GTI2, Kapitel 6, PV
GTI2, Kapitel 6, PV
GTI2, Kapitel 6, PV
Wer entdeckte den "fotovoltaischen Effekt?
Physiker Edmond Bequerel
Wie viel beträgt im Schweizer Mittelland die durchschnittliche Globalstrahlung der Sonne in kWh pro m2 und Jahr?
1’000 – 1’200 kWh/m2/a
Was ist der Unterschied zwischen aktiver und passiver Nutzung der Sonnenenergie?
passive >> architektonische Lösungen zum Wärmegewinn;
aktive >> thermische und photovoltaische Lösungen zum Energiegewinn
Bei der Photovoltaik unterscheidet man zwischen welchen Systemen?
Inselsysteme und netzgekoppelte PV-Systeme
Wie viel Prozent beträgt der Anteil der Photovoltaik an der gesamten schweizerischen Strom-produktion?
0.82% = Jahr 2013
Wie viele Mio. kWh werden pro Jahr in der Schweiz mit Photovoltaikanlagen erzeugt?
ca. 560 Mio. kWh pro Jahr (Jahr 2013)
Was bedeutet die Abkürzung PVA?
PVA = Photvoltaikanlage
Die sogenannte Globalstrahlung lässt sich in folgende Komponenten aufteilen?
extraterrestrische Strahlung, direkte Strahlung, diffuse Strahlung
Was wird als diffuse Strahlung bezeichnet?
Die Reflexion der Solarstrahlung an Wolken, Bergen, Seen, etc.
Was ist der grosse Nachteil von PVA?
Die Sonnenenergie fällt täglich mit grossen Schwankungen an.
Stimmt die Aussage, dass für einen optimalen Betrieb einer Solaranlage der Neigungswinkel im Sommer grösser sein muss als im Winter (mit Begründung)!
- Neigungswinkel = Winkel zwischen der horizontalen und dem Solarmodul.
-Für einen optimalen Betrieb muss die Sonne möglichst senkrecht auf das Modul scheinen.
-Im Sommer ist der Sonnenstand höher als im Winter daraus folgt, dass der Neigungswinkel im Sommer kleiner ist als im Winter.
Wann ist der Sonnenstand höher im Sommer oder im Winter?
Im Sommer
Der Reihenabstand von hintereinander stehenden Solarpanels kann mit welcher Faustformel berechnet werden?
Reihenabstand = 3 x Höhe des Solarmoduls (Panels)
Welche Typen von Solarzellen kennt man (Aussehen, Wirkungsgrade)?
Monokristallin
gleichmässige Farbe, dunkelblau, sichtbare Leiterbahnen, Wirkungsgrad ca. 12-15%
Polykristallin:
„gefleckt“ hell dunkel, Wirkungsgrad ca. 10-12%
Amorph (Dünnschicht Zellen):
gleichmässige Farbe, fast schwarz, Wirkungsgrad ca. 7-10%
Was bedeutet "Wp" bei einer PVA?
Wp ist die Masseinheit für die Leistungsfähigkeit einer PVA. Sie gibt die max. abgegebene Leistung der Anlage unter Standarttestbedingungen
Wie funktioniert eine Solarzelle?
Eine Solarzelle besteht aus einer dünnen Scheibe, welche aus einem Halbleitermaterial (z.B. Silizium) gefertigt ist. Diese Scheibe ist in zwei Schichten unterteilt, die auf der einen Seite zu viele (n-Schicht) und auf der anderen Seite zuwenig (p-Schicht) Elektronen besitzt. Die Herstellung dieser Schichten er-folgt durch das Einfügen von Fremdatomen in das reine Halbleitermaterial und wird dotieren genannt. Trifft Licht auf die Raumladungszone, so werden die rekombinierten Ladungen aufgetrennt und es ent-steht eine Spannung zwischen den beiden dotierten Schichten. Schliesst man nun einen Verbraucher an, so fliesst elektrischer Strom.
Zeichnen Sie die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Si-Solarzelle (inkl. Achsenbeschriftung)!
Was gibt der MPP einer Solarzelle an?
Der MPP (maximum power point) ist der Punkt an dem die entnommene Leistung maximal ist.
Warum wird der MPP bei Standardtestbedingungen ermittelt?
Damit Solarzellen untereinander vergleichbar sind..
Was für eine Spannung und welcher Strom liefert eine einzelne Solarzelle?
U = ca. 0,5-0,6 V
I = ca. 2-3 A
Wie können Solarzellen geschaltet werden?
Serie- , Parallel- und gemischte Schaltung
Was ist ein Solarmodul?
Mehrere in serie- oder parallelgeschaltete Solarzellen
Warum werden sogenannte „Bypassdioden“ parallel zu den Solarzellen geschaltet?
Wird bei Serieschaltung mehrerer Module ein Modul durch ein Objekt beschattet, so speisen alle übri-gen Module das abgeschattete Modul in Rückwärtsrichtung. Dieses Modul arbeitet jetzt als Verbrau-cher und kann durch den hindurchfliessenden Strom übermässig erwärmt und dadurch zerstört wer-den. Um dies zu verhindern wird eine so genannte Bypassdiode parallel zur Solarzelle geschaltet.
Welche Solarzellen „kristalline“ oder „amorphe“ haben die grössere Energieausbeute?
kristalline Solarzellen
Welche Komponenten hat eine netzgekoppelte PVA?
Solarmodule, Klemmenkasten, Netzwechselrichter, Netztrennschalter, Messeinrichtung
Zeichnen Sie das Prinzip einer Insel-PVA!
Zählen Sie die Komponenten einer Insel-PVA auf!
Solarmodul, Laderegler, Akku, Wechselrichter, Verbraucher
Welche Vorteile haben netzgekoppelte PVA?
- Netzverbundanlagen brauchen keinen Energiespeicher >> deshalb günstiger
- überschüssige Energie kann ins Netz gespiesen werden
Welche Installationsmöglichkeiten kennen Sie für gebäudegestützte Solaranlagen?
Aufdachmontage, Dachintegration, Fassadenintegration, Sonnenschutzelemente, Flachdach- aufständerung
Ab welcher PVA-Leistung muss eine ESTI-Planvorlage eingereicht werden?
ab 30 kVA
Wie viel elektrische Energie kann im Schweizer Mittelland eine PVA mit einer Leistung von 1 kWp erzeugen?
ca. 900 kWh/a
Wie viele kWh pro Jahr können im Schweizer Mittelland mit 1 m2 PVA-Modulfläche erzeugt werden?
ca. 115 kWh/a
Wie viel Modulfläche benötigt eine 1 kWp PVA?
ca. 7,5 m2
Wie hoch ist die durchschnittliche Lebensdauer einer PVA?
mind. 25 Jahre
Welche Fördergelder gibt es für PVA?
KEV (nur mit Antrag) und Einmalvergütungen (Bund), ev. zusätzlich Beiträge Kanton und Gemeinde
Was bedeutet die Abkürzung KEV?
KEV = Kostendeckende Einspeise Vergütung
Mit welchen Investitionskosten in "CHF pro kWp" muss man für PVA mit einer Anlagegrösse <10 kWp rechnen?
zwischen CHF 3'000-5'000
Ab welcher PV-Anlageleistung muss eine Planvorlage beim ESTI eingereicht werden?
ab 30 kVA
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Wer entdeckte den "fotovoltaischen Effekt?
Physiker Edmond Bequerel
Wie viel beträgt im Schweizer Mittelland die durchschnittliche Globalstrahlung der Sonne in kWh pro m2 und Jahr?
1’000 – 1’200 kWh/m2/a
Was ist der Unterschied zwischen aktiver und passiver Nutzung der Sonnenenergie?
passive >> architektonische Lösungen zum Wärmegewinn;
aktive >> thermische und photovoltaische Lösungen zum Energiegewinn
Bei der Photovoltaik unterscheidet man zwischen welchen Systemen?
Inselsysteme und netzgekoppelte PV-Systeme
Wie viel Prozent beträgt der Anteil der Photovoltaik an der gesamten schweizerischen Strom-produktion?
0.82% = Jahr 2013
Wie viele Mio. kWh werden pro Jahr in der Schweiz mit Photovoltaikanlagen erzeugt?
ca. 560 Mio. kWh pro Jahr (Jahr 2013)
Was bedeutet die Abkürzung PVA?
PVA = Photvoltaikanlage
Die sogenannte Globalstrahlung lässt sich in folgende Komponenten aufteilen?
extraterrestrische Strahlung, direkte Strahlung, diffuse Strahlung
Was wird als diffuse Strahlung bezeichnet?
Die Reflexion der Solarstrahlung an Wolken, Bergen, Seen, etc.
Was ist der grosse Nachteil von PVA?
Die Sonnenenergie fällt täglich mit grossen Schwankungen an.
Stimmt die Aussage, dass für einen optimalen Betrieb einer Solaranlage der Neigungswinkel im Sommer grösser sein muss als im Winter (mit Begründung)!
- Neigungswinkel = Winkel zwischen der horizontalen und dem Solarmodul.
-Für einen optimalen Betrieb muss die Sonne möglichst senkrecht auf das Modul scheinen.
-Im Sommer ist der Sonnenstand höher als im Winter daraus folgt, dass der Neigungswinkel im Sommer kleiner ist als im Winter.
Wann ist der Sonnenstand höher im Sommer oder im Winter?
Im Sommer
Der Reihenabstand von hintereinander stehenden Solarpanels kann mit welcher Faustformel berechnet werden?
Reihenabstand = 3 x Höhe des Solarmoduls (Panels)
Welche Typen von Solarzellen kennt man (Aussehen, Wirkungsgrade)?
Monokristallin
gleichmässige Farbe, dunkelblau, sichtbare Leiterbahnen, Wirkungsgrad ca. 12-15%
Polykristallin:
„gefleckt“ hell dunkel, Wirkungsgrad ca. 10-12%
Amorph (Dünnschicht Zellen):
gleichmässige Farbe, fast schwarz, Wirkungsgrad ca. 7-10%
Was bedeutet "Wp" bei einer PVA?
Wp ist die Masseinheit für die Leistungsfähigkeit einer PVA. Sie gibt die max. abgegebene Leistung der Anlage unter Standarttestbedingungen
Wie funktioniert eine Solarzelle?
Eine Solarzelle besteht aus einer dünnen Scheibe, welche aus einem Halbleitermaterial (z.B. Silizium) gefertigt ist. Diese Scheibe ist in zwei Schichten unterteilt, die auf der einen Seite zu viele (n-Schicht) und auf der anderen Seite zuwenig (p-Schicht) Elektronen besitzt. Die Herstellung dieser Schichten er-folgt durch das Einfügen von Fremdatomen in das reine Halbleitermaterial und wird dotieren genannt. Trifft Licht auf die Raumladungszone, so werden die rekombinierten Ladungen aufgetrennt und es ent-steht eine Spannung zwischen den beiden dotierten Schichten. Schliesst man nun einen Verbraucher an, so fliesst elektrischer Strom.
Zeichnen Sie die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Si-Solarzelle (inkl. Achsenbeschriftung)!
Was gibt der MPP einer Solarzelle an?
Der MPP (maximum power point) ist der Punkt an dem die entnommene Leistung maximal ist.
Warum wird der MPP bei Standardtestbedingungen ermittelt?
Damit Solarzellen untereinander vergleichbar sind..
Was für eine Spannung und welcher Strom liefert eine einzelne Solarzelle?
U = ca. 0,5-0,6 V
I = ca. 2-3 A
Wie können Solarzellen geschaltet werden?
Serie- , Parallel- und gemischte Schaltung
Was ist ein Solarmodul?
Mehrere in serie- oder parallelgeschaltete Solarzellen
Warum werden sogenannte „Bypassdioden“ parallel zu den Solarzellen geschaltet?
Wird bei Serieschaltung mehrerer Module ein Modul durch ein Objekt beschattet, so speisen alle übri-gen Module das abgeschattete Modul in Rückwärtsrichtung. Dieses Modul arbeitet jetzt als Verbrau-cher und kann durch den hindurchfliessenden Strom übermässig erwärmt und dadurch zerstört wer-den. Um dies zu verhindern wird eine so genannte Bypassdiode parallel zur Solarzelle geschaltet.
Welche Solarzellen „kristalline“ oder „amorphe“ haben die grössere Energieausbeute?
kristalline Solarzellen
Welche Komponenten hat eine netzgekoppelte PVA?
Solarmodule, Klemmenkasten, Netzwechselrichter, Netztrennschalter, Messeinrichtung
Zeichnen Sie das Prinzip einer Insel-PVA!
Zählen Sie die Komponenten einer Insel-PVA auf!
Solarmodul, Laderegler, Akku, Wechselrichter, Verbraucher
Welche Vorteile haben netzgekoppelte PVA?
- Netzverbundanlagen brauchen keinen Energiespeicher >> deshalb günstiger
- überschüssige Energie kann ins Netz gespiesen werden
Welche Installationsmöglichkeiten kennen Sie für gebäudegestützte Solaranlagen?
Aufdachmontage, Dachintegration, Fassadenintegration, Sonnenschutzelemente, Flachdach- aufständerung
Ab welcher PVA-Leistung muss eine ESTI-Planvorlage eingereicht werden?
ab 30 kVA
Wie viel elektrische Energie kann im Schweizer Mittelland eine PVA mit einer Leistung von 1 kWp erzeugen?
ca. 900 kWh/a
Wie viele kWh pro Jahr können im Schweizer Mittelland mit 1 m2 PVA-Modulfläche erzeugt werden?
ca. 115 kWh/a
Wie viel Modulfläche benötigt eine 1 kWp PVA?
ca. 7,5 m2
Wie hoch ist die durchschnittliche Lebensdauer einer PVA?
mind. 25 Jahre
Welche Fördergelder gibt es für PVA?
KEV (nur mit Antrag) und Einmalvergütungen (Bund), ev. zusätzlich Beiträge Kanton und Gemeinde
Was bedeutet die Abkürzung KEV?
KEV = Kostendeckende Einspeise Vergütung
Mit welchen Investitionskosten in "CHF pro kWp" muss man für PVA mit einer Anlagegrösse <10 kWp rechnen?
zwischen CHF 3'000-5'000
Ab welcher PV-Anlageleistung muss eine Planvorlage beim ESTI eingereicht werden?
ab 30 kVA
