Photovoltaik

Grundlagen, Systeme und Betrieb

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 German
Das Buch Photovoltaik -Grundlagen, Systeme und Betrieb- behandelt die Grundlagen der Photovoltaik sowie ihre Einordnung in die elektrische Energieversorgung.
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O autorovi

Dr.-Ing. Lothar Czarnecki, geb. 1955, war nach seiner Promotion über Niederspannungsschalter an der TU Braunschweig und Industrietätigkeit bei Siemens und Rohde und Schwarz in München von 1990 bis 2019 Professor für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektrische Energietechnik an der Hochschule Kempten...

Description
Content

Das Buch Photovoltaik -Grundlagen, Systeme und Betrieb- behandelt die Grundlagen der Photovoltaik sowie ihre Einordnung in die elektrische Energieversorgung. Es geht auf erneuerbare Energien, Sonneneinstrahlung, Photovoltaik-Zellen und Module sowie verschiedene Technologien zu ihrer Herstellung ein. Anschließend werden Betriebsaspekte wie Verschaltung, Netzkopplung mit Wechselrichtern, Auslegung und Betrieb von Inselanlagen besprochen. Kennzahlen für den Vergleich von Anlagen und Wirtschaftlichkeitsaspekte runden das Buch ab. Es hat einführenden Charakter und ist für Ingenieurstudenten ab dem dritten Semester geeignet.

Über den Autor

Prof. Dr.-Ing. Lothar Czarnecki ist seit 1990 Professor an der Hochschule Kempten. Von 2011 bis 2016 war er Inhaber einer Forschungsprofessur am Technologiezentrum Allgäu, Standort Memmingen auf dem Gebiet der Leistungselektronik für erneuerbare Energien.

Davor arbeitete er nach seiner Promotion an der Technischen Universität Braunschweig bei den Firmen Siemens sowie Rohde und Schwarz in München.

Prof. Czarnecki ist verheiratet und hat drei Kinder.

  1. Vorwort
  2. Einführung
    1. Begriffe und grundlegende Gesetze
    2. Primärenergiebedarf
    3. Reichweiten
    4. Klimawandel
    5. Einsatzbereiche erneuerbarer Energien
    6. Problematik des schwankenden Energieangebots
    7. Vakuumenergie, dunkle Energie und hypothetische Energieformen
    8. Grundbausteine der Photovoltaik
    9. Aufgaben
  3. Sonnenstrahlung
    1. Bestrahlungsstärke
    2. Spektrale Verteilung
    3. Weglänge des Lichts durch die Atmosphäre
    4. Strahlungsdaten
    5. Berechnung des Sonnenstands
    6. Strahlung an der Erdoberfläche und auf geneigte Flächen
    7. Aufgaben
  4. Elektrische Beschreibung von Photovoltaik-Modulen
    1. Grundlagen
    2. Elektrische Beschreibung von Solargeneratoren
    3. Einfluss der Bestrahlungsstärke
    4. Einfluss der Temperatur
    5. Erweiterungen des Ersatzschaltbildes
    6. Abschnittsweise lineare Näherung der Zellenkennlinie
    7. Aufgaben
  5. Wirkungsgrad von Photovoltaik-Zellen und Modulen
    1. Wirkungsgrad
    2. Zusammenfassung
    3. Aufgaben
  6. Herstellungstechnologien
    1. Monokristalline und polykristalline Zellen
    2. Dünnschichtzellen
    3. Hybride Zellenkonzepte
    4. Konzentratorzellen
    5. Energieaufwand bei der Herstellung
    6. Aufgaben
  7. Solarmodule und deren Verschaltung
    1. Reihen- und Parallelschaltung
    2. Aufgaben
    3. Systemtechnik in der Photovoltaik Mit netzkopplung
    4. Netzwechselrichter
    5. Erdung und Blitzschutz
    6. Aufgaben
  8. PV-Inselanlagen
    1. Akkumulatoren für die Speicherung von Solarenergie
    2. Laderegler
    3. Auslegung von Inselanlagen
    4. Aufgaben
  9. PV-Betriebsaspekte
    1. Performance Ratio
    2. Langzeiterfahrungen an PV-Anlagen
    3. Brandschutz
    4. Messung der Strahlungsenergie
    5. Aufgaben
  10. Wirtschaftlichkeitsberechnung von PV-Anlagen
    1. Volleinspeisung
    2. Zins
    3. Rendite
    4. Kapitalwert
    5. Liquiditätsüberschuss
    6. Vergleich von Liquiditätsplänen
    7. Ausblick zur Wirtschaftlichkeitsrechnung
  11. Ausblick
  12. Literatur