Hanus Das neue Solar- & Windenergie Werkbuch in Haus und Garten

Solar- & Windenergie in der Freizeit und im Hobby nutzen
1. Auflage 2009
ISBN: 978-3-7723-3846-5
Verlag: Franzis Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 128 Seiten

Reihe: Heimwerken

Dieses Buch ermöglicht einen Einstieg in die Solartechnik ohne unnötiges Kopfzerbrechen über Grafiken und graue Theorien. Durch die Auswahl zahlreicher praktischer Bauanleitungen und Montagehinweise ist dieses Buch ein wertvoller Praxisratgeber, bei dem jeder Leser auf seine Kosten kommt. Anhand vieler konkreter Installationsbeispiele erfahren Sie, welche Solar- oder Windanlage für welchen Einsatzzweck und -ort am besten geeignet ist.

Autoren/Hrsg.

Hanus, Bo

Inhaltsverzeichnis

1;Cover;1
2;Solar-Dachanlagen;2
2.1;Inhaltsverzeichnis;3
2.2;1 Die Sonnenenergie gewinnt an Kraft;6
2.2.1;1.1 Solarelektrische Systeme (Photovoltaik-Systeme);7
2.2.2;1.2 Solarthermische Systeme;14
2.3;2 Photovoltaik (Solarelektrik);16
2.3.1;2.1 Solarzellen statt Batterie?;21
2.3.2;2.2 Wie groß muss eine Solarzelle sein?;25
2.3.3;2.3 Sonnenlichtintensität und Solarleistung;29
2.3.4;2.4 Einfache Experimente mit Solarzellen;34
2.3.5;2.5 Wissenswertes über Solarmodule;38
2.3.6;2.6 Welches Solarmodul ist das richtige?;40
2.4;3 Welche Akkumulatoren eignen sich für die Solartechnik?;48
2.4.1;3.1 Wie rechnet man die benötigte Akkukapazität aus?;50
2.4.2;3.2 Akkumulatoren richtig laden;51
2.4.3;3.3 Kleine NiCd-, NiMH- und NiH-Akkus als Energiespeicher;54
2.4.4;3.4 Solarakkumulatoren oder Autobatterien?;60
2.4.5;3.5 Tiefentladeschutz;62
2.5;4 Bypass-Dioden in Solarmodulen;64
2.6;5 Standorte für die Solarmodule;68
2.7;6 Netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen;74
2.7.1;6.1 Der Wechselrichter;77
2.7.2;6.2 Ratschläge zur Konzeptlösung;82
2.8;7 Selbstversorgung mit Solarstrom;84
2.8.1;7.1 Funktioniert Ihre Anlage perfekt?;90
2.9;8 Solarstrom für kleinere Vorhaben;96
2.9.1;8.1 Solarbetriebene Pumpen und Motoren;97
2.9.2;8.2 Solarspringbrunnen und Wasserfälle im Garten;99
2.9.3;8.3 Solarbelüftung des Gartenweihers;101
2.9.4;8.4 Gartenbrunnen mit Solarpumpe;102
2.9.5;8.5 Markisen und Jalousien mit Solarantrieb;103
2.9.6;8.6 Garagen- und Hoftor mit Solarantrieb;104
2.9.7;8.7 Heizen mit Solarstrom;107
2.9.8;8.8 Lüften und Kühlen mit Solarstrom;110
2.9.9;8.9 Beleuchten mit Solarstrom;111
2.9.10;8.10 Eine Sonnenuhr anderer Art;116
2.9.11;8.11 Solarstrom an der Gartentür;117
2.9.12;8.12 Solarstromversorgung von Kleingeräten;118
2.10;9 Solarthermische Systeme;120
2.11;Stichwortverzeichnis;124
3;Solar- & Windenergie;126
3.1;Inhaltsverzeichnis;127
3.2;1 Solar- und Windenergie gibt es immer noch umsonst ...;130
3.2.1;1.1 Der Laderegler;139
3.2.2;1.2 Wie groß muss ein Solarmodul sein?;142
3.2.3;1.3 Akkus als Solar- oder Windenergie-Speicher;150
3.2.4;1.4 Windgeneratoren;154
3.2.5;1.5 Wechselrichter;161
3.3;2 Solarstrom im Freien;164
3.3.1;2.1 Solarstromversorgung kleiner Verbraucher;165
3.3.2;2.2 Solarbetriebene Ventilatoren;168
3.3.3;2.3 Solarbetriebene kleine Kühlboxen;169
3.3.4;2.4 Solar-Kühlschränke;171
3.3.5;2.5 Solarbetriebene mobile Klimaanlagen;172
3.3.6;2.6 Solarversorgung der Beleuchtung;173
3.3.7;2.7 Solarbetriebene Geräte der Unterhaltungselektronik;175
3.3.8;2.8 Solarbetriebene Elektrowerkzeuge und Geräte;176
3.3.9;2.9 Boote mit Solarantrieb;186
3.4;3 Solarstromnutzung beim Campen;188
3.4.1;3.1 Heizen mit Solarstrom;189
3.4.2;3.2 Nutzungsmöglichkeiten der Autobatterie;191
3.5;4 Solarstromnutzung im Caravan und Reisemobil;194
3.5.1;4.1 Kühlen und Lüften mit Solarstrom;197
3.5.2;4.2 Heizen mit Solarstrom;198
3.5.3;4.3 Kochen mit Solarstrom;199
3.5.4;4.4 Solarbetrieb kleiner Verbraucher;200
3.6;5 Solar- und Windenergie-Nutzung auf Booten und Yachten;202
3.7;6 Wie funktioniert eine Solarzelle?;206
3.7.1;6.1 Welche Solarzellen sind die besten?;210
3.7.2;6.2 Der Solarzellen- und Solarmodul-Wirkungsgrad;213
3.8;7 Welches Solarmodul ist das richtige?;216
3.8.1;7.1 Mechanische Ausführung der Solarmodule;218
3.8.2;7.2 Richtige Ausrichtung und Nutzung der Solarmodule;220
3.8.3;7.3 Serieller und paralleler Betrieb mehrerer Solarmodule;224
3.8.4;7.4 Beschattungsempfindlichkeit der Solarmodule;232
3.8.5;7.5 Planungsbeispiele für mobile Anwendungen;236
3.8.6;7.6 Planungsbeispiele für stationäre Anwendungen;241
3.9;8 Installationsmaterialien für Solar und Windenergietechnik;244
3.10;Stichwortverzeichnis;247
4;Praktische Solaranwendung mit LED;250
4.1;Inhaltsverzeichnis;251
4.2;1 Leuchtdioden-Solarbeleuchtung in Haus und Garten;254
4.2.1;1.1 Leuchtdioden-Solarleuchten für den Außenbereich;256
4.2.2;1.2 Leuchtdioden-Solarleuchten für den Innenbereich;258
4.2.3;1.3 Bausteine einer Solarbeleuchtung mit Leuchtdioden;260
4.2.4;1.4 Solarbeleuchtung mit LEDs im Selbstbau;262
4.2.5;1.5 Verschalten der Leuchtdioden;263
4.2.6;1.6 Wissenswertes zum Thema „Batterien“ und „Akkus“;267
4.3;2 Wichtige Eigenschaftender Leuchtdioden;270
4.3.1;2.1 Standard-Leuchtdioden;280
4.3.2;2.2 Low-Current-LEDs;281
4.3.3;2.3 Superhelle und ultrahelle LEDs;284
4.3.4;2.4 Hochleistungs (High-Power)-Leuchtdioden;288
4.3.5;2.5 Blinkende Leuchtdioden;291
4.3.6;2.6 Zwei- und mehrfarbige Leuchtdioden;293
4.3.7;2.7 Leuchtdioden für die Überwachung der Batteriespannung;295
4.3.8;2.8 Spezial-LEDs für höhere Betriebsspannungen;297
4.3.9;2.9 Die Leuchtkraft der LEDs;298
4.4;3 Solarstrom für die LED-Beleuchtung;302
4.4.1;3.1 Funktionsweise der Solarzellen;306
4.4.2;3.2 Solarzellen messen?;311
4.4.3;3.3 Das richtige Solarmodul;316
4.4.4;3.4 Lädt Ihr Solarmodul die Batterie richtig?;319
4.4.5;3.5 Geregelte Ladung kleiner Akkus;323
4.4.6;3.6 Tipps und Tricks zur optimalen Einstellung der Ladespannung;332
4.5;4 Bauanleitungen;336
4.5.1;4.1 Einfache Selbstbauleuchten mit LEDs;338
4.5.2;4.2 Beleuchtung kleinerer Objekte;344
4.5.3;4.3 Dekorative LED-Anwendungen;351
4.5.4;4.4 Blinkende LED-Sektionen;354
4.5.5;4.5 LED-Solar-Hausnummer im Selbstbau;356
4.5.6;4.6 Außenbeleuchtung mit LEDs;363
4.5.7;4.7 Timer für die Außenbeleuchtung;366
4.5.8;4.8 Leitungen für die Beleuchtung;368
4.6;Stichwortverzeichnis;372

Leseproben

3 Solarstromnutzung beim Campen (S. 67-68)

Unter den Begriff „Campen" fallen mehrere Arten der Freizeitgestaltung im Außenbereich: Am Flussufer, im Wald oder auf dem Freizeitgrundstück zu picknicken, im Freien oder auf einem Campingplatz zu zelten oder mit einem Caravan oder Reisemobil länger durch die Gegend „umherzustreunen". Viele der konkreten Möglichkeiten der Solarstromversorgung, die auch beim Campen zum Einsatz kommen können, wurden bereits bzw. werden im Zusammenhang mit anderen Anwendungsbeispielen noch beschrieben. Dieses Kapitel befasst sich daher vor allem mit der Solarstromnutzung beim Campen allgemeiner Art – wie etwa beim Zelten.

3.1 Heizen mit Solarstrom

Vor allem beim Zelten kann es während der kühleren Jahreszeit oder im Hochgebirge nachts unangenehm kalt werden. Hier ist manchmal ein kleines elektrisches Heizkissen – das bereits im ersten Kapitel angesprochen wurde – sehr hilfreich. Mit der Solarstromversorgung klappt es dabei allerdings nur auf die Art, dass tagsüber ein kleiner Akku mit Solarstrom geladen wird, der entweder für die Energieversorgung von mehreren Verbrauchern oder nur für ein oder zwei Heizkissen zuständig ist. Die Dimensionierung einer solchen Mini-Solaranlage dürfte sicher auch von der Art des Fortbewegungsmittels abhängen, das die Batterie und das Solarmodul zu transportieren hat.

Wer mit einem Auto fährt, braucht sich nicht zu sehr einzuschränken. Wer dagegen einen Akku mit einem Fahrrad oder Motorrad transportieren muss, wird gesteigerten Wert darauf legen, dass der ganze Spaß die zumutbaren Grenzen nicht überschreitet. In diesem Fall dürfte ein kleiner 12-V-/5-Ah-Bleiakku wegen seines geringen Gewichts (ca. 1,5 kg) in der Regel sehr gute Dienste leisten. Er würde ein kleines Heizkissen lange genug warm halten und eine Unterkühlung verhindern.

Was „lange genug" ist, hängt natürlich vom Wetter ab. Wir sehen uns daher die Sache erst von der Seite der Energiekapazität an: Erfahrungsgemäß kann bereits ein 12-V-/20-W-Heizkissen einen ausreichenden Beitrag dazu leisten, dass der Körper (in einem Schlafsack) genügend unterstützende Wärme erhält. 20 W geteilt durch 12 V ergeben eine Stromabnahme von 1,67 A. Unser 5-Ah-Akku könnte das Heizkissen somit etwa drei Stunden lang mit Strom versorgen (5 Ah : 1,67 A = 2,99 Stunden). In der Praxis wird der Tiefentladeschutz das Heizkissen vielleicht etwas eher abschalten, aber der Unterschied dürfte bei einem gut aufgeladenen Akku im erträglichen Rahmen bleiben.

Als Nächstes stellt sich die Frage des Nachladens: Ein 5-Ah-Akku darf maximal mit einem Ladestrom von 0,5 A (10 % seiner Kapazität) geladen werden. Bei Berücksichtigung der zusätzlichen 20 % für Ladeverluste erhöht sich der Nachladebedarf von 5 Ah auf 6 Ah. Der Akku müsste demnach mindestens zwölf Stunden lang mit einem Strom von 0,5 A geladen werden, um wieder auf seine volle Kapazität aufgeladen zu werden. Wir wissen inzwischen, dass ein Akku in der Lade-Endphase nicht mehr den vollen Ladestrom, sondern einen geringeren Strom bezieht. Dadurch verlängert sich die Nachlade-Zeitspanne möglicherweise auf ca. 15 bis 16 Stunden.

Das ist aber unter Umständen so lange, wie die Sonne pro Tag scheint. Was nun? Im einfachsten Fall kann man sich damit zufrieden geben, dass der 5-Ah-Akku nur soweit nachgeladen wird, wie es das Wetter ermöglicht. An einem sonnigen Tag könnte man den Akku bei etwas Glück ca. zehn bis zwölf Stunden lang laden. Während der ersten acht bis neun Stunden befindet sich der leere Akku noch in der „Durstphase", bei der er mit Hilfe des Ladereglers fast den vollen Ladestrom von 0,5 A bezieht.