This is how solar panels actually work
Sie wissen bereits, dass Sonnenkollektoren Sonnenlicht in Strom umwandeln. Aber wie? Es sieht aus wie Magie. Nun, es ist „magisch“, aber obwohl es keine Illusion ist, ist die Wissenschaft dahinter – der Photovoltaik-Effekt – faszinierend. Angesichts steigender Heizkosten und der Auswirkungen des Klimawandels ist jetzt ein guter Zeitpunkt, in Solarmodule für Ihr Zuhause zu investieren. Sie erzeugen nicht nur über Jahrzehnte hinweg saubere Energie, sondern sparen auch einen erheblichen Teil Ihrer monatlichen Rechnung.
Woraus bestehen Solarpanelsysteme?
Schauen wir uns zunächst die Solarmodule selbst an. Solarzellen bestehen aus Silizium, dem Hauptelement, das Sonnenlicht in Elektrizität umwandelt. Um ihn herum befindet sich dann eine isolierende Hülle aus Glas oder Polymer. Ein Metallrahmen hält alles zusammen und schützt die Technik vor äußeren Einflüssen. Außerdem gibt es einen Anschlusskasten zum Schutz der Dioden, der Verkabelung und der elektrischen Komponenten. Schließlich verwenden die Module MC5-Anschlüsse, um alle Solarmodule zu einem einzigen Array zu verbinden.
Neben den Modulen selbst bestehen Solarstromanlagen aus vielen verschiedenen Komponenten. Diese Komponenten sind für die Umwandlung, Speicherung oder Weitergabe des von den Solarmodulen erzeugten Stroms verantwortlich. Hier sind einige der Hauptkomponenten, die Sie finden:
- Wechselrichter: Der Wechselrichter ist der kritischste Teil jeder Solaranlage. Standardmäßig erzeugen Solarzellen Gleichstrom, die meisten Haushaltsgeräte werden jedoch mit Wechselstrom betrieben. Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um, sodass er zum Betrieb Ihrer Beleuchtung, Ihres Ventilators oder Ihres Kühlschranks verwendet werden kann.
- DC-Optimierer und String-Wechselrichter: Der Optimierer hilft jedem Panel, unabhängig bei maximaler Leistungspunktverfolgung zu arbeiten. Der sogenannte MPPT wird dann in den AD-Wechselrichterprozess eingespeist.
- Mikro-Wechselrichter: Diese Geräte verfolgen den maximalen Leistungspunkt und wandeln Gleichstrom direkt am Panel in Wechselstrom um. Sie können dazu beitragen, dass kein Zentralwechselrichter mehr erforderlich ist.
- Schnellabschaltvorrichtung: Hierbei handelt es sich um einen Sicherheitsmechanismus, der dafür sorgt, dass das gesamte Solarstromsystem sicher abgeschaltet wird.
- Telemetriezentrum: Dies ist der Teil, der das gesamte System überwacht und dem Benutzer Daten anzeigt, normalerweise über ein digitales Panel.
- Batterie: Wenn Sie ein netzbasiertes Solarpanelsystem bauen, bei dem die erzeugte Energie direkt in Ihr lokales Stromnetz eingespeist wird und Sie Punkte für die bereitgestellte Energie sammeln, sind keine Batterien erforderlich. Wenn Sie jedoch ein netzunabhängiges System aufbauen oder Ihr Setup an einem abgelegenen Ort liegt, benötigen Sie Batterien, um den erzeugten Strom zu speichern und zu nutzen.
Wie der Photovoltaik-Effekt beim Solarladen funktioniert
Wie oben erwähnt, funktionieren Solarladegeräte auf Basis des photovoltaischen Effekts. Bevor wir jedoch darauf eingehen, sollten Sie zunächst den „photoelektrischen“ Effekt verstehen.
Der photoelektrische Effekt ist das Phänomen, bei dem Elektronen von der Oberfläche eines Materials emittiert werden, wenn Licht darauf trifft. Dies geschieht, weil die Energie der Photonen von den Elektronen absorbiert wird und ihnen so genug Energie gibt, um die Bindungsenergie zu überwinden, die sie an das Material bindet. Die ausgestoßenen Elektronen werden Photoelektronen genannt. Wenn sich freie Elektronen bewegen, erzeugen sie Strom und Spannung.
Der photovoltaische Effekt ist ähnlich, allerdings werden hier Photonen des Sonnenlichts von einer Solarzelle absorbiert. Die Photonen treiben dann Elektronen im Solarzellenmaterial an. Dadurch lösen sie sich aus ihren atomaren Bindungen und werden frei. Solarzellen verfügen über einen PN-Übergang aus einem Halbleitermaterial, der den Fluss freier Elektronen lenkt und so Strom erzeugt.
Sollten Sie vom Netz gehen?
Der bloße Besitz einer Solaranlage bedeutet nicht, dass Ihr Haus vom Stromnetz getrennt ist, und Sie werden froh sein zu wissen, dass es auch nicht vom Stromnetz sein muss. Sie können am Stromnetz bleiben und als Backup an Ihren örtlichen Stromversorger angeschlossen sein, während Sie Ihren eigenen Solarpark betreiben.
Ohne Batterien wird der ungenutzte Strom Ihres Hauses automatisch ins Netz eingespeist. Wie es funktioniert, hängt möglicherweise von den örtlichen Gesetzen ab, aber normalerweise gibt es ein Überwachungsgerät, das die erzeugte Strommenge berechnet, und Sie sammeln Punkte, indem Sie Ihren Anteil an das Netz verkaufen. Dieser Weg ist günstiger, da Sie keine teuren Batterien kaufen müssen, um sie Ihrem System hinzuzufügen.
Wenn Sie möchten, wird es direkt an die Solarstromanlage angeschlossen, wo der Strom übertragen und gespeichert wird. Wenn Sie dann Ihre Geräte betreiben müssen, wandelt der Wechselrichter die in der Batterie gespeicherte Energie in Wechselstrom um.
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Source: aussiedlerbote.de
