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2015 | Book

Einführung Read chapter Read first chapter

Photovoltaik Engineering

Handbuch für Planung, Entwicklung und Anwendung

Author: Andreas Wagner

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Book Series : VDI-Buch

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Dieses Buch beschreibt die notwendigen Methoden für Planung, Entwicklung und Anwendung photovoltaischer Anlagen im Inselbetrieb, zur Netzeinspeisung oder mit Nachführung. Die vierte Auflage dieses anerkannten Werkes liefert Methoden und Planungshilfen für die Dimensionierung photovoltaischer Komponenten unter realitätsnahen Bedingungen. Der Autor befasst sich ausführlich mit photovoltaischen Inselsystemen, der Qualitätskontrolle vor Ort und der Energie-Ertragsprognose von photovoltaischen Systemen zur Netzeinspeisung. Einstrahlungsdaten für etwa 500 Städte in 140 Ländern aller Kontinente, darunter auch für alle Bundesstaaten der USA, machen das Buch zu einem wertvollen Begleiter für alle Anlagenplaner und -betreiber der Photovoltaik.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
Der Beginn der Geschichte der Photovoltaik kann mit dem Beginn der Geschichte der Telekommunikation gesehen werden [1.1]: Samuel Morse schaffte 1837 den Durchbruch mit der Erfindung eines praxistauglichen elektrischen „Telegrafen“. Damit begann die Installation von Telegrafenleitungen über weite Entfernungen über Land, zunächst in Amerika.
Andreas Wagner
2. Solares Strahlungsangebot
Zusammenfassung
Die Sonne kann näherungsweise als schwarzer Strahler betrachtet werden. Messungen des Sonnenspektrums ermöglichen Rückschlüsse auf die Temperatur sowie auf die Elementen Verteilung der Sonne.
Andreas Wagner
3. Solargenerator
Zusammenfassung
Die Solarzelle ist ein Halbleiter-Bauelement zur direkten Wandlung des Sonnenlichtes in elektrische Energie.
Die in den großflächig ausgeführten pn-Übergang einfallenden Photonen können Elektron-Loch-Paare erzeugen. Diese beweglichen Ladungsträger driften im elektrischen Feld des pn-Übergangs ihrem Vorzeichen entsprechend in verschiedene Richtungen und bewirken eine Ladungstrennung (innerer Photoeffekt). Dadurch entsteht eine äußerlich messbare Spannung.
Andreas Wagner
4. Komponenten von PV-Systemen
Zusammenfassung
Das Lastprofil eines elektrischen Verbrauchers fällt im Allgemeinen nicht mit dem Leistungsprofil eines photovoltaischen Solargenerators zusammen. Insbesondere für die Nutzung der elektrischen Energie während der Nacht ist daher ein Speichersystem vorzusehen. Als Standard-Batteriespeicher haben sich Bleiakkumulatoren durchgesetzt. Das Blockschaltbild eines typischen photovoltaischen Inselsystems mit Batteriespeicher zeigt die folgende Abbildung.
Andreas Wagner
5. Dimensionierung von PV-Inselanlagen
Zusammenfassung
Grundlage der Dimensionierung ist das tägliche Strahlungsangebot der Sonne am vorgesehenen Einsatzort der PV-Anlage.
Andreas Wagner
6. Energieversorgung mit PV-Anlagen
Zusammenfassung
Der elektrische Tages-Energieertrag Wd den der Anwender nutzen kann folgt aus dem Jahresmittelwert der täglichen Einstrahlung GA, bewertet mit dem Flächenfaktor FA, der die Ertrags-Änderung durch Neigung des Generators gegenüber der Horizontalen und Azimut-Drehung beschreibt (vgl. Abb. 2.2.3). Durch die Umkehrfunktion der Beziehung (5.1.9) für die Dimensionierung der Peakleistung eines PV-Generators folgt der mittlere nutzbare Tages-Energieertrag.
Andreas Wagner
7. Energie-Ertragsgutachten
Zusammenfassung
Durch die aufstrebende Photovoltaik-Industrie in Deutschland werden Fragen der Qualitätskontrolle vor Ort und Methoden für Energieertragsprognosen in Deutschland immer wichtiger, da von Banken bei Großanlagen Energie-Ertragsgutachten mit Angaben über die Unsicherheit der Prognose verlangt werden, bevor ein Kredit bewilligt wird.
Andreas Wagner
Backmatter
Metadata
Title
Photovoltaik Engineering
Author
Andreas Wagner
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-48640-5
Print ISBN
978-3-662-48639-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48640-5