Sand wird zum High-Tech-Produkt
Moderne Solarzellen bestehen aus Silizium, der Rohstoff ist Quarzsand, ähnlich unerschöpflich wie Sonnenenergie. Das im Sand enthaltene Silizium wird chemisch in reinste Qualität isoliert. Aus dem Reinst-Silizium werden dann in verschiedensten Verfahren sehr dünne Scheiben gefertigt:
Herstellungsverfahren und Beschichtungen geben den Siliziumscheiben das jeweils charakteristische Erscheinungsbild mono - oder polykristalliner Module. Außer dem optischen Eindruck unterscheiden sich mono- und polykristalline Zellen wenig. Der etwas höhere Wirkungsgrad von monokristallinen Zellen wird durch die günstigere Flächenausnutzung bei polykristallinen Zellen ausgeglichen
Solarzellen - aus Licht wird Strom
Bei Lichteinfall auf eine Solarzelle werden elektrische Ladungsträger frei. Die Ladungsträger wandern zu den speziell beschichteten Ober - u. Unterseiten. Auf diese Weise entstehen, ähnlich einer Batterie, Plus und Minuspol. Wird ein Verbraucher dazwischen geschaltet, fließt Gleichstrom. Die Stromstärke ist abhängig vom Lichteinfall, dem Typ des verwendeten Zellentyps und dem angeschlossenem Verbraucher. Eine Solarzelle mit 100cm² Fläche liefert bei voller Sonneneinstrahlung ca. 1,5 Watt. Im Gegensatz zu Batterien verbrauchen sich Solarzellen bei diesem Prozess praktisch nicht.
Solarmodule
In Solarmodulen werden einzelne Solarzellen elektrisch in Reihe geschaltet, um höhere Spannungen zu erzeugen. Die verdrahteten Solarzellen sind in eine transparente wetterfeste Kunststoffmasse eingebettet und aus der Vorderseite mit hagelfestem Glas versehen.
So funktioniert Ihr Kraftwerk
Solarmodule (1) wandeln Licht direkt in Strom um, bei klarem, dunstfreiem Himmel steht die höchste Leistung zur Verfügung. Der erzeugte Gleichstrom wird vom Wechselrichter (2) in Wechselstrom 230V, 50Hz umgewandelt und über Einspeisezähler (4) ins öffentliche Netz (5) eingespeist
2 Vorlaufleitung Solar
3 Rücklaufleitung Solar
4 Solarregelung
5 Pumpenstation
6 Sicherhheitsventli
8 Trinkwasserausgang
9 Ausdehnungsgefäß
10 Wärmetauscher ((Heizung)
11 Wärmetauscher (Solar)
12 Frischwassserzulauf
13 Auffanggefäß
2 Vorlaufleitung Solar
3 Rücklaufleitung Solar
4 Solarregelung
5 Pumpenstation
6 Sicherhheitsventli
8 Frischwassserzulauf
9 Ausdehnungsgefäß
10 Heizkessel
11 Drei-Wege-Ventil
12 Antilegionellenkombispeicher
13 Auffanggefäß
Die Hochselektivkollektoren wandeln Sonnenlicht in Wärme um. Der Wärmetransport erfolgt mit einem frostsicheren und lebensmittelechten Wärmeträger. Die Solarregelung vergleicht die Kollektortemperatur mit der des Speichers. Steigt die Kollektortemperatur über die des Speichers, wird die Umwälzpumpe eingeschaltet. Über die Vorlaufleitung wird nun Wärme vom Kollektor zum Speicher transportiert. Durch dem Wärmetauscher (Solar) wird die Wärme an das Brauchwasser abgegeben. Das abgekühlte Wärmeträgermedium wird über die Rücklaufleitung wieder dem Kollektor zugeführt. Am Trinkwasserausgang kann das erwärmte Wasser entnommen werden. Frischwasser läuft über den Frischwasserzulauf in den Speicher. Da sich das Volumen des Wärmeträgers durch die verschiedenen Temperaturen verändert, sorgt ein Ausdehnungsgefäß für gleichbleibenden Druck in der Anlage. Auf dem Manometer über dem Sicherheitsventil ist der Druck abzulesen. Das Sicherheitsventil verhindert, dass der Druck in der Anlage über 6 bar steigt.
Schwarze Flächen verschlucken (absorbieren) das Sonnenlicht. Die Energie des Lichtes wird dabei fast vollständig in Wärme umgesetzt. Aus diesem Grund ist auch unsere Sommerkleidung hell und nicht dunkel. Einfache Sonnenkollektoren nutzen dieses Prinzip. Dieser einfache Weg ist leider nicht sehr effizient. Der Grund: je heißer der Metallabsorber wird, desto mehr Wärme wird auch wieder abgestrahlt - ein Naturgesetz - bei höeren Temperaturen erfolgt ein lawinenartiger Verlustanstieg. Hochleistungsselektivschicht
Die Lösung des Problems: eine Schicht die Licht verschluckt, in Wärme umwandelt, aber für die Wärmestrahlung des Metallabsorbers wie ein Reflektor wirkt, der die Strahlung zurückwirft. Der Physiker bezeichnet solche Schichten als selektive Schichten, da sie zwar Licht durchlässt aber Infrarot (Wärmestrahlung) reflektiert. Der Nutzeffekt: Die Wärme bleibt erhalten.
Fertigung der Selektivschicht Selektivschichten haben sich im Kollektorbau hervorragend bewährt, weltweit sind Millionen Quadratmeter im Einsatz, Tendenz steigend. Die Herstellung erfolgt meist in galvanischen Bädern mit sehr hohem Energieverbrauch und aufwendiger Entsorgung. Vakuumtechnische Beschichtungsverfahren dagegen benötigen weit weniger Strom und produzieren keine Nebenwirkungen für die Umwelt.
High Tech - Made in Germany Hier laufen tonnenschwere Kupferrollen wie ein Kamerafilm durch eine Vakuumbeschichtungsanlage. Heraus kommet eine extrem verschleißfeste Kohlenstoffschicht auf Kupfer, hocheffizient in der Licht-Wärme-Umwandlung und mit ähnlichen Eigenschaften wie der edelste Kohlenstoff, der Diamant - das Herzstück Ihres Sonnenkollektors.
Das Herzstück der Solaranlage
... sind die Flachkollektoren. Das Solar-Sicherheitsglas der Kollektoren ist hagelschlagfest und mit einer Lichtdurchlässigkeit von 95% hochtransparent. Spezielle Mikroprismen lenken auch schräg einfallendes Licht optimal auf die Absorberfläche. Mit der innovativen Selektivschicht werden 95% des Lichtes in Wärme umgewandelt. Das Gehäuse der Kollektoren besteht aus seewasserbeständigem pulverbeschichtetem Aluminium und ist UV-beständig abgedichtet. Die Kollektorscheibendichtung wird zusätzlich durch ein umlaufendes EPDM-Dichtband geschützt. Die Kollektoren sind für Aufdach-, Indach- und Flachdachmontage geeignet und werden untereinander mit Schneidringverschraubungen verbunden.
Die Solarregelung
Sie
zeigt die Temperaturen im Vor- und Rücklauf und den Betriebszustand der
Solarkreispumpe an. Im Zusammenhang mit dem Durchflußmengenmesser in der
Solarstation ist somit eine Plausibilitätskontrolle der gemessenen Temperatur
gesichert. Der Energieertrag wird im Display angezeigt.
