I. Aufbau des Solarstromversorgungssystems

Das Solarstromsystem besteht aus einer Solarzellengruppe, einem Solarregler und einer Batteriegruppe. Wenn die Ausgangsleistung 220 V oder 110 V Wechselstrom beträgt und das Versorgungsunternehmen ergänzend angeschlossen werden soll, müssen Sie zusätzlich den Wechselrichter und den intelligenten Umschalter konfigurieren.

1.Solarzellenanordnung, d. h. Solarmodule

Dies ist der zentrale Bestandteil der Photovoltaikanlage. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Sonnenphotonen in Strom umzuwandeln und so die Energieversorgung der Verbraucher zu gewährleisten. Solarzellen werden in monokristalline, polykristalline und amorphe Siliziumzellen unterteilt. Monokristalline Siliziumzellen sind robuster als die beiden anderen Typen, langlebiger (in der Regel bis zu 20 Jahre) und weisen einen hohen photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad auf, was sie zu den am häufigsten verwendeten Batterien macht.

2.Solarladeregler

Seine Hauptaufgabe besteht darin, den Zustand des gesamten Systems zu kontrollieren und gleichzeitig eine Schutzfunktion gegen Überladung und Überentladung der Batterie zu übernehmen. An Orten mit besonders niedrigen Temperaturen verfügt es außerdem über eine Temperaturkompensationsfunktion.

3.Solar-Deep-Cycle-Batteriepack

Batterien dienen, wie der Name schon sagt, zur Speicherung von Elektrizität. Sie werden hauptsächlich durch die Umwandlung von Elektrizität in Solarmodule gespeichert. Im Allgemeinen handelt es sich um Blei-Säure-Batterien, die viele Male recycelt werden können.

Im gesamten Überwachungssystem. Einige Geräte benötigen 220 V bzw. 110 V Wechselstrom, und die direkte Solarenergieabgabe beträgt in der Regel 12 V Gleichstrom, 24 V Gleichstrom oder 48 V Gleichstrom. Um Geräte mit 22 V Wechselstrom bzw. 110 V Wechselstrom mit Strom zu versorgen, muss das System über einen DC/AC-Wechselrichter verfügen. Das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um.

Zweitens das Prinzip der Solarstromerzeugung

Das einfachste Prinzip der Solarstromerzeugung ist die sogenannte chemische Reaktion, also die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität. Dieser Umwandlungsprozess besteht darin, dass Sonnenstrahlungsphotonen durch das Halbleitermaterial in elektrische Energie umgewandelt werden. Dieser sogenannte „Photovoltaikeffekt“ wird auch als Solarzellen bezeichnet. Dieser Effekt wird zur Herstellung von Solarzellen genutzt.

Wie wir wissen, werden, wenn Sonnenlicht auf einen Halbleiter trifft, einige Photonen von der Oberfläche reflektiert, der Rest wird vom Halbleiter absorbiert oder transmittiert. Die von den Photonen absorbierten Photonen erhitzen sich, und andere kollidieren mit den Valenzelektronen des Halbleiters und erzeugen so ein Elektron-Loch-Paar. Auf diese Weise wird die von der Sonne erzeugte Energie in Form von Elektron-Loch-Paaren in elektrische Energie umgewandelt und erzeugt dann durch die Reaktion des inneren elektrischen Felds des Halbleiters einen bestimmten Strom. Wenn ein Teil der Halbleiterbatterie auf verschiedene Weise angeschlossen wird, bilden sich mehrere Stromspannungen, um Leistung auszugeben.

Drittens: Analyse der deutschen Solarkollektoranlage für Wohngebäude (mehr Bilder)

Bei der Nutzung von Solarenergie werden üblicherweise Solarthermie-Vakuumglasröhren auf Dächern installiert. Diese zeichnen sich durch einen niedrigeren Preis und eine einfachere Konstruktion aus. Da diese Solarthermie-Vakuumglasröhren jedoch Wasser als Wärmeträgermedium verwenden, bildet sich mit zunehmender Nutzungsdauer eine dicke Kalkschicht an der Innenseite der Speicherwand der Vakuumglasröhre. Diese Kalkschicht verringert den thermischen Wirkungsgrad der Vakuumglasröhre. Daher muss bei diesen üblichen Vakuumglasröhren-Solarthermie-Vakuumröhren alle paar Jahre die Glasröhre ausgebaut und der Kalk im Inneren entfernt werden. Die meisten Privathaushalte sind sich dessen jedoch nicht bewusst. Nach längerer Nutzungsdauer kann die Kalkentfernung bei Solarthermie-Vakuumglasröhren zu aufwendig sein, dennoch begnügen sie sich mit der Nutzung.

Im Winter befürchten Nutzer, dass die Anlage mit Vakuumglasröhren einfriert. Daher werden die meisten Haushalte den Wasserspeicher im Solarwarmwasserbereiter vorab entleeren und ihn im Winter nicht mehr nutzen. Auch längeres, schwaches Licht beeinträchtigt die normale Nutzung. In vielen europäischen Ländern sind solche Solarwarmwasserbereiter mit Wasser als Wärmeträger relativ selten. In den meisten europäischen Ländern wird das wenig toxische Propylenglykol als Frostschutzmittel verwendet. Daher benötigt dieser Solarwarmwasserbereiter kein Wasser und kann im Winter bei Sonnenschein genutzt werden, ohne dass Frostgefahr besteht. Anders als bei einfachen Solarwarmwasserbereitern für den Hausgebrauch, bei denen das erwärmte Wasser direkt genutzt werden kann, benötigen Solarwarmwasserbereiter in Europa einen Wärmetauscher im Geräteraum, der mit den Solarkollektoren auf dem Dach kompatibel ist. Im Wärmetauscherspeicher wird die von den Solarkollektoren auf dem Dach aufgenommene Sonnenstrahlungswärme mithilfe der wärmeleitenden Flüssigkeit Propylenglykol über den spiralförmigen Kupferrohrheizkörper in das Wasser im Speicher geleitet, um den Nutzern Warmwasser für den Hausgebrauch bzw. für die Fußbodenheizung bereitzustellen. Darüber hinaus werden Solarwarmwasserbereiter in europäischen Ländern oft mit anderen Heizsystemen wie Gaswarmwasserbereitern, Ölkesseln und Erdwärmepumpen kombiniert, um die tägliche Warmwasserversorgung der Haushalte sicherzustellen.

Solarenergienutzung in privaten Haushalten in Deutschland – Flachkollektor-Bildausschnitt

Installation von 2 Flachkollektoren auf dem Außendach

Außendachinstallation von 2 Flachkollektoren (auf dem Dach ist auch eine parabolische, schmetterlingsförmige Satelliten-TV-Signalempfangsantenne installiert)

Installation von 12 Flachkollektoren auf dem Außendach

Installation von 2 Flachkollektoren auf dem Außendach

Außendachmontage von 2 Flachkollektoren (auch sichtbar, über dem Dach, mit Oberlicht)

Außendachinstallation von zwei Flachkollektoren (auch sichtbar ist die auf dem Dach installierte parabolische Schmetterlingsantenne zum Empfang von Satellitenfernsehsignalen; über dem Dach befindet sich ein Oberlicht)

Außendachinstallation von neun Flachkollektoren (auch sichtbar ist die auf dem Dach installierte parabolische Schmetterlingsantenne zum Empfang von Satellitenfernsehsignalen; über dem Dach befinden sich sechs Oberlichter)

Außendachinstallation von sechs Flachkollektoren (über dem Dach ist außerdem die Installation von 40 Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Photovoltaik zu sehen)

Auf dem Außendach sind zwei Flachkollektoren installiert (auf dem Dach ist außerdem eine parabolische Schmetterlingsantenne zum Empfang von Satellitenfernsehsignalen installiert; über dem Dach befindet sich ein Oberlicht; über dem Dach sind 20 Solarmodule zur Stromerzeugung aus Photovoltaik installiert).

Außendach, Installation von Flachkollektoren, Baustelle.

Außendach, Installation von Flachkollektoren, Baustelle.

Außendach, Installation von Flachkollektoren, Baustelle.

Außendach, Flachkollektor, teilweise Nahaufnahme.

Außendach, Flachkollektor, teilweise Nahaufnahme.

Auf dem Dach des Hauses sind Flachkollektoren und Paneele für Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme installiert. Im Geräteraum im Keller des unteren Teils des Hauses sind gasbefeuerte Warmwasserkessel und integrierte Warmwasserspeicher mit Wärmetauscher sowie „Wechselrichter“ zum Austausch von Gleich- und Wechselstrom in Solarstromerzeugungssystemen installiert. „und ein Schaltschrank für den Anschluss an das öffentliche Stromnetz im Freien usw.

Der Warmwasserbedarf im Innenbereich setzt sich zusammen aus: Brauchwarmwasser am Waschtischstandort, Fußbodenheizung – Unterflurheizung und Wärmeträgerwasser in der Niedertemperatur-Warmwasser-Strahlungsheizung.

Auf dem Dach sind zwei Flachkollektoren installiert, im Innenbereich ist ein wandmontierter, gasbefeuerter Warmwasserkessel installiert, ein umfassender Warmwasserspeichertank mit Wärmetauscher ist installiert und außerdem gibt es unterstützende Warmwasserleitungen (rot), Rücklaufwasserleitungen (blau) und Durchflusskontrolleinrichtungen für das Wärmeübertragungsmedium im Flachkollektorsystem sowie ein Ausdehnungsgefäß.

Auf dem Dach sind zwei Gruppen von Flachkollektoren installiert, im Innenbereich ist ein wandmontierter gasbefeuerter Warmwasserkessel installiert, ein integrierter Warmwasserspeicher mit Wärmetauscher ist installiert und es gibt unterstützende Warmwasserleitungen (rot), Rücklaufwasserleitungen (blau) und Einrichtungen zur Durchflussregelung des Wärmeträgers im Flachkollektorsystem usw. Warmwassernutzung: Warmwasserversorgung im Haushalt; Warmwasserlieferung zum Heizen.

Auf dem Dach sind acht Flachkollektoren installiert; im Keller ist ein Gas-Warmwasserkessel installiert; ein umfassender Wärmetauscher-Warmwasserspeicher ist installiert; sowie die dazugehörigen Warmwasserleitungen (rot) und Rücklaufleitungen (blau). Warmwassernutzung: Badezimmer, Waschbecken, Badewanne, Küche; Heizungswärmeübertragungs-Warmwasser.

Auf dem Dach sind zwei Flachkollektoren installiert, im Innenbereich ein integrierter Warmwasserspeicher mit Wärmetauscher sowie die dazugehörigen Warmwasserleitungen (rot) und Rücklaufleitungen (blau). Warmwassernutzung: Brauchwasser für Badezimmer, Brauchwasser für Küche.

Flachkollektoren auf dem Dach; integrierter Wärmetauscher-Warmwasserspeicher im Innenbereich; passende Warmwasserleitungen (rot) und Rücklaufleitungen (blau). Warmwassernutzung: Brauchwarmwasser für das Badezimmer.

Auf dem Dach sind zwei Flachkollektoren installiert; im Gebäudeinneren befindet sich ein Warmwasserboiler mit integriertem Wärmetauscher-Warmwasserspeicher; dazu gehören die Warmwasserleitungen (rot), die Rücklaufleitungen (blau) und eine Durchflussregelungspumpe für die Wärmeübertragung flüssiger Medien. Warmwassernutzung: Brauchwarmwasser; Warmwasserbereitung.

Das Dach ist mit Flachkollektoren ausgestattet, die an der Peripherie wärmegedämmt sind. Ein integrierter Warmwasserspeicher mit Wärmetauscher ist installiert. Im Inneren ist ein zweiteiliger Spiralwärmetauscher sichtbar. Der integrierte Warmwasserspeicher wird mit Leitungswasser gefüllt, das zur Warmwasserbereitung erhitzt wird. Es gibt außerdem unterstützende Warmwasserleitungen (rot), Rücklaufleitungen (blau) und eine Wärmeträger-Durchflussregelungspumpe. Warmwassernutzung: Gesicht waschen, Duschen, Warmwasser.