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Photovoltaik: Hintergründe
Sparen Sie mit ihrer Photovoltaik-Anlage bares Geld. Nutzen Sie die kostenfreie Sonnenenergie und schonen damit die Umwelt. Machen Sie sich unabhängig von steigenden Öl- und Gaspreisen!
Von Solarthermie zu Hybridkollektoren
Photovoltaik Inselanlagen oder auch Photovoltaik Anlagen, die keine elektrische Energie in das öffentliche Stromnetz einspeisen, sind vor allem da von erhöhtem Nutzen, wo kein öffentliches Stromnetz verfügbar ist. Die sogenannten autarken Photovoltaik Anlagen können besonders sinnvoll auf Booten, für Wohnwagen, für Ferienhäuser und Berghütten eingesetzt werden.
Der Rohstoff Silizium ist fast unbegrenzt verfügbar. Er ist nämlich nach Sauerstoff das zweithäufigste Element auf der Erde. Für die Photovoltaik-Industrie werden hauptsächlich Siliziumabfälle aus der Elektronikindustrie verwendet. Mittlerweile wurden aber spezielle Fabriken zur Herstellung von Silizium für die Photovoltaik eröffnet. Durch dieses so genannte Solarsilizium ist die Photovoltaik-Branche bald völlig unabhängig von anderen Industrien.
Geschichte der Photovoltaik
Ein Hybridkollektor setzt sich aus Photovoltaik (PV) und Solarthermie Kombimodulen zusammen, die wiederum aus mehreren Solarzellen bestehen. Die Hybridkollektoren nutzen die sogenannte Hybridtechnologie. Eine solche Hybridtechnologie funktioniert folgender Maßen: Sobald Sonnenlicht auf die Solarzellen scheint, steigt die Temperatur der Solarzellen der Kollektoren an. Diese Temperatursteigerung kann die Solarzellen bis zu 100 Grad Celsius in dem Kollektor erwärmen. Jedoch liegt die optimale Leistung der Solarzellen bei nur 25 Grad Celsius. Wenn die Solarzellen wärmer als 25 Grad Celsius werden, verlieren sie an Effizienz. Je nach Solarzellentyp liegt der Effizienzverlust der Solarzellen bei 0,33 % - 0,50% pro Grad bei der Aufheizung. Fazit: Die Stromerzeugung der Photovoltaik verliert mit zunehmender Temperatur der Sollarzellen an Effektivität. Damit dies nicht passiert, besitzt der Hybridkollektor ein spezielles Kühlsystem. Durch dieses Kühlsystem werden die Solarzellen mit Hilfe des kalten Wassers abgekühlt. Auf diese Art produzieren die Solarzellen die optimale Menge an Strom. Die Stromerzeugungsleistung der Hybridkollektoren ist um 5-20% höher, als bei einer normalen Photovoltaik Anlage. Die anfallende Wärmeenergie kann zur Heizunterstützung oder als warmes Wasser genutzt werden ? aslo als Solarthermie. Die Hersteller bieten unterschiedliche Arten von Hybridkollektoren, um die verschiedenen Bedürfnisse der Kunden zufrieden zu stellen. Grundsätzlich können sich die Komponenten der Hybridkollektorsysteme unterscheiden, aber das Prinzip der Funktion ist im Wesentlichen das Gleiche. Beispielsweise bieten einige Hersteller kombinierte Systeme von Hybridkollektoren mit Luftwärmetauscher an. Diese Systemanlage ist aus einem Energiezentrum mit einem Ventilator, einem Kombi-Pufferspeicher und einer Wärmepumpe konstruiert. So funktioniert der Hybridkollektor gleichzeitig als Wasserkollektor -und Luftkollektor Anlage. Doch kann der Hybridkollektor Wärme nicht nur aus Sonnenenergie gewinnen, sondern auch aus der Umgebungswärme. So ist es möglich, bei Bewölkung und in der Nacht, Wärmeenergie aus der Umgebung zu gewinnen. Wenn die Sonneneinstrahlung zu gering ist, wird die Wärme mithilfe eines zusätzlichen Luftwärmetauscher und einem Ventilator gewonnen. Der Ventilator transportiert die Luft zu dem Luftwärmetauscher. Diese Luft gibt die Wärme an die zirkulierende Solarflüssigkeit (Wasser) ab. Diese Solarflüssigkeit wird in den Eis-Latentwärmespeicher transportiert und dort zwischengespeichert. In dem Eis-Latentwärmespeicher findet die Aggregatszustandsänderung des Wassers statt. Bei der Aggregatszustandsänderung des Wassers während des Gefrierens und des Tauens wird durch den so genannten Effekt der latenten Energie eine große Menge an Wärme auf sehr kleinem Raum gespeichert.
[wikipedia]Solarstrom[/wikipedia]Der Strom muss laut Erneuerbare-Energien-Gesetz vom Stromanbieter abgenommen und nach einem festen Satz vergütet werden. Auf diese Weise amortisieren sich Photovoltaik-Anlagen nach etwa 15 Jahren. Die Photovoltaiktechnik lässt es aber auch zu, den erzeugten Strom direkt zu nutzen. Bei so genannten Inselanlagen wie beispielsweise Parkscheinautomaten kommt diese Technik bereits zum Einsatz. Photovoltaik ist eine umweltfreundliche Möglichkeit, Strom zu erzeugen. Photovoltaik verursacht beispielsweise keine Umwelt belastenden Schadstoffe wir Kohlenstoffdioxid. Photovoltaik-Module zeichnen sich durch eine Lebensdauer von meist über 20 Jahren aus. Auch danach enden sie nicht als Elektroschrott, sondern können vier oder sogar fünfmal recycelt werden.