Vorwort... V. Inhaltsverzeichnis... VII. Symbolverzeichnis...XI. 1 Einführung... 1

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1 Inhaltsverzeichnis Vorwort... V Inhaltsverzeichnis... VII Symbolverzeichnis...XI 1 Einführung Eine kurze Geschichte der Photovoltaik Photovoltaische Anwendungstechnik Literatur Solares Strahlungsangebot Spektrum des Sonnenlichtes Astronomische Gegebenheiten Einstrahlung auf die Horizontale Einstrahlung auf die geneigte Fläche Einstrahlung auf die nachgeführte Fläche Literatur Solargenerator Ersatzschaltbild und Kennlinie der Solarzelle Ideale Solarzelle Ersatzschaltbilder mit konzentrierten Elementen Effektive Solarzellen-Kennlinie Kennlinien-Gleichung Berechnung der Gleichungsparameter Approximationsfunktion für die Steigung M Berechnungsbeispiel zur effektiven Solarzellen-Kennlinie Verlustwiderstände Serien-Innenwiderstand R s R s -Messung unter freiem Himmel R s -Messung aus nur einer Solarzellen-Kennlinie Einfluss der Bestrahlungsstärke auf den R s Parallel-Innenwiderstand R p... 68

2 VIII Inhaltsverzeichnis 3.4 Messung der Kennlinie Ausgewählte Prinzipschaltbilder zur Kennlinienmessung Realisierung eines Kennlinien-Messgerätes Qualitätskontrolle vor Ort Peakleistungsmessung Innenwiderstandsmessung Matchverluste Verlustbegrenzung durch Bypass-Diode Internes Mismatching Verluste durch Staub-Belag Literatur Komponenten von PV-Systemen Inselsysteme und Netzeinspeisesysteme Batterie Laderegler Wechselrichter Europäischer Wirkungsgrad Kalifornischer Wirkungsgrad Resultierender Wirkungsgrad bei Überdimensionierung Verbraucher Literatur Dimensionierung von PV-Inselanlagen Dimensionierung des Solargenerators Dimensionierung der Batterie Definition der Systemverfügbarkeit Verfügbarkeit als Zielgröße der Dimensionierung Einfluss der Batteriegröße auf die Verfügbarkeit Dimensionierung ausgewählter Anwendungen Solare Heimsysteme Dorfstromversorgungsanlagen Medizin-Kühlschrank Wochenendhaus Einfamilien-Wohnhaus Relaisfunkstation Literatur

3 Inhaltsverzeichnis IX 6 Energieversorgung mit PV-Anlagen Jahres-Energieertrag von PV-Systemen Kosten pro Kilowattstunde Aufzinsungsfaktor und Abzinsungsfaktor Barwertfaktor und Wiedergewinnungsfaktor Kosten-Annuitäten-Methode Ländliche Elektrifizierung mit Solar-Home-Systemen PV-Inselsystem vs. Netzerweiterung Einfamilien-Wohnhaus Netzeinspeiseanlage Literatur Energie-Ertragsgutachten Selbstverpflichtung der Ertragsgutachter Wetterdaten Systemkomponenten Standort, Vor-Ort-Termin, Verschattung Berechnungsverfahren Darstellung der Ergebnisse Vergleichendes Gutachten von drei PV-Anlagen Wohnhaus Iserlohn Sümmern, Brucknerstraße Wohnhaus Iserlohn Sümmern, Uhlenburg Kreuzkirche Sümmern, Kirschblütenweg Zusammenfassung Literatur Anhang A.1 Solares Strahlungsangebot A.1.1 Spektrum des Sonnenlichtes A.1.2 Astronomische Gegebenheiten A.1.3 Deklination Januar bis Juni A.1.4 Deklination Juli bis Dezember A.1.5 Zeitgleichung Januar bis Juni A.1.6 Zeitgleichung Juli bis Dezember A.1.7 Einstrahlung auf die Horizontale A.1.8 Einstrahlung auf geneigte Fläche A.1.9 Jährliche Schwankung der Globalstrahlung

4 X Inhaltsverzeichnis A.2 Solargenerator A.2.1 Effektive Solarzellen-Kennlinie A.2.2 PV-Modul-Datensammlung A.3 Ursachen für Minder-Leistung A.4 Mathcad Grundlagen A.5 Qualitätskontrolle A.5.1 Ermittlung der Kennwerte A.5.2 Peakleistung A.5.3 Serien-Innenwiderstand R s A.5.4 Parallel-Innenwiderstand R p A.6 Matchverluste A.7 Anlagenkomponenten A.7.1 Bleibatterie A.7.2 Wechselrichter A.8 Systemdimensionierung A.8.1 Täglicher Energiebedarf A.8.2 Dimensionierung der Batterie A.8.3 Dimensionierung des Solargenerators A.8.4 Mittlere Verfügbarkeit A.9 Energieversorgung mit PV-Anlagen A.9.1 Energieertrag A.9.2 Kosten pro Kilowattstunde A.9.3 Kosten-Annuitäten-Methode A.10 CO 2 -Emission A.11 Literatur Sachverzeichnis

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