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Technik

Funktionsprinzip

Die Photovoltaikmodule wandeln die Sonnenstrahlung in elektrische Energie bzw. Gleichstrom um. Der Gleichstrom kann dann gespeichert oder zu den Verbrauchern weitergeleitet werden. Da die meisten Haushaltgeräte mit Wechselstrom arbeiten, muss der Gleichstrom mit dem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. So kann dieser verbraucht oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Derartige Photovoltaikanlagen sind netzgekoppelt. Anlage die nicht ans öffentliche Netz angeschlossen sind heißen Inselanlagen.

Komponenten

Module

Ein Photovoltaikmodul bestehen aus mehreren Solarzellen (72/60-zellig). Diese Zellen werden in Reihe geschaltet und zu einem Photovoltaikmodul gerahmt zusammengefasst. Photovoltaikmodule können in drei Hauptkategorien unterteilt werden:

  1. Kristalline Photovoltaikmodule:
    • Monokristallin
    • Polykristallin
  2. Dünnschichtphotovoltaikmodule:
    • A-Si (schwermetallfrei)
    • µc-Si
    • CI(G)S(e)
    • Cd-te
  3. Organische Photovoltaikmodule:
    • Oligomere
    • Polymere
    • DSSC Hybrid

Die einzelnen Kategorien unterscheiden sich hauptsächlich in den Produktionsverfahren, den Herstellungsstoffen und deren Wirkungsweise. Die meisten Photovoltaikmodule haben eine Lebenszeit von mehr als 25 Jahren.

Wechselrichter

Die Wechselrichter sind das Herzstück einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage. Diese wandeln den Gleichstrom in Wechselstrom um.

Zu den Aufgaben der Wechselrichter gehören:

  • Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom
  • MPP-Regelung
  • Potentialfestlegung
  • Anpassung des Spannungsniveaus
  • Isolationsmessung

Auch ein hervorragendes Photovoltaikmodul mit einem guten Wechselrichter garantiert noch nicht allein die beste Lösung. Ausrichtung, Dachneigung und Dimensionierung sind weitere wichtige Faktoren, die bei der Planungen mit einbezogen werden müssen.

Je nach Anlagenart, Größe und Ausrichtung müssen hier unterschiedliche Bauarten zum Einsatz kommen.

 Bauarten

  • Zentral
  • String
  • Modul

Montagesysteme

Photovoltaikanlagen können auf den folgenden Flächen montiert werden:

  • Steildach
  • Flachdach
  • Fassade
  • Indach
  • Solarziegel
  • Freifläche
  • Carport

Für die unterschiedlichen Dachhäute (Ziegel, Falze, Trapez, Folie u.v.m.) sind entsprechende Montagesysteme vorhanden.

Speicher

Um die erzeugte Energie von Photovoltaikmodulen auch zeitversetzt nutzen zu können, werden Speicher in die Anlage eingesetzt. Mehr zu den unterschiedlichen Speicherarten und deren Einsatzfeldern, können Sie hier erfahren.

Ausrichtung

Durch die steigende Leistung der Photovoltaikmodule können mittlerweile nicht nur die südlichen Dachflächen belegt werden.

Für Photovoltaik geeignete Dachausrichtungen:

  • Ost
  • Süd
  • West
  • Nord (bei Dachflächen bis zu 25° Dachneigung kann auch dies wirtschaftlich sein)