Photovoltaikanlagen zur Wasserversorgung und Belüftung. Schema, Beschreibung

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Photovoltaikanlagen zur Wasserversorgung und Belüftung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Mit Hilfe von Photovoltaikanlagen können Wasserpumpen und Belüftung durchgeführt werden. An klaren, sonnigen Tagen produzieren Photovoltaikmodule die meiste Energie. Einfache Photovoltaikanlagen nutzen den erzeugten Gleichstrom sofort zum Betrieb einer Pumpe oder eines Lüfters. Solche Systeme haben Vorteile bei der Lösung einfacher Probleme. Energie wird dort erzeugt, wo und wann sie benötigt wird, sodass keine Verkabelungs-, Speicher- und Steuerungssysteme erforderlich sind. Kleine Systeme (bis 500 Watt) wiegen weniger als 70 kg und sind daher leicht zu transportieren und zu installieren. Die Installation dauert nur wenige Stunden. Während die Pumpen und Lüfter gewartet werden müssen, müssen die PV-Module selbst nur gelegentlich überprüft und gereinigt werden.

Photovoltaik-Pumpenaggregate sind eine willkommene Alternative zu Dieselgeneratoren und Handpumpen. Sie pumpen Wasser genau dann, wenn es am meisten benötigt wird – an einem klaren, sonnigen Tag. Solarpumpen sind einfach zu installieren und zu bedienen. Eine kleine Pumpe kann von einer Person in wenigen Stunden installiert werden, und dafür sind weder Erfahrung noch spezielle Ausrüstung erforderlich.

Vorteile von Solarpumpen:

minimale Wartung und Reparatur;
erleichterte Installation;
Zuverlässigkeit;
Möglichkeit der modularen Erweiterung des Systems.

Die Nutzung von Solarenergie unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Elektro- und Kraftstoffsystemen. Aus diesem Grund unterscheiden sich Solarpumpen auch von herkömmlichen. Sie arbeiten mit Gleichstrom. Die Energiemenge hängt von der Intensität der Sonnenstrahlung ab. Da es günstiger ist, Wasser (in Tanks) zu speichern als Energie (in Batterien), haben Solarpumpen eine geringe Leistung und pumpen das Wasser tagsüber langsam.

Der Einsatz einfacher, effizienter Systeme ist ein Schlüsselfaktor bei der Nutzung der Sonne zur Wasserförderung. Zu diesem Zweck werden spezielle Gleichstrompumpen mit geringer Leistung ohne Batterien und ohne Stromwandler eingesetzt. Moderne Gleichstrommotoren funktionieren gut mit variabler Leistung und Drehzahl. Kleinere Reparaturen (Austausch verschlissener Teile) sind frühestens 5 Jahre nach der Installation erforderlich. Die meisten Solarpumpen für Kleinverbraucher (Wohngebäude, Kleinbewässerung, Viehzucht) sind Kolbenpumpen. Sie unterscheiden sich von schnelleren Kreiselpumpen (einschließlich Strahl- und Tauchpumpen).

Pumpen werden in Kolben-, Membran-, Rotations- und Hebelpumpen unterteilt. Sie eignen sich am besten für Arbeiten mit geringem Volumen, insbesondere wenn variable Arbeitsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Größere Anlagen nutzen Kreisel-, Strahl- und Turbopumpen. Elektronische Anpassungsgeräte ermöglichen das Einschalten und Arbeiten von Solarpumpen bei schlechten Lichtverhältnissen. Dadurch können Sie die Energie der Sonne direkt und ohne Batterien nutzen. Mit einem Solar-Tracking-Gerät können Sie die Solarmodule den ganzen Tag über, von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang, auf die Sonne richten und so die nutzbaren Tageslichtstunden verlängern. Bei bewölktem Wetter speichern die Speichertanks in der Regel Wasser für 3–10 Tage. Solarpumpen verbrauchen wenig Strom. Um die aufgenommene Wassermenge zu erhöhen, werden eine effizientere Pumpe und längere Tageslichtstunden verwendet, nicht mehr Strom oder eine höhere Geschwindigkeit.

Wo Photovoltaikpumpen in Konkurrenz zu Dieselpumpen geraten sind, werden ihre relativ hohen Anschaffungskosten durch Kraftstoffeinsparungen und geringere Wartungskosten ausgeglichen. Wirtschaftlichkeitsstudien von Photovoltaik-Pumpsystemen bestätigen, dass diese – abhängig von den konkreten Bedingungen – oft kostengünstiger sind als Dieselpumpen.

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