Sparen Sie Geld mit Solarenergie : Solarenergie-Technologie 101

Ein kurzer Blick in die Geschichte der Solarenergie

Bell Labs schuf 1954 die erste Silizium-Photovoltaikzelle.

Obwohl Sonnenenergie zuvor durch verschiedene Methoden aufgefangen und in nutzbare Energie umgewandelt wurde, wurde Sonnenenergie erst 1954 zu einer praktikablen Stromquelle, um Geräte für längere Zeit mit Strom zu versorgen.

Die ersten Solarzellen wandelten Sonnenstrahlung mit einem Wirkungsgrad von 4 % in Strom um – zum Vergleich: Viele heute erhältliche Solarmodule können Sonnenlicht mit einem Wirkungsgrad von 20 % in Sonnenenergie umwandeln, eine Zahl, die ständig steigt.

Obwohl die Akzeptanz von Solarenergie anfangs langsam war, trugen verschiedene staatliche und bundesstaatliche Anreize und Maßnahmen dazu bei, die Kosten für Solarmodule ausreichend zu senken, um sie breiter akzeptiert zu machen.

Dachaufsätze dienen als Basis für jedes Solarpanel.

Es gibt verschiedene Arten und Ausführungen von Solaraufsätzen, die jeweils für ein bestimmtes Dachmaterial ausgelegt sind.

Das gängigste Material für Dacheindeckungen ist zusammengesetzte Asphaltschindeln.

Schindeldach-Befestigungsprodukte unterschiedlicher Zusammensetzung dienen sowohl als struktureller Anker als auch als wasserdichter Anschluss.

Diese "integrierten" Produkte helfen, den Zeit- und Kostenaufwand für die Installation von Dachaufsätzen zu reduzieren.

Ziegel- und Schieferdächer hingegen erfordern komplexere Produkte und zeitaufwändige Montageverfahren.

Diese Schwierigkeiten werden durch die Tatsache verschärft, dass Fliesen empfindlich sind und bei unsachgemäßer Handhabung Risse bekommen können.

Bei der Annahme von Angeboten von Solarinstallateuren sollten Hausbesitzer mit diesen Dachtypen mit etwas mehr rechnen.

Darüber hinaus besprechen Sie am besten vorher, wie der Verleger beschädigte Fliesen vermeiden oder ersetzen möchte.

Was Sie über Solar Energy Tech 101 wissen müssen

Solarenergie ist eine saubere, billigere Energiequelle, die eine gute Alternative zum unvorhersehbaren Service Ihres lokalen Versorgungsunternehmens sein kann.

Mit dem Solarpanel können Sie Ihren Strom von Geräteausfällen bis hin zu Naturkatastrophen sichern und das einzige Haus in Ihrer Nachbarschaft mit Licht sein.

Mit einer Solaranlage können Sie Ihre Abhängigkeit vom traditionellen Stromnetz reduzieren und gleichzeitig monatliche Energieeinsparungen erzielen, die Ihre monatliche Stromrechnung senken.

Die Sonnenkollektoren absorbieren die Sonnenstrahlen auf Ihrem Dach, das aus Solarzellen besteht.

Der von diesen Strahlen erzeugte Strom wird durch Ihren Wechselrichter geleitet, eine Komponente Ihres Systems, die die von Ihren Paneelen empfangene Energie in Energie in Ihrem Haus umwandelt.

Wenn Ihre Dachanlage mehr Strom produziert, als Sie verbrauchen können, können Sie sie mit Solarbatterien für den späteren Gebrauch speichern, z.

B.

nachts oder bei Bewölkung, damit Sie nie im Dunkeln tappen.

Die meisten Solarmodule haben eine Lebensdauer von 25-30 Jahren.

Dennoch verlieren Sonnenkollektoren mit der Zeit ihre Fähigkeit, Sonnenlicht zu absorbieren.

Obwohl sie also zweifellos auch nach einigen Jahrzehnten weiterarbeiten werden, werden sie dies im Laufe der Zeit mit geringerer Kapazität und weniger Effizienz tun.

Die vom Hersteller des Solarmoduls angegebene Lebensdauer gibt an, wann die Kapazität des Moduls so weit nachlässt, dass es nicht mehr effizient ist.

On-Grid oder Off-Grid?

Eine weitere Überlegung ist, ob Sie als Backup-Energiequelle an das Stromnetz Ihres Energieversorgungsunternehmens angeschlossen bleiben oder vollständig auf Solarenergie setzen möchten.

Vollständig vom Netz getrennt zu sein, würde eine Solarbatteriespeicherung erfordern, wenn nicht genügend Solarenergie zur Verfügung steht.

Wenn Ihr netzgekoppeltes System bewölkt oder nachts ist, beziehen Sie Ihre Energie aus dem Netz und zahlen Netzenergiepreise.

Off-the-Grid-Solarenergiesysteme ziehen Energie aus Ihrem Batteriespeicher, um die Lichter an und für einen nahtlosen Übergang von Tag zu Nacht zu halten.

Hier ist eine Aufschlüsselung von netzgekoppelten und netzfernen Solarstromsystemen:

On-Grid-Solarstromanlage

Photovoltaik (PV)-Module werden an das öffentliche Stromnetz angeschlossen.

Tagsüber versorgen die Solarmodule Ihr Zuhause mit Strom.

Die Solaranlage kann auf dem Dach oder auf dem Boden installiert werden.

Bevor Sie in ein On-Grid-Solarsystem investieren, sollten Sie sich überlegen, wie groß ein Array sein muss, um den gesamten Energiebedarf Ihres Hauses zu decken.

Die PV-Module werden während der Solarmodulinstallation an einen Wechselrichter angeschlossen.

Es gibt verschiedene Arten von Solar-Wechselrichtern auf dem Markt, die jedoch alle dasselbe tun: Gleichstrom (DC) von der Sonne in Wechselstrom (AC) umwandeln, der für die meisten Haushaltsgeräte benötigt wird.

Wenn Ihr Energiebedarf die Leistung Ihrer Module übersteigt, beispielsweise nachts oder an bewölkten Tagen, liefert das Stromnetz Strom in Ihr Haus.

Wenn Ihre Solaranlage mehr Strom erzeugt, als Sie benötigen, wird dieser als Wechselstrom (AC) in das Stromnetz eingespeist, um andere Haushalte oder Unternehmen mit Strom zu versorgen.

Hausbesitzer in Net-Metering-Gebieten in den Vereinigten Staaten erhalten eine Rechnungsgutschrift für den Überschuss.

Personen, die für Net Metering berechtigt sind, können je nach Wohnort Einzelhandels- oder Großhandelstarife erhalten.

Später, wenn ihre Solaranlage nicht genug Energie erzeugt, um den Bedarf zu decken, "lösen" Hausbesitzer ihre Gutschriften durch die Nutzung von Netzstrom ein.

Stromunternehmen in einigen Gebieten können während der Spitzenlastzeiten höhere Gebühren verlangen.

Hausbesitzer, die über eine Solaranlage verfügen, können die Auswirkungen der höheren Kosten während der Spitzenzeiten am Tag mildern, da ihre Solaranlage den Bedarf an Netzstrom ausgleicht.

Dennoch führen Stromausfälle auch dazu, dass Ihr PV-Generator abgeschaltet wird, weil Sie mit dem Netz verbunden sind.

Dies schützt Elektriker, die Übertragungsleitungen reparieren, vor Verletzungen oder Todesfällen durch spannungsführende Spannungen, die von Ihren Panels gesendet werden.

Inselnetz-Solarstromanlage

Heimwerker und diejenigen, die eine vollständige Energieunabhängigkeit suchen, können sich für eine eigenständige Solaranlage entscheiden.

Dieses Inselsystem ist nicht mit dem Stromnetz verbunden.

Off-Grid ist auch für Menschen geeignet, die in abgelegenen Gebieten weit weg von Stromleitungen leben, da die Kosten für die Installation von Übertragungs- und Verteilungskabeln im Vergleich zu teuer sind.

Off-Grid-Solar ist auch ideal für Personen mit besonderen Anforderungen an die Elektroinstallation, z.

B.

in einer Scheune, einem Geräteschuppen, einem Zaun, einem Wohnmobil, einem Boot oder einer Hütte.

Da Inselsysteme nicht an das Stromnetz angeschlossen sind, haben Sie nur die Sonnenenergie, die von Ihren PV-Zellen eingefangen und in Batterien gespeichert wird.

Es sei denn, Sie haben eine andere erneuerbare Energiequelle oder einen mit fossilen Brennstoffen betriebenen Generator.

Einige netzferne Besitzer ziehen es vor, Solar- und Windkraft zu kombinieren, indem sie Wohnwindturbinen installieren.

Die Logik besagt, dass bei Wolken, die die Solarproduktion reduzieren, der Wind wahrscheinlich die Flaute aufnimmt.

Wer eine netzferne Solaranlage in Betracht zieht, muss seinen Strombedarf über einen bestimmten Zeitraum (oft mindestens mehrere Tage) berechnen.

Wenn Sie dies nicht tun, könnten Sie für längere Zeit ohne Strom sein - und es gibt kein Netz, das Sie retten kann.

Der Vorteil von Off-Grid-Solar ist natürlich, dass Sie nie eine Stromrechnung erhalten.

Es stehen mehrere Online-Rechner zur Verfügung, mit denen Sie herausfinden können, wie viel Strom Sie benötigen, um alle Geräte zu betreiben, die Sie verwenden möchten.

Die Gesamtmenge bestimmt die Größe Ihres Akkus (falls Sie sich für einen entscheiden).

Ein Batteriepack ist einfach eine Ansammlung von miteinander verbundenen Batterien.

Der Akku kann teuer werden.

Im Jahr 2020 werden die Verbraucher zwischen 400 und 750 US-Dollar pro kWh zahlen, obwohl die Gesamtkosten für die hochwertigsten Marken viel höher sein könnten.

Eine andere Betrachtungsweise ist, dass Solarbatterien in der Regel zwischen 200 und 2.000 US-Dollar pro Einheit kosten, abhängig von ihrer Energiespeicherkapazität.

Ein üblicher netzunabhängiger Batteriesatz könnte 12 Batterien enthalten.

Die meisten Unternehmen verkaufen Off-Grid-Solarpanel-Kits, die alles enthalten, was Sie zum Einrichten Ihres eigenen Off-Grid-Systems benötigen.

Für Inselsysteme ist ein Laderegler erforderlich.

Der Laderegler, der sich zwischen den PV-Modulen und dem Batteriepack befindet, ist ein wesentlicher Bestandteil von Inselnetzsystemen.

Der Laderegler schützt den Akku auf vielfältige Weise.

Um eine Überladung zu vermeiden, begrenzt dieses Gerät zunächst die Lademenge und -rate, die Ihre Batterien im Laufe des Tages erhalten.

Es verhindert auch, dass die Batterien während der Nacht zu Ihren Panels zurückfließen.

Schließlich verfügt ein Laderegler über einen Niederspannungstrennschalter.

Dies bedeutet, dass der Controller die Stromversorgung Ihrer Geräte abschaltet, wenn der Akku fast leer ist.

Es schaltet sie wieder ein, nachdem sie aufgeladen wurden.

Diese Funktion schützt Ihre Batterien vor Schäden durch zu starkes Entladen.

Auf dem Markt gibt es heute zwei Arten von Ladereglern: PWM und MPPT.

Die beste für Sie wird durch die Spannung Ihres PV-Generators, Ihre Last und die Spannung Ihres Batteriepacks bestimmt.

In den meisten Off-Grid-Solaranwendungen, bei denen die PV-Module eine deutlich höhere Spannung als das Batteriepaket haben, ist der MPPT-Controller die bessere Option.

Aufgrund der großen Größe, die erforderlich ist, um ein ganzes Haus für einige Tage, Wochen oder sogar Monate mit Strom zu versorgen, sind die Kosten für ein netzunabhängiges Solarsystem häufig astronomisch und erreichen leicht 50.000 US-Dollar oder mehr.

Es könnte viel weniger sein, wenn Sie ausgiebig nach den besten Preisen recherchieren und es selbst installieren.

Die Vorlaufkosten sinken mit dem Fortschritt der PV- und Batterietechnologie.

Bundes- und staatliche Steuergutschriften sind auch für netzunabhängige Solarprojekte für Wohngebäude verfügbar.

Da alle Batterien ausschließlich mit erneuerbarer Energie geladen werden, sind sie auch steuerlich absetzbar.

Wenn Sie Ihren Akku jedoch manchmal mit einem Backup-Generator aufladen, der mit fossilen Brennstoffen betrieben wird, können Sie Ihre Batterieinvestition nicht vollständig anrechnen.

Hybrid-Solarstromsystem

Ein Hybridsystem ist, wenn Ihre Solarmodule an die Stromleitungen des Stromnetzes angeschlossen bleiben und über ein Backup-Batteriesystem verfügen, um überschüssigen Strom zu speichern.

Die von den Sonnenkollektoren aufgenommene Energie der Sonne wird durch einen Wechselrichter in nutzbaren Strom umgewandelt.

Der Strom wird dann zu Ihnen nach Hause, in Ihre Batterie oder ins Stromnetz geleitet.

Der Vorteil einer Hybrid-Solaranlage ist, dass Sie immer Strom haben, egal was passiert.

Die überschüssige Energie, die von Ihren Sonnenkollektoren erzeugt wird (aber nicht von Ihrem Haus verwendet wird), wird in einer Backup-Batterie gespeichert.

Wenn die Sonne nicht scheint, hält Sie dieser Akku durch die Nacht, Systemausfälle und schlechtes Wetter.

Wenn Sie bei einer Hybrid-Solaranlage den gesamten Strom Ihrer Batterie aufbrauchen, können Sie Strom aus dem Stromnetz beziehen.

Ein hybrides Solarsystem funktioniert, indem es Sonnenenergie zu Ihrem Wechselrichter leitet und Energie zu Ihrem Haus leitet.

Überschüssige Energie, die nicht für die Stromversorgung Ihres Hauses verwendet wird, wird in Ihrer Hausbatterie gespeichert.

Wenn Ihre Sonnenkollektoren keinen Strom erzeugen, kann diese Batterie Ihr Zuhause mit Strom versorgen.

Bleibt nach all diesen Schritten noch Energie übrig, wird diese ins Netz eingespeist.

Überwachung der Solarleistung

Die Solarüberwachung gehört zu den wichtigsten Überlegungen, wenn Sie auf Solarenergie setzen, da sie Informationen darüber liefert, wie gut Ihre Solarenergieabgabe nachgeführt wird.

Die Überwachung des von der Solaranlage erzeugten Stroms stellt sicher, dass Ihre Solarmodule in gutem Zustand sind.

Wenn diese Überwachung installiert ist, können Sie feststellen, ob Ihre Panels effizient arbeiten und die bestmögliche Leistung erzeugen, wie beim Kauf des Systems angegeben.

Der wichtigste Aspekt bei all dem ist, dass Sie eine gute Vorstellung davon bekommen, wie viel Geld Sie bei den Stromrechnungen sparen und wie hoch Ihr ROI für den Kauf und die Nutzung Ihrer Solaranlage ist.

In dem unwahrscheinlichen Fall, dass Sie feststellen, dass Ihr System nicht so funktioniert, wie es sollte, kann das Solarüberwachungssystem die Probleme lokalisieren, die dazu führen, dass Ihr Solarsystem nicht so funktioniert, wie es sollte, und Sie bei der schnellen Lösung eines Problems unterstützen , entweder durch Anrufen eines ausgebildeten Solaringenieurs oder durch einfaches Reinigen der Solarmodule von Staub.

Das ideale Solarüberwachungssystem liefert Ihnen Echtzeitdaten zu den verschiedenen Aspekten des Betriebs Ihrer Solaranlage, wie Hardwarekonfiguration, Effizienz, Langzeitnutzung und mehr.

Die Überwachung von Solarstromerzeugung, -verbrauch und -leistung kann auf verschiedene Weise erfolgen:

Direkte PC-Verbindung

Bei dieser Methode wird der Wechselrichter entweder über ein Bluetooth-Gerät oder ein CAT5-Kabel mit einem PC verbunden.

Eine kostenlose Überwachungssoftware erhalten Sie auf der Website des Wechselrichterherstellers.

Diese Methode hat den Vorteil der Datenerfassung und ist eine der kostengünstigsten Solarüberwachungsmethoden.

Verwendung von Mobilgeräten

Dank fortschrittlicher Technologie können Sie Ihre Solaranlage jetzt von Ihrem Smartphone aus überwachen.

Da die meisten Wechselrichter die Bluetooth-Integration unterstützen, können Sie diese mit Ihrem Mobilgerät verbinden und von dort aus verfolgen.

Mit dieser Methode können Sie Ihr Stromversorgungssystem und die zentralen Steuerungseinstellungen aus der Ferne überwachen, um benutzerdefinierte Benutzerprofile zu erstellen.

Mit dem System ist eine drahtlose Überwachung der Solarenergie möglich.

Darüber hinaus können Sie je nach Ihren Einstellungen Daten aus der Ferne über Internetverbindungen oder SMS-Texte anzeigen.

Überwachungsanzeigeeinheit

Historisch gesehen war dies die primäre und einzige Methode zur Überwachung Ihres Sonnensystems.

Das Verfahren umfasst das Sammeln von Daten von einem oder mehreren kombinierten Wechselrichtern und deren Anzeige auf einer Anzeigeeinheit.

Die Daten werden entweder über Bluetooth-Einheiten oder das CAT5-Kabel gesammelt.

Internetbasierte Überwachung

Bei dieser Methode werden Stromerzeugungsdaten an einen Router gesendet und im Internet verfügbar gemacht.

Die Informationen sind dann leicht zugänglich, da jeder Benutzer eine passwortgeschützte dedizierte Website hat.

Ein Vorteil dieser Methode ist, dass Sie jederzeit aus der Ferne auf diese Daten zugreifen können.

Verwendung der Funktionen zum Anzeigen historischer Daten

Die aktuelle Generation von Solarmonitoring-Einheiten ermöglicht eine einfache Verbindung mit verschiedenen Datenspeichersystemen.

Als Ergebnis ermöglicht Ihnen das System, die historischen Leistungsdaten Ihres Systems anzuzeigen.

Dadurch können Sie Ihre Nutzungsgewohnheiten besser verstehen und Verbesserungspotenziale identifizieren.

Solar-Garantien

Solarpanel-Garantien sichern Ihre Investition und sind ein wesentlicher Bestandteil jeder Solaranlage.

Es gibt verschiedene Arten von Garantien, die Ihre Panels schützen.

Das Verständnis der Unterschiede zwischen ihnen und der Produkte mit den besten Garantien ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Sie das beste Angebot für Ihr Solarenergiesystem erhalten.

Wenn Sie eine PV-Anlage für Ihr Zuhause oder Ihr Unternehmen installieren, werden Ihre Module höchstwahrscheinlich jahrzehntelang ohne Probleme funktionieren.

Es treten jedoch gelegentlich Probleme mit Solarmodulen auf.

Wenn Sie also nach der Installation ein Problem mit einem Solarmodul haben, müssen Sie verstehen, dass der Rest Ihres Systems nicht funktionsunfähig wird.

Ein Solarpanel wird normalerweise mit zwei Arten von Garantien geliefert: der Effizienzgarantie und der Gerätegarantie.

Die Effizienzgarantie auf ein Solarmodul garantiert 90 % Leistung nach 10 Jahren und 80 % Leistung nach 25 Jahren.

Andererseits konzentriert sich die Produktgarantie auf die Verarbeitung des Produkts und garantiert Ihnen mindestens 25 Jahre.

Die meisten Hersteller geben Garantien oder eingeschränkte Garantien auf einige oder alle Komponenten Ihres Solarenergiesystems.

Wenn ein Unternehmen bereit ist, über mehrere Jahrzehnte hinter einem Produkt zu stehen, ist dies meist ein Zeichen für hohe Qualität.

Ihr System könnte 25 Jahre oder länger halten, wenn Sie die richtigen Qualitätsgeräte und Sonnenkollektoren auswählen und einen kompetenten Installateur haben, der Ihnen hilft, die Leistung zu verbessern.

Die Bewertung und der Vergleich der Produktgarantien der Modulhersteller können dazu beitragen, dass Ihre Service- und Supportanforderungen erfüllt werden, wenn ein Problem mit Solarmodulen auftritt.

Die Produktgarantien der Hersteller sind daher eine wichtige Ergänzung zu anderen Faktoren bei der Bewertung der Leistungsdaten eines Panelherstellers und seiner Geschäftspraktiken.

Wenn ein Solarmodul ausfällt, sendet Ihnen der Hersteller ein Ersatzmodul zu und zahlt in einigen Fällen sogar die Versandkosten und die Arbeitskosten, um es zu ersetzen.