Solarenergie fängt die Sonnenenergie ein und wandelt sie in Strom für Ihr Haus oder Geschäft um.
Unsere Sonne ist ein natürlicher Kernreaktor. Es setzt winzige Energiepakete frei, die Photonen genannt werden und die sich in etwa 8,5 Minuten von der Sonne zur Erde bewegen. Jede Stunde treffen genug Photonen auf unseren Planeten, um genug Sonnenenergie zu erzeugen, um theoretisch den globalen Energiebedarf für ein ganzes Jahr zu decken.
Derzeit macht die Photovoltaik nur fünf Zehntel von einem Prozent des Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten aus. Aber die Solartechnologie verbessert sich und die Kosten für den Solareinsatz sinken rapide, so dass unsere Fähigkeit, die Energiefülle der Sonne zu nutzen, zunimmt.
Ein Bericht der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2017 zeigt, dass Solar die am schnellsten wachsende Energiequelle der Welt ist. Damit hat das Wachstum der Solarenergie zum ersten Mal das aller anderen Brennstoffe übertroffen. In den kommenden Jahren werden wir alle auf die eine oder andere Weise die Vorteile von Solarstrom genießen.
Wie funktionieren Sonnenkollektoren?
Wenn Photonen auf eine Solarzelle treffen, lösen sie Elektronen aus ihren Atomen. Wenn Leiter an der positiven und der negativen Seite einer Zelle angebracht sind, bildet sie einen elektrischen Stromkreis. Wenn Elektronen durch einen solchen Stromkreis fließen, erzeugen sie Elektrizität. Ein Solarpanel besteht aus mehreren Zellen, und mehrere Panels (Module) können zu einem Solar-Array verdrahtet werden. Je mehr Panels Sie einsetzen können, desto mehr Energie können Sie erwarten.
Woraus bestehen Sonnenkollektoren?
Photovoltaik (PV) -Solarmodule bestehen aus vielen Solarzellen. Solarzellen bestehen wie Halbleiter aus Silizium. Sie bestehen aus einer positiven und einer negativen Schicht, die wie in einer Batterie zusammen ein elektrisches Feld erzeugen.
Wie erzeugen Sonnenkollektoren Strom?
PV-Solarmodule erzeugen Gleichstrom. Bei Gleichstrom fließen die Elektronen in einer Richtung um einen Stromkreis. Dieses Beispiel zeigt eine Batterie, die eine Glühbirne mit Strom versorgt. Die Elektronen wandern von der negativen Seite der Batterie durch die Lampe und kehren zur positiven Seite der Batterie zurück.
Mit Wechselstrom werden Elektronen gedrückt und gezogen, wobei die Richtung regelmäßig umgekehrt wird, ähnlich wie beim Zylinder eines Kraftfahrzeugmotors. Generatoren erzeugen Wechselstrom, wenn eine Drahtspule neben einem Magneten gedreht wird. Viele verschiedene Energiequellen, wie Gas oder Diesel, Wasserkraft, Atomkraft, Kohle, Wind oder Sonne, können diesen Generator in den Griff bekommen.
Für das US-amerikanische Stromnetz wurde Wechselstrom gewählt, vor allem, weil die Übertragung über große Entfernungen kostengünstiger ist. Sonnenkollektoren erzeugen jedoch Gleichstrom. Wie bringen wir Gleichstrom in das Wechselstromnetz? Wir verwenden einen Wechselrichter.
Was macht ein Solarwechselrichter?
Ein Solar-Wechselrichter entnimmt dem Solar-Array den Gleichstrom und erzeugt daraus Wechselstrom. Wechselrichter sind wie das Gehirn des Systems. Neben der Invertierung von Gleichstrom in Wechselstrom bieten sie auch Erdschlussschutz und Systemstatistiken, einschließlich Spannung und Strom in Wechselstrom- und Gleichstromkreisen, Energieerzeugung und Maximum Power Point Tracking.
Zentralwechselrichter haben die Solarindustrie von Anfang an dominiert. Die Einführung von Mikro-Wechselrichtern ist einer der größten Technologiewechsel in der PV-Branche. Mikro-Wechselrichter optimieren für jedes einzelne Solarpanel, nicht für eine gesamte Solaranlage, wie es Zentral-Wechselrichter tun. So kann jedes Solarpanel sein maximales Potenzial entfalten. Wenn ein Zentralwechselrichter verwendet wird, kann ein Problem mit einem Solarmodul (möglicherweise im Schatten oder verschmutzt) die Leistung des gesamten Solarmoduls beeinträchtigen. Wenn ein Solarmodul ein Problem aufweist, arbeitet der Rest des Solarmoduls immer noch effizient.
Wie funktioniert ein Solarpanelsystem?
Hier ist ein Beispiel, wie eine Solarenergieanlage zu Hause funktioniert. Zunächst trifft Sonnenlicht auf ein Solarpanel auf dem Dach. Die Panels wandeln die Energie in Gleichstrom um, der zu einem Wechselrichter fließt. Der Wechselrichter wandelt den Strom von Gleichstrom in Wechselstrom um, mit dem Sie Ihr Haus versorgen können. Es ist wunderschön einfach und sauber und wird immer effizienter und erschwinglicher.
Was passiert jedoch, wenn Sie nicht zu Hause sind, um den Strom zu verbrauchen, den Ihre Sonnenkollektoren an jedem sonnigen Tag erzeugen? Und was passiert nachts, wenn Ihr Sonnensystem in Echtzeit keinen Strom erzeugt? Keine Sorge, Sie profitieren trotzdem von einem System namens "Net Metering".
Ein typisches netzgebundenes PV-System produziert während der Stoßzeiten bei Tageslicht häufig mehr Energie als ein Kunde benötigt, so dass überschüssige Energie zur Verwendung an anderer Stelle in das Netz zurückgespeist wird. Der Kunde erhält eine Gutschrift für den Energieüberschuss und kann diese Gutschrift verwenden, um nachts oder an bewölkten Tagen aus dem konventionellen Stromnetz zu ziehen. Ein Nettozähler zeichnet die gesendete Energie im Vergleich zur vom Netz empfangenen Energie auf.
