Wie Solarenergie funktioniert
Solarenergie arbeitet mit Technologien, die das Licht und die Wärme der Sonne zur Stromerzeugung (photovoltaische Solarenergie und heliothermische Solarenergie) oder zum Erhitzen von Flüssigkeiten (thermische Solarenergie) einfangen.
Heutzutage werden diese Solarenergiesysteme bereits von Haushalten und Unternehmen in ganz Europa genutzt und sind eine großartige Option, um durch den Einsatz alternativer, erneuerbarer und sauberer Energie bei der Lichtrechnung zu sparen.
Für die richtige Anschaffung oder Montage eines Solarenergie-Erfassungssystems ist es unerlässlich, im Detail zu verstehen, wie Solarenergie in jeder ihrer Technologien funktioniert.
Es gibt 3 Arten von Solarenergie: photovoltaische Solarenergie, solarthermische Energie und heliothermische Energie (konzentrierte Solarenergie). Jede funktioniert anders.
Photovoltaik-Solarenergie funktioniert durch Sonnenkollektoren, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln ; Solarthermie nutzt die Wärme der Sonne, um Wasser zu erhitzen; und heliothermische Energie nutzt die Strahlungswärme, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen antreibt, die Strom erzeugen.
Auf dieser Seite zeigen wir Ihnen, wie Solarenergie in jedem dieser Systeme funktioniert, um Ihnen bei der Auswahl der besten Option für Ihr Zuhause oder Ihr Unternehmen zu helfen.
- Wie funktioniert der photovoltaische Effekt ?
- Wie funktioniert photovoltaische Solarenergie ?
- Funktionsweise der netzgekoppelten Photovoltaikanlage ?
- Funktionsweise der photovoltaik-Hybridanlage
- Wie funktioniert Solarthermie ?
- Wie funktioniert heliothermische Energie (konzentrierte Solarwärme)?
- Wie nutzt man Sonnenenergie?
- Solarenergie sicher nutzen?
- Wie funktioniert die Wartung nach der Installation von Solarenergie?
- Wo kann man mehr darüber erfahren, was Solarenergie ist und wie sie funktioniert?
Wie funktioniert der photovoltaische Effekt?
Bevor wir verstehen, wie photovoltaische Solarenergiesysteme funktionieren, müssen wir verstehen, was der photovoltaische Effekt ist, der für die Erzeugung von Solarstrom verantwortlich ist.
Einfach ausgedrückt ist der photovoltaische Effekt die Entstehung eines elektrischen Stroms innerhalb der Struktur eines Halbleitermaterials, wenn es Energieteilchen (Photonen) elektromagnetischer Strahlung (Licht) ausgesetzt wird.
Sonnenkollektoren (Photovoltaikmodule) bestehen aus Dutzenden von Photovoltaikzellen, die aus Halbleitermaterialien hergestellt werden, wobei Silizium (Si) das gebräuchlichste von ihnen ist.
Wenn Sonnenlicht auf das Photovoltaikmodul scheint, erregen die Photonen die Elektronen in den Siliziumatomen der Solarzellen, wodurch sie durch die verschiedenen Schichten des Geräts wandern und den elektrischen Gleichstrom erzeugen, den wir Photovoltaik-Sonnenenergie nennen .
Wie funktioniert Photovoltaik-Solarenergie?
Photovoltaik-Solarenergie arbeitet mit Systemen, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln, um den Verbrauch von Haushalten, Unternehmen, Landgütern, Industrien oder anderen Einrichtungen zu decken.
Photovoltaiksysteme arbeiten mit zwei Hauptgeräten: dem Solarpanel, das Licht durch den photovoltaischen Effekt in elektrische Energie umwandelt; und der Solarwechselrichter, der den elektrischen Strom (von DC zu AC) des vom Panel erzeugten Stroms anpasst, damit er verteilt, verwendet oder gespeichert werden kann.
Es gibt drei Arten von photovoltaischen Solarenergiesystemen, die, obwohl sie auf die gleiche Weise Strom erzeugen, in der Art und Weise, wie sie mit der vom Panel erzeugten Energie umgehen, unterschiedlich funktionieren, nämlich:
- Photovoltaikanlage mit Netzanschluss (on grid);
- isoliertes oder autonomes Photovoltaiksystem (netzunabhängig);
- Hybrid-Photovoltaik-Generator.
On-Grid-Photovoltaikanlagen sind an das Stromnetz angeschlossen, das den tagsüber produzierten Überschuss aufnimmt und nachts Energie liefert. Netzunabhängige Photovoltaiksysteme sind vom Netz isoliert und verwenden Batterien, um die Energie zu speichern, die nachts verbraucht wird. Hybrid-Photovoltaiksysteme sind eine Kombination aus netzgekoppelten und netzunabhängigen Systemen, die am Netz betrieben werden und sich gleichzeitig auf Batterien zur Speicherung verlassen.
Wie funktioniert die netzgekoppelte Photovoltaikanlage?
Sehen Sie Schritt für Schritt den Betrieb einer Photovoltaik-Solaranlage, die an das Stromnetz angeschlossen ist (on grid).
- Das Solarpanel fängt das Licht ein und wandelt es in elektrische Energie um.
- Der Photovoltaik-Wechselrichter passt den elektrischen Strom der Energie so an, dass sie genutzt werden kann
- Die Energie erreicht die Lichttafel und wird in Ihrem Haus oder Geschäft verteilt
- Die Energie versorgt die Lichter und elektrischen Geräte auf Ihrem Grundstück
- Überschüssige Energie wird in das Stromnetz eingespeist, wodurch Gutschriften generiert werden
- Das Solarpanel fängt das Licht ein und wandelt es in elektrische Energie um
Bei Kontakt mit Sonnenlicht erzeugt das auf dem Dach installierte Photovoltaik-solarmodul durch den photovoltaischen Effekt Strom.
Das Solarpanel wird durch die Verbindung von miteinander verbundenen Solarpanels gebildet. In jedem Projekt ist es notwendig, die erforderliche Anzahl von Platten entsprechend dem zu deckenden Stromverbrauch zu berechnen.
Das heißt, je größer das Solarmodul ist, desto mehr Photovoltaikmodule hat es und desto mehr Energie kann es erzeugen.
- Der Photovoltaik-Wechselrichter passt den elektrischen Strom der Energie an
Vor der Verwendung muss der vom Solarpanel erzeugte Strom durch den Photovoltaik-Wechselrichter geleitet werden, eine Ausrüstung, die ihren Strom an den Standard unseres Stromnetzes anpasst, von Gleichstrom (DC) auf Wechselstrom (AC).
Mit anderen Worten, es ist der Solarwechselrichter, der die vom Photovoltaikmodul erzeugte elektrische Energie in die Lage versetzt, Fernseher, Computer, Haushaltsgeräte und andere elektrische Geräte in Ihrem Haus oder Geschäft mit Strom zu versorgen.
- Die Energie erreicht die Lichttafel und wird in Ihrem Haus oder Geschäft verteilt
Die elektrische Energie, die den Solarwechselrichter verlässt, geht an die „Lichtplatte“ und wird verteilt, um den Verbrauch Ihrer Immobilie zu decken.
Da diese Energie von Ihnen erzeugt wird, fallen für die Nutzung keine Kosten an. Daher ist es möglich, es als Alternative zu dem Strom zu verwenden, den Sie vom Verteiler kaufen, um Ihre Stromrechnung zu senken.
Eine Photovoltaikanlage kann den gesamten Strombedarf einer Immobilie decken, von kleinen Haushalten bis hin zu großen Unternehmen und Industrien.
Dazu ist es jedoch erforderlich, dass das System entsprechend dem Verbrauch und den Eigenschaften der jeweiligen Immobilie sowie den klimatischen Faktoren der Region, in der es installiert wird, ausgelegt ist.
Idealerweise fordern Sie Angebote von erfahrenen Unternehmen an, die zu Ihnen vor Ort kommen, um die notwendigen Daten für Ihre Photovoltaikanlage zu erheben.
- Die Energie treibt die Lichter und elektrischen Geräte auf Ihrem Grundstück an
Der von der Photovoltaik-Solaranlage erzeugte Strom ist in der Lage, die unterschiedlichsten Arten des Stromverbrauchs eines Hauses oder Unternehmens zu decken, von Lampen und Klimaanlagen bis hin zu Fernsehern, Stereoanlagen, Computern und anderen an die Steckdose angeschlossenen Geräten.
- Überschüssige Energie wird in das Stromnetz eingespeist und erzeugt Gutschriften
Normalerweise produziert das Photovoltaik-Solarmodul tagsüber mehr Energie als während dieser Zeit in der Immobilie verbraucht wird.
Bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen wird diese überschüssige Energie in das Stromnetz eingespeist.
Bei der Installation der netzgekoppelten Photovoltaikanlage wird Ihre alte Lichtuhr durch ein neues „bidirektionales“ Modell ersetzt, das Energieein- und -abgabe misst.
Auf diese Weise kann der lokale Verteiler Monat für Monat die Energiemenge berechnen, die Sie in Ihr Netz eingespeist haben, sowie die Energie, die Sie nachts oder in Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung daraus verbraucht haben, wenn Ihr Solarpanel dies nicht tut arbeitet oder weniger Energie produziert.
Der Strom, den Ihre Photovoltaikanlage ins Netz einspeist, wird für Sie zu Energieguthaben. Für jede Kilowattstunde (kWh) Energie, die Ihre Anlage ins Netz einspeist, erhalten Sie eine Energiegutschrift, die die gleiche eine kWh Energie aus dem Netz verrechnet.
Jeden Monat gibt der Distributor auf seiner Rechnung die Höhe der generierten und verbrauchten Credits sowie ein etwaiges Restguthaben an, das bis zu 60 Monate gültig bleibt.
Wenn Sie eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage installieren, die in der Lage ist, den gesamten Stromverbrauch Ihres Hauses oder Geschäfts zu decken, reichen die im Monat generierten Gutschriften aus, um alles zu kompensieren, was Sie vom Verteiler verbraucht haben, was zu Einsparungen von bis zu 95 % führt im Wert der Rechnung.
Mit anderen Worten: Sie produzieren mit Sonnenlicht saubere Energie und senken Ihre Stromrechnung!
Welche Energiearten und ihre Quellen gibt es?
Bei jeder Arbeit wirkt mindestens eine der Energiearten so, dass die Tätigkeit möglichst praktisch abläuft. Das bedeutet, dass Energie im Grunde der Hauptverantwortliche für die Produktion von Aufgaben in unserem täglichen Leben ist. Wenn Sie also die fünf Möglichkeiten zur Energieerzeugung noch nicht kennen, werden wir in diesem Artikel jede von ihnen mit ihren Beispielen und Möglichkeiten zu ihrer Verwendung vorstellen.
Die vorhandenen Energiearten sind: mechanische, thermische, elektrische, chemische und Atomenergie, die für die Ausführung von Arbeit, Bewegungen und die Erzeugung elektrischer Energie verantwortlich sind.
Lesen Sie weiter, um mehr über die Bedeutung von Energiequellen für unser tägliches Leben zu erfahren.
- mechanische Energie
- Wärmeenergie
- Elektrizität
- chemische Energie
- Atomenergie
mechanische Energie
Durch Bewegung ist mechanische Energie eine der Energiearten, die mit der Produktion von Arbeit verbunden ist. Dennoch gibt es darin einige spezifische Kategorien, wie kinetische Energie und potentielle Energie, die Unterkategorien haben, die in gravitative und elastische Energie unterteilt sind.
Im Falle der kinetischen Energie wird ihre Arbeit, wenn sie mit der in einem Körper in einer Position konditionierten Energie in Verbindung gebracht wird, als Potenzial angesehen. Das heißt, jeder Körper in Bewegung ist in der Lage, kinetische Energie zu erzeugen, da die Kategorie mit der Geschwindigkeit des Körpers in Kinesis und seiner Masse verbunden ist, die durch die Formel berechnet wird:
- Ec = m.v²/2
- Ec = kinetische Energie, in Joule (J);
- m = Körpermaße;
- v = Bewegungsgeschwindigkeit, in m/s.
In der Zwischenzeit bestimmt die potenzielle Energie die Arbeit basierend auf der verursachten Bewegung, da sich ein Objekt auf Befehl einer Person nach oben oder unten bewegen kann.
Somit wird das Energiepotential in gravitativ, bei dem das Objekt durch die Schwerkraft beeinflusst wird, oder elastisch, wenn ein Objekt mit der auf es ausgeübten Kraft in Beziehung steht, unterteilt.
Wärmeenergie
Im Zusammenhang mit Wärme und hohen Temperaturen entsteht thermische Energie aus kinetischer Energie im Hinblick auf die Bewegung von Partikeln und Molekülen eines bestimmten Körpers.
Daher können wir sagen, dass je größer die Kinese dieser Partikel ist, desto größer der Temperaturgrad ist, wodurch die freigesetzte Wärmeenergie stärker wird.
Eines der am häufigsten verwendeten Beispiele für Wärmeenergie ist das Bügeleisen, das elektrische Energie in Wärmeenergie umwandelt, um eine tägliche Aktion auszuführen.
Darüber hinaus legt die Thermodynamik fest, dass beim Aufeinandertreffen zweier Körper mit ähnlichen Temperaturen erwartet wird, dass die Temperatur nach einer bestimmten Zeit gleich ist.
Elektrische Energie, die in unserem täglichen Leben sehr präsent ist, zielt darauf ab, das Produktionssystem zu erleichtern, indem sie Strom für den Betrieb von elektronischen Geräten und Haushaltsgeräten sowie für die Versorgung von Haushalten, Gewerbebetrieben und Straßen erzeugt.
Der Ursprung seiner Energiegewinnung liegt dabei in Wasser- und Thermoelektrikanlagen, da die elektrische Energie durch mechanische und chemische Veränderungen über ein Hochleistungsübertragungsnetz geleitet wird, um den Weg zum Endverbraucher zu gehen.
chemische Energie
Diese Art von Energie, die aus chemischen Reaktionen besteht, speichert alle Materie mit Bindungen und setzt ihre Erzeugung durch das Aufbrechen ihrer Assoziationen frei.
Auf diese Weise wird chemische Energie auch durch potentielle Energie charakterisiert, da es notwendig ist, einen Eingriff an Materie vorzunehmen, bei dem ihre Eigenschaften durch ihre chemischen Bindungen modifiziert werden.
Als Beispiele seien Glühbirnen und Autos genannt, bei denen chemische Energie in elektrische bzw. kinetische Energie umgewandelt wird. Andere Beispiele für chemische Energie sind der Prozess der Photosynthese in Pflanzen, Kernenergie und die Verbrennung eines Brennstoffs.
Atomenergie
Atomenergie, auch bekannt als Kernenergie, basiert auf Energie, die durch die Spaltung des Atomkerns erzeugt wird, wodurch Wärme freigesetzt wird, um nicht erneuerbare Energie zu erzeugen .
Diese Art von Energie wird in thermonuklearen Anlagen aus Elementen wie Uran und anderen Brennstoffen beispielsweise für die Herstellung von Waffen erzeugt.
