Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Alles, was zwar PV ist, aber nicht in die anderen Foren paßt.

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Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon argo » 05.08.2018, 19:44

Hi,

habe folgende Publikation in die Finger bekommen:

k_nnen_Solarparks_die_Umgebung_aufheizen.pdf
(152.5 KiB) 77-mal heruntergeladen


Dazu schreibt der Autor Achim Stephan (Mitarbeiter bei Siemens):


Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Wie viel unerwünschte Wärmeenergie emittiert eine Photovoltaikanlage? Wenn sich im Sommer in den Städten die Temperaturen auf 40°C zubewegen, ist jedes Grad Temperaturerhöhung problematisch.
Auf den ersten Blick ist es eine weit verbreitete Meinung, dass die Sonne ja ohnehin scheint und mit ihrem infraroten Lichtanteil die Materie in Bodennähe erwärmt.
Solarzellen wandeln aber zusätzlich sichtbares Licht und UV Licht in Wärme um und geben diese an die Umgebung ab.
Wir werden zu dem Ergebnis kommen, dass 36% des Sonnenlichtes von einem Solarmodul aktiv in Wärme umgewandelt werden, wodurch die Umgebung zusätzlich erwärmt wird.
(Die direkte Wärmestrahlung des infraroten Sonnenlichtes ist damit nicht gemeint.)



Ich hab nicht so viel Ahnung von Physik und Technik.
Ist an der Geschichte was dran oder einfach zu Quak?


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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon solarlux » 05.08.2018, 19:56

Das muß und wird ein S o m m e r l o c h -Thema sein.
Aber ok,
(auch) Städte speichern Wärme in Form von M A S S E, also nebenbei auch ein paar Module, insbesondere aber Steinfassaden, Asphalt, Seen und Flüsse speichern Wärme, und jene(s) strahlt diese teilweise u.a. Nachts wieder ab.

argo hat geschrieben:Ist an der Geschichte was dran oder einfach zu Quak?



Schuld ist die Sonne und der Schmetterling (siehe Dominoeffekt und Chaostheorie) https://www.bing.com/search?q=schmetter ... 836F7FD605 :mrgreen: :idea: :lol:

Noch besser wird das Thema die Thermophysik erklären, man munkelt darüber :mrgreen:
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon machtnix » 05.08.2018, 20:11

die Wärme steigt nach oben und verschwindet wieder...
Komplizierte Vorgänge immer dem faulsten Mitarbeiter geben. Er wird die einfachste Lösung finden!
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon remag » 05.08.2018, 20:23

Ich glaube schon daß der o.g. Artikel ein Stück weit Recht hat und ein PV Modul mehr Wärme abgibt
als eine vergleichbare Beton- oder Asphaltfläche.

Inwiefern das wiederum wichtig ist, steht auf einem anderen Blatt.
Jedes (Verbrenner)Auto, jeder Motor, jede Maschine erzeugt Abwärme die im Sommer natürlich störender ist als im Winter.
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon Stenis » 05.08.2018, 20:41

Tja, Strassen und Dächer erwärmen die Umgebung auch. Wenn ein Solarpark in freier Natur aufgestellt wird, ist das Absorptionsvermögen natürlich größer als das des Grases, daß sonst da wächst und ggf. die Strahlung in Biomasse umwandelt, (wobei konsequenterweise diese Biomasse irgendwann später beim Verrotten / Verbrennen auch wieder in Wärme umgewandelt wird). Ergo wird natürlich die Umgebung aufgeheizt (allerdings wird hier nicht geschrieben, was mit Umgebung gemeint ist, vermutlich die Luft über den Solarzellen, im Schatten darunter sollte es kühler sein...), was sie aber eben auch in einem möglicherweise geringerem Maße auch sonst macht - es hängt halt davon ab, wie der Boden aussieht, wie der Bewuchs ist usw. Die Strahlung kann ja nicht weg, sondern nur maximal reflektiert werden. Im günstigsten Fall nach oben, was aber auch nur die Luft erwärmt und nur zu einem geringen Teil in den Weltraum zurückgespiegelt wird. Das geht am besten natürlich über den Meeren und Eisflächen. Ansonsten wird aber jede Strahlung, die absorbiert wird, in Wärme umgewandelt, geht nun mal nicht anders.

siehe auch hier : https://www.welt.de/wissenschaft/articl ... n-hat.html
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon Dachmelker » 05.08.2018, 21:11

Die Sonne strahlt doch mit einer gewissen Energie auf die Erde. Das PV Modul wandelt einen Teil dieser Energie in elektrische Energie um.

Diese umgewandelte Energie kann nicht mehr als Wärme freigesetzt werden.

Also kann ein PV Modul doch nicht die Umgebung mehr erwärmen als es die Sonne ohne ein PV Modul ohnehin machen würde.

Oder versteh ich das Thema falsch :?: :roll:
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon Tobi » 05.08.2018, 21:15

Gehen wir mal vom Extremfall aus, alle Dächer wären weiß. Dann kommen auf die Dächer plötzlich dunkle Solarmodule. Ich kann mir schon vorstellen, dass die Umgebung sich mehr erwärmt als wären alle Dächer weiß.
Nur ist das eben nicht so, die meisten Dächer sind entweder schwarz oder rot. Das heißt, zum dunklen Blau der PV-Module ergibt sich nicht viel Unterschied.
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon Assel+ » 05.08.2018, 21:56

Wie heißt es in der Physik = Energieerhaltungssatz.

Die Sonne strahlt ihre Energie mit einer definierten Energiemenge in unsere Atmosphäre und trifft auf feste Köper. Je nach Oberfläche wird die Energie entweder gespeicht, ungewandelt oder absorbiert. Ich denke mal die Absorbtion erfolgt in der ST, in der PV oder Natur. Alles was da an Energie "verbraucht" wird, kommt nicht sofort als Wärme zurück und wird in anderen Energieformen gespeichert.

Irgend wann setzen alle Speichermedien die Energie frei und bringen es letztendlich an Wärme zurück. Die Pflanze setzen die Energie bei der kompsotierung / zersetzt frei. Mit dem Strom wird der Heizstab betrieben. Die ST erwärmt das Wasser und irgend wann, spätestens über die Kanalisation, wird die Energie an die Umwelt frtei gegeben. Das einzige was sich ändert ist der Zeitpunkt der Freisetzung. Bei der PV wird sofort mehr reflktiert und sofort die sonstige Umgebung erwärmt. Dafür ist die dahinter liegenden Dachfläche kälter und kann in der Nacht keine Wärme mehr abgeben.
Da wo keine PV ist, geben die Flächen eben über die Nacht länger - dafür im geringerer Intensität - die Wärme ab. Damit kühlt es sich in diesem Bereich über Nacht nicht so stark ab. Oder das Gedbäude wird allmählich durchgeheizt und wir brauchen im Innenraum eine Klimaanlage.

Eines steht jedoch fest: Die PV hat keinen negativen Einfluss auf unser Klima, dass die Temperaturen steigen. Das würde die Physik völlig auf den Kopf stellen. Es wird nur der Zeitpunkt der Freisetzung verändert!
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon remag » 05.08.2018, 22:05

hat den jemand von euch den Link überhaupt gelesen ?

Es wird vermutet/berechnet daß in einem 150W Modul 180W erzeugt werden müssen um die 150W zu liefern.
Die Differenz von 30W sind dann thermische Verluste. Ähnlich wie bei einem Motor/Maschine.
Und genau diese 30W kommen eben nicht von der Sonne sondern werden im Modul erzeugt, quasi als Abfall
der Stromproduktion.
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Re: Achim Stephan: Wärmeemissionen bei Photovoltaik Modulen

Beitragvon RolandD » 05.08.2018, 22:24

Zitat:
*Wenn sich im Sommer in den Städten die Temperaturen auf 40°C zubewegen, ist jedes Grad Temperaturerhöhung problematisch.*

Also das klingt eigentlich nach einer Dachanlage und keiner Freifläche.

Also ist der Vergleich: Modul vs. rote Ziegel bzw. Dachpappe bzw. Blechdach
Da dürfte ein glatte Glasoberfläche doch besser abschneiden ..
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