Energieformen und Photovoltaik-Systeme im Überblick

Unterschiedliche Energieformen

Erneuerbare Energien

• Geothermie: Dies ist die Manifestation der thermischen Energie in Gestein oder Wasser, die bei hohen Temperaturen im Inneren der Erde gespeichert ist.
• Solarenergie: Ein System zur Nutzung von Sonnenwärme. Die benötigte Temperatur wird durch den Einsatz von Solarkollektoren erreicht.
• Windenergie (Eolica): Nutzt die kinetische Energie der Luft. Die gewonnene Leistung ist direkt proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit; kleine Änderungen der Geschwindigkeit führen daher zu großen Unterschieden in der Leistungsverteilung.
• Biomasse: Umfasst alle organischen Substanzen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, einschließlich verarbeiteter Materialien aus natürlichen oder künstlichen Quellen.
• Wasserkraft (Hydraulik): Nutzung des Energiepotenzials von Wasser zur Erzeugung nutzbarer elektrischer Energie, im Wesentlichen durch ein Wasserkraftwerk.

Nicht erneuerbare Energien

• Erdöl: Ölfelder basieren auf der Zersetzung großer Ansammlungen von Tieren (vor allem Fisch) und Pflanzen (Algen) am Boden alter Meere, die durch geologische Bewegungen komprimiert und hohen Drücken, Temperaturen sowie bakterieller Einwirkung ausgesetzt wurden.
• Kohle: Besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff, enthält aber auch Wasserstoff, Sauerstoff sowie variable Mengen an Stickstoff, Schwefel und anderen Elementen.
• Erdgas: Gemische aus Kohlenwasserstoffen oder Nicht-Kohlenwasserstoff-Brennstoffen, die im Untergrund gefunden werden und manchmal mit Flüssiggas assoziiert sind.
• Kernenergie (Nuklear): Eine Spaltungsreaktion, bei der ein schwerer Kern (U-235) durch Absorption eines Neutrons in zwei leichtere Kerne zerfällt. Dabei werden weitere Neutronen, Strahlung und eine beträchtliche Menge an Wärmeenergie freigesetzt.

Laderegler: Typen und Funktionen

Laderegler sind elektronische Geräte, die heutzutage photovoltaische Module mit Batterien verbinden. Sie erfüllen zwei Hauptfunktionen: Erstens verhindern sie, dass sich die Batterie über die Photovoltaik-Module entlädt, und zweitens verhindern sie eine Überladung oder eine zu tiefe Entladung der Batterie.

Batterietypen

• Nickel-Cadmium-Batterien (Ni-Cd)
• Blei-Säure-Batterien
• Nickel-Metallhydrid-Batterien (Ni-MH)

Komponenten und Anforderungen

Wechselrichter und Speicher

Definition und Bestimmung von Wechselrichtern (Konvertern) sowie Speichersystemen (Tanks) innerhalb einer Photovoltaikanlage.

Notwendigkeit eines Ladereglers

• Vermeidung von Überlastung der Batterien, die Schäden verursachen kann.
• Verhinderung der Tiefentladung der Batterie in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung (siehe Sperrdioden).
• Sicherung des Systembetriebs am Punkt der maximalen Effizienz.

Anforderungen an Batterien und Konverter

• Bedingungen für Batterien: Voraussetzungen für einen reibungslosen Betrieb.
• Ladungsarten: Erhaltungsladung (Flotation) und Tiefentladung (Depth Charge).
• Qualitätsmerkmale: Worauf man bei einem guten Konverter achten muss.
• Installateur-Pflichten: Was der Installateur bei der Lieferung und Montage der Photovoltaikanlage bereitstellen muss.