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1. Geschichte der Solarenergie 2. Photovoltaik  2.1 Aufbau und Funktionsprinzip 2.2 Herstellung 2.3 Vorteile und Nachteile 2.4 Rechenbeispiel  3. Solarthermie 3.1 Aufbau und Funktionsprinzip 3.2 Nutzung 3.3 Vorteile und Nachteile
-214 v.u.Z. : Entwicklung  eines  Hohlspiegels  durch Archimedes  zum    Entzünden gegnerischer Schiffe -1839: Grundprinzip der Solarzelle (Beleuchtung einer Elektrolytzelle) durch   französischen Physiker Alexandre E. Becquerel -1866: erste Umwandlung  von Sonnenenergie in elektrische Energie durch    Solarthermie  zum Betreiben von Solardampfmaschinen -1873: Entdeckung durch W. Smith, dass das Element Selen bei Veränderung   Lichtverhältnisse  seinen elektr. Widerstand verändert     Geburtsstunde der Fotozelle  -1949: Entdeckung des  Transistoreffekt   durch Shockley, Brattain, und Bardeen -1953: Herstellung der ersten Solarzelle in der amerikanischen Firma Bell    (Wirkungsgrad 4%)
-1958: erster Satellit im Weltraum mit Solarzellen  (Wirkungsgrad 10,5%) -1973: Herstellung einer Zelle mit Wirkungsgrad von 14% -1981: ein mit Solarkraft angetriebenes Flugzeug überquert den Ärmelkanal
Aufbau einer Solaranlage:
Funktionsprinzip -eingebaute Halbleiterschicht wird leitfähig bei Wärme  Elektronen werden aus der unteren Schicht „herausgeschlagen“  werden in der oberen Schicht abgefangen und durch die Kontaktfinger ab- geleitet   Entstehung zweier elektrischer  Pole
Vom Sand zum Silizium -Ausgangsstoff Quarzsand -Reinigen von Silizium durch Reduktion mit Kohlenstoff Herstellung vom Wafer -Wafer = Siliziumscheibe  -Wafertypen: monokristallin, polykristallin und amorph
Wafertypen Typ Art der  Herstellung Wirkungsgrad Amorph Aufdampfen des Siliziums 7% monokristallin Beschichtung von zylinderartigen Ein-Kristallen 17% polykristallin Polykristalline Struktur durch mehrere Kristalle 4-7%
 
-unerschöpflich -nach 20-25Jahren nur noch 80%  -keine höheren Kosten bei  der anfänglichen Leistung der Energieerzeugung -hohe Kosten für Kauf, Installation u. -größtenteils wartungsfrei Inbetriebnahme -bis zu 25 Jahre Garantie -große Abhängigkeit von der Sonne -kein Lärm, keine Abgase -Arbeit bei niedrigen Temperaturen  -Einsparen von Brennstoffimporten  (ca. 10-15°C) maximal    wärmer: (aktuell etwa 400 Millionen  keine Arbeit mit Höchstleistung Euro jährlich) -nur Produktion von Gleichstrom   -klimaschonend (Senken des  keine direkte Nutzung für das Strom- CO2-Ausstoßes um 3,6 Millionen  netz Tonnen im Jahr 2009) -viele Leute finden es „hässlich“
 
Hygiene:   Pro Person: 4xDuschen  30l/12l∙350W * 3x 3,5KW Ernährung:   Kühlschrank (Energieeffizienzklasse A+)  5,4 KW   Kochen[1] (Herd, Mikrowelle, Kaffeemaschine) 9,42 KW Unterhaltung:   7h Fernsehen (106cm LCD) x239W 1,673 KW   5 ¼ h High-End PC (350W) 1,84 KW   4h Office PC (250W) 1 KW   6h Netbook (40W) 0,24 KW Licht:   2h Bad (18W) 36W/Tag 252 W (Siehe Bild)   1 h Flur (27W) 27W/Tag 189 W   1h Kinderzimmer (27W) 27W/Tag 189 W   1 ¼ h Küche (36W) 45W/Tag 315 W   ¼ h Schlafzimmer (18W) 4,5W/Tag 31,5 W   5 ¼h (Schreibtisch Wohnzimmer, 9W) 47,25 W   1h (Wohnzimmer-Mitte, 27W) 27W/Tag 189 W   ¼ h HWR (18W) 3,6W/Tag 25,2 W Gesamt Licht 1,489 KW Gesamt: 31,562 KW *Durchlauferhitzer: 12l/Minute; 21KW/h=350W/Minute
(1667 x 994 x 50mm pro Modul;) 7,62A; 12V Sonnige Woche: (ca. 5h optimale Beleuchtung) 31,562kW/7*5*12V*7,62A*80%=10 Zellen 1,656998m²/Zelle    16,56998m² Wolkige Woche: (~10h 33% Beleuchtung) 31,562kW/7*3*12V*7,62*80%=17 Zellen 1,656998m²/Zelle    28,168966m²    12V Systemspannung: Laderegler, Wechselrichter und Akkus erforderlich   Dach: optimale  Dachneigung 30°-40°  flaches Satteldach mit Höhe von 1,4m möglich Alle Dacharten bsw. Pult- oder Walmdach kein Problem!
 
1. Kollektor (lat.=Sammler): - Kupferbleche als Absorber: Sammlung von Sonnenenergie und   Umwandlung in thermische Energie - Kupferrohre unter dem Absorber (durch die die erhitzte Flüssigkeit fließt) als   Wärmetransporter 3.-5. Solarspeicher: - Speichern von Warmwasser 3. Wärmetauscher 6. Regeleinheit und 7. Pumpe: - Regeln den  Fluss der Wärmeträgerflüssigkeit in der   Anlage
- Erhitzen des Wassers für Bad, Dusche, Abwasch etc. -Einsparung von Heizenergie in Übergangsmonaten
 
Nur Vorteile?
-Niedrige Heizkosten -hohe Installations- für Verbraucher kosten u. Inbetriebnahme -Umweltfreundlichkeit -hoher Energieverbrauch -verhindert Abhängigkeit u. Entstehung von um- von Öl fördernden  weltschädlichen    Staaten Materialien bei Kollektor- herstellung -Abhängigkeit von  Sonnenstunden
Der Hohlspiegel ist ein nach innen gewölbter Spiegel, der alle parallel einfallenden Lichtstrahlen exakt am Brennpunkt bündelt. zurück
Ein Transistor ist ein Halbleiterbauelement aus Silizium oder Germanium, welches durch Energiezufuhr den Stromfluss in einer Solarzelle umwandelt.  zurück
http://solaranlagen-ratgeber.de/photovoltaik/nachteile-photovoltaik http://www.energiesparhaus-ratgeber.de/solarstrom-photovoltaik/vor-und-nachteile-einer-photovoltaik-anlage-pv-anlage-bewertung-entscheidung.php http://www.gutefrage.net/frage/wer-hat-ahnung-vom-stromverbrauch-eines-durchlauferhitzers http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserverbrauch http://www.clever.de/ratgeber/stromkosten-kuehlschrank_00145.php http://www.stromeffizienz.de/stromsparen/tv-pc-und-co000/fernseher.html http://www.faire-strompreise.com/stromverbrauchsrechner.html http://www.solon.com/de/privathaeuser/der-weg-zu-ihrer-pv-anlage/solar-rechner/index.html?gclid=CLu5xqXSuKQCFQEs3godoyBp0w http://www.dimmer.de/shopping/ar-S-SOL24220.htm http://www.languagecourses.net/Sprachaufenthalt-Laender/de/60/meteo/weather.html http://www.photovoltaik-web.de/dacheignung/dachneigung.html http://www.solarstromerzeugung.de/vor-und-nachteile-photovoltaik.html   http://www.elektrohaupt.com/wp-content/images/photovoltaik/img_aufbau_photovoltaik.jpg
http://www.solarverein-amberg.de/images/pv_aufbau_solarzelle.jpg http://www.megasol.ch/wissen/Herstellung/index_html/wissen/Herstellung/Herstellung_Solarmodul.BMP http://www.sfv.de/sob99332.htm http://www.brunnerimboden.ch/images/content/Funktionsweise%20einer%20Solarzelle.jpg http://www.kk-solar.de/Solaranlagen/SolartechnikFunktion/solartechnikfunktion.html http://www.solarstromerzeugung.de/vor-und-nachteile-photovoltaik.html http://www.statistik-mv.de Herr Möllers Anlagen

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"Planspiel Energie" in Neubrandenburg: Abschlussbericht / Solarenergie

  • 1.  
  • 2. 1. Geschichte der Solarenergie 2. Photovoltaik 2.1 Aufbau und Funktionsprinzip 2.2 Herstellung 2.3 Vorteile und Nachteile 2.4 Rechenbeispiel 3. Solarthermie 3.1 Aufbau und Funktionsprinzip 3.2 Nutzung 3.3 Vorteile und Nachteile
  • 3. -214 v.u.Z. : Entwicklung eines Hohlspiegels durch Archimedes zum Entzünden gegnerischer Schiffe -1839: Grundprinzip der Solarzelle (Beleuchtung einer Elektrolytzelle) durch französischen Physiker Alexandre E. Becquerel -1866: erste Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie durch Solarthermie zum Betreiben von Solardampfmaschinen -1873: Entdeckung durch W. Smith, dass das Element Selen bei Veränderung Lichtverhältnisse seinen elektr. Widerstand verändert  Geburtsstunde der Fotozelle -1949: Entdeckung des Transistoreffekt durch Shockley, Brattain, und Bardeen -1953: Herstellung der ersten Solarzelle in der amerikanischen Firma Bell (Wirkungsgrad 4%)
  • 4. -1958: erster Satellit im Weltraum mit Solarzellen (Wirkungsgrad 10,5%) -1973: Herstellung einer Zelle mit Wirkungsgrad von 14% -1981: ein mit Solarkraft angetriebenes Flugzeug überquert den Ärmelkanal
  • 6. Funktionsprinzip -eingebaute Halbleiterschicht wird leitfähig bei Wärme  Elektronen werden aus der unteren Schicht „herausgeschlagen“  werden in der oberen Schicht abgefangen und durch die Kontaktfinger ab- geleitet  Entstehung zweier elektrischer Pole
  • 7. Vom Sand zum Silizium -Ausgangsstoff Quarzsand -Reinigen von Silizium durch Reduktion mit Kohlenstoff Herstellung vom Wafer -Wafer = Siliziumscheibe -Wafertypen: monokristallin, polykristallin und amorph
  • 8. Wafertypen Typ Art der Herstellung Wirkungsgrad Amorph Aufdampfen des Siliziums 7% monokristallin Beschichtung von zylinderartigen Ein-Kristallen 17% polykristallin Polykristalline Struktur durch mehrere Kristalle 4-7%
  • 9.  
  • 10. -unerschöpflich -nach 20-25Jahren nur noch 80% -keine höheren Kosten bei der anfänglichen Leistung der Energieerzeugung -hohe Kosten für Kauf, Installation u. -größtenteils wartungsfrei Inbetriebnahme -bis zu 25 Jahre Garantie -große Abhängigkeit von der Sonne -kein Lärm, keine Abgase -Arbeit bei niedrigen Temperaturen -Einsparen von Brennstoffimporten (ca. 10-15°C) maximal  wärmer: (aktuell etwa 400 Millionen keine Arbeit mit Höchstleistung Euro jährlich) -nur Produktion von Gleichstrom  -klimaschonend (Senken des keine direkte Nutzung für das Strom- CO2-Ausstoßes um 3,6 Millionen netz Tonnen im Jahr 2009) -viele Leute finden es „hässlich“
  • 11.  
  • 12. Hygiene: Pro Person: 4xDuschen 30l/12l∙350W * 3x 3,5KW Ernährung: Kühlschrank (Energieeffizienzklasse A+) 5,4 KW Kochen[1] (Herd, Mikrowelle, Kaffeemaschine) 9,42 KW Unterhaltung: 7h Fernsehen (106cm LCD) x239W 1,673 KW 5 ¼ h High-End PC (350W) 1,84 KW 4h Office PC (250W) 1 KW 6h Netbook (40W) 0,24 KW Licht: 2h Bad (18W) 36W/Tag 252 W (Siehe Bild) 1 h Flur (27W) 27W/Tag 189 W 1h Kinderzimmer (27W) 27W/Tag 189 W 1 ¼ h Küche (36W) 45W/Tag 315 W ¼ h Schlafzimmer (18W) 4,5W/Tag 31,5 W 5 ¼h (Schreibtisch Wohnzimmer, 9W) 47,25 W 1h (Wohnzimmer-Mitte, 27W) 27W/Tag 189 W ¼ h HWR (18W) 3,6W/Tag 25,2 W Gesamt Licht 1,489 KW Gesamt: 31,562 KW *Durchlauferhitzer: 12l/Minute; 21KW/h=350W/Minute
  • 13. (1667 x 994 x 50mm pro Modul;) 7,62A; 12V Sonnige Woche: (ca. 5h optimale Beleuchtung) 31,562kW/7*5*12V*7,62A*80%=10 Zellen 1,656998m²/Zelle  16,56998m² Wolkige Woche: (~10h 33% Beleuchtung) 31,562kW/7*3*12V*7,62*80%=17 Zellen 1,656998m²/Zelle  28,168966m²  12V Systemspannung: Laderegler, Wechselrichter und Akkus erforderlich   Dach: optimale Dachneigung 30°-40°  flaches Satteldach mit Höhe von 1,4m möglich Alle Dacharten bsw. Pult- oder Walmdach kein Problem!
  • 14.  
  • 15. 1. Kollektor (lat.=Sammler): - Kupferbleche als Absorber: Sammlung von Sonnenenergie und Umwandlung in thermische Energie - Kupferrohre unter dem Absorber (durch die die erhitzte Flüssigkeit fließt) als Wärmetransporter 3.-5. Solarspeicher: - Speichern von Warmwasser 3. Wärmetauscher 6. Regeleinheit und 7. Pumpe: - Regeln den Fluss der Wärmeträgerflüssigkeit in der Anlage
  • 16. - Erhitzen des Wassers für Bad, Dusche, Abwasch etc. -Einsparung von Heizenergie in Übergangsmonaten
  • 17.  
  • 19. -Niedrige Heizkosten -hohe Installations- für Verbraucher kosten u. Inbetriebnahme -Umweltfreundlichkeit -hoher Energieverbrauch -verhindert Abhängigkeit u. Entstehung von um- von Öl fördernden weltschädlichen Staaten Materialien bei Kollektor- herstellung -Abhängigkeit von Sonnenstunden
  • 20. Der Hohlspiegel ist ein nach innen gewölbter Spiegel, der alle parallel einfallenden Lichtstrahlen exakt am Brennpunkt bündelt. zurück
  • 21. Ein Transistor ist ein Halbleiterbauelement aus Silizium oder Germanium, welches durch Energiezufuhr den Stromfluss in einer Solarzelle umwandelt. zurück
  • 22. http://solaranlagen-ratgeber.de/photovoltaik/nachteile-photovoltaik http://www.energiesparhaus-ratgeber.de/solarstrom-photovoltaik/vor-und-nachteile-einer-photovoltaik-anlage-pv-anlage-bewertung-entscheidung.php http://www.gutefrage.net/frage/wer-hat-ahnung-vom-stromverbrauch-eines-durchlauferhitzers http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserverbrauch http://www.clever.de/ratgeber/stromkosten-kuehlschrank_00145.php http://www.stromeffizienz.de/stromsparen/tv-pc-und-co000/fernseher.html http://www.faire-strompreise.com/stromverbrauchsrechner.html http://www.solon.com/de/privathaeuser/der-weg-zu-ihrer-pv-anlage/solar-rechner/index.html?gclid=CLu5xqXSuKQCFQEs3godoyBp0w http://www.dimmer.de/shopping/ar-S-SOL24220.htm http://www.languagecourses.net/Sprachaufenthalt-Laender/de/60/meteo/weather.html http://www.photovoltaik-web.de/dacheignung/dachneigung.html http://www.solarstromerzeugung.de/vor-und-nachteile-photovoltaik.html http://www.elektrohaupt.com/wp-content/images/photovoltaik/img_aufbau_photovoltaik.jpg
  • 23. http://www.solarverein-amberg.de/images/pv_aufbau_solarzelle.jpg http://www.megasol.ch/wissen/Herstellung/index_html/wissen/Herstellung/Herstellung_Solarmodul.BMP http://www.sfv.de/sob99332.htm http://www.brunnerimboden.ch/images/content/Funktionsweise%20einer%20Solarzelle.jpg http://www.kk-solar.de/Solaranlagen/SolartechnikFunktion/solartechnikfunktion.html http://www.solarstromerzeugung.de/vor-und-nachteile-photovoltaik.html http://www.statistik-mv.de Herr Möllers Anlagen