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Wafertypen Typ Art der  Herstellung Wirkungsgrad Amorph Aufdampfen des Siliziums 7% monokristallin Beschichtung von zylind...
 
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Nur Vorteile?
<ul><li>-Niedrige Heizkosten -hohe Installations- </li></ul><ul><li>für Verbraucher kosten u. Inbetriebnahme </li></ul><ul...
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"Planspiel Energie" in Neubrandenburg: Abschlussbericht / Solarenergie

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Transcript of ""Planspiel Energie" in Neubrandenburg: Abschlussbericht / Solarenergie"

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