Solarzellen

Sopsie · Anmeldungsdatum: 25.02.2024 Beiträge: 1

Meine Frage:
In Mitteleuropa treffen auf einen qm durchschnittlich 110 J Sonnenenergie je Sekunde. Eine Durchschnittsfamilie setzt im Jahr etwa 6000 kWh an elektrischer Energie um. Wie groß muss eine mit Solarzellen bedeckte Fläche bei einem Wirkungsgrad von 15% sein, wenn sie alleine die elektrische Energie liefern soll? Was ist dafür nötig?

Meine Ideen:
Aus dem Wirkungsgrad ergibt sich eine Energieaufwand von 40.000 kWh.
110 Joule sind 0,00003 kWh.
Ich gehe davon aus, dass im Jahr an etwa 4380 h die Sonne scheint. Wenn ich dann die KWh pro qm und pro Sekunde (hier bin ich nicht sicher) umrechne, komme ich auf 473 kWh.
40.000 kWh : 473 = 84 qm. Stimmbänder das oder habe ich einen Denkfehler? Vielen Dank!

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Willkommen im Physikerboard!

Die Sonnenscheindauer ist in der Aufgabe nicht gegeben und wird auch gar nicht benötigt. Nimm die durchschnittliche gegebene Energie und rechne aufs Jahr hoch.

Viele Grüße
Steffen

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5867 Wohnort: jwd

Was genau willst Du wissen?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Steht doch da: ob die 84 m² stimmen oder nicht.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5867 Wohnort: jwd

Die Rechnung stimmt. Damit kann aber eine PVA nicht dimensioniert werden.

Hochwertige Solarmodule z. Bsp. von Sunpower (Wirkungsgrad 23 %) haben eine Leistung von 0,45 KW_peak/Modul. In Deutschland kann bei Südausrichtung und 30° Neigung der Module von rd. 900 Vollsonnenstunden/Jahr ausgegangen werden. Damit ergibt sich sich ein Energieertrag von 405 kWh/Modul *Jahr. Ein Modul hat eine Fläche von ca. 2m².
Um einen Energiebedarf von 6.000 kWh/Jahr zu decken sind 15 Module erforderlich. die eine Fläche von rd. 30 m² benötigen.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246