. Saubere und klimaschonende Stromproduktion aus erneuerbarer Energie. Die Photovoltaikinsellösung Wo kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz vorhanden ist, z.b. in entlegenen Regionen mit schlechter Infrastruktur, bietet sich die Photovoltaikinsellösung an. Diese autarke Stromversorgung besteht ebenfalls aus Photovoltaikmodulen und Inselwechselrichter, darüber hinaus wird hier der erzeugte Gleichstrom mittels Laderegler in Solarbatterien gespeichert und zur Stromversorgung genutzt. Je nach Anforderung kann man zwischen einer Gleichstrominstallation (12 V, 24 V) oder einer Wechselstrominstallation (230 V) entscheiden. Photovoltaik jede Größe macht Sinn Schon mit einer 10 m² Anlage können Sie einen sinnvollen Anteil an Solarstrom produzieren. Knapp 1000 kwh Ertrag reichen für 25% Ihres Strombedarfs. Wenn Sie in einem Stromsparhaushalt leben, sogar für wesentlich mehr. Wenn Sie die Bewohner eines Passivhauses sind, dann können Sie mit einer Modulfläche von m² den Strom für Ihre hocheffiziente Wärmepumpe erzeugen. Um den Gesamtstrombedarf dieses Passivhauses zu decken, ist eine Modulfläche von gut 40 m² vorzusehen. Wobei prinzipiell das Stromnetz im übertragenen Sinn als Speicher dient, der den Strom abnimmt, sofern er nicht gebraucht wird, ihn aber auch wieder liefert, wenn er vor Ort nicht in genügender Menge produziert wird. Was ist Photovoltaik? Photovoltaik (PV) ist die wohl umweltfreundlichste Art, Energie zu erzeugen. Das Wort Photovoltaik ist eine Zusammensetzung aus dem griechischen Wort für Licht und dem Namen des Physikers Alessandro Volta. Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mittels Solarzellen. Durch die Absorption von Licht (Photonen) in einem Halbleiter wird unter bestimmten Voraussetzungen eine elektrische Spannung aufgebaut. Die Solarzellen bestehen zu 97 % aus Silizium, neben Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdrinde. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen strahlt, baut sich zwischen ihrer Ober- und Unterseite Gleichspannung auf. Diese Energie

2 kann in Solarakkumulatoren gespeichert, mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt oder direkt genutzt werden. Eine Photovoltaikanlage mit 1 Kilowatt Leistung schenkt Ihnen 800 kwh Strom im Jahr. Photovoltaikmodule erzeugen Strom, Wechselrichter wandeln diesen in netzkonformen Wechselstrom um und geeignete Montagesysteme geben der Photovoltaikanlage den richtigen Halt. Wie funktioniert ein Solarmodul? Solarzellen sind photovoltaische Scheiben, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Bei ausreichendem Lichteinfall liefert eine Siliziumsolarzelle etwa 0,5 V. Um Solarzellen in der Praxis verwenden zu können, werden mehrere Solarzellen in Serie (um die Spannung zu erhöhen) und parallel (um die entnehmbare Stromstärke zu erhöhen) geschalten. Man spricht von einem Solarmodul. Die Zusammenschaltung mehrerer Solarmodule ergibt den Solargenerator. Die meisten heute hergestellten Solarzellen bestehen aus Silizium. Was ist der Unterschied zwischen Inselsystemen und netzgekoppelten Systemen? Netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen Die Photovoltaikanlage wird an das öffentliche Stromnetz gekoppelt. Die gesamte erzeugte Energie aus der Sonne wird dem öffentlichem Netz zugeführt und vom Netzversorger vergütet. Starre Anlagen Photovoltaikanlagen, bei denen die Module in fixen Konstruktionen montiert werden, eignen sich vor allem für den Betrieb auf Hausdächern und Fassaden. Hier stehen unterschiedliche Montagearten zur Verfügung (Aufdach, Indach, Freiaufstellungen). Optimale Modulneigung: 37. Nachgeführte Anlagen Energetica entwickelte ein Sonnen-Nachführsystem, welches von Lichtsensoren gesteuert wird. Die einzelnen Module werden dem Sonnenverlauf in Ost-West-Richtung nachgeführt. Somit bewirkt das patentierte System einen zwischen 35 und 50 % höheren Stromertrag als ein starr am Dach montiertes System. Anlagen im Inselbetrieb Inselanlagen dienen der Stromversorgung von Verbrauchern, die nicht am öffentlichen Netz angeschlossen sind. Der erzeugte Solarstrom wird in einem Energiespeicher (Batterie) zwischengespeichert. Dieser Gleichstrom kann direkt für den Betrieb von Gleichstromgeräten oder unter Hinzunahme eines Wechselrichters für den Betrieb aller handelsüblichen Wechselstromverbraucher verwendet werden. Inselanlagen werden meist für Almhütten, Wohnmobile, Boote, Radarkästen, Notrufsäulen etc. genutzt. Netzgekoppelte Systeme Solarzellen erzeugen Gleichstrom. Dieser wird vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Der sogenannte Stringwechselrichter arbeitet im netzparallelen Betrieb, d.h. Spannung und Frequenz des erzeugten Stromes stimmen mit dem öffentlichen Netz überein. Aufgrund dessen kann der erzeugte Wechselstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Der Elektrizitätszähler registriert die eigens produzierte Energie, für die Sie eine Einspeisevergütung erhalten und misst den aus dem öffentlichem Netz entnommenen Verbrauch. Inselsysteme Das Photovoltaikmodul wandelt Sonnenlicht in Energie um. Der Strom wird vom Laderegler entweder in einen Energiespeicher (Batterie) oder zu Gleichstromgeräten geführt. Der Wechselrichter, falls notwendig, entnimmt die Energie aus der Batterie und wandelt den Gleichstrom in den haushaltsüblichen Wechselstrom um.

3 Mit einer Photovoltaikanlage im Inselbetrieb erzeugen Sie Ihren eigenen Strom. Dieses System eignet sich vor allem für Almhütten, netzferne Wohnhäuser, Wohnmobile, Boote, Radarkästen, Notrufsäulen, Straßenbeleuchtungen etc. Montagemöglichkeiten Aufdachmontage: - einfach, schnell und kostengünstig - hoher Ertrag durch gute Hinterlüftung der Module - wenig Verschattungsmöglichkeiten, da die Module weit oben angebracht werden. Indachmontage: - schöne Optik, ideal für hochwertige Dächer - Einsparung von Dachziegeln Flachdachaufstellung: - optimale Ausrichtung und Neigung der Module - sehr gute Hinterlüftung der Module - einfach, schnell und kostengünstig - Module sind leicht zugänglich Freiaufstellung: - keine besonderen statischen Anforderungen an den Untergrund - nahezu unbegrenztes Platzangebot Kann ich auf meinem Haus eine Photovoltaikanlage montieren? Ja. Es gibt viele Montagemöglichkeiten einer Photovoltaikanlage. (Schrägdach, Flachdach, Freiaufstellung und Nachführsystem) Für eine 1KWp-Anlage mit kristallinen Siliziummodulen muss man mit einem Platzbedarf von ca. 10m² rechnen. Wozu benötigt man einen Wechselrichter? Der Wechselrichter wandelt den von PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um. Dieser Wechselstrom wird in das öffentliche Stromnetz bzw. in Ihr Hausnetz eingespeist. Unser neu entwickelter ENP-Wechselrichter wurde ausschließlich für die Anwendung in netzgekoppelten Photovoltaikanlagen entwickelt. Sobald nach Sonnenaufgang von den Solarmodulen genügend Leistung erzeugt wird, beginnt die Steuerungs- und Regelungseinheit mit der Überwachung von Netzspannung und -frequenz. Auch der Wechselrichter ist auf eine vollautomatische Betriebsführung eingestellt. Das heisst, er schaltet sich ein, wenn genügend Sonne scheint und schaltet sich am Abend wieder vollständig ab. Alle Einstellungen und gespeicherten Daten bleiben natürlich erhalten. Der Wirkungsgrad unseres Wechselrichters liegt bei über 97 %. Zusätzlich verfügt er über Internettauglichkeit. Der Umrichter wurde mit einer TCP-IP Schnittstelle ausgestattet, um das System für eine Fernwarnung vorzubereiten. So können Betriebsprotokolle auch per Mail angefordert werden. Rechnet sich eine Photovoltaikanlage? Ihre PV-Anlage rechnet sich bereits ab dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme. Je nach Förderung erwirtschaftet man mit einer Photovoltaikanlage schon nach einigen Jahren einen Gewinn. Wie lange hält eine Photovoltaikanlage? Das Licht verursacht in der Zelle eine Elektronenbewegung. In der Anlage gibt es also keine bewegten Teile und somit keinen Verschleiß. Die Module haben eine vom Hersteller garantierte Lebensdauer von rund 25 Jahren, somit kann im Prinzip nichts defekt werden.

4 Welche Wartungen sind durchzuführen? Da in der Anlage keine bewegten Teile vorhanden sind, werden an den Modulen keine komplizierten Wartungsarbeiten durchgeführt. Die Module sollten in regelmäßigen Abständen gereinigt werden. Monokristalline Module? Monokristallin = einkristallig. Monokristalline Zellen haben von allen Photovoltaikmodulen den derzeit höchsten Wirkungsgrad. (bis 20 %) und einer Lebensdauer von mind. 30 Jahren. Aufgrund der exakt gleichen Ausrichtung der Kristallstruktur in eine Richtung wird dieser hohe Wirkungsgrad erzielt. Die Fertigung dieser Module sind mit extrem hohem Aufwand verbunden, weshalb die Zellen mit Abstand am teuersten sind. Polykristalline Module? Polykristallin = mehrkristallig. Polykristalline bzw. Multikristalline Module haben das beste Preis/Leistungsverhältnis. Das heißt der Preis Pro KWp ist derzeit am günstigsten. Polykristalline Zellen erkennt man an ihrer unterschiedlich blau schimmernden Kristallstruktur. Der Wirkungsgrad beträgt zwischen 13 und 16 %. Leistungsgarantie? Sie gibt die max. zulässige Abweichung von der Nennleistung nach Ablauf von 10, 20 oder auch 25 Betriebsjahren an. Leistungstoleranz? Sie gibt die max. Abweichung von der Nennleistung an. Wpeak? Peak= Spitzenleistung. Die Leistung, die das Modul unter STC abgibt. Die Angabe erfolgt meist In Wp (Watt peak). Betriebsspannung? Die Betriebsspannung gibt den Spannungswert an, bei dem unter den STC die größte Leistung abgegeben werden kann. Der Punkt maximaler Leistung eines Moduls wird Mpp-Punkt genannt (Mpp = Maximum Power Point). Modulwirkungsgrad? Gibt das Verhältnis von abgegebener Leistung zur eingestrahlten Leistung eines Solarmoduls bezogen auf die Modulfläche an. Standard-Test-Conditions (STC)? Deutsche Übersetzung: Standard-Test-Bedingungen. Damit ein Leistungsvergleich verschiedener Solarmodule miteinander erfolgen kann, werden einheitliche Testbedingungen verwendet. Einstrahlung 1000W/m²; Temperatur 25 C und AM 1,5 (AM = Air Mass: die Dicke der Lufthülle am Äquator beträgt die Luftmasse AM=1. In Europa ca. 1,5).

5 IEC 61215? Wurde ein Solarmodul nach IEC (kristallin) zertifiziert, so ist dies ein Qualitätsmerkmal hinsichtlich mechanischer Stabilität und Einhaltung der elektrischen Parameter.

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